I-Laboratory
고주파회로교실 ~ RFDH version ~
[
II. 매칭회로 (Matching Circuit) ]
목차
1.
이런실수한 적 없으신가요?
2. 스미스차트를 이용한 매칭
3. 소자값의 산출
4. 매칭 회로 구성을 어떻게 결정할까요?
5. 중요한 것은 기준면!
여기서는 <그림 2-12>와 같이 기판에 실장된 어느 회로의 매칭을 네트웍 분석기를 이용하여 튜닝하는 경우의 주의점을 설명합니다.
<그림 2－12> 피
측정회로
네트웍 분석기를 사용하기 전에, 먼저 측정장비의 calibration(교정)이 필요합니다. 일반적으로는 <그림 2-13>과 같이, 네트웍 분석기에 연결된 케이블의 끝단에서 calibration을 수행합니다. (1port calibration의 경우에는 Open, Short, Load 를 이용) calibration이 완료되면 이제 케이블의 끝단이 측정의 기준면이 됩니다.
네트웍 분석기 calibration이 완료되었으므로, <그림 2-14>와 같이 피측정 회로에 케이블을 연결하여 측정과 튜닝을 시작합니다. DUT와 커넥터를 연결하는 50Ω선로상에 매칭회로를 만들어보도록 하지요. 네트웍 분석기의 display를 스미스차트로 설정하여, 튜닝전의 임피던스 특성을 확인합니다.
<그림 2－13> 측정장비
- 네트웍 분석기
<그림 2－14> 접속
· 측정
여기서, 임의의 부품(L , C)을 50Ω선로
임의의 위치에 직렬로 삽입합니다. 그런데 이렇게 하고 스미스차트에
표시된 파형을 보면, 이전까지 설명해왔던 궤적과 전혀 다른 움직임을
보일 수 있습니다. 왤까요?
이것은 측정의 기준면과 튜닝 포인트가
일치하는가 일치하지 않는가의 문제입니다. 측정이 수행되고 있는 것은
기준면에서의 값이며, 튜닝포인트에서의 값이 아니란 것이죠. 그렇다고
케이블과 커넥터의 연결부에 부품을 넣을 수도 없습니다. 자, 그러면
대체 어떻게 해야 할랑가요?
네트웍 분석기에는, Electrical Delay라고 하는 전기적 길이를 보정하기 위한 기능이 있습니다. 이 기능을 사용하면 측정의 기준면을 이동시키는 효과가 있습니다. <그림 2-15>에서 보여지듯이, 부품을 삽입하고 싶은 위치의 선로를 잘라냅니다. 네트웍 분석기에서는 <그림 2-16>과 같이 표시될 것입니다. 그러면 이제 네트웍 분석기의 기능에서 Electrical Delay메뉴를 불러내어 실행시킵니다. 네트웍분석기에 달려있는 조정손잡이 등을 이용하여 Electrical Delay값을 조정하여, <그림 2-16>의 A점에 파형이 모이도록 합니다. 이것으로 보정이 완료되고, 잘려진 곳이 측정의 기준면이 됩니다. 다시 네트웍 분석기을 통해 새로운 기준면에서의 임피던스를 측정합니다. 이제 잘려진 부위에 원하는 부품을 올려놓으면, 예상대로 움직이는 파형을 관찰할 수 있습니다. ^^
고주파 회로의 임피던스 측정에서는, 기준면이 어디에 있는지 항상 의식하고 주의해야만 합니다. 고주파회로는 파장이 무척짧아서 구조적 크기에 의존한다는 점, 항상 명심해야 합니다.
<그림 2－15> 기준면의 이동①
<그림 2-16> 기준면의 이동②
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