본 논문에서는 고속 저전압 차동 신호(Low-Voltage Differential Signaling, LVDS) 전송방식의 응용을 위한 전송선 분석 및 설계 최적화 방법을 제안한다. 차동 전송 경로 및 저전압 스윙 방법의 발전으로 인해 저전압 차동 신호 전송방식은 데이터 통신 분야, 고 해상도 디스플레이 분야, 평판 디스플레이 분야에서 매우 적은 소비전력, 개선된 잡음 특성 및 고속 데이터 전송률을 제공한다. 본 논문은 차동 유연성 인쇄 회로 보드(flexible printed circuit board, FPCB) 전송선에서 선 폭, 선 두께 및 선간격과 같은 전송선 설계 변수들의 최적화 기법을 이용하여 직렬 접속된 전송선에서 발생하는 임피던스 부정합과 신호 왜곡을 감소시키기 위해 개선 모델과 개발된 수식을 제안한다. 이러한 차동 FPCB 전송선의 고주파 특성을 평가하기 위해 주파수 영역에서 전파(full-wave) 전자기 시뮬레이션 및 시간 영역 시뮬레이션을 각각 수행하였다. 본 논문에서 제안하는 방법은 저전압 차동 신호 방식의 응용을 위한 고속 차동 FPCB 전송선을 최적화하는데 매우 도움이 되리라 믿는다.
This paper addresses the analysis and the design optimization of differential interconnects for high-speed Low-Voltage Differential Signaling (LVDS) applications. Thanks to the differential transmission and the low voltage swing, LVDS offers high data rates and improved noise immunity with significantly reduced power consumption in data communications, high-resolution display, and flat panel display. We present an improved model and new equations to reduce impedance mismatch and signal degradation in cascaded interconnects using optimization of interconnect design parameters such as trace width, trace height and trace space in differential printed circuit board (FPCB) transmission lines. We have carried out frequency-domain full-wave electromagnetic simulations, and time-domain transient simulations to evaluate the high-frequency characteristics of the differential FPCB interconnects. We believe that the proposed approach is very helpful to optimize high-speed differential FPCB interconnects for LVDS applications.
