형상 파라미터 공차 변화에 따른 2선 대칭/비대칭 전송선로 크로스토크의 확률적 예측에 대한 연구 (Stochastic Estimation of Crosstalk in Symmetric/Asymmetric Two-Conductor Transmission Lines Owing to Variations in Geometrical Parameter Tolerance)

서지정보

· 발행기관 : 한국전자파학회
· 수록지 정보 : 한국전자파학회 논문지 / 31권 / 11호 / 933 ~ 946페이지
· 저자명 : 이재영, 이호상, 나완수

초록

본 논문에서는 형상 파라미터의 제작 공차 변화에 의한 2선 대칭/비대칭 전송선로의 크로스토크 전압을 예측하고자확률적 예측 기법인 Generalized Polynomial Chaos Method (gPC)를 도입하고, 기존의 확률 예측 기법인 몬테카를로 시뮬레이션 (Monte-Calro simulation)을 이용한 예측을 병행하여 최종적으로 실제 측정된 크로스토크 전압과 비교하였다. 전송선로는 한 쌍의 마이크로스트립 신호선 형태로, 일반적인 대칭선로 구조와 크로스토크 저감 성능을 갖는 비대칭선로 구조를 기준으로 삼았다. 전송선로 구조 내에서 확률 변수 5가지를 정의하였고, 해당 변수들을 매개로 몬테카를로 시뮬레이션과 gPC 방법을 병행하여 진행하였으며, 확률적 예측 결과를 토대로 대칭구조 및 비대칭구조 전송선로에서의 크로스토크 전압 변화를 도출하였으며, 제작 공차에 대하여 어떤 구조가 더 민감한지를 파악하였다. 최종적으로 실제 측정된 크로스토크 전압과 비교하여 확률적 예측 기법의 정합성을 파악하였고, 비대칭 전송선로에서의 크로스토크 저감 성능이형상 파라미터의 제작 공차에 의하여 크게 훼손되지 않음을 확인하였다.

영어초록

In this study, a generalized polynomial chaos method (gPC), which is a stochastic estimation technique, was used to predict the crosstalk voltage of a two-conductor symmetric/asymmetric transmission line owing to changes in the manufacturing tolerance of the geometrical parameters. In addition, a Monte-Carlo simulation, a conventional estimation method, was conducted in parallel with the gPC, and the results were compared with the actual measured crosstalk. A pair of microstrip signal lines were applied with symmetric and asymmetric structures, achieving a reduction in the crosstalk. A total of five geometrical parameters were defined as random variables, and a stochastic simulation was conducted in parallel for comparison with the crosstalk results of the gPC and Monte-Carlo simulations. Based on the stochastic estimation, we derived the change in crosstalk on the transmission lines and identified which structures are more sensitive to tolerance. Finally, the effectiveness of the stochastic estimation was determined by comparing the actual data, and it was confirmed that the performance in reducing the crosstalk under an asymmetric structure was not significantly hindered based on the manufacturing tolerance of the geometrical parameters.

참고자료

· 없음