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도체 중심을 지나지 않는 광속 신호

전문가 제언: ○ 본고에서는 한쪽 전송로에 스위치가 없는 회로를 사용하여 스위치 온(Switch on)의 경우 발생하는 기생파형의 관측과 원인 규명 및 CR 회로에 의한 입력 대책을 수립하고, 특성임피던스와 다른 변수들에 대한 관계를 밝혔다.

○ 고속전송에서의 CR 회로 대책은 1㎲ 이하의 기생파형을 감소시키고, 덤핑저항은 스위치와 가까이 설치해야 효과가 크다. TP 전선을 지나가는 전기신호는 전계와 자계가 수직 관계를 가지고 빛에 가까운 속도로 진행해 가나, 표피효과에 의해 도체의 중심부가 아닌 표면을 지나간다.

○ 단면이 크거나 판상의 도체를 단면적이 같은 많은 가는 코일로 분할해 생각하면, 각 코일과 자속이 교차하는 수는 중심부로 갈수록 많아져 인덕턴스가 커지면서 교류전류가 흐르기 어렵게 된다. 따라서 도체의 중심부에는 전류밀도가 낮아지게 되며 대부분의 전류는 도체의 표면에 흐르게 되는데, 이런 현상을 표피현상 또는 표피효과라 한다. 주파수나 도체의 단면적 및 도전율이 커질수록 표피효과는 커진다. 표피효과는?전송 케이블의?손실 초래 및 사용 가능 주파수대역을 제한한다.

○ 특성임피던스와 주파수는 밀접한 관계가 있기 때문에 용도에 알맞게 사용해야 한다. TV 등의 고주파 신호용은 75Ω, 고주파 계측기기용은 50Ω의 특성임피던스를 가진 동축케이블을 사용하고, 이더넷용은 100Ω의 특성임피던스를 가진 TP 전선을 사용한다.

○ LAN에서 사용하는 주요 케이블의 종류는 TP 전선, 동축케이블, 광섬유 등이 있다. TP 전선은 인접 전선으로부터의 방사잡음을 최소화하기 위해 사용하는데, 값싸고 사용하기 편리하며 설치하기 용이하다.

○ 회로기판 사이를 수Mbps 정도로 디지털 신호를 전송하는 경우는 값싼 커넥터를 사용할 수 있는 플랫케이블을 많이 사용한다. 플랫케이블은 인접 클록과 데이터 신호선에서 간섭(Cross-talk)을 가장 많이 받을 수 있는 구조다. 이 경우에도 TP 전선을 사용한 대책 수립이 효과가 있다.

저자: Akira Shida
자료유형: 학술정보