RF 에서 Amplifier란

1. 대표적인 RF 능동회로인 Ampilifer(amp, 증폭기)에 대하여

• 송신단: 신호를 강한 전력으로 증폭하여 안테나를 통해 원하는 곳까지 도달시키는 Power Amplification이 중요함.
• 수신단: 수신된 신호는 매우 작고 잡음이 포함되므로, 잡음을 최소화하며 증폭하는 Low Noise Amplification이 필요함.
• 핵심 요소: LNA (Low Noise Amplifier)와 PA (Power Amplifier)가 RF 증폭기의 핵심.

---

2. Amplifier의 원리

• 증폭 원리: 입력신호의 변화를 확대 복사.
  • 입력 신호는 그대로 통과하지 않고, DC 전원(Bias) 에너지를 이용해 출력단에 큰 전류로 재현됨.
  • Transistor의 증폭작용을 통해 입력 신호의 형태를 유지하면서 출력 전류를 키움.
• BJT는 전류에 의해 제어, FET는 전압에 의해 제어되지만 원리는 동일.

---

3. Gain과 Maximum Output Power

• Gain (이득): 입력 신호가 출력에서 몇 배로 커지는지를 나타냄. (예: 100배 = 20dB)
• Maximum Output Power (최대 출력 전력): 출력단이 소화할 수 있는 최대 전력 (W, dBm).
  • Gain과는 별개의 개념이며, 출력단의 전류 용량에 따라 결정됨.

설계 방법:

• Gain 증가 → 여러 Tr를 직렬 연결 (stage 개념).
• Output Power 증가 → 마지막 출력단에 Tr를 병렬로 연결.

---

4. RF Amplifier 설계의 Key Point

• 입출력 임피던스를 목적에 맞게 결정하는 것이 핵심.
  • 임피던스에 따라 Noise, Gain, Power 특성이 달라짐.
• 스미스 차트를 활용해 최적의 임피던스를 찾고 매칭시킴.
  • 최적의 조건 (min Noise, max Gain, max Power)은 항상 다르므로 trade-off가 필요함.

---

5. RF Amplifier의 종류

• PA (Power Amplifier): 전력 증폭기
• PAM (Power Amp Module)
• LPA (Linear Power Amplifier): 선형 전력 증폭기
• HPA (High Power Amplifier): 대전력 증폭기
• SSPA (Solid State Power Amplifier)
• DRA (Drive Amplifier): 구동 증폭기
• LNA (Low Noise Amplifier): 저잡음 증폭기
• Buffer Amplifier: 완충 증폭기
• BBA (Broadband Amplifier): 광대역 증폭기

---