전송선로란 무엇인가

◈ 전송선로

 

 전송선로는 Ground와 신호선을 이용하여 신호를 전송하는 고주파용 선로를 말한다.

 위의 공식에서 알 수 있듯이, 전송선로는 선로길이와 사용주파수와의 관계에 의해

 입력 임피던스 특성이 변화하는 선로를 말한다.

 

 

 

◈ 전송선로 매칭의 의미

 

 전송선로 매칭이란, 위의 그림과 같이 LC소자가 들어가는 자리에 직렬선로와

 스텁(stub)을 넣은 것 을 말하고, 전송선로 공식에 근거하여, 직렬 전송선로 하나와

 옆으로 튀어나온 전송선로하나는 직/병렬 L, C 소자처럼 동작한다.

 

 스미스 차트를 통해 이러한 직/병렬 전송선로의 폭(임피던스)과 길이를 찾는 것

 이 전송선로를 이용한 임피던스 매칭과정이다.

 

 

◈ 전송선로 매칭은 어떨 때 하는가?

 

 

 주파수가 높아지면 파장이 짧아지고, L,C를 연결하기 위한 선로들 자체에도 전송선로

 수식을 적용해야 한다. 저주파회로에서 선로는 그냥 길이나 형상이 별 상관없는 선

 로일뿐이지만, 주파수가 올라가면 그 선로는 길이에 따라 특성변화하기 때문이다.

 

 

◈ LC매칭과 전송선로매칭의 비교

 

LC매칭

 

전송선로매칭

 

LC매칭은 소자를 쉽게 구할 수 있어 편리하지만, 소자값을 애매한 경우도 있기에

정확한 매칭소자 값을 찾는게 쉽지않고, 소자값 자체(5~10%)의 오차가 있어 불안하다.

소자를 교체하며 쉽게 튜닝이 가능하지만 주파수가 올라가면 손실이 심하고 성능이 떨어져서 사용하기가 힘들다.

 

전송선로 매칭은 선로 길이와 폭을 이용해 조절하므로 원하는 값을 그대로 쓸 수 있다.

하지만  주파수가 낮아질수록 매칭단의 크기가 너무 커져서 효율이 떨어지며,

기판에 찍어내기 때문에 튜닝이 어려운 단점이 있다.

 

 

◈ 실제적인 매칭방법 선택사례

 

 

 

 

출처: RFDH (RF Design House)