세선 동축 하네스 점퍼 접속과 저전송 손실 기판 접속의 전송 우위성 비교

1) 내부 로스 값 참고 규격 : 로스 버짓
2) USB4(20 Gbps(10 GHz)/Lane)의 대표적인 내부 접속 방법
3) 세선 동축 하네스 점퍼 접속과 저전송 손실 기판 접속의 전송 우위성 비교 결과
4) I-PEX의 고속 전송 대응 세선 동축 커넥터
5) 시험 조건

내부 로스 값 참고 규격 : 로스 버짓

근년은 노트 PC나 태블릿, 스마트폰 등의 친밀한 컨슈머 제품 단말기에서 고화질의 화상이나 영상 등을 간편하게 즐길 수 있게 되었습니다. 이에따라, 기기내에서 처리가 필요한 데이터량도 비약적으로 증가하여, 신호속도(전송규격)도 해마다 고속화 되고 있습니다.

그러나, 전송하는 신호가 고속화 되면 전송 경로에서 발생하는 로스(도체 손실이나 유전체 손실 등)가 커지기 때문에, 신호 전송이 어려워집니다. 따라서 전송규격에 따라서는 로스 버짓이라 불리는 내부 로스 값 참고 규격이 존재합니다.
예를 들면, 20 Gbps(10 GHz)/ Lane의 고속 전송 규격인 USB 4(*주 1) 규격 Ver.1.0(Thunderbolt 4(*주 2)의 경우, 아래 이미지와 같이, 기기 A측, 케이블, 기기 B측은 각-7.5 dB로 규정되어 있습니다

* 주 1 : USB4는, USB-IF 규격 단체에서 정의한 규격명입니다.
* 주 2: Thunderbolt 4는, 인텔이 개발한 고속 범용 데이터 전송 기술입니다.

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USB4(20 Gbps(10 GHz)/Lane)의 대표적인 내부 접속 방법

전송 거리가 길수록 전송 경로에서 발생하는 로스는 커지기 때문에, 어느 정도의 전송 거리라면 ① 저전송 손실 기판을 사용함으로써 USB4 등의 고속 신호 전송을 할 수가 있습니다. 기기 내부에서 로스 버짓 -7.5dB 이내에서 보다 긴 거리를 전송할 수 있다면, 케이스 내 전자 부품 배치의 자유도가 높아집니다. 그러나, 전송 거리가 길어지면, 로스 버짓 내에서 신호 전송을 실시하는 것이 어려워지기 때문에, 전송 경로에서 발생하는 로스를 억제하는 대책이 필요하게 됩니다.

보다 낮은 전송 손실 소재를 이용한 기판을 사용하여 전송 거리를 연장하는 것도 가능하지만, 양산 제품의 경우, 고가의 초저전송 손실 기판을 사용하는 것은 대대적인 비용 증가로 이어집니다. 그러므로 전송 거리를 더욱 늘리고 싶은 경우, ② 고속 전송이 필요한 전송 경로만 고속 전송에 적합한 점퍼 전송 경로를 사용하거나, ③ 감쇠한 신호 파형으로 보정을 하여 원래 파형을 재현하는 Retimer IC를 사용하는 등, 로스를 억제하면서 필요한 전송 거리를 늘리는 대책이 검토됩니다.

이번에는, ①저전송 손실 기판에 의한 전송과 ②세선 동축 하네스 점퍼에 의한 전송의 로스 비교 테스트를 실시했습니다.

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세선 동축 하네스 점퍼 접속과 저전송 손실 기판 접속의 전송 우위성 비교 결과

전송의 로스 비교
CABLINE^®-VS II 의 세선 동축 하네스 점퍼 < 저전송 손실 기판
전송 가능 거리 (USB4(Thunderbolt 4) 규격(20 Gbps(10 GHz)/Lane인 경우)
CABLINE^®-VS II 의 세선 동축 하네스 점퍼 > 저전송 손실 기판
(가) 세선 동축 하네스 점퍼에 의한 전송: 2인치, 4인치, 8인치, 10인치
(나) 저전송 손실기판에 의한 전송: 2인치, 4인치