플라스틱 패키지 재료가 본딩와이어의 혼신에 미치는 영향을 모멘트법 (Method of Moments)을 이용하여 주파수 영역에서 해석하고, fast Fourier transform을 적용하여 시간 영역에서의 전송 및 혼신 펄스 응답을 구하였다. 해석결과, 본딩와이어가 플라스틱 패키지 내부에 있을 때, 전송 특성은 유전효과로 인하여 개선되나 혼신은 증대된 방사효과로 인하여 크게 증가하며, 이러한 혼신 증가는 시간영역에서의 혼신 펄스 왜곡 현상을 현저하게 함을 관찰하였다. 한편, 정적 해석 방법을 이용한 플라스틱 패키지에 묻힌 본딩와이어의 해석 결과로부터, 모멘트법 결과와는 달리 방사효과에 의하여 증대되는 혼신현상을 계산하지 못하므로 본딩와이어 초고속 펄스 혼신 예측에는 적합하지 않음을 확인하였다. 또한, 본딩와이어 구조를 변화시키면서 혼신 펄스 응답을 살펴 본 결과, 방사효과에 의한 혼신의 우세함으로 인하여 본딩와이어간의 단순한 사이 간격 증가는 혼신감소에 효과적이지 않음을 관찰하였다. 본 해석 결과는 고속 디지털 IC 및 초고주파 소자의 플라스틱 패키지 설계시 유용하게 사용될 수 있으리라 기대된다.
본 논문은 배선간의 간격 조정을 통하여 혼신을 최소화하는 방법을 다룬다. 제시된 방법은 선형 프로그래밍을 이용하며, 정확한 혼신 계산을 위해 수평 배선 조각과 수직 배선 조각에서의 혼신을 모두 고려한다. 본 논문에서는 최장 길이 경로 문제를 이용하여 수직 배선 조각간의 결합 길이를 예측하는 방법을 제안한다. 이를 이용하면 실수 변수만으로 선형 프로그래밍 문제를 생성할 수 있으므로 문제 해결 시간이 매우 빠르다. 제시된 방법은 기존의 연구 결과인 wire perturbation 방법에 비해 실행 시간과 혼신 최소화 율에서 보다 나은 성능을 보였다. 혼신 최소화 율의 경우, 제안된 방법은 wire perturbation 방법에 비해 최고 혼신의 경우 평균 11.2% 향상된 결과를 보였고, 전체 혼신의 경우 3% 향상된 결과를 얻었다. 또한 제시된 방법의 수행 시간은 회로 Deutsch의 경우 11초 이내에 해결하는 빠른 속도를 보였다.
RF 혼신보호비는 동종 혹은 상이한 전송시스템간의 주파수 공유가 요구되는 상황에서 각 전송시스템의 운용 및 채널 배치에 반드시 필요한 정보로써, 이미 PAL, SECAM 방식의 아날로그 TV와 Eureka 147을 포함한 디지털방송과의 혼신에 대해서는 미국과 유럽, 일본에서 측정결과를 발표한 상태지만, NTSC방식과 Eureka 147 방식과의 혼신보호비에 대해서는 아직까지 측정이 이루어지지 않은 상태이다. 따라서 NTSC TV방식을 사용하고 있는 국가에서 Eureka 147 방식을 DAB 방송표준으로 도입하고자 할 때 혼신보호비를 필요로 할 것이다. 이에 본 논문에서는 유럽의 디지털오디오방송(Digital Audio Broadcasting; DAB) 시스템인 Eureka 147방식에 대한 NTSC방식의 아날로그 TV 음성신호의 RF 혼신보호비 측정결과를 제시하고자 한다.
서로 인접한 두 개의 무선광통신 빔에서 발생하는 혼신을 소거하기 위하여 수신부에 편광기를 사용하였다. 광원측에서는 두 개의 레이저다이오드의 편파가 서로 수직하도록 설치하고 수신부에서는 각각의 편파에 일치하도록 편광기를 설치한 자동정렬형 광검출기를 구성하였다. 수신부의 포토다이오드는 각각의 편파에 일치하는 빔의 최대점을 찾아서 자동적으로 정렬한다. 두 개의 광원의 파장이 유사하여 광학적 필터로 혼신의 소거가 어려운 구간에서 이 구조를 사용하면 쉽게 혼신을 해소한다.
Eureka 747 DAB 시스템의 혼신보호비는 AM, FM, PAL, SECAM, DAB 등의 동일채널 및 인접채널 간섭원에 대한 조사가 수행되었으나, NTSC TV 간섭원에 대해서는 분석되지 않았다. Eureka 141 DAB 시스템 대부분이 TV 대역인 Band III에서 운용되는 상황을 고려한다면, NTSC TV 간섭원에 대한 혼신보호비 분석은 반드시 필요하다. 본 논문에서는 Eureka 147 DAB 시스템과 아날로그 NTSC TV 시스템간의 혼신보호비중 NTSC TV 간섭원에 대한 Eureka 147 DAB 시스템의 혼신보호비 측정을 위한 간섭환경 설정방법 및 DAB송수신기를 이용한 BER 측정방법, 그리고 측정결과를 제시한다.
대규모 집적회로의 공정 기술의 발달로 전선 간의 간격이 가까와 짐에 따라서, 전선 간에 발생하는 결합 캐패시턴스가 접지 캐패시턴스에 비하여 급격히 증가하게 되었다. 그에 따라, 레이아웃의 설계과정에서 결합 캐패시턴스로 유발되는 혼신을 중요한 요인으로 고려할 필요가 있게 되었다. 본 논문에서는 3개 이상의 배선 층을 사용하는 배선 영역, 특히 채널 배선 영역에서 혼신을 최소화시킬 수 있는 배선 층 할당 방법을 다룬다. 제안된 방법은 배선 층 할당 문제를 0/1 정수 선형 프로그래밍 문제로 형식화하여 해결하는 것이다. 또한, 비용 함수에 대한 상한을 추정함으로써 효율을 향상시키는 방법을 제안한다. 실험을 통하여 제안된 방법이 혼신을 효과적으로 개선함을 보인다.
본 논문에서는 위성 통신 네트워크에서 유해전파를 송신하는 미지의 유해 혼신원의 위치를 추정하기 위해 교차모호함수 맵을 이용하는 방법에 대해 제안한다. 유해 혼신원의 위치를 추정하기 위해 지구국에 수신된 유해전파 신호들 간의 수신 시간차와 유해 혼신원 혹은 수신 지구국들의 움직임으로 발생하게 되는 주파수 차를 구해야 하는데, 이 수신 시간차와 주파수 차를 구하기 위해 교차모호 함수가 이용된다. 교차모호 함수를 이용하여 시간 차와 주파수 차를 구하는 과정을 일정한 시간 간격으로 수행하고 이 값들 간의 상관 값을 구하여 최종적인 유해 혼신원의 위치를 추정한다. 실험 결과 $E_b/N_0$가 10~4 dB에서는 약 800 m오차가 발생하였고, $E_b/N_0$가 -20 dB에서는 약 13 km의 오차가 발생하였다.
본 논문에서는 이더넷 광 네트워크 구현을 위한 핵심 부품인 1.25 Gbps 광전 트라이플렉스 트랜시버 모듈(Opto-electric triplex transceiver module)의 동작성능 안정화를 위하여 모듈내에서 발생되는 전기적 혼신을 해석 및 측정하였으며, 혼신 감소를 위한 가상접지선(Dummy ground line)이 포함된 신호선 구조를 제안하였다. 광전 트라이플렉스 트랜시버 모듈은 전기신호를 광신호로 바꾸어 전송하는 송신부(Laser diode), 디지털 변조되어 입력된 광신호를 전기신호로 변환하는 디지털 수신부 (Digital photodetector)와 고해상도의 CATV (Community antenna or access television) 신호를 수신하는 아날로그 수신부 (Analog photodetector)가 실리콘 기판(Silicon substrate) 상에 하이브리드 집적되어 구성된다. 디지털 수신부와 아날로그 수신부의 수신감도는 각각 BER(Bit error rate) : $10^-{12}$에서 -24 dBm과 44 dB의 신호대잡음비(Signal-to-noise ratio, SNR)에서 -7.7 dBm을 만족해야하므로 모듈 내의 전기적 혼신은 DC에서 3 GHz까지 - 86 dB이하로 유지되어야한다. 전기적 혼신의 해석 및 측정 결과, 실리콘 기판상의 광원과 디지털 광검출기, 디지털 광검출기와 아날로그 광검출기 사이의 거리를 4 mm 이상 확보하며, 가상접지선을 디지털 광검출기와 아날로그 광검출기의 신호선과 $100\;{\mu}m$ 간격으로 설치하였을 경우, -86 dB 이하의 전기적 혼신 레벨을 만족할 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 가상접지선을 사용하는 방법은 실리콘 기판상에 신호선을 형성할 때 동시에 형성할 수 있으므로 별도의 추가비용 없이 구현할 수 있으며, 단순히 광원 및 광 검출기의 사이간격을 충분히 확보하는 방법에 비하여 실리콘 기판의 크기를 감소시켜 최종 모듈의 크기를 약 $50\%$ 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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