RF

1. LNA란? (Low Noise Amplifier)LNA는 수신기(RX) 초입단에 위치하는 저잡음 증폭기로서,아주 약한 신호를 가능한 한 노이즈 없이 증폭하는 역할을 한다."Low Noise"라는 말 그대로 노이즈 피겨(Noise Figure, NF)가 낮아야 하며,RF 시스템의 수신 감도(Sensitivity)와 전체 SNR(Signal to Noise Ratio)를 결정짓는 핵심 요소이다.  2. 왜 LNA가 필요한가?무선 수신 환경에서는 수신 신호가 매우 약하다.→ 바로 디지털 변환을 하면 신호 손실 or 노이즈 덮임따라서, 첫 번째 증폭기에서 최대한 깨끗하게 증폭해야 후단 성능이 유지된다.관련 이론: Friis 공식시스템 전체 노이즈 피겨는 첫 번째 블록(LNA)의 성능에 가장 크게 좌우됨그래..

개요변조(變調)는 정보를 효과적으로 저장하거나 전송하기 위해 전기적 신호를 변환하는 과정입니다.이는 정보 신호를 고주파수의 반송파(carrier wave)에 실어 보내는 것으로, 반송파의 진폭, 주파수, 위상 등을 변화시켜 정보를 전달합니다.변조를 수행하는 장치를 변조기(modulator), 반대로 변조된 신호에서 원래 정보를 추출하는 과정을 복조(demodulation)라 하며, 이를 수행하는 장치를 복조기(demodulator)라고 합니다.변조기와 복조기의 기능을 모두 수행하는 장치는 모뎀(modem)이라고 불립니다. 변조의 필요성변조가 필요한 이유는 다음과 같습니다:장거리 전송: 낮은 주파수의 신호는 에너지가 적어 장거리 전송 시 감쇠가 크지만, 높은 주파수의 반송파에 실어 전송하면 에너지가 증가하..

1. Noise Figure, NF의 개념Noise Figure (NF)는 전자 장치나 시스템이 신호를 처리하는 과정에서 SNR(Signal-to-Noise Ratio)이 얼마나 물리적 성질이 나빠졌는지를 나타내는 지표입니다. 즉, 장치나 시스템이 신호를 증폭하거나 처리할 때 얼마나 추가적인 잡음에 노출되는지를 알아보는 지표로 사용됩니다. Noise Figure가 낮을수록 성능이 우수한 것으로 간주합니다.1.1 Noise Factor, F와 NF의 관계Noise Factor (F): 시스템의 입력 SNR과 출력 SNR의 비율로 정의됩니다.F = SNR_in / SNR_outNoise Figure (NF): Noise Factor F 를 데시벨(dB)로 변환한 값입니다.NF(dB) = 10 log10(F)..

MLCC 칩 인덕터 대신 권선형 코일 인덕터를 사용해야 한다면 그 이유에 대하여MLCC 기반의 칩 인덕터와 권선형 칩 인덕터는 각각 장점과 단점이 존재합니다. MLCC 칩 인덕터 대신 권선형 코일 인덕터를 사용해야 하는 이유는 다음과 같습니다.1. 높은 Q값(Q-Factor)✔ 권선형 인덕터는 높은 Q 값을 가짐Q 값이란, 인덕터의 품질 계수로서 저항 손실이 적고, 효율적인 신호 전송이 가능한지를 나타냄.MLCC 기반의 칩 인덕터는 적층 구조로 인해 전류가 흐르는 경로가 짧고 손실이 많아 Q 값이 낮음.반면, 권선형 코일 인덕터는 자기장을 형성하는 와이어 코일 구조 덕분에 손실이 적고 높은 Q 값을 가짐.✔ 고Q값이 필요한 경우 (RF 필터, 공진 회로, 매칭 네트워크)높은 Q값을 가지면, 신호가 더 정..

1. 삽입 손실이란?‘삽입 손실(Insertion Loss)’은 전송로(케이블, 커넥터 등)에 신호가 통과할 때 발생하는 손실의 정도를 의미합니다. 이는 신호가 입력 포트에서 출력 포트로 전달되는 과정에서 얼마나 감쇠되는지를 데시벨(dB) 단위로 나타낸 것으로, 전송 경로에 케이블이나 커넥터, 필터 같은 부품을 “삽입”했을 때 생기는 추가적인 손실값이라고 볼 수 있습니다.정의 참고: “RF 또는 광 신호가 전송 경로를 지나는 과정에서 그 경로 내 삽입된 요소에 의해 발생하는 신호 강도 감소”라고 할 수 있습니다.중요성: 삽입 손실이 커질수록 실제 송수신되는 신호 세기가 약해지므로, 무선 기지국이나 광통신, 혹은 이더넷 케이블에서 원하는 성능을 확보하기 어려워질 수 있습니다.2. 삽입 손실이 중요한 이유네..

1. 대표적인 RF 능동회로인 Ampilifer(amp, 증폭기)에 대하여송신단: 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 원리증폭 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..

dB 단위를 쓰는 이유로그 스케일(Log Scale)의 편리성:dB(Decibel)는 어떤 값의 크기(전압, 전력, 음압 등)를 로그 스케일로 표현한 값입니다. 원래의 값이 매우 크거나 작을 때, 이를 로그로 변환하면 값의 범위를 압축하여 다루기 쉬워집니다.큰 수치 범위의 간략화:예를 들어, 전력을 1mW에서 1W로 늘리려면 1000배 증가시켜야 하는데, dB 스케일로는 단순히 30dB 증가라고 표현할 수 있습니다. 이렇게 복잡한 곱셈·나눗셈 연산을 덧셈·뺄셈으로 바꾸어 편리하게 계산할 수 있습니다.인간 청각 특성과의 유사성:인간의 귀는 소리를 로그적으로 인식합니다. 10배 큰 음압(전압)을 가해야 ‘두 배 더 큰 소리’로 느끼는 등, 우리의 감각 체계가 로그 스케일에 가깝습니다. dB는 이런 감각적 특..

1. 역사적 배경과 산업 표준화 과정RF(Radio Frequency) 및 마이크로파 회로, 안테나, 그리고 통신 시스템에서 50Ω 임피던스는 사실상의 표준(Standard)으로 자리 잡았습니다. 이 표준화 과정은 단순히 임의로 정해진 것이 아니라, 초기 고주파 전송선로(예: 동축 케이블) 개발 과정에서 물리적, 전기적 특성들을 최적화한 결과물입니다.초기 동축 케이블 제조사와 연구기관(벨 연구소 등)은 다양한 임피던스 값을 테스트했고, 전력 전달 효율과 신호 감쇠, 손실 특성 사이에서 최적점을 찾는 과정에서 50Ω 부근이 가장 바람직하다는 결론에 도달했습니다.이후 군용, 상용 통신 분야 등에서 50Ω 시스템이 광범위하게 적용되며 이 값이 사실상 산업 전반의 국제 표준으로 정착하게 됩니다.2. 물리적, 전..

스미스차트 개요는 여기로1. 스미스 차트의 기초 구조 이해하기스미스 차트는 복소 임피던스(또는 어드미턴스)를 시각적으로 표현한 특수한 좌표계입니다. 이 좌표계에서, 복소수를 나타내는 두 축(실수부 R, 허수부 X)이 기하학적으로 원 형태로 재배치되어 있습니다.중심점(1.0 지점):스미스 차트의 정 중앙은 정상화(normalization) 기준 임피던스(일반적으로 50Ω)로 나눈 값이 1.0인 지점을 의미합니다. 즉, 중앙점은 Z = Z_0 (예: Z_0 = 50Ω일 때 50Ω/50Ω = 1)의 임피던스를 나타냅니다. 이 점은 전송선로나 시스템의 기준 임피던스와 정확히 일치하는 상태, 즉 완전 매칭 상태를 상징합니다.정규화(Normalization):부하 임피던스 Z_L을 차트에 표시하려면 Z_L을 기준 ..