MWAVE-LABORATORY ~ RFDH version ~

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저항형 임피던스 변환기

저항형 임피던스 변환기의 가장 큰 장점은, 뭐니뭐니 해도 광대역 주파수에서 일정한 성능을 얻을 수 있다는 점입니다. (물론 정말 초광대역으로 균일한 특성을 얻고 싶다면 그만한 실장 테크닉도 필요하긴 합니다.) 따라서 50 Ω 계의 측정기와 75 Ω 계의 기기를 연결하여 측정하는 경우처럼, 계측기용으로 특히 애용됩니다.

저항형 임피던스 변환기는 왼쪽 그림과 같이 표현됩니다.

이 회로는 p형태 (또는 T형)의 감쇠기를 변형한 형태로 볼 수 있습니다. p 감쇠기 회로로서는, R2의 오른쪽에도 R1이 하나 더 들어간 좌우 대칭형태가 되어야 할 것입니다. 그런데 이 회로에서는 애초부터 입출력 임피던스 자체가 대칭이 아니기 때문에, 양쪽에 R1이 존재한다 하더라도 그 값은 좌우 비대칭이 되어야만 합니다.

이때 R1값이 좌우 비대칭인 감쇠기 회로에 대해 감쇠량을 가능한 줄이려고 하면, R1의 값은 커지고 R2의 값은 작아져야 합니다. 그래서 감쇠량을 최소로 할 때는 R1의 값이 무한대가 됩니다.

즉 양단간의 입출력 임피던스가 다른 경우는 R1의 저항값이 좌우 비대칭이기 때문에 다른 한쪽편의 R1 병렬저항만 무한대의 값이 되어 (즉 저항자체가 open된 것처럼 됨), 위와 같이 아예 한쪽 저항이 사라진 회로가 되는 것이지요. 그래서 마치 이회로는 50 Ω ~ 75 Ω 간을 매칭할 때 최소의 손실을 가지는 감쇠기회로를 삽입한 것처럼 보입니다.

여기서 50W 과 75W 간을 매칭하기 위한 R1의 값은 86.6 Ω, R2의 값은 43.3 Ω 이 되며, 좌측을 50 Ω, 우측을 75W 단이라 가정한 경우의 삽입손실은 5.72 dB가 됩니다.

위의 저항값은 최소 감쇠량이 되도록 하기위한 경우의 값이며, 만약 10dB, 12dB와 같이 특정한 삽입손실을 가지도록 구현하고 싶은 경우에는, 통상적인 p형 감쇠기회로처럼 좌우에 R1을 병렬로 연결하고 비대칭으로 적절한 저항값을 구현하면 됩니다. 물론 이것은 T형 감쇠기 회로로도 구현이 가능합니다.

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