시스템 Jisso-CAD/CAE의 과제와 전망
회로·실장설계기술 위원회
침체되어 있는 제조업의 부흥을 위해서는 새로운 기술의 개발도 필요하지만 기본적으로 설계력을 먼저 강화하는 것이 중요하다. 따라서 「일본실장학회지」 최신호에서 회로·실장설계기술 위원회는 “시스템 Jisso-CAD/CAE의 과제와 전망”이라는 글을 통해 이에 대해 설명했다.
이 글에 대해 요약하면 다음과 같다.
본 위원회에서는 시스템 Jisso-CAD/CAE 연구회를 주요 활동의 장으로 활용해 설계력 강화를 위해 필요한 ‘설계지표’를 검토, 시뮬레이션 기술의 강화 등 다양한 활동을 하고 있다.
① 선로의 평형도에 착안한 모드변환 평가
2도체 선로와 시스템 그라운드, 그리고 정규 모드(normal mode)와 공통 모드(common mode)의 두 가지 직교 모드로 구성되는 경우에 모드 변환량은 평형도의 차나 모드의 특성 임피던스를 이용해 수식으로 표현할 수 있다.
정규 모드에서 공통 모드로 변환할 경우에 정규 모드 특성 임피던스가 클수록(공통모드 특성 임피던스는 작을수록) 변환량은 커진다. 또한 접속 부분에서 임피던스의 부정합이 있을 경우에는 정규 모드의 전압 반사계수가 클수록 모드 변환량은 커지게 되며, 공통 모드 특성 임피던스가 큰 쪽을 통해 전파된다.
이러한 점을 통해 평행 2선식 선로와 마이크로 스트립 선로의 접속 같은 경우에서 전자계 시뮬레이션 결과와 일치한다는 점을 확인할 수 있었다.
따라서 앞으로는 실제 현장에서 적용할 수 있도록 기본 틀을 잡아가는 것이 중요할 것으로 보인다.
② 평형·불평형 전송 선로에서의 전자계 시뮬레이션
STP 바로 아래의 그라운드를 전송계의 공통 그라운드와 분리해 플로팅 그라운드로 했다. 이 플로팅 그라운드와 케이블의 실드 사이에는 스탠드를 설치해 전기적으로 도통시켰다.
이 구조에 대해 전자계 시뮬레이션 했다. 시뮬레이션 결과 공통 모드 복사의 강도가 전기적으로 도통시키기 전에 비해 약 30dB(300MHz) 개선되었음을 알 수 있다. 이는 공통 그라운드의 공통 모드 전류가 플로팅 그라운드의 플레인 설치로 인해 억제되면서 불요 사가 줄어든 것으로 보인다. 따라서 이번 시험을 통해 불요 복사를 완전히 없애는 것은 불가능하지만 상당한 억제 효과를 낼 수 있다는 것을 알 수 있었다.
