무선 용어

*AC (Alternating Current ; 교류)

흐름방향이나 크기가 시간에 따라 변화하는 전원.

즉 주파수를 가지고 전압/전류가 변화(진동)하는 전원을 의미한다.

결국 sine 파형의 형상으로 전압이나 전류가 변화하면서 흐르게 된다.

이러한 sine 파형의 밀집도를 frequency라고 하며, 1초당 몇번의 sine파 진동이 일어나는가를 나타낸다. 단위는 전자파의 존재를 증명한 헤르쯔의 이름을 따서 Hz를 사용한다.

*ACLR (Adjacent Channel Leakage Ratio; 인접채널누설비)

ACPR과 같이 전력증폭기의 선형성을 나타내는 지표로서, WCDMA은 ACLR을 PA 선형성의 표준규격으로 정의하였다.

ACPR이 측정이나 계산이 불편한 면이 있는 반면, ACLR은 그냥 중심채널 전력과 특정 offset 주파수만큼 떨어진 지점의 전력간의 차이를 dBc로 나타낸 것이라 계산이나 측정이 편리하다.결과적으로는 ACPR과 같은 의미인데, 측정기준만 약간 다르다고 보면 된다.

*ACP (Adjacent Channel Power; 인접채널전력)

주로 AMPS와 같은 FM방식의 아날로그 이동통신에서 전력증폭기의 선형성을 나타내기 위한 지표로 사용되는 값. 자기 채널대역의 신호가 다른 대역에 미치는 영향을 의미하며, 당연히 인접채널에 영향을 적게주어야만 신호간의 간섭이 적은, 즉 선형성이 좋은 전력증폭기가 된다. AMPS의 경우 채널대역폭이 30kHz 이므로, 해당주파수대역 30kHz의 전력과 인접채널대역 30kHz의 전력의 비를 dBc 단위로 나타낸다.

*ACPR (Adjacent Channel Power Ratio; 인접채널전력비)

CDMA와 같은 디지털 통신 시스템의 전력증폭기에서 선형성을 나타내는 지표중 하나.

한 채널의 주파수대역에서 인접채널까지의 특정 offset 주파수에서의 전력차를 나타내며, 단위로는 dBc를 사용한다. CDMA의 채널간격은 1.23, 1.25MHz 이므로, 일반적으로 수식으로 따지자면 아래처럼 된다. ACPR = 1.23(1.25)MHz 채널주파수전력 / 특정 offset 주파수 지점의 30kHz 대역폭 전력 여기서 offset은 +*1.25MHz 뿐만 아니라 +*885kHz, +*2.25MHz 등, 시스템에 따라 여러가지 규격이 있다.ACPR은 과거 AMPS의 ACP의 개념에서 대역폭의 개념만 다른 것이다. ACP는 각 채널폭이 30kHz이지만, CDMA는 1.23(1.25)MHz이기 때문에 30kHz * 30kHz의 전력비를 보는 ACP와 달리 ACPR은 1.23(1.25)MHz * 30kHz의 전력비를 보게 된다. 여기서 1230 kHz / 30 kHz = 41 정도의 비율이고, 이것을 dB로 환산하면 10 log 41 = 16.xx dB가 된다. 그래서 AMPS의 ACP보다는 채널대역폭이 41배이기 때문에 채널대역폭을 30kHz로 계산한 ACP값에16dB를 더하게 되는 것이다. 보통 측정할때는 Spectrum Analyzer의 Resolution을 30kHz로 맞춘후, 해당 offset과의 차이(ACP)에 16dB를 더하는 경우가 많게 된다. ACPR은 Two tone을 입력하여 서로 다른 주파수간의 3rd Harmonic을 측정하는 IP3 선형지표와 혼동되는 경우가 있는데,ACPR은 자신의 single tone 신호입력에 의해 내부의 비선형성때문에 발생한 인접채널 잡음성분과의 비를 말하는 것이다. (물론 측정방법에 따라 Two tone을 입력하여 ACPR을 측정하기도 한다)

결론적으로 ACPR은 자기신호가 남의 채널에 얼마나 간섭을 주느냐를 따지는 선형성을 의미힌다. 전력증폭기의 경우 자기 채널신호만 잘 증폭하고 남의 채널대역은 최대한의 증폭이 억제되어야 하기 때문에 ACPR이 PA의 주요 지표로 사용되는 것이다.

ACPR은 경우에 따라 ACLR과 매우 혼동되어 사용되는 경우가 있어서 ACLR과 완전히 동일하게 표기될 경우도 있는데, 엄밀히 따지자면 ACLR과는 계산식이 다소 다르다. 다만 그 의미하는 바는 ACPR이나 ACLR이나 같다고 볼 수 있다.

*Active Circuit (능동회로)

FET, Didoe등의 비선형 소자를 이용하여 만들어진 회로. 기본적으로 외부 DC 전력이 있어야 동작하며, gain을 가지는 회로를 능동회로라고 분류한다. 능동회로에는 amplifier, Oscillator, VCO, PLL, Freq. doubler, phase shifter, mixer 등이 있다.

외부 DC Bias가 필요한 Tr(Transistor)와 Diode와 같이 비선형적으로 동작하는 소자들을 일컫는다. 즉 입력에 따라 출력이 선형적이지 않고 특정한 증폭특성을 가지기 때문에 소자의 모델링이 매우 중요하다. Tr로는 BJT, FET, HEMT, HBT 등이 주로 사용되며, Diode에는 schottky diode와 Pin diode 등이 많이 사용된다.

*Active Mixer (능동혼합기)

Active Mixer란 Tr과 DC 전원을 이용하여 내부적으로 증폭작용을 겸한 Mixer를 의미한다.

Active Mixer는 전통적인 Passive Mixer의 출력전력이 낮아서 Buffer Amp를 사용해야 할 경우가 많기 때문에, 그러한 불편을 없애기 위해 이득도 가지기 위한 용도로 설계되는 경우가 많다. 당연히 Passive Mixer에 비해 설계가 복잡하고 변수가 많아서 다소 까다롭다. 

*Admittance Chart (어드미턴스 차트)

스미스차트중 기본적인 형태의 반대 모양의 도표를 의미한다. 즉 왼쪽을 중심으로 실수축의 원이 점점 커지는 형태의 차트로서, 임피던스 매칭을 할 때 병렬(pararrel)로 회로소자가 연결되는 것을 의미한다.

임피던스 매칭을 하다보면 소자를 직렬로 연결할 때도 있고 병렬로 연결할 때도 있는데, 임피던스 차트와 어드미턴스 차트가 동시에 보이게 하면 즉시즉시 직렬과 병렬로 소자값을 계산할 수 있어서 매우 편리하다. 아래의 링크에 그림으로 표시되어 있다. 

*AF (Audio Frequency)

소위 말하는 음성용 주파수대역. 0~150khz 대역을 주로 일컫는다

*AGC(Automatic Gain Control) 

무선수신기나 증폭기의 입력에 변동이 있는 경우라도 출력은 언제나 일정하게 되도록 이득을 자동적으로 조절하는 장치. 그 방법은 출력중의 직류 분을 제어전압으로서 이용하여 이득이 일정하게 되도록 동작시키는 것이 많다. 라디오에서는 AVC라하여 자동음량조절이라 한다.

*AM (Amplitude Modulation, 진폭변조)

AM, 진폭 변조란 가장 기본적인 신호변조방법으로서, 신호의 변화를 반송파의 전압크기변화에 실어 보내는 통신방식을 의미한다.구현이 쉽지만 잡음에 약한 특성을 가지고 있다.

*AM to PM Conversion

증폭기의 선형적동작을 특성화하는데 도움을 주는 일반적 계측입니다. 이는 시스템에 내재하는 진폭변동에 의해 유입된 불요위상편차의 양을 측정하는것입니다. 통신시스템에서 이러한 불요위상편차는 주로 전력공급리플, 열드리프트, 다중경로페이딩과 같은 진폭변동이나 QAM이나 펄스변조같은 변조유형에 따른진폭변화에 의해 생깁니다. 주로 dB로 표시되고 위상변조가 채용된 시스템에서 중요한 파라미터인데 그이유는 불요위상왜곡이 아날로그 신호 열화나 디지털 시스템에서 BER을 증가시키기 때문입니다. 위상변조를 사용하는 일반변조유형들의 예로서는 FM,QPSK,16QAM이 있습니다. 디지털 통신시스템에 대한 BER계측이 손쉬운반면 이계측 하나만으로는 BER을 발생시키는 원인을 이해할수는 없습니다. AM*PM변환은 BER발생의 주요인이며 따라서 통신시스템에서의 비트왜율을 정량화시키는데 매우 중요합니다.

이변환은 이득압축에 사용된것과 동일한 전달셋업을 사용해 벡터네트웤 분석기를 통해 power sweep을 실행함으로써 볼수 있습니다. 표시된데이터는 S21(전달)대 전력의 형태로 표시가 되구요. AM*PM변환은 특정RF전력레벨에 중심이 된 작은진폭증분(변화)*보통1dB를 선택하고 결과되는 델타위상을 주기로서 계산할수있습니다. 진폭및 위상성분을 판독하기 위한 가장 손쉬운방법은 트레이스마커를 사용하는것이고 위상변화를 진폭변화로 나누면 됩니다. 

*Amplifier (증폭기)

신호를 증폭해주는 회로로서, 각각의 FET/BJT를 원하는 특성이 나오도록 bias 조건을 정해준 다음, 그 bias에 의해 들어오는 전력을 입력신호 변화에 비례하는 형태로 출력을 내보낸다. 즉, 입력신호 자체를 뻥튀기하는 것이 아니라, 입력신호의 전압/전류 변화에 민감하게 bias 전력이 움직이게 함으로써 결과적으로 확대복사한 결과가 출력되는 셈이다.

RF에서는 사용목적과 특성에 따라 LNA (Low Noise Amp), LPA (Linear Power Amp), HPA (High Power Amp) 등으로 나눌 수 있다.

RF의 증폭기는 저주파의 전자회로 증폭기와 달리 안정성과 매칭의 개념이 훨씬 복잡하게 적용된다. 결과적으로 저주파 증폭기와 설계방법 자체가 많이 다르다. amp의 설계에 관해서는 곤잘레스의 Microwave Transistor Amplifer라는 책이 자타가 공인하는 바이블로 통하고 있다. Amp를 설계하려면 우선 목적에 따라 LNA, PA 등 어떤 방향으로 설계할지 먼저 결정해야 하며, 기술자료실에는 amp와 관련해서 수많은 자료들이 있다. 또한 Amp Q&A를 검색하면 많은 기술적 내용들에 대한 질문과 답, 토의 및 정보들이 있으므로 많이 활용하도록 한다. 

*Amplitude (진폭)

주기적으로 변화하는 정현파에서 중심점을 기준으로 특정시간, 조건에서의 사인파형 크기를 말한다. 주로 전압파형에서 많이 사용되게 된다. 단순히 어떤 위치나 시점의 지정없이 amplitude라 말한다면 중심점을 기준으로 + 크기의 최대값을 지칭하는 경우가 많다. 쉽게 말해서 사인파형의 최고 높이를 칭하는 경우이다. 이것은 상황에 따라서는 실제값이 아닌 실효값(루트를 씌우는 형태의)의 amplitude를 진폭특성으로 잡는 경우도 있다.

*AMPS (Advance Mobile Phone Service)

1970년말 AT&T의 벨 연구소에서 개발한 북미방식의 이동통신 시스템이다.

FDMA를 사용하는 가장 기초적이고 간단한 형태의 셀룰러 이동통신방식으로서, 국내에서는 SK텔레콤(당시 한국이동통신)에서 최초로 제공햇던 아날로그 이동전화의 근간이 된 시스템이다. 30kHz를 한 채널로 하여 FM변조방식을 사용하며, 현재 미국과 남미, 호주에서 널리 사용되고 있다. 미국의 AMPS는 416채널을 이용하지만 다른 나라에서는 가능한 모든 채널을 사용중이다. 이러한 AMPS는 각 나라마다 할당된 주파수가 다르지만 무선접속 규격은 동일하다. AMPS는 CDMA에 비해 전력효율이나 가입자용량면에서 떨어지지만, 시스템 구현이 훨씬 간단하기 때문에 널리 사용되고 있다. 

*Antenna (안테나)

안테나란 RF에서 필수적인 요소중 하나로, 최종적으로 변복조된 신호를 교류하기 위한 최종단장비이다. 안테나는 철저히 크기와 구조(파장에 비례한)에 따라 특성을 받는 구조물로서 circuit이 아니라 component 혹은 structure로 구분된다.

안테나의 동작원리는 특정주파수의 에너지만 공진시켜서 대기중에 뿌려주게 된다. 안테나는 용도와 크기, 방식에 따라 굉장히 다양한 종류가 있다.

*Antenna Gain (안테나이득)

Antenna Gain은 안테나의 Directivity에 안테나 방사효율을 곱한 값이다. Directivity는 결국 안테나패턴의 지향성을 의미하므로, Antenna Gain은 그러한 지향성에 방사효율을 고려한 실질적인 안테나의 방향이득을 의미하게 된다. Antenna Gain = Radiatoin Efficiency(방사효율) * Directivity(지향성) 초심자중에 안테나는 수동소자인데 어떻게 이득(gain)을 가지는지 혼동스러워하는 경우가 있는데, 안테나에서의 이득은 증폭기처럼 입력대 출력의 비를 말하는 것이 아니라는 점을 알아두어야 한다. 무지향성 안테나에 비한 지향성을 가지는 것의 비율을 의미하는 것일뿐 어떤 증폭을 의미하는 것은 아니다. 하지만 사방으로 나갈 전력을 한곳에 모아서 방사한다는 것이므로 결국 특정 방향입장에서는 마치 증폭기를 거쳐서 방사된것처럼 방사세기가 강해진다. 그러한 면에서 이득(gain)이라는 용어를 쓰게 되는 것이다. 

*Arrester (피뢰기)

불시에 발생하는 낙뢰(번개)나 과전압으로부터 전자기기를 보호하기 위해 사용되는 소자.

외부에 설치되어 기후에 노출되는 기지국이나 중계기 같은 경우 안테나나 기지국탑을 통해 들어오는 번개나 과전압을 막기위해 외부와의 입출력 연결단에 이러한 arrester가 필요하게 된다. 이러한 arrester는 DC입력단 뿐만 아니라 RF송수신단간에서도 과전압에 의한 손상을 막기 위해 필요하다. arrester를 구현하는 방법은 여러가지가 있는데, 전자기기에서는 클램프회로나 세라믹 반도체를 이용한 방법이 많이 사용되며, gas tube방식등도 이용된다.

기본적으로 특정전압 이상의 신호가 들어오면, 소자의 termination/earth ground로 빠지는 선로쪽이 저임피던스로 변화되어 그쪽으로 과전압 과전압 신호가 빠져나가게 하는 원리를 이용하여 전자기기를 보호한다. 굳이 외부에 노출된 전자기기가 아니더라도, 전원회로에는 급격한 과전압에 의한 시스템 손상을 막기위해 arrester(surge protecter)를 많이 사용한다. (각 기기별로 있는 과전류 방지용 퓨즈보다 더 근원적인, 전원상의 방지개념이다)

[야후 백과사전 참조]

발전소 ․변전소 ․송배전선로 ․전차선로 ․전기기기 등은 번개에 의한 고전압의 침입이나 선로의 어디에선가에서 이루어지는 차단기 ․스위치의 개폐 등에 의해 일어나는 이상 고전압이 침입될 우려가 있다. 피뢰기는 선로나 전기기기를 이런 고전압으로부터 보호하기 위해 설치된다. 따라서 피뢰기는 정상전압으로는 전류가 흐르지 않으나 번개 등이 침입하였을 경우에는 도전성(導電性)의 전로(電路)가 되어 고전압을 저하시키는 기능이 있어야 한다. 더구나 고전압의 침입이 끝났을 때는 다시 전류가 흐르지 않는 성질로 돌아가는 기능도 아울러 갖추어야 한다. 주요부는 특성요소(特性要素)라고 하는 부분인데, 이것은 평상시는 현저한 고저항을 가지고 있으나, 고전압이 가해지면 저항이 매우 작아져서 대전류가 흘러 들어온 고전압을 낮추고, 방전이 끝나면 다시 고저항으로 되돌아간다. 구조는 탄화규소를 주체로 하여 구성한 비직선 저항형과 파이버의 원통(圓筒) 상하에 전극을 놓고 이 전극 사이에 방전을 일으켜 방전아크에 의한 열로 파이버질(質)에서 생기는 고압수소에 의해 소호(消弧)를 하게 하는 방출형이 있다. 어느 형이나 피뢰기의 선로측에는 평상시의 사용전압으로는 방전이 생기지 않을 정도의 방전 간격을 두고 있다. 

*ASK (Amplitude Shift Key)

0,1의 디저털 신호를 전송할 때 사용하는 프로토콜로서, 0이냐 1이냐에 따라 신호의 크기(amplitude)를 다르게 해서 전송하는 방식이다. 

*Attenuation (감쇄)

일정구간을 진행하면서 신호나 파형의 강도가 줄어든 정도를 나타내는 용어.

주 원인은 진행구간의 손실(loss)로 인한 것으로서, 이러한 손실에 의한 감쇄의 원인은

1. 도체의 도전율

2. 유전체의 loss tangent (유전율의 허수부항)

3. 자성체의 투자율에 의한 자화손실

4. 대기중의 전파전달에 의한 각종 경로손실 등이며, 위와 같은 원인에 의해 잔류 혹은 열에너지로 소모되어 잃어버리는 에너지를 나타내기 위해 attenation이라는 용어를 사용한다.

결국 주로 회로나 소자, 시스템 내부를 진행하면서 발생하는 감쇄와 송신*수신단 사이의 대기전파전달의 에너지 감쇄량을 말하게 된다. 이러한 attenuation은 대체로 원하지 않는, 즉 줄여야 하는 대상이지만 경우에 따라서는 신호를 억제하기 위해, 또는 측정장비를 보호하기 위해 고의적으로 일정한 attenuation을 유발하는 attenuator를 사용해야 할 경우도 많다.

*Attenuator (감쇄기)

말 그대로 전력을 감쇄시키기 위한 목적으로 사용되는 소자/회로이다.

저항과 같은 소모성 소자를 여러개 이용하여, 원하는 전력만큼 감쇄를 시키도록 맞출 수 있다. 원리적으로는 저항 네트웍을 이용하여 전력을 분배한 후, 일부 전력을 termination 시키는 방식이 많이 사용된다. 고의적인 감쇄를 위한 attenuator는, 단지 전력 레벨만을 낮추고 싶은 것이 목적인 경우가 많기 때문에 필요 이상의 잡음발생을 최대한 억제하고 위상차등이 발생하지 않도록 만들어져야 한다.

attenuator의 용도는 여러가지가 있는데, 여러 단간의 전력레벨을 맞추어야 하는 경우에 많이 사용되며, 특히 Power amp등의 고출력 소자의 출력값을 측정하고자 할때도 많이 사용된다. 만약 수십dBm 이상의 높은 출력을 계측기에 바로 물리게 되면 계측기가 손상을 입을 수 있으므로, 출력단에 정확히 감쇄량이 얼마인지 아는 attenuator를 달고 측정한 후에 그 값을 수식적으로 보상해주면 계측기를 안전하게 사용할 수 있다. 증폭기류에서 3개의 저항을 이용하여 전력을 조절하는 용도로 사용되는 경우에는 PAD라고 부르기도 한다.

*AWGN(additive white gaussian noise)

아직 배우는 학생이라 정확히는 모르지만... 채널영역에서 화이트 노이즈에서 가우시안 확률의 노이즈가 추가되는 상태를 의미하는걸로 압니다 ^^; 

AWGN이란 모든 주파수 대역에 쫙 깔린 상존잡음을 의미한다.

여기서 white라는 의미는 모든 주파수 대역을 포함하고 있다는 의미이며, 모든 빛을 합치면 백색이 된다는 색의 조성원리에 근거한다. 즉 빛이란 주파수가 높은 전자기파의 일종이므로, 주파수상에서 모든 대역에 존재하는 신호는 색상으로 보면 white가 되기 때문이다. 그 반대로 특정 주파수대역이 보이는 신호는 color noise라고 부른다. 여기서 확률변수로는 가우시안 형태를 가지고, 원래의 신호에 더해진다는 의미로 additive라는 단어가 붙어서 부가백색가우시안잡음 이라는 거시기한 한글말이 완성된다. (그냥 AWGN이라고 부르길) 공중으로 전파되는 전자파는 공기중에 항상 존재하는 어떤 잡음을 고려해야 하는데 그 경우에 일반적으로 사용되는 개념이다. 

*Axial Ratio(축비)

안테나의 편파특성,또는 전파의 측파특성을 나타내는 지수의 하나 (주)일반적으로 안테나에서 방사되는 전파의 편파는 원편파라는 것에서, 타원편파의 장축방향의 전계강도와 단축방향의 전계강도와의 비를 축비, 또는 타원 편파율이라고 한다. 따라서 완전한 원편파의 축비는1, 완전한 직선편파의 축비는 무한대가 된다. 

*Azimuth angle (방위각, 수평각)

지면을 기준으로 수평하게 방사되는 각을 표현하는 안테나용어.

azimuth라는 용어를 처음 들으면, 잘 쓰이지 않는 영어단어라서 전문용어라고 인식되는 경우가 있다. 하지만 azimuth는 그냥 우리말로 수평의, 방위의라는 용어이다.

Azimuth angle은 안테나용어중 하나로서, 말그대로 수평각을 의미한다. 즉 지면을 기준으로 높이 방향이 아니라 지면과 평행한 방향으로의 방위각을 말한다. 보통 Omnidirectional(무지향성) 안테나란 이런 azimuth 각으로 방향성없이 사방으로 둥그렇게 방사되는 안테나를 말한다. 지구상에서는 지면을 기준으로 할수 있지만, 위성등에 탑재되는 안테나는 기준면이 없으므로 안테나의 기준방사방향을 기준으로 양옆으로 방사되는 각도를 azimuth, 위아래로 방사되는 각도를 elevation로 칭하기도 한다.

*B*WLL (BWLL : Broadband Wirless Local Loop)

WLL의 확장된 개념으로써, 단순히 유선전화망을 무선화하는 것이 아니라 현재 우리가 쓰는 두루넷, 메가패스, 하나로 등의 고속 멀티미디어 디지털 회선을 무선으로 전송하는 시스템을 말한다. B*WLL은 나라마다 주파수 규격과 실제 서비스방식 이름이 많은 차이가 있는데, 우리나라는 LMDS, 캐나다는 LMCS, 유럽은 LMS,MVDS라 부르는 등 중구남방이다.

B*WLL은 이러한 무선 디지털 멀티미디어 전송 서비스 자체를 통털어 일컫는 이름이다.

국내에선 B*WLL을 LMDS와 거의 동일시하므로 LMDS 단어설명과 자료를 참조하길 바란다.

*Back Off (Back*Off , 백오프)

이것은 원래 그냥 영어숙어지만, RF에서 자주 사용하는 용어라서 전문용어처럼 인식되는 경향이 있다. Back Off란 우리말로 뒤로 물러서다는 뜻이다. 이것은 RF에서 주로 Power Amp와 관련된 용어로 많이 사용된다. Power Amp에서는 최대포화전력을 정확히 추정하기 애매하기 때문에 P1dB를 최대선형출력점으로 사용한다. 다만, 이 P1dB점은 이미 gain이 compression되기 시작한 후의 점이기 때문에 실제로 선형적인 동작을 하는 전력점은 아니다. 일반적으로 Power Amp가 진짜 성형적으로 동작하는 점은 P1dB에서 3~5dB 정도 낮은 지점이며, 이렇게 실제 최대전력점보다 수 dB정도 낮은 점까지만 동작하게 하는 걸 Back Off 시킨다라고 말한다. 말그대로 최대점까지 사용하지 않고 좀 물러서서 더 낮은데까지 사용한다는 그런 의미이다. 설계의 관점에서는, Amp의 선형성을 확보하기 위해 실제 필요한 P1dB spec보다 수dB 높은 P1dB가 나오게 만드는 것을 Back Off 선형화 설계라고도 한다. 예를 들어 P1dB spec이 22dBm이 요구되었지만 선형성이 안좋아서 25dBm의 P1dB가 나오게 설계하는 것이다. (3dB back off 시킴) 즉 다시 말하면 Power margin을 더 충분하게 가져가는 설계법인데, Power 3dB를 올리려면 같은 효율에서는 전류를 두배로 써야하기 때문에 실제로는 그렇게 간단한 문제는 아니다.설계가 아닌 application 관점에서는, 사용하고자 하는 PA의 최대 출력점까지 사용되지 않도록 입력 전력을 약간 빼주는 식으로 조합하는 것을 back*off 시킨다고 한다. 역시 선형성을 확보하기 위한 수단이다. 이렇듯 Back Off란 실제 이용가능한 최대 전력점까지 사용하지 않고, 3~5dB 낮은 점에서 amp가 동작하게 하여 선형성을 확보하는 경우에 많이 사용되는 영어이다. 

*Balanced Line (평형선로)

Balanced (Differential) Signal을 이용하는 Transmission Line을 지칭한다. 

*Balanced Signal (평형신호)

두개의 선로의 조합을 통해 신호를 전송하는 Transmission line상에서, 두 도체선로의 magnitude가 같게 전송되는 신호를 의미한다. 쉽게 말해서 어느 한쪽 도체선이 GND가 되는 것이 아니라, 두개의 선로가 둘다 sine파형으로 신호를 보내는데 그 파형이 서로 180도 차이가 나는 경우이다. 저주파에서는 GND는 따로 두고 도체선 하나만 달랑 신호선으로 사용하는 unbalanced signal을 많이 사용하지만, 고주파 전송선로에서는 한쪽 금속을 GND로 정하고 하나의 선로만을 신호로 쓰게 되면 공유된 GND를 통해 common mode noise가 많이 유입되는 등의 어려운 문제가 있다. 고속 LAN 선로(소위 TP케이블이라 부르는)의 경우도 내부의 한 가닥을 GND로 사용하지 않고, 두개의 가닥이 한 pair를 이루면서 총 4개의 pair가 진행하는 balanced line방식이다.이렇듯 두개의 선로가 어느 한쪽을 기준삼는것이 아니라 각자 같은 magnitude와 위상차를 가지고 전달되는 신호를 말한다.

*Balun (벌룬,발룬)

Balun이란 Balance * Unbalance의 준말이다. Balun이란 Balanced Signal 을 Unbalanced Signal로 변환해주는 회로/구조물을 통칭한다. 또는 그 반대의 변환기능을 할때도 똑같이 Balun이라고 부른다. 즉 두개의 금속을 통해 신호를 전달하는 전송선로(Transmission Line)에서, 두개의 금속에 함께 같은 magnitude로 진행하는 신호(Balanced Signal)을 한쪽 금속선을 GND로 만들고 나머지 금속선에 신호정보를 몰아서 담는(Unbalanced Signal으로) 역할을 하는 것이다. (그 반대도 마찬가지) RF회로에서 Mixer, SAW Filter와 같이 Balanced(Differential) Line으로 만들어진 부품들이 있는 경우가 많은데, 이런 경우 unbalanced(Single*ended) Line으로 되어있는 Amp류와 연결하려면 매칭단 자체를 Balun처럼 동작시켜야 할 때도 있다. 즉 Balun은 특정한 소자 이름이 아니라 이런 Balanced*Unbalanced 신호들을 변환하려는 모든 것을 지칭한다. Balun은 단순히 선로조합과 lumped 소자를 통해 구현할 수도 있고, 안테나 같은 분야에서는 공진도파관 형태가 되기도 한다. 

*Band (대역, 밴드)

특정 주파수가 존재하고 있는 스펙트럼상의 위치를 의미한다. 즉 10Ghz의 신호는 10Ghz 대역(band)혹은 X*band의 신호라고 부르는 단순한 개념이다. 실제로 신호원은 하나의 단일 주파수를 가지는게 아니라, 약간이나마 어느정도 중심주파수를 기준으로 주파수 폭을 가지게 된다. 이러한 주파수폭(대역폭)을 포함한 주파수 또는 주파수 묶음을 band라고 부른다. 그래서 보통 밴드라 하면 시작 주파수와 끝 주파수가 존재하게 된다. 또는 통신 시스템 상에서 반송파(carrier)주파수로 활용가능하도록 할당된 주파수 모임 자체를 band라고 부르기도 한다. 

*Bandwidth (대역폭, 밴드폭)

신호를 포함한 모든 주파수에너지는 하나의 주파수만 가지는게 아니라 실제로는 중심주파수를 기준으로 양쪽으로 일정한 양의 주파수 범위를 가지게 되는데, 이러한 특정 주파수범위의 폭을 일반적으로 지칭하는 말이다. 이것은 한 신호의 주파수폭을 의미하기도 하고, 전체 채널의 주파수폭을 의미하기도 하고, 증폭기의 증폭범위를 의미하기도 한다. 즉 특정한 용어가 아니라 주파수축의 스펙트럼상에서 어떤 대역의 폭을 지칭하는 단순한 말이다. 

*Bare Chip (베어칩)

Bare란 말은 우리말로 홀랑 벗엇다는 의미이다. 여기서는 그런 에로틱한 의미보다는 순수한 모습 그 자체를 말한다. Bare Chip란 단어는 반도체의 Wafer 상에서 개별 IC별로 잘라낸 하나하나의 IC 원판 그자체를 의미한다. 즉 패키징하기 전의 순수한 칩 다이 그 자체이다. 한마디로 칩을 보호하기 위한 패키지를 입히지 않은, 즉 아직 옷을 입지 않은 칩이란 뜻이다. (아직 옷을 입은건 아니므로 옷 벗었다는 뜻은 틀린 의미일 수도 있다. *_*a?)

Bare Chip 상태에서는 on wafer probe를 이용하여 측정하게 되며, MMIC나 RFIC라면 보통 패키징이나 모듈화를 하여 제품에 응용된다. 패키징을 입히면 보호가 잘되고 실장이 쉽지만, 어쩔 수 없이 면적이 커지고 패키징에 의한 기생효과들이 발생한다. 그래서 경우에 따라서는 bare chip을 그대로 갖다 붙이고 선로에 bonding을 하여 회로를 구성하기도 한다. 그러면 사이즈도 작아지고 플라스틱 패키지에 의한 기생효과도 줄일 수 있다. 이러한 bare chip을 그대로 응용하는 경우는 크게 아래와 같이 두가지로 나뉘어진다.

1. 면적을 반드시 줄여야 하는경우 (수GHz 이하)

2. 패키지의 기생효과에 너무 민감한 경우 (mm*wave 대역)

결론적으로 bare chip이란 말은 전문용어라기 보다는 그냥 영어일 뿐이라서 보통 용어사전류에는 나오지 않는다. 그냥 Wafer에서 잘라내고 패키징하지 않은 상태의 칩 원판 그 자체라고 생각하면 된다. 경우에 따라서는 완전한 Wafer에서 떨구어낸 bare chip을 그대로 갖다 쓸 수 있도록 PAD부분에 약간의 가공을 한경우도 있다. 이런 경우 원래의 Die와는 조금 다르지만 그냥 Bare chip이라고 부르기도 한다. 

*Baseband (기저대역)

Baseband, 베이스밴드는 우리말로 기저대역이란 표현을 쓰는데, 원천신호 영역을 말한다.

전화기를 예를 든다면, 우리가 말을 하는 음성신호를 처리하는 대역이 바로 베이스밴드이다. 무선 데이터 통신이라면 실제로 사람이 사용하는 데이터레이트 주파수대역이 베이스 밴드가 된다. 무선 통신이란 것은 이렇게 우리가 사용하는 실제 주파수대역(baseband)를 반송파(carrier)에 실어서 보냄으로써 동작한다. 물론 수신측에서는 그 반대로 반송파에서 베이스밴드 신호로 낮추고 처리하게 된다. 원래신호대역, 즉 bsseband 신호를 그대로 전송하기엔 무리가 많기 때문에 결국 반송파를 사용하여 전송하는 것이다. (반송파 단어설명 참조)

때문에 실제적으로는 반송파 혹은 IF주파수의 반대되는 개념으로서 사용되는 경우가 많다. 우리가 말하고 듣고 보는 모든 신호가 바로 baseband라고 부르는 것이기 때문에 너무 당연시 되어야 할 단어이다. 결국 우리가 원하는 것은 이런 baseband 신호를 전송하고자 하는 것이다. 그런데 실제 baseband라고 하면 단순히 음성, 데이타 영역뿐아니라 그것에 대해 미리 암호화 혹은 에러복구 코드등을 첨가하여 변조된 주파수 영역까지를 포함한다. 이 말은 CDMA 처럼 복잡한 디지털 통신에서 더 의미가 있다. 우리가 흔히 사용하는 중간주파방식(헤테로다인)을 사용한다면 아래와 같은 변환이 되는 것이다.

RF <*> IF <*> baseband

디지털 통신에서는 IF단 이후로는 AD 컨버터를 통해 디지털 신호로 바로 변환되기도 하기 때문에, baseband라고 하면 흔히 DSP류의 디지털 처리단을 의미하는 경우가 많다.

결론적으로 baseband라 하면 왠지 특수한 말처럼 보이지만, 전혀 특수한 표현도 새로운 영역도 아니다. 고주파 반송파를 down converting한 최종적 신호처리밴드, 즉 실제 정보를 담고 있는 음성,영상,데이터 등의 최종 원천신호주파수 영역을 말하는 것이다.

*Baud(보오)

Baud[보오]는 데이터 전송속도를 측정하는 단위로 널리 사용되었으며, 좀더 정확한 용어인 bps에 의해 대체되기 전까지 사용되었다. 1 보오는 전자적인 상태의 변화가 1초에 1번 일어나는 것을 의미한다. 따라서, 한 비트가 한 신호단위로 쓰이는 경우에는 보오 속도와 bps가 동일하다. 그러나, 하나의 상태변화가 데이터의 1개 이상의 비트와 관계될 수 있기 때문에, 데이터 전송속도를 표현하는 데에는 bps 라는 단위가 더 나은 것으로 판단되어 대체되었다. 만일 세 개의 비트가 한 신호단위를 이룬다면 보오 속도는 bps 속도의 1/3 이 될 것이다.

보오 속도가 증가함에 따라 통신 채널의 필요 대역폭이 넓어지기 때문에 통신 채널의 입장에서 보면 보오 속도가 중요한 의미를 갖지만, 그러나 데이터 통신 이용자의 입장에서 보면 전송된 데이터의 총량이 중요하므로 bps 속도가 더 밀접한 관계를 갖는다. 이 이름은 프랑스의 엔지니어인 Jean*Maurice*Emile Baudot의 이름을 따서 지어졌으며, 전보의 전송속도를 측정하는데 처음 쓰여졌다. 

*Bias (바이어스)

Bias는 사전적으로 기울이다는 뜻이다. 즉 어떤 평형상태를 기울여서 흐름을 만드는 것을 의미한다. RF를 포함한 전자회로에서 바이어스라는 의미는 전위평형상태를 기울여서 전류를 흐르게 함으로써, 결과적으로 DC 전원을 인가한다는 뜻이다. DC 전원을 거는 행위를 그 자체를 지칭하는 말로 주로 사용된다. (또는 DC 전원입력 그 자체로 봐도 무방하다)

*Bluetooth (블루투스)

블루투스란 근거리에서 전자기기끼리 무선데이타 통신을 하기위해 만들어진 규격/시스템이다. 원래 블루투스란 이러한 근거리무선데이타 통신 규격제정을 위한 모임의 이름으로서, 결국 그것이 이러한 시스템의 이름이 되었다. 시작은 PC나 노트북, PDA등의 IrDA(적외선통신)의 한계를 극복하기 위함이었고, IrDA보다 전송거리, 장애물 통과성, 소비전력, 전송속도 등의 거의 모든 면에서 뛰어나다. 주파수는 2.4GHz대역을 사용하며, GFSK변조에 주파수도약(FH)방식의 확산대역 통신방식을 사용한다. 블루투스는 단말기/PDA간의 자체적인 데이타 송수신은 물론 프린터, 스캐너, 디지털 카메라등의 PC 주변기기까지 응용범위가 매우 광범위하다. 한마디로 블루투스는 선(wire)를 없애기 위해 만들어진 것으로, 많은 단거리 케이블들이 사라지게 될 것으로 전망된다. RFDH 자료실에는 블루투스에 대한 소개와 Spec 전문이 있으므로 관심 잇는 사람은 참고하기 바란다. 

*Bonding Wire (본딩와이어)

Wire Bonding은 IC에 Wire를 붙이는 그 과정을 의미하며, Bonding Wire는 거기에 쓰이는 Wire 재료를 의미한다. 보통 20~50um굵기를 가진 얇은 금(Au)선을 두루마리처럼 말아놓은 형태로 판매되며, 그것을 Wire bonding기에 끼우고 기계가 뽑아가면서 Bonding을 하게 된다. 

*BPF (Band pass filter : 대역통과 필터)

통과시작 주파수와 저지대역 주파수를 가지고 특정 대역만 통과시키는 필터. 무선통신에서 채널을 구분하기 위한 용도 및 image제거 등의 용도로 많이 사용된다. 

*BPSK (Binary Phase shift key)

PSK 방식중 가장 기본적인 방식을 의미하며, 0과 1일때 위상을 180도씩 바꾸어 송수신함으로써 쌍방간에 신호의 전달이 가능하게 한다.

*BRF (Band reject filter)

BSP와 같은 뜻.

>>>> BSP(Band Stop Filter)

BPF(대역통과 필터)의 정반대 파형이라고 생각하면 된다. 즉 특정 주파수에서 특정 주파수 사이의 신호만 제거하기 위한 용도의 필터로서, 특정주파수간의 간섭을 차단하고자 하는 경우에 많이 사용된다.

*Broadband (광대역)

광대역이란 말은 말그대로 넓은 주파수 대역 그 자체를 지칭하거나, 동작주파수 범위가 넓다는 의미로 쓰이는 일반영어이다. 단, 그 기준은 매우 상대적이라서 각 통신시스템이 사용하는 중심주파수에 대한 %로 나타내는 경우가 많다. 물론 광대역이냐 협대역이냐를 구분하는 기준은 각양 각색이다. 예를 들어 중심주파수 1Ghz에서 100Mhz 대역의 amp를 만든다면 비교적 광대역이 될수 있다. (10%) 하지만 중심주파수 20Ghz에서 대역폭이 2Ghz의 amp를 만들면 같은 10%지만 그리 광대역으로 보기 어렵다. 그것은 각 주파수 대역의 통신시스템이 요구하는 대역폭 자체가 다르기 때문에 그런 것이며, 한마디로 상대적이다. 경우에 따라선 아래와 같이 정해주기도 하지만, 권고안일 뿐 국제적인 구분기준이 있는 것은 아니므로 참고만 바란다. (Q&A 김정일님의 글중 발췌)

Narrowband : 비대역폭(또는 % 대역폭) < 1%

wideband(or Broadband) : 1% < 비대역폭(또는 % 대역폭) < 25%

Ultra*wideband : 25% < 비대역폭(또는 % 대역폭)

Broadband는 Wideband와 같은 의미이지만, RF 설계에서는 Broadband라는 용어를 더 선호하는 경향이 있다. 

*Broadband Amplifier (BBA, 광대역증폭기)

Broadband Amplifier, BBA란 말그대로 넓은 주파수대역에서 동작하는 증폭기를 의미한다.

그런데 이 광대역이란 기준은 매우 상대적인 것으로서, 수GHz대역에서는 증폭 대역폭이 수백MHz가 넘으면 광대역으로 취급되기도 하고, 수십GHz대역에서는 대역폭이 3GHz가 넘어도 광대역이라 부르지 않기도 한다. 즉 광대역이냐 아니냐는 그것이 사용되는 application에 따라 정해진다고 보는 것이 옳다. 일반 이동통신대역에서는 여러 채널을 다 지원할만한 amp정도는 광대역이라 부르지 않는다. 아예 주파수밴드가 다른 서비스들을 지원하기 위한 듀얼 모드에서 두 모드를 지원하는 amp는 경우에 따라 BBA로 불리우기도 한다.

BBA는 특성상 CATV시스템에서 많이 사용된다. CATV는 유선망이기 때문에 엄밀히 따지면 RF분야는 아닐수도 있지만, 실제로 수백MHz~ GHz까지의 신호를 다루기 때문에 RF&Microwave의 한 분야로 넣기도 한다. CATV시스템에서는 송수신채널이 각각 넓은 대역폭을 갖고 있기 때문에 CATV용 amp를 BBA라고 부르는 경우가 많다.

BWLL의 경우 나라마다 사용주파수가 20 ~ 40GHz까지 여러 주파수 대역을 사용하기 때문에, 이렇게 나라별로 다른 주파수대역을 다 지원하기 위해 BBA개념으로 대역폭이 매우 넓게 amp를 설계하기도 한다. BBA는 feedback을 통해 특정 주파수에 집중된 gain을 분산시키는 형식에 근간한 distributed amp 구조로 많이 설계된다. 

*BSF (Band stop filter: 대역저지 필터)

BPF(대역통과 필터)의 정반대 파형이라고 생각하면 된다. 즉 특정 주파수에서 특정 주파수 사이의 신호만 제거하기 위한 용도의 필터로서, 특정주파수간의 간섭을 차단하고자 하는 경우에 많이 사용된다.

*BSU (Base station, 기지국)

셀룰러 이동통신의 기술적 핵심은, 이동국(단말기)가 그 전파를 한군데서 송수신 하는 것이 아니라 일정단위로 배치된 기지국과 송수신 한다는 데에 있다. 지역과 전파조건을 감안하여 하나의 셀 중앙에는 기지국이 하나씩 자리잡고 중앙 처리국과 연결되어 결국 전국의 기지국망이 연결되게 되며, 기지국을 적절히 배치하는 것이 셀룰러 이동통신 서비스를 위한 키포인트중 하나가 된다. 현재의 이동통신 기지국은 대부분 디지털방식이기 때문에 섹터방식을 따르며, 무지향성 안테나가 아니라 3~4개의 지향성 송수신 안테나를 장착하여 3각 또는 4각의 탑 모양을 하고 있다. 시내의 높은 건물의 옥상을 유심히 찾아보면 각 이동통신사별로 배치한 기지국들을 쉽게 볼수있다.

*Buffer Amplifier (완충증폭기)

Buffer amplifier는 어떤 신호레벨을 맞추기 위한 국지적인 목적의 증폭기를 의미한다.

원래 의미는 회로와 회로단 사이에 어떤 불협화음을 막기 위한 용도로 사용된다고 정의되어 있는데, 각 회로가 연결되어 서로 자신의 성능을 충분히 내게 만드려는 목적이다.

결국 다음단의 회로에서 적절한 입력신호를 받지 못해 오동작하는 것을 막기 위해 해당단의 앞, 또는 뒤에 추가적으로 붙이는 완충(buffer)작용의 증폭기를 말한다.

예를 들어 Passive Mixer를 사용하는 경우 Conversion loss로 인해 출력단의 전력레벨이 낮은 경우가 많다. 이것을 일정 레벨로 만들어주기 위해 Buffer amp를 입력단 혹은 출력단에 달게 된다. VCO나 Oscillator의 경우, 발진주파수 전력이 만족스럽지 못할 때 그 값을 튕겨주기 위한 단순한 목적으로 출력단에 Buffer amp를 쓰기도 한다.

이처럼 Buffer amp란 아무데나 신호레벨이 낮아서 좀 튕겨주기 위한 목적으로 쓰는 증폭기를 지칭하는 말이다. 고로 주요 회로의 성능여부에 따라 Buffer amp를 써도 되고 안써도 된다. 그래서 보통 Spec에 buffer amp에 대한 말은 없고, 상황에 따라 신호를 키워줘야 할 곳이 있으면 설계자가 알아서 추가하는 경우가 많다. Buffer amp의 설계사양은 대체로 무난해서 가능하면 NF가 낮은, 즉 잡음이 가능한한 억제되면서 원하는 이득을 만족할 정도면 OK다. 

*Bypass (바이패스)

bypass란 말은 우리말로 우회(迂廻)한다는 뜻이다.도로체증이 심한곳에는 소통을 원활하게 하기 위해 우회도로같은 것이 있듯이, 회로나 시스템에서도 신호를 우회시켜야 할 경우가 있는데 이런 경우 전반적으로 사용되는 용어이다. (굉장히 다양하게 사용됨) 통신시스템의 경우 본회로가 고장났을때 즉시 스위치에 의해 연결되는 대체회로를 bypass circuit이라고 부르기도 한다. 아마 bypass는 회로내의 전원단에서 많이 보게 될텐데, 주로 AC전원이 DC로 타고드는 것을 방지하기 위해 사용된다. Tr등에 DC전원을 입력할때, RF신호가 DC입력단으로 새지 않도록 inductor나 1/4파장 선로등을 써서 RF choke 역할을 하게 하지만, 100% 완벽하게 막아내지는 못한다. 그렇게 해서 조금씩 새어나온 RF신호는 DC입력전원으로 타고들어 공통 ground를 타고 loop를 만들면서 발진을 발생시킨다. 초크 특성상 원래 주파수보다 저주파의 신호가 주로 이렇게 새서 발진하게 되며, 이것을 막기위해 DC전원 입력옆에 병렬로 capacitor를 달아서 RF신호를 접지시켜버리는데, 이것을 소위 bypass시킨다고 한다. capacitor는 DC는 통과하지 못하고 RF AC신호는 통과되며, capacitor의 값에 따라 얼마나 잘 통과되느냐가 결정된다. 이것은 Z = 1/jwC 의 임피던스 수식에 의해 해당주파수에서 낮은 임피던스를 가지도록 값을 정하지만, 실제로는 회로와 함께 복합적으로 어느 주파수의 발진이 심한지를 찾아내서 실험적인 값을 쓰는 경우가 많다.

즉 DC전원단으로 흘러들어갈 뻔한 RF신호를 옆의 capacitor로 흘러가게 하여 접지시켜 죽인다는 의미에서 bypass capacitor라는 식으로 bypass란 단어가 사용되는 것이다.

RF에서 bypass는 이러한 DC단의 RF신호 제거용 및 대체회로, 대체경로를 의미하는 용어로 많이 사용된다. 

*C/I * [Carrier to Interference Ratio]

신호대 간섭비 : 이동통신 기지국 또는 셀 설계에 있어 근접의 셀에 대한 파라미터등을 고려할때 신호대 간섭비를 산출하여야 한다. 

*Capacitance (캐패시턴스, C)

전압을 가했을 때 축적되는 전하량의 비율을 나타내는 양. 단위는 F(패럿)이다. 이러한 캐패시턴스 값을 간단히 C 라 지칭하며, RF에선 pF 단위가 주로 사용된다.

이것은 결국 전기장을 통해 순간적으로 축적되는 에너지를 의미하며, RF 입장에선 단절된 금속사이에서 전류/전압의 변화가 있을 때만 신호를 통과시키려는 성질, 또는 그 정도를 의미한다고 볼 수 있다. 

*Capacitor (캐패시터)

고의적으로 정해진 캐패시턴스를 유발할 수 있도록 만들어진 소자.

두 금속판사이에 유전체를 삽입하는 식으로 만들어지며, 그 단면적과 금속판간의 거리에 의해 Capacitance 값이 결정된다. 실제로는 단순히 금속판만을 사용하지 않고 여러 가지 형태의 금속형상을 사용한다. 

*Carrier (반송파)

carrier라 함은 말 그대로 뭔가를 실어서(carry)나르는 역할을 하는 것을 말한다. 리어카같은 것도 일종의 캐리어 이다. 무선통신에서 말하는 carrier는 우리말로는 반송파라고 변역되는데, 여기서 반자는 동반하다, 함께 가져간다는 의미의 한자 반자이다. 가끔 반대하다의 반자로 오인하는 경우가 있는데 조심해야 한다. 즉 반송파는 말그대로 뭔가를 함께 가지고 가는, 실어나르는 파를 말하게 된다. 실제로 우리가 이해하고 사용하는 원천신호는 대체로 주파수가 높지 않다. 음성의 경우 수Khz, 영상이나 데이터의 경우 기껏해야 수Mhz 단위인데, 이것을 무선통신 채널로 보내려면 그냥 막바로 보낼 수는 없다. 우선 이러한 기저대역(baseband) 신호들은 잡음에 매우 약하고 전달거리가 짧기 때문에, 높은 주파수에 실어서 보내게 된다. 높은 주파수, 즉 반송파에 신호를 싣는 과정을 변조라고 하는데, 이렇게 함을써 송수신 특성을 높일 수 있다. 그보다도 이렇게 특정 주파수별로 반송파를 사용해서 보내지 않는다면 똑같은 기저대역 주파수를 사용하는 신호들을 구분할 방법이 없다.

우리가 보통 어떤 통신은 XXX hz를 사용한다고 말한다면, 그것은 바로 반송파(carrier)의 주파수를 의미하는 것이다. (어차피 기저대역 신호의 주파수는 다 비슷하다)

마치 FM 라디오에서 반송파 89.1Mhz는 KBS, 91.9Mhz는 MBC 로 구분하듯이 (맞남?*_*a..) 똑같은 주파수대역을 가지는 음성신호를 이렇게 조금씩 다른 반송파를 사용하기로 약속하고 주고 받음으로써 수많은 신호들이 서로 겹치지 않고 통신이 되는 것이다.

음성의 경우 16Hz*20KHz,영상이나 데이터의 경우 1MHz*50MHz 정도이며 무선으로 이들을 그대로는 보낼 수 없다. 우선 ................매우 약하고 음성신호는 무선전송이 불가능하며 영상이나 데이터 신호도 감쇄가 많아 전달거리가 짧아진다. 그러므로 전달특성이 좋은 높은 주파수에 이들 신호를 실어 보내게 된다. 높은 주파수(반송파)에 ...............과정을 변조라고 하며 이에 따라 전송특성이 개선된다. 이렇게 함으로써 반송파 주파수 대역(BW: Band Width)의 개념이 존재하게 된다. 우리가 보통........ 것이다. 기저대역의 주파수 중 가청대역과 영상대역은 우리가 듣고 보는 공통된 주파수이기 때문에 비슷하거나 같을 수밖에 없다.

마치.......... ....... 서로 혼신을 일으키지 않고 정확히 신호를 가려낼 수 있다.

*Cavity (공동)

Cavity(캐비티)는 공진(resonance)을 위한 구조물을 지칭한다. 우리말로는 공동, 즉 비어있는 어떤 물체를 말한다. 결국 cavity란 내부가 비어있는 금속box형태의 공진기를 부르는 말이다. cavity란 용어는 그 특성상 도파관 필터를 구현할 때 많이 사용되게 된다. 도파관 중간에 벽을 세워 cavity를 만들고, cavity간의 iris(뚫린 공간)등을 조절하여 다단 필터를 구성할 수 있다. 금속으로 둘러싸인 빈 공간에서는 그 금속box(즉 cavity)의 크기에 따라 특정 주파수가 공진하면서 집중되기 때문에, Bandpass filter로 쉽게 응용할 수 있다.

*CB (Citizen Band ; 생활무선국)

제 1형 생활무선국이라 불리우는 CB(Citizen Band)는, 허가나 신고 또는 전파사용료 없이 누구나 사용할 수 있는 무전기를 말한다. 용도상 고정국, 차량용, 휴대용의 3가지로 나뉘어 지며, 27MHz 대역에서 40개의 채널을 이용하고 있다.

[Specification]

주파수 : 26.965*27.405MHz

채널 : 40CH, 호출채널 14, 비상채널 9, 특수업무채널 19

송신출력 : 3W (FM) / 1W (AM)

변조방식 : AM/FM/SSB 단신 (국내는 FM 을 사용)

[CB의 용도]

* 근거리 통신수단(반경 5 ~ 20Km내)으로 사용

* 동호인 또는 외부인과 교신(호출채널 14)으로 친목도모 및 아마추어 무선사(HAM)로 가는 지름길

* 교통체증시 차량간 교통정보(교통채널1) 교환

* 화재.도난등 관련기관과의 긴급 연락채널(긴급채널 9)로 사용

* 차량대 차량간 이동시 무선연락으로 각종정보 교환 (길안내.교통.관광정보등)

* 사무실과 차량간의 업무연락(각종용역.써비스업.물품배달 등)

* 산업.건설현장의 업무적용(빌딩.아파트.경비업무)

* 스포츠.등산레저용(휴대용)

* 농촌.어촌등(들판.산간지.농장.어선에서 집과의 연락시)

* 선박간 정보교환 * 선박과 선박간 집과 해상에 있는 선박간 교신.

* 전화나 인터폰이 없는 리조트 * 멀리 떨어져 있는 일행끼리 각종 정보교환.

* 항공스포츠 * 항공기와 지상간 교신.항공기간 정보교환.떨어져있는 팀원끼리 상호 정보교환

*CDCSS (Continuous Digital Controlled Squelch System)

: CTCSS와 동일하게 동일 주파수에서 원치않는 다른 신호가 수신되지 않게 하기 위해서 규정된 Tone or Data 신호를 음성 신호에 실어 보내고 수신측에서는 이 신호에 응답하여 Audio 출력을 내보내는 System. 83개의 CDCSS CODE를 갖습니다. 

*CDMA (Code Division Multiple Access; 코드분할 다중접속)

미국 퀄컴이 제창하고 우리나라가 세계최초로 상용화에 성공한 CDMA는 가장 복잡한 형태의 다중통신 방식이다. CDMA는 군사용통신의 일종이던 spread spectrum 방식을 이용한 일종의 암호화 통신이다. 넓은 주파수 대역을 수십명의 사용자가 동시에 사용하면서 각자의 암호(code)를 가지고 서로의 신호를 구분해 내는 것이다.

각각의 code들은 서로 orthogonal하기 때문에, 여러사람의 신호가 뭉쳐있다 해도 자신의 code를 곱해버리면 남의 신호가 걸러지고 자기 신호만 추출이 가능하다.

CDMA에 대해서는 도서나 각종 웹사이트에 많은 정보들이 넘쳐나므로 , 조금만 마음먹고 아래 링크들을 공부해보면 원리는 어느정도 깨우칠 수 있다. 다만 CDMA를 제대로 이해하려면 통신의 기본적인 개념이 어느정도 필요할 것이다.

*CDMA2000

퀄컴이 기존의 CDMA 방식을 광대역으로 업그레이드하여 재정비한 규격으로서, 동기식 IMT*2000의 표준기술이다. 여전히 기지국끼리 클럭타이밍을 동기시키는 방식을 쓰기 때문에 동기식 IMT*2000 규격이라 많이 언급되는데, 기술적인 문제가 아니라 정치적이고 세력다툼의 문제상 유럽의 비동기 WCDMA에 판정패 당했다. CDMA2000 표준화그룹인 3gpp2 홈페이지를 통해 관련된 여러가지 정보를 얻을 수 있다.

*CDS (photoconductive cell)

빛을 비추면 빛에너지를 흡수해서 전하(電荷)를 운반하는 하전체(荷電體)의 양이 증가하고, 전기전도율이 증가하는 성질(광전도성:내부광전효과의 하나)을 가지는 소자(素子).

광전도소자라고도 한다. 빛의 변화를 전기의 변화로 변환(광전변환)하는 데 사용된다. 즉 이 재료(광전도재료)로 만들어진 저항체에 정전압(定電壓)의 전원으로부터 전류를 흐르게 해 두고, 이 저항체에 빛을 비추면 저항이 감소되어 전류가 증가하며, 광량(光量)을 전기량으로 바꿀 수가 있다. 이와 같은 재료로서는 셀렌 ․탈로파이드(탈륨과 황과 산소의 화합물) ․게르마늄 ․산화납 ․황화카드뮴 ․황화아연 등 여러 가지가 있다. 감도가 높고 소형이며 구조가 간단하여 사용하기 편리하나 전기전도도가 광량의 증가에 대해서 포화하는 경향이 있고, 빛의 급격한 변화에 대하여 전도도의 변화가 늦어지는 결점이 있다. 그러나 점차 결점이 개선되어 측광(測光), 빛의 검출 외에 비디콘으로서 텔레비전, 촬상관에 이용되기도 하고, 증폭작용을 겸하여 갖춘 게르마늄의 포토트랜지스터 등도 출현하였다. 

*Channel (채널)

채널은 통신과 RF에서 매우 광범위하게 사용되는 용어이다. 원래 채널이란 우리말로 협곡이라는 뜻이다. 즉 움푹들어간 계곡 같은 갈래를 말하며, 보통 산에서 물이 이런 움푹파인 골을 따라 흐른다는 것을 잘 알고 있을 것이다. 통신에서도 이와 비슷하게, 어떤 신호가 흐르는 통로를 의미하는 경우가 많다. 채널의 정의는 아래와 같다.

1. 주파수 단위

하나의 신호, 또는 정해진 신호들의 한 묶음이 이용하는 주파수대역을 의미한다. 우리가흔히 접하는 라디오의 89.1MHz, 91.9MHz와 같이 한 신호가 점유하는 주파수 대역을 채널이라고 부른다. (실제 우리가 실생활에서 방송국의 고유주파수를 채널이라 부르는 것과 같다.)

CDMA같은 경우는 특수하게 한 주파수대역을 여러 사용자가 공유하기 때문에, 이러한 공동사용 주파수 대역 (보통 1.23, 1.25MHz이다)의 한 단위를 채널이라고 부르기도 한다. (여기서는 FA라고 부르기도함)이렇듯 통신이 이루어지는 주파수대역의 중심주파수 혹은 그 대역폭까지 포함한 하나의 단위를 채널이라 부르는 것이다.

2. 매질, 통로

전기적 신호를 담은 신호가 실제로 진행하는 매질.

무선통신에서는 공기중 자체가 채널이 되고, 유선통신은 케이블 자체가 채널이 된다. 매질 특성에 따른 잡음의 영향과 모델링을 하는 것을 채널 모델링이라고 하는데, 확률적 접근방식을 가지고 분석하게 된다.

위 두가지가 따지고 보면 전혀 다른 뜻이 아니라 결국 연관되어 일맥상통하는 뜻임을 알 수 있다.

*Characteristic Impedance (특성임피던스)

하나의 회로, 시스템에서 기준으로 사용하는 임피던스값. RF에서는 주로 50옴과 75옴을 많이 사용하는데, 사용자가 임의로 결정할 수도 있다. 하나의 임피던스로 통일해서 사용해야 각 회로단을 연결하기 쉽고, 50옴이라는 저항값이 전력전달성능과 왜곡특성을 둘다 만족하는 중간점이기도 하다. 보통 아무말없이 특성임피던스라고 하면 50옴을 주로 일컫는다.

*Circulator (써큘레이터)

Circulator는 3단자의 신호분기 회로소자이다. 120도 각도로 3개의 포트가 둘러있는 형상에 내부에는 공진판과 페라이트 등의 자성체가 배치되어 있다. Circulator의 특징은 한 포트로 입사한 전력이 나머지 두 포트중 하나로만 출력되고, 나머지 하나로는 출력되지 않는다. 설계하기에 따라서 오른쪽 또는 왼쪽 포트로만 전력이 나가고 나머지로는 나가지 않게 되는 것이다. 그래서 3포트 소자이면서도 방향성을 가지고 회전하듯이 특정 방향의 포트로만 에너지를 전달하기 때문에 Circulator 라는 명칭이 붙어 있다. 동작이 잘 이해가 안간다면 아래의 예를 보자. 포트1으로 입사된 전력은 포트2로 나가고 포트3으로는 안나간다.

포트2으로 입사된 전력은 포트3로 나가고 포트1으로는 안나간다. 포트3으로 입사된 전력은 포트1로 나가고 포트2으로는 안나간다.

*CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)

CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)란 반도체소자의 일종으로서, N type과 P type의 조합으로 구성되어 swithcing 로직을 가지는 소자를 말한다. 일반적으로 컴퓨터의 H/W 정보를 담은 CMOS setup처럼, 어떤 정보를 저장하고 논리적으로 처리하는데 핵심적일 역할을 하는 단위소자로서 컴퓨터의 대부분의 반도체는 이런 CMOS 기술이 적용되어 있다. 최근 RF에서도 CMOS 기술을 이용한 MMIC 와 RFIC 기술을 점차 실용화함으로써, 현재의 GaAs, SiGe 공정의 한계라고 할 수 있는 집적도를 향상시켜가고 있다. CMOS 기술을 이용하면 아날로그 RF 단 뿐만 아니라 디지털 파트까지 손쉽게 집적할 수 있어서 진정한 RFIC를 개발하는데 보다 근접할 수 있게 된다. 즉 RF에서 CMOS는 RF에처리부에 디지털과 아날로그 양방면에 모두 적용할 수 있는 여지를 주는 소자로서 의미가 있다.

*coherent (코히어런트)

통신의 신호 송수신에서 주로 사용되는 coherent라는 용어는 우리말로 무언가에 밀접하게 따라가다라는 의미이다. 실제로 통신에서 coherent란 의미는 두 신호간의 위상관계가 고정되었다는 의미이다. 다시 말해서 위상을 동기시킨 송수신 신호구조를 coherent라고 부른다.

coherent방식의 송수신이란 의미는 송신기의 LO 신호와 수신기의 LO 신호가 위상이 동기되어야 하는 방식을 말한다. 즉 수신기와 송신기 사이가 위상고정(phase locked)되는 경우이다. 그렇지 않은 경우는 Non*coherent라고 부르게 된다.

*Coil (코일)

인덕턴스는 선로길이가 길 때 나타나는 현상이므로 선로를 스프링모양으로 감으면 적은 면적상에 많은 인덕턴스를 구현할 수 있다. 또한 상호 인덕턴스가 강해져서 선로길이보다 더 많은 인덕턴스를 구현현할 수 있다. 이렇게 스프링처럼 동심원으로 감아놓은 형태의 인덕터를 흔히 Coil이라 부른다. 주로 저주파에서 사용되는 용어로서, 고주파에서는 이런 코일 구조뿐 아니라 다양한 구조가 응용되기 때문에 코일이란 용어는 별로 안쓰고 인덕터라는 용어를 주로 사용한다. 

*Color Noise (유색잡음)

이것은 백색잡음(white noise)와 반대로, 특정 주파수에서만 발생하는 잡음을 통칭하는 일반용어이다. 빛의 조성에 있어서 모든 색(즉 빛도 전자기파이므로 모든 주파수 성분)을 합치면 생상이 white가된다는 것에 반대되는 개념이다. 실제로 Color noise란 용어는 독립적으로 사용되기 보다는 White noise의 반대적인 개념으로 종종 사용된다.

*Condensor (콘덴서)

주로 저주파에서 사용되는 용어로서, nF ~ mF 수준 이상의 큰 캐패시턴스값을 가지는 소자를 콘덴서라 부르는 경향이 있다. 같은 의미지만 작은 C값을 사용하는 RF에서는 캐패시터란 용어를 주로 사용한다. 경우에 따라서 Capacitor는 단순히 Capacitance만을 고려한 소자를 의미하고, condenser는 R,L과 같은 기생효과들을 고려한 등가회로 전

체를 지칭하기도 한다.

*Conductivity (도전율)

도체가 얼마나 전기를 잘 흐르게 하느냐를 나타내는 지표.

대표문자로는 σ(시그마)를 사용한다. 한 변의 길이가 1m인 육면체에서 마주보는 두 면간의 전기적 흐름도를 도전율로 정의하며, 도체의 고유저항의 역수를 의미한다.

고유저항의 역수이기 때문에 단위가 ohm을 뒤집은 mho 가 되며(무슨 애들 말장난같지만..) 단위길이체적당 값이므로 결국 단위는 mhos/m 혹은 siemens (지멘스)라고 부른다.

일반적으로 도체의 도전율이라 하는 경우는 표준 동선의 도전율(길이 1m, 절단면 1mm로 20°C에서 1／58옴=0.01721옴)을 100%로 하여 비교한 100분율로 표시한 것이기도 하다.

하여튼 그 값이 클수록 전기적 성질이 높다는 뜻이다.

*Conversion Gain (변환이득)

Didoe만을 사용한 Passive Mixer와 달리, DC전원과 능동소자를 사용하는 Active Mixer는 Tr의 증폭작용에 의해 이득을 가지면서 Frequency Conversion이 이루어진다. 그래서 입력에 비해 출력이 작아서 Conversion Loss를 가지는 Passive Mixer와 달리, Active Mixer는 오히려 Conversion Gain을 가진다.

*Conversion Loss (변환손실)

주로 Mixer에서 많이 사용되는 용어로서, Mixer가 하는일이 결국 Frequency Conversion(주파수 변환)이기 때문에 사용된다. Mixer의 용도는 결국 저주파*>고주파로 변환하는 UP Convertor와 고주파*>저주파로 변환하는 Down Convertor로 나뉘어 진다. 여기서 Mixer가 하는 일은 LO와 RF 또는 IF 주파수를 서로 섞어서 그 합과 차에 해당하는 harmonic들을 뽑아내기 때문에, 당연히 원래 신호보다 전력이 내려가는게 정상이 된다. 즉 원래 신호에 감쇄가 일어나게 된다. Mixer 자체는 능동소자와 DC전원이 필요한 Active Mixer와 Diode만을 사용하는 Passive Mixer로 나뉘어지는데, Passive Mixer는 결국 내부증폭작용 없이 감쇄만 있어야 정상이므로(Passive에서 출력이 입력보다 클 수가 없으니) Conversion loss는 Passive Mixer에서 사용하는 용어이다. Conversion loss는 결국 Passive Mixer에서 입력*>출력을 거치면서 발생하는 손실값을 의미하기 때문에 포트설정에 따라 S21 혹은 S31을 지칭하게 된다.

*Convolution (콘볼루션, 길쌈)

Concolution이란 각종 시스템에서 시스템 고유의 동작함수와 신호함수의 상호적분관계를 말한다. 일반수식으로는 y(t) = 적분{ x( τ) * h( t * τ) }

과 같은 형태가 되어, 한 신호를 기준으로 다른 신호가 상대적인 시간변화를 가지며 그에 따른 적분(합)의 계산을 통해 산출된 신호를 의미한다. 결국 convolution은 서로 다른 두 신호를 합성하는 과정 을 의미하는 수학적인 시스템 용어이다. 그중 한 신호 h(t) 가 시스템의 동작을 나타내는 고유신호인 경우라면, convolution은 그 시스템을 거친 신호가 변화하는 과정과 결과를 의미하는 용어가 된다.

*Convolution (콘볼루션, 길쌈)

Concolution이란 각종 시스템에서 시스템 고유의 동작함수와 신호함수의 상호적분관계를 말한다. 일반수식으로는 y(t) = 적분{ x( τ) * h( t * τ) }

과 같은 형태가 되어, 한 신호를 기준으로 다른 신호가 상대적인 시간변화를 가지며 그에 따른 적분(합)의 계산을 통해 산출된 신호를 의미한다. 결국 convolution은 서로 다른 두 신호를 합성하는 과정 을 의미하는 수학적인 시스템 용어이다. 그중 한 신호 h(t) 가 시스템의 동작을 나타내는 고유신호인 경우라면, convolution은 그 시스템을 거친 신호가 변화하는 과정과 결과를 의미하는 용어가 된다.

*Coupler (커플러, 결합기)

우선 Coupling이라는 현상을 명확하게 이해해야 하므로 Coupling의 단어설명을 꼭 참조하기 바란다. 고주파로 갈수록 선로자체에서 누설되는 전자파 에너지량이 늘어나는 Coupling현상이 커지므로, 고주파 RF에서는 아예 Coupling을 이용하여 회로를 만들기도 한다.

보통 커플러라 하면 이렇게 Coupling 현상을 적극적으로 활용한 회로구조를 지칭한다.

1. 하나의 신호전력을 두개 이상의 특정 신호전력으로 배분하는 것 (divider 역할)

2. 특정 신호전력원의 일부 전력만 추출하는 것 (sampler 역할)

이 모든 것이 일종의 Coupling현상을 이용하여 이루어지기 때문에, Coupler라고 불리우는 것이다. 그냥 커플러라고 하면 위의 두가지 다른 역할중 어느 것을 지칭하는 지는 알수 없다. 그리고 Coupling이라는 것이 일반적으로는 끊어진 선로간의 에너지 교환이라는 뜻이지만, 꼭 떨어져 있어야 한다는 의미는 아니며, Hybrid Coupler와 같이 연결된 형태도 존재한다. (하이브리드의 단어설명 참조)

하지만 위의 두가지 역할은 근본적으로 원리는 같으며, 단지 Coupling을 이용하여 전력을 어떤 비율로 배분하느냐의 문제가 된다. 예를 들어 전력을 반반으로 배분하면 3dB divider가 되고, (3dB는 2배 , *3dB는 1/2 이므로. 여기서 *부호가 생략된 것이다) 전력을 20:1로 배분하면 신호 sample을 구하기 위한 것이다.

1번과 같이 전력을 배분하는 식의 응용례는 말 그대로 신호를 분배해야 할 경우에 일반적으로 사용되며, 2번과 같은 샘플러 역할은 특정 신호의 일부 전력만 따서 그 특성을 보고자 할때 많이 사용된다. (일종의 표본추출이다)

Coupler의 장점은 입출력단의 VSWR이 이론적으로 1, 즉 반사없이 신호를 받아들인다는 점이기 때문에 능동회로의 입출력 매칭 대용으로 애용되기도 하다. 그런 경우 회로가 두개로 분기되어서 크기가 커지게 되며, 분기된 회로는 나중에 Coupler를 꺼꾸로 달아서 combiner의 역할도 한다. 한 그 자체가 구조크기에 기인하고, 원하는 주파수의 파장길이 (보통 1/4파장을 많이 사용)에 비례하기 때문에 신호의 대역폭이 좁아지는 단점도 있다. Coupler란 것은 이렇게 신호전력을 배분 또는 추출하기 위한 것을 통칭하며, 그 응용범위는 매우 넓다. (뒤집어 말하면 이러한 필요가 있을 때 사용한다) Coupler에 관련한 내용은 대부분의 초고주파 공학 서적에 잘 나와 있으니 책을 참고하는 것이 가장 빠른 길이다.

*Coupling (커플링, 결합)

Coupling이라는 용어는 전자파를 다루는 RF에서 수시로 나오는 기본개념중 하나이다.

coupling의 사전적인 정의는 인접한 대상끼리 에너지를 교류하는 현상을 지칭한다.

알다시피 RF는 기본적으로 고주파, 그것도 외부 전자파로 방사가 잘 되는 주파수 신호를 다루기 때문에 많건 적건 선로에서 에너지가 전자파 E,H field 형태로 조금씩 방출되기 시작한다. 그래서 인접 선로끼리 서로 방출된 신호에너지가 상대방 선로에 간섭 혹은 직접적으로 유입되는 현상이 발생하는데, 이것을 보통 Coupling이라고 부르게 된다.

Coupling은 어쩔 수 없이 발생하는 현상으로, 각자 진행하는 선로끼리는 Coupling이 적을 수록 설계하기가 쉬우며, 선로들을 가깝게 붙여서 설계한 경우에는 주파수가 올라갈 수록 Coupling이 심해져서 서로가 서로에게 잡음이 되고 자신은 에너지가 누설되기 때문에 성능이 저하되게 된다. 그래서 RF 고주파 회로를 만들 때는 인접선로간의 Coupling에 매우 주의해야 하며, 일일히 계산할 수는 없기 때문에 적당한 거리를 떨어뜨리거나 격벽을 세워서 막는 것이 좋다. 일반 RF 회로설계툴을 이용해서는 Coupling의 영향이 정확히 계산되지 않기 때문에, 필드해석툴을 이용하여야만 제대로된 Coupling 영향을 평가할 수 있다. 보통 Coupling을 계산한다고 하는것은 그 Coupling된 전력값 그 자체를 계산한다기 보다는 Coupling의 발생으로 인해 회로의 성능이 얼마나 저하되는 지를 체크하기 위한 목적이다.

그래서 Coupling된 결과 자체를 고려하여 회로를 설계하던지, 아니면 Coupling이 적게 일어나도록 회로상의 소자나 선로 간격을 충분히 벌리게 된다.

Coupling이 꼭 나쁘기만 한것은 아니고, RF에서는 Coupling이 잘 발생하기 때문에 일부러 Coupling을 이용하여 회로를 설계하는 경우도 많다. Coupling현상을 이용하여 전력을 배분하거나 특정전력을 추출하는 coupler가 대표적인 경우이고, 필터의 경우에도 Coupling 현상을 이용한 필터의 종류가 매우 많다. 저주파를 하다가 고주파를 하는 사람들이 가장 당황해 하는 경우 중 하나는, RF에선 이런 Coupling을 이용하여 선로가 붙어있지도 않은데 동작하기 때문이다. 그만큼 고주파가 될수록 누설 전자파가 많고 Coupling이 심해서 선로가 끊어져 있어도 전력을 전달하는 경우가 많다. RF 설계를 하려면 필요없는 Coupling을 막기 위해 선로나 소자배치에 매우 신중해야 하며(아무리 강조해도 지나침이 없음!), Coupling을 이용하여 회로를 만들때도 과도한 Coupling으로 인해 상관없는 회로까지 영향을 미치는지 매우 주의깊게 봐야 할 것이다.

*CPW (Coplanar Waveguide)

CPW(Coplanar Waveguide)는 waveguide란 용어가 붙었지만 실제로는 TEM mode를 이용하는 Transmission line의 일종이다. CPW는 Microstrip선로와 유사하지만 GND가 밑에 있는 것이 아니라 신호선의 양쪽에 존재한다. 경우에 따라 밑에 추가적인 GND를 놓을수도 있고 없앨 수도 있다.(계산할때 수식이 약간 다르다) 그래서 실제로 CPW는 Gronded CPW와 그냥 CPW 두가지가 존재한다. CPW는 신호선과 GND가 한 면에 있기 때문에 Via를 구현하기가 쉽고, 그래서 Short stub류와 같은 회로를 구현하기가 훨씬 간단해진다. 무엇보다도 CPW는 한면에 공존하는 신호선과 GND사이에 수직으로 field가 걸리기 때문에 Microstrip과 달리 완전한 TEM 모드를 구현할 수 있어서 고주파가 될수록 Microstrip보다 CPW의 전송특성이 좋아진다. 즉 CPW는 에칭에 의해 회로구현이 쉬운 Microstrip과 완전한 TEM모드가 구현되는 Stripline의 장점을 모아서 만들어진 형태이다. CPW는 여러 장점들이 있지만 아무래도 Microstrip보다는 설계와 구현이 다소 복잡하기 때문에 일반적으로 쓰이는 것은 아니고 상황에 따라 사용된다.

*CRC(Cyclic Redundancy Code)

The use of the syndrome of a cyclic block code to detect errors

CRC(Cyclic Redundancy Check)는 시리얼 전송에서 데이타의 신뢰성을 검증하기 위한 에러 검출 방법의 일종이다. 간단한 에러 검출방법으로는 parity 비트에 의한 방법과 check*sum에 의한 에러 검출 방법이 있지만 parity 비트에 의한 방법은 데이타 중에 한꺼번에 2비트나 4비트가 변하게 되면 검출을 할 수 없고, check*sum에 의한 방법은 한 바이트에서 +1, 다른 바이트에서는 *1로 에러가 생기는 경우만 해도 에러는 검출 되지 않는다. 즉, 이들 방법으로는 에러를 검출해 낼 수 있는 확률이 대단히 낮다. CRC에 의한 방법은 높은 신뢰도를 확보하며 에러 검출을 위한 오버헤드가 적고, 랜덤 에러나 버스트 에러를 포함한 에러 검출에 매우 좋은 성능을 갖는 것을 특징으로 한다. 이러한 CRC 방법으로 보통 2가지 종류가 사용 되는데, 원칩 마이크로 프로세서와 같이 간단한 용도에서는 CRC*16 이 사용되고, 이보다 더욱 정확한 에러 검출이 필요한 경우에는 CRC*32를 사용한다. ZIP,ARJ,RAR 과 같은 압축 프로그램이나 플로피 디스크 등의 데이터 검증 용도에 널리 사용되고 있다.

*Cross Modulation

Cross Modulation의 정의는, 원하지 않는 신호에 의해 원래신호의 반송파(carrier)에 intermodulation이 발생하는 현상을 의미한다. 단말기 등에서는 송신신호와 수신 신호를 duplexer를 통해 하나의 안테나에서 처리하게 되는데, 이때 duplexer의 송*수신단간의 isolation이 중요해진다. 하지만 완벽할수는 없어서 송신신호의 일부가 안테나로 가지 못하고 수신단으로 흘러들어가버리면서, 실제 수신신호와 혼변조(intermodulation)을 일으키게 된다. 이런 류의 현상을 흔히 cross modulation이라 하며, Single tone Test 등을 통해 그정도를 가늠하기도 한다. Cross Modulation과 Intermodulation은 원리는 기본적으로 동일하다. 비선형시스템에서의 하모닉생성과 그 조합에 의해 불필요한 신호가 잡음원으로서 발생하는 것이다. 하지만 두가지는 엄연히 구분되는데, 혼변조가 일어나는 신호의 소스원에 따라 분류된다. Intermodulation은 원래 원하는 신호의 주파수대역 안에서 여러 tone들의 조합에 의해 발생하는 변조잡음을 지칭하기 위한 것이다. 즉 원하는 수신신호 혹은 송신신호중에서 내부적으로 발생한다. 반면 cross modulation은 이렇게 자체적인 주파수자원 내부가 아닌, 아예 상관없는 주파수원이 치고 들어와서 발생하는 intermodulation현상을 지칭하는 말이다. 수신단에 송신신호가 새어 들어와서 발생하는 위의 현상이 대표적인 cross modulation 현상이지만, 이외에도 외부에서 잠입가능한 주파수잡음원에 의한 변조현상 일체를 지칭한다.

*Cross Polarization Diversity (편파 다이버시티)

편파 다이버시티는 CDMA가 아닌 AMPS, TDMA나 B*WLL처럼 각 인접셀 기지국이 서로 다른 주파수를 사용하는 이동통신 방식에서 사용되는 주파수 효율 향상 기술이다.

한개의 안테나를 사용하여 두개의 주파수신호를 Cross Polarization시켜서 사용하는 방법이다. 즉 한 안테나에 두개의 서로 간섭이 없는 orthogonal phase를 가지는 두 주파수 신호를 섞어서 쓰는 것이다. 이렇게 함으로써 인접셀에서도 같은 주파수를 재활용할 수 있어서 사용자 용량을 증가시킬 수 있다.

*CSSP (Chip*Sized SAW Package)

Chip*Sized SAW Package EPCOS라고 Siemens Matushita(spelling이 맞는지?)의 joint*venture 회사에서 SAW filter size를 chip size로 소형화하는 기술을

말하는 것 같습니다. 뭐 이렇게 자꾸 신규 용어가 쏟아지는지 ~아 괴롭다.

*CTCSS (Continuous Tone Controlled Squelch System)

CTCSS (Continuous Tone Controlled Squelch System)

: 연속 톤 스켈치 제어 기능으로 1개의 메인 체널당 일반적으로 38개의 Tone Code를 지정하여 Channel과 Tone Code가 일치하는 기기로부터 송신되는 신호만을 수신하는 기능으로써 통화시 혼신을 방지하는 기능 

*Damping resistor (댐핑저항)

증폭기의 부하나 필터로서 사용되는 LC공진회로에서 대역폭 증가나 위상특성을 개선시키기 위해 Q값을 낮출 목적으로 공진기에 병렬로 사용되는 저항을 이름

*dB (Decibel)

특정 측정치나 값을 logarithm (로그)화 하여 보기 위한 단위. 원하는 값에 log값을 취하고 10을 곱하게 된다. dB에 대해서는 아래의 설명을 잘 읽어보면 된다.

*dBc

dBc 의 c는 반송파(carrier)의 initial이다.

dBc라 하면 잡음이나 스퓨리어스가 carrier 원신호의 전력레벨과 얼마나 차이나느냐를 따질때 주로 사용한다. 예를 들어 반송파의 전력이 20dBm이고, 특정 주파수의 스퓨리어스의 전력이 *24 dBm 이라면? 결과적으로 그 차이에 해당하는 44dBc의 스퓨리어스 레벨을 가지게 된다. 당연히 그 값이 클수록 좋다. 원신호와 잡음성분들(죽여야 할!)과 차이가 많이 난다는 뜻이므로. 경우에 따라선 반송파 신호보다 얼마나 낮으냐의 관점으로 인해 * 부호를 붙이기도 한다. 부호를 고려하여 높냐 낮으냐를 따지기 보다는 그 값 자체가 큰 것이 유리하다.

그 외에도 Oscillator의 phase noise를 측정할 때도 사용하고, Power amp의 ACPR을 정의할 때도 사용된다. 한마디로 어떤 기준 신호와 그에 비해 낮아야 하는 어떤 신호와의 차이를 말하는 단위이다.

*dBd

일반적인 안테나이득은 Isotropic Antenna를 기준으로 하고 있어서 dBi단위를 사용한다.

dBd는 Dipole안테나를 기준으로 안테나의 게인을 계산한 경우에 사용되는 단위이다. dBi는 절대단위, dBd는 상대단위로 분류하기도 한다. 수식적으로는 아래와 같다.

dBd = dBi * 2.15

Dipole안테나는 등방성 안테나가 아니며, 2.15dB의 이득을 가지고 있다. 고로 이득이 0dB인 Isotropic antenna에 비해 dBd 단위는 그 기준점이 2.15dB의 dipole antenna이므로 dBd는 dBi보다 2.15dB 낮게 된다.

즉 0dBd = 2.15dBi 이며, 0dBi = *2.15dBd가 된다.

결국 dBi나 dBd나 기준만 다소 다를 뿐 안테나의 이득을 표현하는 일반 단위이다. 통상적으로 dBd는 1GHz 이하의 안테나에서 많이 사용되는 단위이며, 일반 Microwave RF 대역에서는 dBi를 주로 사용한다.

*dBf

dBf는 1fW를 기준으로 10*log를 취한 값. 1fW의 f는 frequency가 아니라 femto(10의 *15승)를 말하는 아주 작은 미세전력을 말한다.

0dBW = 30dBm = 150dBf

미세한 전력단위가 요구되는 상업용 수신기에서 종종 사용되는 지표이다.

*dBHz

dBHz는 주파수의 대역폭(bandwidth)를 10*log 취한 값이다.

1Hz = 0dBHz

10Hz = 10dBHz

1kHz = 30dBHz

1MHz = 60dBHz

주파수에 따른 스펙트럼을 확인할 때 사용하거나, noise bandwidth, 수신기 감도등을 논할때 사용된다.

*dBi

안테나에서 주로 쓰이는 단위로, 안테나의 게인등을 나타낼 때 isotropic antenna(사방으로 똑같이 나가는 안테나)의 경우에 대비한 패턴의 상대적인 크기를 의미한다. 일반적인 안테나의 gain 이라고 말한다면 그것은 isotropic antenna에 비례한 안테나의 방향성을 의미하므로, 단위로 dBi를 쓰게 된다.

*dBK

이것은 온도를 K(Kelvin)온도 기준으로 10*log를 취한 값이다.

(0°C의 온도는 대략 273K가 된다. 물리수업시간을 상기할것)

상온 300K는 10*log(300) = 24.7dBK 가 된다.

이것은 amp의 잡음이나 위성통신, 그리고 link budget등을 계산할때 종종 사용하는 단위이다. 

*dBm

전력값을 1mW를 기준으로 dB화 한 값.

즉 1mW = 0dBm

10mW = 10 dBm

100mW = 20dBm

1000mW = 30dBm = 1W

가 된다. 이것에 대한 내용은 아래를 읽어보면 모든 설명이 나와잇다.

*dBmV

전압의 단위 V를 0.001V, 즉 1mV를 기준으로 20*log를 취한 값.

0 dBmV = 20 * log ( 1V / 0.001) = 20 * log ( 1mV )

1mV = 0dBmV

10mV = 20dBmV

100mV = 40dBmV

1000mV = 1V = 60dBmV

결국 0 dBV = 60 dBmV 이 된다.

*dBV

전압의 단위 V를 20*log를 취한 값.

1V = 0dBV

10V = 20dBV

100V = 40dBV

1000V = 1kV = 60dBV

주로 전력을 다루는 RF의 특성상 그리 많이 사용되지는 않는다.

*dBW

전력의 단위 W를 10*log를 취한 값.

1W = 0dBW

10W = 10dBW

100W = 20dBW

1000W = 1kW = 30dBW

결국 0 dBW = 30 dBm 이 된다.

*DC (Direct Current ; 직류)

전위차(전압)을 가지고 일정한 방향으로만 흐르는 전원.

큰 DC 전원은 만들기 힘들기 때문에 보통 큰 AC 전원을 만들어 정류하여 사용한다.

*DCS1800 (Digital Cordless System 1800)

유럽의 GSM 시스템의 주파수를 1.8GHz 대역으로 그대로 적용하여 만들어진 시스템. 주파수자원이 모자라서 다른 주파수대로 올라간 것일 뿐 기본적으로 GSM과 동일하다. 주파수가 올라가면서 디지털 용량을 증가하기도 하지만, 900MHz대역의 GSM900에 비해 전달거리가 크게 떨어진다. GSM900의 최대 셀반경은 35km 지만 DCS1800은 10km라서 큰셀을 사용하기 힘들다. 유럽은 GSM900 과 DCS*1800을 합쳐서 PCS 서비스 개념으로 가져가고 있다.

*Demodulation (복조)

송신단에서 변조(Modulation)된 신호를 다시 수신단에서 원래 신호로 돌리는 과정을 복조(Demodulation)이라고 한다. 복조는 변조된 과정 그 자체를 그대로 뒤집어서 신호를 역변환하는 것이며, 그렇기 때문에 변조방식 그대로 따라서 역으로 복조해야 한다.

*Designhouse (디자인하우스)

designhouse의 원래 의미는 Fab*less company, 즉 생산라인이 없이 제품설계만 하는 전문 디자인 회사를 지칭한다. 이것은 주로 IC(집적회로)분야에서 사용되는 용어로서, 반도체의 생산설비의 구축과 관리에는 막대한 비용이 들게 되기 때문이다. 그래서 ASIC을 포함한 많은 집적회로 설계회사들은 자체적인 반도체 공정 라인을 갖추기 보다는, 공정은 전문 Fab에 아웃소싱하는 경우가 많다. Fab을 갖추면 단가를 낮출 수 있는 이점이 잇지만, 아주 대량으로 지속적인 생산계획이 없다면 관리와 유지에 너무 많은 비용이 지출되기 때문이다.

이러한 반도체 fab 전문회사들은 자체적으로 집적회로를 만들기도 하지만, 공정만을 전문으로 해주는 경우도 많다. 이러한 designhouse란 용어는 ASIC(주문형반도체)와 같이 customer의 입맛에 최적화된 집적회로를 만들어내는, 작은 규모의 반도체 전문 설계회사들에 많이 사용되어 왔다. RF분야에서는 대형업체를 제외한 대부분의 MMIC/RFIC 설계회사가 designhouse의 형태를 갖고 있다. RFDH가 원래 RF designhouse의 약자라서 간혹 회사로 오인되기도 하는데, (실제로 외국에서 주문요청이 들어오는 황당한 경우도 있었음 *.*;) 그냥 별 의미없이 RF 설계에 도움이 되는 내용들을 정리하고 공유해보자는 취지로 붙인 용어이다.

*DFT (Discrete Fourier Transform : 이산 퓨리에 변환)

퓨리에 변환의 한가지로, 주파수*시간 축 데이터를 1:1로 변환하는 것을 의미한다. 그냥 퓨리에 변환을 의미하는 것으로서 그 자체는 별 의미는 없다. DFT란 개념이 나오는 이유는 실제로 퓨리에변환은 대부분 FFT를 사용하기 때문에 그 반대의 개념으로 FFT를 사용하지 않는 평범한 퓨리에 변환을 DFT라고 부를 뿐이다. 자세한 사항은 FFT에서 알아보길 바란다.

*Die (다이)

Die란 말은 언뜻 들으면 죽으란 말처럼 들리지만, 우리가 흔히 말하는 당구다이 할때의 다이를 의미한다. 즉 어떤 기본이 되는 밑판을 의미한다. Die란 용어는 반도체에서 Bare chip상의 패턴들이나 혹은 Bare chip 그 자체를 지칭하는 용어로 많이 사용된다.

반도체에서의 사전적인 정의로 Die는 Wafer상에서 개별적으로 잘라낸(sawing)한 하나하나의 IC 원판을 의미하게 된다. Bare chip과 거의 유사한 뜻이지만, 실제로 사용되는 경우는 조금 다르다. Bare chip이란 용어는 아직 패키징을 하지 않은 상태에 중점을 둔 용어이고, Die란 용어는 Wafer에서 잘라낸 개별 소자라는 의미에 중점을 둔 것이다. 결국 그게 그거 아니냐고 말하면 할말없긴 하지만 개미눈썹만큼의 차이는 있다. 보통 반도체를 위에서 바라본 패턴(찍힌형상)을 얘기할때는 Die상의 패턴이라고 하지 bare chip상의 패턴이라고 하진 않는다. 이런 용어가 분류된 큰 이유중 하나는, 반도체 공정에서 화합물 공정과 패키징은 완전히 분리된 작업이기 때문이다. 반도체 공정쪽에서 회로모양이 제대로 찍혔느냐라는 관점에서 개별칩을 지칭할때는 Die란 용어를, 패키징의 관점에서 아직 패키징하지 않은 개별칩을 말할때는 bare chip이라는 용어를 사용하는 경향이 있다.

*Dielectric Constant (유전상수)

유전상수를 제대로 이해하려면 우선 유전율 * 비유전율의 관계를 알아야 한다. (각각의 단어설명 참조) 유전율(ε)은 유전체(부도체)의 교류전자기파 에너지에 대한 반응밀도를 나타내는 값이고, 비유전율(εr)은 그 값이 공기가 1이라고 가정한 상대적인 값을 의미한다.

유전상수(Dielectric Constant)는 이 비유전율(εr)의 실수항을 의미한다.

즉 실제로 우리가 물질의 유전율이라 부르는 경우는 비유전율의 실수부, 즉 유전상수를 의미하는 경우가 많다.

*Dielectric Material (유전체)

뭔가 특별한 물체를 지칭하는 것 같지만 도체와 자성체가 아닌 모든 재질, 즉 부도체를 그냥 학술용어로 유전체라고 부른다. 유전체의 영어단어인 Dielectric은 결국 Die + electric의 합성이다. 즉 전기(DC)는 죽었다는 뜻이다. 부도체(유전체)에서는 유전율이 주요한 전기적 특성이 되어, 유전율에 따라 입사된 전자기파 에너지의 내부 반응밀도가 정해지게 된다.

즉 직류(DC)신호는 흐르지 못하지만, 주파수를 가진 교류(AC)신호는 흐를 수 있다.

Balanced Signal과 같은 뜻이다.

**** Balanced Signal 단어설명 **********

두개의 선로의 조합을 통해 신호를 전송하는 Transmission line상에서, 두 도체선로의 magnitude가 같게 전송되는 신호를 의미한다. 쉽게 말해서 어느 한쪽 도체선이 GND가 되는 것이 아니라, 두개의 선로가 둘다 sine파형으로 신호를 보내는데 그 파형이 서로 180도 차이가 나는 경우이다. 저주파에서는 GND는 따로 두고 도체선 하나만 달랑 신호선으로 사용하는 unbalanced signal을 많이 사용하지만, 고주파 전송선로에서는 한쪽 금속을 GND로 정하고 하나의 선로만을 신호로 쓰게 되면 공유된 GND를 통해 common mode noise가 많이 유입되는 등의 어려운 문제가 있다. 고속 LAN 선로(소위 TP케이블이라 부르는)의 경우도 내부의 한 가닥을 GND로 사용하지 않고, 두개의 가닥이 한 pair를 이루면서 총 4개의 pair가 진행하는 balanced line방식이다. 이렇듯 두개의 선로가 어느 한쪽을 기준삼는것이 아니라 각자 같은 magnitude와 위상차를 가지고 전달되는 신호를 말한다.

*Diffraction (회절)

전자기파가 진행중에 장애물을 만났을 때 옆으로 돌아서 진행하는 현상이다. 만약 이현상이 없었다면 오늘날의 이동통신은 거의 불가능했을지 모른다. 저주파 신호가 더욱 멀리 도달하는 이유는 바로 주파수가 낮을수록 회절성이 강해서이다. 주파수가 높아지면 전자기파는 점점 더 직진성이 강해져서 결국에는 가시광선처럼 LOS (Line of Sight), 즉 직선 영역에서의 통신만 가능해진다.

*Diode (다이오드)

Diode는 Anode(+전극)와 Cathode(*전극)을 합쳤다는 의미에서 Di * ode 라고 이름붙여졌다. 즉 Di 라는 접두어는 2개라는 의미로서, 두개의 전극이 붙어 있다는 의미이다. 두개의 전극소자가 붙어 있음으로해서 전류의 흐름을 어느 한방향으로만 흐르도록 만들어진 비선형 소자로서, 그 특성에 의존한 응용범위는 매우 방대하다. RF에서는 Passive Mixer와 VCO 등에서 널리 이용된다. 어느 전자회로책을 보더라도 Didoe에 대해 상세한 정보를 얻을 수 있다.

*Diplexer (다이플렉서)

한 채널/선로에 주파수가 다른 두 신호를 동시에 보내기 받기 위해 사용되는 분기용 필터소자. Duplexer가 대역폭이 좁은 송/수신 BPF를 이용하여 하나의 안테나를 공유하기 위한 목적인 반면, Diplexer는 LPF + HPF의 조합으로 하나의 선로(안테나일수도 있고, 유선 선로 일수도 있음)에 주파수가 다른 두개의 신호를 보내기 위한 목적으로 사용된다.

*Direct Conversion (직접변환)

이것은 현재 널리 이용되는 수퍼헤테로다인 방식의 반대되는 개념을 위한 방식이다. 즉 IF(중간주파수)를 사용하지 않고 반송파(carrier)를 기저대역(baseband)로 곧바로 끌어내리고 올리는 방식이다. 엄밀히 따지자면 원래의 통신방식은 이런 Direct Conversion으로 갔어야 하지만, 채널선택도를 비롯한 각종 문제로 인해 IF를 사용하는 방식으로 가게 된 것이다. 뒤집어 말하면 Direct Conversion 방식은 선택도와 감도가 떨어져서 사용하기에 무리수가 많다는 의미이다. 그런데 Direct Conversion을 사용하면 IF가 없기에 각종 SAW filter와 Mixer등을 절약할 수 있기 때문에 단가절감, 무게경량화, 시스템 1칩화 등이 가능하다는 강력한 장점이 있다.그로인해 GSM을 필두로 Direct Conversion 을 여러모로 개선하여 이동통신에서도 사용이 가능하도록 하는 연구와 실용화가 적극 진행중이다. Direct Conversion 에서는 Mixer의 역할이 매우 중요한데, IF방식과 달리 IP3가 아니라 IP2의 영향을 크게 받게 된다. 하지만 Direct Conversion 은 단가절감 및 부품 감소에 이득이 있으나 여전히 IF를 사용하는 시스템에 비해 개선의 여지가 많아서 그 응용은 일부 주파수와 시스템에 국한될 가능성이 크다. 

*Directivity (지향성)

안테나에서 사용하는 용어로서, 안테나의 방사패턴이 특정 방향으로 얼마나 더 많이 쏠리느냐를 나타내는 지표이다.

Directivity = 특정방향의 방사세기 / 평균방사세기 ( U / Uo )

= 4 πU / P_rad

즉 사방으로 동그랗게 방사되었을 때의 세기에 비해, 한쪽으로 치우친 빔패턴의 방사세기의 비율을 의미한다. Directivity가 크다는 말은 결국 어느 한쪽으로 패턴이 얼마나 쏠리느냐를 나타내며, 특정 지역에 있는 안테나와 송수신을 하려면 적절한 Directivity를 가지게 설계함으로써 불필요한 전력낭비를 막고 효율적인 통신이 가능하게 된다.

인공위성통신의 경우는 철저히 point*point 간의 통신인 경우가 많아서, Directivity가 매우 높은 Parabolic Antenna(일명 접시 안테나)를 주로 사용하게 되는 것이다.

Directivity는 간혹 Antenna Gain과 혼동되는 경우가 있는데, Antenna Gain은 Directivity에 안테나 효율을 곱한 값이다. 즉 그 값 자체는 서로 다르지만 전반적으로는 비슷한 경향을 하지게 된다.

*Discrete (이산)

Discerte(디스크리트)는 우리말로 이산, 즉 띄엄띄엄 흩어져 있다는 의미이다.

1. 이러한 사선적 의미가 그대로 적용되어 회로에서 사용되는데, 회로를Discrete 하게 만들었다.. 라는 것은 결국 hybrid 하게, lumped element로 만들었다는 의미이다. (전혀 어려운 용어가 아니다) 다시 말해서 전혀 별개의 여러 기능을 가진 부품들을 선로에 납땜해서 만들었다는 의미이다. 그래서 Hybrid와 거의 동일한 의미로 사용된다.

Discrete라는 말을 쓰게 되는 이유는, MMIC나 RFIC처럼 monolithic하게 한판에 능동/수동 소자를 모아서 찍은 회로와 반대되는 개념으로 그냥 쓰는 말이다. 결국 여러기능의 개별적 소자들을 모아서 만들었다는 의미이므로, 대부분의 회로들을 그냥 가볍게 지칭할 때 쓰는 말이므로 전혀 어렵게 생각할 필요가 없는 용어이다.

2. 통신의 신호처리에도 Discrete라는 용어가 사용되는데, 신호가 시간축 간격으로 sampling된 것을 말한다. 즉 연속적인 아날로그 파형이 아니라 1초 단위로 신호가 샘플되어 나온다던지 하는 의미이다. 이것을 Digital과 같게 착각하는 경우가 있는데, Discrete 와 Digital은 엄연히 의미가 다르다. Discrete는 그냥 시간축으로만 샘플링되고, 그 신호값 자체는 어떤 단계없는 값을 말하는 것이고, Digital은 이러한 Discrete신호에 덧붙여서 그 신호값까지 일정한 단계를 가지는 것을 말한다. 즉 Discrete 신호역시 띄엄띄엄 일정한 간격으로 이산되어 있는 신호라는, 사전적 의미 그대로 사용된다.

*Diversity (다이버시티)

Diversity란 우리말로 다양성을 의미하며 통신에서의 의미는 신호가 전달되는 다양한 무선 경로를 뜻한다. 실제로 Diversity란 의미는 Fading을 해결하기 위한 방법론으로 많이 사용된다. 예를 들어 수신 안테나를 두개를 씀으로써, 전파를 수신하는 경로를 두개로 만들게 되어 이러한 Fading 현상을 보정할 수 있다. 이런 경우 임의로 한 신호의 수신 경로를 두개로 만들었다 하여 Diversity라는 용어를 쓰는 것이다. 즉 신호의 전달경로를 공간적/시간적/주파수적으로 분리하여 받음으로써, 두 수신 신호의 차이를 비교하거나 적절한 신호만 추출해내어 Fading효과를 줄이는 방법론을 Diversity라고 부르게 된다. 대표적으로 차량용 TV 안테나의 경우 이동하면서 시청하기 때문에 페이딩 현상이 매우 심한데, 보통 뒷유리 양쪽에 안테나 두개를 달아서 페이딩에 의한 고스트현상을 많이 죽일 수 있다. 이러한 안테나를 Diversity Antenna라고 부르기도 하는데, 특별한 안테나의 종류 이름이 아니라 그냥 안테나 두개를 다는 그런 방식을 지칭한다. Diversity는 주로 이동통신에서 주요한 문제가 되는데, 같은 4가지의 Diversity 방법이 보편적이다.

* Space Diversity(공간 다이버시티)

* Frequency Diversity (주파수 다이버시티)

* Time Diversity (시간 다이버시티)

* Cross Polarization Diversity (편파 다이버시티)

*Doppler Effect (도플러 효과)

도플러 효과란 전파, 광, 음의 발생점과 이것을 관측하는 관측점의 어느 한 지점 또는 양쪽 지점이 이동함에 따라 전파 거리가 변화될 경우, 측정되는 주파수가 변화하는 현상을 말한다. 발생점과 관측점이 가까워질 때는 주파수가 높아지고, 멀어질 때는 주파수가 낮아진다.

RF 채널 환경을 임의로 만들 경우 fast fading의 모델링에 주로 사용되며 다음과 같이 모델링 할 수 있다.

V_relative = (d_end * d_start) / D_tx

f_shift = ((V_relative * V_propagation) / V_propagation ) * f_unshift

d_end*d_start : distance between transmitter and receiver

D_tx : transmission delay

도플러 효과는 그 특성상 레이다 시스템에서도 많이 사용된다.

송신한 전자파가 반사되는 것을 측정하는 레이다 시스템에서, 그 반사체가 이동하고 있는 경우 그 이동 방향과 속도에 따라 수신되는 주파수는 송신주파수에 비해 약간 shift되게 된다. 이것이 어떻게 shift 되는지를 감지하여 이동체의 속도와 방향을 유추해낼 수 있다. (이동체까지의 거리는 반사되어 돌아오는 시간으로 알아낸다) 경찰들이 사용하는 속도계측기 역시 이러한 도플러 효과를 이용한 것이다. 이 도플러 효과는 이동속도와 가속도에 모두 영향을 받기 때문에 속도가 측정되려는 순간 감속을 하면 그 감속도에 의해 실제 속도보다 다소 낮게 속도가 측정되어, 과속기준이 넘더라도 딱지를 떼지 않을 수도 있다.(헉 이게 먼소리여)

*Down Converter (주파수 하향 변환기)

Down Converter는 수신된 RF 신호를 IF 혹은 baseband 주파수로 낮추어주는 장비단을 통칭한다. 기본적으로 주파수 하향 변환을 위한 Mixer회로부를 Down Converter 라 부르며, 입력에 신호에 LO(국부발진기)의 신호를 합치면 두 신호주파수의 차에 해당하는 IF 또는 baseband 신호가 발생된다. 경우에 따라 Down Mixer 이전의 LNA까지 함께 Down Converter로 포함하는 경우도 있으며, 특히 위성장비단에서 Down Converter는 LNA나 buffer amp까지 포함한 경우가 많다. Down converter 역시 결국 Mixer를 이해해야하는 문제이다.

*DRA (DA : Drive amplifier, Driving amplifer, 구동증폭기)

파워앰프, 즉 전력증폭기는 최종단에서 안테나를 통해 날려보내야 할 신호를 높은 전력으로 송출해야 한다. 그러나 증폭기 구조 특성상 gain과 power 모두를 만족시키긴 어려우며, 둘중 하나에 집중해야 더욱 좋은 성능을 낼 수 있다. 특히 가장 어렵고 힘든 전력증폭기에서 높은 전력을 구현하면서 동시에 높은 gain을 만들어내기는 힘들다. 하지만 송신단의 특성상 높은전력과 높은 gain이 동시에 필요하다는 점이 딜레마가 된다. 그래서 전력증폭기를 구동시키기 위해 전단에서 높은 gain을 가진 별도의 증폭기가 뒤에서 밀어줘야 전력증폭이 제대로 이루어 질 수 있다. 그래서 송신부 최종단의 증폭기는 구동증폭기(DA)*전력증폭기(PA)의 조합으로 주로 이루어지게 된다. DA 는 특성상 설계사양이 다소 애매한 면이 있어서 난이도가 그리 높은 증폭기는 아니다. 보통 잡음은 별로 고려대상이 아니고, 적당한 gain과 적절한 출력을 만들면 된다. 주로 DA는 PA와 함께 쓰이므로 함께 쓰일 PA와 함께 spec이 결정되거나 어떤 PA에 붙어도 충분할만하게 만들어지게된다.

*DRAN (Digital Radio Access Network)

이동통신에서 사용되는 중계기의 한 종류로 BTS(기지국)에 준하는 성능을 가질 수 있는 시스템임. 입력된 RF나 Baseband 주파수를 A/D변환기를 통하여 샘플링한후 DSP에서 신호처리된후 MUX을 통해 통합된 신호는 광(디지탈)트랜스폰더를 통해 원격지로 전송된 후 원격지의 DEMUX을 통해 원하는 Data만 전송받을 수 있으며 이 Data는 다시 D/A변환기를 통해 Baseband 주파수로 변환되며 IF 모듈을 통해 RF로 재변환 후 고출력으로 증폭된다. (아직까지는 digital 신호의 프로토콜 표준이 없어 업체마다 다른 프로토콜을 사용하고 있음)

*DRC (Design Rule Check)

DRC는 반도체 설계 레이아웃을 검증하는 과정을 말한다. MMIC/RFIC를 포함한 반도체는 내부적인 레이아웃 배치 룰이 필요하다. 대부분의 Design Rule은 주로 각 소재의 레이어와 개체간의 간격과 폭에 대한 항목들이 차지한다. 예를 들어 반도체 상에 찍혀야 할 금속선로1의 최소 폭, 선로간 최소간격, 다른 선로 혹은 레이어와의 최소간격등이 정의되어 있다.

실제로 반도체 설계 후 레이아웃을 만들때는 이러한 룰을 일일히 완벽하게 맞춰가며 설계한다는 것이 매우 어려운 일이다. 반도체는 작은 면적안에 소수점 이하의 um 단위의 길이와 폭을 가지는 각종 선로와 반도체 소자들로 구성되어 있기 때문이다. 그래서 실제로 반도체가 찍혀나오는 형상인 레이아웃이 완성되면 DRC 를 하여 Design rule을 만족하여 정상적인 반도체가 생산될 것인지 반드시 확인하여야 한다. 디지털이 아닌 아날로그 RFIC/MMIC류는 비교적 레이어가 복잡하지 않지만, 보통 10~20개 정도의 각종 metal, nitride, via post, 반도체층들을 표현하는 레이어가 있어서 결코 적은 숫자가 아니다. 대부분 DRC rule 자체는 해당공정을 수행하는 foundry 측에서 제공하며, 각종 시뮬레이터를 이용하여 자동으로 전체 혹은 레이어별 DRC를 수행할 수 있다. IC에서 DRC는 매우 중요한 설계과정을 하나로서, DRC에 의한 에러수정에 적지 않은 시간이 소비되는 과정이다.

*DSP (Digital Signal Processing : 디지털 신호처리)

RF에 포함되지 않는 듯 하지만 실제로 응용할때는 아날로그 RF와 디지털 DSP가 결합되는 경우가 많다. DSP란 말그대로 디지털 신호를 처리하는 unit나 방법론을 통칭하는 것으로서, 매우 광범위한 개념이다. 기본적으로 다루는 신호 자체가 0,1과 같이 명확한 레벨을 가지는 디지털 신호이다. (RF는 연속적인 아나로그 신호를 다룬다) 통신 시스템에서는 RF단과 IF단을 거쳐 들어온 아날로그 신호가 ADC(아날로그*디지털 변환기)를 거치면서 디지털 신호로 변환되고 그때부터 DSP 처리부가 그 신호들을 다루게 된다. 실력있는 RF개발자가 되려면 아날로그 부분뿐만 아니라 이러한 디지털 파트와 어떻게 연동되는지까지 알면 큰 도움이 될것이다. DSP와 관련한 서적은 굉장히 많으니 도서를 참고하길 바란다.

*DSRC (Dedicate Short Range Communication)

DSRC 는 용어 그대로 매우 짧은 거리에 국한된 통신 방식을 의미한다.

이것은 전파사용허가가 불필요한 ISM밴드와 몇몇 주파수를 근간으로, 장거리 간섭없이 근거리에서만 정해진 통신을 하기위한 통신방식및 규격이다. 이러한 DSRC는 최근 주로 ITS (지능형 교통 시스템)과 맏물려 많이 사용되고 있는데, 대부분 길어야 100m이내, 보통 10m단위의 근거리 정보교환이 주가 되고 있기 때문이다. 특히 ITS의 중요한 부분둥 하나인 (Electronic Toll Collection)과 같이 무선방식으로 톨게이트 이용요금을 지불하는 시스템등에 많이 적용된다. 먼거리 통신이 아니라 근거리에서만 데이터가 이동하고, 그럼으로써 주파수재활용이 가능하면서도 시스템을 간략하게 만들 수 있는데 이것이 바로 대표적인 DSRC의 하나이다.

DSRC방식은 크게 수동형과 능동형으로 나누어지고, 수동방식의 경우 5.8GHz ISM밴드를 이용하여 10m정도의 통신거리를 구현하고 있다. 이러한 DSRC는 20GHz이상의 mm*wave에서도 여러가지 방식으로 적용되고 있다. 능동형 DSRC의 경우 통신거리가 100m까지도 가능하고 데이터 전송속도도 빠르지만 시스템이 복잡한 문제도 있다.

기술자료실에서 DSRC와 관련한 여러 자료들을 구할 수 있으니 참조바란다.

*DTMF (Dual Tone Multi*Frequency)

전화상에서 버튼을 누르면 그 번호 해당하는 특정 음을 만들어내는 것을 많이 들어보았을텐데, 전화국에서는 그음을 분석하여 번호를 추출해낸다. 예전의 다이얼 방식은 다이얼이 연속적으로 몇번 울리나를 체크하여 그 번호를 체크하였으나, tone 방식이 나오면서 이러한 고전적 방식이 아닌 tone, 즉 특정주파수의 음으로 번호를 식별하는 것이다. 그러나 초반에 사용된 single tone 방식은 사람이 흉내가 가능하고 유출의 우려가 많았고, 그래서 나온 방식이 현재 사용되는 DTMF(Dual Tone Multi*Frequency) 방식이다. 즉 번호를 누를 때 마다 동시에 두개의 주파수가 발생되어 합성된 음이 나오기 때문에 흉내낼 수 없다. (혹시 목소리가 아주 이상한 사람은 가능할지도..) 아래에는 현재 전화망에서 사용하는 번호별 발생 주파수를 나타내었다. 즉 아래의 키를 누르면 전화기에서는 아래의 두가지 주파수를 발생시켜 합성음을 만들어 전화국에 보내게 된다.

1 : 697/1209

2 : 697/1336

3 : 697/1477

4 : 770/1209

5 : 770/1336

6 : 770/1477

7 : 852/1209

8 : 852/1336

9 : 852/1477

0 : 941/1336

* : 941/1209

# : 941/1477

Flash override :697/1633

Flash : 770/1633

Immediate : 852/1633

Priority : 852/1633

*Dummy Load (더미로드)

송신기를 설계하거나 시스템을 구성할때, 그 송신기 자체의 성능을 시험해보려면 필연적으로 안테나에서 전자파가 방사되게 된다. Dummy load는 이러한 경우 안테나 출력단에 안테나 대신 연결하여 안테나방출 없이도 시스템 테스트를 해볼 수 있게 해주는 중요한 부품이다. 만약 이러한 dummy load가 없다면 시험할때마다 안테나단에서 전자파가 방출되어 버린다. 문제는 미약전파가 아닌 실제 전송가능 수준의 전자파를 방출하려면 전파사용 허가를 받아야 한다. 그래서 dummy load를 이용하여 안테나 출력단으로 방출되는 대전력 신호를 반사없이 그대로 흡수하여 열로 방출해버릴 수 있다. 그럼으로써 송신기로서는 발생된 신호가 전부 외부로 방출되는 것처럼 되어 충분히 내부적인 동작 테스트를 할 수가 있다.

기지국과 같은 대전력 전자파를 송출하는 경우라면 안테나 대신 이러한 dummy load를 이용해야 실제 장착,동작하기 전에 시험을 해볼 수 있을 것이다. Dummy Load 는 보통 동축커넥터와 많은 병렬저항과 방열판 등으로 구성되어, 안테나 단으로 출력되는 신호를 반사없이 열에너지로 소모시키는 역할을 하게 된다. 이런 안테나출력 대용뿐만 아니라 신호를 죽여버리는 termination 용으로도 사용가능하다.

*Duplexer (듀플렉서)

송신단과 수신단을 하나의 안테나에서 공유하기 위한 부품. 송수신 주파수가 다를 때, 송신단 주파수만을 통과하는 BPF와 수신단 주파수만을 통과하는 BPF를 붙여서 만든 부품이다. 경우에 따라 중단에 Notch filter를 달아서 송수신단의 isolation을 유도한다.

즉 총 3개의 포트로 구성되어, 양 끝단에 송신단과 수신단이, 중앙에는 안테나 단이 연결되어 있다. 송신단에서 나온 신호는 안테나로만 가고 수신단으로 가지 못하게 하며, 안테나로 들어온 신호는 송신단이 아니라 수신단에만 가도록 하는 것이다.

보통 각각의 송수신단 BPF는 3~4단으로 구성되어 좋은 스커트 특성을 가지고, 있으며, Notch 1단을 포함하여 7~8단으로 구성되는 경우가 많다. 크게 기지국류의 대출력용으로는 도파관형 post 또는 DR 공진 필터가 사용되고, 단말기용으로는 세라믹/SAW/FBAR 타입등이 있다. 예전에는 세라믹 공진기들을 죽 연결하고 lumped LC를 이용하여 하이브리드하게 만들어진 듀플렉서가 일반적이었으나, 단말기 시장에서 더욱 소형화된 형태가 필요해지게 되어 최근에는 monoblock 형태의 세라믹 듀플렉서가 더 선호되어지고 있다. 최근에는 SAW를 이용한 소형 듀플렉서 뿐 아니라 FBAR 기술을 이용한 초소형 듀플렉서까지 선을 보이고 있으나, 개발보다는 양산기술이 관건이 되고 있다.

*DUT (Device under Test ; 측정대상)

DUT, 즉 Device under Test는 측정대상물을 지칭하는 용어이다.

예를 들어 증폭기의 Gain을 측정해보고자 계측기에 물렷다면, 그 증폭기가 곧 DUT가 된다. 안테나를 측정한다면? 안테나가 dut이다. 초보시절이면 DUT, DUT하니까 무슨 특별한 물건을 지칭하것처럼 들릴 때가 있는데 사실 알고보면 그냥 측정대상물이라는 우리말을 영어로 말한 것 뿐이다 

*Duty Cycle(충격계수)

일반적으로 온(on)*오프(off)를 주기적으로 하는 장치에서 주기에 대한 온과 오프의 시간의 비를 말한다. 이동 무선 송신기의 경우는 전파의 발사와 정지와의 시간비를, 펄스 통신의 경우에는 펄스폭과 펄스 주기와의 비를 충격 계수라 하고 %로 표시한다.

*DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)

고밀도 파장분할 다중전송(DWDM:Dense Wavelength Division Multiplexing)은 하나의 광 케이블상에서 여러개의 빛 파장을 동시에 전송하는 광 전송방식을 말한다. 일반적으로 하나의 광 케이블에서는 하나의 빛 파장을 이용해 2.5Gbps의 전송속도를 제공하지만 DWDM 방식을 이용하면 최대 약 80개의 빛 파장을 동시에 이용해 약 4백Gbps의 전송속도를 제공한다.

*Dynamic Range (동작대역)

Dynamic Range는 공학전반에서 사용되는 범용적인 용어이다.

일반적으로 Dynamic Range란 power,current,volatge,frequency등의 범위를 가지는 파라미터의 최소값과 최대값의 차이를 의미한다. RF에서 Dynamic Range는 특히 power와 관련된 개념으로 많이 사용되며, 계측기나 시스템 회로의 동작전력대역을 주로 지칭한다. 시스템/계측기가 낼 수 있는 최대선형전력(즉 distortion이 없는)과 최저감지전력(보통 noise floor에 해당)의 값차이를 dB스케일로 나타낸다. 주파수의 동작범위를 Dynamic Range라고 부르는 경우는 별로 없고, 보통 동작전력범위를 지칭한다는 점은 알아두어야 한다.

그리고 디지털 시스템에서의 Dynamic Range 는 BER을 만족하는 최저 레벨과 최고레벨간의 차이를 지칭한다.

*Early Voltage

early 라는 사람이 발명한것으로써 TR측정값으로 부터 유도되는 값입니다.

주로 *[V] 이며 TR을 측정했을때 Saturation 전류값의 기울기 라고 해야되나....음 ,,

saturation 되는 선을 이으면 한점인 *Voltage 값으로 모아지는제 그 점이 Early Voltage임니다.

*ECH(Echo Cancellation Hybrid)

기존의 2선식 동선 케이블 가입자 선로에 양방향 디지틀 전송을 하기 한 방법으로 TCM,ECH,FDM 방식이 있으며 FDM 방식은 Filter 제작의 어려움으로 거의 사용되지 않으며, TCM 방식과 ECH 방식이 주로 사용됨 ECH 전송 방식은 2선/4선변환(Hybrid) 회로를 사용하여 동일 대역폭 내에서 동일 시간대에 양방향 전송을 구현하는 방식 2선식 양단의 Hybrid 회로는 송신신호와 수신신호를 분리하며 이때 하이브리드는 임피던스 부정합에 의한 발신 신호의 일부분이 착신단으로 흘러 들어가게 되는데 이를 반향(Echo) 신호라고 하며 반향상쇄기에 의해 제거 ECH 방식은 TCM 방식에 비해 회로 구성이 복잡한 단점이 있으나 전송 길이가 길어짐으로 선진 각국에서 ECH 방식을 채택

*EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier)

EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier)란 광통신에서 사용되는 대표적인 증폭기의 하나로서, 광섬유자체에 Erbium(원소의 한가지)를 침투(dopping)시킴으로써 광신호를 증폭시킬 수 있다. Erbium이 침투된 광선로에 레이저를 쐬면 그 에너지가 광신호 증폭의 에너지원이되어, 편파 특성에 상관없이 고른 증폭이 가능해진다. EDFA는 광중계기류에 필요한 광신호 전송의 증폭용으로 많이 사용된다. EDFA는 실리카(Si) 기반의 광섬유에 희토류 원소중 하나인 Er 을 도핑하여 구현한 전광(all optical)증폭기로써 C*band(Conventional) 와 L*band(Long wavelength) 합쳐 대략 60nm 정도의 이득대역을 가지므로 WDM 네트워크에서 중요한 역활을 한다.동작원리는 강한 펌프광원(980 또는 1480nm)을 이용하여 Er 이온을 여기시켜 높은 에너지 대로 천이 시킨후 미약해진 신호광이 EDFA를 지나갈때 신호광에 대하여 미리 높은 에너지를 머금은 Er 이온이 기저상태로 떨어지면서 자신의 에너지를 신호광에게 전달하는 방식으로 동작한다. EDFA는 응용영역에따라 Power Booster(송신단에 장착되어 가입자망등에서 파워분배를 목적으로 함), 전송로 한가운데서 미약해진 광신호를 증폭하는 In*Line amplifier, 수신단 바로앞에서 수신감도를 높이기위해 사용되는 Pre*amplifier 으로 구분되며 각 응용영역에 따라 다른 관점의 설계기법이 사용된다.

EDFA 와 같은 all optical amplifier 는 Raman 증폭기, 반도체 증폭기(SOA) 등이 있으며 증폭이득, 이득대역등의 성능파라미터에 있어 각기 장단점이 있다.

*EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution)

EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution)는 TDMA에 기반한 유럽 GSM 진영에서, 3G 통신기술과 접목시키기 위해 만들어낸 데이터통신 규격을 말한다.

마치 Qualcomm의 CDMA *> HDR처럼 기존의 시스템을 고속으로 이용하는 기술로서, 최대 384kB의 데이터 전송속도가 가능하다. 

*Effective Impedance (실효 임피던스)

저항 r, 인덕턴스 L, 정전용량 C, 로 구성되는 임의의 교류 회로에 흐르는 전류는 실제로 r,L,C의 값으로 부터 구한 값과 정확히 일치하지 않는다. 이것은 인덕턴스나 정전 용량의 값이 그때의 전원 주파수나 전압, 전류의 크기에 따라 변화하기 때문이며 이경우 입력단자의 전압과 전류의 비에 의해 얻어지는 임피던스를 실효 임피던스 라고 한다.

즉 실효 임피던스는 r,L,C 외에도 도선의 표피 저항, 실효 저항, 분포 용량 등을 고려한 실효 인덕턴스 등의 영향을 모두 포함한 것이다. 

*EIRP(effective isotropically radiiated power)

EIRP(유효 등방성 복사전력, Effective[=Equivalent] Isotropically Radiated Power)

등방성 안테나로부터 방사된 전력에 대한 최대 이득방향으로 방사된 실효 전력을 말한다.

EIRP = Pt * Gt

(pt : 송신안테나의 입력 Gt : 송신안테나의 최대 이득)

*Electric Field Strength(전계강도)

전계강도(Electric Field Strength, Field Intensity)

전계강도란 전파가 전파(Propagation)될 때 전파의 세기를 단위면적당 에너지로 표시한 것을 말한다. 1m 떨어진 거리에 두 지점의 전압차를 1V 기준으로 나타내어 단위로는 V/m를 사용한다. 즉 두 지점 사이의 거리가 1m이고 전압이 1V이면 전계강도는 1V/m이다. 만일 2m 떨어진 두지점사 이의 전압차가 1V이면 전계강도는 0.5V/m이며, 반대로 0.5 떨어진 두지점간의 전압차가 1V이면 전계강도는 2V/m이 다. 이동전화에서는 단말기에서 발사되는 전계강도를 측정하여 일정레벨 이하로 떨어지면 통화채널 전환(Hand Off)을 시도한다. 무선통신에서 사용하는 전계강도의 단위로는 V/m 보다는 μV/m를 많이 사용한다.

즉 1V/m = 1,000,000μV/m 이다. μV/m 단위 말고 또 사용하는 단위는 dB로 나타내는 단위로 dBV, dBμV가 있다. dB로 나타내는 단위 는 그 개념이 어떤 물리량(전압, 전류, 힘,원자에너지 등)을 나타내려 할때, 그 물리량의 변화가 매우 커 서(10*5 ~ 105 ) 이를 직접 나타내면 유효숫자를 적기가 불편하므로 이를 단순하게 표현하기 위한 단위 로 사용된다. 전계강도인 경우에는 dBV = 20log[V/m] dBμV = 20log[μV/m]

dB로 표현되는 크기를 사용하는 또 다른 이유는 증폭기나 경로손실과 같이 입력신호와 출력신호의 크기가 일정비율로 커지거나 작아지면, 출력신호의 크기를 계산할 때 입력과 그 시스템 이득을 곱해주어야 하나 dB크기로 나타내주면 단지 더해주기만 하면 된다. 예를 들어 1V의 신호를 1000배 증폭하는 증폭기는 2V를 입력하면 2 × 1000 = 2,000V가 된다. dB로 계산시는 아래와 같다. dBv = 20log 2000

*Electrical Length (전기적 길이 ; 파장길이)

사용하고자 하는 중심주파수 파장 대비한 선로/소자의 전기적 파장단위 길이를 말한다.

이것은 RF/Microwave 설계시 많이 나오는 용어로서, 주파수가 높다보니 파장이 짧고, 그 파장에 근거한 길이를 기준으로 설계하는 경우가 많아서 사용되는 용어이다.

Physical Length는 실제 어떤 소자나 선로의 측정길이(mm, un, mil...)를 말하며, 이 실제 길이를 파장 λ로 나눈 것을 Electrical Length라고 한다.

*Elevation angle (앙각, 수직각)

지면을 기준으로 수직으로 방사되는 각을 표현하는 안테나용어.

levation이란 수직 움직임을 말한다. (우리가 늘 타는 elevator를 생각할것..) 안테나의 방사패턴이 수직방향으로 지향성을 가질때 사용하는 용어이다.

수평방향은 azimuth angle, 수직방향은 elevation angle이라고 부르는데, azimuth와 달리 elevation angle은 늘 지향성을 가지게 된다. 왜냐하면 지면에 수평과 비슷한 방향으로 전자파가 진행되어야지, 위아래사방으로 다 전파되면 우주나 땅밑으로 나가는 전자파는 아무 소용없기 때문이다.

보통은 고정통신 안테나의 elevation anlge은 지면에 골고루 전자파가 진행되도록 아래쪽으로 약간 tilting되는 경우가 많다.

*Embedded (임베디드, 임비디드)

임베드의 사전상 정의는 깊숙히 박힌이란 뜻이다.

이는 하드웨어 내에 내장되어 있다는 의미이다. 내장된 시스템, 이는 제한된 사용자만이 이를 수정할 수 있다. 실시간 응답이 가능하며, 주된 사용처는 MPU, CDP, HDTV, CELLULAR PHONE, VIDEO PHONE, CAM 등 쉽게 찾아볼수 있다. 다시 설명하자면,

해당 기기를 작동하기 위해서 소프트웨어를 다운로딩 받아 컴파일하여 사용하는 것이 아니라 하드웨어 내에 있는 펌웨어에 의해 하드웨어 작동이 되는 것이다. 

*EMC (Electromagnetic Compatibility)

EMC (전자파 친화상태)란 EMI(전자파장해)가 적게 발생하고 EMS(전자파내성)이 잘 조화되어 안정된 전자파 환경 그 자체를 지칭힌다. 즉 EMI건 EMS 건 결국 EMC한 상태를 만들기 위한 개념들이다. 용어를 쓸때 EMI/EMC라는 식으로 전자파 장해문제를 표현하는 경우가 많다.

*EMI (Electromagnetic Interference: 전자파 장해)

EMI란 말그대로 외부 기기에 교란을 주는 전자파 장해를 의미한다.

(참고로 장애가 아니라 장해가 맞다. 장애란 단어는 사전에 존재하지 않는 잘못된 단어이다. 일본에서만 쓰이는 특수한자이며, 일본에서도 이러한 의미가 다소 다르다. 궁굼하면 사전 찾아보길..)특정 회로나 시스템에서 발생한 각종 스퓨리어스와 잡음성분들이 외부로 방사될 때, 그것은 다른 전자시스템에 방해전파로 작용된다. 즉 EMI는 철저히 억압해야 할 대상이며, 실제로 일정기준이하로 억압되는지 테스트를 통과해야 전자제품으로서 판매가 가능하다. (TV나 오디오 뒤를 보면 EMI 검정 스티커를 흔히 볼 수 있지만 가끔 엽기적으로 앞에다 붙여놓고 파는 제품도 있다) 날이갈수록 늘어가는 전자기기에 대한 EMI 검정은 까다로와지고 있으며, 국내는 물론 외국에서도 제품 수출의 중요한 통과관문이 되었다. 국내에서는 전파연구소에서 이러한 EMI 검정과 연구를 많이 수행하고 있다.

*EMRP (Effective Monopole Radiated Power)

EIRP는 무지향성(isotropic) 안테나를 기준으로한 전력*이득 파라미터이다.

EMRP는 EIRP와 유사한 용도이지만, 무지향성 안테나가 아닌 Monopole 안테나를 기준으로한 전력*이득 파라미터를 ERP라고 부른다. ERP = 입력전력 * 1/4파장 monppole의 Gain

*EMS (Electromagnetic Susceptibility, 전자파내성)

전자파 내성, 즉 외부 전자파에 대해 얼마나 영향을 덜 받느냐를 지칭한다.

모든 전자기기는 외부로 EMI가 나가지 않도록 제어도 해야하지만, 외부 전자파 장해에 대해서도 내부적으로 오동작이 일어나지 않도록 shielding대첵을 잘 세워서 막아야 한다.

*ERP (effective radiated power)

EIRP는 무지향성(isotropic) 안테나를 기준으로한 전력*이득 파라미터이다.

ERP는 EIRP와 유사한 용도이지만, 무지향성 안테나가 아닌 Dipole 안테나를 기준으로한 전력*이득 파라미터를 ERP라고 부른다.

ERP = 입력전력 * 반파장dipole의 Gain

= EIRP + 2.15

단위는 dBm을 사용한다.

*ESD (EIectro*Static Discharge: 정전기방전)

ESD는 EMS와 함께 전자기기의 안정적 동작을 구현하기 위해 아주 중요한 요소이다.

ESD는 그 용어에서 알수있듯이 정전기방전을 의미하며, 알다시피 전자기기, 특히 반도체 소자류는 정전기에 약해서 기기는 물론 사람의 정전기에 의해 내부 회로가 파손되는 경우가 비일비재하다. ESD는 주로 이러한 정전기를 막기위한 각종 회로,소자, 장비일체를 일컫는 말처럼 사용되고 있다. 반도체의 경우 내부회로내의 입출력 단자에 ESD 회로를 달아서, 일정기준이상의 전압/전류가 감지되면 회로의 임피던스가 확 변하여 접지시켜버리는 회로이다. 이것을 통해 어느정도의 외부 정전기에 내성을 가질 수 잇으나 회로특성을 건드리고 성능도 약간 저하되는 면이 있다. 회로내에서는 여러가지 회로소자를 응용하여 일정 기준전압 이상의신호를 접지시켜서 없애버리는 기술이 널리 응용되며, 정전기는 물론 갑작스런 피크전압인 surge를 제거하는 surge protector가 그 역할을 하기도한다. 그외 ESD를 위해 실험실에서는 ion을 선풍기처럼 날리는 blower를 사용해 정전기가 집전되는 것을 막기도 하며, 작업전에 항상 손발을 방전시키거나 손목에 접지선이 연결된 팔찌를 하는 등의 노력이 필요하다. 현대의 전자부품이나 기기들은 ESD 테스트를 거쳐야 하는경우가 많기 때문에 늘 유념해야 할 부분이다.

*ETACS (European Total Access Communication System)

ETACS는 유럽에서의 아날로그 이동통신 규격이다.

기본적인 시스템은 AMPS와 거의 동일하나 채널폭이 25kHz라는 점이 다르다. (AMPS는 30kHz BW) 또한 유럽내의 여러 국가코드와 미국의 지역코드를 수용하기 위해 가입자 식별번호가 AMPS와 다소 다를 뿐, AMPS의 유럽버전이라고 보면 된다.

*EVRC (Enhanced Variable Rate Coder)

EVRC는 이동전화기의 vocoder 기능을 강화시킨 S/W처리 기술이다.

Enhanced Variable Rate Coder

Enhanced Variable Rate Code

Enhanced Variable Rate Codec

등 비슷한 여러 약자로 표현되지만 어차피 그놈이 그놈이다.

EVRC방식은 8K QCLEP방식을 이용하는 기존 이동전화의 vocoder를 보다 지능화시켜, echo를 제거하고 주변 잡음과 사람 음성을 구분하여 음성을 보다 원음에 가깝도록 구현한다. 또한 상황에 따라 잡음이 크면 사람의 음성만 더 크게 볼륨업하기도 한다. 이로 인해 기존의 vocoder보다 전력효율도 높이면서 성능도 향상 시킬수 있다. 다만 EVRC기능이 아주 완벽한 것은 아니라서 이용자입장에서 음성이 다소 작게 들리는 듯한 경향이 있고, 울림현상이 더 커지는 경우도 있다. 그래서 많은 EVRC 단말기들은 기존의 8kbps vocoder와 EVRC중 어떤 방식을 쓸지 선택하는 기능을 담고 있기도 하다.

*exponential function(지수 함수)

자연 대수의 밑(2.7182818....)의 거듭 제곱으로 정의대는 함수.ex 또는 expx로 표시되며 미분을 해도 변화하지 않는 성질은 가지고 있다. 미적분 계산에서 기본적으로 쓰이는 함수. 회로 이론의 적용된다.

*FA (Frequency Assignment)

FA는 주로 기지국/중계기 시스템에서 사용하는 용어로서, 할당된 채널 주파수 단위를 일컫는다. PCS CDMA의 경우 30Mhz BW에 한 채널당 1.25Mhz씩 총 21 채널이 할당되어 있는데, 이런 채널 하나하나를 FA라는 단위로 센다. 즉 1.25Mhz가 한 FA가 되어 총 21 FA라고 말할 수 있다. (현재 PCS대역은 21개의 FA를 016, 018, 019 가 7FA씩 나누어 쓰고 있다.) 즉 사전적 해석에 의하면 (박정민님의 해석~^^)

특정한 운용 조건하에서 특정한 무선국이 사용하기 위해 일정한 무선 주파수를 지정하는 방법. (즉 통신을 하기위한 채널 주파수를 의미)

주파수 할당에서의 결과를 나타내는 표로 정의된다.

결국 같은 영역,안테나를 쓰는 기지국에서 동시에 처리하는 주파수 채널의 갯수를 세는 경우에 많이 사용한다. (A 기지국은 3FA고 B 기지국은 2FA 다.. 라는 식으로)

도심지 기지국에서는 주로 섹터방식을 이용하여 multi*FA방식을 쓰지만, 산간지역이나 통화량이 적은 지역은 1FA만 할당하여 쓰는데, 주변 기지국과 FA수가 비슷하게 유지되어야 한다.

*Fading (페이딩)

무선 수신단에서, 같은 신호가 서로 다른 여러 크기와 위상을 가지고 수신되는 것을 페이딩이라고 한다. 이러한 페이딩 현상으로 인해 수신된 같은 신호가 잘못 합쳐져서 결국 왜곡을 가져오게 된다. 대표적으로 TV의 경우 페이딩 현상에 의해 화면이 여러겹으로 겹쳐보이는 Ghost 현상을 들 수 있다. 페이딩의 원인은 주로 대략 아래의 몇가지로 정리된다.

<모든 무선통신의 경우>

* 다중경로 : 여러 장애물에 대한 반사되어 온 파들이 수신단에 한꺼번에 들어올 때

<이동통신의 경우>

* 도플러효과 : 이동중일때 가까와지느냐 멀어지느냐에 따라 주파수가 흔들림

* 지연확산 : 전달거리가 멀어지면서 자연스럽게 진폭이 작아지고 지연시간이 길어짐.

* 음영효과 : 이동중일때 장애물이 생겼다 없어졌다 하는 현상으로 인해 유발

이동통신에서는 거리가 무선통신거리가 수시로 변하기 때문에 위와 같이 여러가지 Fading의 원인들이 더 많이 발생한다.

Fading을 해결하는 가장 일반적인 방법은 Diversity를 이용하는 방법이다.

*FBAR (Film Bulk Acoustic Resonator) Filter : 체적 탄성파 필터

압전 효과를 이용한 통신용 필터.

FBAR은 실리콘(Si, GaAs Wafer) 기판 위에 압전체인 ZnO (Zinc Oxide)나, AlN(Aluminum Nitride)를 RF Magnetron Sputtering 법으로 증착하여 압전 현상을 발생시켜, 일정한 주파수대역에서 공진을 발생, 필터화 한 것이다.

상부 또는 하부 전극에 입력이 주어지면 압전체 현상에 의해 공진이 발생하고, 이 공진에서 BAW(Bulk Acoustic Wave)를 이용하여, BAW 주파수와 입력된 전기 신호의 주파수가 같아지면 공진 현상이 일어난다. 이 공진 현상을 이용한 공진기를 전기적 커플링을 현상화 하여 FBAR Filter을 구현하고, 더 나아가 FBAR Filter을 이용한 Duplexer가 가능하다.

FBAR을 이용한 RF소자로는 IMT*2000 대역용 Filter 뿐만 아니라 블루투스용 근거리 통신용 Filter (2GHz), GPS통신용 Filter까지 다양한 주파수대역의 필터 제작이 가능하며, 최대 사용 주파수 대역을 15GHz까지 확장 가능하고,기존의 반도체 웨이퍼를 사용함으로 타 능동 소자들과의 통합이 가능해 주파수 제어회로를 완전히 MMIC화 할 수 있다.

FBAR의 특징을 요약하면

1. MMIC화가 용이

2. 초고주파 가능 (15GHz)

3. 초경량, 초소형

4. 저삽입손실 (Low Insertion Loss)

5. 무조정

6. 대량생산 (반도체 공정 이용)

이다.

*FDMA (Frequency Division Multiple Access :주파수분할 다중접속 )

무슨 특별한 용어처럼 보이지만, 가장 일반적이고 고전적인 형태의 다중 통신 방식이다.

한 신호가 오가는 주파수폭만큼 전체 대역폭을 잘게 쪼개서 각자 다른 주파수로 통신하는 방식이며, 라디오에서 주파수를 89.1MHz, 91.9MHz 와 같은 식으로 나누어 쓰는 것과 동일한 개념이다. 즉 고전적관점에서 주파수 별로 통신하는게 너무나 당연한데 그냥 그런 방식을 부르는 기술적 명칭이다.

*Feedback (피드백, 궤환, 귀환)

Feedback은 출력방향으로 나가야할 신호의 일부가 입력단으로 되돌아오는 현상을 지칭한다. 특성상 주로 증폭기에서 많이 사용된다. 회로설계에서 굉장히 많이 사용되는 용어인데, 이것은 관점에 따라 불필요한 제거대상 성분일수도 있고, 특정 목적에 따라 고의적으로 유발시킬 수도 있다. 즉 미스매칭등에 의한 불필요한 feedback은 회로의 특성을 불안정하게 만들고 발진을 일으킬수 있으나, 사용자의 특별한 목적에 의해 고의적으로 일정량을 feedback시킴으로써 안정도를 높이는 경우도 있다. 그외에도 회로설계의 관점에서 출력단신호를 일부 입력단으로 돌려보내는 모든 loop나 설계방법, 현상에 이 feedback이라는 용어가 사용된다.

feedback되어 돌아온 신호가 증폭(distortion을 포함한)의 관점에서 gain을 증가시키면 positive feedback, gain을 감소시키면 negative feedback이라고 불리운다.

몇가지 이유로 amp에서는 negative feedback을 많이 사용한다.

*Ferrite (페라이트)

페라이트는 철의 화합물로 이루어진 자성체의 일종이다. 투자율이 높고, 외부 자계에 의해 내부의 자구 정렬이 변화한다는 점에 근거하여 다양한 용도로 사용된다. 즉 N,S가 결정된 자석이 아니라 일정 크기 이상의 외부자력을 가하면 내부의 자구방향이 바뀐채 고정시킬 수 있다. 소성가공으로 특정 형태로 찍어내거나 가루화할 수 있기 때문에 그 응용범위는 매우 넓다. (냉장고 고무자석도 페라이트 합성체라고 한다)

RF에서는 Circulator류와 같은 자성체 RF소자에 많이 사용되며, 내부에 들어온 전자파를 다중반사시켜 자기 열손실을 만들기 때문에 전자파 차폐용으로 많이 사용된다.

전파무반향실에는 이러한 Ferrite를 칠하여 차폐효과를 높이기도 하고, 전자파에 잘 잡히지 않는다는 스텔스기도 전면에 Ferrite를 칠해서 색깔이 검다. 중계기, 기지국 내부의 전자파 반사를 흡수하기 위한 용도를 포함하여 각종 전자파 차폐용/도선의 EMI 억제용으로 널리 애용된다. 재료의 합성에 따라 매우 다양한 종류와 특성을 가지기 때문에, RF에서는 동작 대역폭을 높이는 물질연구가 많이 시도되고 있다.

*Ferrite Bead (페라이트 비드)

흔히 줄여서 그냥 비드(bead)라고 많이 불리우는 Ferrite Bead는 EMI 고주파감쇄용으로 애용되는 부품이다.

Bead란 우리말로 구슬이란 뜻이며, 주로 구멍이 뚫려있어서 실로 줄줄히 꿸 수 있는 그런 구슬을 의미한다. [구슬이 서말이라도 꿰어야 보배!] Ferrite Bead 역시 이와 비슷한 모양을 하고 있기 때문에 bead라는 용어를 쓴다. 형태는 관모양의 Ferrite Core에 선로를 관통 혹은 여러번 감아서 관통하게 만들어져 있다. 즉 신호가 진행하는 선로가 Ferrite Core를 통과하면 고주파 잡음성분을 Ferrite 특유의 자기감쇄효과를 이용하여 걸러낼 수 있다. 이렇게 하면 Ferrite bead부품 하나로 간단하게 필터의 역할을 겸할 수도 있다. 비드는 SMD 형태의 칩부품부터 시작하여 전원선의 잡음을 제거하기 위해 큼직한 형태의 관통으로 사용되기도 한다. 혹시 PC나 모니터와 같은 기타 전자장비를 잘 보면 연결선 중간에 갑자기 굵은 원통형태로 된 부분이 있는 경우를 볼 수 있는데, 그 안에는 페라이트 코어가 있고 신호선이 그 코어를 관통한 형태로 되어 있다. 즉 고주파 EMI 필터의 역할을 하는 비드이다. 실제 회로상에서 EMI억제용 혹은 필터로 사용될때는 대부분 칩타입으로 실장가능한 형태를 많이 사용하게 된다. 또한 RF에선 고주파를 막는 필터역할로 인해 RF choke의 역할을 수행하기도 하지만, 산업전반계에서 보면 EMI filter로서의 역할이 가장 널리 알려져 있다.

*Ferrite Core (페라이트 코어)

Ferrite를 원통형 관형태, 즉 core 형태로 만든 소자. 원통이 아니라 사각인 경우도 있는데, 어쨋뜬 내부의 구멍을 통해 선로를 통과하거나 감기위한 목적으로 사용된다.

예전에는 이러한 Ferrite core에 선로를 관통시킨 형태의 단위기억소자로 많이 사용되었다. ferrite가 외부 자계에 따라 자신의 자계방향을 바꾸고, 그것이 어느정도 유지되는 점을 이용하여 일종의 0,1 디지털 기억단위소자로 사용된다.

RF에서는 그런 기억소자의미가 아니라 주로 ferrite bead 형태로 만들어 고주파 감쇄용 및 EMI필터용으로 많이 사용된다.

*FFT (Fast Fourier transform : 고속 퓨리에 변환)

퓨리에 변환은 알고리즘 특성상 많은 계산시간을 요구하기 때문에, 컴퓨터에서 계산할때는 FFT란 알고리즘을 사용한다. 말 그대로 퓨리에 변환을 빠르게 하기 위해 만들어진 것으로, 개념적으로는 모든 주파수점에 대해 변환하는 것이 아니라 특징점을 잡아내어 일부만 변환하는 방식이다. 특징을 가진 점들을 골라내어 변환한 후 나머지 부분을 보상하여도 그 특성이 거의 살아 있기 때문이다. DFT와 FFT 계산은 그 계산시간이 10~1000배까지 차이가 나기 때문에 실제로는 FFT를 주로 쓸 수 밖에 없게 된다.

계산 방식은 언뜻 눈으로 봐서는 이해가 잘 가지 않을 것이다. 신호처리를 전공하지 않는한 아날로그 RF를 하면서 그 수학적 계산 원리까지 정확히 이해할 필요는 없는 듯 하다. FFT에 대한 내용은 DSP 혹은 신호와 시스템 책이라면 대부분 잘 나와있으니 참고바란다.

*Filter (여파기, 필터)

특정 대역의 주파수 성분만을 골라내기 위한 회로 또는 구조물. 회로적으로는 L과 C의 조합으로 구성이 가능하며, 분류기준에 따라 다양한 종류의필터가 존재한다.

1. 대역분류에 따라 : LPF,HPF,BPF,BSP(notch)

2. 통과대역 파형에 따라 : Butterworth, Chebyshev, Bessel ..

3. 구현방법에 따라 : LC 필터, 공진필터, 커플랑인 필터 ....

*Firmware (펌웨어)

하드웨어에 직접 기록탑재되어 실행되는 Software를 Firmware라고 부른다.

Firmware의 특징은, End user에 의해 실행 code나 동작특성의 수정,삭제가 불가능하다는 점이다. 수정이 필요하다면 전체 Firmware가 갱신되어야만 한다.

이러한 Firmware는 특정 하드웨어의 동작을 S/W적으로 조절하기 위한 목적으로 현재 대부분의 전자기기에 들어가는 필수품목중 하나로 인식되고 있다.

우리 주변에서 쉽게 볼 수 있는 컴퓨터 메인보드의 CMOS 바이오스가 대표적인 Firm ware이다. 물론 사용자에 의해 일부 특성을 수정할 수 있게 만들어져 있어서 완전한 Firmware로 보기에 거시기하지만, 원래는 Firmware로서 장착되던 것이다.

휴대폰이나. 케이블 모뎀, BTS, 등 각종 통신장비에는 그 통신 특성을 조율하는 S/W셋, 즉 Firmware가 들어있다. 이것은 향후 장비제작자나 서비스 공급자들이 동작특성을 개선하거나 새로운 기능을 추가하기 위한 것으로서, 하드웨어를 붙였다 뗐다 할 필요 없이 Firmware S/W를 갱신하면 된다. Firmware는 ROM(수정불가) 또는 EPROM(수정삭제가능)에 탑재되어 하드웨어를 조절하게 된다. 최근에는 JAVA와 같은 기타 좀더 사용자 친화적인 각종 S/W기술등이 적용되며 embeded S/W라는 용어가 Firmware를 대치하여 많이 사용되고 있다.

*Flicker Noise (1/f noise)

1. Flicker Noise, 흔히 1/f noise라고 불리우는 이것은 active device가 안고있는 고유의 잡음으로서, 주파수에 반비례하기 때문에 1/f 라는 이름이 붙어 다닌다. Flicker Noise는 능동소자의 내부에서 발생하는 잡음을 주파수축으로 죽 표시했을 때, 저주파쪽에서 갑자기 크게 증가하는 형상으로 보인다. 이것의 원인은 전자이동도와 관련된 것으로 추측되나, 명백한 원인은 밝혀지지 않은 것으로 알려져 있다. 주로 100Hz이하로 내려오면 이라한 소자 내부의 잡음이 크게 증가하게 된다. 일반적인 경우 고주파회로를 구성하는 경우에는 이런 저주파에서 튀는 잡음이 별 영향이 없겠지만, Oscillator의 경우에는 중요한 문제가 된다.

Oscillator는 스펙트럼상에서 원하는 한 주파수에서 대꼬챙이처럼 sharp하게 파형이 떠야 좋은 것이지만, 실제로는 샤프하지 않고 그냥 좀 뾰족한 산모양, 즉 발진주파수에서 옆으로 나아가면서 슬로프가 급격히 줄어드는 형태로 나타난다. 이것이 얼마나 급격히 줄어들음으로써 발진기가 원하는 주파수에서만 발진되는지를 체크하는 지표가 바로 phase noise이다.

이렇게 어떤 중심주파수를 기준으로 샤프하게 떨어지지 못하고 slope(경사)를 가지고 감쇄하게 되는 주 원인이 바로 이 Flicker noise로 알려져 있다. 중심주파수가 레퍼런스 주파수가 되면서, 그 중심주파수를 기준으로 소자 내부의 AWGN이 가장 높게 나오고 옆으로 갈수록 줄어드는 형상을 하기 때문이다. 그렇게 옆에서 줄어드는 양은 중심주파수가 0Hz이고 주변에 Flicker noise가 발생한 것처럼 작용한다. 

*Flip Chip (플립칩)

Wire bonding을 이용하지 않고 die (bare chip)을 뒤집어서 package 바로 lead frame에 연결하는 패키지 방식의 칩. wire bonding을 이용하지 않기 때문에 bonding 길이만큼의 공간이 절약되고, bonding에 의한 기생 inductance를 줄일 수 있어서 CSP(Chip Size Packaging)와 같은 소형칩으로 각광받는 구조이다.

*FM (Frequency Modulation, 주파수 변조)

FM, 주파수 변조는 신호의 변화를 일정한 범위의 반송파 주파수 변화에 실어 보내는 통신방식이다. 미분기/적분기등의 회로가 필요해서 회로가 다소 복잡해지지만, AM에 비해 잡음에 강한 특성을 갖고 있다.

*Fourier Series (퓨리에 시리즈)

모든 주기적 특성을 가지는 신호는 여러 주파수의 합으로 표현된다는 원리를 말한다.

*Fourier transform (퓨리에 변환)

시간축의 신호를 주파수 축의 신호로 변환해주는 방법 또는 그 공식.

*FPLMTS (Future Public Land MobileTelecommunicationSystem)

FPLMTS, 플림스의 용어적 정의는 아래와 같다.

미래 공중육상 이동통신 휴대용 단말기(이동전화망)를 통해 전세계 어디서나 음성은 물론 멀티미디어 통신까지 가능하게 하는 차세대 이동통신 시스템을 말한다

눈치가 빠른 사람은 알겠지만 이것은 원래 IMT*2000 시스템의 명칭이다. 처음에 플림스라고 명명지어진 이 계획은 명칭이 이상하고 약자도 지저분해서 어느날부턴가는 IMT*2000이라는 그럴듯한 이름을 붙인 것이다. 

*Free Space (자유공간)

Free space란 어떤 매질이 채워져 있지 않은 공간, 즉 pure한 공기중이난 진공상태(Vaccum)를 말한다. (둘다 유전율은 같다)

이 용어는 주로 전파의 전달현상을 설명할때, 대기중이라는 의미의 용어로 사용된다. 또한 매질의 유전율이 올라감에 따라 파장이 짧아지기 때문에 그러한 경우에 상대적 기준의 의미로서 Free space에서의 파장/속도를 기준삼는다. 즉 free space에서의 전자기파(빛포함) 속도는 300000000 m/s이기 때문에 그것에 기준한 파장과 유전체 내에서 느려진 phase velocity때문에 짧아진 파장을 표현할때 이 용어를 사용한다. free space는 가볍게 그냥 진짜 아무것도 없는 공기중이라고 생각하면 된다. (실제 대기속에는 수증기같은 불순물이 있어서 대기중 전파전파모델이 좀 다르긴 하다)

*Frequency (주파수)

Frequency, Freq. 즉 주파수라 함은 어떤 주기운동이 1초에 몇번 진동하느냐로서 우리말로 하면 진동수라고 해석되기도 한다. 단위는 Hz(헤르쯔)로서, 전자파의 존재를 처음 증명한 과학자의이름이다. 1초에 100만회 이상 진동하는 경우의 주파수가 Mhz, 1초에 10억번 이상 진동하는 경우가 Ghz 단위가 된다. 보통 300Mhz부터 파장이 1M이내로 짧아지면서 특성이 많이 변하기 때문에 이 점을 기준으로 Microwave(초고주파)라고 분류한다.

*Frequency Diversity (주파수 다이버시티)

A지역에서 B지역으로 여러 신호를 보낼때, 각각 다른 주파수에 신호를 실어 보내면 각 주파수마다 수신 특성이 다를 수 있다. 이렇게 동일한 통신 조건이라해도 주파수가 달라서 수신성능에 차이가 나는 경우를 해결하려면, 주파수 대역폭을 넓게 사용하여야 한다.

CDMA의 경우는 FDMA처럼 각각 다른 주파수에 신호를 실어보내는 것이 아니라, 넓은 주파수대역을 여러 신호가 함께 사용하기 때문에 각각의 신호들은 넓은 대역폭을 가지는 효과가 발생한다. 그래서 FDMA에 비해 CDMA의 각각의 신호들은 Fading이 감소된 형태로 수신이 가능하다. 이러한 효과를 Frequency Diversity라고 하는데, FDMA계열에 비한 CDMA의 장점중 하나로 많이 언급된다.

*Frequency Synthesizer (주파수 합성기)

발진기보다 한단계 발전하여, 정해진 범위 내에서 원하는 주파수의 신호를 만들어서 내보내는 회로/장비/시스템을 말한다. 네트웍 어낼라이저에서 소스로 사용되는 주파수원도 바로 이러한 주파수 합성기이며, 대표적인 주파수 합성기로 PLL을 들 수 있다. VCO도 전압을 조절하여 출력 주파수를 바꿀 수는 있지만, 그 동작이 제한적이고 정확도가 떨어져서 보통 주파수 합성기로 분류하지는 않는다.

PLL의 경우는 내부에 VCO를 탑재하고 정교하게 출력주파수를 맞출 수 있기 때문에 주파수 합성기로 분류된다. 간혹보면 주파수 합성기 = PLL 로 생각하는 경우가 있는데, 같은 것은 아니고 주파수 합성기용으로 PLL방식을 많이 사용하는 것일 뿐이다.

*FRS (Familly Radio Service ; 생활용무전기)

FRS (Familly Radio Service)란 CB에 이은 제2형 생활 무선국으로서, 허가나 신고 없이 UHF 대역 전파를 이용하여 개인이 쉽게 사용할 수 있는 생활용 무전기를 말한다. 제1형 생활무선국인 CB와 달리 고정국이 없이 휴대용끼리만 통신이 가능도록 되어 있고, 출력전력도 27dBm(0.5W)로 작은 편이다. 일반 소비자 가격도 5~10만원대로 저렴하고, 이용료가 없어서 가정용이나 레저용으로 편하게 사용할 수 있다. 국내에도 이미 많은 회사에서 FRS 제품이 출시되어 사랑받고 있다.

*FSK (Frequency Shift Key)

0,1의 디저털 신호를 전송할 때 사용하는 프로토콜로서, 0이냐 1이냐에 따라 정해진 주파수로 변화하여 전송하는 방식이다.

*Full Service Network

미국 플로리다 주 올랜드에서 94년 12월부터 시작한 타임워너의 VOD 서비스 이름, 비디오 서버에는 실리콘 그래픽스가 만든 챌린지가 사용됐다 그러나, 실제 넓은 의미의 정보통신용어로 볼때 단어 전체가 말해주듯 현대 정보통신분야의 홈서비스를 위한 네트웍이 모두 단일 시스템으로소화 해내는 통합시스템을 총칭하는것이다 특히 무선의 경우는 매우 많은 비용이 소요되지만 유선의 경우 이를위한 많은 진전을 보이고 있다. 특히 케이블tv동축선로를 이용하여, 원격검침, 원격진료, 미디어매체(TV, VOD,등) 방범, 방재, 인터넷은 물론이고

디지털tv, 현재 연구되어지고 있는 대부분의 홈서비스를 위한 통합네트웍시스템을 말한다.

*G1dB

증폭기류의 이득(gain)을 나타내는 지표로서, P1dB에 해당하는 Gain점을 말한다.

즉 G1dB는 최대 Gain이 아니라 최대점보다 1dB 낮은 수치를 말한다. 이 점은 결국 P1dB점을 말하므로 전력이 포화되는 지점의 Gain을 의미하게 된다.

그냥 Gain을 표시하는 spec으로 이해하면 된다.

*Gain (이득)

Gain이란 말그대로 입력에 비해 출력이 얼마나 증가했느냐를 나타내는 이득이다.

주로 증폭기에서 사용되는 용어지만, Active Mixer의 경우는 증폭도 겸하기 때문에 Conversion Gain을 가지기도 한다. 예를 들어 증폭기에 *5dBm이 입력되어 출력에 12dBm이 나온다면 이 증폭기의 이득은? 12 * (*5) = 17dB 이다. 매칭단까지 완성된 증폭기의 Gain은 결국 S21을 의미한다. 실제 amp관련 서적을 보면 Gain이 한가지만 있는게 아니라 여러가지가 있어서 헷갈려보이지만, Gain을 재는 위치가 조금씩 다를 뿐 근본적으로는

출력위치에서의 출력전력 / 입력위치에서의 입력전력 을 의미한다. 즉 matching단을 사이에 두고 어느 위치와 어느 위치간의 전력비를 보느냐에 따라 Avaliable Gain, Total Gain 등으로 분류한 것 뿐이다. 안테나에서 의미하는 Gain은 다소 의미가 다른데, 전 방향으로 전자파가 방사되는 Isotropic Antenna에 비해 특정 방향으로 방사형태가 얼마나 집중되는가를 나타낸다. 즉 신호 자체가 증폭되는게 아니라 안테나 패턴이 얼마나 특정방향으로 집중되느냐를 나타내는 지표이다. 결국 사방으로 나갈 에너지가 한 방향으로 집중되어, 그방향으로만 신호레벨이 더 커지는 셈이므로 일종의 이득으로 분류하는 것이다.

*GMRS(General Mobile Radio Service)

GMRS는 국내의 LMR(산업용무전기)와 같은 계열로서 주로 미국등 외국에서 사용되는 용어이다. FRS(생활용 무전기)보다 출력전력이 높기 때문에 사용허가를 받아야 하며, 그래서 개인용보다는 산업/업무용으로 주로 사용되게 된다. 일반적으로 2W이상의 출력전력을 가지고, 462MHz대에서 15채널을 사용하고 있다. FRS와 일부 채널이 겹칠 수도 있기 때문에 특정채널 에서 함께 통신도 가능하다.

*GPS

1972년 미국 국방성에서 공군을 중심으로 NAVSTAR/GPS(Navigation System with Time And Ranging/GPS) 계획으로 개발된 전 세계적인 무선측위 시스템.

정지 지점이거나 이동 지점을 불문하고 전 세계의 항공,해상 및 육상을 실시간으로 정확한 위치 측정을 할 수 있는 시스템.

이 시스템은 지상 약 2만 km 상공을 24시간 쉴새 없이 도는 위성에서 보내온 전파가 지상의 GPS 수신기에 도달하는 시간을 알아낸 다음, 위성과 지상에 있는 목표물의 현재 위치와 거리를 정확히 측정해 위치를 알아내는 것이다. GPS는 전장에서 병사가 자신의 위치를 정확히 알리기 위한 군사목적으로 개발한 것. GPS는 무상으로 위치 측정 정보를 얻을수 있는 세계적인 시스템으로, 항공, 해상, 육상 분야에서 모두 이용할 수가 있다. 그러나 이 시스템은 미국 국방성 위치 측정 시스템이기 때문에 앞으로도 위치측정 정보를 무상으로 계속 이용할 수 있다는 보장이 없기 때문에 앞으로도 안정적으로 이용할 수 있도록 하는 대응방안이 필요하다.

*Ground (접지, 그라운드, GND, Grounding)

신호의 접지란 개념은 모든 전기/전자 분야에서 등장하는 말이다. 이것은 정전기를 흡수시키는 개념의 접지가 아니라, 주로 신호의 기준점(reference)를 의미한다.

DC신호건 AC건 0V를 기준으로 전압이 존재하며, RF는 기본적으로 AC신호를 다루기 때문에 +와 *의 중점을 의미하는 곳이 접지점이 된다. 이러한 접지의는 각 회로, 소자, 시스템등이 동일한 접지면을 가진다는, 기준점:레퍼런스(reference)이 된다는 의미이다. 고주파로 갈수록 grounding의 형태에 대한 영향이 커지기 때문에 많은 주의를 요하게 된다. 접지 방법에 따라서 두개의 선로에 +, * 신호가 교대로 평형을 이루며 인가되는 Balance(differential) 신호와 신호선과 접지선으로 Unbalanced(Single) 신호로 나눌 수도 있다. 더욱 관심 있는 사람은 기술문서 자료실에 Grounding에 대해 좋은 자료가 있으니 찾아서 읽어보기 바란다.

*Group Delay (GD, 군지연)

Filter의 특성을 나타내는 지표중 하나로서, 신호가 Filter 내부를 통과하면서 발생한 time delay (시간지연)을 의미한다. 이것은 결국 시간축에서 sine파형이 약간 밀려서 위상차를 가진 것처럼 보이게 된다. 수식적으로는 Group delay (GD) = ∂θ/∂ω 로 표현된다. 이 미분식은 결국 각주파수 ω (=2πf)에 따른 위상의 변화량(dθ)을 의미한다.

이것은 Filter의 크기나 구조에 많이 의존하며, 이렇게 발생한 시간지연현상은 단순히 신호가 늦게 전송한다는 문제가 아니라 신호자체의 왜곡(distortion)을 가져올 수 있다는게 문제이다. 이것은 단순한 주기적 파형을 계속하는 sine 파형이 문제가 아니라, 변조(modulation)된 신호에서 왜곡을 발생하기 때문에 문제가 된다. 대부분의 필터는 변조된 신호를 필터링한다는 점에서 주목할 필요가 있다. 이것은 특히 AM(진폭변조)방식에서 문제가 된다. 변조된 신호는 캐리어 주파수와 그 바로 옆 양쪽에 원래 신호성분을 가지게 되는데, 그러한 USB(상위대역) , LSB(하위대역) 변조신호들은 캐리어와 저대역 주파수 차이만큼 떨어져 있기 마련이다. 그런데 만약 Group delay와 같이 일정한 양만큼 시간지연이 발생하면, 이 서로다른 LSB와 USB 주파수 신호는 같은 양만큼 시간이 지연되게 된다. 하지만 주파수가 다르기 때문에 같은시간만큼 지연된다 하더라도 위상이 지연되는 양은 달라진다는 점이 문제가 된다. 이런식으로 변조신호의 필터링이 이루어질때, 넓은 변조대역에서 똑같은시간지연은 서로다른 위상지연값을 만들어내게 되어서, 주파수*시간축간의 퓨리에변환관계를 깨트리게 된다. 시 말해 Group delay가 크면 통과되는 주파수대역의 주파수마다 위상관계가 조금씩 더 틀어진다는 것이며, 결국 이것은 신호의 왜곡으로 나타나게 된다. 그러므로 Filter에서 Group delay를 작게 만드는 구조가 중요해지는 것이다.

*GSM (Global System for Mobile)

GSM은 유럽의 1세대 이동전화의 호환성 문제를 해결하기 위해 개발된 2세대 유럽 TDMA 이동통신 시스템이다. TDMA방식을 사용하는 GSM은 ISDN 시스템과 연동하여 데이타 서비스를 기획하였으나 하다가 말려서 제대로 구현되지는 못하였다. 주파수는 역방향으로 890~915MHz, 순방향으로 935~960MHz 를 사용하며, 변조는 GMSK방식을 쓰고 있다.

*GSM900 (Global System for Mobile 900)

GSM900은 실제로 그냥 GSM이라 불리우는 이동통신방식을 지칭하는 것이지만, GSM이라 하면 900MHz 주파수대와 1800MHz 주파수대 유럽이동통신을 전부 지칭하는 경우가 있기 때문에 특화된 용어이다. 즉 1800MHz대는 DCS*1800이라는 별도의 고정된 용어가 있지만, 기존의 900MHz대역은 원래 그냥 GSM이었기 때문에 따로 GSM900이라고 구분하여 부르기도 한다. DCS*1800이나 GSM900이나 결국 GSM 통신방식이지만 주파수별로 구분하기 위해 나온 용어로 이해하면 된다.

*Hand off(핸드오프)

사용자가 현재 기지국의 범위를 벗어나 이동함에 따라 진행중인 호를 중단 없이 현재 기지국에서 다른 기지국으로 전환하는 절차.

흔히, 동기방식에서는 핸드오프(Hand*off)라는 말을 자주쓰고 비동기방식에서는 핸드오버(Hand*over)라는 말을 자주쓴다. 핸드오프란(Hand*off) 이동국이 서비스중인 기지국(또는 섹터) 영역을 벗어나 다른 기지국(또는 섹터)으로 이동을 할 때, 계속 통화를 유지하기 위해 통화로를 이동한 셀로 바꾸어 주는 것을 말한다. 기존의 통화하던 회선을 먼저 끊은 뒤, 새로운 기지국으로 연결하는 방식인 하드 핸드오버(Hard Hand*over)를 지원하는 아날로그 방식과는 다르게 CDMA 방식에서는 동시에 두 개의 기지국(또는 섹터)과 통화로를 유지할 수 있는 기능인 소프트 핸드오버 (Soft Hand*over)도 지원한다.

IS*95 방식에서는 이동국이 다른 교환국에 속해 있는 기지국으로 이동할 경우, 다른 주파수 채널로 통화 채널을 변경할 경우, 또 서로 다른 프레임 옵셋(Frame Offset)을 가지는 통화 채널로 변경할 경우에는 하드 핸드오버를 한다.

소프트 핸드오버는 동일 주파수, 동일 프레임 옵셋, 동일 교환기에 속해 있는 기지국 또는 섹터간에 핸드오버를 할 경우, 기존의 통화로를 그대로 유지하면서, 새로운 통화로를 지원하는 방식으로, CDMA의 레이크 수신 기능을 이용하여, 두 개의 통화로를 수용하게 된다. 특히 동일 기지국의 섹터간 소프트 핸드오버는 소프터 핸드오버(Softer Hand*over)라고 부른다.

*Hand over(핸드오버)

사용자가 범위 밖으로 이동하거나 네트워크 소프트웨어가 호 경로를 재설정함에 따라 한 기지국에서 다른 기지국으로 호출 신호를 넘겨주는 절차.

흔히, 동기방식에서는 핸드오프(Hand*off)라는 말을 자주쓰고 비동기방식에서는 핸드오버(Hand*over)라는 말을 자주쓴다.

핸드오버란(Hand*over, 또는 Hand*off) 이동국이 서비스중인 기지국(또는 섹터) 영역을 벗어나 다른 기지국(또는 섹터)으로 이동을 할 때, 계속 통화를 유지하기 위해 통화로를 이동한 셀로 바꾸어 주는 것을 말한다. 기존의 통화하던 회선을 먼저 끊은 뒤, 새로운 기지국으로 연결하는 방식인 하드 핸드오버(Hard Hand*over)를 지원하는 아날로그 방식과는 다르게 CDMA 방식에서는 동시에 두 개의 기지국(또는 섹터)과 통화로를 유지할 수 있는 기능인 소프트 핸드오버 (Soft Hand*over)도 지원한다.

IS*95 방식에서는 이동국이 다른 교환국에 속해 있는 기지국으로 이동할 경우, 다른 주파수 채널로 통화 채널을 변경할 경우, 또 서로 다른 프레임 옵셋(Frame Offset)을 가지는 통화 채널로 변경할 경우에는 하드 핸드오버를 한다.

소프트 핸드오버는 동일 주파수, 동일 프레임 옵셋, 동일 교환기에 속해 있는 기지국 또는 섹터간에 핸드오버를 할 경우, 기존의 통화로를 그대로 유지하면서, 새로운 통화로를 지원하는 방식으로, CDMA의 레이크 수신 기능을 이용하여, 두 개의 통화로를 수용하게 된다. 특히 동일 기지국의 섹터간 소프트 핸드오버는 소프터 핸드오버(Softer Hand*over)라고 부른다.

*Harmonic (하모닉, 고조파)

하나의 주파수성분을 가지는 신호(Fundamental) 는 어떤 소자,회로, 혹은 시스템을 통과하면서 그 배수에 해당하는 에너지원을 생성해내게 된다. 이러한 어떤 특정 주파수의 배수 주파수 성분을 일반적으로 고조파, 즉 하모닉이라 불리운다. 예를 들어 1.2Ghz의 신호는 2.4, 3.6, 4.8GHz 등의 하모닉 성분을 만들어 내며, 그러한 배수성 기생주파수를 고조파라 칭하는 것이다. 이러한 하모닉들은 주로 능동회로를 지나면서 증폭된 하모닉조합, IMD를 만들어내기 때문에 골치 아픈 문제가 된다. 수동회로라 하더라도 공진현상에 따라 하모닉 성분들이 줄줄히 배수로 나오게 된다. 예를 들어 1Ghz의 BPF는 2Ghz에서도 약한 BPF처럼 동작할 수도 있다. Frequency doubler, Mixer와 같은 회로들은 이러한 배수성 주파수 하모닉을 직접적으로 동작원리로 이용하기도 한다.

*HDLC (High*Level Data Link Control)

HDLC[에이치 디 엘 씨]는 데이터 통신의 OSI 7계층 모델의 제2 계층인 데이터 링크 계층에서 사용되는 전송 프로토콜로서, X.25 패킷 스위칭 네트웍 내에서 사용된다. HDLC에서 데이터는 프레임이라고 불리는 단위로 이루어지며. 프레임은 네트웍을 통해 송신되고, 도착지에서는 성공적으로 도착하였는지를 검증한다. HDLC 프로토콜은 데이터 프레임 내에 데이터 흐름을 제어하고 에러를 보정할 수 있도록 하기 위한 정보를 끼워 넣는다.

HDLC는 OSI라고 불리는 산업계의 통신참조모델 제2 계층 내의 프로토콜 중에서 가장 일반적으로 사용되는 프로토콜 중 하나이다 (제1 계층은 실제적으로 전자신호를 발생시키고 수신하는 등의 작업들이 관련된 상세한 물리 계층이며, 제3 계층은 네트웍에 관한 지식을 가지는데, 이는 데이터를 어디로 전달하고 또 보내야하는지를 나타내는 라우팅 테이블에 대한 접근을 포함한다. 전송할 때, 제3 계층 내의 프로그램은 보통 발신지와 수신지의 네트웍 주소를 포함하고 있는 하나의 프레임을 생성한다). HDLC (제2 계층)는 하나의 새롭고 커다란 프레임에 데이터링크 제어정보를 추가함으로써, 제3 계층 프레임을 캡슐화한다.

HDLC는 1970년대에 메인프레임 컴퓨터 환경의 IBM 대형고객사이트에 의해 광범위하게 사용된 SDLC 프로토콜로부터 발전한 ISO 표준이다. HDLC 내에 있는 본질적인 SDLC의 프로토콜은 NRM (Normal Response Mode) 이라고 알려지고 있다. NRM에서, 보통 메인프레임 컴퓨터가 주 스테이션이되어, 같은 지역내이거나 또는 원거리지역에 있어 전용회선으로 연결되어 있는 보조 스테이션에 데이터를 보낸다.

HDLC의 변종들 역시 X.25 통신 프로토콜을 사용하는 공중네트웍이나, 근거리통신망이나 광역통신망 두 가지 모두에 사용되는 프로토콜인 프레임 릴레이를 위해 사용된다.

HDLC의 X.25 버전에서는 데이터 프레임이 하나의 패킷을 포함한다 (X.25 네트웍은 데이터 패킷이 라우터에 의해 감지되는 네트웍 상황에 의해 결정된 경로를 따라 자신들의 목적지로 이동한 후, 최종목적지에서 원래의 순서대로 재조립된다). HDLC의 X.25 버전은 양단에서 모두 듀플렉스 링크를 통해 통신을 개시할 수 있는 peer*to*peer 통신을 사용한다. HDLC의 이러한 모드를 LAPB라고도 한다.

*HDR (High data rate)

기존 IS*95 네트웍과 호환가능하고 , 최대 2.5Mbps 속도 실현이

가능하다고 합니다.

HDR은 오로지 데이터 서비스만 제공가능합니다.(음성 서비스 불가) 그래서 1xEV_DO (cdma2000 1xRTT Evolution_Data only)라고 부름니다. HDR 이후 기술로는 1xEV_DV(Data & Voice)라고하며 현재 표준화 작업이 진행 중이며, 1xEV_DV는 DO에서는 퀄컴 주도와는 달리 여러 회사들이 각사의 기술에 대한 표준화 채택 작업이 진행중입니다.

그러다보니 사용자가 음성 서비스와 HDR 고속 데이터 서비스를 모두 사용하려면 듀얼 모드의 단말기를 사용하여야합니다.

당연히 기지국에도 cdma2000 BTS와 HDR용 AP(Access Point)가 2 개가 존재합니다. 그래서 HDR 데이터는 AP에서 처리함다.

HDR은 cdma2000 1xRTT 주파수 대역과 carrier (1.25MHz)를 그대로 사용함니다. 이게 가장 큰 장점 중 하나임다. 사업자들은 신규 주파수 대역을 받을 필요도 없고, HDR 중계기(AP와 HDR용 BSC)만 추가하면 HDR 서비스를 제공할 수 있습니다. HDR용 BSC는 BTS내 구현되거나, 또는 cdma2000 BSC내에 구현가능함니다.

HDR의 전송 기술은 무선 구간은 HDR 기술이 적용되지만 유선 전송 구간에서는 cdma2000의 Mobile IP기반의 Data core network, 즉 BSC*PDSN (R*P 인터페이스)를 사용함니다.

HDR의 또 다른 특징은 전송속도가 ADSL처럼 순방향은 2Mbps까지 나오지만, 역방향은 150Kbps 정도가 나옴니다. 하지만 이는 데이터 서비스의 트래픽 전송 특성상 별 문제가 되지 안씀니다. 우리가 이너넷을 사용할 때 우리가 전송하는 데이터 량과 수신하는 데이터량을 생각하면 됨니다.

왜 IMT*2000이 있는데 이 시점에 HDR 기술이 대두되는가는 제 생각으로는 전적으로 퀄컴의 이해와 기존 cdma 서비스업체의 이해 관계에 기인함니다.

우선 기존 cdma 서비스업체들은 현재 깔린(깔릴 예정인) cdma2000 1xRTT 인프라를 그대로 사용하여 2Mbps급의 데이터 서비스를 제공할 수 있으며, 퀄컴의 입장에서는 IMT*2000에서는 비동기진영의 약진이 예상되므로(예로서 우리나라도 IMT*2000 서비스업체 3 곳 중 2 곳이 비동기방식) cdma 원천 기술을 보유한 퀄컴의 신규 시장(imt*2000)에서의 매출 감소는 뻔한 사실임니다. 그러므로 이를 타개할 목적으로 HDR 기술을 들고 나온 거라고 생각됩니다. 그래서 이동통신업계에서는 HDR과 1xEV_DV가 성공적으로 제공되면 과연 IMT*2000시장에서 얼마나 많은 고객을 흡수할 수 있을까에 대하여 회의적인 분위기도 만씀니다. 데이터 전송 등과 같은 서비스질에서는 일반 사용자의 경우에 별반 차이점이 없을 것이기 때문임니다.

*Headroom

헤드룸(headroom)이란 말그대로 머리위의 공간을 의미한다. 건물이나 터널등에서 머리위의 여유분 높이를 의미하며, 만약 헤드룸이 작다면 다니기가 점점 불편해질 것이다. (특히 머리가 큰 사람들은 더욱 괴로운....) 즉 헤드룸은 전문기술용어는 아니지만, 공학에서는 마진(margin)과 거의 같은 의미로서 종종 사용된다. 설계나 성능을 표시할 때의 어떤 여유분을 의미하며, 자세한 것은 margin에 대해 설명된 것을 참조바란다.

*HMIC (hybrid microwave integrated circuit)

무슨 특별한 용어같이 보이지만, 최근에는 MMIC의 반대개념으로 주로 부르는 경향이 있다.

MMIC처럼 반도체 공정을 통해 모든 회로가 한판에 줄줄히 인쇄되듯이 찍히는게 아니라, 부품 하나하나를 모아서 선로와 함께 배치하여 soldering (납땜)하여 구성되는 일반형태의(즉 MMIC가 아닌) RF 집적회로를 지칭한다. 여기서 IC(집적회로)라는 표현은 실제로 반도체 공정으로 만들어진다는 의미가 아니라 다른 일반 회로보다 소자들이 집적하여 배치되어 있다는 뜻일 뿐이다. 실제로 HMIC와 일반 기판의 회로와의 구분점은 모호하며, 어차피 그런 회로들을 다 하이브리드 회로라고 부른다. 일부 회사들은 특정 회로를 MMIC 공정이 아닌 조립공정을 통해 기계로 부품들을 집적하여 붙여 찍어내면서 HMIC라는 표현을 쓰기도 하지만, MMIC에 비해 튜닝이 쉽다는 장점이 있으나 대량 생산에는 불리하다.

즉 HMIC는 집적된 RF회로이긴 하지만 MMIC처럼 mask를 이용한 식각공정이 아닌 고전적인 방법의 soldering을 이용한 RF 집적 회로를 말한다.

간혹 (하이브리드라는 용어로 인하여) CMOS 기술을 이용하여 아날로그 RF/IF와 기저대역(baseband) 디지털 부를 직접한 IC를 HMIC라고 부르는 경우가 드물게 있으나, 이런 경우에는 HMIC보다는 RFIC라는 용어를 주로 쓰는 경향이 있다.

어쨌든 요즘엔 MMIC 기술의 발달과 대중화로 HMIC라는 개념은 그리 많이 사용되지 않는 편이다.

*Housing (하우징)

Housing이란 House에 어원을 둔 말로써, 금속박스안에 제품을 밀봉하는 경우에 주로 사용되는 말이다. 근본적으로 패키징(packaging)과 같은 의미이긴 하지만 약간 다르다. 패키징은 주로 플라스틱을 이용하여 반도체/칩소자들을 mold시키는 것을 의미하고, 하우징은 플라스틱이 아니라 금속케이스에 회로나 시스템을 넣는 것을 말한다.

어떤 제품이나 외부충격에 대해 안전하도록 하기 위한 포장이 필요한 법인데, 특히 고주파 RF에서는 외부 전자파의 영향에 따라 회로의 특성이 변하기도 하기 때문에 하우징이 필요하다. 예를 들어 VCO 같은 경우 실제로 제작해보면 회로의 소자위에 손을 올려놓기만해도 주파수가 왔다갔다 하는 경우가 많다. 또한 amp의 경우에도 이런 외부 필드교란으로 인해 회로의 특성이 변하는 경우가 다반사이다. 이것을 금속 케이스 안에 잘 넣어두면, 금속은 전자파를 전반사하므로 차폐가 되어 안정적인 성능을 가지게 된다. 그래서 모듈화를 위해서는 하우징은 필수요소이다. 하우징은 손톱만한 mm*wave 대역의 하우징부터 시작하여, 기지국에 사용되는 LPA의 커다란 철가방사이즈까지 다양한 크기로 제작된다.

그런데 하우징이 필수이긴 하지만 실제로 하우징을 하면 그 자체가 cavity가 되어 내부에서 공진과 발진이 일어날 가능성이 있다. 이것은 하우징 자체의 크기와 관련이 있을 수도 있지만 내부에 만들어진 격벽(wall)들로 인해 여러가지 형태의 공진주파수를 만들어내기도 한다. 그래서 가능하면 미리 그러한 요소를 체크하여 동작 주파수와 먼 주파수에서 공진이 일어나게 하우징을 설계하거나, 내부에 페라이트 전자파 흡수판을 붙여서 금속판끼리의 내부 전반사를 상쇄시키기도 한다. 이러한 하우징의 공진 주파수는 3D 시뮬레이터를 이용하면 쉽게 찾아낼수 있다.

*HPA (High Power Amplifier ; 대전력증폭기)

HPA는 PA(전력증폭기) 중에서도 특히 높은 출력을 지칭하기 위한 용어이다. 그런데 실제로 PA가 어느 전력점부터 HPA라고 불리우는 지에 대한 규격이나 정의는 없다. 또는 엄밀히 말해서 PA는 그 자체가 고전력을 내기 위한 용도이므로, 사실 PA = HPA라고 볼 수도 있다. 그런데 CDMA가 일반화된 이후로는 HPA란 용어는 일반 PA라는 용어보다 선형성(Linearity)가 매우 강조된 개념으로 적용되는 경우가 많다. 그래서 선형성이 좋은 고출력 증폭기를 HPA라고 부르는 경향이 많다. 실제로 HPA는 LPA란 용어와 혼동이 많이 되는데, 실제로도 경계선이 모호하기 때문이다. 대표적인 증폭기 선형화방법인 Predistortion과 Feed*forward 방식의 경우, 간단한 Predistortion방법을 쓴것을 HPA, Feed*forward 방식을 쓰면 LPA라고 부르는 경우도 있다. 일반적으로 HPA보다는 LPA가 구조가 복잡해서, 어떤 복잡성을 기준으로 HPA와 LPA를 구분하기도 한다. 외국에서는 Single carrier를 사용하는 HPA, Multi carrier를 사용하는 경우에는 LPA라는 식으로 대치해서 쓰기도 한다.

이렇듯 HPA는 용어만으로 정확히 정의내리긴 모호한 단어로서, 주로 고출력(주로 기지국) 선형 증폭기를 통칭하는 단어로 보는게 좋을 것이다. 그중에서 Feed*forward 방식등을 적용한 multi carrier의 복잡도가 큰 HPA는 주로 LPA라 부르는 경향이 있다고 볼 수 있다.

*HPBW (Half Power Beam Width ; 반치각)

안테나를 아신는 분이라면 들어보고 또 너무나 싶게 알수 있을것니당.

반치각이란.?

지향성의 정도를 나타내는 물리량으로 주엽의 날카로운 정도(첨예도)를

나타내며, 이 값이 작을수록 예리한 지향성을 의미한다.

(ㄱ): 전계 패턴에서는 최대복사 전께강도의 1/1.414 <* root2 에요~~

( 루트 2를 표현을 못해서... 죄송...)

되는 두 방향 사이의 각

(ㄴ): 전력 패턴에서는 최대 복사 전력의 1/2 되는 두 방향 사이의 각

(ㄷ): 주엽의 최대 복사 방향에 대해 *3[dB] 되는 두 방향 사이의 각

*HPF (High pass filter : 고역통과필터)

통과대역 주파수를 가지고 특정 주파수 이상만 통과시키는 필터. 이론적으로나 실제적으로나 다른 필터에 비해 구현하기가 까다롭고, 용도도 애매해서 그리 많이 사용하지는 않는다.

Diplexer처럼 두개의 주파수 신호를 구분하고자 할때는 LPF와 HPF를 이용하여 구분하기도 한다. .

*Huygens principle(호이겐스 원리)

호이겐스는 전자파의 임의의 파면(波面)은 무수히 많은 점파원(點波源, point source)으로 구성되이 있으며, 이들 점파원(소파원이라고도 한다)에서는 소파(小波, wavelet)를 복사하고, 소파의 파면은 구면파가 된다고 하였다.

이와 같은 개념은 전파통로에 장해물이 있는 경우 그 장해물 뒷쪽에서도 전파가 진행되고 있음을 증명할 때 필요하다.(회절현상 해석시 필요)

*Hybrid (하이브리드)

하이브리드란 용어는 상당히 여러가지 의미가 있다.

1. 일단 회로적으로 어떤 격자구조 혹은 조립적 구조를 가진 등가회로를 의미하기도 하며, 대표적으로 Tr의 모델중 hybrid 모델을 들 수 있다.

2. RF 회로에서 말하는 하이브리드는 보통 monolithic의 반대 개념으로 많이 인식된다. 즉 한판에 찍어서 만드는게 아니라 부품,선로,소자들을 쪼가리 쪼가리 가져와서 조립한 형태를 의미한다. 다른 말로 표현한다면 discrete한 부품들을 모아서 조립했다는 의미가 된다.

커플러중 하이브리드 커플러는 이러한 조립 개념보다는 격자로 연결된 구조적 특성에 의해 이름붙여진 것이며, 하이브리드라는 어감은 뭔가 눈에 보이는, 조립적인 어떤 구성을 의미하게 된다.

3. 모드를 논할때 하이브리드 모드라는 것이 나오기도 하는데, 이경우에는 기본적인 모드가 아닌 이것도 저것도 아니고 복합적으로 섞인(조립된) 모드 혹은 기생 모드를 지칭한다.

4. 아날로그와 디지털이 혼합된 형태의 mixed*mode의 회로형태를 하이브리드라고 표현하기도 한다.

5. 두가지 이상의 기술이 섞여서 구현된 새로운 기술에도 역시 하이브리드라는 용어를 쓸 때가 있다.

6. 무언가 다른 두가지를 갖다 붙인 경우, 역시 하이브리드라는 용어가 쓰인다.

결론적으로 Hybrid라는 용어는 딱히 한가지 말로 정리하긴 어렵지만, 어떤 요소들이 모여서 복합적으로 구성된 형태를 의미하는 경우가 많다.

특히 MMIC처럼 한판에 찍어서 만들지 않고, 일일히 부품들을 모아서 붙인 회로들을 지칭할 때 하이브리드 회로라고 비교해서 이름 붙인다는 것을 알아두도록 하자. 아마도 이런 식의 뜻으로 하이브리드 라는 용어를 가장 많이 듣게 될 것이다.

*IDC ( instantaneous deviation control ) circuit

FM 송신기에서 최대 주파수 편이가 규정치를 초과하지 않도록 음성 신호 등의 진폭을 일정 레벨로 제어하는 순시 주파수 편이 제어 회로. FM 변조를 하는 경우, 그 주파수 편이는 변조 신호 입력의 크기에 비례하기 때문에 순간적으로 큰 입력이 있으면 허용된 최대 주파수 편이를 초과할 위험이 있다. 이것을 방지하기 위해 최대 주파수 편이에 상당하는 입력 레벨로 잘라 내고, 어떤 큰 입력이 있어도 변조 입력이 이보다 크게 되지 않도록 하고 있다.

*IF (Intermediate Frequency , 중간주파수)

대부분의 통신시스템은 수퍼헤테로다인 방식을 이용하는데, 반송파 주파수를 기저대역으로 변환하기 전에 어떤 주파수로 한번 변환하여 올리고 내리는, 즉 주파수 변환을 두번 하게 된다. 여기서 반송파(carrier)와 기저대역(baseband)의 중간에 위치하는 주파수를 IF, 즉 중간주파수라고 부른다. 한번에 변환하면 될것을 왜 번거롭게 이런 중간주파수를 사용하느냐?는 이유는 주로 채널 선택도와 관련되어 있다. 예를 들어, 만약 1GHz대역의 반송파에 1MHz단위로 5개의 채널을 사용한다고 가정하자. 그렇다면 아래와 같이 1.001GHz, 1.002GHz, 1.003GHz, 1.004GHz, 1.005GHz 의 다섯개의 채널 중심주파수가 만들어질 것이다.

현대의 대부분의 통신은 채널을 가지고 여러 송신자와 수신자가 주파수자원을 분리하여 공유하고 있다. 그래서 각자 사용할때 자신이 사용중인 채널과 다른 사람의 채널과 확실하게 구분이 되어야 한다. 만약 IF를 사용하지 않는다면, 1GHz대역에서 1MHz 대역의 신호를 걸러내야 한다. 즉 BPF(대역통과필터)의 1GHz 주파수상에서 대역폭이 1MHz로 만들어야 하는데, 이렇게 Q값이 1000이 넘는 필터를 만들기란 무쟈게 어려운 일이다.(Q값의 정의중 하나가 중심주파수/대역폭 이라는 점을 상기하시라) 만약 이러한 1.001 ~ 1.005 GHz의 반송파 주파수를 중간주파수 50MHz 대로 그대로 내렸다고 생각해보자. 즉 LO를 950Mhz로 하여 Mixer를 거쳐서 반송파*LO = IF 가 되었다면? 51, 52, 53, 54, 55 MHz 의 신호로 변환되어, BPF의 대역폭은 똑같이 1MHz이지만 Q값은 50MHz / 1MHz = 50 정도면 된다. 즉 BPF의 특성을 만들기 좋아서 결과적으로 채널의 구분이 명확해져서 선택도(selectivity)가 엄청나게 좋아진다. 원래 아주 샤프하게, 즉 Q값이 매우 높게 필터를 만들기는 어렵고 특성또한 안정되게 하기 힘들기 때문이다. 위의 설명은 BPF의 Q와 관련지어 설명하기 위해 쉽게 풀어쓴 내용이고, 실제로 비선형 소자들로 인해 발생하는 시스템의 비선형적인 image frequency들이 중간주파변환을 통해 중심 주파수에서 멀어지게 되어 선택도가 높아지게 된다는 점이 중요하다. 그렇게 채널을 골라낸 후에 기저대역으로 변환하면 깨끗하게 원하는 채널 주파수의 신호만 골라낼 수 있으며, 이것은 중간에 임의의 주파수로 한번 변환함으로써, 즉 IF를 사용함으로써 얻을 수 잇는 결정적인 이득이다. 또한 고주파는 파장이 매우 짧기 때문에 Filter 를 비롯한 각종 회로단을 거치다보면 위상지연으로 인해 여러가지 나쁜 영향들이 늘어난다. 그렇지만 초단에서 고주파 RF 반송파를 수신하고 IF로 낮추어서 처리하면 주파수가 낮아지기 때문에, 결과적으로 파장이 훨씬 길어져서 위상지연의 문제점을 많이 없앨 수 있다. 그리고 여러 다양한 반송파를 가지는 시스템에서, IF주파수를 통일해서 쓰면 RF 반송파신호를 IF레벨로 내리는 부분만 다르게 하고, IF단을 공통으로 반복이용할 수 있으므로 효율을 높일수도 있다. 즉 현대의 통신시스템은 주파수단위별로 구분되는 채널구조를 기본적으로 사용하기 때문에, IF를 사용하는 것이 유리하다. 다만 IF를 사용하면 Saw filter 와 Mixer 등이 더욱 많이 사용되어야 하기 때문에 구조가 복잡해지고 단가가 올라가게 된다. 그럼에도 불구하고 IF를 사용하는게 특성이 훨씬 좋기 때문에 수퍼헤테로다인 방식이 현대 통신방식의 기준이 된 것이다

*IFT (Inverse Fourier Transform : 퓨리에 역변환)

주파수축의 신호를 시간축으로 변환하는 것을 지칭함. 주파수정보를 통해 시간영역 과도응답을 알고자 할때 사용함. 

*IIP3 (3rd Input Intercept Point)

IP3, 즉 원신호의 출력전력과 3차IMD 신호의 출력전력이 동일해지는 점의 입력전력을 의미한다. 즉 입력측의 선형성을 나타내는 지표이다. 보통 IP3란 OIP3를 주로 따지며, 결국 수식적으로는 아래와 같다. IIP3 = OIP3 * gain

입력특성이 중요한 LNA, Mixer등의 경우가 아니면 IIP3를 따지는 경우는 그리 많지 않다.

*IM3 (3rd Order Intermodulation)

IF를 쓰는 수퍼헤테로다인 방식에서 IM(Intermodulation), 혼변조는 그 3번째 항이 원래신호와 가장 가까이 붙기 때문에 3rd IM을 죽이는 것이 관건이다.

보통 그냥 IMD라고도 표현하는 IM은 그 세번째 주파수 성분이 주요 제거 대상이 되기 때문에 IM3라고만으로도 특별하게 부르기도 한다.

*IMD (Intermodulation Distortion)

IM(Intermodulation)은 두개 이상의 주파수가 비선형 시스템 혹은 회로를 통과할때 출력단에 입력에 없던 신호가 혼변조되어 튀어나오는 것을 의미하고, IMD는 그러한 혼변조(IM)성분에 의한 왜곡(distortion) 그 자체를 의미한다.

이러한 IMD가 중요한 이유는, CDMA와 같은 디지털 시스템은 아날로그 시스템과 달리 한 신호가 하나의 주파수, 즉 한채널을 사용하는게 아니라 넓은 채널밴드폭을 여러 신호가 공유하기 때문이다. 다시 말해서 디지털 통신 시스템에서 주로 문제가 된다.

즉 한 밴드를 처리하는 시스템에 여러 주파수의 신호가 동시다발적으로 입력되기 때문에, 서로 마구 섞여서 출력단에 여러 주파수의 짬뽕신호가 많이 발생하다 보면 신호처리가 제대로 이루어지지 않을 수도 있기 때문이다.

두개의 주파수 f1 과 f2의 예를 든다면, 출력에는 여러가지 잡종성분이 섞인 신호가 나오지만 2*f1, 3*f2 와 같은 완전배수성 하모닉들은 필터로 거를 수가 있다. 하지만 문제가 되는 것은 3차항, 즉 2*f1*f2 와 2*f2*f1 인데, 이것은 f1과 f2 신호 아주 가까이 붙어버리기 때문에 골치거리가 된다. IMD가 주로 지칭하는 것은 주로 이러한 3차항 혼변조 성분때문이며, 그래서 보통 IMD라 부르는 신호들은 3rd*order IMD를 의미하는 경우가 많다.(나머진 방해가 안되니까) 특히 이 3rd*order IMD는 수식적으로 풀어보면 입력신호가 증가함에 따라 3제곱으로 늘어나기 때문에, 처음에는 IMD가 작지만 입력신호가 막 증가하다보면 원신호보다 훨씬 빠른 기울기로 증가면서 원신호의 전력과 맞장뜨는 경우까지 발생한다. (이 지경이 되는 지점을 바로 IP3라고 한다)

즉 IMD란 혼변조로 인하여 신호의 왜곡이 일어나는 정도를 의미한다. 실제 제품의 spec이나 측정기준치로는 IP3를 사용하게 된다.

*Impedance Chart (임피던스 차트)

스미스차트중 기본적인 형태의 도표를 의미한다. 즉 오른쪽을 중심으로 실수축의 원이 점점 커지는 형태의 차트로서, 임피던스 매칭을 할 때 직렬(serial)로 회로소자가 연결되는 것을 의미한다. 아래의 링크중에 그림으로 표시되어 있다.

*Impedance Matching (임피던스 정합 , 임피던스매칭)

RF에서는 주파수가 올라갈수록 임피던스에 의한 전송특성이 크게 변하기 때문에, 모든 연결끝단은 반드시 임피던스가 동일하게 맞아떨어져야 좋다. 그렇지만 실제로 설계를 하다보면 각 끝단은 특성임피던스인 50옴으로 떨어지지 않을 때가 많기 때문에 임피던스를 정합(matching)시켜야 하게 된다. 보통 임피던스 매칭에는 스미스차트에 S11, S22 점을 찍어서 그점을 특성임피던스 50옴이 되는 중앙점으로 보내기 위해 어떤 회로소자가 추가되는지를 알아내게 된다. 임피던스 매칭은 일견 단순하지만, 실제로는 경험에 많이 의존하기 때문에 많이 해보아야 한다.

*IMT*2000 (International Mobile Telecommunication; IMT2000)

소위 3G(3rd generation : 3세대)통신방식이라 불리우는 IMT2000은 기존의 이동전화의 한계를 뛰어넘기 위해 만들어진 전세계 단일 이동통신 서비스 명칭이다.

IMT2000의 가장 중요한 특징은

* 전세계에서 유일한 고유번호를 가지고 로밍하는 국제공통 이동전화

* 기존의 이동통신보다 훨씬 빠른 MBps 단위의 데이터 전송속도 구현 이다.

IMT2000의 통신방식은 현재 미국 퀄컴의 동기식 CDMA2000과 유럽의 비동기식 WCDMA가 있다. 기술적으로는 큰 차이가 없지만, 미국과 유럽간의 세력싸움에서 WCDMA쪽이 압도적으로 승리를 거두었다. 이로인해 실제로 전세계 단일통신방식의 로밍서비스는 의미가 퇴색되었다. IMT2000과 관련된 각종 문헌은 조금만 찾아보면 사방에 깔려있으니 각종 자료를 참조하기 바란다.

*Incident Wave (입사파)

한 매질과 다른 매질과의 경계면을 향하여 진행하는 파.

선로의 경우 선로의 접속점, 종단 등 경계로 되어 있는 단자쌍에 하나의 선로에서 도달하는 진행파를 그 단자쌍으로 들어가는 입사파라 한다.

*Inductance (인덕턴스, L)

회로를 흐르고 있는 전류의 변화에 의해 전자기유도로 생기는 역(逆)기전력의 비율을 나타내는 양. 단위는 H(헨리)이다. 이러한 인덕턴스 값을 간단히 L 이라 지칭하며, RF에선 nH단위가 주로 사용된다. 인덕턴스 값이 높을수록 고주파 신호는 통과하기 힘들지만, 주파수가 없는 DC는 자유자재로 흐를 수 있다.

*Inductor (인덕터)

고의적으로 정해진 인덕턴스를 유발할 수 있도록 만들어진 소자.

인덕턴스는 선로길이와 상호 유도작용에 비례하기 때문에, 좁은 공간안에 선로를 최대한 잘 꼬아놓는 식으로 만들어진다. 

*Insertion Loss (IL, 삽입손실)

Passband(통과대역)의 입력단에 들어간 파워가 출력단으로 나오면서 발생한 소자(또는 회로) 내부의 손실을 말하다. 반사손실과는 전혀 다른 의미로서, 쉽게 말해서 S21 혹은 S12를 지칭한다. 결론적으로 S21을 dB 스케일로 나타낸 것이 삽입손실 그 자체이다. 필터, 커플러 등등의 수동소자의 경우라면 S21이 0dB를 넘을 수 없다. 0dB라는 것은 log 1 을 의미하는 것으로서, 출력/입력 의 비가 1이란 의미이다. 즉 입력된 모든 전력이 완벽하게 손실없이 출력된다는 뜻인데, 실제로 손실이 전혀 없을 수는 없기 때문에 실제로 동작대역에서 S21은 0dB가 안되고 *1dB, *2.3dB 이런 식으로 몇dB정도 떨어지기 마련이다. 이렇게 소자나 회로등을 통과하면서, 동작주파수 대역상에서 내부의 손실로 인하여 줄어든 값을 IL, 삽입손실이라고 부른다. 경우에 따라 S21은 일종의 통과성능인데 왜 그것이 손실이 되느냐? 라는 질문을 보게 된다. 그것은 S21이 0dB가 되면 최상이지만 실제로는 얼마간 손실이 되어 0dB에 못미치기 때문이고, 삽입손실이 의미하는 것은 결국 0dB와 얼마나 떨어져있냐라는 간격의 문제이다.

*Interleaving (인터리빙)

여러 가입자의 Data신호가 한 Frame에 다중화될때, Channel에서의 Block Error가 발생할 경우를 생각하면 그 Error가 어느 한 가입자에게 집중될 확률이 높다. 이에 대비하여, 여러 User의 Data를 직물을 짜듯이 한 Bit씩 돌아가면서 전송하는 기술.

인터리빙은 디지털 신호전송 또는 통신상에서 비트열의 burst error (한꺼번에 줄줄히 에러가 집중되는것)을 분산시키기 위한 용도로 많이 사용된다. 그 자체로는 에러복구 기능은 없고, 에러를 분산시키는 역할을 한다.

*Intermodulation (IM, 혼변조)

시스템내에 존재하는 능동회로에 포함된 비선형소자(Tr, Diode)로 인해 발생하는 것으로서, 입력에는 없으나 출력에 나타나는 신호성분이다.

비선형 회로의 입력단에 한 주파수의 신호 성분이 들어가면 출력단에서는 그 비선형성(nonlinearity)으로 인해 y = a + bx + cx^2 + dx^3... 과 같이 하모닉 성격을 가진 비선형 출력들이 줄줄히 나오게 된다. (이것은 비선형 자연계의 원리적 문제이다)

그런데 만약 두개의 주파수가 한 시스템을 통과할때는 이것이 서로 꼬여서 하모닉들의 합과 차에 해당하는 주파수에너지 성분들이 튀어나온다.

예를 들어 f1, f2 의 두 주파수가 입력에 동시에 들어가면 출력에서는 f1, f2는 물론 f1*f2, f1+f2, 2*f1*f2, 2*f2*f1, 3*f1 *2*f2 등의 무수히 많은 주파수 성분들이 남발하게 된다. (비선형인게 죄지..) 예를 들어 900Mhz와 910Mhz 두개의 신호가 들어간다면?

출력에서는 물론 900M과 910M의 신호가 가장 크게 뜨지만,

2차항 : 10M(910*900), 1810(900+910)

3차항 : 890(2*900*910) 920(2*910*900)

4차항...

의 신호들이 줄줄히 만들어지는 것이다.

이러한 현상 자체 혹은 그 기생주파수성분들을 IM, 즉 혼변조(Intermodulation)라고 부른다.

IM은 이정도만 이해하면 충분하고, 실제로 IM이라는 의미는 별로 안쓰이고 IMD 라는 용어가 더 많이 쓰이므로 IM을 발판으로 IMD를 이해하도록 한다.

*IP2 (2nd Intercept Point)

일반적으로 IF를 사용하는 수퍼헤테로 다인 방식의 통신에서는 주파수 변환 특성상 IP3, 즉 3차 IMD 항이 중요해진다.

하지만 IF를 사용하지 않는 Direct conversion의 경우에는 mixer 한단으로 곧바로 carrier(반송파)에서 Baseband(기저대역)으로 내려버리기 때문에, 3차 IMD 항이 아니라 2차 IMD 항의 영향이 더 커지게 된다.

중간주파수(IF)로 변환하는 경우는 2차 IMD는 원래 신호와 위아래로 많이 떨어져 있지만, 3차항은 인접해 있게 되며, Direct conversion을 하게되면 이번엔는 2차 IMD가 신호 바로 옆에 생기게 된다. 그래서 이런 경우는 IP2라는 개념이 더 중요하게 되며, Direct conversion의 핵심인 Mixer단에서 더욱 중요한 개념이 된다.

*IP3 (3rd Intercept Point)

IP3를 이해하려면 순서가 있다.

Intermodulation *> IMD *> IP3 의 순으로 이해하면 이해가 한결 쉽다.

(이 내용을 보기 전에 우선 IM 과 IMD에 대한 내용을 읽어보길 권한다.)

IMD는 두 주파수가 하나의 비선형 시스템을 통과하면서, 출력에서 두 주파수의 하모닉들의 합과 차에 대한 성분들이 검출되어 방해요소가 되는 문제점을 일컫는다.

이러한 IMD의 방해정도를 나타내는 대표적인 지표가 IP3이다.

즉 결국 선형성이 얼마나 좋으냐를 나타내는 것으로서, 디지털 통신에서 매우 중요한 spec 파라미터이다. IMD의 설명에 나와있듯이, 3차항 IMD 신호는 원래신호보다 3제곱, 즉 dB(log) 스케일로보면 3배의 기울기를 가지고 증가한다. 입력신호가 계속 증가하면 처음에는 작았던 3차 IMD 신호도 그 급격한 증가기울기로 인해 어느지점엔가에선 결국 원래신호와 같은 전력 수준으로 상승한다. 그렇게 됨으로써 원래의 신호주파수 에너지와, 3rd order IMD가 만나는 전력점을 IP3 (3rd Intercept point) 라고 한다.

말이야 만난다고는 하지만 실제로 만나고 헤어지고 하는 뜻이 아니다. 쉽게 설명하면 잡음 또는 스퓨어리스로로 처리되어야 할 3차 IMD 신호의 크기가 원래 신호의 크기와 동등한 레벨로 성장해버린다는 의미이다. 또한 실제로 출력전력은 3차 IMD와 만나기 전에 포화해서 더이상 증가하지 않게 되기 때문에, 실제로 동등한 레벨이 되는 전력점을 의미하는 것이 아니라 증가되는 기울기를 봤을 때 동등한 레벨이 될것이라고 예상되는 전력점, 그것이 바로 IP3이다. 예를 들어 입력이 0dBm일때 원래신호의 출력은 12dBm, 3차IMD 신호출력은 *15dB라고 가정하고, 입력전력을 죽~ 증가시켜본다면? 3차 IMD가 실수영역에서 3제곱, 즉 log 영역에서 기울기가 3배이기 때문에 더욱 급격히 증가하여 결국 입력전력이 13.43dBm에 도달하면 원래신호의 출력과 3차 IMD의 출력이 똑같이 24.43dBm이 되버린다.

이렇게 원신호출력전력과 3차IMD신호전력이 똑같아지는 전력점이 바로 IP3이다.

여기서 IP3는 IIP3 (Input IP3) 와 OIP3 (Output IP3)로 나누어지는데, 출력전력이 똑같아지는 점의 입력전력 13.43dBm이 IIP3이고, 출력전력 25.43dBm을 OIP3라고 부른다.

보통 아무말 없이 IP3라고 부르면 OIP3를 지칭하는 경우가 많은데, 입력단 특성이 중요한 Mixer나 LNA등을 빼면 실제 대부분의 회로에서는 OIP3만을 spec으로 내세우는 경우가 많다.

*ISM band (Industrial/Scientific/Medical band)

2.4GHz대역의 주파수를 말하며 industrial,scientific,medical용으로 할당된 주파수 대역을 말한다 . ISM 주파수대역은 근거리 통신이나 측정용 주파수 대역으로서, 별도의 복잡한 인증과정 없이 쉽게 사용할 수 있는 대역이다. ISM의 약자가 산업, 과학, 의학의 약자인것처럼 미약전파를 다룰 용도가 있을때 간편하게 사용할 수 있도록 하기 위함이다. 전달거리 범위가 수~수십M 정도의 짧은 거리에서만 사용 가능하게 규정되어 있으므로, 근거리에서 공교롭게도 똑같은 채널과 방식을 이용하지 않는한 간섭이 일어날 일이 적다. RF 쪽에서는 BLuetooth, 무선랜, HomeRF 와같은 소규모, 근거리 데이터 통신용으로 주로 적용되고 있다.

*Isolation (아이솔레이션, 격리)

Isolation은 일반적으로 두 신호를 격리하려 할때 사용되는 개념이다. (원래 한글로 뜻도 격리라고 해석된다) 예를 들어 duplexr의 경우, 한 소자에 송신단 주파수와 수신단 주파수 신호가 동시에 왔다갔다하고 있기 때문에 두 신호를 최대한 격리 또는 분리해줄 필요가 있다.

이런 식으로 여러 신호가 한 시스템, 회로를 동시에 이용할때 각 신호끼리 분리해주는 정도를 보통 isolation이라고 많이 부른다. isolation라는 용어를 쓰는 사례는 매우 많으며, 어쨋든 사용하는 경우에 따라 신호의 분리도, 즉 서로 얼마나 간섭을 덜 일으키냐를 나타내는 척도로 이해하면 된다. hyvbrid coupler의 경우 한포트는 전혀 전력이 가지 않도록 설계하게 되는데, 이런 경우 그러한 포트를 isolation port라고도 부른다. 그러나 실제로는 어느정도 이하의 작은 전력이라도 유출되게 되는데, 보통 저항을 달아서 소모시킴으로써 불필요한 반사를 막게 된다. 이렇게 특정 위치로 신호가 전혀 안가도록 만든 경우, 그 위치가 isolation되었다고도 한다. 

*Isolator (아이솔레이터)

Isolator는 신호전력의 흐름을 한쪽 방향으로만 흐르게 고정하고자 할 때 사용되는 소자이다. 일반적으로 3단자 Circulator를 이용하여, 한쪽 포트에 termination을 달게 된다. 그렇게 되면 나머지 두포트에서 한쪽 포트로 입사된 전력은 다른쪽으로 가지만, 나머지 반대쪽 포트에서 입사된 전력은 유입되지 않는다. 일반적으로 신호방향을 고정하고 싶은 경우에 사용되며, 특히 송신부에서 PA(Power Amp)를 보호하기 위해 많이 사용된다. PA는 전력이 워낙 세기 때문에 반사되어 돌아오거나 안테나에서 역으로 유입된 전력이 들어오면 파손의 우려가 있기 때문에 Isolator가 필요한 경우가 많다. 그래서 PA에서 안테나로 나가는 연결단 사이에 Isolator를 사용하여 PA에서 나온 전력만 밖으로 내보내고 외부신호를 막아버린다.

*Isotropic Antenna (등방성 안테나)

Isotropic Antenna는 360도 전방향으로, 구 모양으로 균일하게 방사되는 안테나를 의미한다. 이론적으로 이것은 point source에서 방사되는 패턴을 의미하지만 실제로 존재하는 안테나는 아니다. Isotropic Antenna는 실제로 존재하진 않지만, 안테나의 방향성과 gain 또는 EIRP등을 표현할 때 기준점을 잡기위한 용도로 사용된다. 이러한 Isotropic antenna를 기준점으로 한 gain단위를 dBi라고 한다.

*Jig (지그 : Zig)

(우선 Zig는 틀린철자이며 Jig가 맞는 철자임)

통상 Jig라는 것은 측정을 위한 기판/구조물을 통칭해서 많이 부른다.

SMD type이나 MMIC chip 같은 표면실장형 소자등의 각종 소자들을 각각의 특성을 계측기로 측정하려면 연결이 불가능하다. 계측기는 기본적으로 coaxial connector로 연결해야 하며, 소자는 작은데 여러 입출력단이 존재하는 경우라면 사이즈때문에도 측정이 어렵다.

그래서 일종의 test 기판을 구성하여, 중앙에 측정소자를 올려놓고 주변에 선로와 일부 필요한 lumped 소자들을 배치하고 외곽에는 SMA connector등을 연결하여 계측기와 물릴 수 있도록 한다. 이것을 보통 지그라고 많이 부르며, 기판이 아닌 블럭형상(bulk)으로 만들어지기도 한다. Transistor의 경우 소자측정을 위해 test fixture라는 bulk형태의 지그를 사용하기도 한다. 경우에 따라 mm*wave MMIC 처럼 패키징이 불가능하여 입출력단을 구성한 bulk 지그와 함께 하나의 제품모듈이 되는 경우도 있다. 결과적으로 어떤 측정 대상을 바로 잴 수가 없을때 계측기 또는 다음단과 물려주기 위해 만드는 모든 구조물이 곧 지그라고 할 수 있다. 지그의 설계방법은 측정대상에 따라 천차만별이며, 능동/수동소자라면 단순히 입출력 선로만을 구성해도 되는 경우도 있고, MMIC류의 소자라면 주변에 입출력 바이어스등을 위한 각종 소자를 배치해야 하는 경우도 있다. 결국 목적은 그 대상의 특성을 실장했을때 특성이 어떻게 나오느냐를 재고 싶은 것이므로, jig 자체의 영향을 최소화할 수 있는 디자인이 중요하다.

*jitter (지터)

jitter란 말은 우리말로 불안해서 떨리는 상태를 말한다.

Jitter는 전자공학분야에서 매우 널리 사용되는 말로써, 시간축에서 신호파형이 떨리는 현상을 지칭힌다. 즉 원래 나와야 할 신호에서 조금 밀려서 신호가 나타나는, 일종의 왜곡현상을 나타내는 말이다. 디지털 회로에서 펄스클럭의 밀림을 표현할 때 많이 사용하며, RF에서는 발진기의 시간축 파형떨림을 표현할 때 많이 사용된다. 즉 시간축에서 jitter현상은 결국 주파수축에서 phase noise로 표현된다. 시간축의 파형이 떨리면 주파수축에서는 일정한 주파수에서만 샤프하게 에너지가 뜨는게 아니라, 샤프함이 깨지고 그 주변으로 에너지가 분산되듯이 보이기 때문이다.

*JSMR (Japanese Specialized Mobile Radio)

JSMR(Japanese Specialized Mobile Radio)은 미국의 SMR(Specialized Mobile Radio)의 일본내 명칭으로서, 국내의 TRS 서비스와 같은 것일뿐 이름만 다른 것이다.

*Laser Repeater (레이저 중계기)

기지국과 중계기간의 신호전송을 레이저를 이용하여 하는 방식.

LOS가 요구되는 등 여러모로 MW중계기와 방식이나 용도가 비슷하지만, RF 주파수를 사용하는 것이 아니기 때문에 주파수 사용허가가 필요하지 않다는 장점이 있다.

하지만 MW중계기보다 더 정확한 LOS 직선 조건이 필요하고, 레이저가 빛의 일종인 이상 기후와 주변 환경의 영향을 많이 받기 때문에 상대적으로 많이 사용되지는 않는다.

*LATCH

시간적으로 변화하는 레지스터 및 카운터, 데이터 버스상의 디지털 정보를 원하는 시각에 판독하여 등록하는 동작, 또는 그 회로. 보통 D 플립플롭으로 구성된 레지스터로 입력 정보는 클럭 펄스의 상승 시각에서 샘플링되어 입력되어 다음 클럭 펄스까지 그 이후의 입력에 관계없이 출력이 보존된다.

*Layout (레이아웃)

레이아웃의 정확한 정의는, 정해진 구성요소를 제한된 공간안에 배치한다는 뜻이다.

미술이나 건축 등에도 레이아웃이란 용어가 많이 쓰이지만, 전자공학과 RF에서도 많이 사용된다. 전자공학에서 레이아웃이란 실제로 인쇄되는 회로형상 그 자체를 의미한다. RLC와 Tr등의 각종 소자를 적절히 배치하고, 정해진 공간안에 그것들을 연결하는 선로를 배치하게 되면 레이아웃이 완성된다. 레이아웃은 PCB에 찍힌 형상만을 의미하는 것은 아니고, 거기에 올라가는 각종 소자들의 배치를 포함한 개념이다.

RF에서는 microstrip과 같이 패턴 자체가 회로소자로 동작하는 경우가 많아서 레이아웃의 중요성이 훨씬 강조된다. 저주파에서는 선폭이나 연결선 길이에 대한 의존도가 적지만, 고주파에서는 그 자체가 L, C 처럼 동작하기 때문에 매우 골치아픈 문제가 되기 때문이다.

어쨌든 이러한 회로나 소자 배치를 제한된 공간안에 배치하는 모든 작업을 레이아웃이라 지칭할 수 있다.

*Linearity (선형성)

선형성이란 개념은 특히 디지털 통신에서 중요한 개념이며, IMD. IP3와 같은 파라미터로 형상화된다. 시스템의 선형성에 대한 수식적 개념은 입력신호와 출력신호의 비가 선형적으로, 즉 1차방정식 y = ax + b 로 구현이 가능하다는 의미이다. 시스템이 선형적이 되면 결과에 대한 예측이 쉽고, 조절 또한 쉬워서 다루기가 쉬워진다. 하지만 RF 시스템에서는 능동소자를 사용한 비선형 회로가 빠질 수가 없기 때문에, 실제로 선형적으로 동작할 수가 없다.

대신에 최대한 선형적으로 동작하여 시스템의 알 수 없는 오동작이나 성능저하를 최대한 막고자 하게 되는 것이다. CDMA등의 디지털 통신에서는 한 밴드내에 여러 주파수 여러 명의 신호가 한꺼번에 처리되기 때문에, 이러한 신호들간의 간섭을 최소화하기 위해 선형성이 더욱 중요하다. 결론적으로 우리가 흔히 선형성이라고 부르는 것은 각각의 신호가 서로 혼변조(IMD)가 최소화된 상태로 서로 간섭없이 각자의 길을 제대로 살수 있는 정도를 의미한다. 무슨 직선이 어쩌구 저쩌구 하는게 아니라 결국은 서로 혼선없이 통신하자는 의미로 파악해도 무방하다. CDMA에서는 자기가 쓰는 주파수 밴드내의 다른 신호자체가 잡음처럼 작용하기 때문에, 결국 이러한 디지털 통신에서의 선형성 확보는 그자체로 서비스 품질에 지대한 영향을 미치게 된다.

*Link Budget (링크버짓)

Link라는 용어는 송수신간의 어떤 전반적인 진행 흐름의 연결고리를 의미하는 것이고, Budget이란 예산이라는 의미이다. 여기선 예산이란 돈의 의미도 있지만 돈보다는 성능을 의미한다.(결국 돈이지만.. *_*a)

Link Budget이라 함은 무선 통신시스템에서 중간의 신호전달 채널(공기)의 감쇄 등을 고려하여 송신기와 수신기가 성공적으로 통신이 이루어지도록 spec을 정하거나 조정하는 작업 또는 그 계산 결과를 의미한다. 즉 전달손실과 송신기의 각종 PA,믹서단과 수신기의 LNA,믹서 등등의 gain, NF 등등을 줄줄히 계산하여 각 단에서의 최소 요구 spec등을 잡는 것을 말한다. 예를 들어 송신부의 경우는 Up mixer * Filter * DRA * PA * Isolator * Antenna, 수신부의 경우는 Antenna * LNA * Filter * Down mixer * Filter 와 같은 일정한 신호흐름 경로에 따른 종합적인 gain과 NF를 계산한다.

시스템 조립자/개발자 입장에서, 구성된 송수신기의 gain, NF 등을 정해진 계산식에 의해 줄줄히 계산하여(이런 것을 chain이라고 하기도 한다) 요구되는 송수신기 감도나 전송성능에 만족하는지를 체크해보기도 한다. 이러한 일련의 종합성능 판별을 위한 계산과정을 Link Budget을 계산한다라고 하는 것이다.

무선통신의 특성상 송신기 보다는 수신기의 수신감도와 관련하여 Link budget계산을 해야 할일이 많다. S/W자료실에는 Link budget을 계산하는 각종 툴과 엑셀파일들이 있으니 참조하기 바란다.

*LMCS (Local Multipoint Communication System)

캐나다의 B*WLL 통신망 서비스 이름.

국내의 LMDS와 주파수와 대역폭만 약간 다르고 내용은 동일하다.

주파수대역 : 25.35～28.35㎓

*LMDS (Local Multipoint Distribution System)

LMDS는 B*WLL 사업의 미국 및 우리나라의 국내명칭이다.

실제 B*WLL은 주파수와 분배방식에 따라 MMDS와 LMDS로 나뉘어지지만, 주로 LMDS를 사용하기 때문에 국내에선 B*WLL = LMDS라 보아도 무방하다.

원래 LMDS는 무선 케이블 TV망을 근간으로 기획되었으나, 최근에는 인터넷의 폭발적 증가로 인해 CATV망을 포함한 디지털 네트웍 무선전용선으로 분류되고 있다. 두루넷, 메가패스처럼 인터넷에 접속하되 무선으로 이용하고, 그 회선을 그대로 디지털 케이블TV 방송으로 이용할 수도 있다. 이용 주파수가 20Ghz 대역의 milimeter wave band라 감쇄가 심하고 직진성이 뚜렷하지만, LMDS에서 Local이라는 단어가 붙었듯이 제한된 특정 지역에서만 통신을 하기 위한 시스템이다. 대규모 채널방송의 경우는 현재의 이동통신과 같이 셀룰러 방식을 이용하는 셈이 된다.

*LMR (Land Mobile Radio ; 산업용 무전기/무선국)

LMR(Land Mobile Radio)은 산업용으로서 FRS(생활무전기) 보다 출력전력이 높고, 주파수 사용시 허가가 필요한 무전기/무선통신기를 지칭한다. 일반적으로 공사현장이나 경비업무등의 산업용으로 사용되며, 5W 이하의 출력을 가진다. 출력이 크기 때문에 일반 FRS나 GMRS에 비해 송수신 거리가 길다. 주파수는 146/222/444 MHz대에서 최대 128채널을 사용하며, 분기당 주파수 사용료도 내게 된다.

*LMS (Local Multipoint System)

유럽의 B*WLL 통신망 서비스 이름. MVDS (Multipoint Video Distribution Service) 라고도 부른다. 국내의 LMDS와 주파수와 대역폭만 약간 다르고 내용은 동일하다.

*LNA (Low Noise Amplifier, 저잡음 증폭기)

RF 수신단에서 수신된 전력은 감쇄 및 잡음의 영향으로 인해 매우 낮은 전력레벨을 갖고 있다, 그렇기 때문에 반드시 증폭이 필요한데, 이미 외부에서 많은 잡음을 포함해서 날아온 신호이기 때문에 무엇보다도 잡음을 최소화하는 증폭기능이 필요하다. LNA는 NF(잡음지수)가 낮도록 동작점과 매칭포인트를 잡아서 설계된 증폭기로서, 보통 1.5~2.5 사이의 NF값이 요구되게 된다. LNA는 RF amp중 가장 기본적인 증폭기로서, 설계의 난이도가 가장 쉬운 편에 속한다. 저잡음 특성을 만드려면 낮은 잡음지수를 가지는 Tr과, 저항등의 열잡음소자를 적게 사용하면서 전류역시 작게 사용해야 한다. 그와 함께 conjugate matching을 통해 최대한의 gain을 확보하게 한다. LNA에 대한 각종 자료,설계사례, 매뉴얼은 이미 RFDH 자료실에 많이 있으므로 자료실의 자료들을 참조하고, amp Q&A의 질문과 답을 잘 활용하길 바란다. 처음 LNA를 접하려는 사람이라면 자료실에서 serenade SV버전과 그를 이용한 LNA 한글설계매뉴얼을 다운받아서 해보길 권한다.

*LNB (Low Noise Block Down Converter)

LNB는 위성용 수신기에서 위성주파수를 셋톱박스 주파수로 낮추어주는 주파수 변환 장치를 의미한다. 주로 위성 수신용 파라볼릭 안테나의 수신부, 즉 파라볼릭 판에서 반사되어 온 전자파가 한점에 모이는 곳에 달린 feed*horn에 부가적으로 붙는 장치이다.

보통 위성이 보내는 주파수인 C band (4~8GHz)와 Ku band(12~18GHz) 용 주파수를 받아서 셋톱박스가 처리할 수 있을 만한 수백MHz에서 2Ghz 까지의 신호로 변환해준다.

그 특성에서 알 수 있듯이, LNB는 Mixer와 LNA의 조합으로 만들어진다. 위성에서 수신된 높은 주파수는 LNA(저잡음증폭기)를 통해 우선 잡음을 최소화하면서 미약한 신호레벨을 높이고, Mixer를 거쳐 주파수가 하향변환하게 된다. 그래서 일반적인 형태로는

LNA * Down Mixer (LO포함) * BPF * IF Amp와 같은 구조로 되어 있는 경우가 많다.

LNB는 그 용도상 위성수신 안테나와 함께 외부에 노출되어 있기 때문에, 무게가 가볍고 온도변화에 둔감해야 하는 등 기후에 강해야 한다.

*load (부하, 로드)

RF가 아니라도 전기, 전자 회로 시스템 전반에 걸쳐 사용되는 중요한 개념으로서, 어떤 특정점이나 부위에 걸리는 전압/전류/전력을 의미한다. RF에서는 부하배분을 임피던스를 이용하여 계산하며, 실제로 회로란 것은 적절한 부하배분을 통해 특정한 기능을 수행하는 부하들의 모임으로 보기도 한다. 부하는 적절한 위치에 적절히 걸려야 하며, 과다부하(overload)가 걸려서 회로나 시스템이 오동작하지 않도록 하여야 한다. 실제로 설계할때 부하라는 개념을 직접 적용하여 쓰진 않지만 개념적으로 부하의 의미를 알아둘 필요는 있다.

*Load Pull Test (Load*Pull; 로드풀)

Load Pull 이란 우리말로 풀어보면 부하를 함 땡겨본다는 뜻이다.

Load Pull Test는 주로 Power Amp에서 Tr소자의 최대 전력출력 load impedance를 찾는 과정을 말한다. Power Amp는 해당 Transistor에서 최대로 뽑아낼 수 있는 출력전력을 사용할 수 있도록 설계되어야 하며, 그러려면 Tr의 최대전력 출력임피던스를 찾아서 매칭시켜야 한다. Load Pull Test는 Tr의 출력 임피던스를 바꾸어가면서 각각 출력전력을 측정하여, 최대출력전력을 나타내는 임피던스점을 찾는 실험과정 혹은 시뮬레이션 과정을 의미한다. source와 load쪽 임피던스를 조금씩 바꾸어가며 열심히 뺑뺑이를 돌면서 가장 출력전력이 높은 임피던스점을 찾는 과정이다. 실제 Tr을 load pull test하려면 Network Analyzer 등에 tuner를 물려서 자동으로 입출력 임피던스를 조절하며, 출력전력을 측정하도록 시스템을 구성하여 측정한다. ADS나 Serenade등의 시뮬레이터를 이용하면 이러한 전형화된 루틴을 자동화할 수 있다. 해당 Tr모델에 바이어스와 가변 임피던스 포트를 달아서 임피던스 값들을 parametering하면서 최대 전력점 포인트를 찾는 루틴을 짜면 된다. ADS에는 Design guide에서 아주 간편하게 load pull test를 해볼수 있도록 하고 있다. 이렇게 뺑뺑이 돌려서 만들어진 임피던스*출력전력 값의 집합들은 스미스차트상에서 등고선(contour)를 그림으로써, 각 임피던스별로 출력전력을 눈으로 쉽게 확인해볼 수 있다.

*Local (국부,국지)

Local은 영어로 지역적인지역내의 의 뜻이다.

RF나 통신에서 Local이라고 하면 보통 어떤 특정 지역내를 국한짓는 용어이다. LAN의 경우 Local Area Network(근거리 통신망), 즉 특정 지역 내에서만 이루어지는 네트웍망을 의미한다. RF에서는 Local Osicclator(LO)라는 식으로 특정 회로로만 어떤 주파수 성분을 만들어보내는 발진기에도 이 용어가 사용된다.

이렇듯 유/무선 통신에서 Local이라는 단어는 어떤 지역, 위치에 일정한 범위를가지고 국한되었다는 의미로 사용된다.

*Local Oscillator (LO : 국부발진기)

높은 주파수의 반송파(carrier)를 IF 혹은 기저대역(baseband) 주파수로 낮추기 위해 사용되는 발진기. 즉 Mixer의 LO 주파수 입력을 위한 발진기로서, 보통 특정 주파수로 정해져 있다. 예를 들어 1Ghz의 신호를 100Mhz의 IF주파수로 낮추려면 900Mhz의 주파수를 내는 LO가 필요하다. 수신측 Mixer는 두개의 입력, RF(반송파쪽) 입력과 LO입력 두개를 받아서 1G + 900M = 1.9GHz의 신호는 츨력측필터로 걸러내버리고 1G * 900M = 100Mhz의 IF를 출력측에 내보낸다. 이렇듯 주파수를 올리거나 낮출때 RF * 해당주파수에 해당하는 주파수를 만들어주는 것이 LO인데, 여러 주파수로 변환하고자 할때는 LO자체가 한 주파수만 만들어내면 안된다. 그래서 VCO와 같이 출력 주파수를 변화시킬 수 있어야 하는데, 이동통신에서는 주로 PLL을 LO로 사용한다. LO에서 여러 주파수 성분을 정교하게 만들어내는 역할을 할때 그것을 Frequency Synthesizer (주파수 합성기)라고 부르기도 하는데 그 대표적인 것이 PLL이다. 결론적으로 LO는 주파수 상향,하향 변환을 하기 위한 기준 주파수원을 지칭하는 말로서, 특정 회로를 지칭하는 말은 아니다. 통신시스템 특성에 따라 LO용으로 그냥 단일주파수의 Oscillator를 쓸수도 있고 VCO를 쓸수도 있지만 PLL을 쓰는 것이 성능이 가장 좋다.

*Logic Circuit (논리회로)

논리 대수에 의한 연산을 하기 위해 쓰이는 회로로서 트렌지스터나 다이오드 등으로 조립하여 나타내는 회로이다.

이 회로에 의하면 복잡한 논리를 간결, 정확하게 표현할 수 있어 컴퓨터등에 이용된다.

기본적인 것으로는 AND회로, OR회로, NOR회로, NAND회로 등이 있다.

*LOS (Line of Sight)

RF, Microwave를 다루다보면 LOS란 용어를 자주 접하게 된다.

LOS, Line of Sight란 우리말로 시선, 즉 눈으로 볼 수 있는 직선거리를 의미한다.

우리는 직선거리 이외에 장애물 건너의 사물을 눈으로 볼 수 없다. 그것은 빛이 굉장히 높은 주파수의 전자기파이기 때문에 회절이 거의 일어나지 않기 때문이다. 다시말해서 전자기파가 주파수가 점점 올라갈수록 회절현상이 적어지기 때문에, 점점 직선거리가 아니면 전파가 도달되지 않게 된다. 통신의측면에서보면 900MHz의 이동통신보다 1.8GHz PCS의 경우 회절이 적어서 장애물에 약한 면을 보이게 되는 것이다. 이렇듯 주파수가 올라가면서 전자파가 회절이 줄고 직진성을 가진다는 의미로 LOS라는 용어를 많이 사용한다. 주파수가 올라갈수록 통신을 위해서는 LOS조건이 중요하다..라는 의미는 결국 송수신기 간에 장애물없이 직선거리가 확보되어야 한다는 뜻이다. (즉 눈으로 서로 볼수 있는 직선거리여야 한다는 의미이다)

*Loss Tangent ( tan δ)

유전체의 손실특성을 나타내는 지표.

유전체의 복소유전율의 허수부/실수부 의 비로 표현되는 tan δ는 흔히 loss tangent라고 불리운다. 유전율의 허수부 자체가 손실을 의미하고, 그것은 유전율의 실수부의 크기에 따라 loss의 영향이 달라지기 때문에, 허수부/실수부와 같은 비례식으로 표현한다.

tan δ(탄젠트 델타)는 δ값을 tangent취했다는 의미가 아니라, 복수수 좌표계에서 가로가 실수, 세로가 허수이기 때문에 나온 지표이다. 허수부/실수부는 결국 세로/가로의 비가 되어 수학적으로 tangent와 같다라는 의미로 붙인 의미이다. (고등학교 삼각함수 시간을 상기하시라) 즉 수학적인 의미가 아니라 tan δ자체가 하나의 문자지표이다.

loss tangent는 그 유전체를 통해 전자파가 전달될때, 그 전자파신호가 유전체 내부에서 얼마나 손실되느냐를 나타내는 지표로서 작을수록 좋은 값이다. 주로 마이크로스트립 기판이나 유전체공진기의 특성지표로 많이 활용된다.

*LPA (Linear Power Amplifier, 선형전력증폭기)

아날로그와 달리 CDMA와 같은 디지털 통신에서는 선형성이란 개념이 매우 중요하게 된다. 즉 비선형 소자로 인해 발생한 두 신호간의 IMD(상호변조) 신호들이 간섭을 일으키지 않도록, IP3를 높게 만들 수 있는 amp 설계가 필요하다. 하지만 선형 PA, 즉 LPA는 일반 PA보다 더욱 설계가 어려워서 부가적인 장치들이 많이 필요하게 된다. amp를 선형화하기 위해서는 feed*forward 방식이나 pre*distortion등의 여러 방법이 많이 적용되며, 단순히 아날로그뿐이 아니라 디지털 제어부까지 포함되기도 하기 때문에 복잡하다. amp의 선형화에 대해서는 자료실과 AMP Q&A에 여러 정보와 자료가 있으므로 참고바란다.

HPA란 용어와 구분이 다소 모호한 경우도 있지만, multi carrier와 feed forward 방식등을 사용하여 복잡하게 만들어진 HPA를 LPA라고 부르는 경향이 많다.

*LPF (Loq pass filter : 저역통과필터)

저지대역 주파수를 가지고 특정 주파수 이하만 통과시키는 필터. 고주파 잡음 제거용으로 많이 사용되며, 단순한 필터 이외에도 다양한 역할을 수행할 수 있다.

*LTCC (Low Temperature Cofired Ceramics)

우리말로 저온 동시소성 세라믹 이라고 해석되는 LTCC는 고주파 통신용 수동소자에 많이 적용되고 있다.

보통 회로가 만들어질때, 기판은 기판대로 만들고 그 위에 금속을 입히는 방식이 일반적이지만, 이런 방법은 집적화에 많은 걸림돌이 된다.

LTCC는 말 그대로 저온에서 (Low temperature) 금속과 그 세라믹 기판이 한꺼번에 만들어지는 (Co*fire) 공정기술과 그 결과물들을 지칭한다.

종래의 유전체 세라믹을 통한 고온소성방법은, 그 특성상 Pt, Pd와 같은 고가의 금속을 사용해야 하는데, 이 금속들은 가격말고도 전송손실이 크다는 단점을 안고 있었다.

하지만 Glass 계열 혹은 그것을 섞은 형태의 세라믹을 사용하면 800~1000도 정도에서 금속을 입힌 기판들을 압착소성시킬 수 있으며, 고주파에서 특성도 좋다.

이런 LTCC 방법을 이용하면 박막다층 회로가 구성이 가능한데, 특히 Inductor같이 덩치가 큰 소자를 구현할때 유리하다. 예를 들어 MMIC나 RFIC등의 칩 다이 위에 Inductor를 올리려면 그 크기 때문에 손해가 많은데, 이것을 LTCC로 하여 밑에 깔아버릴 수도 있고, 외부에 나가야 할 소자들도 박막형태로 칩 밑에 깔아서 공간을 절약할 수도 있다.

이러한 LTCC 공정을 이용하여 위와같이 MMIC/RFIC와 집적되는 내부소자 뿐 아니라, C,L 등의 일반 적층형 단위수동소자를 만들거나 Chip Coupler와 같은 수동소자를 만들 수 있다.

LTCC는 주로 재료공학, 그중에서도 세라믹과 같은 무기재료를 연구하는 분야에서 주로 다루지만, 그 용도가 고주파 통신용으로 많이 사용되기 때문에 RF의 한 분야로 다루기도 한다.

*Lumped Element

Lump란 한글로 덩어리라는 의미이다.

Lumped Element라고 하면 뭔가 특별한 의미가 있는 말처럼 보이지만, 우리가 흔히 말하는 discrete한, 즉 개별적인 R, L, C 소자등을 의미한다. 즉 양단에 단자가 있어서 필요한 곳에 납땜에서 붙이는 집중소자들을 부르는 일반 영어이다.

Lumped Element라는 용어는 RF에서 유달리 많이 나오게 되는데, 그것은 RF가 Microstrip과 같은 분산소자, 즉 크기와 사이즈 등의 구조적 성분이 회로값이 되는 경우가 많기 때문에 그와 반대되는 개념으로써 많이 사용된다. 그냥 개별적으로 달 수 있는 RLC를 통칭하는 아주 단순한 용어이다.

*LVS (Layout versus Schematic)

Versus란 말은 줄여서 vs. , 즉 무엇과 무엇이 대치되어 대결한다는 의미이다.

LVS (Layout versus Schematic)는 반도체나 고집적 회로에서, 레이아웃과 회로도가 정확히 일치하는 지를 체크하는 과정을 말한다.

어째서 LVS와 같은 검증과정이 필요하느냐면, microstrip같은 경우는 schematic을 자동으로 layout으로 변환해주기도 하지만, 대부분의 일반 전자회로는 shcematic으로 회로특성만 시뮬레이션하여 결과를 보고 layout은 따로 그리기 때문이다.

별도의 layout툴로 정밀하게 조정해가면서 소자들의 위치를 적절히 배치하고 연결해가면서 그려야 보다 실제적인 레이아웃을 만들 수 있기 때문이다.

그러다보면 실제 회로상에서 연결되어야 할 선들이 끊어지거나 잘못 연결되는 실수가 발생하며, 회로가 복잡해질 수록 그럴 가능성은 커진다.

이는 특히 RFIC/MMIC와 같은 IC에서 더욱 중요성이 강조되는데, IC는 일단 만들고 나면 수정이나 튜닝이 매우 어렵거나 불가능하기 때문이다. 또한 IC는 그 특성상 매우 좁은 공간에 많은 선로가 다중으로 배치되기 때문에 실수할 확률이 매우 높다. 그래서 IC는 반드시 LVS를 하여 설계된대로 레이아웃이 만들어졌는지 체크해야만한다.

DRC와 함께 LVS는 IC를 만들기 위해 반드시 거쳐야 하는 필수 검증과정의 하나이다.

*Magnitude (크기)

RF에서 magnitude란 용어는 유난히 많이 사용되는데, 복수수형태 또는 dB스케일 지표와 상대적인 의미로 주로 사용된다. 말 그대로 어떤 값의 순수한 크기를 의미한다.

RF에서는 이러한 측정값들을 워낙 dB형태로 변환하여 나타내는 경우가 많다 보니까 상대적으로 특별해보이는 것일뿐, magnitude 자체는 그리 특별한 뜻이 아니다. 그냥 어떤단위체계변환 없이 측정되는 값 그 자체를 magnitude라고 부르는 것이다.

수학적으로 magnitude는 어느정도 수식으로 정의될 수 있는데, 복소수 체계에서 절대값을 의미한다. 예를들어 a + jb 라는 복소수라면 magnitude는 root(a^2 + b^2)와 같이 나타낼 수 있다. 결국 이것은 그 복소수 신호의 크기를 의미하는 것이다.

RF신호는 기본적으로 주파수를 가진 신호이므로 당연히 복소수 형태의 신호이므로, 이러한 수학적 개념에서 시작되어 측정된 신호의 특성 크기 그 자체를 나타내는 말로 널리 사용된다. 간혹 magnitude와 amplitude를 헷갈려 하는 경우를 보게 되는데, magnitude는 기본적의 어떤 주기적 진동의 절대치(peak값)을의미하게 되며, amplitude는 전압파형상에서 특정 위치의 높이값을 지칭하는 말이므로 두가지는 다른 의미란 점을 유념해야 한다.

*Margin (마진)

Margin이란 용어는 특수한 기술용어가 아니지만 실제로 설계할 때 많이 사용되는 말이다. 소위 장사를 할때도 마진이 있어야 한다는 것처럼, margin이란 설계나 제작에 있어서의 어떤 여유폭을 의미한다. 예를 들어 AMP spec에서 gain이 15dB라고 나왔다고 해서 딱 15dB가 나오게 설계하는 것은 위험하다. 실제 소자의 변화나 주변환경의 변화, 미스매칭, 공정의 문제등으로 대부분 특성이 조금씩 나빠지기 때문이다. 그래서 이러한 부분을 상쇄하기 위해서 보통 16dB, 17dB와 같이 실제 spec보다 어떤 여유분을 두고 설계하게 되는데 이것을 흔히 마진(margin)이라고도 불리우는 것이다. 즉 margin이란 모든 측정치나 설계치에서 어떤 성능변화를 고려하기 위해 미리 고려하는 여유분이나, 실제로 동작하는 회로에서 실제 제한범위와 능력치와의 여유분을 의미하는 경우가 많다.

Mathematica

mathematica란 간단히 정의하자면 수치해석 프로그램 입니다.

참고로 mathlab이랑 쌍벽을 이루지요. 음~~예를 들어 광도파관의 모드해석시 (FEM,FDM...) 결과값을 시각적으로 보여줄수가 있지요.. 그래프루요.. 뭐 ~~ 잘 짜기만하면 도파관내에 전계나 자계분포까지도 나타낼수 있답니다. 프로그램의 설명은 가까운 서점에 가시면 있거나 아님 .. 인터넷서점에 가시면 있을겁니당..

mathematica는 matlab, maple과 함께 공학계에서 널리 사용되는 수학계산 S/W중 하나이다. 어려서부터 수학천재로 알려졌던 일리노이 대학의 Stepen Wolfram 박사에 의해 1988년 처음 만들어진 mathematica는 수치해석과 관련된 분야에서 매우 널리 사용되고 있으며, 전세계에서 많은 사용자를 확보하고 있는 수학계산 분야의 표준툴이다. 현재는 각종 모듈과 옵션을 이용하여 각종 공학계산과 2D/3D 그래픽 플롯에 널리 응용되고 있다.

RF 분야에서는 신호처리, Wavelet, 회로, 선로전송 등의 여러 라이브러리를 적용하여 응용해볼 수 있다.

*Maxwells Equation (맥스웰 방정식)

맥스웰 방정식은 전자파의 존재를 증명하는 수식이다.

크게 4개의 수식으로 정의되는 맥스웰 방정식은 각각의 식들의 의미조합에 의해 전자파의 존재를 증명하게 된다. 맥스웰 방정식은 RF에서 field simulation에 많이 응용되며, 근본적인 정의는 E필드 또는 H필드중 어느하나가 발생하면 그 수직방향으로 각각 나머지 필드가 생성되어 E,H 필드와 동시에 수직인 방향으로 에너지를 전달하며 전파된다는 것이 핵심이다.

다시말해 전기장과 자기장은 항상 공존하며, 그렇게 공존하기 시작하면 특정방향으로 전기장자기장이 조화를 이루며 진행한다는 점이다.

맥스웰 방정식을 이해하려면 우선 vector 수학체계를 이해하고, 전기장, 자기장의 의미를 이해해야한다. 전기장,자기장은 말로는 설명이 애매하고, 어차피 자연상태에 존재하는 어떤 것이기 때문에 식을 통해 그 성질들을 이해하는 수밖에 없다.

회로설계를 하는 과정에서는 사실 맥스웰 방정식을 이해하지 못해도 아무 상관이 없다. 또한 필드 시뮬레이션을 하더라도 마찬가지다. 하지만 전자파를 다루는 사람이라면 맥스웰 방정식이 어떤 의미를 가지는지는 알아둘 필요가 있다. 좀더 자세한 의미와 나머지수식의 부가적인 의미는 아래의 설명을 참조바란다.

*MBW (Measurement Bandwidth)

측정하는 주 대상 주파수대역(bandwidth)을 말한다. 뭔가 있어보이는 용어지만 그냥 측정주파수범위를 말하는 것이다. 그렇다고 측정하는 주파수대역 전 범위를 의미하는 것이 아니라, 그때 상황에 따라 관심을 두고 측정하려는 고정된 특정 주파수 범위를 가볍게 MBW라고 말한다. 주로 MDS (Minimum Detedtable Signal)등의 계산을 위해 측정주파수대역을 의미하는 용어로 사용된다.

*MCA (Multi Channel Access)

콜택시, 화물운송, 건설분야 등에서 사용하던 제한된 무선통신 시스템을 말한다. 이 시스템은 점차 발전하여 전국망 및 일반전화망(PSTN)에 접속이 가능한 TRS로 발전하였다.

*MCM (Multi Chip Module)

여러개의 서로 다른 기능을 하는 Bare chip들을 하나의 패키지 안에 연결해서 넣은 모듈.

MCM으로 만들면 아래와 같은 이득이 있다.

* 여러 칩을 한데 모을 수 잇으므로 공간절약

* GaAs와 SiGe 처럼 공정자체가 다른 chip을 한패키지에 담을 수 있음

* 칩을 한판에 안만들고 부위별로 만들어서 원한는대로 조합가능

MCM은 배선기판상에 CMOS LSI등의 반도체 베어칩을 배열, 칩과 칩, 칩과 기판사이에 포팅(potting)으로 수지를 메워 패키징하는데 표면실장하는 배선기판재료의 종류에 따라 크게 MCM*L, MCM*C, MCM*D, MCM*H등으로나뉜다.

*MDS (Minimum Detectable Signal)

MDS란 우리말로 풀어쓰면 최소감지신호 라는 의미로서, 말 그대로 수신기에서 수신가능한 최소 전력레벨(감도)를 의미한다.

결국 MDS라고 말한다면 그 시스템에서의 입력 잡음레벨을 의미하게 된다. 왜냐하면 최소한 그 잡음신호보다는 수신신호가 커야지만 신호가 들어오는 것을 감지할 수 있기 때문이다. 그래서 식으로 표현하면 결국

MDS = NOISE_in = F_sys * k * To * Bn

이 된다. 이것들은 시스템의 열잡음을 포함한 잡음값들이므로, 실제로 MDS를 계산하기 위해서는 아래의 수식을 주로 적용한다.

MDS = *174 + NF + 10 * log(MBW)

MDS의 단위는 dBm이고, MBW는 측정대역폭, NF는 Noise Figure를 의미한다.

MDS 계산을 통해 입력신호를 구분할수 있는 최대잡음레벨을 알아낼수있으며, MDS값은 *값이므로 작을수록 더 작은 신호를 잡는다는 의미가 된다. (즉 작아야 좋다는 뜻.)

참고로 실제로 수신 가능한 신호레벨은 MDS + SNR을 통해 계산된다. MDS는 실제수신가능한 신호의 기준구분점(잡음점)으로 보면 된다. (MDS는 잡음레벨이고, SNR은 신호/잡음의 의미이기 때문이다.) 예제) NF가 17dB인 시스템에서 MBW = 1MHz이고 SNR =20dB 일때 최저수신감도는 얼마인가?

답) MDS = *174 + 17 + 10 * log (1000000) = *174+17+60 = *97 dBm

MDS, 즉 잡음레벨은 *97dB이므로

최저수신신호 (Smin) = MDS + SNR = *97 + 20 = * 77dBm

*MEMS (Micro Electro Mechanical System)

우리말로 초소형전자정밀기계 라고 번역되는 MEMS는, 말 그대로 전자적인 제어,측정되는 초소형 기계장치류를 의미한다.

마치 어릴적 공상과학 소설에 나옴직한 그런 초정밀 전자기계를 생각하면 된다. 기본적으로 반도체 공정을 통한 초정밀 장비지만 단순히 전자적인 동작을 하는게 아니라 뭔가 기계적으로 움직이는 요소가 가미된 것이다. (반도체와는 확연히 구분되는 특징이다)

예를 들어 우리 생활에 가장 많이 보급된 MEMS 장비중 하나는 자동차 에어백의 속도센서(accelerometer)이다. 아주 작은 크기여야만 미세한 속도변화를 감지하여, 내부의 어떤 속도판의 움직임을 전압이나 전류로 변화하여 에어백이 동작할지 말지를 결정한다. MEMS는 이런 이유로 초소형 센서로서의 응용사례가 매우 많다.

MEMS는 너무나도 작은 미세한 영역을 다루기 때문에 우리가 알고있는 일반 물리와 동작특성이 많이 다르다. 미세한 영역에서는 우리가 윤활유라 불리우는 기름도 엄청나게 마찰이 심한 물질이 되기도 하고, 물리학의 법칙에 정확히 들어맞지 않는 깃털 하나의 무게가 엄청난 중력을 지니기도 한다. 그래서 그 어떤 분야보다 연구와 개발, 상용화에 많은 난점을 지닌 분야이다.

MEMS의 전반적인 응용범위는 아래와 같다.

1. 광학용 : Optical mirror, switch, waveguide

2. 센서 : 속도계, 압력 센서, 중력계

3. 모터 : 초소형 모터, 기어

4. 생체학 : DNA 칩, 마이크로 펌프, 체태 수술 로봇

5. RF : 저잡음 장비, 도파관, 필터, inductor, Switch

RF에서는 여러가지 초소형 RF 장비로의 연구개발이 이루어지고는 있으나 공정의 난점이 많아서 상용화가 더딘 편이다.

*Microstrip (마이크로스트립)

고주파용 distributed 회로를 구현하기 위한 회로형식으로서, RF&Microwave에서 매우 널리 사용된다.

Microstrip은 바닥에는 GND를 완전히 깔고, 윗면에 신호선만을 배치하여 신호선과 GND 사이로 신호가 전송되도록한 회로구조이다.

Microstrip을 기판이름으로 착각하는 경우가 많은데, 기판종류를 말하는 것이 아니라 회로의 패턴을 구현하는 한 방식일 말하는 것이다. 다만 고주파 특성상 일반 PCB로 구현하는데 손실과 성능문제가 있어서 테프론/듀로이드 등의 Microstrip전용 기판들을 사용하게 된다.

*Microstrip Antenna

마이크로스트립 방사체는 맨 처음 Deschamps에 의해서 1953년에 제안되었다. 그러나 실제 안테나로 제작된 것은 20년이 지난 1970년대이며, 처음 실제적인 안테나로 개발된 것은 1970 년대 Howell과 Munson에 의해서이다.

그 후 광범위하게 연구가 진행되어 마이크로스트립 안테나 및 배열 안테나가 개발되었으며, 소형, 경량, 저가, 평면 구조, 집적 회로와의 유연성 등 여러 가지 측면에서 다각적으로 다양한 범위에서 초고주파 안테나로 개발되었다.

스트립 라인 슬롯 안테나, 후면 공진기를 갖는 프린트형 안테나 그리고, 프린트형 다이폴 안테나등 여러 가지 형태로 적용되었으며, 패치의 형태도 다양하게 개발되었다.

마이크로스트립 안테나는 변형된 TEM 형태의 접지를 갖는 구조로 편의상 quasi*TEM 형태로 간주되며, 그 구조의 해석 방법으로는 주파수영역 해석법인 모멘트 법(Method of Moment), 유한 요소법 (Finite Element Method), 공진기 모델(Cavity Model) 등이 있으며, 시간영역 해석법으로는 시간 영역 유한 차분법(Finite Difference Time Domain), 전송선 모델(Transmission Line Model)등이 있다.

모멘트 법은 유전체의 손실, 유전체의 두께, 급전선의 위치 등을 고려하여 해석이 가능하며, 해석공간의 Green 함수와 적분 방정식으로부터 적절한 기저함수와 가중함수를 선택하여 행렬의 역 변환을 수행함으로써 원하는 해를 구한다. 이러한 모멘트 법은 매우 정확한 결과를 얻을 수 있지만, 적분 방정식의 전개 및 수치해석이 복잡하다는 단점이 있다.

유한 요소법은 해석 구조를 여러 개의 미소 요소로 분할하여 각각의 요소에 대해 필드 방정식을 전개하여 그 해를 구한 후 전체의 해석 구조에 대한 해를 유도해 내는 방법으로, 해석구조의 형태에 따라 적절한 형태의 미소 요소로 분할이 가능하므로 보다 정확한 해를 얻을 수 있으나, 해석이 용이하지 않고, 많은 시간이 소요된다는 단점이 있다.

공진기 모델은 기본적으로 안테나를 유전체가 포함된 하나의 공진기로 간주하고, 안테나에 수직한 전계 성분과 전계 성분에 수직한 자계 성분만이 존재하는 패치와 접지면을 경계로 갖는 영역으로 해석공간을 제한한다. 이러한 방법은 유전체의 두께가 얇다는 대 전제 아래에서 해석 공간을 근사화 하였지만 조건을 만족할 경우 매우 정확한 값을 얻을 수 있고 해석이 용이하다는 장점이 있으나, 역시 유전체의 두께가 증가함에 따라 오차가 증가한다는 단점을 가지고 있다.

시간 영역 유한 차분법은 앞서 언급한 방법들과는 달리 시간 영역에서 구조를 해석하며, 구조는 Yee라는 격자로 분할하여 시간과 공간에 대해 해석을 한다. 격자의 크기에 따라 연산 시간과 컴퓨터의 요구되는 자원이 결정되며, 정확한 해석을 위해서는 많은 시간과 메모리를 필요로 한다는 단점이 있지만 일단 해석된 결과는 Fourier 변환을 거치면 광범위한 주파수 영역에서의 특성을 볼 수 있으므로 결과를 갱신할 필요가 없다.

전송선 모델 역시 시간영역 해석법으로 해석 구조를 직사각형의 전송선으로 분할하여 구조를 연속적인 전송선으로 간주하는 방법으로 개념이 매우 직관적이고 수식 전개가 간단(?)하다는 장점을 가지고 있으나, 주파수가 증가함에 따라 유전제의 두께나 급전선의 위치 변화 등에 대해 예측된 매개 변수의 정확성이 떨어진다는 단점이 있다.

비록 다양한 해석 방법들이 있지만, 궁극적으로 설계에 소요되는 비용, 이론적인 해석을 토대로 예측된 안테나 매개 변수의 간결성 및 실험적으로 얻어진 결과와의 일치성 등에 의해 최선의 방법이 선택된다.

*Microwave (마이크로웨이브, 초고주파)

300Mhz ~ 300Ghz 의 고주파 대역을 일컫는 말이다.

마이크로~라는 의미는 파장이 짧아진다는 의미로 다소 두리뭉실하게 붙여진 이름이다.

마이크로웨이브 주파수대역은 각 대역별로 L,C,X,S.. 등

이러한 주파수대역은 2차대전 이후에 정해진 것으로 그전에는 정의 양식이 다소 다르다. 이와 관련한 내용은 RF 회로/시스템 전반 Q&A에 아래와 같이 2차대전 이전의 주파수대역을 정리한 글이 있으니 관심있는 사람은 참고 바란다.

*Microwave Repeater (마이크로웨이브 중계기)

기지국의 RF신호를 Microwave 대역주파수로 변환하여 송신후 음영지역에서 수신하여 음영지역을 커버하는 중계기. 줄여서 MW중계기라고도 많이 부른다.

주파수는 8, 18GHz등을 사용하며, 이러한 높은 주파수대역을 사용하여 전송하기 때문에 대역폭이 넓어서 여러 FA를 수용할 수 있다는 장점이 있다.

다만 이러한 고주파수대역을 사용하기 때문에 전파의 회절과 투과가 어렵기 때문에, 기지국의 MW송신 안테나와 중계기의 MW수신 안테나간에 직선거리(LOS)가 확보되어야 한다. 그런 의미에서 MW 중계기는 단순히 음영지역에 전파를 쏴준다기 보다는, 기지국을 설치하기 애매한 통화 용량을 가진 지역을 커버하기 위해 기지국 대신 설치하는 경우도 많다.

또한 어차피 기지국 전파가 직선으로 도달할 위치가 된다면 굳이 중계기가 왜 필요할까? 라는 의문이 들수도 있지만, MW중계기의 경우 기지국 자체에 MW송신용 안테나를 설치하지 않고 중계지역과 LOS가 구성되는 위치에 설치하여 케이블로 연결하는 경우가 많다.

또한 서울 도심지보다는 LOS확보가 쉬운 지방지역에서 많이 사용되는 경향이 있다. 지방의 경우 광선로 확보가 어렵기 때문에 MW방식이 유리한 경우가 많기 때문이다.

MW중계기는 같은 RF주파수지만 이동통신대역과 크게 다른 주파수를 사용하기 때문에 발진 가능성이 많이 떨어진다는 장점도 있다.

*Milimeter wave (mm*wave, 밀리미터파)

Microwave 대역중, 사전적으로 30~300GHz 의 대역의 주파수를 주로 일컫는 말로써, 실제로는 20Ghz대역의 이상의 주파수를 많이 일컫는다.

낮은 쪽 주파수자원이 고갈되어서 사용하는 주파수대역이라 잇점보다는 불리한 점이 많다. 일단 파장이 mm 단위로 내려가면서 매우 작아지기 때문에 형상에 따른 특성변화가 매우 심하다. 또한 전달거리가 상대적으로 짧고 전반적으로 감쇄가 심하지만, 높은 주파수덕에 대역폭이 넓어서 디지털 통신 전송에 유리한 면이 있다.

현재 무선랜, LMDS, B*WLL, 차량충돌방지용 레이더, 군사용 등등으로 사용되며, 앞으로 더욱 많은 연구가 진행되고 있는 첨단분야이다. 더욱 자세한 내용이나 관련 링크는 아래 사이트를 참조하기 바란다.

*Mixer (혼합기, 믹서)

FET의 비선형성을 이용하여 두 주파수의 혼변조된 신호를 추출해내는 회로이다. 즉 두개의 주파수 F1과 F2를 섞으면 F1+F2, F1*F2 등의 3차 하모닉 성분들이 발생하는데, 여기서 주로 두 주파수의 차를 출력해낸다.

Diode를 이용하여 구성한 Passive mixer와 FET를 이용한 Active mixer 로 나뉘어지는데, passive는 구성이 간단하나 conversion loss가 있고, active는 구성이 복잡하지만 conversion gain을 가지게 된다.

반송파 (Carrier)에 신호를 변조시켜 보내는 시스템에서 IF (중간주파수) 혹은 baseband 주파수대역 신호를 추출해내기 위해 주로 사용되며, 결과적으로 주파수 up/down converter로서 애용된다.

즉 믹서에서 반송파와 특정주파수를 혼합하게 되면 그 신호의 특성은 그대로 유지한채 두 주파수의 차이에 해당하는 주파수로 변환된다. 결국 주파수를 올리고 내리는 싣는 역할을 주로 하게 된다. 주파수 1Ghz의 신호를 100Mhz의 신호로 낮추고 싶다면?

1Ghz의 반송파 신호를 수신하여 900Mhz의 신호와 믹서로 섞어버리면 반송파에 담긴 신호내용은 그대로 포함한채 100Mhz의 출력신호가 검출된다.

또는 그 특성상 비교기로서 두 신호의 주파수 차이를 검출하는 목적으로도 사용이 가능하다.

*MMDS (Multichannel Multipoint Distribution System)

국내 B*WLL 구현방식은 LMDS와 MMDS로 나뉘어지는데, 이것은 사용주파수와 그 주파수 특성에 따른 cell 구성 방식에 따라 구분된다.

LMDS가 20Ghz대역을 사용하여 좁은 지역중심의 고속 디지털 통신을 구현하고, MMDS는 2Ghz대역과 같은 낮은대역을 사용함으로써 넓은 지역을 커버한다.

원래 초창기는 MMDS나 LMDS나 무선 CATV망에 근간하여 시작되었으나 둘다 무선 네트웍의 개념으로 넘어가고, 디지털 네트웍이라는 관점에서 보면 주파수가 높아야 디지털 전송속도가 높아지기 때문에 실제로 MMDS보다 LMDS가 훨씬 각광받고 있다.

MMDS는 LMDS에 비해 전송 영역이 매우 넓어서 현재의 셀룰러 방식같이 운용하지 않아도 된다는 장점이 있지만, 그것은 CATV처럼 공통된 신호를 뿌려줄때나 이득이 된다.

실제로 인터넷과 같은 네트웍은 point*to*point 중심이기 때문에 한기지국이 담당하는 셀이 작으면 작을수록 속도나 효율이 증가하기 때문이다. 고로 네트웍기반의 무선망이라면 주파수가 높고 셀이 작은 LMDS가 훨씬 유리하다.

그래서 국내에서 초고속정보통신망에 중점을 둔 B*WLL은 LMDS와 거의 동일시되고 있으나, 디지털 CATV 망만 이용하는 경우는 MMDS방식을 채택하는 것이 유리할 수도 있다.

*MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit)

RF능동회로의 꽃이라 불리우는 MMIC는 하나의 반도체 기판위에 반도체 소자와 함께 각종 수동소자,부품들을 한꺼번에 찍어낸 회로를 말한다. 보통 능동회로를 만들때는 Tr과 주변의 L,C 등을 따로따로(discrete)하게 모으고 Microstrip이나 일반 전자회로선로를 이용하여 구성하지만, 이러한 것을 Silicon 혹은 GaAs 류의 기판위에 한꺼번에 집적한 것을 MMIC라고 분류한다.

MMIC는 설계가 까다롭고 제작기간이 매우 길다는 단점이 있지만, 안정적인 대량생산이 가능하고 저전력, 작은 크기, 가벼운 무게로 인해 이동기기에서 매우 광범위하게 사용된다. MMIC는 보통 amp 하나, mixer 하나 또는 2~3개 회로의 조합으로 만들어진 단품을 의미하며, 여러 회로들이 섞여서 나름대로의 로직을 가지기 시작하면 RFIC로 분류하기도 한다.

단 한개를 찍어내는데도 억단위의 금액과 수개월의 기간이 걸리고, 찍어낸 이후에 측정도 까다롭고 튜닝도 어렵기에 MMIC는 난이도가 매우 높은 설계분야에 속하지만 그 부가가치 또한 상당하다.

*mode (모드)

어떤 구조물에서 특정주파수의 에너지가 모이는 형태를 의미한다. 모드에 대한 자세한 설명은 아래를 보기 바란다.

*Modulation (변조)

신호를 전송하기 위해 정보를 담은 아날로그 사인파형 또는 디지털 펄스를 그 전압/전류/주파수/위상 등을 변화하는 과정을 변조(Modulation)이라고 한다.

결국 변조란, 신호의 위상/전압 과 같은 기본특성을 변화시키는 모든 과정을 일컫으며, 그 종류는 매우 다양하다.

변조를 하는 목적은 주로 전송성능 강화, 암호화, 채널화, 주파수 상향변환을 위한 것이다.

신호특성 관점에서 변조는 크게 3가지 정도로 정리되는데,

1. 진폭변조 (Amplitude Modulation)

2. 주파수변조 (Frequency Modulation)

3. 위상변조 (Phase Modulation)

와 같다.

디지털 변조의 경우에는 상황에 따라 암호화(coding)라는 용어로 대치되기도 한다.

*Module (모쥴, 모듈, 마쥴)

Module이란 의미는 어떤 시스템이나 그 아랫단계의 서브시스템에 장착 가능한 한 부분을 의미한다.

실제 Module은 범주가 애매한 면이 있는 단어이지만, 보통 입출력단이 그 시스템에 즉시 연결하여 사용할 수 있도록 기준포맷 (예: 50옴 SMA 타입)과 housing이 완벽히 되어 있는 경우를 말하는 경우가 많다.

다시말해서 Tr, Resistor와 같은 component/device가 모여서 회로를 꾸미거나, distributed 형태로 만들어진 수동소자 등의 단위소자가 입출력 포맷을 만족시키면서 즉시 가져다 붙일 수 있게 되어 있는 것을 흔히 Module이라 부르는 것이다.

Module화 한다는 의미는 회로나 소자등을 하우징하고 입출력커넥터등을 달아서 조립하여 쓸 수 있게 만든다는 의미이다. Module이란 입출력 조건을 따지지 않고 바로 가져다가 조립이 가능한 그런 상태의 회로나 서브시스템 블럭을 의미한다고 보면 된다.

예를 들어 Tr과 microstrip을 이용하여 기판에 amp를 만들었다고 생각해보자. 그 상태로는 동작하는 회로일지는 모르지만 Module이라고 부르지는 않는다. 그것에 커넥터를 달고, 회로가 외부 영향에 상관없이 독립적인 동작을 할 수 있도록 하우징이나 패키징을 하여 그 특성이 유지되는 상태에서 쉽게 갖다붙여 쓸수 있도록 만들어놓으면 그것은 Module화가 된것이다. 그렇게 만들어진 module을 제3자에게 전해준다면, 그사람은 단지 적절한 바이어스 전압만 건다면 시스템에 바로 연결하여 증폭기로 사용할 수 있게 된다. (안에 뭐가 들어있건..)

제품의 module화가 잘 되어 있으면 사용자 입장에서 구매즉시 시스템에 붙여서 조립할 수 있다. 보통 블럭화되어 시스템에 들어가도록 판매되는 그런 제품들을 부를 때 많이 사용한다.

*MPSK (M*ary Phase shift key)

M*레벨의 신호에 대해 위상을 조금씩 바꾸어 가며 송수신하는 디지털 통신 방식. M=2 인경우는 BPSK, M=4 인경우는 QPSK라 부른다. 보통 8PSK, 16PSK와 같이 2의 제곱수로 진행되며, M이 늘어난만큼 전체위상 360도를 M만큼 나눈 위상만큼씩 천이(shift)시킨다.

*Multipath Fading(다중경로 페이딩)

전자파가 진행하다 보면 여러가지 장애물을 만나서 반사하는 경우가 많다. 이렇게 반사된 파들이 난립하면서 수신측에 도달하면 서로 위상차를 가지고 합쳐지게 되면 신호가 찌그러지게 된다. 이렇게 다중반사에 의해 전자파의 위상이 엇갈린채 합성되어 수신되는 현상을 다중경로 페이딩이라고 한다.

*MVDS (Multipoint Video Distribution Service)

유럽의 B*WLL 통신망 서비스 이름.

LMS (Local Multipoint System)라고도 부른다.

국내의 LMDS와 주파수와 대역폭만 약간 다르고 내용은 동일하다.

*Narrowband (협대역)

광대역 (Broadband, Wideband)의 반대되는 개념으로써 사용하는 또는 동작하는 주파수폭이 작다는 의미이다. 이 역시 매우 상대적인 개념으로서, 보통 중심주파수에 비해 대역폭이 수% 수준인경우 협대역이라고 많이 칭한다.

경우에 따라선 아래와 같이 정해주기도 하지만, 권고안일 뿐 국제적인 구분기준이 있는 것은 아니므로 참고만 바란다. (Q&A 김정일님의 글중 발췌)

Narrowband : 비대역폭(또는 % 대역폭) < 1%

wideband(or Broadband) : 1% < 비대역폭(또는 % 대역폭) < 25%

Ultra*wideband : 25% < 비대역폭(또는 % 대역폭)

*Negative Feedback (부궤환, 부귀환)

Amp류의 설계에서, 안정도및 대역특성을 증가시키기 위해 출력의 일부를 입력으로 되돌려 보냈을 때 gain이 떨어지는 feedback 방식.

Negtive feedack을 걸면

* 안정도 향상

* distortion 감소에 따른 선형성 상승

* 외부 잡음에 대한 영향이 적어짐

* 이득감도를 줄여서 온도변화등에 조금 덜 민감하게 됨

* 입출력 임피던스에 영향을 주어 조절이 가능

* 증폭기의 대역폭을 증가시킴

* 내부의 NF는 대체로 올라감

* gain이 떨어짐 *

negative feedback은 많은 장점을 갖고 있어서 RF amp 설계는 물론 모든 amp설계에서 널리 사용된다.

특히 안정도 확보가 매우 중요한 RF amp에서 이러한 Negative Feedback은 stability를 향상시키기 위해 많이 사용된다. Negative Feedback을 달면 안정도 k값이 올라가고 stability circle이 밖으로 밀려나가는게 눈에 바로 보인다.

위는 출력단과 입력단을 R,C를 이용하여 feedback시키는 예제이다. C는 양단에 걸리는 DC Bias를 blocking(막아주기)하려는 목적이고, 주로 R값에 의해 feedback의 특성이 결정된다. 이 저항값이 작으면 신호가 Tr로 가지 못하고 바로 feedback선로를 타고 슈슈슉 지나가버리므로 어느정도 큰 값을 가져야 하며, 보통 수백옴에서 수k옴까지 사용하게 된다.

Negative Feedback은 기본적으로 feedback에 사용된 저항값에 따라 gain이 줄어드는 손해가 있다. 하지만 gain의 margin이 충분하다면 Negative Feedback 을 이용하여 gain을 다소 손해보더라도, 안정도확보는 물론 amp의 동작주파수범위를 넓혀주는 광대역화를 이끌어 낼수 있다. (소위 다리미 효과라 한다. 뾰족한 gain을 눌러서 쫙쫙 펴는..)

조절하기에 따라서 Gain flatness를 향상시킬수도 있고, 주변변화에 대해 gain의 변화를 둔감하게도 만들어주기 때문에 일석 삼사조의 효과가 있다. 다만 LNA의 경우 Negative Feedback 저항으로 인해 내부의 NF가 다소 증가될 수 있다.

*Netlist (넷리스트)

오래전부터 touchstone, super compact 등의 툴로 회로 시뮬레이션을 해보던 엔지니어들은 알겠지만, 그당시는 회로를 그리는게 아니라 프로그램으로 짜야했었다.

이것은 기본적으로 고전적인 SPICE 에서 이어받은 방식으로서, 각 노드점과 노드간에 걸린 소자들을 입력하는 간단한 구조이다.

하지만 효율면과 인식성 면에서 불편하다. 그래서 최근의 회로설계툴들은 가상으로 도면을 그리는 schematic 기능을 통해 회로도를 그리면, 그것을 자동으로 프로그램화된 형태의 텍스트 소스파일 형태로 만들어 해석을 수행한다.

이러한 텍스트 형식으로 짜여진 시뮬레이션용 프로그램을 Netlist라고 부르게 된다. 최근의 엔지니어들 회로 그림을 그리면 그것이 그대로 해석된다고 생각하지만, 사실은 이러한 고전적인 텍스트파일로 변환해주는 User interface일 뿐이다.

*Noise (노이즈, 잡음)

잡음은 말그대로 원하지 않는 에너지성분들을 의미한다. 즉 방해되는 모든 신호성분을 잡음으로 분류할 수 있다.

잡음은 크게 인위적인(man*made) 잡음과 자연적(natural) 잡음으로 나눌 수 있다. 자연적 잡음의 대표적인 사례는 역시 열잡음으로서, 비선형소자의 열잡음은 시스템 성능에 지대한 영향을 미친다.

스퓨리어스(Spurious)도 일종의 잡음으로 분류할 수는 있지만, 잡음 그자체는 스퓨리어스처럼 미리 예측 가능한 성분들을 말하지 않는 경우가 많다. 즉 확률적 특징을 가지고 원래 신호에 유입되는 방해신호성분들을 잡음으로 정의한 경우도 많다.

잡음이란 말은 너무 광범위하고 대중적으로 사용되서 정확한 정의를 적용하기는 어렵고, 실제로 잡음의 종류에 따라 그 의미를 파악하는 것이 더 중요하다.

*Noise factor (nf, F)

Noise factor는 실제로 Noise Figure와 같은 의미이다.

Noise factor = 입력 SNR / 출력 SNR (단위없는 상태에서 나눔)

Noise Figure는 이 Noise factor값을 dB값으로 본 것이고, 결국 Noise factor란 입력과 출력 SNR을 dB단위가 아닌 일반 magnitude로 하여 나눈 값을 말한다.

실제로 제품제작에는 NF(Noise Figure)값을 주로 이용하지만, cascade budget등을 계산을 할때는 F 값으로 계산하기도 하기 때문에 구분될 뿐, 실제 내용의 의미는 Noise Figure와 동일하다고 봐도 된다.

즉 Nosie Factor 역시 어떤 단을 통과하면서 부가되는 잡음의 양을 나타내는 지표라고 보면 된다.

*Noise Figure (NF : 잡음지수)

특정 소자/회로/시스템의 입력 SNR 대 출력 SNR의 비를 의미한다.

즉 어떤 소자나 회로를 거치면서 얼마나 잡음이 늘어나느냐를 의미하므로 작을 수록 좋은 값이다.

능동소자나 회로에서 증폭이나 변환작용을 하게 되면 소자내부에서 열잡음등이 발생하여 그것을 통과하는 신호에 잡음을 부가시키게 되는데, 그 잡음부가정도를 표시하기 위한 지표로 사용된다.

수식으로 보면

Noise factor(F) = 입력 SNR / 출력 SNR (단위없는 magnitude값)

Noise Figure(NF) = 10 log (F)

가 되어 결국 NF는 입력 SNR / 출력 SNR 을 dB값으로 표현한 것이므로 아래와 같이 말할 수도 있다.

Noise Figure = 입력 SNR (dB) * 출력 SNR (dB)

SNR이란 신호전력/잡음전력을 의미하는 잡음지표이고, 클수록 좋은 수치이므로 SNR이 클수록 잡음이 적다는 의미가 된다.

그런데 출력단에서는 입력단에 없던 잡음까지 부가되기 때문에 출력SNR은 입력 SNR보다 절대로 클수가 없다.

NF = 0 이 되면 그 소자/회로에서는 아무런 잡음이 발생하지 않는 완벽하게 ideal한 기능을 하겠지만, 불행히도 그런 일은 없고 반드시 출력단에서는 SNR이 떨어지게 된다.

그래서 입력SNR / 출력SNR , 즉 NF는 항상 1보다 크며, 최대한 작은 값이 되도록 회로를 설계할 필요가 있다.

NF값은 주로 잡음이 많이 포함된 미약한 신호를 수신해야 하는 수신단에서 중요한 개념이며, 그중에서도 수신단에서 처음 신호를 증폭시키는 LNA(Low Noise Amplifier)에서 가장 중요한 문제가 된다.

NF는 그 수식 특성상, 여러단의 수신구조 중에서 맨 앞단의 영향을 가장 많이 받게 된다. 그래서 다단 LNA를 설계할 때는 맨 앞단의 amp는 NF를 가장 좋게 만들고, 다음단 부터는 이득을 증가시키기 위한 구조로 가게 된다. 전체적인 시스템 관점에서 보더라도 항상 맨 앞단의 NF가 크냐 작으냐에 따라 시스템 전체의 NF값의 크기가 가늠된다.

NF는 무선통신의 수신부 구조에서 가장 중요한 개념중 하나이므로 명확하게 이해하고 있어야 한다.

*Noise Floor (잡음 플로어)

floor란 영어에서 건물의 층이나 바닥을 말할때 사용되는 단어이다

Noise Floor는 일종의 최소잡음 전력을 의미하는 말로써, 대기중/시스템/계측기 등에서 발생하는 최저레벨의 잡음전력을 말한다.

예를들어 계측기를 사용할때 아무 입출력이 없어서 화면상에 맨 밑에 깔리는 잡음성분들이 있는데, 이것이 Nosie Floor이다. 즉 바닥에 쫙깔리기 때문에 floor란 표현을 쓰는 것이다.

특히 계측기에서 Noise floor는 매우 중요한 성능지표의 하나가 된다. 특히 정밀한 측정이 요구되는 계측기에서 noise floor특성은 매우 중요하다. noise floor보다는 측정신호가 커야 측정이 가능하므로 noise floor가 적게 발생되도록 잘 만들어진 계측기를 사용해야 한다. noise floor보다 낮으면 신호가 noise에 파묻혀 보이지 않기 때문이다.

noise floor는 계측기 내부의 각종 증폭기와 믹서단들의 잡음에 의해 생성되며, 어떤 경우든 낮을수록 좋은 것이다. 수신기의 경우는 안테나단에서 수신된 신호의 잡음(즉 공기중잡음이 포함된)레벨이 포함한 개념이 된다.

이러한 noise floor는 측정하려는 bandwidth가 얼마냐에 따라 대역폭*전력관계에 의해서도 변할 수 있다.

*Noise Power (잡음전력)

Noise Power는 송/수신기 및 DUT의 잡음 전력레벨을 말하는 단순한 영어로 많이 사용된다. 일반적인 Noise Power N의 계산식은 아래와 같다.

N(입력) = k * T * B

N(출력) = k * T * B * G

k : 볼츠만 상수

T : 측정대상의 온도(안테나, 시스템 온도 포함, 절대온도 단위)

B : 대역폭

G : Power Gain

특별한 지칭없이 Noise Power라는 말로 사용될때는, 수신안테나에서 정합된 회로까지 전달되는 잡음전력을 의미하는 No 를 의미하는 경우가 많다. 이 No (Noise Power)의 계산공식은 아래와 같다.

No = k * To * Bn = 10*log(Bn) *174

(단위 : dBm, Bn : 대역폭)

1Hz의 No는 *174dBm이 되며,

1kHz에서는 10*log(1000)*174 = 10 * 3 * 174 =144 dBm이 된다.

이렇듯 Noise Power는 주로 수신단에서 입력쪽의 잡음전력을 산정할때 많이 사용하는 개념이다

*Noise Temperature (잡음온도)

Noise Temperature 는 Noise Figure를 편리하게 대치하는 개념으로 많이 사용된다.

이는 시스템이나 회로, 또는 대기중의 잡음은 상당부분 열에 의한 것이이라는 사실에서 시작된다. 그래서 부가잡음의 레벨(NF)은 어떤 절대온도상태에서의 기본잡음과 같다는 개념에서 Noise Temperature를 NF를 대치하여 사용하기도 하는 것이다. 즉 NF가 얼마얼마 인것은 Noise Temperature 가 몇도 인것과 같다라는 식이다. Noise Power의 공식을 참조하면, 잡음은 그 온도와 1차식으로 비례한다는 것을 알 수 있다.

Noise Temperature라는 용어는 일반적인 송수신기보다는 위성 수신단, 특히 LNB쪽에서 많이 사용한다. 먼거리에서 오는 위성 신호는 매우 미약하며, 아주 낮은 잡음특성을 가져야 하는데 단순한 NF 지표보다는 잡음의 온도상황을 표현해주는 Noise Temperature 로 표현하는 것이 눈에 잘 들어올 수 있다. 그래서 많은 LNB 관련 spec들은 잡음특성에 NF값 대신 Noise Temperature를 표시한다.

물론 Noise Temperature 가 높을수록 처리중에 잡음이 많아진다는 의미가 되기 때문에, Noise Temperature 는 낮을 수록 좋은 것이다.

일반적인 RF수신기/증폭기에서의 NF와 Noise Temperature 의 관계식은 아래와 같다. (Noise Temperature는 온도단위로 절대온도 K를 사용한다)

T = To (F * 1)

To : 290K (상온)

F : noise factor (즉 dB값이 아닌 일반 noise magnitude )

일반적인 NF(dB)와 Noise Temperature 의 관계를 표로 계산하여 늘어놓으면 아래와 같다.

****************************

NF(dB) * Noise Temperature(K)

0.0 * 0.0

0.1 * 6.8

0.2 * 13.7

0.3 * 20.7

0.5 * 35.4

1.0 * 75.1

1.5 * 120

2.0 * 170

3.0 * 290

4.0 * 438

5.0 * 627

6.0 * 865

.....

****************************

즉 Noise Temperature 가 170K라고 표시되었다면 그것은 NF = 2dB를 의미한다.

*Notch (노치)

Filter에서의 Notch는 Band stop filter를 의미하지만, 이동통신 기지국 용어에서 notch는 다소 다른 의미이다.

높은 위치에 설치하는 기지국은 아래방향으로 지향성 안테나를 약간 기울이는데, 이것은 주로 이동통신이 이루어지는 지역이 지면에 몰려있기 때문이다.

그런데 이러한 tilt각을 일정이상(약 15도정도)이상 기울이게 되면 방사패턴이 오히려 찌그러지게되는 경우가 생기는데, 이러한 무리한 down tliting에 의한 패턴찌그러지는 현상을 notch 현상라고 부른다.

그래서 기지국이라고 해서 아주 높은데 세워서 가시거리를 확보하기 보다는 적절한 높이에 적절한 각으로 설치하는 것이 좋다.

*Notch filter

BSP와 같은 뜻.

>>>> BSP(Band Stop Filter)

BPF(대역통과 필터)의 정반대 파형이라고 생각하면 된다. 즉 특정 주파수에서 특정 주파수 사이의 신호만 제거하기 위한 용도의 필터로서, 특정주파수간의 간섭을 차단하고자 하는 경우에 많이 사용된다.

*NTC Thermistor (negative temperature coefficient)

온도가 높아지면 저항값이 감소하는 써미스터.

과전류 방지, 온도 보상, 온도 센서 등 전자전기 전반에 다양한 분야에서 적용된다.

NTC THERMISTOR의 종류

1) Bead Thermistor

Bead형 소자를 2개의 백금선에 용접한 후 소자부를 유리로 피복 용착한 구조이다. Bead형이기 때문에 소자의 소형화가 가능하며 또한 장기 신뢰성과 안정성이 다른 thermistor에 비해서 가장 높고, 300~350℃에서의 연속 사용에도 좋은 감도를 나타낸다.

2) Disc Thermistor

Disc Thermistor는 온도 검출용으로 값이 저렴하고 대량으로 생산할 수 있는 이점 때문에 air conditioner 및 cooler 등에 가장 많이 사용되고 있다. 단, 온도 검출로서는 다른 형태보다는 소형화하기가 어렵고 epoxy resin 등의 간단한 외장으로는 기밀성이 곤란하기 때문에 응답 속도가 느려서 온도 측정용으로 한정되고 있다.

200℃ 이상이 되면 소자 표면의 강한 촉매 작용에 의해 thermistor 자체의 특성 열화가 커지므로 150℃까지의 온도에서 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 최근에는 중온용 및 고온용 thermistor가 개발되었기 때문에 그 이상의 온도에서도 사용이 가능하다.

3) Chip Thermistor

Disc 형태로 제조된 시편을 박판으로 slicing한 후 전극을 형성한다. 그리고 나서 더욱 얇은 조각으로 dicing한 형태를 말한다. disc형과는 유사한 구조이며 bead형과는 같은 소형이다. Diode의 유리 case에 봉입하는 것이 가능하면 안전도가 높고 250℃에서는 bead형에 필적한다. chip thermistor는 최근에 대량으로 생산되고 있으며 생산가가 낮으면서도 정확도가 높다. 양적으로는 온도 검출용이 주류이며 공업용 계측보다는 일반 가정용에 적합하다.

4) 박막 Thermistor

박막 Thermistor는 화학적, 열적으로 안정된 천이금속 산화물의 조합물을 알루미나 기판상에 고주파 sputtering법 또는, screen printing 방법을이용하여 박막을 형성한 것을 말한다. 박막 Thermistor는 300℃ 이상의 고온에서 연속 사용이 가능하고 소형이며 더욱이 열전도성이 좋은 알루미나 기판을 사이에 삽입하였을 때 열 응답성이 뛰어나기 때문에 표면 센서용 소자로서 적합하다.

5) 고온 Thermistor

고온 Thermistor는 일반적으로 Pt wire 또는 Pt pipe를 전극으로써 이용하여 고온 Thermistor 재료와 일체 성형한 후 1600~1800℃의 고온에서 소결하여 제작되기 대문에 1000의 고온까지 연속 사용이 가능하고 고온 센서용 소자로서 이용되고 있다.

*Octave (옥타브)

옥타브 라는 것은 주파수가 2배가 되는, 즉 음의 주파수가 3dB 올라가는 단위를 말한다.

음악에서 옥타브라는 말을 많이 듣게 되는데, 도레미파솔라시도 의 한 루틴이 돌면 정확하게 그 음의 주파수가 2배가 되기 때문이다.

RF에서도 옥타브라는 용어는 주파수가 2배가 되는 경우, 한 옥타브가 올라갔다고 표현하기도 한다. 물론 반대로 주파수가 반으로 내려가면 역으로 한 옥타브가 내려간 것이다.

만약 3옥타브가 올라간다면 그것은 결국 주파수가 8배가 되었다는 뜻이다.

주로 amp나 filter의 극점 해석을 하는 bod*plot 의 경우에 많이 나오는 용어지만, RF를 하는 사람으로써 주파수 차이의 단위인 옥타브의 정의 정도는 알아두어야 좋을 것이다.

주파수가 2배 되는 점은 3dB가 아니라 6dB가 아닐까요?

*3dB(반전력)*3dB(음의 주파수가 3dB 올라가는 단위)= 6dB

*OFDM [Orthogonal Frequency Division Multiplex;직교 주파수 분할 다중]

대역폭당 전송 속도의 향상과 멀티패스 간섭을 방지하는 두 가지 양립을 겨냥한 디지털 변조 방식. 1995년 9월부터 영국과 스웨덴에서 실용 방송이 시작되었다. 지상파(VHF/UHF 대)를 이용한 차세대 TV 방송을 위한 유럽의 DAB(Digital Audio Broadcasting)가 표준 방식으로 일본에서도 방식으로 채택했다. OFDM의 특징은 가지는 수백 개의 반송파(서브캐리어)를 사용하는 다반송파 변조 방식이다. 그러나 QAM과 VSB는 단일 반송파이다. OFDM이라고 하는 이름이 나타내듯이 각 반송파는 직교 관계에 있다. 그 때문에 각 반송파의 주파수 성분이 서로 겹쳐 있어도 좋다. 일반적인 주파수 분할 다중(FDM; Frequency Division Multiplex)보다 훨씬 많은 반송파를 주입하기 때문에 주파수 이용률이 높아진다. 이들 각 반송파에 직병렬 변환한 부호화 데이터를 할당하고 나서 디지털 변조한다. 반송파를 많게 하면 대역폭 당 전송 속도를 높일 수 있다. 전송 속도를 일정하게 한 채로 반송파를 늘리면 반송파 1파당의 심벌 전송 속도가 느려진다. 심벌 주기가 길어지고 멀티패스에 의한 지연 신호의 영향을 배제할 수 있다. 파형 등화기가 필요 없어진다. 그러나 반송파의 수에는 한계가 있다. 각 반송파의 디지털 변조는 역 FFT(고속 프리에 변환)에 의해 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환하는 것으로 실행된다. 즉 역 FFT의 점수는 반송파의 수와 동일하게 된다. 이것을 위해서 FFT의 처리 성능이 반송파의 수를 결정하게 된다. * digital modulation, VSB, QAM

*Offset (오프셋)

offset은 어떤 특정한 값에서 약간 차이가 나는 값 또는 그 차이자체를 의미한다.

예를 들어 Freq.가 1.84Ghz가 기준인데, 1.89Ghz의 주파수를 사용하게 된다면 그냥 별 의미없이 offset이 0.05Ghz 이다.. 라고 말할 수 있다. 다시 말해 Frequency Offset이라는 용어가 있다면 기준주파수와 모종의 차이가 발생한다는 의미가 된다. 그 차이가 일부러 만들어졌던 얼떨결에 발생햇건 그 차이는 다 offset이란 말로 표현가능하다.

실제로 offset이란 용어는 공학에서 매우 다양하게 사용되기 때문에, 어떤 특별한 의미를 부여하기엔 너무나 case by case이다.

전압이 실제랑 다르게 들어간 경우 목표 전압과의 차이를 offset voltage라고도 하고, 특정 전류가 흐르게 만들었으나 그 차이가 있을 때 offset current라고 하기도 한다. 또는 어떤 위치에 딱 들어가게 설계했는데 잘 안맞을 경우 offset이 발생했다고 할 수도 있다.

이런 이유로 offset을 오차라고 번역하는 경우를 종종 만나게 되는데, 정확한 해석은 아니다. offset은 상황에 따라 오차일 수도 있고, 목적을 가지고 천이(shift)된 값일 수도 있기 때문이다. 어쨌든 기준값과의 차이 혹은 차이가 발생하는 어떤 대상, 값을 지칭하는 일반적인 영어이므로 절대 어렵게 생각할 필요가 없는 용어이다. 의미만 맞으면 아무데나 갖다붙여 써도 된다.

*OIP3 (3rd Output Intercept Point)

IP3, 즉 원신호의 출력전력과 3차IMD 신호의 출력전력이 동일해지는 바로 그 출력전력을 의미한다. 출력측의 선형성을 나타내는 지표로 사용된다.

OIP3 = IIP3 + gain

일반적으로 IP3라고 말하면 출력선형 특성인 OIP3를 지칭하는 경우가 많다.

*Omnidirectional Antenna (무지향성 안테나)

수평방향으로 360도 전방향으로 고르게 전자파가 방사되는 안테나.

Omnidirectional 에서 Omni란 말은 (모든 것)을 의미하는 접두어이다.

즉 directional이란 특정 방향으로 안테나가 지향성을 가진다는 의미이고, 거기에 omni 라는 접두어가 붙어서 전방향으로 전자파가 방사된다는 의미가 된다. 즉 지향성이 없이 둥그렇게 사방으로 전자파가 방사되기 때문에 무지향성이라는 용어를 사용한다.

그런데 주의할점은 Omnidirectional이란 용어는 Isotropic 이란 용어와는 다르다는 점이다. Isotropic은 360도 입체 전방향 구형태로 안테나가 방사된다는 의미이고, Omnidirectional은 수평방향(Azimuth)의 지향성을 논하는 것이다. 즉 Omnidirectional은 수평만 무지향성인 것을 말하는 것이며, 수직 방향마저 무지향성인 것이 Isotropic 안테나인 것이다.

가장 흔하게 볼 수 있는 것이라면 자동차의 라디오 수신용 안테나같은 것이다. 차란 것은 어느방향으로 갈지 모르기 때문에 Monopole 안테나를 수직으로 세워서 수평 전방향으로 전자파가 방사되게 된다. 또한 누구나 갖고 다니는 단말기 안테나의 경우 역시 언제 어느 각도로 위치할지 모르므로 최대한 Omnidirectional 하게 설계되어야 한다.

이렇듯 지향성없이 아무방향으로나 전자파를 송수신할 수 잇도록 된 안테나를 Omnidirectional 이라 부른다.

*Open (오픈, 개방)

회로적으로 Open이란, 임피던스가 무한대가 되어버린 지점을 의미한다.

임피던스 무한대의 점이란 더이상 전류가 흐를수 없는 지점이므로, 한마디로 선로가 완전히 끊어진 것과 같은 의미가 된다.

이것의 연장선상에서 RF적으로 open의 의미 역시 더이상 RF신호가 흐를 수 없게 되는, 전반사되어버리는 부분을 의미한다. 그러나 RF 에서의 open은 결코 선로가 끊어진 것만을 의미하지 않고, 파장관계상 교류 RF 신호를 반사시키고 통과시키지 않는 경우가 더 많다.

결론적으로 DC에서의 open은 실제로 선로가 끊어진 경우를 지칭하고, capacitor를 이용하여 DC를 막는 경우 역시 capacitor자체가 절단된 선로 사이에 유전체를 삽입한 경우이므로 역시 같은 의미가 된다.

AC(RF)신호에서의 open은 선로가 끊어졌다고 안 흐르는 것이 아니라 커플링을 통해 전달될 수도 있기 때문에, 파장관계에 의해 더이상 교류신호의 전달이 불가능한 현상 또는 그 점을 open되었다고 한다는 점을 주의해야 한다.

*Optic Repeater (광중계기)

기지국의 RF신호를 광신호로 변환후 광섬유(Optic Fiber) 케이블을 이용하여 원하는 음영지역으로 전송 후, 다시 RF신호로 변환하여 뿌려주는 중계기.

장점은 광케이블을 이용하기 때문에 전송품질이 매우 우수하지만, 그 반대로 광케이블망 이용료가 비싸다는 것이 단점이 된다. 또한 광변환기의 NF특성이 좋지 않아서 통화용량과 품질을 떨어뜨릴 수 있다.

광선로 특성상 여러 파장의 신호를 전송할수도 있기 때문에, 중계기 자체에서 Diversity를 고려하여 수신하고 전송할 수도 있다.

가장 일반화된 중계기중 하나이다.

광변환기 자체의 NF는 높지만, 일반적인 광중계기는 power budget에 의한 효율적인 설계로 전체 시스템 NF를 3dB이하로 설계할 수 있습니다.

또한 RF 중계기에 비해 기지국의 신호를 깨끗하게 전송할 수 있으므로

요즘은 중계기 개념 보다는 분산형 기지국 역할을 수행하고 있습니다..

예로 중계기는 혼재되어 있는 신호를 중계하는 역할이지만(각 기지국으로 부터 전송되는 모든 신호가 혼재되어 Ec/Io가 상대적으로 열약합니다) 광중계기는 Source 기지국 신호가 매우 훌륭하거등요,,,,

광중계기 설계의 핵심은 광원(Light source)이 입력단의 RF 출력 변화를 얼마나 충실히 쫓아 가도록 만드는가(Dynamic range) 하는것과 수신단에서 발생하는 여러가지 Noise 성분들을 얼마나 효과적으로 억제할것인가 하는 것입니다.

이 두가지 모두 아날로그 광링크의 성능(SNR 또는 CNR)과 직접적인 연관을 가지고 있읍니다. 광원이 입력 RF신호의 변화에 충실히 따라가지 못하면 직접적으로 신호 왜곡(Distortion)을 유발하게 되어 SNR 저하를 초래합니다.

수신단에서는 전송되어온 광신호가 여러가지 손실로 인해 원 신호레벨이 지나치게 작아지되면 수신단에서 다시 전기신호로 변환될때 발생하는 여러가지 Noise 성분에 의해서 원신호가 크게 영향을 받게되기 때문에(원신호가 작으므로 비록 noise 성분이 작아도 크게 영향을 받을수 밖에 없음) 이 역시 심각한 SNR 저하를 가져오게됩니다.

이러한 이유로 아날로그 광중계기의 거리제한이 발생하게되는것이죠.

이두가지 요소는 송신단에서 전치왜곡기 설계나 선형성이 우수한 광원을 선택함으로써 망에서 요구하는 시스템 성능을 만족하도록 설계할 수 있읍니다.

광중계기의 영문 명칭은 Optic Repeater 가 아니라 Fiber Optic Repeater 가 보다 적절한 표현입니다. 왜냐하면 optic 이라는 개념은 순수한 광학에서 쓰이는 용어이고 광섬유를 이용한 통신을 지칭하는 광통신 이라는 말의 뉘앙스가 포함된 경우 광은 Fiber Optic 입니다.

따라서 광통신 링크를 사용하는 광중계기 역시 Fiber Optic Repeater

라는 용어가 보다 정확한 개념이 되겠읍니다.

*OQPSK(Offset QPSK)

I 채널과 Q 채널의 데이타가 모두 변하지 않으며 위상 변화는0도, 하

나의 채널이 변하면 위상 변화는 90도 동시에 변화면 180도가 됨

이렇게 갑자기 180도가 변화게 되면 대역이 제한된 채널을 통과할 때

왜곡이 발생함 급격한 위상 전이를 줄이기 위해 QPSK 변조 과정에서 Q 채널의 신호를

90도(1/2Chip) 만큼 시간 지연을 주어 변조 신호간 위상 전이을 90도

로 줄인 디지털 변조 방식의 일종임 CDMA Cellular 이동통신 시스템의 단말기에서 기지국(역방향)방향으 로 신호 전송시 사용 

*Orthogonal (직교)

RF나 통신을 접하다보면 Orthoconal(미국인들은 아써거널 이라고 발음들 한다)이란 단어를 많이 접하게 된다. Orthogonal이란 우리말로 직교라는 뜻으로 번역되는데, 이는 주로 공간좌표축의 예를 들어 해석한 경우이다. x,y,z 축은 서로 직교하며 각 축의 변화는 나머지 축과는 아무런 상관이 없다. 즉 Orthoconal하다.

Orthogonal이란 이렇게 두 신호나 기준체계가 전혀 연관성 없이 동작하는 상태나 특성을 의미한다. 한마디로 아무 상관없다는 뜻이다. 즉 이글을 읽는 여러분이 변비에 걸린 것과 운영자가 주말에 잠을 못잔 것은 Orthogonal한, 전혀 연관성이 없다는 뜻이다. (예가 좀 이상한가..*_*a)

이것은 주로 통신상에서, 여러 신호들이 서로 완벽하게 구분되는 상태를 표현하기 위한 용어로 주로 사용된다. 디지털 통신에서는 여러 신호를 하나의 채널에 전송하기 위해 여러가지 orthogonal한 기본함수(basis fuction)을 만들어야 한다.

즉 서로 곱해서 적분을 했을 때 0이 나오게 되면 그 신호들은 서로 orthogonal하다고 부른다. 왜냐하면 그러한 두 신호를 한 채널에 한꺼번에 보내더라도, 수신측에서 받은 복합신호에 각 orthogonal 신호기본 셋을 곱하면 상대방 신호는 사라지고(적분해서 0이 되니까) 자기 신호만 남아서 결국 한 채널에 두 신호가 간섭없이 송수신이 가능하기 때문이다.

이러한 orthogonal한 함수들을 적극적으로 이용한 대표적인 통신시스템이 CDMA이다. 한 채널에 여러 사용자, 기지국 신호들이 혼재해 있지만 서로 orthogonal한 code를 만들어서 쓰기 때문에 수신하는 쪽에서 송신한 사람의 orthogonal code만 곱하면 원래 신호를 추출해 낼 수 있기 때문이다.

결론적으로 orthogonal이란 두개이상의 신호가 서로 convolution을 했을 때 0이 되는 경우를 말하며, 두 신호가 섞여도 완벽히 구별할 수 있다는 의미이다.

*Oscillation (발진)

발진이란 전기적 혹은 구조적 공진등으로 인해 에너지가 특정 주파수에 집중되는 현상이다. 이것은 주파수 도메인의 그래프로 보면 특정 주파수에서 에너지가 위로 튀는 형상으로 나타난다. 주파수원으로 사용되는 발진기의 경우는 고의적으로 우수한 발진 성분을 만들어내지만, 그 이외의 회로에서 언급하는 발진이란 원하지 않게 발생한 에너지 성분을 의미한다.

즉 원하는 대역 이외에서 부드럽지 않게 특정 레벨 위로 탁 튀는 성분을 발진이라고 부르는 경향이 많으며, 특히 증폭기를 만들때 괴로운 문제이다. 증폭기의 경우 안정도가 좋지 않을때(K < 1) 발진이 발생할 가능성이 높으며, 하우징 등으로 인한 구조적 공진 발진 및 주변 회로간의 커플링에 의한 발진, 매칭회로간의 공진에 의한 발진 등 원인은 매우 다양하다.

증폭기에선 안정조건이 잘못되면 정상적인 amp의 증폭 밴드가 나타나지 않고, 심지어 샤프한 오실레이터처럼 나오도록 발진하는 경우도 있다. 이렇게 발진해버리면 에너지가 그쪽으로 다 쏠려서 측정 자체가 불가능해지기도 하기 때문에, 증폭기, 능동믹서, 체배기와 같이 이득을 가지는 회로의 경우에는 발진문제는 아주 중요한 문제이다.

주파수가 높아서 파장이 짧은 회로를 만들다보면 에너지의 주기가 짧기 때문에 발진문제를 잘 처리해야만 한다.

안정화방법에는 조건(conditional)과 무조건(unconditional)이 있는데 가능하면 K>1 을 만들어서 무조건 안정을 만들어서 발진을 완전히 제거하는 것이 좋다.

*Oscillator (발진기, OSC)

RF 회로에서 필수적인 회로의 하나로서, 특정주파수의 sin파 신호을 생성해내는 회로이다. 어떤 통신 시스템이건 크리스탈이나 발진기를 통해 주파수원을 만들어야만 신호를 싣고 내릴 수 있다. 다르게 표현하면 발진기는 DC 에너지를 AC로 변환해주는 역할을 한다. FET에 DC 전력을 인가하면 자체 루프를 통해, 하나의 출력에 한 주파수 성분의 AC 신호를 출력한다. 특성상 AMP와 비슷해보이지만, 설계과정에서 Stability조건과 matching의 차이에 의해 AMP가 되느냐 Oscillator가 되느냐가 구분되기도 한다. 결과 자체도 AMP나 Oscillator나 비슷하게 보일 수 있는데, AMP와는 달리 입력포트없이 출력포트만으로 좁은 대역내에서의 주파수신호가 검출된다는 것이 다르다.

실제로는 VCO (Voltage Controlled Oscillator)와 같은 형태로서 설계되어서 주파수를 조절하거나 자체 feedback으로 안정화된 회로 형태를 많이 가지게 된다.

*P1dB (1dB Gain Compression point)

증폭기에서 최대 (선형)출력전력을 나타내는 지표.

예를 들어 gain이 20dB인 amp에 0dBm이 입력되면 출력은 20dBm이 나올것이다. 그런데, 입력전력이 올라갈수록 gain은 조금씩 떨어지게 된다. 그리고 어떤 수준 이상의 입력전력이 들어오면 출력전력이 포화되어 늘어나지 않는 포화현상이 발생한다.

P1dB, 즉 1dB Gain Compression Point는 이러한 포화전력에 도달하기 전에, 실제로 이용가능한 최대전력점을 나타내기 위한 용도로 사용된다. 결국 P1dB는 gain이 1dB 줄어든 지점의 출력전력을 의미한다. 잘 이해가 안간다면 아래 표를 보자.

(당연한 얘기지만 입력전력 + 이득 = 출력전력이다)

입력 *** 이득 *** 출력

**************************

0dBm *** 20dB **** 20dBm

1dBm *** 20dB *** 21dBm

2dBm ** 19.7dB ** 21.7dBm

3dBm ** 19.4dB ** 22.4dBm

4dBm *** 19dB **** 23dBm

5dBm ** 18.5dB ** 23.5dB

보다시피 일반적으로 입력전력이 점점 늘어날수록 이득이 조금씩 떨어지게 된다. 여기서 P1dB는 어느 값일까?

답 : P1dB = 23dBm 딩동댕~!

입력전력이 올라갈수록 gain이 점점 떨어지고, 처음에 20dB이던 gain이 19dB로 떨어지게 된 지점의 출력전력, (23dBm) 그것이 바로 P1dB라 불리우는 점이다.

P1dB는 실제 증폭기의 선형목적 여부에 따라 여러가지 의미를 가질 수 잇지만, 기본적으로 그 증폭기에서 안정적으로 사용가능한 최대 선형 출력 전력을 의미한다고 보면 된다. 보통은 P1dB점보다 다소 아래 범위까지만 사용해야 안정적인 특성을 볼 수 있다.

P1dB점을 넘어서서 증폭기가 동작하면, 증폭되어야 할 신호가 출력단에서 마치 압축(compression)된 것처럼 비정상적으로 출력되기 때문에 1dB compression이라는 용어를 쓴다. 결국 P1dB는 입*출력 전력 그래프에서 증폭기의 gain이 1dB 떨어지는 점의 출력전력을 읽으면 된다.

*PA (Power Amplifier, 파워앰프, 전력증폭기)

RF 증폭기의 꽃이라고 하는 전력증폭기는 만들기는 가장 힘들지만 가격은 가장 비싼 편에 속하는 부품이다.

amp의 용도를 결정하는 3가지 기준 중 하나인 잡음, 이득, 전력 중에서 전력에 집중하여 만드는 증폭기이다. 전력은 최종단에서 몇 최대 dBm의 출력 신호가 만들어질 수 있느냐에 대한 문제로서, 최대전력을 내기 위해 Tr을 병렬로 묶어서 전력을 높이는 구조를 많이 사용하게 된다.

최대전력은 보통 P1dB (1dB Gain Compression Point)점을 통해 알아내며, 높은 전력을 내려 할때는 이득(gain)까지 높게 하기 힘들다. 그래서 전력증폭기(PA) 전단에는 이득을 보상해줄 수 잇는 구동증폭기(DA)가 필요한 경우가 많다.

전력을 높이면 열이 매우 많이 발생하기 때문에, PA 설계시에는 열방출 부분을 잘 처리해야 한다. 또한 그런 이유로 인해 PA에서는 전력의 효율에 대한 개념이 매우 중요하며, 선형성과 효율의 선택에 따라 A,B,AB,F 급등의 급수로 분류되기도 한다.

PA의 경우는 최소반사점에 매칭을 시도하는게 아니라 최대 전력 출력 포인트에 매칭을 해야 하기 때문에, 기본적으로 부정합(miss*matching)된 형태의 구조를 가지기도 한다.

PA에 관한 자료는 기술자료실 여러곳에 많이 있고, AMP Q&A에 많은 내용들이 토의되었으므로 참조바란다.

*Packaging (패키징)

패키징은 주로 반도체에서 사용하는 용어로서, 반도체 공정을 통해 만들어진 bare chip 들을 포장하는 것을 말한다.

이러한 bare chip들을 회로와 연결하기 위해서는 적절한 간격을 가지는 선로(Lead Frame)와 연결되어야 하며, 안정적인 전기적인 특성과 외부에서의 각종 충격과 영향을 줄이기 위해 플라스틱 재질로 몰딩을 하게 된다.

이렇게 bare chip을 실제로 기판에 실장할 수 있도록 하는 일련의 포장과정을 패키징이라고 부른다.

패키징은 용어에서 알 수 있듯이 굳이 반도체에서만 쓰이는 용어가 아니라 어떤 제품을 외부로부터 보호하고, 연결이 용이하도록 포장한은 모든 과정에 사용되는 용어이다.

MMIC나 RFIC의 경우는 이런 플라스틱 몰딩을 이용한 패캐징에 다소 한계가 있다. 보통 주파수가 수GHz를 넘어가기 시작하면 플라스틱 몰딩에 대한 특성변화가 급격하여, 2~3GHz 대역 이상에서는 air packaging 을 하거나 아예 패키징 없이 금속 Jig에 Bare chip을 bonding한채 올려버린다. 이런 Jig 모듈화 과정도 일종의패키징으로 분류할 수도 있다.

*PAD (패드)

PAD란 한글로 깔개라는 뜻이다. RF에서는 크게 두가지 의미로 많이 사용된다.

1. attenuator

Amp류의 매칭개선을 위해서, 혹은 이득을 조절하기 위해서 아니면 전력레벨을 맞추기 위해 R3개를 T 또는 ㅠ 의 형상으로 연결한 저항묶음을 PAD라고 많이 부른다.결국 이것은 전력을 감쇄시키는 역할을 하므로 attenutor의 일종이 된다.

설계값에 따라 3dB, 6dB 등의 감쇄값을 조절할 수 있으며, 능동회로 설계시 PAD란 용어는 주로 이런 attenuator를 지칭한다.

SW자료실에 보면 PAD(attenuator)를 간단하게 설계할 수 있는 툴이 여러개 올라와 있으니 참고바란다.

2. Wire bonding을 위한 접촉판

MMIC와 RFIC 등의 집적회로에서, 내부에 반도체 공정으로 만들어진 Die 위에서 외부로 나가는 Wire bonding을 붙이는 연결판을 PAD라고 부른다. (패키지 내에서 외부 선로로 나가기 위한 접점도 포함)

이런 식으로 Wire bondig을 하기 위한 연결판들을 PAD라고 칭한다. 비슷하게 일반 회로에서도 특정 선로를 연결하기 위한 접촉판도 PAD라 부르기도 한다.

*PAM ( Pulse Amplitude Modulation)

PAM은 아날로그 신호를 그대로 디지털 신호로 변화해주는 것을 말한다.

즉 디지털의 정의에 의해 아날로그신호를

1. 시간축으로 일정시간단위로 sampling

2. 전압을 특정한 단위구간별로 나누어 mapping

한 것을 말한다.

PAM (Power Amp Module)

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전력증폭기(PA)는 다른 소자와 집적해서 쓰기엔 너무 열이 많아서 잡음원이 되기 때문에 보통 별도의 칩이나 모듈로 사용된다.

단말기에서 PA는 MMIC 내부 뿐 아니라 외부에서 SMD 형태의 LC소자로 매칭이나 바이어스 입력부를 구성하는 경우가 많다. 이럴때 사용자가 패키징된 PA MMIC를 이용하면 이런 외부 매칭을 다 해야 하고 튜닝도 해야하기 때문에 불편한문제가 있다. 물론 엔지니어로서 해당 보드에 맞게 좀더 튜닝을 해볼 수 있는 여지가 있다는 장점도 있긴 하다.

PAM은 모듈칩으로서, 칩 위에 MMIC Die와 입출력 매칭, 기본 바이어스 엘리먼트 들을 집적하여 만든 것이다. 즉 패키지 안에 MMIC barechip만 있는게 아니라 microstrip과 LC 소자등을 달아서 시스템에 장착될때 복잡한 매칭과정 없이 바로 전원과 약간의 소자만 달면 쓸 수 있도록 되어있다. 이렇게 함으로써 시스템(단말기) 제작자에게 상당한 편의성을 제공할 수 있고, PAM 자체가 신뢰성 테스트를 거친 것이기 때문에 부담을 덜 수 있게 된다.

이렇게 별도로 만들어져서 시스템에 즉시 달아서 사용할 수 있게 만든 PA 모듈을 그냥 PAM이라고 부른다.

*PAMR (Public Access Mobile Radio)

유럽형 아날로그 TRS 서비스의 일종으로서, 단순한 무전기인 PMR (Private/Professional Mobile Radio)에 PSTN(일반전화망) 접속 기능을 추가한 것이 PAMR(Public Access Mobile Radio)이다.

PMR과 같은 아날로그방식인 PAMR은 향후 디지털 TRS 시스템인 TETRA로 발전하였다.

*Passive Circuit (수동회로)

외부DC전원이 필요하지 않은 (즉 능동소자가 들어있지 않은) 모든 회로는 수동회로로 분류된다. 능동회로와 달리 외부신호변화에 대해 정해진 범위내의 동작을 한다.

수동회로에는 Filter, Coupler, Antenna 등이 있다.

*Passive Device (수동소자)

보통 R, L, C와 같은 단위소자 component를 일컫지만, 일반적인 filter, coupler 등의 회로들도 수동소자라고 부르기도 한다. 능동소자를 사용하지 않고 만들어진 소자/부품/회로를 통칭해서 수동소자라고 많이 부르게 된다.

*Passive Mixer (수동혼합기)

별도의 전원입력이 필요없는 Diode를 이용하여 만들어지는 전통적인 Mixer를 Passive Mixer라고 부른다.

입력전력에 비해 출력전력이 낮을 수 밖에 없는, 다시말해서 내부에서 증폭작용이 없기 때문에 주파수변환에 따른 conversion loss를 가지게 된다.

*PCB(Printed Circuit Board / 인쇄회로기판)

PCB는 Printed Circuit Board의 약어이며 인쇄회로기판을 말한다.

여러 종류의 많은 부품을 페놀수지 또는 에폭시수지로 된 평판위에 밀집탑재하고 각 부품간을 연결하는 회로를 수지평판의 표면에 밀집단축하여 고정시킨 회로기판이다.

PCB는 페놀수지 절연판 또는 에폭시수지 절연판 등의 한쪽면에 구리 등의 박판을 부착시킨 다음 회로의 배선패턴에 따라 식각(선상의 회로만 남기고 부식시켜 제거)하여 필요한 회로를 구성하고 부품들을 부착 탑재시키기 위한 구멍을 뚫어 만든다.

배선회로면의 수에 따라 단면기판․양면기판․다층기판 등으로 분류되며 층수가 많을수록 부품의 실장력이 우수, 고정밀제품에 채용된다. 단면PCB는 주로 페놀원판을 기판으로 사용하며 라디오․전화기․간단한 계측기등 회로구성이 비교적 복잡하지 않은 제품에 채용된다. 양면PCB는 주로 에폭시수지로 만든 원판을 사용하며 컬러TV․VTR․팩시밀리등 비교적 회로가 복잡한 제품에 사용된다. 이밖에 다층PCB는 32비트 이상의 컴퓨터․전자교환기․고성능 통신기기 등 고정밀기기에 채용된다.

또 자동화기기․캠코더 등 회로판이 움직여야 하는 경우와 부품의 삽입․구성시 회로기판의 굴곡을 요하는 경우에 유연성으로 대응할 수 있도록 만든 회로기판을 유연성기판(Flexible PCB)이라고 한다.

*PCM (Pulse Code Modulation)

아날로그 신호를 디지털로 변조하여 전송하는 가장 일반적인 방법.

아날로그 신호를 시간별로 sampling하고, 그 sampling 신호를 단계별 신호로 구분하여 각 단계 높이별로 단위 bit열로 변환하여 변조하는 방법이다.

전화기와 컴퓨터를 비롯한 각종 아날로그*디지털 변조시스템에서 아주 널리 사용되는 방법이다. 자세한 내용은 무선통신 메뉴의 설명 참조

64K PCM신호란?

사람의 음성은 최고 4KHz의 주파수를 가지는데,

디지털 통신에서는 아날로그 신호인 사람의 음성을 디지털로 바꿔주기 위해서,이때 원신호를 샘플링하고 양자화, 코딩하는 과정을 거칩니다.

샘플링이라는 것은 연속적인 신호의 대표값을 추출하는 것으로 Nyquist의 Sampling Theorem에 따르면 샘플링 주파수가 최고주파수의 2배

이상이면 원신호를 완전히 복구할 수 있다.

그렇기 때문에 샘플링 과정을 거치면 4KHz의 음성 신호는 8KHz가 되게

된다. 이 8KHz의 신호를 다시 8bit 코딩하면 결과적으로 64Kbps 신호가

나오게 되며,이를 64K PCM이라고 표현한 것은 Pulse Code Modulation된

결과를 말하는 것임 그리고 Codec은 Vocoder보다 좀더 포괄적인 의미로 파형부호화 방식과 음성부호화 방식이 있는데 이중 음성부호화 방식을 Vocoding방식이라함

*PCN(Personal Communications Network)

Personal Communication Network * known as DCS1800

사람 헷갈리게 참 용어가 다양하군요.

*PCS (Personal Communication System; 개인휴대통신)

PCS는 우리 귀에 매우 익은 용어로서, AMPS와 같은 1세대 아날로그 이동통신에 이은 2세대 디지털 이동통신 시스템을 부르는 명칭이다.

국내에서는 800MHz의 AMPS/CDMA 시스템의 용량한계를 뛰어넘어 1.8GHz대역에서 CDMA를 이용한 PCS 서비스가 구현되었다.

PCS 자체는 2세대 디지털 통신 서비스를 지칭하는 것으로, 어떤 특정한(CDMA같은) 통신방식을 지칭하는 용어는 아니다. 대표적으로 미국의 PCS는 PCS1900이라 하여 유럽의 GSM TDMA방식을 이용하고 있다.

이동통신 업체의 설명에 의하면 PCS는 뭔가 굉장히 새로운 시스템을 도입한 것처럼 소개되어 있지만, 엔지니어링 관점에서 보면 그냥 900MHz의 CDMA방식으로는 주파수자원의 한계가 있어서 1.8GHz에 같은 방식의 통신 서비스를 추가로 만든 것일 뿐이다. 이러한 1.8GHz 대역의 CDMA 서비스가 기존의 900MHz대역 CDMA와는 차별화된 명칭이 필요하기 때문에 PCS라는 서비스 명을 붙이게 되었다.

*PCS1900 (Personal Communication System 1900)

이것은 DCS1800같은 GSM 계열의 이동통신으로서, 북미에서의 GSM 이동통신방식을 지칭하는 시스템이다.

우리나라의 PCS는 CDMA방식을 사용하지만, 미국의 PCS1900은 1.9GHz대역에서의 TDMA에 기반한 GSM 시스템이라서, 같은 PCS라는 이름을 가지지만 의미가 많이 다르다.

PCS는 어떤 통신방식을 말하는 것이 아니라 통신 서비스 명이기 때문에 이렇게 나라마다 실제 방식은 다를 수 있다.

PCS1900 역시 DCS1800처럼 GSM900 방식의 주파수를 올린 버전이다.

*PDA(personal digital assistant)

PDA(개인휴대 정보단말기)

미국 애플 컴퓨터 회사가 제창한 무선 통신과 정보 처리 기능을 결합한 차세대 개인 휴대 기기의 개념. 개인 정보 처리기 또는 개인 휴대 통신 단말기라고도 한다. 개인 휴대 정보 단말기(PDA)는 다음과 같은 기능이 있다. ㉠개인의 일정 계획 등을 관리하는 비서와 같은 기능. ㉡전자 펜이나 필기 인식 기술을 이용하여 개인 정보를 관리하는 기능. ㉢사전이나 매뉴얼 등을 내장하여 언제나 검색할 수 있는 참고 자료 소스로서의 기능. ㉣전자 우편, 팩스, 무선 호출 및 휴대 전화 메시지를 주고받을 수 있는 통신 기능. 최초의 PDA 제품은 애플 컴퓨터 회사가 개발한 뉴턴(Newton)인데, 한 손으로 휴대할 수 있는 크기에 정보 처리 기능과 무선 통신 기능을 통합한 휴대 단말기이다. 뉴턴 이외에도 Personal Communicator 등 유사한 PDA 제품이 등장하여 이들 기기를 이용한 무선 통신 서비스를 제공하고 있다. 국내에서는 경쟁적으로 초소형(149×64×27mm) 초경량(250g)의 PDA 제품 개발을 완료하여 1996년 하반기부터 발매하고 있다.

*Permeability (투자율)

어떤 물질에서 자기장의 힘(H)과 자속밀도(B)의 비를 의미하는 계수.

문자로는 μ(뮤)를 사용한다.

B = μ * H

쉽게 설명하면, 자력의 흐름 = 자속(Magnetic Flux)이 얼마나 잘 통과하느냐를 의미하는 계수이다. 그러므로 투자율(μ)이 높을수록 들어오는 자속이 더욱 잘 통과되게 된다. 그래서 외부에서 자력이 들어오면 투자율이 높을수록 자화가 잘된다.

자속은 결국 전기력의 전류와 같은 의미로, 자성체로서의 동작정도를 의미한다고 보면 된다. RF에서는 자성체를 쓰는 경우가 그리 많지 않지만 페라이트를 응용하는 경우에는 투자율문제를 따져봐야 한다.

실제로 투자율은 비투자율(Specific Permeability)의 개념으로 주로 이용된다.

< 야후 백과사전설명>

자기유도용량 ․자기투과율이라고도 한다. 자기장의 영향을 받아 자화할 때에 생기는 자기력선속밀도(磁氣力線束密度)와 자기장의 진공 중에서의 세기의 비를 말한다. 보통의 물질, 즉 상자성체(常磁性體) ․반자성체에서는 거의 1에 가깝고, 그 값도 물질의 종류에 따라 정해지는데, 철 등의 강자성체나 페리자성체 등에서는 극히 큰 값을 나타내며, 그 값은 자성체의 자기적인 이력(履歷)이나 자기장의 세기에 따라 변한다. 특히 퍼멀로이 ․센다스트 ․페라이트 등의 합금은 극히 큰 투자율을 가지고 있으며 각각에 전기적 ․자기적으로 고유한 특징을 갖춘 고투자율 재료로 영구자석이나 고주파기기의 자심(磁心) 등에 사용된다.

*Permittivity (유전율)

유전체(Dielectirc Material), 즉 부도체의 전기적인 특성을 나타내는 특성값. 문자로는 ε(엡실론)을 사용한다.

수식적으로는 전계 밀도 (D) = 유전율(ε) X 전계 강도 (E)

와 같이 표현되며, 즉 전계강도의 밀도와 관련된 항이다.

실제로 의미하는 바는 교류 신호에 대한 물질의 반응특성을 의미하며, 유전율이 높을수록 내부에서 전자기파의 파장이 짧아지게 된다.

그런데 실제로 유전율값을 그대로 쓰지는 않고, 어떤 값으로 지정할때는 비유전율(Relative Permittivity)값을 지칭하는 경우가 많다.

*Phase (위상)

주기적으로 진행하는 sine파에서, 한주기상에서의 파형의 위치를 의미한다.

sine파의 한 주기는 360도이며, radian 값으로 표현하면 2π가 된다.

즉 sine파 한 파장이 360도인데, 이러한 점이 올라가고 내려가는 파형상의 특정 위치의 각도값을 phase, 위상이라고 부르는 것이다.

RF에서 phase란 개념이 중요하게 나오는 이유는 무엇보다도 고주파의 파장이 짧기 때문이다. 파장이 짧기 때문에 신호들이 이러한 위상들이 잘 동기되지 않은 채 합쳐진다면 위상차로 인해 결과가 이상하게 나오기 마련이다. 심지어 위상차가 180도가 나버리면 sine파형에서 부호가 완전히 반대가 되어버리기 때문에 합치면 0이 되어버리기도 한다.

실제로는 이러한 피해야 할 문제보다는, 위상 자체가 어떤 정보를 담을 수 있기 때문에, 위상을 고의로 변화시키거나 교묘하게 합침으로써 활용가치가 높아진다.

예를 들어 Microstrip은 모든 선로의 길이가 일정한 위상값이 나오도록 정확히 조절하기 위해 사용하는 RF 회로의 일종이다. (보통 위상이 몇도라고 하기 보다는 몇분의 몇 파장이라는 식으로 많이 적용된다)

즉 고주파 RF에서는 phase 개념이 배경에 완전히 깔려 있어야 한다.

*Phase Noise (페이즈 노이즈 ;위상잡음)

주로 발진기(Oscillator)의 발진 성능을 나타내는 지표중의 하나로 사용되는 값이다.

발진기는 특정 주파수를 정확하게 만들어서 쏴야하는데, Tr의 불안정조건을 이용하여 발진을 시키다 보면 시간축 신호의 불안정성으로 인해 발진된 신호의 Sine파형 자체가 미세하게 찌그러지거나 떨리는(jitter) 경우가 발생한다.

즉 발진신호의 시간축 파형에 위상이 조금씩 밀리고 틀어져서 파형이 찌그러진 것처럼 보이게 되므로 위상잡음이라고 부른다. 실제 주 원인은 Tr의 열잡음과 1/f noise 때문이다.

시간축에서 위상의 오차에 대한 지표를 잡기에는 애매한 부분이 많다. 그래서 Phase Noise는 주파수축 spectrum상에서 발진된 신호형상을 통해 그 지표를 산정하게 된다.

이러한 이론적 배경을 뒤로 하고, phase noise를 눈에 보이는 지표대로 설명한다면 발진파형이 얼마나 샤프하게 잘 나오느냐로 보면 된다. 즉 원하는 주파수만 깔끔하게 나오느냐 아니냐로 봐도 무방하다. 그렇게 되려면 스펙트럼상에서 원하는 주파수만 깔~끔하게 위로 솟아있어야 좋은 발진기 출력이 될것이다.

그래서 Phase noise는 dBc/Hz 라는 단위를 사용한다.

즉 중심주파수에서 몇 Hz 떨어진 (즉 특정 Offset 주파수에서) 지점에서 중심주파수 신호 에너지보다 얼마나 전력이 떨어지느냐? 라는 것을 나타낸다. 중심주파수 이외에서 뜨는 신호전력은 잡음이라고 볼수 있기 때문에 결국 Phase Noise라는 일종의 잡음으로 분류하는 것이다. 예를 들어 *90dBc/Hz at 10kHz 라는 Phase noise 규격이라면, 중심주파수에서 10kHz 떨어진 지점에서의 1Hz 밴드폭의 전력이 중심주파수 전력보다 90dB이상 낮아야 한다는 의미이다. 고로 그 *값이 크면 클수록 중심주파수와 주변 주파수대역과의 레벨차가 크다는 뜻이므로, 결국 발진신호파형이 날카롭다는 뜻이 된다.

여기서 몇 Hz 떨어진 점에서의 전력과 비교해야 되느냐의 기준이되는 주파수 Offset은, 시스템 특성에 따라 LO(국부발진기)의 특성이 결정되면 그에 따라 다르게 된다. 한 Offset 주파수에서의 Phase Noise가 요구되기도 하지만, 경우에 따라 여러 주파수 Offset에서의 Phase Noise 규격이 요구되기도 한다. 아래에 일부 Phase Noise 규격사례를 들어보았다.

CDMA : *115dBc/Hz at 100Khz offset

GSM : *121dBc/Hz at 600Khz offset

발진기는 대부분 Mixer의 LO(국부발진기)용으로 사용되기 때문에 Phase Noise 특성이 나쁘면 송수신기의 감도나 여러가지 성능이 저하된다.

*Phase shifter (위상천이기)

phase shifter란 말 그대로 위상을 옮겨주기 위한 회로/구조물이다.

(shift란 용어는 무언가를 들어서 옮긴다는 뜻이고, 말 그대로 위상을 특정 위상으로 옮겨준다는 뜻이다.)

위상변조를 위해서는 당연해 위상을 90도, 120도 등 원하는 위상으로 바꾸어주어야 하기 때문에 phase shift 기능이 매우 중요하다. 뿐만 아니라 회로의 위상이 틀어졌을 때 보정해주기 위한 기능 및 회로 특성상 특별한 위상으로 동기시켜주어야 할 경우에도 phase shifter가 필요하다.

phase shifter를 구현하는 방법은 다양하다. 그냥 Microstrip line 하나의 길이만 조절해도 위상이 바뀌기 때문에 구현이 가능하다. 그러나 실제로는 위상을 원하는 만큼 가변적으로 바꾸어주고 싶기 때문에 zero gain amp 또는 all*pass filter 와 같은 형식으로도 많이 사용한다. 둘다 amp, filter로서는 제기능을 하는 회로가 아니지만, 위상을 가변적으로 천이시킬 수 있다. (전자회로 책에 잘 나와 있음)

PLL을 구현할 때도 위상을 동기시켜주기 위해 임의의 위상으로 변화시키기 위해 내부에 phase shifter가 들어가기도 한다.

*Phased Array Antenna

Phased Array Antenna는 다수의 고정된 안테나 소자와 공간상의 주어진 각도로 빔을 주사하기 위한 가변 위상 및 시간 지연 제어기 그리고 이와 결합된 급전선으로 이루어진다. 그리고, 또 여기에 빔 패턴을 변화시키기 위하여 가변 진폭 제어기가 추가되기도 한다.

배열은 그들의 부엽 수준이나 방사 패턴의 형태를 제어하기 위해 구현되지만, 배열을 사용하는 궁극적인 목적은 빔의 방향을 전기적으로 조정하기 위함이다.

Phased Array Antenna는 레이더 시스템이나 상용 통신 시스템에 이르기까지 많은 분야에 적용된다. Phased Array Antenna는 전기적이 주사 방법및 주사 범위를 확대하는 방법에 대해 연구가 진행되고 있다.

Phased Array Antenna는 기존의 배열 안테나와는 달리, 궤환 제어를 통해 각각의 배열 소자들의 특성을 최적화 함으로써 시스템의 전체적인 성능을 향상시킨다. 제어 신호는 안테나로부터 수신되는 방사 필드로부터 유도되며, 이 제어 신호를 사용하여 원하는 신호의 입사 방향에 대해 안테나 배열 소자들의 위상을 정합시킴으로써 안테나의 주 빔을 입사 신호의 방향으로 형성하게된다.

전기적으로 빔을 주사하는 방법은 위상, 시간 지연, 주파수, 전기적인 급전선 스위칭 등의 네 가지 기본 구조로 나눌 수 있다.

위상을 이용하는 방법은 가장 기본 적인 구조로 위상 천이기를 사용하여 배열 소자의 위상을 직접적으로 변화시키는 것이고, 시간지연 방법은 소자들에 신호를 서로 다른 시간에 인가함으로써 위상의 변화를 유도하는 것이며, 주파수 방법은 배열소자에 인가되는 신호의 주파수를 서로 다르게 함으로써 위상의 변화를 유도하는 것이다, 그리고, 급전선 스위칭 방식은 각각 배열 소자들이 서로 다른 방향으로 방사 패턴을 형성하며, 신호의 입사 방향의 소자들을 동작시킴으로써 주사가 이루어진다.

초기에는 위상 천이기를 사용하여 위상 배열 안테나를 구현하였지만, 구현이 용이하지 않아 다른 형태의 구조들에 대해 연구가 진행되고 있다.

*phonetic code, 이니셜 표기

예전에 HAM 활동을 하던 시절에 익힌 겁니다.

쉽지만 쓰이는 곳이 많은데요.

아직 안올리신거 같아서 간단하게 올립니다.

무선 통화중이거나..

영문 이니셜이 정확하게 어떤건지 알고자 할때

사용하는 방법이다.

제 2, 제 3 코드도 있으나 여기서는 간단하게 표기한다.

한글 코드도 있으나 국내용이므로 생략한다.

A : ALPHA ( 알파 )

B : BRAVO ( 브라보 )

C : CHALIE ( 챨리 )

D : DELTA ( 델타 )

E : ECHO ( 에코 )

F : FOXTROT ( 폭스트로트 )

G : GOLF ( 골프 )

H : HOTEL ( 호텔 )

I : INDIA ( 인디아 )

J : JULIET ( 줄리엣 )

K : KILO ( 킬로 )

L : LIMA ( 리마 )

M : MIKE ( 마이크 )

N : NOVEMBER ( 노벰버 )

O : OSCAR ( 오스카 )

P : PAPA ( 파파 )

Q : QUEBEC ( 퀘벡 )

R : ROMEO ( 로미오 )

S : SIERRA ( 시에라 )

T : TANGO ( 탱고 )

U : UNIFORM ( 유니폼 )

V : VICTOR ( 빅터 )

W : WHISKEY ( 위스키 )

X : X*RAY ( 엑스레이 )

Y : YANKEE ( 양키 )

Z : ZULU ( 줄루 )

ICAO(국제민간항공기구)에서 제정한 포네틱 코드 A에서 ALPHA가 아니라 ALFA입니다.

포네틱 코드를 쓰는 이유 :

무선통신의 특성상 통화로에는 잡음이 동반된다.

물론 스퀠치 회로를 사용하더라도 수신신호가 약하면 잘 알아들을 수 없다.

영어 A를 발음한다고 예를들면, 보통 에이라고 하지만 알파라고 발음함으로서 수신정확성이 높아진다. 그래서 포네틱 코드를 사용하는 것이다.

숫자에서는 0을 나다제로, 1을 우나원, 2를 비소투, 3을 테라쓰리, 4를 카테포, 5를 펜타파이브, 6을 속시식스, 7을 세테쎄븐, 8을 옥토에잇, 9를 노베나인 등등으로 발음한다.

주로 아마추어무선통신(HAM)에서 사용하며 선박통신, 항공통신 등에서도 자주 사용한다.

국문 통화표도 있지만 생각합니다.

*Physical Length (물리적 길이)

10mm, 27mil, 5cm 등 실제 소자/선로의 물리적인 길이를 지칭하는 용어이다.

언뜻보면 그냥 영어이고 전문용어가 아니긴 하지만, 회로를 설계할때 파장단위 설계 (Electrical Length)를 기준으로 설계하는 경우가 많기 때문에 그 반대용어로 많이 사용된다.

무슨 학문상의 물리적인 무슨 길이를 말하는게 아니라 실제로 쟀을때 측정되는 길이를 의미한다

*PIMD (Passive Intermodulation Distortion)

IMD는 주로 능동소자에서 발생하지만, 수동소자 역시 완벽한 선형동작을 하는 것은 아니기 때문에 미세한 비선형적 동작으로 인해 IMD가 발생한다.

이렇듯 수동소자/회로 에서 발생하는 IMD를 PIMD라 불리우며, 능동회로나 시스템에 비해 비선형성이 매우 적기 때문에 요구조건이 낮은 편이다. 보통 커넥터의 경우 160~180dBc, 커플러의 경우 140dBc, 필터류의 경우 160dBc 정도 요구된다.

*PLL (Phase Locked Loop)

(KAIST NEWSLETTER에서 발췌했음을 먼저 INFORM 드립니다)

대부분의 신호 전송 시스템에서는 비변조된 클럭 신호를 포함한 바이

너리 디지털 신호 형태로 데이터를 송수신 한다. 이 경우 흔히 신호 사이에 타이밍 스큐(timing skew) 문제가 발생하므로 디지털 데이터 송수신시스템은 디지털 데이터로부터 타이밍 스큐 문제를 해결 함과 동시에 데이터를 정확하게 복원해야만 한다. 이를 실현하기 위해 클럭 및 데이터 복구 회로(clock recovery circuit)가 사용되고 있으며, 정확한 클럭 복원을 위해서 PLL(Phase Locked Loop)이 널리 사용되고 있다. PLL(Phase*Locked Loop)이란 위상 잠금 장치를 의미하며, 송신해온 신호의 위상을 동기(synchronization) 시키는 위상동기루프(회로)를 말한다. 위상동기란 기준신호원에 관해 일정한 위상각에서 동작하도록 발진

기 또는 주기신호발생기를 제어하는 것을 말하며, 위상동기루프는 디지털 피변조파의 동기복조, 코히어런트 반송파의 추적, 임계의 연장, 비트(bit)의 동기, 심벌의 동기 등에 사용된다. 위상동기는 입력과 출력을 독립적으로 수행할 수 있는 엘러스틱 스토어(ES:elastic store)에 의해 전송로의 지연변동이나 흐트러짐에 따른 입력신호의 위상변동을 흡수해

특정한 시간위치에 입력신호의 프레임 위상을 맞추는 것을 말한다.

1. 기본적인 PLL의 해석

PLL 구성은 그림 1과 같이 Phase Detector(PD), Loop Filter(LP), Voltage Controlled Oscillator(VCO)로 이루어져있다. Phase detector 는 두 신호의 위상을 비교하여 위상차에 비례하는 전압을 출력하는 회로 이고, loop filter는 phase detector로 부터 입력되는 에러 신호를 걸러내는데 사용하는 한편 PLL의 feed*back loop를 보상하는 역할도 한다.

Voltage controlled oscillator는 입력 전압에 비례하는 주파수를 출력한다. 또한, 위상은 주파수를 시간에 따라 적분한 것이므로 제어 전압을 조정함으로써 출력 위상을 조정할 수 있다. 앞서 언급하였듯이 PLL은 많은 응용 분야에 사용되지만 모든 응용 예에서 주된 동작은 위상 동기이다. 이런 동작은 주로 위상에 대한 s*domain 모델로 해석할 수 있다. 만약 PLL 블록의 응답특성이 선형적이라면 그림 2와 같은 선형 소신호 AC PLL 모델을 적용할 수 있다

2. VCO(Voltage Controlled Oscillator)

VCO는 그림 3과 같이 입력 제어 전압 에 비례하는 주파수를 출력하는 회로이다. VCO의 종류를 살펴보면 크게 differential delay chain oscillator와 inverter chain oscillator로 구분할 수 있다. 이외에도 수동 소자를 이용한 VCO들이 있는데 RF 통신에 응용이 한정되므로 여기서는 집적 가능한 VCO에 대해서만 언급한다. Differential delay chain oscillator는 그림 3과 같이 차동 입력 차동 출력 op*amp. 의 +, * 단자 를 그림과 같은 형태로 연결한다. Differential delay chain oscillator의 장점은 전원 전압 잡음 제거 능력이 비교적 좋다는 것이다. 그러나 그림 3과 같이 delay chain 당 많은 트랜지스터가 필요하고 주파수 가변범위가 좁으며 차동 출력을 단일 출력으로 바꿔야 하는 단점을 갖고 있다. 다른 집적 가능한 VCO에는 inverter chain 형태의 VCO가 있다. 그림 4 에 대표적인 inverter chain 형태의 VCO를 나타냈다[2]. Inverter Chain VCO는 differential chain oscillator 와는 반대로 적은 개수의 트랜지스터로 구현 가능하고 주파수 가변범위가 넓고 단일 출력을 갖는 장점이 있다. 따라서 inverter chain 형태의 oscillator가 클럭 및 데이터복구 응용에 많이 사용되고 있다. Inverter chain VCO의 구성과 동작은 다음과 같다. 그림 4에서 트랜지스터 M2, M3는 인버터와 같이 동작하고 M1, M4는 전류원과 같이 동작한다. 트랜지스터 M1, M4는 M2, M3에 흐르는 가용 전류를 제어하므로 current starved inverter 또는 current controlled inverter (CCI) 라고 불리우고 있고 이러한 형태의 VCO를 Current Strarved VCO(CSV)라고

도 한다. 트랜지스터 M5, M6의 드레인 전류는 서로 같고 입력 전압에 따라 결정되며, M5, M6 트랜지스터는 각각의 inverter와 전류원단에 미러 형태로 연결되어 전류를 흘려준다. CSV의 출력 주파수는 다음과 같이 구할 수 있다. 먼저 M2, M3의 총 커패시턴스를 다음과 같이 구한다. 여기서는 PD의 이득[V/rad]이며, 는 입력 위상차이다. 그림 5에 이상적

인 PD의 동작을 그렸다. 실제 전달 특성은 그림 5와 같이 선형성을 갖지 않으며 큰 위상차에 대해서는 단일한 특성을 나타내지 않는다. 더구나 는 입력 신호의 duty cycle과 크기에 영향을 받기도 하며 입력과 출력 위상차가 매우 작을 경우 그 차이를 검출해 내지 못하는 dead zone이 있을 수 있다. PLL에서 phase error가 dead zone내에 위치할 경우 제

어 전압을 변화시키지 못하므로 phase jitter를 발생시킨다. PFD는 PD와 달리 위상차뿐만 아니라 주파수차이도 검출해낸다. 즉, PFD 출력 제어 전압이 lock이 되지 않은 상태에서는 출력이 주파수 에러에 대한 함수이고, lock이 된 상태에서는 위상 에러의 함수이므로 PFD

를 사용하는 PLL은 loop filter 형태에 상관없이 어떤 조건에서도 lock된다. 그러므로 PFD가 PLL의 acquisition range와 lock speed를 현저히 증가시킬 수 있다. 이러한 이유로 PLL에 PFD를 많이 사용한다. 전형적인 PFD의 동작은 그림 6과 같다. 만약 입력 주파수가 입력 보다 크면 PFD는 양의 값을 갖도록 하는 UP신호를 발생시키고 반면 음의 값을 갖도록 하는 DOWN 신호는 0을 유지한다. 반대로 가 보다 낮은 주파수이면 UP은 0을, DOWN은 1을 발생시킨다. 만약 와의 주파수가 동일하다면 PFD는 UP과 DOWN이 똑 같은 폭을 갖는 펄스 신호를 발생시킨다. 원칙적으로 UP과 DOWN이 동시에 1로 되지는 않는다. 그러므로 UP * DOWN의 평균값은 와 사이의 주파수 또는 위상의 차이를 나타낸다. 앞서 설명한 것과 같은 동작을 하기 위해서 PFD는 UP=0, DOWN=0; UP=0, DOWN=1; UP=1, DOWN=0 와 같이 세 가지의 논리 상태를 가져야 한다. 또한 PFD의 출력이 입력의 duty cycle에 의존하는데 이를 줄이기 위해 edge*triggered sequential machine으로 구현하여 와 의 상승 천이 또는 하강 천이에서만 상태가 변하도록 설계해야한다. 그림 7 에 PFD 동작을 요약한 state diagram을 나타냈다. 그림 7 에서 만약 PFD가 UP=0, DOWN=0인 ground state일 때 가 천이 한다면 UP=1, DOWN=0인 상태 I로 변할 것이다. 회로는 가 천이할 때까지 그 상태에 머무르고 가 천이하면 state 0으로 되돌아간다. state 0과 state II 사이의 스위칭 순서도 유사하다. 그림 7 의 state diagram에서 중요한 것은 만약 주파수가 주파수보다 크다면 가 두 번 천이하는 동안 도 역시 두 번 천이하며 이들간에 시간간격이 있다는 것이다. 이것은 PFD가 state II에서 시작하더라도 state 0을 거쳐 state I 으로 천이 한다는 것을 의미한다. 그림 7과 같이 동작하는 PFD는 그림 8과 같은 two edge*triggered resettable

D flip*flops으로 구성할 수 있다[3]. 여기서 D 단자가 1로 연결되고 reset 단자가 있는 flip*flop은 각각 설계를 달리 할 수 있다. 보편적으로 사용하는 NAND based PFD를 그림 9 에 나타냈다. NAND based PFD는 비교적 간단한 구조이다. 그러나 그림 9의 화살표와 같이 reset path가 6개나 되어 reset delay가 크다. 즉, 상승 시점에서 UP 신호가 1이 되

고 Vosc의 상승 시점에서 DOWN 신호가 1 이 된다. 따라서 와 의 위상차가 매우 작으면 각각의 상승 시점에서 UP과 DOWN이 논리 1로 천이되고 reset에 필요한 시간동안 1이 되어 지연시간을 가지게 된다. 이와 같은 지연시간은 dead zone을 발생시키므로 가능한 작아야 한다. 또한 NAND based PFD는 많은 개수의 트랜지스터를 사용해야 하는 단점이 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 dynamic logic을 사용하여 PMOS와 NMOS의 W(Width)/L(Length) 비를 적절히 조정하여 원하는 출력을 얻는 회로 기법이 보고되었다. Dynamic logic gate PFD는 전원과 접지사이의 전류 통로가 적어야만 저전력을 구현할 수 있다. 이는 적은 개수의 트랜지스터를 사용하여야 한다는 것을 의미하며 결과적으로 기생

커패시턴스가 작아지므로 보다 높은 주파수에서도 동작이 가능하다.

3. Charge Pump와 Loop Filter

PFD의 출력은 loop filter에 직접 연결하지 않고 그림 10 과 같이 구성한다. 그림 10 (a)는 tri*state 출력을 내는 회로로서 UP과 DOWN 신호가 low일 때 M1, M2가 꺼지므로 출력은 high impedance 상태가 된다. 만약, UP 신호가 high이면 M2가 켜지고 출력이 VDD로 올라가게 된다. 만약 DOWN이 high가 되면 출력은 low로 된다. 이 회로의 단점은 트랜지스터 M2가 켜졌을 때 전원 잡음이 트랜지스터 M2를 통해 출력 전압에 영향을 준다는 것이다. 이러한 현상은 VCO 제어 전압을 변조시키므로 이 구조는 전원 잡음에 민감하다. 두 번째 PFD의 loop filter 구동 방법은 그림 10 (b)에 보인 charge pump 라고 불리는 회로이다. 이 회로는 그림과 같이 M1, M2 트랜지스터가 전류원과 직렬 연결되어 있어서 PFD의 UP 신호가 high가 되면 M2가 켜지고 전원에서 loop filter로 전류를 흘린다. 또한, DOWN 신호 발생시 M1이 켜지고 loop filter로 부터 접지로 전류를 흘린다. 이러한 동작 특성 때문에 charge pump 방식은 전원 전압 잡음에 둔감하다. 또한, 넓은 주파수 범위와 phase capture 범위를 제공하고 정상상태 위상에러를 줄이기 위한 능동 소자가 필요치 않으며 간단하고 유연한 설계, 이산 시간 해석이 가능하다는 장점이 있다. 반면 아날로그 PLL에 비해 느린 lock*in time, dead zone, 잡음이 많다는 단점이 있다.

Loop filter는 PFD와 charge pump에서 출력하는 에러 신호의 잡음을 걸러내고 PLL feed*back loop를 보상하는 역할을 한다. 즉, loop filter를 사용함으로써 제어전압의 급격한 변화를 방지하고 잡음 제거를 하며 충분한 위상 마진을 확보함으로써 PLL 을 안정하게 한다. PLL의 안정성 확보는 PFD 이득, VCO 이득, 분주비 등이 정해졌을 때 가능하며 loop filter의 설계는 op*amp.의 보상회로 설계와 유사하다. Loop 잡음 제거는 시스템의 개회로 이득 주파수를 가급적 작게 설계함으로써 제거할 수 있다. 이는 DC 점에 극점을 위치시키고 충분한 위상 마진을 유지하기 위해 단일 이득 주파수 바로 앞에 영점을 위치시키면 된다. 또한 고주파 잡음 제거를 위해 두 번째 극점을 단일 이득 주파수 보다 높은 곳에 위치시키면 된다. 이러한 Loop filter의 전달 특성과 PLL 전체 전달 특성, 이러한 특성을 갖는 회로 예를 그림 11 에 보였다. 잡음 제거를 위한 두 번째 극점은 이며 입력된 잡음을 감쇠 시킴을 알 수 있다. 이와 같이 loop filter는 PLL의 안정성 및 잡음과 관계가 있으므로 주

의하여 설계하여야 한다.

4. 맺음말

PLL의 동작해석 및 각 building block 에 대해 살펴보았다. PCS, WLL 및 IMT2000 등 무선 통신 시스템에 필수적으로 사용되는 PLL 모듈은 최첨단 핵심기술이 요구되는 제품으로 기존에는 대부분 수입에 의존했으나 최근 국내 기술의 발전에 힘입어 점차 수입 대체 비중이 높아지고 있다. 최근 몇 년간 이동전화기에 사용되는 RF부품 제작 기술 또한 급진전

했으며 이동 통신용 RF부품은 과거에 비해 놀라울 정도로 소형 경량화 되어 단말기의 휴대성을 높이고 있다. 이러한 추세에 따라 PLL 모듈도 소형화가 급속히 진행되고 있다. 이러한 PLL 특성을 향상시키기 위해서는 LSI 개발이 중요한 과제로 등장하고 있어 국내 업체들의 R&D 투자확대와 기술개발 노력이 요구되고 있다. 더우기 이 기술은 앞으로 WLL과

IMT2000 등 차세대 통신 시스템에도 그대로 적용되는 기술이므로 이에 대한 기술의 확보는 무엇보다도 중요하다. PLL은 내부 로직에 의해 특정 주파수 원을 정확하게 뽑아낼 수 있기 때문에 이동통신에서는 LO(국부발진기)용으로 많이 사용된다. *PM (Phase Modulation, 위상변조) PM, 위상변조는 주파수변조(FM)와 비슷한 개념이다. 주파수변조는 주파수의 변화에 정보를 싣고, 위상변조는 위상의 변화에 정보를 싣지만 신호도메인에서 두 변조 신호의 특성을 관찰하면 유사한 이론적 특징을 발견할 수 있다.

실제 아날로그 통신에서 위상변조는 그리 많이 사용되지 않고, 디지털 변조에서 PSK 등의 위상의 천이(shift)하는 방식으로 많이 응용된다.

*PMR (Private/Professional Mobile Radio)

PMR은 제한된 사용자들끼리 단말기나 고정국을 통해 양방향으로 통신할 수 있는 무선통신, 즉 무전기를 말한다. 주파수 자원을 공용으로 나누어 쓰기 때문에 국내의 TRS 서비스와 유사한 것이다.

이것은 유럽에서 사용하는 방식으로서 TRS보다는 일반 무전기 시스템에 더 가까우며, 현재는 PAMR을 거쳐 디지털 TRS시스템인 TETRA로 발전하였다

*PN code (Pseudo Random code . 의사 랜덤 코드)

CDMA에서 기지국/단말기를 구분하기 위해 사용한다는 PN code란, 마치 주기성이 없는 랜덤한 잡음처럼 보이는 특정 신호를 의미한다.

Pseudo(스도)란 말의 의미는 우리말로 구라,삐짜,짜가 뭐 이런 뜻이다. 한마디로 진짜는 아니고 비슷한 사이비라는 의미이다.

Pseudo Random 이란 말은 마치 랜덤(무작위)한 듯해보이는 신호지만 사실은 주기가 매우 긴 의도된 신호이기 때문에, 마치 random한 신호처럼 보인다는 의미로서 Pseudo란 말이 붙었다. 이렇게 마침 랜덤 잡음처럼 만들어진 PN 신호는 명확한 규칙성을 가지고 있기 때문에 CDMA등의 시스템에서 단말기나 기지국을 구분하는 고유코드로서 활용이 가능하다. 즉 일종의 암호처럼 사용되는 것이다. CDMA에서는 크게 3가지의 PN code가 사용된다.

1. Walsh code : 단말기가 채널을 구분할때

2. Long code : 기지국이 단말기를 구분할때

3. short code : 단말기가 기지국을 구분할때

기지국의 숫자는 제한적이고 정해져 있으므로 short code로 구분이 가능하지만, 단말기는 그 수가 훨씬 많기 때문에 서로를 구분하기 위해서는 더 연장된 long code가 필요하다.

이러한 코드들은 PN code의 특성 * 즉 잡음처럼 보이지만 교묘히 의도된 * 신호를 사용함으로써 그 code를 모르는 사람에게는 잡음처럼, code를 아는 사람에겐 신호가 전달되게 하는 중요한 역할을 한다. 

*Polarization

Polarization 즉, 흔히 약자로 pol.이라고 많이 부르는 이것은 전자파의 E필드 방향성을 의미하는 용어이다. 전자기파는 시간에 따라 주기적으로 크기가 변화하는 sine파형으로 +와 *를 오가는 E field와 H field가 수직을 이루며 진행한다. 여기서 특정 방향으로 진행하면서 E field의 방향이 어떻게 바뀌느냐를 정의한 것이 바로 pol이다. E,H filed vector는 진행방향에 수직으로 존재하는데(TEM wave), 전자기파가 진행하면서 E filed vector가 하나의 축 방향의 +,* 로만 주기적으로 변화하는 것이 가장 일반적이고, 이것을 linear polarization이라고 한다. 전자기파가 진행하면서 E field vector가 진행방향을 중심으로 원형으로 회전하는 경우는 circular polarization이라 부르고, 만약 완전한 원향이 아니라 특정 축 방향으로만 E field vector가 더 크게 움직이면 elliptical polarization이라 부른다.(진행방향 정면에서 보면 타원형으로 보이므로) Pol이 중요한 이유는, 안테나에서 신호를 주고 받을때 pol 형식이나 방향이 맞지 않으면 서로 수신이 불가능하기 때문이다. 또한 도파관의 연결부에서 전자파가 진행할 때도 서로 pol이 맞지 않으면 신호 에너지 전달이 제대로 되지 않는다.

Pol의 정의 자체는 그냥 한번에 이해하기는 다소 어렵지만, 그 개념을 사용하기는 그리 어렵지 않다. 진행방향에 E,H field가 각각 수직으로 존재하는 전자기파에서 E filed 방향의 변화를 의미한다고 보면 된다.

*Positive Feedback (정궤환, 정귀환)

Amp류의 설계에서 gain을 증가시키기 위해 출력의 일부를 입력으로 되돌려 보내는 feedback 방식. 또는 본의아니게 그런 feedback이 걸려서 gain이 증가되는 현상을 말한다.

Positive feedack을 걸면

* Gain 증가

* 그에따른 distortion 증가

* distortion 증가에 따른 선형성 악화

* 안정도가 떨어짐

그런데 실제로 gain을 증가시키기 위해 positive feedback을 거는 경우는 드물다. gain을 올리려면 굳이 이런 positive feedback말고도 방법이 많은데 잃는 것도 만만치 않기 때문이다. 실제로 amp를 설계할때는 positive가 아닌 정반대의 특성을 가진 negative feedback을 주로 사용하게 된다.

*PPP(Point*to*Point Protocol)

시리얼라인 프로토콜의 인터넷 표준.

SLIP의 기능을 기본적으로 제공하고, 9600bps이상의 전송률, 오류 감지 기능 등을 갖고 있다. 전화선과 모뎀을 이용하여 컴퓨터를 인터넷에 접속시킬 수 있게 하는 프로토콜.

PPP는 가정의 컴퓨터가 TCP/IP 패킷(인터넷에서의 정보 전송 단위 블럭)을 송수신할 수 있게 한다. 즉, 보통 전화 회선과 모뎀을 사용하여 컴퓨터가 TCP/IP 접속을 할 수 있도록 하는 가장 일반적인 인터넷의 프로토콜이다. SLIP(Serial Line Internet Protocol)과 유사하나 에러 검출, 데이터 압축 등 현대적인 통신 프로토콜 요소를 갖고 있어서 SLIP에 비해서 성능이 좋다. 원래 PPP(Point to point protocol)는 LAN(Local Area Network) 기기 제조업체가 서로 다른 원격지 라우터/브릿지들을 접속하기 위해 고안된 프로토콜이다. 그러나 지금은 PC와 인터넷 서비스 제공자(ISP, Internet service provider)를 연결하기 위한 프로토콜로 더 많이 사용된다. 즉 PC로 인터넷 제공업체에 접속하는 다이얼 업(Dial*up) 방식으로 모뎀을 통해 전화를 걸고, PPP 수속(Negotiation)을 한 후, IP 통신으로 실제 데이터 전송이 이루어져 인터넷 서비스를 사용 할 수 있게 되는 것이다.

PPP는 전이중(full*duplex) 방식의 프로토콜로 다양한 여러 물리적 매체(twisted pair선, 광섬유선, 위선 전송)에 사용될 수 있다. PPP는 패킷의 캡슐화(encapsulation)에 HDLC(High Speed Data Link Control)의 변형을 사용한다

*PREDISTORTION

*전치보상 회로(PREDISTORTION CIRCUIT)의 특징

1. 전치보상 회로(PREDISTOR)는 PM계 송신기를 이용하여 FM파를 얻는 간접 FM방식에 사용되는 회로이다.

2. FM의 변조지수 M=Δf/fp가 PM의 최대위상편이 Δθ(=Δωc/ωs)와 같게 하기 위해서는 신호파fp에 반비례하여 Δθ를 감소시켜야 되고 동일한 주파수 스펙트럼 분포를 얻기 위해 신호파 위상이 90도 차이가 있어야 한다. 즉, 입력과 출력의 위상차가 90도가 되어야 한다는 뜻입니다.

이러한 기능을 수행하는 적분회로를 전치보상회로(PREDISTORT)이라고 한다.

3. PRE*DISTORT의 입출력 전압비

Vo/Vi={1/(jωpc)}/{R+1/(ωpc)}

여기서, R>>1/ωpc의 주파수 범위에서는

Vo/Vi=1/jωpc=*j/ωpc

4. 윗 식에서 알 수 있듯이 신호파의 주파수에 반비례한 전압비를 가리킴과 동시에 위상π/2[㎭] 만큼 지연시키는 작용을 하고 있다.

5. 또 이회로는 차단 주파수 fc=1/2πf[hz]의 저역 필터이기도 하므로 신호파 주파수 fc이하가 된 경우는 감쇠하지 않는다.

*Processing gain (확산이득)

확산이득은 송신하는 쪽에서 보면 신호를 주파수 대역에서 얼마나 넓게 분산시키느냐 하는 정도, 즉 관점을 바꾸면, 신호의 크기가 얼마나 줄어드는지를 나타내고 (대역이 넓어 지면서 신호의 크기가 줄어드는 이유는 원래 신호가 가지고 있는 에너지 양은 일정하고, 이 에너지가 주파수 대역으로 넓게 퍼지게 되므로 넓게 퍼진 만큼 그 크기가 작아져서 에너지 보존의 법칙을 만족시킨다.), 수신하는 입장에서 보면 신호를 1 이라는 크기로 수신했을 때, 역확산 과정을 거치면 신호의 크기를 얼마나 크게 키울 수 있는지를 나타낸다.

이를 확산이득으로 나타낸 것은 수신한 쪽에서 다른 신호와 같이 수신되었을 때 역확산 과정에서 다른 간섭신호는 다시 확산이 되므로 그 크기가 확산이 되는 만큼 줄어들게 된다. 그러나 원래의 신호는 역확산 과정에서 확산이득 만큼 신호가 커지게 되므로, 확산 특성을 나타낼 수 있는 파라미터이다.

*protocol (프로토콜)

프로토콜이란 통신규약을 말하는 것으로서, 송신과 수신단에서 같은 프로토콜을 사용해야만 통신이 가능하다.

프로토콜은 일종의 기계간의언어와 같은 것으로서, 우리가 우즈베키스탄 사람과 말이 안통하는 것처럼 말하는이와 듣는이가 같은 단어, 같은 문법을 사용하는 동일 언어를 통해 대화를 해야만 의미가 전달되는 것과 같다.

프로토콜에는 변조방법, 에러복구법, 데이터 처리법과 순서 등 통신에 필요한 모든 규약을 포함하고 있는 set이다. CDMA, AMPS라고 부르는 통신방식 자체가 각각 거대한 프로토콜을 이루고 있는 것이다.

이러한 프로토콜이 필요한 가장 큰 이유중 하나는 통신과정에 발생하는 잡음과 장해에 의한 에러를 복구하기 위한 목적이다. 그러기 위해 고주파로 변조하기도 하고, 에러복구 코드를 넣기도 하는데 이러한 일련의 과정이 송신단과 수신단에 정확하게 일치해야만 정상적인 통신이 가능한 것이다.

<라이코스 백과사전 참조>

정보기기 사이 즉 컴퓨터끼리 또는 컴퓨터와 단말기 사이 등에서 정보교환이 필요한 경우, 이를 원활하게 하기 위하여 정한 여러 가지 통신규칙과 방법에 대한 약속 즉, 통신의 규약을 의미한다.

통신규약이라 함은 상호간의 접속이나 절단방식, 통신방식, 주고받을 자료의 형식, 오류검출방식, 코드변환방식, 전송속도 등에 대하여 정하는 것을 말한다. 일반적으로 기종(機種)이 다른 컴퓨터는 통신규약도 다르기 때문에, 기종이 다른 컴퓨터간에 정보통신을 하려면 표준 프로토콜을 설정하여 각각 이를 채택하여 통신망을 구축해야 한다. 대표적인 표준 프로토콜의 예를 든다면 인터넷에서 사용하고 있는 TCP/IP가 이에 해당된다.

정보통신의 상대방은 일반적으로 원격지에 있다. 따라서 정보를 전송하기 위해서는 정보를 전기적인 신호의 형태로 변환하고 그 변환된 신호가 통신망을 통해 흐르도록 하는데, 통신망에는 정상적인 신호의 흐름을 훼방하는 여러 가지 현상이 존재하게 된다. 이러한 현상은 정확한 정보의 전송을 방해하여 도중에 오류가 발생되는 원인이 된다.

프로토콜이라는 규약의 집합 속에는 이러한 오류에 대응하기 위한 약속이 대단히 중요하다. 또한 정보를 정확하고 효율적으로 전송하기 위해서는 송수신 개체 간에 서로 정보의 전송 시점과 수신 시점을 맞추는 일(동기화)도 수행해야 하고, 정보 흐름의 양을 조절하는 흐름 제어방법도 역시 사전에 약속하여 프로토콜 속에 포함해야 한다.

이러한 오류제어, 동기, 흐름제어, 코드변환, 전송속도 등에 대한 약속 이외에도 통신하는 상대방의 위치에 따라 통신 개체가 어느 OSI 계층에 있는 가와 효율적인 정보전송을 위한 기법, 정보의 안전성(보안)에 관한 약속들도 프로토콜의 범주에 포함되어야 한다.

*PSK (Phase Shift Key)

0,1의 디저털 신호를 전송할 때 사용하는 프로토콜로서, 0이냐 1이냐에 따라 위상이 변화하여 전송하는 방식이다. 실제 디지털 전송에서 많이 사용하는 프로토콜이다.

0과 1로만 구성되어 180도의 위상차가 발생하는 것을 BPSK라고 하고, 00, 01, 10, 11의 4가지 신호를 90도씩 신호의 위상차를 두고 보내는 것을 QPSK라고 한다. 경우에 따라 그 이상의 신호 묶음에 다양한 위상차를 두고 송수신하는 경우는 MPSK라고 부른다.(여기서 M은 위상차의 가짓수를 지칭하는 숫자를 넣는다)

*PSTN (Public Switched Telephone Network)

PSTN은 뭔가 특별한 말처럼 보이지만 현재 우리가 사용하고 있는 유선 전화망을 부르는 명칭이다. 이동전화나 TRS등은 자체적인 망을 구축한 상태에서, 중앙국등에서 PSTN망에 접속할 수 있게 함으로써 모든 전화망에 연결되도록 하고 있다.

*PTC Thermistor (positive temperature coefficient)

온도가 높아지면 저항값이 올라가는 써미스터.

<라이코스 백과사전 참조>

정특성(正特性) 서미스터(thermistor)라고도 한다.

니크롬선과 같은 것에 대신하는 안전한 발열체다. 또 극히 단시간 동안 전류가 흐르면 전기저항이 커져서 전류가 흐르지 않게 된다는, 이른바 스위치 작용을 이용한 것으로 텔레비전 섀도마스크(shadow mask)의 소자용(消磁用), 에어컨의 모터 기동용 등의 용도도 있다.

PTC를 벌집 구조로 성형(成型)하여 그 사이를 지나가는 공기 등을 직접적으로 가열할 수 있도록 한 것은 헤어드라이어나 의류건조기를 만드는 데 사용된다.

*Q Factor (Quality Factor)

코일(coil)에다 외부로 부터 온 에너지를 저장 할수있읍니다,그러나 저장된 에너지는 코일 자체의 저항성분에 의해 시간이 흐르면서 소멸되는데 이때 발생되는 손실의 정도를 규정하기 위해 도입되는 것이 바로 Q Q(Quality)*Factor 개념입니다.

Q = Reactance / Resistance

여기서 Reactance 는 코일의 inductance 에의한 저항성분 이며,

Resistance 는 Ohmic 저항성분을 의미합니다.

흔히 Q값이라 불리우는 Quality factor는 말그대로 일종의 품질을 의미하는 값이다. 실제로 Q라 불리우는 값은 크게 두가지로 많이 사용된다.

1. Inductor의 경우, 허수부/실수부의 비로 정의되며, 위의 설명처럼 자기장으로 에너지를 축적해두는 경우 손실의 정도를 나타낸다. Inductor가 아니더라도, 회로의 Q값으로 표현되기도 하는데 정의는 같다. 이경우 Loaded Q와 Unloaded Q로 분류되기도 한다.

2. BPF나 공진기, 발진기처럼 특정 주파수 스펙트럼에 샤프하게 에너지가 뜨는 경우, 그 파형의 에너지 집중도를 표현할 때도 Q라는 지표를 사용한다. 그경우 수식은

Q = 중심주파수 / 3dB 대역폭

여기서 3dB 대역폭이란, 에너지가 가장 높은 주파수에서 양쪽으로 3dB씩 떨어지는, 즉 1/2가 되는 지점의 주파수 대역폭 (Bandwidth)을 의미한다. 즉 이 Q값이 높다는 것은 에너지가 샤프하게 집중된다는 의미가 된다.

위의 두가지 의미가 전혀 다른것처럼 보일지는 모르지만, 사실은 같은 의미이다. 초고주파공학책 등을 참고로 수식적으로 증명해보면 두 의미가 같다는 것을 알 수 있는데, 보는 관점에 따라 평가하는 방향이 다르다고 보면 된다.

*QPSK (Quadrature Phase shift key)

PSK 방식중 널리 사용되는 방식 중 하나로서, 00, 01, 10, 11일때 위상을 90도씩 바꾸어 송수신함으로써 쌍방간에 신호의 전달이 가능하게 한다.

*Quiescent current (대기 전류)

Quiescent current 란 , 우리말 해석 그대로하면 조용한 전류라는 의미이다.

이것은 주로 단말기, 그중에서도 Power Amp와 관련되어 많이 사용되는 용어로서, 단말기의 Quiescent mode:대기모드(즉 통화중이 아닌 기간)에서 PA에 흐르는 전류량을 의미한다.

단말기에서 가장 많은 전력을 소모하는 놈중 하나가 바로 Power Amp인데, 통화중일때는 어쩔수 없다쳐도, 비사용중일때도 많은 전류를 소모하게 된다. 그래서 단말기 PA들은 기본적으로 low power 모드와 high power 모드로 동작한던지 하는식으로 전력효율을 굉장히 중요하게 따지게 된다.

특히 거의 대부분의 시간을 차지하는 이런 대기모드에서는 최소한의 전력을 사용하도록 바이어싱되어야 하는데, 이런 Quiescent mode에서 PA가 얼마만한 전류를 소모하는가를 나타내는 spec으로서 Quiescent current라는 것이 존재한다. 당근 낮을수록 좋은 것이다.

이런 이유로 단말기 PA들은 Class A를 사용하기 힘들다. Class A는 최대전류의 반값에 해당하는 전류가 늘 입력되어, 입력신호가 있건 없건 전류소모가 똑같기 때문이다. 그래서 Class B에 근접한 Class AB로 주로 설계되어, 입력신호가 작을때 혹은 없을때는 작은 전류를 소모하고, 입력신호가 클때만 수백mA에 달하는 많은 전류를 소모하도록 특별한 바이어스 회로를 PA MMIC 내에 삽입하게 된다.

일반적인 단말기의 Quiescent current 는 100mA 안팎이며, 단말기가 기지국에서 매우 먼거리에 있을때 최대전력을 사용한다면 1A까지도 올라갈 수 있도록 되어있다.

Quiescent current 는 이동단말기의 배터리이용시간 증대를 위해 PA에게 부여된 중요한 효율 spec중 하나이다.

*Radiation Efficiency (방사효율)

안테나에서 입력전력대 방사전력의 비.

e_r = 방사전력/입력전력

입력된 전력은 모두 방사되는게 아니라 안테나에서 열로 소모되거나, 완벽히 방사되지 않아서 안테나주변에 reactance성분을 유기하며 존재하게 된다.

방사효율이란 이렇게 본의아니게 loss가 발생한 부분을 제외한 방사전력의 양을 입력전력에 비례하여 계산한 효율을 의미한다. 당연히 방사효율이 높을수록 안테나의 성능이 우수한 것이다. 이러한 방사효율은 Directivity와 곱해지면서 Antenna Gain이라는 대표적인 지표에 포함되게 된다.

*Rake receiver

다양한 다중 경로 전파 가운데 원하는 신호만을 선별하여 수신할 수 있게 구성된 수신기를 rake receiver라 하며 이를 수행하기 위해 delay profile을 탐색하거나 선별하는 기능 등을 갖추고 있다. 아주 빠른 주기의 fading이 발생하게 되는 경우에는 rake receiver로도 분해가 불가능하며 이 경우에는 전력 제어 기능으로 보상해야 한다. CDMA 이동 통신 시스템의 경우 전력 제어는 1[dB] 간격으로 100[dB] 범위에서 1초에 수백회 정도 신속하게 이루어진다.

*Reciprocal (상반성)

RF를 하다보면 reciprocal이란 용어를 접할때가 있다.

reciprocal이란 우리말로 하면 상반이 가능하다는 의미로서, 다시 말해서 뒤집어도 된다는 말이다. 이것은 회로적으로 S파라미터(matrix)를 다룰때 많이 나오게 된다. 즉 어떤 회로의 s파라미터 행렬이 자신의 역행렬과 같을때 우리는 reciprocal 하다고 부른다.

쉽게 설명하면 회로의 앞뒤를 뒤집어 붙여도 똑같이 동작한다는 의미이다.

기본적으로 비선형 회로는 reciprocal할 수가 없다. 입력출력 임피던스가 다르고, 내부 관계상 역으로 사용할수는 없기 때문이다.

그래서 reciprocal은 결국 수동회로일 경우에 주로 적용되는 말이며, 수동회로도 다 적용되진 않고 그중에서 일부 회로의 경우 recoprocal한 특성을 가지고 있다.

예를 들어 3dB divider의 경우, 1/4파장 hybrid coupler를 쓴다면 그것은 회로적으로 뒤집어도 똑같이 동작하는 완전한 대칭구조이므로 reciprocal하다. 반면 wilkinson divider 구조를 이용한다면 포트구조상 뒤집을 수가 없기 때문에 reciprocal하다고 볼 수 없다.

reciprocal은 수동회로중에서 전후방 대칭성을 가진 경우를 지칭하는 말로써, 전혀 어려운 의미의 용어는 아니다.

*Reference (레퍼런스, 기준, 근거)

굳이 RF가 아니라도 학문분야와 공학 전반에서 Reference라는 단어를 많이 사용하는데, 초보자에겐 여러가지로 혼동이 되는 단어이기도 하다.

RF에서는 크게 아래 두가지의 의미로 이해하면 된다.

1. 기준

전자공학에서 reference라고 하는 용어는 기준점을 의미한다. 회로에 따라서는 Ground를 reference라 부르기도 한다.

어떤 측정 또는 특성값의 기준이 되는값, DC라면 0V GND가 reference가 될 것이고, AC라면 신호의 +,*가 교차하는 중간점 GND를 reference라 부를 수 있을 것이다.

또는 Phase noise나 ACPR처럼 특정 주파수에서 offset을 가지고 측정하는 경우, 그러한 기준주파수를 reference라고 부르기도 한다.

즉 어떤 기준점을 의미하는 영어이므로 사용할때마다 의미가 조금씩 다를 수 있기 때문에 처음에는 어렵게 느껴질 수도 있다. 하지만 결국 그말이 그말이니까 상황에 맞게 판단하는 능력이 필요하다.

2. 근거 혹은 참고자료

논문이나 기술기사 등에 어떤 문헌을 토대로 글에 내용이 반영된 경우, 쉽게 말해서 참고자료를 reference라고 부른다.

*Reflection (반사)

반사란 말그대로 전자기파 신호가 다른 매질을 만나면서 일부 전자기파가 반대방향으로 돌아오는 현상을 의미한다.

사람도 하던일에 대해 주변환경이 변화하면 주춤하듯이, 전자기파 역시 자신이 진행하던 매질조건이 변화하면 일부는 마음에 안맞아서 그냥 돌아가 버리게 된다.

특히 전자기파는 금속을 만나면 완전반사(total reflection)를 한다. 이 성질을 이용하여 금속을 통해 전자파를 차폐하거나 반사판으로 전자기파를 특정 방향으로 보내는 것이 가능하다. 또한 진행중인 매질과 성분이 다른 매질을 만났을 때는 일정량이 반사된다. 여기서 한가지 주의 깊게 볼 것은, 전자파는 입사각과 같은 각으로 반사된다는 사실이다. 이것을 흔히 스넬의 법칙(Snells law)라고 불리운다.

금속에 대한 전자기파의 반사의 원리는, 정확히 표현하면 반사라기 보다는 재생산의 의미로 볼 수 있다. 진행중에 금속을 만난 전자기파는, 전기를 잘 통하는 도체에 닿으면서 거의 모든 에너지가 순간적으로 금속 표면의 전류로 변화된다. 이로 인해 갑작스럽게 발생된 표면전류는 입사각과 같은 각도의 전자기파를 생성해 버린다. (전자기파의 생성원리 자체가 전류의 변화라는 점을 상기할 것) 이 과정에서 금속의 loss term, 즉 도전율에 따라 약간의 손실이 발생한다.

*Reflection Coefficient (반사계수, Γ)

문자 Γ(감마) 라고 불리우는 반사계수는 특정 위치에서의

나오는 전압/들어오는 전압 = V* / V+ 로 정의된다.

즉 어떤 위치에 들어간(+) 전압과 그것이 되돌아나오는(*) 전압의 비가 되므로 말 그대로 얼마나 반사되느냐를 말하는 지표이다.

S 파라미터의 S11, S22, S33와 같이 자기포트의 입출력비와 같은 의미이지만, S11같은 경우는 최종단의 포트기준의 측정값을 의미한다.

그에 반해 반사계수(Γ)는 포트단 뿐만아니라 중간 매칭단, 연결단등의 임의의 점에서의 방향성 반사계수로 정의될 수 있다.

다시 말해서 S11이나 반사계수나 같은 의미이긴 하지만, S11,S22는 맨 끝의 포트대 포트기준에서만 다루는 값이고, 반사계수는 어느 위치건 한쪽 방향으로 들어간 신호기준으로 본 반사량을 지칭하는 용도로 많이 사용된다. 그러므로 포트기준으로보면 S11=반사계수이고 포트가 아닌 기준점에서는 그냥 반사계수라고만 부른다.

스미스차트상에서는 부하점이 위치한 곳에 반지름선을 긋고,

원점에서 부하점까지의 거리 / 스미스차트의 반지름

이 반사계수가 되어, 그 부하단 임피던스와 50옴과의 임피던스차로 발생된 부정합에 의한 반사량을 의미하게 된다.

*Refraction (굴절)

전자기파가 물리적 성분이 다른 재질에 입사했을 때 그 재질차이에 의해 진행방향이 옆으로 변화하는 것을 의미한다. 아마 초등학교시절 수저를 물에 담그었을 때 휘어보이는 실험을 많이 했을 텐데, 바로 그것과 같다.

이 성질을 이용하면 재질차이를 이용하여 전반사를 유도해낼 수 있는데, 이것을 이용해 만든 것이 바로 Optical fiber(광섬유)이다. 전자기파의 입사각이 일정 각 이상으로 비스듬히 눕기 시작하면 굴절각이 수평각을 넘어서게 되어 결국 다른 매질로 전자기파가 입사하지 못하고 완전반사(total reflection)하게 된다. 결국 일종의 waveguide처럼 동작하여 신호를 선로 끝까지 않전하게 보낼 수 있게 된다. 페라이트 전파흡수체면에 전자기파를 입사하면 내부적으로 전반사를 이루며 에너지를 소멸시키는 것도 비슷한 원리이다.

*Registration (위치등록)

이동국에서 전화를 걸 경우에는 기지국이나 교환기가 이동국의 관련정보를 반드시 필요로 하지 않는다. 그러나, 이동국이 걸려오는 전화(mobile destination call)를 받기 위해서는 기지국이나 교환기에게 이동국의 상태, 즉 전원이 켜졌는지 꺼졌는지, 슬롯 모드(slot mode) 상태 및 이동국의 위치(소속된 기지국) 등의 정보가 반드시 필요하다.

이와 같이 이동국이 자신의 위치(소속된 기지국)와 상태(Slot mode, Power on/off)를 교환기에게 수시로 알려줌으로써 전체 시스템 부하를 줄여주고 이동국 착신호 신뢰성을 증가시키는 작업을 위치 등록(Registration)이라 한다.

*Relative Permeability (비투자율)

투자율은 그 절대적 수치를 사용하기엔 수치가 복잡하다. 그래서 유전율*비유전율의 관계처럼 공기중의 투자율을 1로 놓고 그에 비례한 투자율을 사용하는데, 이것을 비투자율(Specific Permeability, μr)이라고 부른다.

공기중의 투자율(μ)은 4π* 10E*7 H/m 로서,

μ = μ0 * μr , 여기서 μ0이 바로 공기중의 투자율값이 되어 공기의 비유전율(μr)은 1이 된다.

실제 물질의 투자율이라고 부르는 값은 대부분 이렇게 공기의 투자율을 1로 본 비례값인 비투자율을 지칭한다. 특별히 자성체가 아닌 이상은 대부분의 물질이 비투자율이 1에 가깝다.

이러한 비투자율값의 크기에 따라 자성체는 아래와 같이 3가지 자성체로 나뉜다.

상자성체 : 비투자율 > 1( Al,Pt,O,air ... )

강자성체 : 비투자율 >> 1(Ni,Co,Mn,Fe,Si ...)

반자성체 : 비투자율 < 1 (Au,Ag,Cu,Zn ...)

*Relative Permittivity (비유전율)

유전율 (Permittivity) 은 실제로 ε0 이라는 상수항과 εr 이라는 변수항의 곱으로 나타난다. 여기서 εr 을 비유전율이라 불리운다. 여기서 첨자 r은 relative, 즉 상대적이라는 의미이며, 비유전율의 비 라는 첨두어는 비례하다라는 의미이다.

여기서 ε0 는 공기중(freespace)의 유전율값인 8.854 x 10^*12 F/m 을 의미하며, 결국 공기의 εr 은 1이 된다.

εr 은 이러한 공기의 비유전율을 1로 놓고 그에 비례한 다른 재질의 유전율값을 의미힌다. 즉 공기에 상대적으로 비례하는 유전율값이다.

이렇게 표현하면 위의 복잡한 계수를 떨구어 버리고 편리한 값으로 사용할 수 있기 때문에 우리가 보통 유전율이라고 부르는 값은 당연히 비유전율을 지칭하고 쓰게 된다.

즉 유전율값을 편하게 부르기 위해 쓰는 것이다.

*Repeater (Cell Enhancer, 중계기)

중계기의 개념은 기지국의 RF신호를 여러가지 방법으로 원격지역에 전송하여 다시 RF신호로 재생하는 장치를 말한다.

기지국 안테나는 그지역 cell 중심에만 존재하므로 기지국 전파가 도달하지 못하는 음영지역이 발생하게 된다. 이러한 음영지역에 기지국의 전자파를 대신 도달하도록 하기 위한 것이 중계기의 기본적인 목적이다. 즉 근본적인 신호처리는 기지국에서 하지만, 중계기는 이러한 신호들을 음역지역에 구석구석 전달해주는 장비로서 이동전화의 통신품질에 지대한 영향을 미치는 필수 장비이다. 중계기는 기지국과 중계기를 연결하는 방식과 내부처리방식에 따라

* 광중계기

* 주파수 변환 중계기

* 마이크로웨이브 중계기

* 레이저 중계기

* 초소형 중계기

* 댁내형 중계기

* Interface Canceller 중계기

* In*builing 중계기

등 굉장히 다양한 종류가 존재한다.

*Residual FM (잔류 FM)

보통 스펙트럼분석기를 보면 파형이조금 떨리는게 보이는데 이게 residual FM 입니다. 그러니까 분해능을 결정하는 중요한 요소가 되는거죠. 이것은 국부발진기의 주파수안정도에 기인하는데 발진기의 내부적인 단기적 주파수불안정성으로 인해 생깁니다. 스펙트럼 분석기의 RBW가 피크간 FM보다 작다면 이걸 볼수있지만 신호가 흔들린것처럼 보입니다.그래서 이렇게 부르는거죠.

이경우 신호와 발진기중 어느쪽이 불안정한지 모르게 되는데 이게 큰문제가 되는거죠. 그래서 PLL루프가 나오게 된거구요.RBW가 작은 스펙트럼분석기가 비싼거죠.

*resolution (해상도,분해능)

reolution은 RF가 아니라도 여러 분야에서 광범위하게 사용되는 말이다. 모니터 화면의 해상도 변경에서 부터, 이미지 프로세싱 및 레이다영상의 해상도, 계측기 화면의 해상도등의 다양한 분야에서 해상도라는 말로 resolution을 사용한다.

계측기의 해상도같은 경우는 측정대역에서 몇개의 주파수 point에서 측정이 되는지에 대한 것을 의미하는 경우도 있는데, 그러한 Num. of point에 따라 P1dB나 3dB point, Phase noise등의 일부 값들은 측정이 애매한 경우가 발생하기도 한다. 좋은 계측장비일수록 많은 Num. of point를 제공한다.

신호의 resolution이라고 칭하는 경우는 신호자체의 품질을 논하는 경우도 있고, 신호와 신호의 구분의 정도를 의미하는 경우도 있다. 특히 CDMA등의 복합적 디지털 신호 도메인에서 여러 신호를 구분해내기 위한 경우 resolution이라는 용어를 사용하기도 한다.

해상도란 말은 다른 표현으로는 분해능이라고도 하는데, 즉 (얼마나 높은 해상도를 가지고) 어떤 신호나 의미의 묶음을 얼마나 잘 골라내느냐라는 뜻이 된다.

*Resonance (공진)

공진이란 특정 주파수에 에너지가 모이는 현상을 말한다.

주 원인은 두개의 주기적 에너지의 주파수가 일치하여 서로 강력히 에너지를 교환하는 것으로 증명된다.

주변에서 볼 수 있는 쉬운 예로는, 농구공을 바닥에 살살 튀기면서 손을 내리다 보면 어느 순간 농구공이 다다다다 하면서 심하게 튀기는 현상이 일어난다. 어떤 떨림과 같은 주기적 운동의 운동파장이 구조의 길이성분과 매치되는 부분이 생기면 이러한 현상이 발생하는 것이다.

공진이 되는 이유는 전기적 공진과 구조적 공진으로 나눌 수 있는데, 전기적 공진은 L과 C의 서로 상반된 허수텀의 에너지 교환을 통해 이루어지며, 구조적 공진은 그 주파수의 파장에 비례하여 그 반파장 혹은 1/4파장의 배수가 될때 공진이 발생한다.

기본적으로 특정주파수에 에너지를 모으는 것 자체가 모두 공진현상과 관련이 있으며, 필터의 경우 역시 일종의 공진회로이다. 공진의 특성은 특정 주파수에 에너지가 모이기 때문에, 공진되는 주파수가 아니라면 반사되어 튕겨내는 것이 바로 필터이기 때문이다.

공진은 이렇듯 발진기와 필터, 커플러, 안테나 등 많은 RF 회로소자에서 응용되는 기본개념이다.

*resonator (공진기, 레조네이터)

공진(resonance)을 발생하는 회로 또는 구조물.

전기적으로는 L과 C로 구성된 회로를 많이 사용하며, 구조적으로는 유전체 공진기나 cavity와 같은 것들을 많이 사용한다.

일단은 resonation 대신에 resonance 가 맞는 같구여, 유전체공진기로는

일반적으로 전자파 진행방향에 E,H field가 수직여부에 따라 TEM,TE mode로 구분이 되면 자체공진방식이면 TEM, 주위의 stripline과의

coupling 을 이용한 공진은 TE mode 방식임.

cavity 공진은 그냥 내부가 텅빈 금속관으로 이루어지면 TM, 안쪽에

금속봉이 세워져있을땐 TEM 방식의 공진형태이다

초고주파용 공진기는 여파기,발진기,주파수측정기 그리고 동조 증폭기등 여러 분야에 응용되고 있다 초고주파 공진기의 동작원리는 회로이론에서 다루는 집중소자로 된 공진기와 유사하다

*Retractable Antenna (수납 안테나)

Retractable Antenna은 특별한 특성을 가진 안테나 종류를 말하는 것이 아니라, 우리가 흔히 단말기에서 보듯이 넣었다 뺐다 하는 (retractable) 종류의 안테나를 말한다. retractable은 우리말로 쑥 집어넣을 수 있다는 뜻이다.

보통 monopole 안테나로서 넣었을 때와 뺐을 때 매칭 주파수가 약간 다른 경우가 많고 (빼놓으면 송신주파수에, 넣어두면 수신주파수에) 안테나를 밖으로 뺐을때 이득이 증가하여 배터리 소모를 줄이는 면이 있다.

Retractable Antenna는 밖에 나온안테나만 작동하는 것이 아니라, 보통 안테나 고정부에 helical antenna를 달고, 내부에도 도선으로 안테나를 달기도 한다. 즉 밖으로 나오는 부분은 특성을 향상시키기 위한 목적이다.

최근에는 이런 고전적인 Retractable Antenna보다 안테나를 빼지 않아도 되는 stubby antenna나 내장형 안테나가 그 편의성으로 인해 많이 사용되고 있다.

*Return Loss (RL, 반사손실)

입력단에 들어간 전력이 반사되어 발생한 손실.

즉 반사계수 S11의 값을 dB로 표시한 것이다.

삽입손실이 소자(회로)내부의 손실을 의미한다면, 반사손실은 입력단에서의 임피던스 매칭이 얼마나 잘 되어 있느냐를 나타내는 지표이다.

RL = * 20 log |Γ| dB

*RF (Radio Freqncey : 방사 혹은 무선주파수)

RF란 주기성을 가지는 신호중 주파수가 높아지면서 외부로 방출되는 주파수 대역을 의미한다. 실제로 공학에서 RF라는 것은 고주파 무선통신 및 고주파를 이용하는 장비설계, 연구 공학분야 일체를 통칭한다.

*RFC (RF choke, RF 초크)

choke란 한글로 숨통을 끊다라는 뜻이다.

즉 RF choke는 RF를 완전히 목졸라 죽여버린다는 뜻이다. (무시무시 *o*;)

증폭기와 같은 능동회로는 반드시 DC전원이 인가되어야 하는데, 이러한 DC전원은 증폭기 양단에 Capacitor를 붙임으로써 외부유출을 막을 수 있다.

한편 RF 교류신호도 DC 바이어스 단으로 흘러가지 않도록 막아야 하는데, 그러한 역할을 하는 모든 회로소자/구조를 RFC라고 한다.

보통 RF에선 1/4파장 마이크로스트립을 달아서 끝단이 open으로 보이게 하는 경우가 많은데, 직렬로 Inductor를 달은 효과와 같다.

(AC는 Inductor를 통과하지 못하고, DC는 capacitor를 통과하지 못하므로)

또는 바이어스 선로끝에 shunt capacitor를 달아서 고주파 RF 신호를 bypass 시키기는 방법이 널리 사용된다. 그 외에도 직렬저항을 달아서 인덕터와 비슷한 역할을 하게 만들기도 한다.

결론적으로 특별한 용어는 아니고 DC바이어스단에서 RF 신호를 막는 구조를 말한다

*RFIC (Radio Frequency Intergrated Circuit)

MMIC보다 한차원 높은 개념으로서, 주로 단품 또는 단품의 조합(Mixer+LNA..)이 아닌 송신단과 수신단의 여러 회로적 소자들을 더욱 많이 집적한 고기능의 집적회로를 의미한다.

실제 MMIC와 RFIC를 구분하는 기준은 다소 모호하지만, Amp, Mixer 등의 단품회로가 여러개 이상 집적되고, 필터나 IF단 혹은 디지털 처리부까지 집적되는 레벨의 회로가 계속해서 등장하고 있다. 그러한 복합적인 기능과 로직을 가지는 MMIC집합체는 보통 RFIC라고 분류된다.

RFIC는 아날로그 회로 설계자들이 주파수가 높은 대역(수GHz대)으로 넘어오면서 사용하기 시작한 용어로, MMIC는 MIC에서 Monolithic화 하는 과정에서 마이크로웨이브 회로 설계자들에의해 쓰이기 시작한 용어로 알고 있습니다.

최근 MMIC로도 수신단의 LNA, Mixer, IF Amp를 동시에 집적화시킨 회로가 많이 소개되고 있기 때문에 집적화의 개념으로 RFIC와 MMIC를 구별하는건 쉽지 않습니다.

결국, 같은 동작특성을 가지는 회로(LNA, Mixer등)를 설계자들의 편의에 따라 다르게 부른것이 아닐까 생각합니다.

정리하면 RFIC <** from Analog circuit designers

MMIC <** from Microwave circuit designers

Microwave를 하던사람은 주로 MMIC, 아날로그 IC를 하시는 분들은 RFIC라고 부르는 경향이 짙습니다. 아날로그 IC의 주파수가 올라간 것을 RFIC라고 부르는 경우가 많기 때문에, 보통 RFIC라고 불리우는 경우는 주파수가 2~3GHz 대역 아래의 고주파집적회로를 많이 지칭하게 됩니다. (이동통신 주파수대역)

MMIC는 그런 이동통신 주파수대역 말고도 수GHz에서 수십 Ghz 이상의 mm*wave application에서도 사용된다는 점이 다소 다를 겁니다.

2~3GHz 대역이하에서는 Microwave 개념보다는 그냥 집적화된 고주파 아날로그회로(즉 파장크기를 크게 고려하지 않고 lumped 한 소자들을 쓴)가 많은데, 이런 경우는 MMIC보다는 RFIC라고 부르는 경향이 짙습니다.

반면 2~3GHz 이상이 되면 아무리 IC가 작아도 파장도 짧기 때문에 보통 Microstrip이나 CPW구조로 설계되기 때문에 여기서부터는 MMIC라고만 부릅니다.(이런 것들은 보통 RFIC라고 부르지 않습니다)

*Rho (변조 품질)

Rho는 전체전력에 대하여 상관 전력을 비교하는 것으로서 변조된 신호에서 이상적인 기준 신호와 측정된 신호간의 상관관계를 비교하여 측정하는 것으로써 완전한 경우 1이 되며, 상관되지 않는 모든 전력은 단말기에서 간섭으로 작용한다.

Rho의 측정은 시스템의 베이스밴드 필터, timing error, I/Q 변조 error, 필터의 크기와 위상의 비선형성, 코딩의 문제 그리고 파워 AMP의 왜곡 특성을 포함한 가능한 모든 에러를 나타내는 지표이다

*Ripple (리플, 요동)

Ripple은 말그대로 파도, 요동의 의미를 갖는 그냥 영어단어이다.

RF에서 ripple이란 말은 주로 filter의 경우에 많이 나오게 되는데, 대역폭 제한특성 (Skirt)을 좋게하면 ripple 특성이 나타나기 때문이다.

쉽게 설명한다면, 통과하고자 하는 주파수대역과 막고자 하는 주파수대역의 경계선을 명확하게 구분하게 filter를 설계하면, 통과대역의 S21이 평평하지 않고 파도처럼 올라갔다 내려갔다하는 ripple 현상이 나타난다.

이것은 skirt 특성이 우수한 체비세프 타입의 필터를 사용할때 주로 문제가 되며, Skirt 특성을 좋게 만들면 ripple이 심해져서 통과신호가 불안정해진다.

통신용 필터들은 높은 채널분리 능력이 요구되기 때문에 체비셰프와 같은 차단 특성이 우수한 필터설계법을 사용한다. 그래서 ripple이 발생하는 것은 막을 수는 없기 때문에, 원하는 차단 특성을 가지는 한도내에서 ripple은 최소화 할 수 있도록 만들어진다. 그래서 통신용 필터에는 최대 ripple값이 spec으로 주어지는 경우가 많다.

ripple 값은 보통 통과대역에서 변동이 발생한 최대최저점간의 차이를 dB로 나타낸다.

*Roaming (로밍)

Roam이란 단어는 뭔가 찾아서헤메인다는 뜻이다.

Roaming(로밍)이란, 이동통신용어로 많이 사용되는 용어로서 단말기가 자신의 서비스 네트웍 망 이외의 기지국에 접속하는 것을 의미한다. 단말기 기술상에서 보면 주변의 다른 서비스 기지국과 함께 자동으로 통신절차를 셋업하는 것을 말한다.

이것은 기술적인 것보다는 정책적인 문제에서 접근되는 용어이다. 011* 017 간이라던지 018 * 016 이런 식으로 서로 다른 회사(지금은 합병되었지만)의 기지국을 사용할 수 있게 공유함으로써, 전파자원의 효율적인 사용을 도모하는 목적이다.

즉 기본적으로 주파수대나 시스템 특성이 같고, 단말기가 처리가능한 주파수대역범위 내에서 로밍이 가능하다.

기존의 PCS/Cellular 국제로밍의 경우는 동일방식보다는 단말기가 dual 혹은 triple mode로써 여러 방식의 시스템을 사용할 수 있도록 만들어져 있어야 하며, 물론 서비스 업자끼리도 계약이 되어 있어야 가능하다.

IMT2000 같은 경우는 이러한 국제 로밍을 전제로 시작된 대표적인 서비스이다. 아예 초기부터 주파수범위와 통신방식을 통일하여 국제적인 로밍을 원활히 하고자 하는 목적이었지만 3GPP 와 3GPP2로 표준이 갈리면서 그 의미가 쇠퇴된 면이 있다.

*RSSI (Received Signal Strength Indication/Indicator)

1. Received Signal Strength Indication

RSSI (Received Signal Strength Indication)는 우리말로 수신신호강도라는 뜻이다. 말그대로 수신기에서 수신되는 전력이 얼마인지 그 수치를 말하는 것이다.

다만 이것은 수신기에 들어오는 신호전력을 의미하기 때문에 안테나의 이득이나 회로내부의 손실은 고려하지 않는다.

뭔가 있어보이는 말처럼 보이지만 그냥 수신전력을 부르는 영어이다.

2. Received Signal Strength Indicator

같은 약자라서 약간의 혼동이 올수는 있는 말인데, 끝의 I가 Indicator라고 쓰일때는 이 RSSI(수신신호강도)를 측정해주는 검출기를 의미한다.

통신시스템에 따라 이러한 수신신호강도를 측정하여 AGC를 통해 수신신호에 맞게 가변증폭함으로써 전력 효율을 높일수 있고, 그 외에도 수신신호측정을 통해 여러가지 시스템에 반영시킬 수 있다.

즉 RSSI라고만 하면 [수신신호강도]를 말할 수도 있고 [수신신호강도측정기]를 의미하기도 하므로 상황에 맞게 알아서 잘 판단해야 한다.

일반적인 IFIC에서 제공되는 RSSI는 Analog시스템에서는 스켈치 회로등에 사용되었는데, CDMA에서는 그 용도가 매우 중요해져서 규격에도 나와있습니다. 현재 서비스 진행 중인 CDMA(spread spectrum) 방식에서 제일 중요한 Factor가 Power control인데 이는 시스템 용량과 관련이 있어서입니다. other user에 의한 noise성분은 전체 시스템 용량을 감소시키는 역효과가 있고, 이러한 현상을 방지하기 위해 Fast Power Control이 cdma2000에서는 기능이 추가 되었고요,,,RSSI는 close loop power control이 수행되기 전에 open loop power control에서 기준값을 제시하는 중요한 factor로 작용하고 있습니다.(단말기가 초기 Access할 때 방사하는 기준값)....엉뚱한(calibration이 안된) 데이터는 초기에 기지국으로 방사하는 단말기의 송신신호를 과도하게 설정될 수 있습니다...그래서 더 더욱 중요한 거 같고요,,,,에고에고,,횡설수설

*S parameter (S파라미터)

주파수 영역에서의 입력*출력간의 전압비를 나타내주는 지표. RF에서 가장 널리 이용하는 측정결과치이다

*SAR(Specific Absorption Rate,전자파흡수율)

정부통신부 고신안에 근거한 SAR 정의는 생체조직의 단위질량 당 흡수되는 에너지 율입니다.

자세한 내용은 아래의 내용을 참조하시는게 도움이 되실 듯 합니다.

아래의 내용은 RAPA(한국전파진흥협회)에서 간행되는 전파진흥에 실렸던 내용을 발췌한 것입니다.

정보화의 눈부신 발달로 전파의 이용은 그 수요가 높아지고, 통신, 방송 분야 뿐만 아니라 의료, 교통 및 주변의 일상생활에서 폭넓게 사용되고 있다. 이와 같이 전자, 전기기기의 사용이 급증하면서 이들 전파 이용 시설 및 기기에서 복사되는 전자파가 인체에 나쁜 영향을 미치는 것이 아닌가 하는 불안과 의문이 제기되고 있다. 특히 이동통신기기의 경우 FCC에서 FCC96*326의 무선주파수 복사의 환경영향 평가에 관한 지침을 채택함으로써 임의의 휴대용 송신기기에 적용할 국부적인 흡수에 대한 제한치를 규정하고 있다. 여기에 규정된 최대허용노출의 제한치는 RF에너지 흡수율의 척도인 비흡수율(SAR: Specific Absorption Rate) 항으로 정량화된 노출 평가기준에 근거를 둔다. 인체에 전자파가 조사되었을 경우 전자파에 대한 양적 평가는 전력측정, 전자계 해석, 그리고 동물실험 등을 통한 SAR 측정으로 행해지는데 SAR은 생체가 전자계에 노출됨에 따라 생체에 흡수되는 단위질량당의 흡수전력으로 다음과 같이 표현된다.

SAR = σ*IEI^2/2ρ

(도전율*전계*전계)/(2*밀도)

여기에서 σ는 인체팬텀의 도전율, ρ는 밀도이며, IEI 는 국부 전계 벡터의 실효치 크기를 나타낸다. SAR은 실제로 인체를 대상으로 직접적인 측정이 곤란하므로 인체조직과 유사한 전기정수를 갖는 소위 인체팬텀을 만들어 이에 전자파를 조사했을 때의 팬텀내의 전력 측정으로 평가하고 있다. 인체팬텀은 조직과 동일한 크기와 외형을 갖고 각 측정주파수에 대하여 조직의 비유전율, 도전율 그리고 밀도가 동일한 재료로 구성한다. 현재 보고된 인체팬텀은 액체 및 준액체 형태와 고체형태의 팬텀이 있으며, 인체팬텀의 종류에 따라 적용방법이 다양하다.

*SAW Filter (Surface Acoustic Wave Filter; 표면탄성파필터)

압전기판의 기계적 진동을 이용한 통신용 필터.

압전기판 위에 빗살무늬형의 금속판을 양쪽에 두개씩 어긋나게 배치하고, 한쪽 방향에서 전기적 신호를 입력하면 압전기판위에 SAW(표면탄성파)가 발생하게 된다. 그 표면탄성파라고 불리우는 기계적인 진동은 반대편에서 다시 전기적인 신호로 변환되게 되는데, 여기서 압전판 자체의 표면탄성파 주파수와 입력된 전기적 신호의 주파수가 다르면 신호가 전달되지 않고 죽어버린다.

즉 필터자체가 가진 기계*물질적 주파수와 같은 주파수만 통과시키는 BPF(대역통과필터)가 된다. Saw Filter는 인위적인 LC 공진의 원리를 이용한 필터에 비해 통과시키는 대역폭이 굉장히 좁아서, 필요없는 주파수의 신호를 거의 완벽하게 걸러낸다.

그래서 좁은 대역폭으로 원하는 신호의 주파수만 정확하게 골라내려는 경우라면 Saw filter가 가장 특성이 좋다. 또한 유사 성능의 세라믹 필터류에 비해서 크기도 현저히 작다.

현재 중간주파수를 쓰는 시스템에서는 RF, IF 용으로 Saw Filter가 매우 대중화되어 사용되고 있으며, 단말기의 필수부품중 하나이다.

하지만 물질구조에 근거한 필터다 보니 사이즈를 작게 하는데 무리가 있고, 상대적으로 구조가 복잡하여 가격도 싸지 않다는 단점이 있다. 한마디로 헤테로다인(즉 IF를 사용하는) 통신단말기에서는 Saw filter의 부피와 가격이 큰 부담이 되고 있다.

그래서 Saw filter가 덜 필요한(또는 필요없을 수도 있는) Direct Conversion같은 고전적 기술에 대한 재투자가 최근 각광을 받고 있다.

SAW 필터란 ꡐ광속으로 전달되는 전자기파 형식의 파를 속도가 아주 느린 음파(Acoustic Wave)의 형식으로 변환한 다음, 그 중에서 원하는 주파수의 파장만 뽑아내는 역할을 하는 부품ꡑ을 말한다. 이때 전자기파를 음파로 변환하기 위해서 압전물질(Piezoelectric Material)을 사용하는데, 이러한 물질을 사용해서 전자기파를 음파로 변환하게 되면 크게 두 가지 종류의 음파가 발생한다. 하나는 표면파(Surface Wave)라는 것이고, 다른 하나는 벌크파(Bulk Wave)라고 하는 것이다. 이론적으로는 이 두가지파중에서 어느 것을 사용하든 상관이 없지만 SAW 필터의 경우에는 표면파를 이용한다. 바로 이러한 특징 때문에 SAW(Surface Acoustic Wave)라는 이름이 붙게된 것이다.

위의 내용은 RF4U.COM에서 인용한 글입니다.

초보자분들께서 이해하시기 어려운듯하여 제가 이해한 내용을 적는다면,

모양은 빗(머리빗는용)모양의 전극을 엇갈려 놓은 모양입니다.

압전물질은 재질에 가해지는 압력을 전기신호로 바꿔주며 그 반대의 변환도 합니다. 예를 들면 수면에 막대기를 수평하게 놓고 위/아래로 흔든다면 물결파가 생겨 퍼지겠지요. 막대기를 적당한 간격으로 여러개를 놓고 위와 같이 흔든다면 첫번째 막대기에서 생긴 물결파가 두번째 막대기에 도달할 때 걸리는 시간과 막대기를 위/아래로 흔드는 시간이 일치할 때만 물결파는 계속 만들어지겠죠. 즉 여러개의 막대기를 놓은 간격이 물결파의 주파수를 결정하는 것입니다. 막대기가 IDT의 전극, 막대기를 흔드는 힘이 전계(또는 전기신호), 물결파를 표면탄성파라고 생각하시면 됩니다.

SAW필터를 시스템에서 많이 쓰는 이유는 같은 특성을 얻기위해 필터를 만들었을때 SAW필터의 크기가 가장 작다는 것이지요.

필터의 특성은 삽입손실, 리플 등이 있지만 위에서 이야기하는 특성은 skirt특성(통과대역과 저지대역을 구분하는 정도)을 말합니다.

즉 같은 skirt특성을 갖는 LC필터, 유전체필터를 만들 수는 있지만 SAW필터에 비해 매우 크기가 커지며, 가격도 비싸진다는 것이지요.

*Scattering (산란)

산란이란 전자기파가 진행하다가 만난 물체 표면에서 구조특성에 따라 사방으로 전자기파가 흩어지는 현상을 의미한다.

이것은 언뜻 보면 반사와 매우 유사한 개념처럼 보인다. 하지만 반사는 전자기파가 입사각과 반사각으로 거의 모든 에너지가 한꺼번에 움직이는 것을 의미하지만, 산란은 에너지가 분산되는 난반사를 의미한다.

그리고 겉보기에는 평평해서 반사만 일어나는 듯한 물체도 가까이서 무한히 확대해서 보다 보면 표면이 미세하게 울퉁불퉁하기 때문에 적든 많든 산란을 일으키게 된다. 이러한 산란은 금속과 유전체 등 모든 재질표면에서 발생하는 것으로서 레이다 측정의 중요한 요소가 된다. 산란은 평평하거나 완만한 굴곡에서 가장 적게 발생하며, 뾰족한 모서리에서 가장 강렬하게 발생한다

*Schematic (스키매틱, 회로도, 설계도)

schematic은 우리말로 그냥 회로도나 설계도를 말한다.

최근 이 용어는 주로 회로 시뮬레이션 설계툴에서 많이 사용되고 있으며, 회로를 그리고 해석하는 그림 그 자체 또는 회로구성 그 자체를 지칭한다.

예전에는 schematic없이 netlist 파일을 직접 짜서 시뮬레이션을 해왔는데, 이제는 대부분의 툴들이 간편하고 알아보기 쉽게 회로소자와 선로를 연결하는 schematic을 그리면 자동으로 netlist로 변환해준다.

*Schmitt Trigger (슈미트 트리거, 구형파 발생기)

구형파를 발생하는 것을 구형파 발생기라고 하며 대표적인 것으로 슈미트 트리거 회로를 이용한 것이 있다.

입력 전압을 상승 시켰을 때의 판정 기준 전압과 입력 전압을 저하시켰을때 판정 기준 전압이 일치하지 않는 특성을 일반적으로 히스테리시스 특성이라고 하는데 이와같은 히스테리시스 특성을 갖는 회로를 총칭하여 슈미트 트리거 회로(Schmitt trigger)라고 한다.

**반도체 회로에서 발췌**

구체적 동작은 다음과 같은 동작을 한다.

입력 단에서 들어 오는 신호에 대하여 미리 기준 전위를 설정하여 두고, 입력 신호가 기준 전위를 초과하는 경우에 1이라는 값을 출력하고, 입력 신호가 기준 전위를 초과하지 못하는 경우에 0이라는 값을 출력하는 회로를 말한다.

*Sector (섹터)

기지국에서 전방향 안테나(Omin*directional)을 쓰지 않고 구역을 나누어서 방향성 있는 안테나를 배치하고 따로 처리하여 묶는 방법 또는 그 구조를 일컫는다.

이 방식은 주로 CDMA와 같은 spread spectrum 통신에서 주로 사용한다.

CDMA는 그 원리상 한 주파수를 여러명이 한꺼번에 서로 orthogonal한 digital code를 가지고 구분하면서 사용하기 때문에, FDMA처럼 명확히 최대 몇명이 사용할 수 있다는 기준점이 없다. 물론 동시에 사용할 수 있는 사용자수가 실제적인 상황에 따라 20~30여명으로 예측되긴 하지만, 서로 잡음이 늘어나서 통신이 어려워지지 않을 정도면 되는 것이다.

다시 말해서 CDMA에선 같은 채널, 같은 기지국 전파를 동시에 쓰는 사람끼린 상대방의 신호가 자신에게 잡음처럼 작용한다. 그래서 그 잡음이 일정 레벨을 넘지만 않는다면 서로 간섭없이 통신이 된다.

바로 이러한 점 때문에 CDMA 기지국에서는 아날로그 이동통신처럼 사방으로 전파가 나가는 Omni 안테나를 쓰기 보다는, 구간을 2~4개 섹터로 나누어 각 방향별로 지향성 안테나를써서 시스템을 분리하게 된다.

일반적으로 3섹터로 구분된 기지국들이 많은데, 이런경우 각각의 안테나는 120도의 빔폭을 가져야 할 것이다. 이렇게 하면 각 안테나별로 사용자수가 다시 나누어지기 때문에, 한 기지국에서 섹터화하면 할수록 그 섹터 수만큼 더 많은 사람이 통신이 가능해진다. 물론 이것은 이론적인 수치이고, 실제로는 섹터수만큼 사용자수가 늘어나는것은 아니고 약 80% 정도씩 증가한다. 즉 3섹터 기지국은 omni 기지국보다 2~2.5배 정도 더 많은 인원을 수용할 수 있다. 우리 주변의 높은 건물 옥상을 보면 CDMA 기지국들을 쉽게 찾아볼 수 있는데, 잘 보면 대부분 삼각탑에 각 방향(섹터)별로 2~3개씩의 길다란 플라스틱 박스가 달려 있는 것이 보일 것이다. 플라스틱 레이돔 안에는 방향성을 가지는 Dipole이나 air patch등의 안테나 어레이가 들어 있다. 즉 방향별로 2~3개씩 3섹터이므로 안테나가 6개 혹은 9개가 있는 것이다.

(참고로 016,018은 주로 6개, 011,017,019는 9개를 쓴다. 기지국만 봐도 어느회사것인지 대충 알 수 있다)

*Self Resonant Frequency (SRF: 자기공진주파수)

Inductor(L)과 Capacitor(C)와 같은 저장성 수동소자는 매우 상호 보완적 관계를 가지고 있다. 임피던스의 복소수 수식에서만 봐도 L은 +j, C는 *j 라는 정확히 반대개념의 축적 임피던스값이다.

공진이란 현상을 L과 C로 표현하면, L = C 가 되어 허수부가 0이 되는 어떤 현상이라고 말할 수도 있다. 겉으로는 0이라서 보이지 않지만, 내부에서는 특정 주파수를 가지고 +,*로 서로 상쇄하면서 강렬한 에너지 교류를 하는것, 이것을 공진(Resonance)라고 부를 수도 있다.

Self Resonant Frequency, 소위 SRF라고 부르는 이 주파수는 C와 L 소자의 특성을 정의하는 중요한 파라미터중 하나이다.

Capacitor건 Inductor 건간에, 주파수가 계속 올라가다 보면 자신의 의지와 상관없이 기능이 뒤바뀌는 지점이 발생한다.

Capacitor의 경우는 주파수가 올라가면서 그 소자의 금속 길이에 의한 기생 L성분이 점차 커져서 어느 순간 그 Capacitor는 더이상 C값을 가지지 않고 L값을 가지게 된다.

역으로 Inductor의 경우, 예를 들어 Spiral Inductor라면 원형또는 사각형으로 동심원을 그리면서 꼬게 되어 있는데, 주파수가 올라가면서 이러한 꼬인 금속간에 발생한 기생 C성분이 점차 커져서 어느순간 Inductor로서의 기능을 상실하고 C값을 가지게 되어버린다.

이러한 현상의 위와같이 L, C 소자마다 각각의 기생성분의 증가로 인해 L과 C의 경계선이 무너지는 주파수를 바로 SRF(자기공진 주파수)라고 부른다. 즉 허수부 j의 음과 양이 같아지는 순간 L,C의 역할이 뒤바뀌기 때문에 그 점에서 공진이 발생한다고 볼수 있는 것이다.

이러한 SRF는 당연히 클수록 좋다. 대부분 자신이 L 또는 C라고 믿고 있던 소자가 어느 주파수를 넘어가면서 갑자기 원치않게 엉뚱한 역할을 하길 바라진 않을 것이다.

SRF가 크다는 얘기는 그 주파수범위 까지는 자기 자신 고유의 동작을 한다는 의미이므로, 단위수동소자개발에 있어서 SRF를 높이는 것은 매우 중요하다.

경우에 따라서는 소자의 이러한 L*C 경계선이 무너지는 것을 절묘히 이용하여 회로를 만들기도 하지만, 일반적인 경우는 SRF가 높기를 기대하게 된다.

*Series (시리즈, 직렬)

series란 진행중인 선로상에서 그대로 연결하여,즉 직렬로 소자를 달아서 설치하는 것을 지칭한다.

굳이 소자가 아니더라도 회로나 시스템이 줄줄히 연결되어 있는 것을 지칭하기도 한다.

*SFDR (Spurious Free Dynamic Range)

수신기의 주요성능지표로 많이 사용되는 SFDR (Spurious Free Dynamic Range)은, 용어의 뜻을 풀어보면 스퓨리어스가 없는 동작대역을 의미한다. (여기서 동작대역은 주파수범위가 아니라 전력범위를 말한다)

SFDR은 두개의 주파수 신호가 인가되었을 때, 3차 혼변조성분이 잡음레벨수준으로 억압된 상태의 전력동작범위(Dynamic Range)를 말한다.

SFDR은 신호와 잡음과의 레벨차이를 의미하는 값으로서, SNR과 유사한 의미처럼 보이지만 SFDR은 단신호가 아니라 기본적으로 Two*tone이상의 여러 주파수 신호가 섞였을 때의 Intermodulation에 비례한 값으로 표현된다.

말로 표현하면 뭔가 아리까리할텐데, 이게 무슨말이냐면... 우리가 말하는 SNR은 단순히 신호가 들어올때 잡음과 얼마나 차이나는지를 나타내는 지표이다. 반면 SFDR은 단순히 잡음레벨과 신호레벨의 차이를 재는 것이 아니라, Two*tone신호의 OIP3점을 기준으로 신호와 잡음레벨의 차이를 재게 된다.

SFDR을 계산하는 식은 아래와 같다.

SFDR = 2/3 * (OIP3 * MDS)

와 같으며, MDS는 Minimum detectable signal을 의미한다.

( MDS = *174 + NF + 10*log(MBW) )

위의 링크그림을 참조해보면 알겠지만, OIP3 * MDS 신호는 IMD성분을 1.5배한 것과 거의 같다. (IP3의 계산식 자체가 출력신호 + IMD/2이기 때문이다) 그래서 SFDR은 OIP3신호에서 잡음레벨인 MDS신호를 뺀후, 2/3을 곱하게 된다.

결론적으로 수신시스템에서 유효하게 다룰수 있는 전력범위(Dynamic Range)를 의미하는 것으로서, 당연히 그 값이 클수록 넓은 전력범위를 커버할 수 있다는 의미이므로 커야 좋다. 단위는 dBc를 사용하게 된다.

*Short (쇼트, 단락)

Short는 Open과 정반대의 개념으로, 두 지점이 실제 선로로 연결되어서 DC건 RF건 신호가 흐르게 되는 현상 또는 그 지점을 의미한다.

이 역시 임피던스의 개념에서 본다면 두지점간의 임피던스가 동일하거나 차이가 적어서 신호가 흐르게 된다는 의미이다.

DC에서는 선로가 연결되어버리는 경우를 그대로 short이라고 지칭하며, 의도적으로 금속선으로 연결한 부위를 short이라고 부른다기 보다는, 본의아니게 문제가 발생해서 연결되지 않아야 할 선들이 연결된 경우에 short이 나버렸다고 언급하는 경우가 많다. 회로상에서 원치않은 short은 많은 문제를 야기하기 때문에 당연히 피해야 할 문제인 것이다.

RF 교류신호에서는, Open과 마찬가지로 그 점이 short이나 open이냐는 단순히 육안에 보이는 구조로만 판단할 수 있는 문제가 아니다. 끊어져 있어도 short일 수 있고, 붙어있어도 open일 수 있다.

이것은 철저히 선로와 파장, 그리고 커플링 관계에 의해 결정되므로, 정해진 어떤 구조물은 주파수에 따라 short이기도 하고 open이기도 하고, 또는 이것도 저것도 아닌 지점이 되기도 한다.

여하튼 DC건 RF건 short이란 의미는, 선로가 연결(단락)되어 신호가 통해버리는 현상 또는 그 point를 의미한다.

*Shunt (션트, 병렬)

shunt란 진행중인 선로상에서 옆으로, 즉 GND와 병렬로 소자를 달아서 설치하는 것을 지칭한다.

stub의 경우에는 open stub이 있기 때문에 꼭 shunt가 수직 접지를 의미하는 것은 아니지만, 여기서 shunt는 진행방향에 수직으로 옆으로 달렸다는 의미이다.

*SINAD (Signal+Noise+Distortion to Noise+Distortion Ratio)

아마 RF관련 용어중 원어가 가장 지저분한 약어일 것이다. 시그널플러스노이즈플러스디스토션투노이즈플러스디스토션레이쇼 라고 한번 읽어보면 한숨만 나온다. 그냥 시나드 라고 읽던지 하자.

(SINAD라는 용어 자체는 SIgnal, Noise And Distortion의 약자이지만 의미자체는 위에 적힌 용어이다)

이것은 원어 자체가 내용을 포함하고 있다. 수신 신호 전체와 distortion 과 noise 만의 비율을 의미한다. 여기서 수신신호는 신호 및 distortion과 noise가 다 포함된 신호를 말한다.

다시 비율로정의 한다면

...................신호 + 왜곡 + 잡음 SINAD = ***************.......................왜곡 + 잡음

가 된다. (S+N+D)/(N+D)

언뜻 보면 SNR과 정의가 매우 유사한데, 이동통신대역에서 IMD 역시 중요한 잡음원처럼 작용하기 때문에 잡음에 IMD까지 더해서 종합적인 잡음레벨로 삼은 것이다. 결국 원래신호를 방해한다는 측면에서는 그놈이 그놈이기 때문이다. 이동통신 이외에도 오디오등 여러 신호잡음비를 표현할 때 사용하며, 특히 AMPS에서 수신감도측정에 많이 사용되는 지표이다.

*Single tone (Singel*tone)

뭔가 있어보이는 말같지만 그냥 하나의 주파수 성분을 의미하는 영어이다. 주로 계측기와 테스팅, 하모닉 밸런스 등의 경우 한 주파수성분만 사용하여 해석하거나 측정하는 경우를 말한다.

즉 어떤 장비,회로,시스템에 일반적으로는 한주파수 소스만 넣고 해석하거나 측정하게 되는데, 보통 그런 경우를 지칭하는 경우가 많다. 일반적으로는 한 주파수 성분을 집어넣어고 주파수 offset을 가지고 입력주파수를 흔들어보면서 전체적인 성능이 원하는 대역과 원하지 않는대역의 spec을 만족하는 지를 테스트할때가 많다.

보통때 사용하는게 single tone이라 특별히 이름을 줄 필요는 없는데, Two tone test 같은 것이 있기 때문에 그와는 반대되는 개념으로서 많이 사용하게 된다.

주로 디지털 이동통신(CDMA)의 단말기와 기지국과 같은 시스템의 성능 측정사항으로서 많이 거론되며, single tone과 two tone 모두 중요한 측정지표가 된다.

two tone이라는 말보다는 (단말기의 특성점검시)

IMD(Inter Modulation Spurious Response Attenuation)

이란 말을 주로 씁니다. 보통 ST(D) & IMD TEST라고 합니다.

주로 거의 비슷한 주파수로 간섭을 주어서 그에 대한

저항력(?)을 테스트 합니다. (맞나?) 그럼.. 초보 였습니다.

*Single*ended Signal

Unbalanced Signal과 같은 뜻이다.

**** Unbalanced Signal 단어설명 *********

두개의 선로의 조합을 통해 신호를 전송하는 Transmission line상에서, 두 금속선로의 magnitude가 다르게 전송되는 신호를 의미한다.

즉 금속선로 한가닥은 GND로, 나머지 한가닥을 신호선으로 이용하는 방식이다.

고주파 RF에서는 두 금속선 모두를 신호선으로 활용하는 balanced 신호가 유리한 특성을 보이지만, 매칭이 까다롭고, 측정도 힘들고 회로도 복잡해지는 경우가 많기 때문에 이러한 Unbalanced Signal로 만드는게 편할때도 많다.

*Skew (스큐)

skew란 우리말로 빗나가다라는 의미이다.

통신상에서 skew라는 용어는 동일한 또는 동위상의 어떤 신호가 도착점에서 어긋낫다는 의미로 많이 광범위하게 사용된다. 예를 들어 두개의 선로나 채널을 통해 동시에 비트열이 전송된 경우, 그것이 도착햇을때 동시에 도달하지 못하고 시간차를 가지고 도달하는 경우에 timing skew가 발생했다고 말한다. 이렇게 두개의 선로가 아니더라도 송신단과 수신단에서 클럭타이밍이 동기되지 못한 상황을 skew라는 용어로 표현한다.

skew란 용어는 특성상 디지털 신호전송에서 펄스(클럭) bit의 도달시간차를 표현할 때 많이 사용된다. 결국 위상을 동기시키는 coherent 통신에서는 수신단측의 timing skew를 막기 위해 PLL처럼 위상을 고정해주는 회로들이 필요한 것이다.

한마디로 skew는 동시에 위상이 맞아떨어져야 할 신호들이 맞지않게 도달한 경우에 주로 사용되는 용어이다.

*Skin depth (표면깊이)

교류신호는 고주파가 될수록 도선의 내부가 아닌 표면에 집중되어 흐르게 된다. 이러한 현상을 skin effect이라고 부르는데, 주파수에 따라 그 신호가 표면에서 얼마만한 깊이(두께)까지 흐르는가를 나타내는 지표가 바로 Skin depth(표면 깊이이다)

이것은 금속도선의 도전율에 의존하게 되는데, skin depth값을 계산해보면 RF신호전송이 가능한 최소 금속박막두께나 최소 도선지름을 알아낼수있다.

*Skin Effect (표면효과)

주파수가 올라갈수록 전류는 금속도선 내부가 아니라 표면에 집중되어 흐르는 현상

*Slot mode (슬롯모드)

슬롯 모드 기능은 CDMA의 고유한 기능이라기보다는 위성으로부터 정확한 시간정보를 이용하여 시스템간 동기를 유지하는 CDMA 기술의 부산물이라고 할 수 있다. CDMA의 경우, 기지국이 위성으로부터 수신된 시간을 주기적으로 이동국에 내려주기 때문에 이동국에 표시되는 시간이 위성의 시간과 일치하게 된다. 물론 기지국으로부터 전파가 전달되어 오는 시간만큼은 이동국 시간이 늦을 수 있으나 전파가 1㎲에 0.3㎞를 전달된다는 것을 고려할 때 기지국으로부터 10㎞ 떨어져 있다 하더라도 약 33㎲ 이상 시간 오차가 발생하지 않는다는 것을 알 수 있다. 이 시간 오차는 호출 채널의 한 프레임이 20㎳라는 것을 고려하면 무시할 만큼 매우 정확한 시간이다.

이렇게 기지국과 이동국이 정확한 시간을 유지한다면 서로간에 정해진 시간에만 기지국이 이동국을 호출하기로 약속이 가능할 것이며, 이에 따라 이동국은 정해진 시간 이외에는 시계 기능을 제외한 대부분 기능의 H/W 전원을 off하도록 하여 배터리 소모 전력을 획기적으로 절감할 수 있게 되는 것이다. 이러한 기능을 슬롯 모드하 하며, 기지국과 이동국간에 정해진 시간 주기는 Slot Cycle Index로 표현한다.

*Smart Antenna (스마트 안테나)

스마트 안테나는 디지털 이동통신의 통화품질과 수용량 증가를 위한 기지국 처리기술이다.

기존의 CDMA와 같은 디지털 이동통신은 한 기지국 안테나에서 동시 처리되는 통신신호들은 서로가 잡음으로 동작하게 된다. 사용자가 늘어날 수록 서로에 대한 잡음이 늘어나고 통화품질이 떨어지게 되는데, 기존의 이동통신은 그 동시사용자수에 제한을 둠으로써 안정적인 통신수용용량을 확보하게 된다.

스마트안테나는 기지국안테나를 control가능한 array antenna 로 구성하고, 신호처리기술로 지능적인 각 사용자별로 지향성을 가진 빔패턴을 생성해내는 기술을 의미한다. 그렇게 함으로써 각 사용자간의 간섭이 최소화되어 수용용량이 늘어나는 효과가 있다. 말 그대로 똑똑한 안테나이다.

스마트 안테나를 구현하기 위해서는 array antenna 기술은 물론, 수신되는 신호를 잘 분석하여 array를 조절하는 것이 가장 중요한 관건이 된다.

*SMPS (Switching Mode Power Supply)

[원문 출처 : 한양대 전력전자제어 연구실]

전자 계산기, 전자 교환기 및 OA 기기 등 전자․통신 기기의 직류 안정화 전원으로서 폭 넓게 이용되고 있는 스위치 모드파워 서플라이 (Switched* Mode Power Supply: SMPS)는 반도체 소자의 스위칭 프로세서를 이용하여 전력의 흐름을 제어함으로써 종래의 안정화 전원에 비하여 고효율, 소형 및 경량에 큰 장점을 갖는 안정화 전원이라고 할 수 있다. 그런데 이러한 전자 ․통신기기에 있어서 시스템 부분은 반도체 집적 회로의 발전에 수반하여 급속히 소형․경량화가 이루어지고 있는 반면 전원 부분은 에너지 축적용 소자인 인덕터 및 커패시터의 존재로 인하여 기대하는 만큼의 속도로 소형 ․경량화가 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 따라서 전자․통신기기의 소 형․경량화라는 측면에서 볼 때 SMPS의 소형․경량화는 상대적으로 큰 비중 을 차지한다고 볼 수 있다.

SMPS는 스위칭 주파수를 높여 에너지 축적용 소자를 소형화함으로써 소형․경량화를 이룰 수 있다. 이를 위해서는 고속의 반도체 스위칭 소자의 개발이 필요하게 된다. 그러나 스위칭 주파수를 고주파화하면 스위칭 손실, 인덕터의 손실 등 전력 손실이 증대하게 되므로 이에 대한 대비책이 별도로 강구되어야 한다. 그리고 스위칭에 의해서 발생하는 서지․노이즈의 문제도 함께 고려되어야 할 것이다. 또한 SMPS는 전자 통신기기에 있어서 안정된 전력을 공급해 주어야 한다는 의미에서 시스템의 심장부라고 할 수 있으며, 많은 경우에 있어서 시스템의 고장이 안정된 전력을 공급해 주지 못하는 데 기인한다는 사실을 고려할 때 SMPS의 연구 개발은 현대의 전자․정보․통신 산업의 발달에 기본적이고 필수적인 위치에 있다고 할 수 있다.

*SMR (Solidly Mounted Resonator)

SMR은 용어 그대로 SMD타입으로 장착가능한 공진기를 말한다. 일반적으로 LC공진이 아닌 구조적 공진기는 덩치가 큰편인데, SMR은 얇고 작은 형태의 공진기로서 각종 필터, 듀플렉서와 같은 회로를 구성할 수있다.

일반적으로 SAW나 FBAR 과 같은 압전형태의 박막 소자들을 통해 SMR을 만들게 되며, 최근에는 SMR은 FBAR 타입을 주로 지칭하는 경향이 있다.

SAW나 FBAR과 같은 소형공진소자들을 일컫는 말로 보면 된다.

*SMR (Specialized Mobile Radio)

미국의 주파수공용통신 서비스를 말하며, 우리나라에서는 TRS라 불리운다.

TRS와 이름만 다를 뿐 주파수대역이나 통신방식은 거의 같다.

*SMT(Surface Mount Technology / 표면실장기술)

SMT란 Surface Mount Technology의 약어로 표면실장기술을 말한다. 전자기기의 정밀화를 추구하면서 소형.경량.박형화 및 다기능 기술이 발달해 왔는데 이를 표면실장기술이라고 한다.

표면실장기술이란 부품의 리드(부품의 밖으로 나와있는 핀)를 PCB(기판)의 구멍에 삽입하지 않고 땜납재 등으로 표면에 부착시키는 실장법을 말하며, 형태를 이같은 방법에 적합하도록 성형시킨 부품을 표면실장부품(SMD, Surface Mount Device)이라고 부른다.

레지스터․컨덴서․트랜지스터․코일같은 칩(chip)부품이나 플랫(flat)패키지IC 등의 반도체소자와 표면실장 대응 스위치․커넥터 등의 기능부품이 표면실장 부품에 속한다. 이들 부품은 자동장착에 적합한 형상과 크기로 만들어지며 호환성이 있도록 표준화 되어 있다.

표면실장부품의 기저(밑바닥)면은 땜납재(접착제)와 친화성이 있는 것으로 돼 있어 플로어딥(floordip)법 또는 플로어솔더(floor solder)법의 방법을 이용해 장착한다. 이들 방법에 의해 부품을 자동장착하는 방법에는 70년대초에 생겨 난 일괄장착방식, 순차(one by one)장착방식에 IC등의 소형기판에 사용되는 인라인(in*line)장착방식이 있다.

표면실장기술은 표면실장용 단자의 형상개선, 부품의 자동장착, 인쇄회로기판의 CAD(컴퓨터에 의한 설계)화 등으로 실장의 토털코스트를 낮추며 신뢰성을 향상시키기 때문에 근래 SMT수동부품의 보급이 급증하고 있다.

*SNR (Signal to Noise Ratio : 신호대 잡음비)

어떤 회로, 시스템에서의 신호대잡음비. 즉 수식은

신호전력 / 잡음전력

의 간단한 수식이다.

RF에서는 잡음이 가득한 공간을 통해 신호가 송수신 되기 때문에 잡음에 대한 해결책이 강력이 요구되는데, 시스템에서 그러한 잡음의 영향이나 수준을 알아보기 위한 지표로서 SNR이 많이 사용된다.

잡음을 절대값이 아닌 신호전력과의 비로 나타내는 이유는, 잡음의 영향이 절대적인 레벨값이 아니라 신호의 크기에 따라 비례적으로 영향을 주기 때문에 이와 같은 신호*잡음비를 통해 잡음이 어느정도 인지를 평가하는 것이다.

수식이나 그 의미에서 보면 금방 알수 있지만, SNR은 크면 클수록 잡음영향이 적다는 의미이므로 가능한한 크게 만들어야 한다.

*Solid State (sloid*state)

RF와 반도체를 하다보면 Solid State란 용어를 자주 접하게 되는데, 우리말로 해석하면 고체상태라는 뜻이다.

왜 이런 용어가 발생했냐하면, 예전에는 진공관과 같이 빈 공간을 이용한 비고체성 소자로 능동회로를 구현해야 햇기 때문에 그에 반대되는 의미로 사용하기 위해 만들어진 말이다.

즉 solid state는 우리가 흔히 쓰는 Tr (BJT, FET)들처럼 p*n 고체접합에 기초한 반도체들을 지칭하는 말일뿐 크게 심오한 의미가 있는 단어는 아니다. 당연한 얘기지만 현재 RF분야에서는 이러한 Solid state소자만을 사용한다. 그렇기 때문에 별 의미가 없긴 하지만, 자주 사용되는 용어이므로 그 본래 의미는 알아두는 것이 좋을 것이다.

[두산 백과사전 참조]

전자공학 분야에서는 반도체부품 ․집적회로(IC) 등을 가리킨다. 진공관이 진공 속 또는 미량기체 속의 전자나 이온의 작용을 응용한 기체상태를 지니고 있는 데 반해, 트랜지스터 ․다이오드 등 반도체 부품이나 IC는 모두 고체 내의 전자의 작용으로 증폭 ․발진 ․검파의 동작을 하므로 고체상태를 지녔다고 할 수 있다.

전력 소비량 ․발열량이 적고, 진동에 강할 뿐 아니라 수명이 길며 스위치를 넣으면 즉시 작동하는 등 이점이 많아 소형의 간편한 휴대용 기기로서 아주 적당하다. 따라서 휴대용 라디오나 테이프리코더, 소형 텔레비전 수상기 등은 거의 모두 반도체화, 즉 솔리드 스테이트로 되어 있다. 또, 반도체화됨으로써 이들 가전기기는 종래의 가족 공용품에서 개인 전용품으로 바뀌고, 라디오 프로그램 내용에도 영향을 미친다.

*Space Diversity(공간 다이버시티)

두개의 수신 안테나를 일정한 거리로 떨어뜨린 후 신호를 수신하는 Diversity방식이다. 안테나 두개로 같은 신호를 수신한 후, 아래의 3가지 방법중 하나로 합성한다.

[두개의 안테나로 들어온 신호를 합성하는 방법]

1. Selective : 두 신호중 큰놈만 고름

2. Equal Gain : 두 신호를 같은 이득으로 합성

3. Maximal Rate : 두 신호의 SNR을 비교하여 좋은 쪽에 중요도를 주어 합성

이렇게 두개의 안테나로 들어온 신호를 위의 방법을 통해 합성하면 Fading 문제를 상당히 해결 할 수 있다. 이러한 합성은 보통 RF 아날로그 단에서 합성되는 것이 아니라 별도의 RF단을 거쳐서 디지털 신호처리단에서 합성된다. CDMA에서는 주로 Equal gain 과 Maximal Rate 방식을 주로 사용한다.

이러한 방식은 그 방식상 단말기(이동국)보다는 기지국에서 많이 사용된다. 기지국을 보면 보통 한 섹터에 3개의 안테가 있는 것을 볼 수 있는데, 송신 안테나 한개와 수신 안테나(Diversity용) 두개가 있는 것이다.

간혹 안테나가 두개가 있는 경우는 그중 한 안테나를 송수신 겸용(Duplexing)하여 사용중인 경우이다

*Spectrum (스펙트럼 : 분광)

주파수축으로 나타내어진 신호의 분포 그 자체를 영어로 스펙트럼이라고 한다.

한글로 하면 분광이라고 표현하는데, 프리즘을 통해 색이 빨주노초파남보로 분리되어 보이는 그런 것을 의미한다.(결국 여러 주파수의신호로 분리한 것을 의미한다) 빛도 높은 주파수의 전자기파이므로 microwave 대역에서의 주파수별 분포 역시 스펙트럼이라는 용어를 사용하게 된다.

*SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)

SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)는 1972년 버클리대학에서 처음 만들어진 전자회로 해석 프로그램이다. 1984년에는 PC용으로 PSpice가 발표되면서 워크스테이션이 없는 일반 사용자들에게 널리 응용되어 여러 가지 버전으로 발전하며 전자회로해석 프로그램의 표준으로 자리잡아 왔다.

SPICE를 이용하면 트랜지스터의 동작점, 과도특성 및 주파수응답 해석은 물론 전기,전자회로에 대한 복잡하고 다양한 해석이 가능하다. 특히 저항,콘덴서,인덕터 등의 수동 소자와 다이오드,트랜지스터 등의 능동소자에 대한 모델을 방대하게 자료화하여 학계는 물론 업계에서도 수많은 전자전기 회로설계 분야에 응용되어진다.

SPICE의 기본 해석 알고리즘은 각 소자들이 연결되는 node를 기준으로 시간영역의 에너지 분포를 iteration(반복계산)함으로써, 각 node에 알맞게 수렴되는 전압/전류의 비를 계산함으로써로 전체 회로의 동작 결과를 예측한다.

SPICE는 용도에 맞게 여러 가지 버전으로 발전되어 왔는데, 가장 범용으로 사용되어 온 PSpice를 비롯하여 어느정도 반도체/고주파 해석을 가능하게 하는 HSpice, MicroSpice, 그리고 시스템 레벨의 계산을 고려한 IsSpice등, 다양한 제품들이 있다.

*Spread spectrum(대역확산)

스프레드 스펙트럼은 신호가 정보를 보내기 위하여 필요한 최소한의 대역폭을 초과하는 대역폭을 점유하는 전송을 의미한다. 대역 확산은 데이터에 독립적인 code로 가능하며, 수신기에서 이 code의 동기화 수신이 despreading과 이에 뒤따르는 데이터 복구를 위하여 사용된다.

*Spurious (스퓨리어스, 스퓨어리스 ;불요파)

Spurious란 어원은 한마디로 사이비란 뜻이다.

스퓨리어스는 통신 시스템에서 목적으로 하는 주파수 이외의 주파수성분(불요파)를 통칭한 말이며, 당연히 일정 수준 이하로 억압되어야 할 대상이다.

스퓨어리스는 확률적인 분석이 가능한 잡음과 달리 그 발생원이 정해져 있기 때문에 잡음과는 다소 구분된다.

TM퓨어리스는 크게

1. 고조파(harmonic)에 의한 것 : 주파수의 배수성분 검출

2. 저조파(Subharmonic)에 의한 것 : 주파수 채배가 많을 시 검출

3. IMD에 의한 것 : 여러개의 신호가 비선형시스템을 통과할 때 검출

4. 기생효과 (parastic effect)에 의한 것 : 기타 주파수 방사에 대한..

로 나누어지는데, 이와 같이 원신호 주파수 (fundamental frequency)들의 하모닉이나 혼변조와 같이 일정한 룰을 갖고 발생되기 때문에, 스퓨리어스가 어디에 발생하는지는 미리 예측이 가능하다. 보통 통신 시스템에서는 불요파방사 (Spurious emmision)에 대한 법적인 규제가 있기 때문에 필요한 주파수 대역이외에서 특정 레벨 이상의 신호전력이 뜨지 않도록 잘 대처해야 한다.

*Spurious Emmision (스퓨리어스 방사)

스퓨리어스 (불요파)가 외부 전자파로 방사되는 것을 말한다.

스퓨리어스가 주로 문제가 되는 것은 당연히 spec과 관련된 것이며, 그중에서도 법령에 의한 불요파 방사기준등을 지켜야 하기 때문에 더 문제가 된다.

스퓨리어스의 4가지 발생 원인에 의해 생겨난 스퓨리어스 방사는 원래 신호와의 차이를 나타내는 dBc 단위로 주로 표현되며, 법령에서 규제하는 스퓨리어스 방사 제한은 아래와 같은 형식으로 되어 있다. 나라마다 좀씩 다르며, 아래의 것은 그 예를 보여준다.

1. 30Mhz 이하

스퓨리어스는 50mW 이하, 기본주파수 평균전력보다 40dB 낮아야 함

2. 30Mhz ~ 54Mhz

스퓨리어스는 1mW 이하, 기본주파수의 평균전력보다 60dB 낮아야 함

이러한 스퓨리어스 성분이 방사되면 그것이 EMI가 되어 다른 기기들을 방해하기 때문에 까다로운 법령을 통과하려면 잘 차단해야 한다.

스퓨리어스가 주로 문제가 되는것은 ,내가사용하는 무선통신기기가

다른사용자(타 통신채널)의 무선통신에 방해(장해)를 줄수있기

때문이다.

그러므로 각 나라마다 무선기기별로 스퓨리어스를 최대한 억제하기위해

엄격한 규격을 제정하여 스퓨리어스 방사를 규제하고 있다.

1.스퓨리어스의 4가지 발생원인이 있다고 하였는데

구체적으로 기술이되었으면 어떨까?

2.예를 들어 설명한 규격은 어떤 기기에서의 spec인지?

스퓨어리스 발생의 4가지 원인

1. 고조파(harmonic)에 의한 것 : 주파수의 배수성분 검출

2. 저조파(Subharmonic)에 의한 것 : 주파수 채배가 많을 시 검출

3. IMD에 의한 것 : 여러개의 신호가 비선형시스템을 통과할 때 검출

4. 기생효과 (parastic effect)에 의한 것 : 기타 주파수 방사에 대한..

스퓨리어스는 이러한 모든 것을 통털어서 원하는 band 이외에 발생하는 모든 신호원을 지칭하므로, 스퓨리어스 방사 제한 규격에서 의미하는 것은 결국 anything, 즉 위 4가지 원인중 무엇이 뜨건간에 정해진 값 이하로 떠야 한다.

*SSN (Simultaneous Switching Noise)

SSN (Simultaneous Switching Noise)은 신호 주파수가 올라가면서 전압의 +와 *가 급격히 변하게 되고, 그것에 의해 선로의 인덕턴스 성분들의의 변화가 그 변동을 미처 따라가지 못해 발생하는 전압떨림현상을 지칭하는 잡음을 말한다.

아래에 설명이 아주 잘나와있으니 참조바란다.

[KAIST 자료 참조]

김정호 교수 (KAIST) joungho@ee.kaist.ac.kr　

Simultaneous Switching Noise 는 Power/Ground 배선이 본질적으로 갖고 있는 인덕턴스 때문에 발생하는 고주파 잡음 발생 현상이다. Simultaneous Switching Noise 를 발생시키는 기본적인 물리법칙은 Faraday 의 법칙으로 도선 주변의 자기장이 시간에 따라 변화하면 도선에 역 기전력이 발생하며 이 역기전력은 전류량이 클수록, 전류 변화 시간이 짧을수록, 배선의 인덕턴스가 클수록 크게 발생한다. 이화 같은 순간 전류에 의한 역기전력에 의해서 Power/Ground 배선에 전압 요동( Voltage Fluctuation ) 이 발생하는 현상을 바로 Simultaneous Switching Noise 또는 Deta*I noise 라고 부른다. 이때 발생하는 역기전압은 다음과 같이 표현된다.　

Vnoise = * LdI/dt　

따라서 수 많은 회로 소자가 동시에 스위칭하고 결과적으로Power 배선에 공급되는 전류가 순간적으로 변화하며 Ground 로 흘러나가는 전류가 급격하게 변화하면 Inductive Voltage Drop 에 의해 커다란 Voltage Fluctuation 이 발생한다. Simultaneous Switching Noise 의 발생 현상이 그림 1에 나타나 있다. 이러한 고주파 잡음은 짧아진 신호 Rise Time, 증가된 전류, 커진 칩 크기, 그리고 소자 및 패키지, 보드에서의 신호선 간격이 가까워 지면서 더욱 증가하고 있다. 또한 이러한 잡음은 Board, Package, IC 내의 Interconnection 구조와 밀접한 관계를 가지고 있다. 바로 Interconnection 구조가 배선의 인덕턴스를 결정하기 때문이다. 특히 Power/Ground 의 배선 구조에 의한 인덕턴스가 발생 원인을 제공한다. 전통적으로 Simultasous Switching Noise 는 대형 컴퓨터의 Output Driver 순간 전류에 의한 Power/Ground 배선에서 중요한 문제로 인식되어 왔으며 그 해결책으로 Board Level 에서 Decoupling Capacitor 들을 배치하면서 해결해 왔으나 이제 소자의 클럭 속도가 수백 MHz 를 넘어 가면서 소자 내 뿐만 아니라 Package 에서도 중요한 기술적 과제로 등장하고 있다. 특히 최근 시스템 및 소자의 속도가 더욱 증가하고 있으며 Clock Frequency 가 GHz 범위에 들어 가면서On*chip 과 Off*chip driver 및 회로에 의한 Simultaneous Switching Noise 문제가 고속 시스템의 패키지 및 IC 설계에서의 가장 중요한 이슈로 되고 있다. 특히 신호 및 전원선 기준 전압이 계속해서 감소 추세에 있으므로 이러한 고주파 잡음은 시스템의 성능과 안정성을 크게 좌우하게 되었다.

Simultaneous Switching Noise 는 시스템에 Delay 를 발생 시키거나 Logic Fault 를 발생 시켜 시스템의 성능을 약화시키고 시스템 신뢰성을 떨어뜨린다. Power Voltage Level 이 감소함에 따라 Driver 의 공급 전류가 감소하여 Delay 가 증가하는 것이다. 또한 신호선이나 회로의 Power/Ground 배선에 전압 Glitch 를 발생시킨다. 뿐만 아니라 커다란 전자파 장해 문제 ( EMI/EMC) 발생 시킨다. 특히 Ground 배선 전압이 요동을 치게 되고, 그 요동 치는 Ground 배선에 Cable Shield 가 연결되면 Common*mode Radiation 이 발생하고 심각한 EMI 문제를 야기 시킨다. 이러한 Common*mode Radiation EMI 문제를 극복하기 위해서는 일차적으로 시스템의 Power/Ground 잡음을 축소 시켜야 만 한다. 따라서 board, Package, IC 내의 Power/Ground 배선 뿐 아니라 시스템의 전체 Ground 배선도 Low Inductance 배선이 되도록 설계해 주어야 한다.

이러한 Simultaneous Switching Noise 를 줄이기 위해서는 소자의 동작에 필요한 전류와 스위칭 속도를 바꿀 수 없을 에는 Power/Ground 배선의 인덕턴스를 줄이는 것이 가장 최선의 방법이라 하겠다. 배선의 인덕턴스를 줄이기 위해서는 일차적으로 배선 구조의 길이를 줄여야 한다. 일반적으로 인덕턴스는 배선 길이에 비례하기 때문이다. 배선에서 인덕턴스를 발생 시키는 대표적인 구조물이 패키지, PCB Tracing, Wire, Cable 등이다. 그 중에서 Package Parasitic Inductance 는 Bonding 구조물과 Via 구조물에서 발생한다. 따라서 Package 구조에서 Bonding 및 Via 의 길이를 최소화해야 한다. 그 결과로 인해 Lead Frame, Wire Bonding, Pin Type 의 Bonding 방식에서 Small Size Ball Type Bonding 방식, Flip*Chip Bonding 방식이 더욱더 많이 사용될 전망이다. 그림 2 에서 Tape Ball Grid Array 방식과 Flip*chip Bonding 방식의 Package 차이에 의한 Package Pin에서 측정된 Simultaneous Switching Noise 의 측정 파형을 보여주고 있으며 특히 Flip*chip Bonding 방식을 사용함으로써 현격하게 줄어든 Noise 를 보여주고 있다.

다음으로 배선의 인덕턴스를 줄이기 위해서는 배선의 폭을 넓히고 Ground 와의 거리를 짧게 해야 한다. 임피던스 관점에서 볼 때 power/ground 배선은 배선 임피던스가 고주파 영역에서 밀리 ohm 미만이 되도록 설계 되어야 한다. 여기서 고주파 영역이란 신호의 rise time 에 해당하는 f = 2/tr 이상의 영역을 말한다. 저 임피던스 구조를 실현하기 위해서는 전송선 입장에서 볼 때 배선의 단위 길이 당 커패시턴스를 최대한 높여 주어야 한다. 그러기 위해서는 power plane 과 ground plane 이 최대한 넓은 면적으로 마주 보고 있고 두 면 사이에 높은 유전율을 갖는 절연물로 채워져야 한다. 앞으로의 IC 내부, package, board 에서의 power/ground 배선은 이러한 방향으로 발전되어져야 한다. 그러나 Plane Power/Ground 배선 구조가 비용과 공정의 입장에서 수용하기 어려울 때 Grid 나 Finger Type 의 배선이 사용되나 수백 MHz 이상의 배선 구조에서는 증가된 Power/Ground 인덕턴스 때문에 사용하기 어렵다. 이와는 반대로 신호선( Signal Line) 의 경우 일정한 기준 임피던스 선이 선택되는 데 이러한 기준 임피던스는 Output Driver 의 Loading, Simultaneous Switching Noise 효과, Signal Reflection, Crosstalk, Multi*layer 구조의 실현 여부 등을 고려하여 선택된다.

다음으로 가장 많이 사용되고 있고 효과적으로 구조물의 인덕턴스를 줄이는 방법이 Power/Ground 전류의 분산이다. 그 결과로 한 개의 배선 구조에서 발생하는 Voltage Fluctuation 을 효과적으로 전류를 분산하는 만큼 줄일 수 있다. 효과적으로 Power/Ground전류를 분산 시키기 위해는 다수의 Bonding 을 Power/Ground 배선에 이용한다. GHz 급 프로세서의 경우 1000 개 이상의 pin 이 사용될 것으로 예상되는데 총 Pin 의 3 분의 2 이상이 Power/Ground Pin 으로 사용될 것으로 전망한다. 문론 Low Inductance Flip*chip Bonding 구조물을 사용하면 Pin 숫자를 훨씬 줄일 수 있다. 이처럼 Package 에서 Power/Ground Pin 을 많이 사용하면 Simultaneous Switching Noise 감소 뿐 아니라 Crosstalk Noise, Reflection Noise, EMI Radiation 도 많이 줄일 수 있다. 이처럼 Package Pin 의 지정에서와 같이 Cable 및 Connector Pin 의 지정에도 더 많은 수의 Pin 과 Line이 Power/Ground Connection 에 이용될 전망이다. 이러한 이유는 바로 Parasitic Inductive 효과를 최소화 하기 위해 시도되는 기술적 시도이다.

다음으로 Power Line Voltage Fluctuation 을 최종적으로 줄이기 위해서는 Decoupling Capacitor 가 사용된다. Power 배선에는 Decoupling Capacitor 를 설치하여 회로의 스위칭에 필요한 전류를 직접 공급함으로써 power 배선이 갖고 있는 Inductance 를 차폐 시킨다. 따라서 일종의 고주파 필터로 작용한다. 추후의 저주파 전원 전류가 Power Line 에 흐르게 되어 Ldi/dt 전압 강하 효과를 현저히 줄일 수 있다. 뿐만 아니라 전원선 회로의 Loop 크기를 효과적으로 줄임으로써 Differential Mode Radiation 효과를 줄일 수 있다. 이 때 Decoupling Capacitor 크기는 회로의 스위칭에 필요한 충분한 전하량을 공급할 수 있는 양의 Capacitor 를 가져야 한다. 뿐만 아니라 Decoupling Capacitor 의Parasitic Inductance 를 최소한 갖고 있는Decoupling Capacitor 가 사용되어야 한다. Decoupling Capacitor의 Parasitic Inductance 가 너무 커서 공진 주파수가 시스템 주파수의 10 배 이내로 들어오게 되면 Power 배선의 임피던스가 오히려 증가하여 Decoupling Capacitor 의 효과를 볼 수 없고 오히려 Simultaneous Switching Noise 를 증가 시킬 수 있다. 이러한 공진 효과를 줄이기 위해 Resistive Capacitor 가 Decoupling Capacitor 로 사용하기도 한다. 그림 3 에서는 Board Level 의 Decoupling Capacitor 로 사용되고 있는 SMT Type capacitor 의 공진 현상과 공진 주파수를 보여주고 있다.

Decoupling capacitor 의 크기, 개수, 위치, Parasitics Inductance 가 등을 고려하여 설치하며 이 결정이 시스템 Power 선의 질적 성능을 결정한다. Decoupling Capacitor 의 설치는 필요한 회로에 가장 근접 거리에 설치하여 배선의 Inductance 를 줄여야 하고 Decoupling Capacitor 의 효율 입장에서 볼 때 chip 내, package 내, board 내 순서를 설치되어야 한다. 그러나 반대로 IC 내부나 Pacage 내부의 Decoupling Capacitor 는 많은 비용을 요구한다. 따라서 on*chip, package, board 내에서 최소 면적으로 최대 Capacitor 를 실현할 수 있는 공정 기술, 고유전율 재료 기술의 발전을 크게 요구한다. 그림 4 에서는 PCB Level 에서 개발되고 있는 Embedded Capacitor 의 단면을 보여 준다. 단면 구조를 채용하고 고유전물을 사용하며 PCB 배부에 설치함으로써 Parasitic Inductance 를 줄이고 공진 주파수를 크게 높일 수 있다. 이러한 Embedded Decoupling Capacitor 구조가 Package 에도 크게 추가될 전망이다. 따라서 IC, Package, PCB 상의 Embedded Capacitor 의 중요성이 어는 때 보다도 강조되고 기술 개발의 필요성이 증가될 전망이다. 앞으로 소자 및 시스템의 속도가 GHz 영역으로 계속 발전 함에 따라 Decoupling Capacitor 의 실현과 배치가 시스템, 패키지, 소자 비용을 크게 좌우 할 것으로 판단한다.

*SSPA (Solid State Power Amplifier)

Solide state란 말은 그냥 우리가 흔히 쓰는 반도체 접합소자 (Diode, Tr)을 말하는 것이다.

SSPA는 우리말로 고체상태전력증폭기 라고 해석되지만 특별한 의미를 가진 Power Amp는 아니고, 이러한 고체형 반도체 (BJT,FET)를 이용하여 만든 전력증폭기라는 의미이다. (아무렴 증폭기를 액체상태나 기체상태로 만들겠는가?)

Solid state란 용어는 기본적으로 진공관이 아닌 고체물성소자를 이용하여 만들어졌다는 의미가 더 강하다. 그러나 요즘 실제로 진공관을 이용하여 증폭기를 만드는 경우는 거의 없다. 그러므로 사실 Solid state란 용어는 큰 의미가 없을 수도 있다.

실제 SSPA라는 용어는 주로 5~13GHz 대역을 사용하는 위성용 증폭기를 일컫는 용어로 많이 사용된다. MMIC를 패키징없이 와이어본딩 연결만으로 실장하고, 주변회로와 바이어스를 꾸민다음 금속블럭으로 모듈화한 전력증폭기를 지칭하는 것이다. 위성용이라는 점에서 주로 balanced 구조로 만들어짐으로서, 한쪽 amp가 맛이 가더라도 나머지 한쪽이 3dB 떨어진 전력으로 동작하게 된다.

또한 음질 특성상 원래 진공관을 많이 사용하던 AF(음성주파수) audio 영역에서 진공관이 아닌 일반 반도체로 만들어진 증폭기를 SSPA라고도 부른다. 이것은 말그대로 진공관을 사용하지 않았다는 의미가 강한 것이다.

SSPA를 풀어서 그 의미를 이해하면 별로 건질게 없고, 주로 위성용으로서 금속블럭모듈화된 balanced amp를 지칭한다고 보면 된다. 최근에는 주파수 특성상 20~40GHz 대의 BWLL(LMDS)용 전력증폭 모듈을 SSPA라고 부르기도 한다. 주파수만 다를뿐 구성형식이 위성용과 비슷하기 때문이다.

*Stability (안정도)

stability, 즉 우리말로 안정도라는 의미는 말그대로 무언가 안정한가 불안정한가를 나타내는 지표를 의미한다.

RF회로에서의 안정도라는 말은 필연적으로 발진(oscillation)이라는 용어와 짝을 이루게 된다. 안정도가 좋으면 발진이 없고, 안정도가 나쁘면 발진한다.

기본적으로 발진기를 제외한 모든 회로는 안정도가 좋아야 한다. 발진기는 그 특성상 feedback과 공진을 통해 고의적으로 불안정한 상태를 만들어서 일정한 주파수의 AC출력을 내보내는 것이 목적이다.

발진기를 제외한 증폭기류의 회로들은 발진이 일어나지 않도록 안정도를 잡아야 한다. 이렇게 안정도를 확보하기 위해서는 안정도 계수 K값이 1을 넘어야 한다. (무조건적 안정 :unconditionaly stable)

안정도를 확보하지 못하여 발진이 발생하면 증폭기특성이 불안정해지고 성능을 갉아먹어서 못쓰는 물건이 되기 때문에, 안정도를 잡는 것은 매우 중요한 일이다.

즉 RF에서 다루는 고주파 신호는 파장이 짧고 그 특성변화가 빠르기 때문에, 안정도가 쉽게 깨진다. 발진기가 아닌 증폭기,시스템은 반드시 안정도를 확보하여 발진을 막아야 한다.

*Standing Wave (정재파)

어떤 파동이 특성이 다른 매질의 경계면을 만났을 때, 그 경계면에서 반사되어온 파동과 합쳐져서 발생하는 정지된 파동.

진행하는 파동 (traveling wave)은 특정점에서 봤을 때, 그 크기가 사인파형의 높낮이가 변하듯이 위 아래로 (즉 +, *)방향으로 계속 움직여야 정상이다.

그러나 어떤 경계면에서 파동이 반사되어 돌아오면 그 반사되어 돌아온 파와 진행하던 파가 합쳐지면서, +,*로 계속 변화하던 파동 속에 크기가 변하지 않고 특정 값을 가지는 정상파동(진행하지 않는 파동)이 발생해버린다.

어릴때 벽에 고무줄을 묶어놓고 튕겨보면 고무줄이 특정 높이를 가진 파동으로 흔들리는 것을 본 적이 있을 것이다. (못 봤으면 말고..) 그것은 튕겨서 발생한 파동이 묶인 점에서 반사되어 나온 파와 함쳐져서 발생한 정재파(standing wave)이다.

결국 정재파가 의미하는 것은 반사의 정도를 의미한다. 정재파가 크다는 것은 반사량이 많다는 의미가 된다.

STANDING WAVE를 특정점에서 크기가 변하지 않는 파동이라고 표현하면 오해의 소지가 있고....taveling wave가 일정한 값이 앞/뒤로 이동하는 것처럼 보이는데 비해(따라서 진폭이 변하지 않는 점이 없다) STANDING WAVE는 마디의 값은 변하지 않고 배의 값이 반사파의 크기에 따라 크게 또는 작게 흔드릴는 파동이라 할 수 있다.

그 마디의 위치는 반사지점으로부터 반파장 주기로 발생한다.

(좀더 엄밀히 말해 역학적으로 설명하자면 고정단 반사가 이루어 질때만 그렇고, 자유단 반사일 때는 정재파가 발생하지 않는다. 그러므로 정재파가 발생하는 전자파(EMwave)의 경우는 고정단 반사라 볼 수 있다*srpae*)

*Stationary Wave (정상파)

Standing Wave (정재파)와 동일한 뜻이다.

어떤 파동이 특성이 다른 매질의 경계면을 만났을 때, 그 경계면에서 반사되어온 파동과 합쳐져서 발생하는 정지된 파동.

진행하는 파동 (traveling wave)은 특정점에서 봤을 때, 그 크기가 사인파형의 높낮이가 변하듯이 위 아래로 (즉 +, *)방향으로 계속 움직여야 정상이다.

그러나 어떤 경계면에서 파동이 반사되어 돌아오면 그 반사되어 돌아온 파와 진행하던 파가 합쳐지면서, +,*로 계속 변화하던 파동 속에 크기가 변하지 않고 특정 값을 가지는 정상파동(진행하지 않는 파동)이 발생해버린다. 어릴때 벽에 고무줄을 묶어놓고 튕겨보면 고무줄이 특정 높이를 가진 파동으로 흔들리는 것을 본 적이 있을 것이다. (못 봤으면 말고..) 그것은 튕겨서 발생한 파동이 묶인 점에서 반사되어 나온 파와 함쳐져서 발생한 정재파(standing wave)이다. 결국 정재파가 의미하는 것은 반사의 정도를 의미한다. 정재파가 크다는 것은 반사량이 많다는 의미가 된다.

*Stripline (스트립라인)

Stripline 은 신호선 위 아래로 GND 판을 깔아놓은 구조의 회로를 말한다.

Microstrip이 아래쪽에만 GND를 깔았기 때문에 완전한 TEM 모드로 전송되지 못하고 공기중으로 신호가 fringing(휘면서 누설)되기 때문에 불필요한 커플링 문제와 손실문제가 있다.

하지만 Strip line은 위 아래로 똑같이 GND 판이 있기 때문에 수직으로 정확히 필드가 위아래로 분포하기 때문에 fringing field가 최소화되어 거의 완벽한 TEM 모드로 전송이 가능해진다.

하지만 실제로 구현하기엔 Microstrip보다 공정이 불리하다. Microstrip은 윗면의 회로 패턴에만 신경써서 만들면 되지만, Stripline은 신호 패턴이 GND 판 사이에 있기 때문에 패턴을 따로 만들고 조립하는 수밖에 없다. 특히 신호선과 GND 사이에 유전체를 체운 기판구조라면 공정이 매우 까다롭다.

Stripline은 완전하 TEM 모드를 구현하고 싶거나, Microstrip보다 대전력의 신호를 다루고 싶을 때 많이 사용된다. 에어스트립의 형태로 유전체 없이 Stripline을 구현하면 Microstrip에 비해 훨씬 큰 전력을 수용할 수 있게 된다.

또한 Stripline은 위아래에 GND판이 있기 때문에 그 자체로 외부와 차단되는 차폐가 이루어진다는 점이 큰 장점이 된다.

Microstrip으로 설계한 경우 최종적으로 뚜껑을 덮어야 할 경우가 많은데, 그런 경우 (주파수가 높을수록) 하우징하고 난 후 회로의 특성이 변하는 경우가 많다. 그렇지만 Stripline으로 설계하면 그 자체가 하우징으로 사용되게 할 수 있기 때문에 대전력 기지국 커플러(디바이더)나 Circulator등은 Stripline 구조로 설계하는 경우가 많다.

일반적으로는 Stripline은 공정문제로 별로 쓰이지 않고 대부분 Microstrip이 사용된다. 그런데 용어의 편의성문제로 Microstrip을 그냥 스트립 또는 스트립라인으로 구현했다고 말하는 경우를 종종 보게 되는데, 초보자들이 주의해야 할 부분이다.

특별한 경우가 아니면 당연히 마이크로 스트립으로 되어 있는걸 그냥 줄여서 스트립이라고 부르는 것이므로 용어에 혼란이 없도록 주의해야 한다.

*Stub (스텁, 스터브)

Stub은 우리말로 어떤 동강, 조각을 의미한다.

RF에서는 주로 Microstrip/Stripline회로에서 임피던스 매칭을 위한 용도로, 신호전송 이외에 부가적으로 달리는 선로를 지칭하는 용어로 사용된다.

즉 그 자체는 전문용어가 아니고 그냥 영어일 뿐이지만, 실제로 그러한 부가적 선로요소를 지칭하는 경우가 대부분이라서 RF용어로 보아도 무방하다.

이러한 stub은 우선 선로에 수직 옆방향으로 달리는 Shunt stub과 선로방향 그대로 달리는 Series stub로 구분되는데, 둘다 원래 신호를 전송하기 위한 선로에 부가적으로 붙어서 매칭을 하기 위한 요소들이다.

shunt stub에는 또 open stub과 short stub이 있는데, 이것은 Smith chart상에서보면 양쪽 open과 short 점중 어느점을 기준으로 움직이게 되느냐를 결정한다. open stub은 실제로 옆으로 달린 선로가 그냥 기판 윗면에만 존재한느 경우이고, short stub은 stub끝단에 via를 뚫어서 Ground와 접지시킨 경우이다. 이 러한 short stub과 open stub은 서로 등가로 대치될수는 있으나(즉 뭘써도 상관없는 경우가 많지만) 공정의 편이를 위해서는 대부분 open stub을 사용한다.

이러한 stub은 smith chart상의 load점이 움직이는 궤적에 따라 L일수도 있고 C일수도 있으며, stub 자체를 이해하기 위해서는 smith chart를 제대로 이해하는게 훨씬 중요하다.

RF 회로로부터 바이어스 회로를 격리시키기 위하여 lambda/4 stub나 Radial stub등을 사용할 수 있다.

전자의 경우 길이가 lambda/4 를 갖는 Zo 스트립 라인을 이용하여 구현하며, 구현이 용이하나 넓은 면적을 차지하며, 대역폭이 좁다는 단점을 가지고 있으며, 후자의 경우 보다 좁은 면적을 차지하며, 넓은 대역폭을 갖는 장점을 가지고 있어 주로 후자의 경우를 많이 사용한다.

*Stubby Antenna (고정 안테나)

stubby antenna는 retractable antenna처럼 넣었다 뺐다하는 안테나가 아니라 고정된 안테나라는 뜻이다. 최근 많은 이동통신 단말기가 이러한 스터비 안테나를 많이 사용하고 있기 때문에 많이 보았을 것이다.

스터비 안테나를 사용하는 큰 이유는 역시 편의성때문이다. 넣었다 뺐다 하지 않아도 되므로 편리하지만, 아무래도 안테나를 길게 외부로 뺄 수 있는 Retractable Antenna보다는 특성이 좀 떨어질 수 있다.

볼록안 스터비 안테나 내부에는 보통 특성이 좋은 헬리컬 안테나가 들어있으며, 기타 유전체 안테나나 휩 안테나 등도 사용된다.

즉 내부에 뭐가 들어있건 간에, 안테나를 빼지 않아도 되는 고정형 단말기 안테나를 통칭하여 stubby antenna라고 부른다.

특성은retractable과 거의 차이가 없다고 합니다.

그리고 최근에는 intenna가 개발되어 실용화 되고있으며,

intenna는 inner antenna의 약자로 외부에 나오는 형태가 아니라 내장되는 antenna입니다.

*Subharmonic (Sub*harmonic, 서브하모닉, 저조파)

고조파(harmonic)가 특정 주파수의 배수성분이라면, 저조파(Subharmonic)은 특정 주파수를 정수배로 나눈 약수 성분을 의미한다.

예를 들어 1.2 GHz의 저조파로는 0.6 GHz, 0.3 GHz 0.2 GHz 등이 있다.

이것은 정상적인 상태에서는 거의 발생하지 않지만, 주파수를 체배(doubling or multiply)하는 경우 주로 발생한다.

즉 어떤 주파수원을 만들기 위해 주파수를 배수로 증가시킨 회로의 경우는 고조파 뿐 아니라 저조파까지 발생하기 때문에 스퓨어리스 특성이 더 복잡해진다.

Mixer나 Oscillator의 경우에는 높은 주파수의 주파수원을 만들어내기 힘들기 때문에 Subharmoinc 주파수를 만들어서 doubling 하듯이 만들기도 한다.

*Super Heterodyne Reciever (수퍼헤테로다인 수신기)

현재 우리가 쓰고 있는 대부분의 통신 시스템은 수퍼헤테로다인 이라는 방식을 사용하고 있다. 이것은 반송파(carrier)주파수와 기저대역(baseband)주파수를 직접 변환하지 않고, 중간에 일정한 주파수로 변환하여 처리하는 시스템이다.

즉 반송파 <*> 기저대역 주파수로 변환하는게 아니라 반송파 <*> 중간주파수(IF) <*> 기저대역과 같이 변환한다.

이와 반대로 IF를 사용하지 않는 zero*IF, 즉 Direct conversion 방식도 존재하지만 현대의 거의 대부분의 통신 시스템은 이러한 IF를 사용하는 수퍼 헤테로다인 방식임을 알아두어야 한다. 보통 수퍼 헤테로다인 수신기라는 용어로, 수신측에서만 중요한 용어처럼 다루어지는 경우가 많은데, 실제로는 수신기만 쓰는게 아니라 송*수신 모두 수퍼헤테로다인 방식으로 되어 있다. 그렇지만 수퍼헤테로다인 송신기라는 용어는 거의 쓰지 않는다.

왜냐하면 원래 IF는 수신측의 선택도를 위해 주로 사용하기 때문에 자연스럽게 수퍼헤테로다인 방식은 수퍼헤테로다인 수신기라는 형식의 용어로 많이 사용되는 것이다.

이렇게 중간주파수를 사용하는 이유는 여러가지 이유가 있는데, 주로 채널 선택도를 좋게 하기 위해 사용된다.

*Sweep (스윕)

sweep은 많은 초심자들이 초반에 약간은 당혹해하는 단어인 듯 하다.

sweep은 우리말로 쓸어버리다 라는 뜻이다. sweeper란 살인청부업자를 말한다.(무슨 상관?)

일반적으로 공학계에서 sweep이라고 말하면, 어떤 입력값을 시작점, 끝점, step을 두고 변화시킨다는 의미가 된다. 즉 특정 파라미터를 죽 변화시키면서 결과를 본다는 의미이다.

RF에서 일반적으로 sweep을 시킨다면 보통 주파수 혹은 DC값을 지칭하는 경우가 많다. 네트웍 어낼라이저에 붙어있는 frequency synthesizer는 저주파에서 고주파까지 주파수를 sweep시켜주는 장치이다. (그래서 frequency sweeper라고도 불리운다)

S파라미터는 기본적으로 일정 주파수대역을 죽 sweep하면서 그 결과를 보기 때문에 NA에는 입력 신호원으로서 sweeper가 필수인 것이다.

그 외에도 DC 전원을 1~3V 까지 0.1 step으로 변화시켜 가면서 결과를 본다던지 하는식으로 DC sweep을 하기도 한다.

시뮬레이터상에서는 parameter sweep이라는 기능이 있는데, 특정 L,C,R 값 혹은 microstrip의 폭이나 길이, 기판의 유전율 등등 특정 특성값을 지정하여 원하는 범위내에서 변화시켜가면서 결과의 양상을 보는 것이다.

이렇듯 sweep은 어떤 파라미터 혹은 특성값을 일정한 step으로 증가 혹은 감소시켜가면서 본다는 의미로 사용되는 영어단어이다. 즉 용어만 적당하면 아무데나 갖다 붙여도 되는 일반용어라고 보면 된다.

*Synchronizing Frequency (동기 주파수)

동기용 전류 또는 전압의 주파수.

주로 사진 및 모사전송의 동기를 유지하기 위하여 동기 모터에 공급하는 전류의 주파수

독립 동기의 경우 각가의 동기 주파수의 안정도는+*5*10*6으로 되어 있다.

*Tantalum condenser (탄탈콘덴서)

알루미늄 전해 콘덴서에 비해서 전기 특성을 비롯한 모든 점에서 우수한 것이 바로 탄탈전해 콘덴서 이다.

탄탈(tantalum)은 도체이지만 산화물이 되면 우수한 절연체로 된다. 이 탄탈을 산화시켜서 양극으로 하고, 유전체로 한 것이 탄탈 전해 콘덴서이다.

탄탈콘덴서에는 두가지 종류가 있다.

i) 습식 탄탈 (wet tantalum)

전해 콘덴서 중에서 가장 누설 전류가 낮은 콘덴서 이다.

그러나 전해핵의 누설을 방지하기 위해 음극쪽에 은케이스를

사용하고, 또 양극에 값비싸게 소결시킨 탄탈을 사용하므로

가격이 높다는 결점이 있다. 따라서 고신뢰도의 회로나

고성능을 요하는 회로에 사용한다.

ii) 건식 탄탈 (dry tantalum)

소형으로써 용량이 크고, 알루미늄 저해 콘덴서에 비해서

온도 특성도 뛰어나다. 또 고주파 특성에도 뛰어나므로

몇 MHz정도의 결합 콘덴서나 바이패스 콘덴서로서 사용할 수 있다.

건식 탄탈은 고체 탄탈이나 솔리드 콘덴서라고 부르는데서도

알 수 있듯이 전해액을 사용하지 않고, 2산화망간을

고체 전해질로서 사용하고 있다. 누설 전류가 작으므로 저잡음을

요하는 프리앰프의 앞 부분등 결합 콘덴서로 사용된다.

사용할때는 역전압을 걸면 안되며, 가급적 하이리플인 회로는

피해야 한다. 또는 떨어뜨리거나 부딪치는 등 기계적 충격에

약하므로 취급시 주의해야 한다.

(흔히보는 세라믹콘덴서와 같이 생겨서 검은줄이 있는 콘덴서이다.)

탄탈의 경우 서지전압, 역전압에 매우약한데, 특히 습식탄탈은 역전압이 걸리면 내부의 은이 녹아 나와서 단자를 단락시킨다.

따라서 PCB패턴 손상이 우려되므로 사용시 각별한 주의가 필요하다.

*TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)

인터넷에서 가장 기본이 되는 일련의 통신 프로토콜들의 집합으로서, 인터넷상의 호스트 컴퓨터들을 상호 연결시키는 기능을 수행한다.

TCP/IP는 또한 사설(private) 통신망인 인트라넷(intranet)과 익스트라넷(extranet)에서도 사용될 수 있다.

TCP/IP는 2*계층의 프로그램이다. 상위 계층인 TCP(Transmission Control Protocol)는 메시지 또는 파일을 작은 패킷(packet)들로 조립해서 인터넷으로 전송하거나, 반대로 수신된 패킷들을 원래의 메시지로 재조립시킨다. 하위 계층인 IP(Internet Protocol)는 각 패킷의 주소 부분을 처리해서 올바른 목적지에 도달하게 한다. 통신망의 각 gateway 컴퓨터는 이 주소를 점검해서 메시지를 어디로 보낼 것인가를 알아낸다. 같은 메시지의 패킷들이라도 서로 다른 경로로 전송되어질 수 있는데, 목적지에서 다시 조립되는 것이다.

TCP/IP는 client/server 모델의 통신을 사용한다. 이 통신은 네트워크에서 한 사용자(client)가 서비스(예, Web 페이지의 전송)를 요청하면 다른 컴퓨터(server)가 그 서비스를 제공하는 방식이다. TCP/IP 통신은 본래 point*to*point 방식이다. 즉 각 통신은 네트워크상의 한 지점(point, 또는 호스트 컴퓨터)으로부터 다른 지점 또는 호스트 컴퓨터(host computer)로의 통신을 의미한다.

TCP/IP를 사용하는 상위 계층 응용 프로토콜들은 Web의 HTTP(Hypertext Transfer Protocol), FTP(File Transfer Protocol), Telnet(remote logon), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) 등이 있다.

PC 사용자들은 보통 PPP(Point*to*Point Protocol)를 통해서 인터넷에 접근하게 되는데, 이 프로토콜은 IP 패킷들을 캡슐화하여 dial*up 전화 연결을 통해서 인터넷 접근 제공기관의 모뎀에 전송하는 것이다.

*TCXO (Temperature Compensated X*tal Oscillator)

석영의 작동성능을 좋게하려면 온도보상회로를 사용해 작동 온도변화에 따른 출력 주파수 변화를 제한해야 한다. 이러한 보상작용이 있는 결정은 온도보상 결정 발진기라고 해서 temperature compensated crystal oscillator라 한다.

Q값이 높은 Crystal을 이용한 대표적 공진기의 하나로서, Oscillator란게 원래 온도에 따라 발진주파수가 오락가락하기 때문에 그것을 thermister를 이용하여 발진주파수의 오차를 줄인 발진기이다.

수MHz ~ 수십MHz에 이르기까지 온도변화에 대한 주파수 안정도가 높기 때문에 단말기의 PLL에서 VCO와 함께 기준주파수원으로서 널리 애용된다.

*TDMA (Time Division Multiple Access :시분할 다중접속)

유럽의 GSM 방식이 주로 사용하는 TDMA는, 한 주파수를 여러명의 사용자가 시간차를 두고 사용하는 다중이용방식이다.

즉 한 주파수를 보통 3개 정도의 시간구간을 만들어서 번갈아 송수신 함으로써 주파수 효율을 높인 시스템이다.

시구간을 나누어 쓴다는게 시간대를 나누어 통화를 한다는 뜻이 아니라, 디지털로 아주 작은 시간 단위로 sampling을 한 후 그 sampling된 시간을 나누어 쓰기 때문에 사람은 눈치챌수 없다. (눈깜짝할사이에 일이 벌어지므로)

*TE (Transverse Electric)

진행방향에 E field vector는 수직으로 일정하게 진행하지만 H field vector는 임의의 각을 가진채 수직으로 존재하지 않게 진행하는 mode를 일컫는다.

일반적인 금속 Waveguide(도파관)의 경우 형성되는 모드이며, transmission line과 달리 하나의 금속관 내에서 평면파의 특정 field 성분의 bounce효과가 일어나기 때문에, E field나 H field중 어느 한쪽은 진행방향에 수직일 수가 없다. 이러한 도파관의 TE 모드는 구조특성에 따라 자동적으로 결정되는 것으로서, 특정한 모드를 사용하기 위해서는 도파관의 크기를 그에 맞게 결정하게 된다.

전송선로(Transmission line)의 경우에도 기생모드로서 TE mode가 존재하기도한다.

*TEM (Transverse ElectroMagnetic)

전자파의 진행방향에 E field와 H field vector가 동시에 수직으로 존재하는 진행상태 또는 그러한 mode를 일컫는다.

Transmission Line의 모드로서, Microstrip, Stripline, Coaxial line, Coplanar Waveguide, Parrarel Plate 등이 이에 해당한다. 두 개의 금속이 일정한 방향으로 평행하게 진행하기 때문에 진행방향에 E field와 H field가 동시에 수직으로 존재할 수 있다.

또한 평면파의 경우도 E,H가 모두 진행방향에 수직이기 때문에 TEM wave라고 불리운다.

*terminal (단말기)

일반적으로 단말기(terminal)이라 함은 네트웍구조나 망구조에서 클라이언트 역할을 하는 기기를 통칭한다. 통신에서의 단말기는 주로 무선통신 시스템상에서 최종적으로 통신이 이루어지는 고정 또는 이동 무선국을 일컫는다. 최근 이동통신이 발달하면서 단말기란 용어는 일반적으로 우리들이 부르는 핸드폰(handset)을 주로 지칭한다. 무조건 단말기 = 핸드폰으로 등식화가 가능한 것은 아니지만 적어도 이동통신에서는 그 등식이 성립된다.

*Termination (종단)

Termination이란, 말 그대로 신호를 죽여버린다는 뜻이다.

보통 isolation port를 termination 시킨다라는 식의 용어로 많이 사용하는데, 특정 포트로 전송되는 신호가 반사되지 않고 완전히 흡수되어 죽어버리길 바랄 때 사용한다.

termination을 위해서는 우선 종단포트의 임피던스에 잘 매칭된 저항소자를 사용함으로써, 임피던스차에 의한 반사를 최소화하여 신호를 받아들인 후 저항의 열에너지로 소모시켜야 한다. coupler의 경우 isolation port로 전달되는 미약신호를 죽이기 위해 termination 저항을 달게 된다. 일반적으로 신호를 마냥 죽이기 위한 목적이라기 보다는, 원래 신호가 발생하면 안되는 부위에서 미세하게나마 발생한 신호를 원천봉쇄하기 위한 목적으로 더 많이 사용된다. (dummy load의 경우 termination 용도의 일종으로 볼수도 있다)

이렇듯 특정 위치에서 RF신호를 반사없이 흡수,제거하는 과정을 termination이라 부른다.

*TETRA (Terrestilal Trunked Radio)

유럽의 디지털 TRS 규격으로서, 1세대 아날로그 TRS인 PMR(Private/Professional Mobile Radio)에 이은 2세대 PAMR(Public Access Mobile Radio)서비스를 디지털화하여 발전시킨 것이다. 

*Thermistor (Thermal Sensitive Resistor; 써미스터)

Thermistor는 thermally sensitive resistor의 합성어로서, 온도 변화에 대해서 저항값이 민감하게 변하는 저항기를 말한다. 자기(ceramic) 재료에 코발트, 구리, 망간, 니켈, 티탄 등의 불순물을 첨가하여 만든다.

Thermistor는 온도에 의해 저항이 변하는 양상에 따라 아래의 3가지로 나뉜다.

NTC (negative temperature coefficient thermistor)

: 온도가 높아지면 저항값이 감소

PTC (positive temperature coefficient thermistor)

: 온도가 높아지면 저항값이 증가

CTR (critical temperature resistor)

: 특정 온도에서 저항값이 급격히 변화

NTC 써미스터는 주로 온도 감지기에 사용되고, PTC 써미스터는 자기 가열(self*heating) 효과로 인해 발열체 또는 스위칭 용도로 사용된다.

THERMISTOR란 Thermal Sensitive Resistor의 합성어로서 열에 민감한 저항체라는 의미로 온도 변화에 따라 저항값이 극단적으로 크게 변하는 감온 반도체이다. 사용 온도 범위가 *50~500℃로 일상적인 온도 조절을 필요로 하는 모든 범위에 응용되며, 또한 소형으로 값이 저렴하고 고감도이므로 가전기기나 산업기기의 온도 센서 및 온도 보상용으로 대량으로 사용되어지고 있다.

1) 자동차용 THERMISTOR

자동차용 sensor는 oil, 물, 먼지, 진동, 염분 등을 포함한 엄중한 환경 조사에서 사용되는 특징이 있으며 차량의 안과 밖의 기후 조건 변화를 빠르고, 정확하게 시스템에 전달해야 하고 또한 오랜 기간 높은 안전성을 유지하여야 한다.

적용 : Detection for temperature of cooling water, EGR, system, Fuel Level, Air conditioner(IN CAR, Ambient.duct)

2) 에어컨용 THERMISTOR

에어컨용 sensor는 급격한 온도 변화 조건과 먼지, 수분 등이 존재하는 환경에서 사용되며, 정확한 온도 검지와 열 응답성을 얻어낼 수 있는 구조로 설계되어야 한다. 따라서 방수, 방청, 열충격 등의 고신뢰성을 요구하는 재료의 선정 및 환경시험 등을 거쳐 사용하고 있다.

적용 : Room air conditioning, package air conditioner, building air conditioning system, Ventilating fan filter clogging detection, clean room airflow detection.

3) 냉장고용 THERMISTOR

냉장고용 sensor는 장시간 동작 상태를 유지하는 내습, 부하 조건의 사용 상태 하에 고내(냉장, 냉동고내)의 온도 조절, 검지 등의 역할을 차질없이 수행하기 위한 재질이나 구조로 설계되어야 한다. 따라서 경시변화가 적고 온도 검지 오차가 적은 thermistor를 채택하고 실리콘 ABS, PVC등의 내습, 내약품성에 강한 재질의 보호 CAP을 사용하고 있다.

적용 : 냉장고 온도 검지용, 냉동고 EVA 온도 검지용, 콤프레셔 온도 검지용, 외기 온도 검지용, Show case

4) Water heating system용 THERMISTOR

Water heating systems에 이용되는 thermistor sensor는 고온, 고습의 급격한 온도 변화가 반복되는 조건에서 사용되는 특징이 있다. 따라서 부식에 강하고 응답 속도가 빠른 재료 및 구조를 선정하여 적용 시에 신뢰성 높고 정밀 제어에 용이하도록 설계되어야 한다.

적용 : Oil, gas boiler, bidet, water purifier vending machine, electronic pot

5) 의료기용 THERMISTOR

의료기용 온도 sensor는 고정도의 제어를 요구하는 설비가 대부분이고 사용 중의 경시 벼노하율이 적고 조건에 따라 요구되는 신뢰성 기준이 다른 특징이 있다. 따라서 이용 목적에 맞도록 가공 형태를 다양화하고 재료의 선정이 인체에 무해해야 하며 장시간 사용에도 정도의 변화가 최소한으로 유지되어야 한다.

적용 : Medical thermometer, Incubator and developing machine

*Thermocouple (열전대)

두 물질을 한 점에서 붙였을때, 그 점에 열이 가해지면 두물질의 특성에 따른 온도차에 비례하는 전압이 발생하는 현상.

이것은 공업적으로 온도를 재는 보편적인 방법이며, RF 반도체 공정을 비롯한 여러 분야의 온도측정용으로 많이 이용된다.

*Time Diversity (시간 다이버시티)

Multipath Fading으로 인해 반사된 신호는 원래 신호에 비해 전달경로가 길기 때문에 다소 지연시간을 가지고 수신단에 도착된다.

이러한 특성을 이용하여 원래 신호와 반사된 신호를 Timing적으로 분리하여 Fading효과를 감소시키는 방법을 Time Diversity라고 한다.

CDMA에서는 이러한 Time Diversity를 이용하기 위해 Rake 수신기를 사용한다. 이것은 시간지연을 갖고 수신되는 반사파들을 독립적으로 분리하여 복조하는 장치이다.

이러한 Rake 수신기를 이용하면 Time Diversity를 이용하여 다중경로 페이딩 현상을 많이 상쇄시킬 수 있기 때문에, 건물등의 반사체가 많은 도심지에서는 CDMA가 더 우수한 성능을 낼 수 있게 된다.

*Time Domain Gating

흔히 네트워크 분석기에서 이말을 들어보셨을텐데 우리가 관심있는 계측으로부터 불필요한 반사를 제거해 시간영역과 관련해 게이팅을 사용할수있습니다. 예를 들면 게이팅은 픽스쳐 자체의 반사들로부터 픽스쳐의 DUT의 반사들을 분리시킬수 있는데 이건 오류보정의 한형태입니다. 시간영역으로 분리하려면 물론 잘되는 것이어야되는데 게이트자체는 시간적으로는 필터처럼 보이구 쉽게 말하면 특정한 포인트를 자세히 보는것,정확도를 높이는것,픽스쳐에 대한 보완이라구 할수 있겠습니다.

*Time Domain Reflectometry (TDR)

(네트웍 분석기에서)

시간영역 반사측정은 임피던스대 거리를 측정하는 좋은툴입니다. TDR의 가장좋은예가 픽스쳐설계및 동일한 픽스쳐교정표준을 설계하는 일이죠. TDR계측을 하는 두가지 방법이 있는데 한가지 방법은 고속스텝기능을 생성하고 고속스코프를 통해 이것을 보는겁니다. 이기능은 빠른 업데이트 기능으로 계측을 실행해 실시간 조정이 가능합니다. 이것은 설계자가 트랜지션상에 프루브를 놓고 TDR트레이스상의 스파이크룰 다룰수 있기때문에 트랜지션의 결정이 매우쉽습니다

두번째는 정규주파수영역스위프기능이 있는 벡터네트워크 분석기를 이용하는건데 주파수 영역의 반사계수를 시간영역으로 변환하기 위해 역푸리에변환을 사용해 TDR계측이 실행됩니다. 업데이트속도는 느리지만 시간영역과 주파수영역을 같이볼수 있다는게 이계측기의 장점이겠죠

*Time Domain Transmiaaion (TDT)

(네트웍 어낼라이저에서)

시간영역전달은 반사응답대신에 전달응답을 사용하는 유사한툴입니다. 이것은 SAW필터등과 같은 디바이스의 시간영역 타이밍 분석에 유용하죠. 게이팅은 바로 TDT를 위해 유용합니다.

*TM (Transverse Magnetic)

진행방향에 H field vector는 수직으로 일정하게 진행하지만 E field vector는 임의의 각을 가진채 수직으로 존재하지 않게 진행하는 mode를 일컫는다.

일반적인 금속 Waveguide(도파관)의 경우 형성되는 모드이며, transmission line과 달리 하나의 금속관 내에서 평면파의 특정 field 성분의 bounce효과가 일어나기 때문에, E field나 H field중 어느 한쪽은 진행방향에 수직일 수가 없다. 이러한 도파관의 TM 모드는 구조특성에 따라 자동적으로 결정되는 것으로서, 특정한 모드를 사용하기 위해서는 도파관의 크기를 그에 맞게 결정하게 된다.

전송선로(Transmission line)의 경우에도 기생모드로서 TM mode가 존재하기도한다.

*Tone (톤, 음조, 성조)

tone이라는 말은 사전적의미로는 음조, 즉 소리의 높낮이를 의미한다.

소리라는 것은 결국 특정 주파수의 신호이고, 주파수가 올라갈수록 tone이 높아진다라는 의미가 된다. 쉽게 말해서 이소라보다 김경호의 목소리가 주파수가 훨씬 높은 것이다.

결국 tone이라는 의미는 어떤 특정한 주파수 성분 하나를 지칭하는 말이다.

single*tone이라는 용어는 한 주파수의 신호가, multi*tone이라는 용어는 여러 주파수의 신호를 부르게 되는 것이다. 우리가 흔히 말하는 two*tone test 같은 것도 결국 두개의 주파수 신호를 넣고 측정하는 것을 말하게 된다.

*Tower*Top Low Noise Amplifier (TTLNA)

기지국에서 사용되는 LNA의 일종으로서, BTS 장비내에 있지 않고 수신안테나가 위치한 철탑위에 설치되는 LNA를 말한다.

기지국의 경우 안테나에서 수신된 신호가 기지국 신호처리부까지 연결되는 케이블 자체에서 잡음이 많이 발생한다. 그래서 기지국 신호처리부 내에 LNA를 두는 것이 아니라 수신안테나탑위에 안테나수신즉시 LNA단을 거치고 나서 케이블을 통하게 하면, 케이블 잡음에 대한 영향을 많이 줄일 수 있다.

잡음특성, 즉 Noise Figure는 초단부터 순서대로 잡음의 영향을 크게 받으므로 이렇게 초단에서 잡음을 잡기 위해 TTLNA를 사용하는 것이다.

이렇게 Top위에 올려놓고 수신안테나와 가깝게 배치한 LNA를 TTLNA라고 불리우며, 외부에 노출되어 있기 때문에 유지보수가 힘들고 외부영향을 많이 받으므로 높은 신뢰성이 요구된다.

최근에는 초전도체를 이용한 TTLNA등이 시도되어 초단의 잡음을 거의 0에 가깝도록 만드는 기술등도 구현되어지고 있다.

케이블 자체의 잡음이라고 말하기는 좀 그런거 같습니다...

일반적으로 시스템 NF를 정의할때, 기지국 입력단을 기준으로 하여 계산합니다. 시스템 link budget를 계산할 때도 안테나 이득이나 기지국 까지의 케이블 손실 그리고 시스템 NF factor 가 추가로 계산되고,,,TTLNA는 안테나와 기지국사이의 케이블 Loss에 대한 손실을 막아주는 역할이라고 생각하시면 제일 간단할 것 같습니다..이러한 케이블 손실은 결국 reverse coverage의 감소를 가져오고 TTLNA를 사용하였을 경우에는 케이블 손실(대략 3dB 정도)을 보상할 수 있으니깐, 아무래도 효율적이라 생각됩니다...근데 단지 이러한 목적으로만 가지고 TTLNA를 적용한다는 건 좀 무리인 거 같습니다..관리자께서도 언급하였듯이 신뢰성이 확보되어야 하기 때문이죠,,감시나 제어부분도요,,,(외부에 노출되어 있으니깐 환경부분도) 제 생각에 가장 큰 장점으로는 TTLNA에 적용되는 초전도체 응용입니다..이것은 잡음지수를 낮게하는 장점도 있지만 Super conductor Filter가 내장되어 있어 인접 주파수 대역을 완전히(거의) 제거하는 특성을 가지고 있거등요,,,,이런 이유로 일본에서는 PHD나 다른 통신방식에 의한 혼신을 제거하기위해(주파수가 너무 인접해 있습니다..) 이 Application을 적용하고 있습니다...일반 Cavity Filter로는 도저히 나올 수 없는 무쟈기한 Skirt특성이거등요...^^;

위에서 mixer님께서 도움말씀주신데로 이동통신 시스템 설계시에 한 방법으로 TTLNA라는 개념이 언제부턴가 대두되어 016이나 011에서는 좀 사용하고 있습니다. 예를 들어 예전 018(한솔텔레콤)같은경우 기지국 설치위치를 초기 투자시에 빠르고, 갑싸게 설치키위해 OUTDOOR형으로 건물 옥상에 설치되어있습니다.

이런 경우 타사업자와 비교했을경우 TTLNA를 사용하지 않아도되지요.

이미 기지국이 타사업자보다 급전선을 짫게쓸수있는 환경이니까요!

하지만 타사업자라고해서 TTLNA사용이 용이한것은 아닙니다. 도심의 이동통신환경에서 기지국 셀반경은 좁을데로좁아져있고 날이갈수록 인빌딩 서비스에대한 경쟁이 치열해지는환경에 굳이 REVERSE COVERAGE를 넗힐필요는 없을것 같습니다.

REVERSE COVERAGE가 넗어지면 최적화하기도 힘들어지거든요.

LINK BALANCE를 무시하고서 REVERSE COVERAGE를 넗게가지고가면 오히려 피해가 커질수도있죠. 그리구 앞서 설명하신것처럼 외부주파수대역의 차단이라는 SUPER CONDUCTOR FILTER라고 말씁하신부분이 있는데요 저히 분야에서는 초전도 FILTER라고 하는부분이죠. 저는요 이 필터를 한번 운용하여보았던적이 있습니다.

RF 를 하는 사람들이 보았으면 정말 경이 그자체였습니다. 100dB 감쇄점이 채 30khz가 안되니까여. 정말 기절하는순간이었습니다.놀라움 그자체였죠.

하지만 제가 알기로는 이기술은 국내 모사설기업연구소에서 세계3번째 개발로 알고있습니다. 이기술이 벌써 실용되었다는 예기는 아직 못들었구요..IMT2000시스템 이후의 이동통신시스템이나 우주항공분야에 쓰일거라 들었습니다. 제가본 초전도 필터는 아직 그크기가 많이크더군요. 필터가들어있는 공간은 진공으로 영하100도 정도를 유지해야한다나요..

아직은 소형화하는단계가 남아있어 실무에는 한 몇년은더지나야하지 않을까 생각됩니다.

*TPTL (Transmit Power Tracking Loop)

TPTL(Transmit Power Tracking Loop)은 CDMA 기지국에서 출력전력을 조절하기 위한 기능을하는 모듈이다. CDMA는 전력조절이 매우 중요한데, 기지국의 경우 햇빛, 온도나 습도등 에 노출되어 있어서 기후의 영향에 의해 출력전력이 오락가락할 수 있다. 이러한 최종단 출력전력을 일정하게 유지하기 위해 최종단의 출력을 추출하여 그 변동을 보정해주는 역할을 하는 것이 TPTL이다.

TPTL은 기지국의 기준출력값을 자체설정한후, 현재의 출력과 기준출력값과의 차이를 비교하여 그것을 Up*mixer쪽으로 feedback하여 감쇄기나 가변증폭기를 통해 출력 전력을 기준출력값과 같도록 조절한다.

주로 이러한 기준출력값은 실시간 측정이 힘들기 때문에, 이용률이 적은 새벽시간대의 기준출력값을 자동 평균측정하여 나머지 시간동안 그 값을 기준으로 조절하기도 한다.

*transadmittannce

회로망의 어느 한 쌍의 단자에 있어서 교류전류의 복소(複素) 진폭과 회로망 별도의 한 쌍 단자 사이에 있어서 교류 전압의 복소진폭비

*transconductance

트랜스 어드미턴스의 실수부이며, FET의 게이트 전극과 드레인 전극 사이의 트랜스컨덕턴스의 경우에는 게이트전압과 드레인전류 사이의 관계를 주는 곡선의 경사로서 상호 컨덕턴스라고도 한다.

*Transistor (Tr , 트랜지스터)

대표적인 반도체소자인 Transistor는 Transfer Signal Through a Varistor 의 준말이다. 약자로 Tr이라고 주로 말하는데, 기본적으로 신호의 증폭작용과 스위칭 작용이 있어서 능동전자회로 분야 전반에 걸쳐 매우 광범위하게 응용되고 있는 비선형소자이다.

동작원리에 따라 EBC(Emiter * Base * Collector)구조의 BJT와 GSD(Gate * Source * Drain)구조의 FET 계열로 나뉘며, MOSFET, MESFET, HBPT, HEMT 등 다양한 종류의 Tr소자들이 RF에 응용되고 있다.

가장 중요한 비선형소자라서 각종 소자 모델링이 매우 발달되어 있으며, 크게 선형모델(S 파라미터)과 비선형 대신호 모델로서 회로설계에 응용된다.

[두산 백과사전 참조]

1. Transistor란?

1948년 미국 벨전화연구소의 W.H.브래튼, J.바딘 및 W.쇼클리는 반도체 격자구조의 시편(試片)에 가는 도체선을 접촉시켜 주면 전기신호의 증폭작용을 나타내는 것을 발견하여 이를 트랜지스터라고 명명하였다. 이것이 그 동안 신호증폭의 구실을 해 오던 진공관(眞空管)과 대치되는 트랜지스터의 시초가 된 것이다. 트랜지스터 그 자체가 소형이어서 이를 사용하는 기기(機器)는 진공관을 사용할 때에 비하여 소형이 되며, 가볍고 소비전력이 적어 편리하다. 초기에는 잡음․주파수 특성이 나쁘고, 증폭도도 충분하지 못하였으나, 그 후 많이 개량되어 아주 대전력을 다룰 수 있는 등 특수한 경우를 제외하고는 진공관에 대치되었다.

2. Tr의 동작원리

트랜지스터는 게르마늄이나 규소(실리콘)의 단결정 소편에 불순물을 첨가하되 불순물의 종류가 p형과 n형이 있기 때문에 pnp의 순서로 3층구조로 만들 때도 있는데, 각 층에서 단자(端子)를 내기 때문에 3단자의 소자이다. pnp의 경우, 왼쪽단자와 연결된 p층에서 양공(陽孔, hole:격자 질서상 있어야 할 곳에 전자가 없는 상태, 정공이라고도 함)을 중간층(베이스층)에 방출하는데, 이 방출기능으로 해서 왼쪽 부분의 이름이 이미터이며, 중간층 베이스를 통과하여 가장 오른쪽 p형 부분에서 양공들이 수집되기 때문에 가장 오른쪽 부분을 컬렉터라고 한다. npn형 트랜지스터의 경우는 이미터로부터 컬렉터로 가는 것이 양공이 아니고 전자가 되어 컬렉터에 양전위를 인가하여야 한다(pnp의 경우는 음전위). pnp형 반도체의 조합은 서로 마주보고 있는 다이오드의 조합과 등가(等價)이다. 이 조합에 그림과 같이 전지(電池)를 결선해 주면 이미터*베이스 간에는 순방향, 베이스*이미터 간에는 역방향의 전압이 걸리게 된다. 이미터*베이스 간은 순방향이기 때문에 전기의 주된 운반체(carrier)인 양공이 이미터에서 베이스에 흘러들어가게 된다. 만일 베이스의 두께가 충분히 얇아 전자와의 재결합이 안 되는 양공이 대부분이라면, 이미터에서의 전류는 컬렉터의 전류와 거의 같아지는데, 이때 컬렉터에는 수~수십 V가 걸려 있기 때문에 쉽게 끌려가게 된다. 베이스층에서 전자와 결합된(극히 일부) 양공이 베이스 전류로 흐르게 되는데 작은 베이스전류로 큰 컬렉터전류를 지배할 수가 있다. 베이스에서 재결합하는 양공에 해당하는 전류와 컬렉터에 제대로 도달하는 양공전류와의 비(比)를 그 트랜지스터의 전류증폭도라고 말하는데, 보통 제품에 있어서는 10~200이다. 컬렉터측에 적당한 부하저항을 결선하면 30~200의 전압증폭도를 얻을 수 있다. 트랜지스터는 증폭작용 외에도 변조․복조․발진 등도 행할 수 있으며, 클립․슬라이스 등의 파형정형(波型整形)이나 스위칭은 진공관보다 더 성능이 좋다.

3. Tr의 종류

트랜지스터는 동작시의 전류방향으로 보아 크게 나누면, 컬렉터에 음의 전압을 걸어 사용하는 pnp형과 양전압을 걸어 사용하는 npn형이 있으며, pnp형은 주로 게르마늄(Ge), npn형은 주로 실리콘제의 경우가 많다. 게르마늄이나 실리콘 등 진성반도체(眞性半導體)를 순도 99.99999999%(9가 10자리 계속되기 때문에 ten nine이라고 한다) 이상의 고순도로 정제하여 이를 모체로 하여 p형 또는 n형이 되는 불순물을 섞어가며 단결정으로 성장시켜 p형 또는 n형의 반도체를 만든다.

구조에 따라서 분류하면 다섯 가지로 나눌 수 있다.

합금접합형(合金接合型) :베이스 기판을 사이에 두고 양측에 이미터와 컬렉터를 형성하게 될 p형물질덩어리를 얹고, 온도를 녹는점 가까이 올려 p형물질이 녹아 들어가서 합금이 되면서 pnp의 반도체 접합을 형성하게 한 것이다. 게르마늄 트랜지스터 시대부터 사용되어 왔지만, 고주파대의 특성에 한계가 있기 때문에 음성주파수의 증폭 등에만 사용되고 있다.

메사형 트랜지스터 : 실리콘 또는 게르마늄의 기판(substrate)상에 확산기술을 비롯하여 진공증착 기술․사진인쇄 기술 등으로 이미터나 베이스를 구성시킨다. 단면의 형상이 단구형(段丘形)이 되기 때문에 메사(에스파냐어로 丘陵)형이라고 부른다. 합금형에 비해 고주파 특성도 좋고, 고전압에 견디며 제품의 균일성이 높다.

에피택시얼*플레이너 트랜지스터:이미터․베이스․컬렉터의 3개 부분이 모두 동일 평면상에 있기 때문에 플레이너라는 이름이 붙었다. 이 트랜지스터를 만들기 위해서는 정밀하게 온도제어를 한 특수가스 환경 내에서 매우 얇은(3~5μm) 상피를 확산기술로 만들면서 새로 상피부에서 성장하는 부분의 구조가 그 아래의 격자구조의 질서로 같은 모양으로 성장하기 때문에 에피택시얼[氣體同質成長]이라고 불린다. 잡음이 적으며 신뢰도도 높고 그 밖의 성능도 우수하다. 여러 개의 트랜지스터와 그들 사이의 결선을 한꺼번에 처리하면 집적회로가 된다.

수트랜지스터:이상의 트랜지스터들은 접합(接合)들을 가지고 있으므로 접합트랜지스터 또는 쌍극성트랜지스터(bipolar transistor)라고 하지만, 이들과 동작원리가 전혀 다른 전기장효과(電氣場效果) 트랜지스터(field effect transistor:FET)라고 하는 것이 있다. 이는 베이스에 양공이나 전자의 주입이 일어나는 것이 아니고 반도체 결정 내를 흐르는 양공이나 전자운반체의 통로를 결정 외부에 형성시킨 특수전극(게이트)에 인가시킨 입력신호 전압에 의하여 제어하게 하여 증폭작용을 가지게 한 트랜지스터이다. 또 이 밖에 트랜지스터와 흡사한 구조를 가진 2단의 pnpn다이오드나 유니정크션(unijunction)이라고 부르는 이중베이스다이오드 등은 음성저항(陰性抵抗)을 가지고 있으므로 스위칭 작용을 할 수 있는 반도체소자이다.

광트랜지스터(phototransistor):게르마늄이나 실리콘 결정에 빛이 조사되면 그것으로 인하여 양공이나 전자가 결정 내에 발생하므로 빛의 입사는 이미터와 같은 역할을 하게 된다. 따라서 광전다이오드(photo diode)는 pn 접합면 가까이 또는 점접촉형에서는 접촉점 가까이에 빛을 조사시키고 있다. 이들은 원리로 보아서는 pnp 트랜지스터나 점접촉형 트랜지스터에 상당하는 것이며, 단지 빛의 에너지를 전기에너지로 변환하는 것뿐만 아니고 변환된 에너지를 트랜지스터 작용에 의해서 증폭을 하게 된다. 또 npn(또는 pnp) 접합트랜지스터의, 또는 점접촉형 트랜지스터의 이미터 접합부분에 빛을 집중시키는 구조의 광트랜지스터는 고증폭률을 가진 pnpn(또는 npnp) 결선 트랜지스터에 상당한다. 이러한 형은 빛을 조명하였을 때, 이에 따라 발생하는 전류가 매우 커서 빛감도는 광전관(光電管)의 100배 이상 되는 것도 있다.

4. Tr의 특징

트랜지스터는 반도체 다이오드의 기능을 포함시키면 증폭․발진․스위칭․정류․검파 등의 기능을 가지기 때문에 진공관과 다음과 같이 비교된다. 장점으로는 pnp와 npn의 두 가지 종류가 있는 것, 저전압․소전력으로 동작시킬 수 있는 것, 형태가 매우 작은 것, 수명이 긴 것 등을 들 수 있다. 단점으로는 특성이 온도의 지배를 받기 쉬운 것, 고온에서는 동작하지 못하는 것, 초고주파 등에서 아직 전력이 약한 것 등을 들 수 있다.

*Transmission Coefficeint (전달계수,투과계수 T)

T 또는 τ(타우)로 불리우는 전달계수는 insertion loss를 다룰때 주로 사용된다.

입력된 전력이 출력단에 완벽하게 손실없이 모두 전달되었을때, 그 값을 1로 본다면

T(전달계수) = 1 + Γ(반사계수)

로 정의된다. 즉 최고 전달량에 반사계수를 더한 것 어떤 전달지표이다. (값이 크다고 많이 전달되거나 하는 의미가 아니다)

Insertion loss(삽입손실) = *20 log T 로 정의되어, 결국 삽입손실이란 전달계수값의 dB값을 말한다. 당연히 Γ값이 작을수록 T값도 작아져서 손실이 작아지게 된다.

*Transmission Line (전송선로)

두개의 선로를 통해 TEM 모드를 기본으로 교류에너지를 보내는 선로. 전송선로에는 Microstrip, Strip line, Coaxial line 등 다양한 형태가 존재한다.

*TRS (Trunked Radio System; 주파수공용통신)

우리말로 주파수 공용통신이라 번역되는 TRS는 이동통신과 무전기를 결합한 통신시스템이다.

거대한 셀을 여러군데 배치하고, 그 셀을 이용하여 통신을 하되, 동시사용으로 입력된 여러 사용자들에게 동시에 통신을 할 수 있다. 같은 주파수대역을 공유하며 한사람이 말하면 여러사람이 한꺼번에 듣는 무전기랑 비슷한데, 그것을 전국규모로 가능하도록 한 것으로 이해하면 된다.

다른점이라면 그 주파수 채널을 여러 단체가 공유하면서, 어느 채널을 쓴다고 정하는게 아니라 남는채널을 찾아가면서 함께 쓰게 되어 주파수 효율이 높다.

일반 이동전화와 달리 전화를 걸 필요도 없이 거의 즉시 여러명에게 동시다발적으로 전송이 가능하기 때문에 개인용이 아니라 물류, 경찰과 같은 기업/단체용으로 그 효율이 매우 높다.

또한 일반 전화망과 연결되어 전화도 가능하기 때문에 이동전화의 기능 + 무전기의 두가지 기능을 다 할 수도 있다.

현재 국내에선 한국통신 파워텔이 800MHz 대역에서 모토롤라의 iDEN 시스템을 이용한 TRS 서비스를 하고 있다.

<한국통신 파워텔의 설명>

TRS(Trunked Radio System, 주파수 공용 무선통신)은 무선 데이터통신의 한 방법이며 하나의 주파수를 여러명의 이용자가 공동으로 사용하는 시스템이다.

저렴한 비용으로 가입자간의 그룹통화, 개별통화와 같은 다양한 통신방법이 가능하나, 통화시간의 제한이 있고 같은 망의 가입자 이외의 불특정 다수와는 통신할 수 없는 단점이 있다.

참고로 무선 데이터 통신에는 전용 Packet망을 이용하는 방법, 셀룰러망을 이용하는 방법, 주파수 공용 통신(TRS)망을 이용하는 방법, 위성망을 이용하는 4가지 방법이 있다.

현재 국내에는 8백MHz대역 2백 채널과 3백80MHz대역 4백 채널 등 총 6백 채널의 자가 TRS 주파수가 확보되어 있다.

< 엘지 텔레콤의 설명 >

TRS는 Trunked Radio system을 뜻하는 것으로 주파수 이용의 효율성을 높이기 위해 여러개의 주파수를 다수의 가입자가 공동으로 이용하는 무선통신 시스템이다. TRS는 이미 널리 사용되고 있는 차량전화나 휴대전화에 비해 서비스 종류가 다양하고 가격도 저렴하여 주로 기업등에서 업무용으로 적합한 통신 서비스이다.

즉 TRS는 하나의 단말기로 이동전화는 물론 무선데이터, 양방향무선호출등의 기능을 발휘할 수 있으며 다양한 부가서비스를 이용할 수 있는 장점을 갖고 있다. 특히 TRS가 일반 공중통신망(PSTN)과 연결되면 이동전화의 기능을 그대로 발휘할 수 있다.

이에따라 TRS는 대형운수업체나 택시회사, 대규모 현장관리업무, 유통사업분야, 보안서비스 등에 적합하다. 이같은 TRS 서비스는 서비스 방식에 있어서는 기존의 워키토키라고 불리는 무전기와 비슷하나 통화권이 기지국을 중심으로 무전기는 2km 정도에 불과하지만 TRS는 최대 50km에 달한다. 또 혼신이 없고 보안성이 뛰어나다는 장점을 가지고 있다. 뿐만 아니라 TRS는 1개의 주파수 채널로 1대1 개별통신은 물론 1백30여명 이상이 동시에 통화를 할 수 있다. 즉 그룹통화를 할 수 있다는 점이 TRS의 가장 큰 장점이라 할 수 있다.

TRS 서비스는 지난 1960년대 미국에서 무선통신 서비스에 대한 수요가 폭증하면서 나타난 주파수 부족현상을 해결하기 위한 수단으로 개발되어 지난 1977년 8월부터 미국에서 본격적으로 상업용으로 이용되기 시작했다.

또 일본에서는 지난 82년 10월 재단법인 이동무선센터가 동경지역을 대상으로 서비스를 시작했고 영국에서는 밴드스리사가 지난 87년부터 서비스에 들어 갔다.

국내에서는 지난 1988년 서울올림픽을 계기로 TRS 서비스가 도입되어 올림픽 기간동안 각국의 보도기관을 위한 통신지원용으로 10개의 TRS 채널을 운영한 것이 국내 TRS 서비스의 효시이다. 이어서 연안 선박들에 대한 자동전화 서비스를 목적으로 지금의 한국TRS의 전신인 한국항만전화(주)가 지난 91년 2월 정부로부터 허가를 받아 그해 12월부터 부산 항만 일대를 대상으로 서비스에 들어갔다. 한국항만전화는 그후 지난 93년 5월부터 11월까지 열린 대전엑스포 기간동안 TRS 서비스를 운영한데 이어 94년 7월에는 인천 지역에 상륙, 육상에서 본격적인 서비스를 제공하기 시작하여 지금은 전국을 대상으로 서비스를 하고있다. 이어서 정부의 통신산업 경쟁확대 정책에 따라 지난해 6월 사업허가를 받은 아남텔레콤(전국사업자)을 비롯한 일부지역 사업자들이 최근 서비스를 개시했다.

TRS는 또 상업용 서비스 업체외에 일부 대기업들이 자가통신망으로 구축 활용하고 있기도 하며 경찰청이나 교통방송 검찰청 등에서도 자가업무용으로 TRS망을 구축, 통신에 활용하고 있다.

*TTL (Transister Transister Logic)

1.Transister Transister Logic

Transister Transister Logic의 약어로 논리회로의 한가지이며 멀티 이미터(multi emitter) 트랜지스터 논리 게이트와 트랜지스터 출력 회로를 결합하여 구성한 포화형논리회로를 말한다.

TTL칩은 입력에는 멀티이미터 구조의 트랜지스터를 사용하고 출력은 별도로 한쌍의 트랜지스터로 구성해 위상 반전과 증폭 작용을 하는 논리회로로서 그 기본회로는 NAND(부정논리곱)게이트로 이루어져 있으며 소비전력이 적고 고속동작이 가능하다는 특징이 있다.

반도체칩 등에 있어 개폐기능을 갖는 접점의 상태를 논리변수로서 취급하는 접점회로망에서는 직렬접속을 논리곱연산(AND), 병렬접속을 논리합(OR)연산에 대응시켜 회로망 전체의 개폐 특성을 가지는데 개폐기능을 갖는 소자(회로)를 스위칭 소자(회로)라고 하며 AND, OR, NOT, NAND 등의 연산을 각자의 기능으로 하는 스위칭 소자를 논리게이트(또는 게이트)라고 한다. 기본적인 논리연산에 대응하는 논리 게이트를 실현하는 반도체 집적회로의 구조는 TTL형, ECL(emitter coupled logic)형, MOS형 등으로 나뉜다.

TTL엔 저소비 전력형의 LTTL(low power TTL), 고속형의 HTTL(high speed TTL), 기능을 보다 향상시키기 위해 쇼트키 배리어 다이오드에 의한 클램프 회로(clamping circuit)를 부가하여 동작(ON)시의 포화를 낮게 하고 고속화를 도모한 논리 회로인 STTL(Schottky TTL), 그리고 저소비 전력화(게이트당 2mW)하고 쇼트키배리어 다이오드에 의한 고속화(게이트당 지연시간 2~10ns)를 동시에 실현한 LSTTL (low powter Schottky TTL)이 있다. 

2. True Type Logic

논리연산에서 0과 1중에서 1을 기준으로 행하는 논리연산

3. SK telecom의 젊은층을 공략하기 위한 011 브랜드 네임 (이거 모르는 사람도 있나.. )

*Tunability

Tunability란 tune + ability 의 합성으로서 말그대로 튜닝가능성을 의미한다. (단순한 영어지만 의외로 tunability의 의미를 물어보는 초심자들이 많은 것으로보아 정리할 필요가 있는 듯 함)

회로적으로 이 말의 의미는, 튜닝이 가능한 부분이 얼마나 되는지를 나타낸다. tunability가 높을수록, 즉 튜닝가능한 여지가 많을수록 특성을 조절할 수 있는 여지가 많아져서 여러모로 좋아질 수 있다.

구체적으로 예를 들면 어떤 회로에서 L값과 C값을 하나씩 조정하여 특성을 조절하게 되어 있다면, tunability가 존재한다 라고 말할 수 있다. 또는 더 많은 RLC 소자들을 가변할 수 있다면 tunability가 좋다 혹은 높다 (High Tunability)라고 표현하는 것이다.

반면 Microstrip 회로라면 Tunability가 다소 떨어질 수 있다. 이미 L, C에 해당하는 패턴을 기판에 인쇄한 것이기 때문에 가변소자처럼 직접적으로 조절한다기 보다는 open stub등의 끝을 깎아내거나 선폭을 깎아내는식으로 튜닝을 하게된다.

tunability가 중요한 이유는, 모든 회로나 시스템은 처음에 설계된대로 나오기 힘들고, 반드시 튜닝과정이 필요하기 때문에 일단 제작된 후에 얼마나 튜닝이 잘 되는 구조로 만들어져 있느냐가 중요하기 때문이다. 또한 개발단계에서는 잘 되다가 양산단계에서 문제가 생기는 경우가 있기 때문에 , 그 문제요소를 미리 예측하여 중요한 point에 tunable한 소자를 심어놓아서 생산단계에서도 미세한 튜닝이 가능하게 만드는 식으로 tunability를 확보하는 것도 중요하다.

이렇듯 Tunability란 말은 튜닝의 의미를 잘 이해하면 별로 대단한 용어는 아니다.

*Tuner (튜너)

Tuner는 주파수 조정 또는 임피던스 조정이 가능한 소자블럭이나 회로블럭을 말한다.

Tuner는 말그대로 tune(조정)을 해주는 장비로서, 각종 측정상에서 입출력 임피던스를 조절하기 위한 목적으로 주로 많이 사용된다.

대표적으로 Power Transistor의 load pull 측정을 위해서는 입출력 임피던스를 가변해가면서 최대 power가 나올 때의 각 임피던스 값을 알아내야 한다. 이럴때 입력단과 출력단에서 가변 coil과 가변 capacitor/resistor등이 들어있어서 임피던스값을 조정할 수 있는 것, 바로 tuner가 필요하다.

tuner란 말은 원래 꽤 광범위하게 사용가능한 말이지만 일반적으로 RF에서는 측정용 가변임피던스 블럭을 주로 지칭한다. 그 외에서 각종 가변소자들을 조합하여 가변적인 매칭이 가능한 블록을 tuner라고도 부른다.

*Tuning (튜닝)

Tuning이란 말은 공학 전분야에 걸쳐 애용되는 말이다. 그냥 tune (조정하다)라는 동사의 현재진행형 명사일 뿐이지만, 실제로 매우 많이 사용되는 용어라 전문용어의 하나로 분류할 수도 있다.

RF에서 Tuning은 크게 두가지의 의미로 볼 수 있다.

일반적으로 RF tuning이라고 하면 동조회로의 공진주파수를 조절함으로써 결과적으로 주파수를 변화시키는 과정으로 많이 인식된다. 예를 들어 라디오를 듣는데 89MHz에서 KBS 라디오가 잘 안나와서 미세하게 주파수를 변화시키면서 89.1MHz가 나오게 맞춘다던지 하는식의, 주파수 조정과정을 튜닝이라고 부른다.

실제 RF설계나 엔지니어링 관점에서는 단순한 주파수조정을 튜닝이라고 부르기 보다는, 마치 자동차에서 튜닝한다는 의미처럼 각 소자 값이나 회로의 특성을 조절하여 성능을 조정하는 과정을 튜닝이라고 부르게 된다.

결국 이것은 주파수자원을 조절한다는 관점에서 첫번째 튜닝의 의미과 같을 수 있고, 주파수를 조절한다는 의미도 알고보면 내부의 가변 coil이나 동조회로를 조정하는 과정이므로 결국 위의 두 의미는 거의 같은 말이라고 보아도 무방하다.

회로를 설계하던지, 회로와 component를 조합하여 RF시스템을 만들거나 할때 한번에 원하는 특성이 나올리가 만무할 것이다. 이렇게 제품을 만드는 과정에서 성능향상을 위해 여러 RLC소자값, Stub등을 조절하면서 최적의 값을 찾는 과정을 쉽게 Tuning이라 부르는 것이다. 실제로 RF 엔지니어가 가장 많은 시간을 할애하고, 또 중요한 작업이 바로 튜닝인 것이다. RF에서는 이론이나 수식이 바로바로 들어맞는 경우가 그리 많지 않으므로 항상 실제적인 튜닝과정을 통해 최적의 회로/시스템 구성을 찾아내야 하기 때문이다.

Simulation S/W를 이용하면 이러한 튜닝과정이 간단하고 빠르게 진행되기 때문에, 실제 제작 전에 미리 성능을 검증하고 경향성을 검토하는 용도로서 상당히 유용하다.

*Two tone (Two*tone)

두개의 주파수를 의미하는 영어이다.

주로 계측기와 테스팅, 하모닉 밸런스 등의 경우 두 주파수성분을 이용하여 해석하거나 측정하는 경우를 말한다.

일반적인 측정/해석은 Single tone, 즉 하나의 주파수 소스를 이용하여 하지만 경우에 따라 두개의 서로 다른 주파수 소스를 넣어야 할 경우가 있다.

주로 IMD, IP3 측정의 경우에 중심주파수와 offset 주파수 두가지를 집어넣어서 두 신호사이의 IMD에 의한 IP3를 측정할때 많이 이용되는 용어이다.

또는 원래 2개의 서로다른 RF,LO 혹은 IF,LO의 주파수를 집어넣어야 하는 Mixer 측정 자체도 Two tone 테스트라 부를 수 있다.

측정 뿐만 아니라 하모닉 밸런스와 같이 multi tone 해석이 필요한 경우에도 IMD/Mixer 해석을 위해 두개의 서로 다른 주파수를 집어넣는데, 이런 것도 Two tone 해석이라고 부른다. 그 외에도 신호의 합성에서 특성이 다른 두 주파수 신호를 합칠때 single tone을 합쳐 Two tone이 되었다는 식으로 가볍게 쓰이는 용어이다.

결론적으로 그냥 두개의 서로 다른 주파수를 이용해야 하는경우에 갖다 붙이는 용어이다.

*Ultra*Wideband (초광대역)

일반적인 광대역(Broadband, Wideband)보다 더 넓은 주파수범위를 의미한다. 통상 중심주파수의 20~30% 이상의 대역폭또는 동작범위를 가지는 경우를 지칭하는 말이다. 물론 이역시 매우 상대적인 개념이다.

경우에 따라선 아래와 같이 정해주기도 하지만, 권고안일 뿐 국제적인 구분기준이 있는 것은 아니므로 참고만 바란다. (Q&A 김정일님의 글중 발췌)

Narrowband : 비대역폭(또는 % 대역폭) < 1%

wideband(or Broadband) : 1% < 비대역폭(또는 % 대역폭) < 25%

Ultra*wideband : 25% < 비대역폭(또는 % 대역폭)

*UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)

UMTS는 유럽에서 IMT2000서비스를 부르는 명칭이다. 유럽진영이므로 당연히 비동기방식의 WCDMA를 표준으로 채택한 IMT2000 서비스를 지칭한다.

이름만 다른것이므로 자세한 설명은 IMT*2000의 용어설명을 참조하기 바란다.

*Unbalanced Line (불평형선로)

Unbalanced (Single*ended) Signal을 이용하는 Transmission Line을 지칭한다.

*Unbalanced Signal (불평형신호)

두개의 선로의 조합을 통해 신호를 전송하는 Transmission line상에서, 두 금속선로의 magnitude가 다르게 전송되는 신호를 의미한다.

즉 금속선로 한가닥은 GND로, 나머지 한가닥을 신호선으로 이용하는 방식이다.

고주파 RF에서는 두 금속선 모두를 신호선으로 활용하는 balanced 신호가 유리한 특성을 보이지만, 매칭이 까다롭고, 측정도 힘들고 회로도 복잡해지는 경우가 많기 때문에 이러한 Unbalanced Signal로 만드는게 편할때도 많다.

*Up Converter (주파수 상향 변환기)

Up Converter는 전송을 위해 신호주파수를 높게 올려주는 장비단을 통칭한다.

기본적으로 주파수 상향 변환을 위한 Mixer회로부를 Up Converter 라 부르며, 입력에 신호에 LO(국부발진기)의 신호를 합치면 두 신호주파수의 합에 해당하는 RF신호가 발생된다.

경우에 따라 Up Mixer 이후에 Power amp를 구동시키기 위한 drive amp까지 Up Converter로 포함하는 경우도 있으나, 대부분은 상향변환 mixer만을 지칭하는 경우가 더 많다. 또한 Up Mixer의 적절한 입출력 전력을 만들기위한 buffer amp단은 보통 Up Converter에 속한다고 보기도 한다.

Up converter는 결국 Mixer를 이해해야하는 문제이다.

*USDC (United States Digital Cellualr System)

USDC는 AMPS의 가입자용량의 문제를 해결하기 위해 만들어진 디지털 이동전화 규격으로서, TDMA방식을 이용하고 있다.

시간을 쪼개서 사용하는 TDMA방식을 이용하여 3개의 full*rate와 6개의 half*rate user를 수용할 수 있어서 AMPS에 비해 6배의 가입자를 수용할 수 있다.

AMPS로 구축된 기간 시스템을 최대한 활용할 수 있도록 AMPS와 같은 주파수대역과 동일한 45MHz FDD 방식을 사용하고 있다. 기존의 AMPS 시스템에서 서서히 USDC쪽으로 사용자층을 이동시키고 통신자원을 효율적으로 활용하기 위해, 많은 단말기들은 AMPS와 USDC 두가지를 다 구현한 Dual mode로 만들어지고 있다.

이러한 AMPS/USDC dual mode 규격은 IS*54 규격으로 정의된다.

*Varistor (Variable Register; 배리스터)

Varistor란 가해지는 전압값에 따라 R값이 가변되는 가변저항소자를 말한다.

전압값이 변함에 따라 저항값이 변하기 때문에, 순간적인 과전압으로부터 전자기기와 회로를 보호하는 surge protector용으로 많이 사용되는 반도체 소자이다.

[야후 백과사전 참조]

배리어블 레지스터(variable resistor)의 약칭이다. 가해지는 전압의 극성에 관계없이, 전압의 크기만에 의해 저항이 정해지는 대칭형 배리스터와, 가해지는 전압의 극성에 의해서 달라지는 비대칭형 배리스터가 있다.

비대칭형 배리스터는 셀렌 ․게르마늄 ․실리콘 등의 반도체다이오드가 유용되며, 또 대칭형에는 실리콘카바이드나 비대칭형을 2개 조합해서 사용한다. 전기접점(電氣接點)의 불꽃을 소거하거나 반도체 정류기 ․트랜지스터 등의 서지전압(surge voltage)으로부터의 보호에 사용한다.

*VCO (전압제어발진기 : Voltage Controlled Oscillator)

입력전압을 조절하여 출력주파수 자체를 바꿀 수 있는 발진기회로이다.

즉 FET DC 바이어스를 조정 혹은 별도의 control voltage를 만들어서 그 전압을 조절함으로써 출력 주파수를 변화시킨다.

채널을 가지는 무선통신에서는 경우에 따라 발진기가 여러 주파수를 만들어내야 하는 경우가 많기 때문에, 단순한 Oscillator보다는 조절이 가능한 VCO를 사용하는 경우가 많다. 또는 VCO로 구성하고 feedback을 잘 걸어서 출력 주파수를 한 곳에 안정화시키기도 한다.

실제로 이동통신에서의 주파수원으로는 VCO보다 더욱 정교하게 주파수조절이 가능한 PLL방식을 주로 사용한다. 여기서 VCO는 PLL의 핵심 요소로서 동작하게 된다.

발진기는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 에너지 변환 회로로, 오늘날 대부분의 초고주파용 발진기들은 GaAs FET나 BJT 능동 소자를 사용하여 구현되고 있다.

이들은 발진기 내에서 발진 조건인 부성 저항을 제공하는 역할을 한다. 부성 저항을 갖는 부분은 공진기와 결합되며, 트랜지스터의 부하 저항에 연결되어있고, 외부적인 궤환 회로와 연결되어 있다. 이렇게 구성된 발진기는 발진조건을 만나게 되면 공진기의 공진 주파수에서 발진이 일어나며, 부하 저항에 교류 전력이 전달되게 된다.

발진기의 변환 효율은 직류 전력과 부하에 전달되는 교류 전력의 비로 표현된다.

발진기의 발진 주파수는 공진기의 공진 주파수에 종속되며 이를 외부에서 인위적으로 변화시키게되면, 발진기의 발진 주파수는 공진기의 공진 주파수를 따라 변하게 된다 이것이 바로 전압제어발진기의 원리이다.

사용되는 공진기로는 LC 공진기, 유전체 공진기, Yittrium Iron Garnet(YIG :Y2Fe2(FeO3)3) 등 여러 가지 종류가 있는데, DR의 경우 가격이 저렴하고 높은 Q 값을 갖지만, 집적화가 용이하지 않고, YIG의 경우 옥타브 이상의 넓은 조정 범위를 가지지만, 실온에서 제어가 어렵고, 제조 공정 상의 어려움으로 인해 가격이 매우 비싸다. LC 공진기는 일반적으로 저렴하면서 구현이 용이하고 소형이므로 그다지 넓은 밴드를 필요로 하지 않는 곳에 많이 사용된다.

LC 공진기는 인덕터와 커패시터로 구성되는데, 주로 가변 커패시터를 사용하여 공진 주파수를 변경하며, 공진기의 가변 대역에 의하여 발진기의 Bandwidth가 결정된다.

가변 커패시터는 주로 버랙터 다이오드를 사용하는데, 직류 역 바이어스를 증가시키면 다이오드의 공간 전하영역의 길이가 증가하게 되고 이에 기인한 커패시턴스의 변화가 유도되는 소자이다.

*Wafer (웨이퍼)

IC를 만들기 위해, 반도체 물질의 단결정을 성장시킨 기둥 모양의 Ingot을 얇게 잘른 원판모양의 물질을 Wafer라고 한다.

이러한 Wafer 한장 위에 하나 또는 그 이상의 칩들을 바둑판 모양으로 배열하여 동시에 만들어내게 된다. 이러한 Wafer 장당 제작비가 상당하기 때문에, IC를 작게 만들어야 단가를 낮출 수 있게 된다. (한번에 더 많은 칩을 찍어내므로)

Wafer를 둥글게 만든 이유는 공정중에 어떤 침투물이나 액체 등등을 표면에 고루 바르기 위한 것으로서, 원심력을 이용한 공정이 많기 때문이다. 그래서 Wafer 외곽에 있는 칩들은 수율이 다소 떨어지는 경향이 있다.

*Walsh Code

CDMA에서 사용자 단말기에서 기지국에서 보내오는 채널을 구분하기 위해 사용하는 orthogonal code집합.

IS*95 방식에서 사용하는 Walsh 함수는 64 비트로 구성되어 64개 종류가 있다. 이를 W1, W2, W3, ․․․로 구분한다. Walsh 함수는 서로 다른 코드를 곱하면(Exclusive OR), 0 (또는 *1) 과 1 이 섞여서 나오고 이를 모두 평균하면 0 이 되도록 되어 있고, 같은 코드를 곱하면 모두 1 이 나와서 확산 신호에 숨어있는 데이터를 복구할 수 있게 된다.

*Waveguide (도파관, WG)

사각형 또는 원형 금속관 내에 고주파신호를 가두고 전송하는 전송로로서, TEM모드를 사용하는 전송선로(Transmission line)과 전송방식이 다르다.

주로 고출력 또는 mm*wave 신호 전송에 많이 사용되며, 공차문제로 가공이 까다로와서 가격이 비싼 편이다.

*Wavelength (파장)

빛의속도 300000000m/s 를 주파수로 나눈 값. 또는

(전자기파를 포함한) 파동에너지의 한주기 sine 파형의 물리적 길이.

즉 한주기파형의 실제적인 진행 길이를 의미한다. 원래 1hz가 1초에 빛의속도만큼의 거리 (300000000m)를 이동하며, 주파수가 높아질 수록 파장은 점점 짧아진다.

1Hz는 파장이 300000000 M(미터), (빛이 1초에 가는 거리)가 된다.

1Khz는 파장이 300000 M,

1Mhz는 파장이 300 M,

100Mhz는 파장이 2M,

300Mhz는 파장이 1M,

1Ghz는 파장이 30cm 가 된다.

보다시피 300Mhz부터 파장이 1M이내로 들어오면서, 위상차 문제가 점차 회로에 영향을 주기 시작하기 때문에 Microwave(파장이 아주 작다는 뜻)으로 분류된다. 파장이 1M 이내로 들어오면 계산단위상의 문제 뿐 아니라 wave 자체의 특성이 많이 변하기 시작한다. 그래서 Microstrip나 waveguide처럼 패턴과 구조 자체로 회로의 특성을 만드는 경우가 많아진다.

*Wavenumber (파수, k)

문자 k를 사용하는 Wave number는 매질의 1m 길이당 파형이 몇개가 들었느냐를 나타내는 값이다. 말그대로 파형(wave)의 수(number)를 나타낸다는 의미이다. 수식은 아래와 같다.

k = 2π* f * sqrt(ε*μ) = 2π* f / v = 2π/ λ

즉 k 값은 파장의 역수가 된다. 다시 말해서 한 sine 파형의 길이를 의미하는 파장의 역수이므로, 결과적으로 단위길이당 그러한 sine 파형이 몇개가 들어가 있느냐는 의미가 된다.

이러한 k값은 주파수에 따라 해당 매질의 길이나 거리에 몇개의 파장이 들어있는지를 나타내는 지표로서, 주로 도파관 류에서 모드계산, 전달속도 계산 등에 사용하는 지표이다. 일반적으로는 어차피 단순하게 파장의 역수이기 때문에 굳이 k값을 끌어와서 사용하는 경우는 그리 많지 않다.

*WCDMA (Wideband CDMA, Wide CDMA, W*CDMA)

WCDMA는 유럽중심의 비동기 IMT*2000 서비스의 표준 기술 규격을 말한다. 기본적으로 기존의 CDMA를 유럽의 GSM(TDMA)망에 잘 호환될 수 있도록 만들어진 광대역 CDMA 규격이다.

*White Noise (백색잡음)

백색잡음이란 전 주파수 대역에 고르게 퍼져있는 형태의 잡음을 의미한다. 빛의 조성에 있어서는 모든 빛의 색상이 모이면 white가 되고, 빛(가시광선) 역시 주파수가 매우 높은 전자기파를 의미한다.

그래서 white noise란 말은 모든 주파수대역에서 고르게 분포하는 기본적인 잡음을 지칭할 때 사용하는 말이다.

실제로 white noise는 Gaussian 확률함수로 모델링되어 AWGN (Additive White Gaussian Noise)로 주로 적용된다.

*Wideband (광대역)

Broadband와 뜻이 같은 그냥 광대역이라는 뜻의 영어이지만, RF 아날로그 설계보다는 전반적인 통신시스템상에서 통신 시스템 대역폭의 크기를 논할때 사용하는 경향이 있다. 즉 Wireless(무선)공학에서 주로 광대역을 Wideband라고 부른다.

*Wire Bonding (와이어본딩)

반도체공정으로 통해 만들어진 IC의 Die 혹은 Barechip은 사이즈가 너무 작아서 다른 회로들에 그대로 붙여 쓸수가 없다. 그래서 그것을 보통 패키징과정으로 통해 모양좋게 네모난 프라스틱에 담고 회로에 올라갈만한 외부단자(Lead Frame)로 뽑아내는데, 이러한 패키지 내부에서 IC Die의 PAD와 Lead Frame과는 얇은 선으로 연결하게 된다.

이렇듯 반도체 PAD에서 외부 단자로 연결하기 위해 심는 얇은 선들을 붙이는 것을 Wire bonding이라고 한다.

보통 전도도가 높은 금(Au)으로 된 Wire를 사용하며, 그 굵기는 보통 20~50um 사이가 된다. 패키징을 하건 Bare chip을 그대로 갖다쓰건간에 작은 IC를 외부단자에 붙이려면 Wire bonding이 필수적이며, Wire bonder 혹은 Wire bonding machine을 통해 붙여지게 된다.

이러한 Wire bonding 은 접합방법에 따라 Ball bonding과 Wedge bonding으로 나누어진다. 이렇게 Bonding Wire를 붙이게 되면 그 길이에 의해 인덕턴스가 발생하고, 또한 0.x ~ 1dB 에 달하는 loss를 감수해야 한다. 하지만 Bonding은 필수적이기 때문에 어쩔 수 없이 붙여야 하기 때문에, 미리 그 영향을 고려해서 예측하고 설계하는 수밖에 없다.

특히 RFIC/MMIC에서는 이렇게 늘어난 인덕턴스로 인해 입출력 매칭이 틀어지는 경우가 허다하다. 저주파와 달리 단순히 기생효과수준이 아니라 회로 특성을 비틀어버릴수도 있기 때문에 어려운 요소가 된다. 그것을 극복하기 위해서는 0.1~0.2nH 가량의 값을 미리 예측하여 고려하던지, 입출력 매칭을 아주 완벽하게 잡아 놓아야 한다. 그렇기 때문에 어떠한 경우던지 Wire bonding거리는 최대한으로 짧은게 좋다.

*WLAN (Wireless Local Area Network ; 무선랜)

지역 네트웍망으로서 이젠 아주 친숙한 용어인 LAN을 무선으로 구성한 것을 말한다.

현재의 LAN망은 주로 유선망으로 되어 있어서 컴퓨터를 재배치하거나 레이아웃이 변경될때마다 복잡한 배선절차가 필요하다. 새로운 LAN 망을 열어야 할때 역시 새롭게 공사가 필요하다. 또한 노트북과 같이 이동하면서 작업해야 할 환경의 경우에는 아주 불편하다. 특히 백화점과 같이 업무 레이아웃 배치가 수시로 변경되는 장소의 지역 네트웍망 구성은, 매우 골치아픈 문제가 된다.

무선랜은 이러한 공간적인 제약을 없애기 위해 일반 LAN망을 무선망으로 대치한 것이다. 물론 말그대로 Local Area(제한된 구역)에서 사용하는 것이기 때문에 제한된 구역내에서만 통신이 이루어진다.

무선랜은 크게 2.4GHz 대, 5.2/5.8GHz 대역과 19GHz 대역등이 사용되는데, 일반적으로 5GHz대로 대표되는 802.11a 시스템과 2GHz로 대표되는 802.11b 가 주류를 이루고 있다.

통신방식으로는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 을 사용하며, 2.4GHz ISM 밴드에서는 블루투스와 충돌되는 측면이 있어서 최근에는 5GHz 대역의 802.11a 쪽에 좀더 비중이 실린 상황이다.

*WLL (Wireless Local Loop)

WLL(Wireless Local Loop)은 우리가 흔히 쓰는 시내외 유선전화망을 무선으로 구성하는 시스템을 말한다.

유선전화망(PSTN)망은 보통 Local loop라 부르고, 그것을 무선으로 한다하여 Wireless라는 단어를 붙인 것이다. 주파수는 2.3Ghz 대역을 쓰고 있다.

언뜻 생각하면 유선망이 무선망보다 저렴할것 같지만, 그렇지 않다. 예전에는 유선망가격이 쌌지만, 갈수록 무선기술이 발달하여 무선망가격도 싸지고 성능도 좋아졌다.

특히 유선망의 경우 선로를 깔고 연결하는데는 막대한 공사비와 유지비가 들고, 고장났을때도 그 위치를 찾는게 힘들다.

하지만 그러한 전화망을 무선으로 구성하면 송신탑과 수신기만 있으면 아주 간단하게 설치가 되며, 문제가 생기더라도, 해당 장비만 손보면 되기 때문에 유지보수도 간편하다.

현재 WLL은 낙도나 섬지역, 그리고 선로공사가 어려운 지역에 대해 서비스 이지만, 무선 송수신기의 발달과 더불어 그 응용은 늘어나고 있지만, WLL 자체보다는 디지털 네트웍망의 개념을 포함한 B*WLL이 더 활성화될 것이다.

*WPABX

무선 기술을 사용하여 개별 사용자 단말기를 중앙의 교환장치에 연결할 수 있도록 하는 고객 구내 전화 교환시스템. WPABX는 3자리 또는 4자리 내선 번호를 기반으로 트렁크 그룹을 포함하는 중앙 전화 교환국과 인터페이스하고 호경로를 설정할 수 있다.

*X.25 프로토콜

공중 데이터 통신망에서 패킷 모드로 운영되는 데이터 단말 장비(DTE)와 데이터 통신 장비(DCE)사이의 인터페이스를 정의하는 CCITT 권고.3개의 등배(peer)프로토콜, 즉 물리 계층(X.21),데이터 링크 계층(HDLC),그리고 네트

워크 계층이 한 세트로서 기능한다.X.25는 임시적 또는 영구적 가상 회선의 개념을 기반으로 한다.

*XML

구조화된 문서 및 데이터의 포맷.W3C에서 개발되었다. 컨텐트가 XML에서 직접 인코드 되지 않고 XML을 사용

하여 정의된 특정 마크업 언어에서 인코드 되는 메타 언어이다.현행의 HTML을 계승한 언어에 해당한다.태그들이

사전 정의되어 있는 HTML과는 달리 XML 사용자는 자신이 개별적으로 정의한 태그를 적용하여 데이터 포맷을 자유롭게 확장시킬 수 있다.XML의 태그 구조로 인해 컴퓨터가 데이터 컨텐트를 자동적으로 분석할 수 있기 때문에, EC(전자상거래)및 EDI(전자 문서 교환)시스템 구축이 용이하다

*Yield (수율)

우리말로 yield 하면 양보라는 뜻을 떠올리게 되는데, 공업계에서 yield라는 말은 수율을 의미한다. 즉 제품을 생상했을때 제대로 동작하는 제품을 얼마나 뽑아낼 수 있느냐를 의미하며, 주로 %로 많이 나타내게 된다. 뒤집어말하면 불량률을 나타내는 지표가 된다. yield를 높이기 위해서는 안정된 설계도 중요하지만 생산라인의 품질에 크게 의존하게 되며, 이것은 특히 반도체 생산에서 매우 중요한 의미를 가지고 있다.

MMIC나 RFIC를 생산할때는 이러한 yield를 높이기 위해 설계상에서 특정 부위에 민감도가 집중되지 않도록 분산설계하는 것이 중요하다. 또한 회로배치자체에서도 구현이 잘 되도록 레이아웃을 잘 구현하는 것이 매우 중요해진다.

*Zero*IF ( 0*IF )

Zero*IF란 말 그대로 IF가 0Hz인, 다시 말해서 IF를 사용하지 않는 Direct conversion 방식을 지칭하는 말이다.

>>> Direct conversion 단어설명 **************

이것은 현재 널리 이용되는 수퍼헤테로다인 방식의 반대되는 개념을 위한 방식이다. 즉 IF(중간주파수)를 사용하지 않고 반송파(carrier)를 기저대역(baseband)로 곧바로 끌어내리고 올리는 방식이다.

엄밀히 따지자면 원래의 통신방식은 이런 Direct Conversion으로 갔어야 하지만, 채널선택도를 비롯한 각종 문제로 인해 IF를 사용하는 방식으로 가게 된 것이다. 뒤집어 말하면 Direct Conversion 방식은 사용하기에 무리수가 많다는 의미이다.

그런데 Direct Conversion을 사용하면 IF가 없기에 각종 SAW filter와 Mixer등을 절약할 수 있기 때문에 단가절감, 무게경량화, 시스템 1칩화 등이 가능하다는 강력한 장점이 있다.

그로인해 GSM을 필두로 Direct Conversion 을 여러모로 개선하여 이동통신에서도 사용이 가능하도록 하는 연구와 실용화가 적극 진행중이다.

Direct Conversion 에서는 Mixer의 역할이 매우 중요한데, IF방식과 달리 IP3가 아니라 IP2의 영향을 크게 받게 된다.

하지만 Direct Conversion 은 단가절감 및 부품 감소에 이득이 있으나 여전히 IF를 사용하는 시스템에 비해 개선의 여지가 많아서 그 응용은 일부 주파수와 시스템에 국한될 가능성이 크다.

출처 HL2DYS