RF ȸ·Î°³³ä Àâ±â - PART 6 ¢º Filter (¿©Æıâ)

RF ¼öµ¿È¸·ÎÀÇ ²É Filter !
RF ½Ã½ºÅÛ Àü¹Ý¿¡ °ÉÃÄ °¡Àå ¸¹ÀÌ »ç¿ëµÇ´Â ȸ·ÎÁß ÇϳªÀ̸ç, ¸Å¿ì ´Ù¾çÇÑ Á¾·ù¿Í ÇüÅ·Π±¸ÇöµÇ´Â ÀÌ filter¶õ ³ðÀº ¾ð¶æ º¸¸é ±×¸® º¹ÀâÇÒ °Å ¾ø´Â ´Ü¼øÇÑ ³à¼®Ã³·³ º¸ÀÔ´Ï´Ù. ÇÏÁö¸¸ ¸·»ó ¶Ñ²±À» ¿­°íº¸¸é ²Ï³ª ¾ê±âÇؾßÇÒ Å׸¶°¡ ¸¹Àº, È®½ÇÇÑ ÁÖ¿¬±Þ¹è¿ìÀÔ´Ï´Ù.

½¬¿î µí ¹æ´ëÇÑ filterÀÇ ¼¼°è¸¦ ÀüºÎ ´Ù·ç·Á¸é ³Ê¹«³ª ÇÒ¾ê±â°¡ ¸¹½À´Ï´Ù. ¿©±â¼­´Â ¾ÆÁÖ ¿øÃÊÀûÀ¸·Î..
½±°Ô ÀüüÀûÀ¸·Î ÀÌÇØÇÒ ¼ö ÀÖµµ·Ï ¼ø¼­´ë·Î Â÷±Ù Â÷±Ù Ç®¾î³ª°¡ º¸µµ·Ï ÇÏ°Ú½À´Ï´Ù. ÇÊÅ͸¦ ÇÑÅ¥¿¡ ¿ÏÀüÇÏ°Ô ÀÌÇØÇϱâ´Â Á» ¾Ö¸ÅÇϹǷÎ.. ¿©·¯ °¢µµ¿Í °üÁ¡¿¡¼­ µé¿©´Ù º»ÈÄ ±×·± ±âº» °³³äµéÀ» Á¶ÇÕÇÏ¿© ÀÌÇØÇÒ ¼ö ÀÖµµ·Ï ¼­¼úÇÏ¿´½À´Ï´Ù.

 

Filter¸¦ ÀÌÇØÇϱâ À§ÇÏ¿©..

À̸§¸¸ºÁµµ ¾Ë ¼ö ÀÖµíÀÌ Filter´Â ÀÔ·ÂµÈ ¿©·¯ ÁÖÆļö ¼ººÐÁß ¿øÇÏ´Â ÁÖÆļö¸¸ Åë°ú½ÃÅ°°í ³ª¸ÓÁö´Â °¨¼â½ÃÄÑ ¹ö¸®´Â ¿ªÇÒÀ» ÇÕ´Ï´Ù. °á±¹ Filter´Â ÁÖÆļö¼±ÅÃÀ» À§ÇØ ²À ÇÊ¿äÇÑ °³³äÀÌÁö¿ä.

RF ÀÎÀ̶ó¸é Filter¸¦ ÇÇÇØ´Ù´Ò ¼ö°¡ ¾ø½À´Ï´Ù. ¼öµ¿È¸·Î´Â ¹°·Ð ´Éµ¿È¸·Î, ½Ã½ºÅÛ¿¡ °ÉÃļ­ ´ÜÇ°ÀÌ°Ç ºÎ¼ÓÇ°ÀÌ°Ç ¸ÅĪȸ·Î·Î Á¸ÀçÇÏ°Ç °£¿¡ Filtering °³³äÀÌ ÇÊ¿äÇÏÁö ¾Ê´Â °÷Àº ¾øÀ¸´Ï±î¿ä. ÀÏ´Ü RF¶ó Çϸé ÀڱⰡ ¾²´Â ÁÖÆļö´Â Á¤ÇØÁ®ÀÖ´Â ¹ýÀÌ°í, ÀÌ·¸°Ô ÁÖÆļö¸¦ ¼±ÅÃÇÏ·Á¸é ¹Ýµå½Ã!! ÇÊÅÍ´Â ÇÊ¿äÇÕ´Ï´Ù.

ÀÌ·± filter¸¦ ÀÌÇØÇϱâ À§ÇÑ ÇÙ½É Å°¿öµå´Â ¹Ù·Î ¾Æ·¡ÀÇ ¼¼ ´Ü¾îÀÔ´Ï´Ù.

Inductance(ÀδöÅϽº), Capacitance(ijÆнÃÅϽº), Resonance(°øÁø)

Filter¸¦ Á¦´ë·Î ÀÌÇØÇϱâ À§Çؼ­´Â ¹Ýµå½Ã À§ÀÇ °³³äµéÀ» ÀÍÇô¾ß¸¸ ÇÕ´Ï´Ù. L°ú C, ±×¸®°í ±× µÑ¿¡ ÀÇÇÑ °øÁø¿¡ filter ¸ÞÄ«´ÏÁòÀÇ ¸ðµç °ÍÀÌ µé¾îÀÖ½À´Ï´Ù. ±×·¯¹Ç·Î ¾Æ·¡ ±âÃÊ°­ÀÇ ³»¿ëÀ» ¹Ì¸® ¾Èº¸½Ã°í ÀÌ ±ÛÀ» ÀÐÀ¸½Å´Ù¸é, ¶§¼ö°Çµµ ¾øÀÌ 1³â¸¸¿¡ ¸ñ¿åÇÏ´Â °Í°ú °°½À´Ï´Ù.

   ¢º RF°üÁ¡¿¡¼­ º» L°ú C
   ¢º °øÁø(Resonance)ÀÇ ÀÌÇØ

¾Æ¹«¸® ±Ã±ÝÇÏ°í °¡·Á¿öµµ ±×°É ±Ü¾î¼­ ½Ã¿øÇÏ°Ô ÇØÁÙ ÀÌŸ®Å¸¿ÃÀÌ ÀÖ¾î¾ß µÇ´Â ¹ýÀÌÁÒ. ¹°·Ð 1³â¸¸¿¡ ¸ñ¿åÇÏ¸é ¸Ç¼ÕÀ¸·Îµµ ¶§°¡ Àß ¹Ð¸°´Ù°í ÁÖÀåÇÏ½Å´Ù¸é º°·Î ÇÒ¸»Àº ¾ø½À´Ï´Ù -_-;; ¿¹°¡ Á» ÀÌ»óÇϱä Çѵ¥.. ¿©ÇÏÆ° ±âÃÊ°³³ä¾øÀÌ È¸·Î¸¦ ÀÌÇØÇÑ´Ù´Â °Ç ¼ø¼­°¡ Ʋ¸° °ÍÀÔ´Ï´Ù. ¼º±ÞÇÏ°Ô ±¼Áö ¸¶½Ã°í ²À À§ÀÇ ±ÛÀ» ¸ÕÀú º¸½Ã±â ¹Ù¶ø´Ï´Ù~

 

FilterÀÇ S parameter

ÇÊÅÍ¿¡ ´ëÇØ ¿©·¯°¢µµ·Î ÀÌÇØÇϱ⿡ ¾Õ¼­.. ¸ÕÀú ´ëÇ¥ÀûÀÎ °íÁÖÆÄƯ¼º±×·¡ÇÁÀÎ S parameter ±×·¡ÇÁ¸¦ Àаí ÀÌÇØÇÒ ÁÙ ¾Ë¾Æ¾ß ÇÒ °ÍÀÔ´Ï´Ù. ¿øÃÊÀû ±âÃÊ´ä°Ô ¾ÆÁÖ ½ß±âÃʺÎÅÍ.. ^^;

ÀϹÝÀûÀÎ ¼±·Î¿¡ RF ½ÅÈ£¸¦ Àΰ¡Çϸé, ¾à°£ÀÇ ¼±·Î ¼Õ½ÇÀ» Á¦¿ÜÇÏ°í´Â À§ ±×¸²Ã³·³ ±ú²ýÇÏ°Ô ±×³É µé¾î°£´ë·Î ³ª¿Ã °ÍÀÔ´Ï´Ù. S parameter¿¡¼­ S21ÀÌ 0dB¶õ Àǹ̴Â, Ãâ·Â/ÀÔ·ÂÀÇ ºñ°¡ 1À̶ó´Â ÀǹÌÀÔ´Ï´Ù. Àß ¾Æ½Ã´Ù½ÃÇÇ 10* log 1 = 0 À̹ǷÎ, S21ÀÌ 0dB¶õ ¸»Àº ¾Æ¹« ¼Õ½Ç¾øÀÌ ÀÔ·ÂÀü·ÂÀÌ Ãâ·Â¿¡ ±ú²ýÇÏ°Ô ³ª¿Â´Ù´Â ÀǹÌÀÔ´Ï´Ù. S11ÀÌ Àú ¹Ø¿¡ Á¸ÀçÇÑ´Ù´Â °ÍÀº, ¹Ý»ç·®ÀÌ ¾ÆÁÖ ÀÛ´Ù´Â °ÍÀÌÁö¿ä.

ÀÌ°ÍÀº ¾î¶°ÇÑ ÁÖÆļö¼±ÅÃÀÇ °³³ä¾øÀÌ ±×³É Àü¼Û¸¸ÇÏ´Â ¼±·ÎÀÏ »ÓÀÌ´Ï±î ´ç¿¬È÷ Àú·¸°Ô ³ª¿Í¾ß ÁÁÀº °ÍÀÔ´Ï´Ù. ¸¸¾à ¼±·Î ´ë½Å¿¡ ÇÊÅÍ°¡ ³õÀÌ°Ô µÇ¸é ±×·¡ÇÁ°¡ ¾î¶»°Ô º¯ÇÒ±î¿ä? (Low pass filterÀÇ ¿¹)

S21ÀÌ 0dB ±Ù¹æÀ» À¯ÁöÇÏ°í, S11ÀÌ ³·Àº °ªÀ» ÁöĪÇÏ´Â °æ¿ì´Â ÇØ´çÁÖÆļöÀÇ ÀÔ·Â ½ÅÈ£°¡ ÃÖ¼ÒÇÑ ¹Ý»çµÇ¸ç ÃÖ´ëÇÑ Ãâ·ÂÀ¸·Î Àü´ÞµÇ°í ÀÖ´Ù´Â Àǹ̰¡ µË´Ï´Ù. Áï Åë°ú´ë¿ª(pass band)¿¡ ÇØ´çÇÕ´Ï´Ù. ¹Ý´ë·Î S21Àº ÀÛ°í S11ÀÌ 0dB °¡±îÀÌ Ä¿Áö´Â °æ¿ì´Â ÇØ´çÁÖÆļöÀÇ ÀÔ·ÂÀü·ÂÀÌ ´ëºÎºÐ ¹Ý»çµÇ¾î Àü´ÞµÇÁö ¾Ê´Â´Ù´Â Àǹ̰¡ µÇ¾î ÀúÁö´ë¿ª(stop band)ÀÌ µÇ´Â °ÍÀÌÁö¿ä. ÀÌ·¸µí ƯÁ¤ ÁÖÆļö´Â ±ú²ýÇÏ°Ô Åë°ú½ÃÄÑ ÁÖ°í, ±× ÀÌ¿ÜÀÇ ÁÖÆļöµéÀº Åë°ú½ÃÅ°Áö ¾Ê´Â °Í, ±×°ÍÀÌ ÇÊÅÍ°¡ ÇÏ´Â ¿ªÇÒÀÔ´Ï´Ù.

°á°úÀûÀ¸·Î Åë°ú´ë¿ªÀº S21Àº ³ô°í S11Àº ÀÛ°Ô, ÀúÁö´ë¿ªÀº Á¤ ¹Ý´ë·Î ³ªÅ¸³ª°Ô µË´Ï´Ù. ³Ê¹« ½¬¿î°¡¿ä? ^^; ±×·¡µµ ÇѹøÁ¤µµ Á¤¸®´Â ÇÏ°í ³Ñ¾î°¡¾ß ÇÒ °Í °°¾Æ¼­..

 

FilterÀÇ Á¾·ù 1 - ´ë¿ªÆ¯¼º¿¡ µû¸¥ ºÐ·ù

ÀÏ´Ü ÇÊÅÍ°¡ ¾î¶² Á¾·ù°¡ ÀÖÀ»·±Áö ±¸ºÐÇغ¸ÁÒ.

ÇÊÅÍ´Â Á¤ÀÇÇϱ⿡ µû¶ó¼­ ¿©·¯ °¡Áö ºÐ·ù¹ý¿¡ ÀÇÇØ ±¸ºÐµÇ´Âµ¥.. ¿ì¼± ´ë¿ªÅë°ú Ư¼º¿¡ µû¸¥ FilterÀÇ Á¾·ù¸¦ ¸íÈ®È÷ ¤°í ½ÃÀÛÇØ¾ß ÇÒ ÇÊ¿ä°¡ ÀÖ½À´Ï´Ù. Àß ¾Ë·ÁÁ®ÀÖ´Ù½ÃÇÇ ¾î´À ÁÖÆļö ´ë¿ªÀ» Åë°úÅ°´ÂÁö¿¡ ´ëÇѠƯ¼º¿¡ µû¶ó ÇÊÅÍ´Â 4°¡ÁöÀÇ Á¾·ù·Î ±¸ºÐÇÒ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.

1. LPF (Low Pass Filter : Àú¿ªÅë°ú ¿©Æıâ)

 

  ¸ðµç ÇÊÅÍÀÇ ±âº»ÇüÀ̶ó ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â °ÍÀÌ ¹Ù·Î ÀÌ LPFÀÔ´Ï´Ù. °¡Àå °£´ÜÇÑ ÇüÅ·Π±¸ÇöµÇ¾î, ÀÌ°ÍÀ» ±â¹ÝÀ¸·Î ¿©·¯ °¡Áö ÇüÅ·Πº¯È¯ÇÏ¿© ´Ù¸¥ Á¾·ùÀÇ ÇÊÅ͸¦ ¸¸µé °Ô µË´Ï´Ù.
  ÁÖ·Î °íÁÖÆÄ Àâ½ÅÈ£¸¦ °É·¯³»¾î ÀúÁÖÆÄÀÇ ÇÊ¿äÇÑ ½ÅÈ£¸¸À» °ñ¶ó³¾ ¶§ ¸¹ÀÌ »ç¿ëµÇ´Â filter±¸Á¶ÀÔ´Ï´Ù. Àü¿ø´Ü¿¡¼­ ÀúÁÖÆÄ rippleÀ» Á¦°ÅÇϱâ À§ÇÑ ¿ëµµ ¹×, °íÁÖÆÄ spurious Á¦°Å, °íÁ¶ÆÄ ¾ïÁ¦¿Í °¢Á¾ °ËÆĵî ÀüºÐ¾ß¿¡ °ÉÃÄ °í·ç »ç¿ëµÇ´Â ÇÊÅÍÇüÅÂÀÔ´Ï´Ù.
 Æ¯¼ºÀûÀ¸·Î´Â ¸ðµç ÇÊÅÍÀÇ ±âº»ÇüÀ¸·Î¼­, ¿ì¼± LPF ÇüÅÂÀÇ ÇÊÅ͸¦ ±¸ÇöÇÏ°í¼­ ±×°ÍÀ» º¯È­ÇÏ¿© ´Ù¸¥ ÇüÅÂÀÇ ÇÊÅÍ·Î ±¸ÇöÇÏ´Â °æ¿ì°¡ ¸¹½À´Ï´Ù. ±×·¡¼­ ÇÊÅ͸¦ ÀÍÈ÷·Á¸é Á¦ÀϸÕÀú LPFÀÇ ±¸Á¶¿Í ¿ø¸®¿¡ ´ëÇØ ÀÍÇô¾ß ÇÏ°Ô µÇ´Â °ÍÀÌÁö¿ä.

2. BPF (Band Pass Filter : ´ë¿ªÅë°ú ¿©Æıâ)


  RF Filter Áß¿¡¼­µµ ÃÖ°íÀÇ ÁÖ¿¬±Þ ¹è¿ì´Â ¿ª½Ã BPFÀÔ´Ï´Ù. ¿©·¯ ÁÖÆļö¸¦ Àß °Ô ³ª´©¾î ¾²´Â Çö´ë RF¿¡¼­, ¿øÇÏ´Â ÁÖÆļö´ë¿ª¸¸ Á¤È®ÇÏ°Ô °ñ¶ó³»¾ß ÇÏ´Â BPFÀÇ ¿ªÇÒÀº ³Ê¹«³ªµµ Áß¿äÇÑ ¹®Á¦ÀÔ´Ï´Ù.
  ¼ö½Å´Ü¿¡¼­´Â ¼ö¸¹Àº ÀâÁÖÆļö Áß¿¡¼­ ÇÊ¿äÇÑ ÁÖÆļö¸¸ Á¤È®È÷ °ñ¶ó³»¾ß ÇÏ°í, ¼Û½Å´Ü¿¡¼­´Â ºÒÇÊ¿äÇÑ ÀâÁÖÆļö°¡ ¹ß½ÅµÇÁö ¾Êµµ·Ï ¼Û½ÅÁÖÆļö¸¸ Àß °É·¯¼­ ³»º¸³»¾ß ÇÕ´Ï´Ù. ÀÌ·¸µí ½Ã½ºÅÛ¸¶´Ù »ç¿ëÇØ¾ß ÇÒ ÁÖÆļö°¡ Á¤È®È÷ Á¤ÇØÁ®ÀÖ°í, ÀÌ°ÍÀ» ±¹ÇѽÃÄÑÁÖ´Â °ÍÀÌ °á±¹ BPFÀÇ ÀÏÀÔ´Ï´Ù.
  ±×·¸±â ¶§¹®¿¡ Ư¼º°ú application¿¡ µû¶ó ¸Å¿ì ´Ù¾çÇÑ ÇüÅÂÀÇ ÇÊÅÍ·Î ±¸ÇöµÇ°Ô µË´Ï´Ù. filter¿Í °ü·ÃµÈ °ÅÀÇ ¸ðµç ÃֽŠ±â¼úÀÇ 90%´Â ÀÌ BPF¿¡ ¸ô·ÁÀÖ´Ù°í Çصµ °ú¾ðÀ̾ƴÑ, ±×¾ß¸»·Î filter Áß¿¡¼­µµ ÁÖÀΰø ±× ÀÚüÀÔ´Ï´Ù.

3. HPF (High Pass Filter : °í¿ªÅë°ú¿©Æıâ)


  LPF¿Í Á¤¹Ý´ë¶ó¼­ ¿ØÁö ÀÚÁÖ ¾²ÀÏ °Íµµ °°Áö¸¸, ½ÇÁ¦·Î´Â ¸Å¿ì Á¦ÇÑµÇ ¿ëµµ·Î »ç¿ëµÇ´Â ÇÊÅÍÀÔ´Ï´Ù. ¹«¾ùº¸´Ù HPF ÇüÅÂÀÇ ÇÊÅÍ´Â distributed typeÀ¸·Î´Â ±¸ÇöÇϱⰡ ¾î·Æ´Ù´Â°Ô °¡Àå Å« ¹®Á¦ÀÔ´Ï´Ù. ³·Àº ÁÖÆļöÀÇ °¨¼â¸¦ ¸·¾Æ¼­ LPF·Î ±¸ÇöÇÏ´Â °ÍÀº ½±Áö¸¸, ³ôÀº ÁÖÆļöÀÇ °¨¼â¸¦ ¸·¾Æ¼­ HPF·Î ±¸ÇöÇÏ´Â °ÍÀº ¾î·Æ½À´Ï´Ù.
  ±×·³¿¡µµ ºÒ±¸ÇÏ°í ¸ÅĪ±¸Á¶µî¿¡¼­ ÀúÁÖÆÄ ¹ßÁøÀ» ÃÖ¼ÒÈ­Çϱâ À§Çؼ­ HPF ÇüŸ¦ Á¾Á¾ »ç¿ëÇÏ°Ô µË´Ï´Ù. ¸ðµç ¸ÅĪ´ÜÀÌ LPFÇüÅ·Π±¸¼ºµÇ¸é °íÁ¶ÆÄ´Â ¸¹ÀÌ ¾ïÁ¦µÇ°ÚÁö¸¸, ÀúÁÖÆÄ¿¡ ºÒÇÊ¿äÇÑ À̵æÀÌ ¸¹¾ÆÁ®¼­ ¹ßÁøÀÌ ³ª´Â °æ¿ìµµ Á¾Á¾ ¹ß»ýÇϱ⠶§¹®¿¡, HPF Çüű¸Á¶ÀÇ ¸ÅĪ´Üµµ ÇÔ²² °âÇؼ­ »ç¿ëÇϱ⵵ ÇÕ´Ï´Ù.
  ¿©ÇÏÆ° »ó´ëÀûÀ¸·Î Àû°Ô »ç¿ëµÇ±ä ÇÏÁö¸¸ ±×·¸´Ù°í ÀüÇô ¾È¾²´Â °Íµµ ¾Æ´Ñ.. ÀúÁÖÆĸ¦ ¸·¾Æ¾ß ÇÒ ¶§´Â »ç¿ëµÇ´Â ÇüÅÂÀÇ ÇÊÅÍÀÔ´Ï´Ù.

4. BSF (Band Stop Filter, BRF - Band Reject Filter, Notch Filter : ´ë¿ªÀúÁö ¿©Æıâ)

 

  ¸» ±×´ë·Î BPF¿Í´Â Á¤¹Ý´ë·Î, ¸ðµç ÁÖÆļö´ë¿ªÀº Àß Åë°ú½ÃÅ°¸é¼­ ƯÁ¤ ´ë¿ªÀÇ ÁÖÆļö¸¸ Åë°ú½ÃÅ°Áö ¾Ê´Â ÇüÅÂÀÇ ÇÊÅÍÀÔ´Ï´Ù. ÁַΠƯÁ¤ ÁÖÆļöÀÇ À¯ÀÔ¸¸ Â÷´ÜÇϱâ À§ÇØ »ç¿ëµÇ¸ç, º¸±âº¸´Ù RF½Ã½ºÅÛ ¿©·¯±ºµ¥¿¡¼­ °÷°÷¿¡ À¯¿ëÇÏ°Ô »ç¿ëµÉ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.
  BPF¿Í °øÁøÇüŸ¦ Á¤ ¹Ý´ë·Î »ç¿ëÇÏ´Â ÇüÅ·Π½±°Ô ±¸¼ºµÇ¸ç, Á÷·Ä °øÁø°ú º´·Ä°øÁøÀ» Àß ¹èÄ¡ÇÏ°í Á¶ÇÕÇÏ¿© ±¸ÇöµË´Ï´Ù.

ÀÚ, ÇÊÅÍÀÇ °¡Àå Áß¿äÇÑ ±¸ºÐ¹ýÀÎ ÁÖÆļöÅë°úƯ¼ºº° ºÐ·ù¸¦ º¸¾Ò½À´Ï´Ù. ÀÌ°Í ¸»°íµµ ¿©·¯ °¡Áö ºÐ·ù°¡ °¡´ÉÇѵ¥, ¿ì¼± ÀÌ¿Í °ü·ÃÇؼ­ ¿ì¼± Áß¿äÇÑ ¿ø¸®¿Í Ư¼ºµéÀ» ¸ÕÀú »ìÆ캸µµ·Ï ÇÏ°Ú½À´Ï´Ù.

 

ÁÖÆļö FilteringÀÇ ¿ø¸® : L + C = °øÁø!!

ÇÊÅͶõ°Ô ¸¸µé¾îÁú ¼ö ÀÖ´Â °áÁ¤ÀûÀÎ ¿ø¸®´Â ¹Ù·Î L°ú CÀÇ Á¶ÇÕ¿¡ ÀÇÇÑ °øÁøÀÔ´Ï´Ù.
L,CÀÇ Àǹ̸¦ ´Ù½ÃÇѹø Á¤ÀÇÇϸé..

L (inductance) : ÁÖÆļö°¡ ¿Ã¶ó°¥¼ö·Ï Åë°ú°¡ Àß ¾ÈµÇ´Â Ư¼º
C (Capacitance) : ÁÖÆļö°¡ ¿Ã¶ó°¥¼ö·Ï Åë°ú°¡ ÀߵǴ Ư¼º

ÀÌ·¯ÇÑ L,C ÀÇ ±Ùº»ÀûÀÎ ÁÖÆļöƯ¼º¸¸ ºÁµµ ¾Ë ¼ö ÀÖµíÀÌ, ÀÌ µÎ°¡ÁöÀÇ Á¶ÇÕÀ» Àß ²Ù¹Ì¸é ¿øÇÏ´Â ÁÖÆļö´Â Àß Åë°ú½ÃÅ°°í, ¿øÇÏÁö ¾Ê´Â ÁÖÆļö´Â Â÷´ÜÇØ ¹ö¸±  ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù. L°ú C Çϳª¾¿À» ÀÌ¿ëÇÏ¿© ±¸Çö°¡´ÉÇÑ ÃÖ¼ÒÇÑÀÇ 2Â÷ ÇÊÅÍ ±âº»ÇüÀº ¾Æ·¡¿Í °°½À´Ï´Ù.

PCB¿¡ Á÷Á¢ ¶«ÁúÇÏ´Â lumped element ¼ÒÀÚÀÇ L,C´Â ½±°Ô ÀÌÇØ°¡ °¡Áö¸¸, °øÁøÇÊÅÍ¿Í °°Àº ±¸Á¶ÀûÀÎ ÇüÅÂÀÇ ÇÊÅÍ´Â ´Ù¸¥ ¿ø¸®Àϱî¿ä? ¾Æ´Õ´Ï´Ù. ¿ø¸®´Â °°½À´Ï´Ù.

ÃʽÉÀÚÀÇ °æ¿ì¿¡´Â  L,C ¶ó°í ¸»ÇÏ¸é ´«¿¡ º¸ÀÌ´Â Á¶±×¸¸ ¼ÒÀڵ鸸 ¸Ó¸®¼Ó¿¡ ¶°¿Ã¸®°Ô µË´Ï´Ù. ±×°ÍÀº L, C ¼ººÐÀ» Ưº°È÷ °­Á¶Çؼ­ ¸¸µé¾îÁø Àü¿ë ¼ÒÀÚÀÏ»Ó, ¿ì¸®°¡ ÈçÈ÷ inductance/capacitance ¶ó ºÎ¸£´Â °³³äÀº ¾î¶² ¼ÒÀÚ¸¦ ÁöĪÇÏ´Â°Ô ¾Æ´Ï¶ó À§¿Í °°Àº ÁÖÆļö Åë°ú/°¨¼â Ư¼ºÀ» °¡Áö´Â ¾î¶² ±¸Á¶³ª Çö»ó±× ÀÚü¸¦ ¸»ÇÏ´Â °ÍÀÔ´Ï´Ù. ±¸Á¶ÀûÀÎ °øÁø ÇÊÅ͵µ °á±¹ L , C µî°¡È¸·Î·Î ±¸ÇöÀÌ °¡´ÉÇÏ°í,  ´ÜÁö ¸ð¾çÀÌ ´Þ¶óº¸ÀÏ»Ó ºÐ¼®À» Çغ¸¸é °á±¹ µî°¡ÀÇ inductance ¼ººÐ°ú capacitance ¼ººÐÀ» ÃßÃâÇس¾ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.

¿©ÇÏÆ° °á±¹ ¸ðµç ÇÊÅÍÀÇ ±Ùº» ¿ø¸®´Â ÀÌ·¯ÇÑ L, C ¼ººÐÀÇ Á¶ÇÕÀ̶ó´Â Á¡À» ¸í½ÉÇϽñâ¹Ù¶ø´Ï´Ù.

 

Order (Â÷¼ö)

ÇÊÅ͸¦ ³íÇÏ´Ùº¸¸é Â÷¼ö¾ê±â¸¦ »©³õ±â Èûµì´Ï´Ù. ¿µ¾î·Î´Â order ¶ó°í ¸»ÇÏÁÒ.
ÇÊÅ͸¦ ¸îÂ÷·Î ±¸ÇöÇÏ´À³Ä´Â Ư¼º¿¡ Áö´ëÇÑ ¿µÇâÀ» ¹ÌÄ¡´Â ¹®Á¦ÀÔ´Ï´Ù. ¸»·Î¸¸ Çϸé Àß ÀÌÇØ°¡ ¾È°¡´Ï±î ¾Æ·¡ ±×¸²À» ÇÔ º¸½ÃÁ®. (LPFÀÇ »ç·Ê)

ÀδöÅϽº¿Í ijÆнÃÅϽºÀÇ Á¶ÇÕÀ¸·Î Ç¥ÇöµÇ´Â ÇÊÅÍ´Â, ±×·¯ÇÑ ´ÜÀ§ L,C component( ½ÇÁ¦ ¼ÒÀÚÀÏ ¼öµµ ÀÖ°í L,C°¡ º¹ÇÕµÈ ¹°¸®ÀûÀÎ µî°¡°øÁø±¸Á¶ÀÏ ¼öµµ ÀÖ½À´Ï´Ù) ÇϳªÇϳª¸¦ ÇϳªÀÇ Â÷(order)·Î º¸´Â °ÍÀÔ´Ï´Ù.

Â÷¼ö°¡ ³ô¾ÆÁö¸é ÇÊÅ͸µÀÌ »þÇÁÇØÁ®¼­ Åë°ú/ÀúÁöƯ¼ºÀÌ ÁÁ¾ÆÁöÁö¸¸ »ðÀÔ¼Õ½ÇÀ̳ª ±ºÁö¿¬ÀÌ ³ªºüÁö°í ÇÊÅÍÀÇ Å©±âµµ Ä¿Áö°Ô µË´Ï´Ù. ±×·¸±â ¶§¹®¿¡ Â÷¼ö¸¦ °áÁ¤ÇÏ´Â °úÁ¤ÀÇ trade-off°¡ ´ë´ÜÈ÷ Áß¿äÇÑ ¹®Á¦°¡ µË´Ï´Ù. ÀÌ°Í¿¡ ´ëÇؼ± ¾Æ·¡¿¡¼­ Á»´õ ÀÚ¼¼È÷!

 

»ðÀԼսǰú ½ºÄ¿Æ® (Insertion loss & Skirt)

ÇÊÅÍÀÇ Æ¯¼ºÀ» ¸»ÇÏ´Â °¡Àå Áß¿äÇÑ ¾ç´ë Ư¼ºÀº ¹Ù·Î »ðÀԼսǰú ½ºÄ¿Æ®ÀÔ´Ï´Ù. »ðÀÔ¼Õ½ÇÀ̶õ, ½ÅÈ£°¡ ÇÊÅ͸¦ Åë°úÇϸ鼭 Á¶±Ý¾¿ ¼ÕÇظ¦ º¸´Â Àü·ÂÀ» ÀǹÌÇϸç, ½ºÄ¿Æ® Ư¼ºÀº Åë°ú´ë¿ª°ú ÀúÁö´ë¿ªÀÌ ¾ó¸¶³ª ±¸ºÐÀÌ ÀߵǴÀ³Ä¸¦ ¸»ÇÕ´Ï´Ù. »ðÀÔ¼Õ½ÇÀº ´ç¿¬È÷ ÀûÀ»¼ö·Ï ÁÁÀº°Å°í, ½ºÄ¿Æ® Ư¼ºÀº ½ºÄ¿Æ®°¡ ´õ Å« °¢À¸·Î ¹Ù¦ ¼­¾ßÁö ÁÁ¾ÆÁø´Ù°í ¸»ÇÏ°Ô µÇÁÒ.

ÀÌ µÎ°¡Áö´Â Â÷¼ö¿¡ ÀÇÁ¸ÇÑ trade off °ü°è¸¦ °®°í À־, ¾î´À ÇÑÂÊÀÌ ÁÁ¾ÆÁö¸é ³ª¸ÓÁö Ư¼ºÀº ¹Ý´ë·Î ³ªºüÁö°Ô µË´Ï´Ù. ¿Ö ±×·±Áö Çѹø ½±°Ô ÀÌÇØÇغ¼±î¿ä~?

À§¿¡¼­Ã³·³ 2Â÷ÀÇ ÇÊÅ͸¦ 4Â÷ÀÇ ÇÊÅÍ ±¸Á¶·Î ¹Ù²Ù¾ú´Ù°í Ä¡Áö¿ä. ±×·³ ÀÏ´Ü ½ºÄ¿Æ® Ư¼ºÀº À§ ±×¸²Ã³·³ ´õ¿í »þÇÁÇÏ°Ô °³¼±µÉ °ÍÀÔ´Ï´Ù. ÇϳªÀÇ ÇÊÅÍÀÇ Æ¯¼ºÀÌ ¿¬´Þ¾Æ Áߺ¹µÇ¸é¼­ ÀúÁö´ë¿ªÀ» ´õ¿í ¾ï¾ÐÇϱ⠶§¹®ÀÔ´Ï´Ù. ´ë½Å¿¡ ¹«¾ð°¡ ³ªºüÁö°Ô µÉÅÙµ¥.. ¾Æ·¡ ±×¸²À» º¸½ÃÁÒ.

ÀÚ! ´Ü¼øÇÏ°Ô Çѹø »ý°¢Çغ¼±î¿ä? ½ÅÈ£°¡ 2Â÷ ÇÊÅ͸¦ Çѹø Åë°úÇÒ ¶§, Åë°ú´ë¿ªÀº -1dBÀÇ loss°¡ ÀÖ°í, ÀúÁö´ë¿ª¿¡¼­´Â -30dB·Î ½ÅÈ£°¡ ¾ï¾ÐµÈ´Ù°í Ä¡Áö¿ä. ÀÌ°ÍÀÌ ¸¸¾à 4Â÷·Î È®ÀåµÈ´Ù¸é ¶È°°Àº loss°¡ Åë°ú/ÀúÁö´ë¿ª¿¡ Çѹø´õ ÀÛ¿ëÇÒÅ×´Ï, Åë°ú´ë¿ª¿¡¼­´Â -1 * 2 = -2dB, ÀúÁö´ë¿ª¿¡¼­´Â -30 * 2 = -60dB °¡ µÉ °ÍÀÔ´Ï´Ù. Â÷¼ö°¡ 2Â÷¿¡¼­ 4Â÷·Î ¿Ã¶ó°¡¸é¼­ ÀúÁö´ë¿ªÀÇ ¾ï¾ÐÁ¤µµ°¡ -30dB¿¡¼­ -60dB·Î µÇ¾î Åë°ú´ë¿ª°ú ÀúÁö´ë¿ªÀÇ Â÷ÀÌ´Â ´õ Ä¿Áö¹Ç·Î, ´ë¿ªÀ» ±¸ºÐÇÏ´Â ½ºÄ¿Æ® Ư¼ºÀº ÁÁ¾ÆÁö°ÚÁÒ. ÇÏÁö¸¸ Åë°ú´ë¿ª¿¡¼­´Â ½ÅÈ£°¡ Åë°úÇÏ´Â ±æÀÌ°¡ ±æ¾îÁö¸é¼­ ±×¸¸Å­ lossµµ -1dB¿¡¼­ -2dB°¡ µÇµíÀÌ ÇÔ²² ´Ã¾î³ª´Â°Ç ´ç¿¬Áö»ç »·µ¥±âÀÔ´Ï´Ù.

´Ù¸¸ ½ÇÁ¦·Î Â÷¼ö°¡ ´Ã¾î³­´Ù°íÇؼ­ Àú·¸°Ô ´Ü¼ø ´õÇϱ⠽ÄÀ¸·Î Ư¼ºÀÌ µüµü ¶³¾îÁöÁö´Â ¾Ê½À´Ï´Ù. ±×·¸°Ô ¼¼»ó»ç´Â°Ô °£´ÜÇÒ¸®¾ß ÀÖ°Ú½À´Ï±î? ^^; Áß¿äÇÑ°Ç... Â÷¼ö°¡ ´Ã¾î³­´Ù´Â Àǹ̴Â, À¯»çÇÑ Æ¯¼ºº¯È­°¡ Áߺ¹µÇ¾î À§¿Í °°Àº½ÄÀ¸·Î ¾ï¾Ðµµ°¡ Ä¿ÁöÁö¸¸ »ðÀÔ¼Õ½ÇÀÌ ´Ã¾î³­´Ù´Â Á¡ÀÔ´Ï´Ù. ÀÌ°ÍÀº °³³äÀûÀÎ ÀÌÇظ¦ À§ÇÑ ¼ö½Ä°è»êÀ̸ç, ½ÇÁ¦·Î´Â ´Ã¾î³­ Â÷¼ö¸¸Å­ÀÇ Àüü ȸ·Î °üÁ¡¿¡¼­ ÀçºÐ¼®ÇØ¾ß ÇÕ´Ï´Ù.

¾î·°Ç ÀÌ·¸°Ô ÇÊÅÍÀÇ ±æÀÌ°¡ ±æ¾îÁö¸é ½Ã°£ÀûÀÎ Áö¿¬(delay)µµ ±æ¾îÁö°Ô µÇ´Ï±î ±ºÁö¿¬(Group delay) Ư¼ºµµ ³ªºüÁö°Ô µË´Ï´Ù. ¹«¾ùº¸´Ù ÇÊÅ͸¦ ¿©·¯ Â÷¼ö·Î ±¸ÇöÇÏ°Ô µÇ¸é.. µ·ÀÌ ¸¹ÀÌ µç´Ù´Â ¾ê±âÀÔ´Ï´Ù!! L,C ¼ÒÀÚ¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ´Â °æ¿ì´Â ¼ÒÀÚ°ª + PCB ¸éÀûÀ» ´õ Â÷ÁöÇÏ°Ô µÉ°Å°í, °øÁø±¸Á¶¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ °æ¿ì´Â °øÁø±â°¡ ´õ ÇÊ¿äÇÏ´Ù´Â ¾ê±â´Ï±î °á±¹Àº 'µ·' ÀÇ °üÁ¡¿¡¼­ öÀúÇÏ°Ô ¸¶À̳ʽºÀÔ´Ï´Ù. °á±¹ ¿£Áö´Ï¾î·Î¼­ À̹®Á¦¸¦ ÇÇÇØ°¥ ¼ö´Â ¾ø±â ¶§¹®¿¡, ¿øÇÏ´Â specÀ» ¸¸Á·Çϴ Ư¼ºÀ» ¾òÀ» ¼ö ÀÖ´Â ÃÖ¼ÒÇÑÀÇ Â÷¼ö¸¦ ±¸ÇöÇØ¾ß ÇÕ´Ï´Ù. Á¦Ç°´Ü°¡¿Í Ư¼ºÀ» µÑ´Ù ¸¸Á·½ÃÅ°µµ·Ï ÇÏ´Â°Ô ½Ç¹« ¿£Áö´Ï¾îÀÇ °¡Àå Áß¿äÇÑ Áö»ó°úÁ¦ÀÎ °ÍÀº ¾î´À ºÐ¾ß¿¡¼­µµ ¸¶Âù°¡ÁöÀÔ´Ï´Ù. ^^;

 

filterÀÇ Á¾·ù 2 - Åë°úƯ¼º°ú ½ºÄ¿Æ®Æ¯¼º¿¡ µû¸¥ ºÐ·ù

À§ÀÇ ´Ù¾çÇÑ ÇÊÅÍ Æ¯¼ºÀ» ÀÌÇØÇϼ̴ٸé, ÀÌÁ¦ ÇÊÅÍ Åë°úƯ¼º ÀÚü¿¡ µû¸¥ ÇÊÅÍ ºÐ·ù¸¦ ¾Ë¾Æº¸µµ·ÏÇÏÁÒ. ÀÌ°ÍÀº Åë°ú´ë¿ª ÇüÅÂ¿Í ½ºÄ¿Æ® Ư¼º¿¡ µû¶ó ºÐ·ùµË´Ï´Ù. °¡Àå ´ëÇ¥ÀûÀÎ ÇüÅ µÎ°¡Áö´Â ¹Ù·Î butterworth¿Í Chebyshev ÀÔ´Ï´Ù.

butterworth(¹ö·¯¿ö¾²) typeÀº ¼ÒÀ§ maximal flat (¿­¶óÆòÆò) À̶ó ÇÏ¿©, Åë°ú´ë¿ªÀÇ ÇüÅ°¡ °¡Àå ÆòÆòÇÏ°Ô ¸¸µé¾îÁö´Â ÇÊÅ͸¦ ¸»ÇÕ´Ï´Ù. ÇÏÁö¸¸ Åë°ú´ë¿ªÀÌ ÆòÆòÇÏ¸é ½ºÄ¿Æ® Ư¼ºÀ» ³¯Ä«·Ó°Ô ¼¼¿ì´Âµ¥ ¶Ñ·ÇÇÑ ÇÑ°è°¡ ÀÖ½À´Ï´Ù. °¡Àå ´Ü¼øÇÑ ÇüÅÂÀÇ ÇÊÅÍÀÔ´Ï´Ù.

Chebyshev(üºñ¼¼ÇÁ)  typeÀº ´Ù¸¥¸»·Î Equally Ripple (µ¿ÀÏÀÜÁøµ¿) À̶ó ÇÏ¿©, Åë°ú´ë¿ª¿¡ ¶È°°Àº Å©±âÀÇ ÁøÆøÀ» °®´Â ÀÛÀº rippleµéÀÌ Á¸ÀçÇÕ´Ï´Ù. ´ç¿¬È÷ ÀÌ·± rippleµéÀÌ À־ ÁÁÀ»¸®°¡ ¸¸¹«ÇÏÁö¿ä! ÇÏÁö¸¸ ÀÛÀº rippleÀÌ ÀÖ´Â ´ë½Å¿¡ ½ºÄ¿Æ® Ư¼ºÀÌ ¹«Ã´ ÁÁ¾ÆÁý´Ï´Ù. ÇѸ¶µð·Î ¿·¿¡¼­ ´­·¯´ë¼­ Åë°ú´ë¿ªÀÌ Âî±×·¯Áø ¼ÀÀ̶ó°í³ª ÇÒ±î... ½ºÄ¿Æ®Æ¯¼ºÀÌ ÁÁÀ»¼ö·Ï rippleÀÇ Å©±â´Â Á¡Á¡ ´õ Ä¿Áö´Â trade-off °ü°è°¡ ÀÖ½À´Ï´Ù. ¿ª½¬ ¼¼»ó¿£ °øÂ¥°¡ ¾ø´Ù´Â °É ´Ù½Ã Çѹø Áõ¸íÇØÁÖ´Â Çö»óÀÔ´Ï´Ù.

½ÇÁ¦·Î ¸¹Àº °æ¿ì »ó¾÷¿ë ÇÊÅ͵éÀº Chebyshev(üºñ¼¼ÇÁ)  type À¸·Î ¸¸µé¾îÁý´Ï´Ù. »ó¾÷Àû À̵¿Åë½Å¿¡¼­´Â Àß°Ô ÁÖÆļö¸¦ ³ª´©¾î ½á¾ß Çϴµ¥, Åë°ú´ë¿ª¿¡ ´Ù¼Ò  ripple ÀÖ´õ¶óµµ ´ë¿ª±¸ºÐÀÌ ¸íÈ®ÇÑ ÇÊÅ͸¦ ´õ ¼±È£Çϱ⠶§¹®ÀÔ´Ï´Ù. ´ë½Å, Çã¿ë°¡´ÉÇÑ rippleÀº ¾îµð±îÁö´Ù¶ó°í Á¤Çسõ°í ¾¹´Ï´Ù. ÇÊÅ͸¦ »ç¿ëÇÒ ¶§ rippleÀÌ 0.3dB³× 1dB³×.. ÇÏ´Â °æ¿ì´Â ¹Ù·Î ÀÌ·¯ÇÑ Ã¼ºñ¼¼ÇÁ¿Í °°ÀºÇüÅÂÀÇ ½ºÄ¿Æ® Ư¼ºÀÌ ÁÁÀºÇÊÅ͸¦ »ç¿ëÇÑ´Ù´Â ÀǹÌÀÌÁÒ.

ÀÌ·¯ÇÑ Åë°ú Ư¼ºÀº, LPF °Ç BPF °Ç HPF³Ä¿Í °°Àº Åë°úµÇ´Â ÁÖÆļö ´ë¿ª ÀÚü¿Í´Â ÀüÇô º°°³·Î, Åë°ú´ë¿ªÀÇ ÇüÅÂ¿Í ½ºÄ¿Æ® Ư¼ºÀ» ±ÔÁ¤ÇÏ´Â º°µµÀÇ ÇüŸ¦ ¸»ÇÏ´Â °ÍÀÔ´Ï´Ù. Áï butterworth ÇüÅÂÀÇ LPF ÀÏ ¼öµµ ÀÖ°í.. Chebyshev ÇüÅÂÀÇ BPF ÀÏ ¼öµµ ÀÖ´Â,  ¾î´À ÁÖÆļö¸¦ Åë°ú½ÃÅ°´À³Ä¿Í´Â ÀüÇô º°µµÀÇ ºÐ·ù¶ó´Â °ÍÀÌÁö¿ä. ÀÌ·¯ÇÑ Åë°úƯ¼ºÀ» °áÁ¤ÇÏ´Â °ÍÀº, ÇÊÅÍÀÇ Â÷¼ö¿¡ µû¸¥ °è¼ö¸¦ ¾î¶² ½ÄÀ¸·Î »ç¿ëÇÏ´À³Ä¿¡ ´Þ·Á ÀÖ½À´Ï´Ù. °¢Á¾ ÇÊÅÍÃ¥À» ÂüÁ¶Çغ¸¸é ¿©·¯ Á¾·ùÀÇ Åë°úƯ¼º¿¡ µû¶ó º°µµ·Î ¸¸µé¾îÁø Â÷¼öº° °è¼öÇ¥°¡ Àִµ¥, ¿©·¯ Â÷¼ö¸¦ °¡Áö´Â ÇÊÅÍ¿¡¼­ °¢ Â÷ÀÇ ¼ÒÀÚ°è¼ö¸¦ ÇØ´ç Ư¼º¿¡ ¸Â°Ô ¼±ÅÃÇÏ°Ô µË´Ï´Ù.

À§¿¡ ¼³¸íµÈ butterworth type°ú Chebyshev typeÀÌ °¡Àå ¸¹ÀÌ »ç¿ëµÇÁö¸¸, ±×ÀÌ¿Ü¿¡µµ group delay Ư¼ºÀÌ ¿ì¼öÇÑ bessel/Gaussian type °ú °¡Àå »ì¹úÇÑ ½ºÄ¿Æ® Ư¼ºÀ» °¡Áö´Â elliptic type µîµµ Á¸ÀçÇÕ´Ï´Ù. ÀÏ´Ü ÇÊÅÍÀÇ Åë°úÁÖÆļö´ë¿ªÀ» Á¤ÇÏ¿´´Ù¸é, »óȲ¿¡ µû¶ó¼± ÀÌ¿Í°°ÀÌ °¡Àå ÀûÀýÇÑ Åë°úƯ¼º°ú ½ºÄ¿Æ®ÇüŸ¦ °¡Áö´Â typeÀ» ¼±ÅÃÇÏ´Â °úÁ¤µµ Áß¿äÇÏ´Ù ÇÒ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.

 

Group Delay (±ºÁö¿¬)

ÇÊÅÍÀÇ ÁÖ¿äƯ¼ºÁß¿¡ Group delay¶õ ³ÑÀÌ ÀÖ½À´Ï´Ù.

Group delay (GD) = ¡Ó¥è/¡Ó¥ø

°á±¹ °¢ÁÖÆļö ¥ø (=2¥ðf)¿¡ µû¸¥ À§»óÀÇ º¯È­·®(d¥è)À» ¸»Çϸç, ÁÖÆļöº°·Î ½ÅÈ£°¡ Áö¿¬µÇ´Â »ó´ëÀû½Ã°£À» ÀǹÌÇÑ´Ù°í º¸¸é µË´Ï´Ù. ÀÌ°Ô ¸Õ ¸»À̳ĸé... ¾î¶² ÇÊÅÍµç °£¿¡ ½ÅÈ£°¡ Åë°úÇϴµ¥ ¾ÆÁÖ¾ÆÁÖ ÀÛ°Ô¶óµµ ½Ã°£ÀÌ °É¸± °ÍÀÔ´Ï´Ù. °á±¹ ±×·± ¹°¸®ÀûÀÎ Å©±â°¡ Àü±âÀû ÆÄÀå¿¡ ¿µÇâÀ» ÁÖ¾î ½Ã°£Ãà¿¡¼­´Â ½ÅÈ£À§»óÀÇ Áö¿¬ÀÌ ÀÖ°ÚÁÒ.

¿©±â¼­ Àá½Ã, ÇÊÅÍ°¡ ÇÑ ÁÖÆļö¸¸ ´Ù·ç´Â°Ô ¾Æ´Ï¶ó ƯÁ¤ ÁÖÆļö´ë¿ª¹üÀ§ÀÇ ½ÅÈ£¸¦ ´Ù·ç´Â °æ¿ì¸¦ »ý°¢Çغ¸µµ·Ï ÇÏÁÒ. ±×·¸´Ù¸é ³ÐÀº ÁÖÆļö´ë¿ªÀÇ ½ÅÈ£Àüü¿¡ ¶È°°ÀÌ ½Ã°£Áö¿¬ÀÌ »ý±æÅ×°í.. ±×·¸°Ô ¹ß»ýÇÑ µ¿ÀÏÇÑ ½Ã°£Áö¿¬¿¡ ÀÇÇÑ À§»óÁö¿¬Àº ÁÖÆļö¸¶´Ù ´Ù¸¦ ¼ö¹Û¿¡ ¾ø½À´Ï´Ù. ¿Ö³Ä? ÁÖÆļö¸¶´Ù ÆÄÀåÀÌ ´Ù¸£±â ¶§¹®¿¡ ½ÅÈ£°¡ Áö¿¬µÈ ½Ã°£Àº °°¾Æµµ ±×¿¡ ÀÇÇÑ À§»óÂ÷´Â ÁÖÆļö¸¶´Ù ´Ù¸£°Ô Àû¿ëµÉ Å״ϱî¿ä.

ÀÌ·¸°Ô µÇ¸é ³ªÁß¿¡ ÇÊÅ͸¦ Åë°úÇÑ ÁÖÆļö´ë¿ª ½ÅÈ£¸¦ º¹Á¶ÇÒ ¶§.. ¿¡·¯°¡ ¹ß»ýÇÒ °¡´É¼ºÀÌ Å®´Ï´Ù. ½ÅÈ£ ÁÖÆļö ´ë¿ª³»¿¡¼­, ¼­·Î ´Ù¸¥ ÁÖÆļöº°·Î °¢°¢ÀÇ ÆÄÀå¿¡ µû¶ó ´Ù¸£°Ô Áö¿¬µÈ À§»óÀ¸·Î ÀÎÇØ Àüü ½ÅÈ£¿¡ ¿Ö°î(distortion)ÀÌ »ý±â±â ¶§¹®ÀÌÁÒ. ÀÌ·¯ÇÑ Çö»óÀº upper band¿Í lower band·Î ±¸º°µÇ´Â AM(ÁøÆøº¯Á¶)½ÅÈ£ÀÇ °æ¿ì ´õ µÎµå·¯Áö°Ô ³ªÅ¸³³´Ï´Ù.

±×·¡¼­ filter¸¦ ±¸ÇöÇÒ ¶§ ÀÌ·¯ÇÑ group delay°¡ ¾Æ¿¹ ÀÛ¾ÆÁö°Å³ª, ³ÐÀº ÁÖÆļö´ë¿ª¿¡¼­ ÀÏÁ¤ÇØÁöµµ·Ï ¸¸µé ÇÊ¿ä°¡ ÀÖ½À´Ï´Ù. Àú À§¿¡ ¼³¸íµÈ ÇÊÅÍÅë°úƯ¼º¿¡ µû¸¥ typeÁß, time domain ½ÅȣƯ¼ºÀ» °í·ÁÇÑ type ÀÌ ¹Ù·Î Bessel typeÀ̳ª Gaussian type°ú °°Àº °ÍµéÀÔ´Ï´Ù. ¾Æ·¡±×¸² ¿À¸¥ÂÊÀÇ Group delay ±×·¡ÇÁ¿¡¼­ º¸¿©ÁöµíÀÌ, Bessel typeÀÇ ÇÊÅÍÀÇ °æ¿ì Åë°ú´ë¿ª¿¡¼­ ¸Å¿ì ±ÕÀÏÇÑ Group delay°ªÀ» °¡Áö¸ç, ÁÖÆļö ¼±ÅÃƯ¼ºÀÌ ÁÁÀº ChevyshevÀÇ °æ¿ì´Â ¸Å¿ì ³ª»Û Group delay °ªÀ» °¡ÁüÀ» º¼ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.

Bessel/Gaussian °ú °°Àº È®·üÀû °è¼öÁ¶ÇÕ¿¡ ÀÇÇÑ ÇÊÅÍ´Â, ¾ð¶æº¸±â¿£ butterworth¶û ºñ½ÁÇϰųª ±×º¸´Ù »ðÀԼսǰú ½ºÄ¿Æ® Ư¼ºÀÌ ´õ ³ªºüº¸ÀÔ´Ï´Ù. ÇÏÁö¸¸ ¹º°¡ ³ªºüÁö¸é ¹º°¡´Â ÁÁ¾ÆÁö´Â ¹ý! ±×·¡¼­ ´ë½Å¿¡ ³ÐÀº ÁÖÆļö ´ë¿ª¿¡¼­ µ¿ÀÏÇÑ Group delay ¼º´ÉÀ» °¡Áö°Ô µË´Ï´Ù. Group delay Ư¼ºÀÌ Áß¿äÇÑ ÇÊÅͶó¸é ÀÌ·± Bessle type °è¼ö¿¡ µû¸¥ Â÷¼ö¿Í ¼ÒÀÚÀÓÇÇ´ø½º °ªÀ» °è»êÇÏ´Â°Ô À¯¸®ÇÒ °ÍÀÔ´Ï´Ù. Group delay Ư¼ºÀº º¯º¹Á¶ ¹æ½ÄÀÇ Æ¯¼º¿¡ µû¶ó¼­´Â º°·Î Áß¿äÇÏÁö ¾ÊÀº Ư¼ºÁöÇ¥ÀÏ ¼öµµ ÀÖÀ¸³ª, AM ±¤´ë¿ª º¯Á¶°°Àº °æ¿ì¶ó¸é ¸Å¿ì Áß¿äÇÑ ÁöÇ¥°¡ µÉ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù.

 

FilterÀÇ Á¾·ù 3 - ±¸Çö ÇüÅ¿¡ µû¸¥ ºÐ·ù

À̹ø¿¡´Â ½ÇÁ¦·Î ÀÌ·¯ÇÑ L - C Á¶ÇÕ¿¡ ÀÇÇÑ ÇÊÅͱ¸Á¶¸¦ ¹°¸®ÀûÀ¸·Î ¾î¶»°Ô ±¸ÇöÇÏ°Ô µÇ´ÂÁö¿¡ ´ëÇØ ¾Ë¾Æº¸µµ·Ï ÇÏ°Ú½À´Ï´Ù.

1. Lumped Element
¸» ±×´ë·Î. lead type ȤÀº SMD typeÀÇ L, C ¼ÒÀÚ¸¦ PCB¿¡ ¶«ÁúÇؼ­ ¸¸µé ¼ö ÀÖ´Â ¿øÃÊÀûÀÌ°í ±âº»ÀûÀÎ ÇÊÅÍÀÔ´Ï´Ù. 2~3GHz ÀÌÇÏÀÇ ÁÖÆļö¿¡¼­´Â MMIC/RFIC³ª PCB»ó¿¡¼­ ½±°Ô ±¸ÇöÇÒ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù¸¸ 3~5GHz ÀÌ»óÀ¸·Î ÁÖÆļö°¡ ³ô¾ÆÁö¸é °¢ ¼ÒÀÚÀÇ »ç¿ëÁ¦ÇÑ ÁÖÆļöÀÎ SRF ¿¡ °É·Á¼­ ¾µ ¼ö ÀÖ´Â ¼ÒÀÚ°¡ Á¦ÇѵǼ­ »ç¿ëÀÌ Èûµì´Ï´Ù.

2. Transmission line - Microstrip / Stripline
¼ö  GHz ÀÌ»óÀÇ °æ¿ì lumped element¸¦ »ç¿ëÇϱ⵵ Èûµé¾îÁö°í.. Á¤±³ÇÑ controlÀÌ ¾î·Á¿ï ¶§, Àü¼Û¼±·Î¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ÇÊÅ͸¦ »ý°¢ÇØ º¼ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù. ±×Áß °¡Àå ´ëÇ¥ÀûÀ¸·Î »ç¿ëµÇ´Â °ÍÀÎ Microstrip/StriplineÀε¥, ¾îÂ÷ÇÇ µÎ°¡Áö´Â °ø½Ä¸¸ ´Ù¸¦ »Ó ±¸ÇöÇÏ´Â ¹æ¹ýÀº °ÅÀÇ °°½À´Ï´Ù. MicrostripÀÇ ÇüÅÂÀÏ ¶§´Â Å©°Ô ¨ç ¼±·Î°£ÀÇ Ä¿Çøµ  ¨è ¼±·Î»óÀÇ °øÁø ¨é ´ÙÁß ÀÓÇÇ´ø½º ¿¬°á ÀÇ ¿ø¸®¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ÇÊÅ͸¦ ±¸ÇöÇÏ°Ô µË´Ï´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ Microstrip ÇÊÅÍÀÇ ÆÐÅÏÀº ¾Æ·¡¿Í °°ÀÌ ±× Á¾·ù°¡ ¹«Ã´À̳ª ´Ù¾çÇѵ¥, ¿©·¯ ¾ÆÀ̵ð¾î¸¦ Á¶ÇÕÇÏ¿© Èï¹Ì·Î¿î ÇÊÅÍÇüŸ¦ ¸¸µé¾î³»°Ô µË´Ï´Ù. (¿Í.. ÀÌ°Íµé ±×¸®±â Èûµé¾ú¾î¿ä.. ^^;)

  

  

  

°á±¹ ¾ê³×µéµµ µûÁö°í º¸¸é inductace ¿Í capacitanceÀÇ °ü°è·Î µî°¡È¸·Î ºÐ¼®ÀÌ °¡´ÉÇÕ´Ï´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ±¸Á¶ÀÇ ÇÊÅÍ´Â ´Ü¼øÇÑ È¸·ÎÇؼ®À¸·Î´Â Á¤È®ÇÑ °á°ú¸¦ ¾ò±â°¡ ´Ù¼Ò ¾î·Æ°í, 2.5D EM  toolÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© ¼³°èÇÏ°í Æ©´×ÇÏ´Â °æ¿ì°¡ ¸¹½À´Ï´Ù.
ÀÌ°Í¿¡ ´ëÇØ  ´õ ±Ã±ÝÇϽŠºÐÀº ¸Ç ¾Æ·¡¿¡ ¼Ò°³µÇ´Â Reah ±³¼ö´ÔÀÇ Ã¥À» ÃÊ°­ÃßÇÕ´Ï´Ù!

3. Ceramic / dielectric
ÆÄÀå¿¡ µû¸¥ °øÁøÀ» ÀÌ¿ëÇÏ´Â ±¸Á¶Àû ÇÊÅͷμ­, °íÀ¯ÀüüÀÇ À¯Àüü ¼¼¶ó¹ÍÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© ½ÅÈ£ÀÇ Àü±âÀû ÆÄÀåÀ» ÁÙÀÓÀ¸·Î½á Á»´õ compactÇÑ ÇÊÅ͸¦ ±¸ÇöÇسÀ´Ï´Ù. comblineÀ̶ó ºÒ¸®¿ì´Â ´ÜÀ§ÆÄÀå °øÁø±â¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ´Â °æ¿ì°¡ ¸¹Àºµ¥, º°°³ÀÇ comblineÀ» Çϳª Çϳª ¿¬°áÇÏ´Â ¹æ½Ä°ú ÇϳªÀÇ À¯Àüü ºí·ÏÀ¸·Î ±¸ÇöÇÏ´Â ¸ð³ëºí·° ¹æ½ÄÀÌ ÀÖ½À´Ï´Ù. ±× ¿Ü¿¡ ¼¼¶ó¹Í ³»¿¡ ´ÙÃþ ÆÐÅÏÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© ¸¸µå´Â ¼¼¶ó¹ÍĨÇÊÅ͵îÀÌ ÀÖ½À´Ï´Ù. Band pass¸¦ ±¸ÇöÇÏ´Â ÀÏÁ¾ÀÇ °í¼º´É °øÁø±â¶ó°í º¸¸é µË´Ï´Ù. 3D EM toolÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© ¼³°èµÇ´Â °æ¿ìµµ ¸¹Áö¸¸, ÀÔÃâ·Â Æ÷Æ®Á¶°ÇÀ» Á¶½É½º·´°Ô Àß Àâ¾Æ¾ß ÇÑ´Ù´Â ¹ø°Å·Î¿òÀÌ ÀÖ½À´Ï´Ù.

4. Waveguide(µµÆÄ°ü)
°øÁø(resonace)Çö»óÀ» Á÷Á¢ÀûÀ¸·Î ÀÌ¿ëÇÏ´Â °æ¿ì·Î¼­, Å©°Ô ±Ý¼Óºí·°À» ÀÌ¿ëÇÑ cavity ¹æ½Ä°ú À¯Àüü¸¦ »ðÀÔÇÏ´Â ceramic ¹æ½ÄÀÌ ÀÖ½À´Ï´Ù. µµÆÄ°ü ÇÊÅÍ´Â À§¼ºÀ̳ª À̵¿Åë½Å ±âÁö±¹ÀÇ °æ¿ìó·³ kW ´ÜÀ§ÀÇ ´ëÀü·ÂÀ» »ç¿ëÇÏ´Â °æ¿ì¿¡ ³Î¸® ÀÀ¿ëµË´Ï´Ù.

  

  

µµÆÄ°ü¿¡ ±¸¸ÛÀ» Çϳª¶Õ°í ³ª»ç¸¸ ¹Ú¾Æµµ, µµÆÄ°üÀÇ ÁøÇà¸ðµå ÁÖÆļöº°·Î ´Ù¸¥ ¿µÇâÀ» ÁÜÀ¸·Î½á ÇÊÅÍó·³ ÁÖÆļö ¼±ÅüºÀÌ »ý±é´Ï´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ±âº»ÀûÀÎ µµÆÄ°üÀÇ ¿ø¸®¿¡ ÀÔ°¢ÇÏ¿© ¸Å¿ì ´Ù¾çÇÑ ¾ÆÀ̵ð¾î¿Í ¹æ¹ýÀ¸·Î ÇÊÅͱ¸ÇöÀÌ °¡´ÉÇÕ´Ï´Ù. »ó¿ëÈ­µÈ µµÆÄ°ü ÇÊÅÍ ÀÚü¿¡ ´ëÇؼ± Ã¥¿¡ ÀÚ¼¼È÷ ³ª¿Â °æ¿ì´Â µå¹°°í, IEEEÀÇ ³í¹®µéÀ» ÂüÁ¶ÇÏ´Â °ÍÀÌ ÁÁ½À´Ï´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ µµÆÄ°ü ÇÊÅ͸¦ ¼³°èÇÒ ¶§´Â 3D EM toolÀÇ Á¤È®µµ°¡ ºñ±³Àû ³ôÀº ÆíÀ̶ó ³Î¸® ÀÌ¿ëµÇ°í ÀÖ½À´Ï´Ù.

5. Saw (Surface Acoustic Wave)
¼ÒÇü, °æ·®, ¹ÚÇüÀ» Ãß±¸ÇÏ´Â À̵¿Åë½Å ´Ü¸»±â¿Í °°Àº ÈÞ´ë¿ë ÀåºñÀÇ ÇÊÅÍ Áß ÃÖ°íºÀÀº ¿ª½Ã ½îÇÊÅÍÀÔ´Ï´Ù. µ¿ÀÏÇÑ ¼º´ÉÀ» ±¸ÇöÇÏ´Â °æ¿ì LC ÇÊÅÍ, ¼¼¶ó¹Í ÇÊÅÍ µî¿¡ ºñÇØ °¡Àå ÀÛÀº Å©±â·Î ±¸ÇöÀÌ °¡´ÉÇÕ´Ï´Ù. ¿ø¸®´Â ¾ÐÀü¹°Áú Ç¥¸é¿¡ ºø»ì¸ð¾çÀÇ Àü±ØÀ» ¾î±ß³ª°Ô ¹èÄ¡Çϸé Ç¥¸éź¼ºÆÄ°¡ ¹ß»ýµÇ¼­ ±× ź¼ºÆÄÁÖÆļö¿Í µ¿Á¶µÇ´Â ƯÁ¤ ÁÖÆļö¸¸ Åë°úµÇ°í ³ª¸ÓÁö ÁÖÆļö´Â °¨¼âµÈ´Ù´Â °ÍÀÔ´Ï´Ù. ±× ÀÛÀº ±¸Á¶¿¡ ºñÇØ SAW´Â ¸Å¿ì »þÇÁÇÑ ½ºÄ¿Æ®Æ¯¼ºÀ» °®°í Àֱ⠶§¹®¿¡ ¹«¼±´Ü¸»±â¿¡¼­ °¡Àå ¼±È£µÇ´Â ÇÊÅÍÀÔ´Ï´Ù.

6. ±âŸ
ÃֽŠ±â¼úÀÎ MEMS, LTCC, FBAR µîÀ» ÀÌ¿ëÇÑ ÇÊÅͱ¸Çö¿¡ ´ëÇÑ ¿¬±¸µµ °è¼ÓµÇ°í ÀÖ½À´Ï´Ù.

 

¸¶Ä¡¸ç

Filter¸¸Å­ ¸Å·ÂÀûÀÎ RFȸ·Î¼ÒÀÚµµ ¾ø½À´Ï´Ù. ±× ¹æ´ëÇÑ Á¾·ù¿Í Ư¼º, ÇüÅÂ.. ±×¸®°í ¼öµ¿È¸·Î´Ùº¸´Ï±î ´Éµ¿È¸·Î¿¡ ºñÇØ Æ©´×»¡ÀÌ À߸ÔÇô¼­ ¸¸µå´Â Àç¹Ìµµ ½ò½òÇÕ´Ï´Ù. ¹°·Ð Àß ¾È³ª¿Ã ¶§´Â ±«·Ó°í ¼ÓÀÌŸ±ä ¸¶Âù°¡ÁöÁö¸¸..

ÇÊÅ͵µ µûÁö°í µéÀÚ¸é ²Ï ½É¿ÀÇÏ´Ù´Â °Í.. ÇÊÅÍÇϽô ºÐµéÀº ´Ù ¾Æ½Ç °ÍÀÔ´Ï´Ù. ÇÊÅÍ°¡ ¹ºÁö ¾ÆÁ÷ ±¸Ã¼ÀûÀÎ °³³äÀÌ Àß ¾ÈÀâÈ÷½Å ºÐµé²² ÀÌ °­ÀÇ°¡ Á¶±ÝÀº °³³äÈ®¸³¿¡ µµ¿òÀÌ µÇ¼Ì±æ ¹Ù¶ø´Ï´Ù. ÇÏÁö¸¸ ºÐ¸íÈ÷ ¸»¾¸µå¸®ÀÚ¸é ¿©±â¿¡ ¼³¸íµÈ °ÍµéÀº ±×¾ß¸»·Î ¾î¹öºÎ(Overview -.-;)ÀÏ »ÓÀÔ´Ï´Ù. Áö´ë·ç º¸½Ç·Á¸é ²Ï³ª ÆÄ°íµé¾î¾ß ÇÑ´Ù´Â Á¡, ¸í½ÉÇϽñ⠹ٶø´Ï´Ù.

ÃÊ°íÁÖÆÄ ÇÊÅÍ¿¡ ´ëÇÑ ³»¿ëÀº °¢Á¾ ÃÊ°íÁÖÆÄ °øÇÐÃ¥¿¡ ±âº»ÀûÀ¸·Î ´Ù Àß ³ª¿Í ÀÖ½À´Ï´Ù. ±âŸ ÇÊÅÍ¿¡ ´ëÇØ Á»´õ ÀÚ¼¼È÷ µé¿©´Ùº¸°í ½ÍÀ¸½ÅºÐÀ̶ó¸é ¾Æ·¡ Ã¥À» ±ÇÇÏ°í ½Í½À´Ï´Ù.

¢ºMicrowave Filters Impedance-Matching Networks, and Coupling Structure (ÇÊÅÍ ¹ÙÀ̺í!)
G. Matthaei, L. Young, E.M.T. Jones / Artech House

¢ºHF Filter Design and Computer Simulation Rhea, Randall W. / Noble
   >> ÀÌ Ã¥Àº ±â¼ú¹®¼­ ÀÚ·á½Ç¿¡ Ã¥ÀÇ Àü¹®ÀÌ ¿Ã¶ó¿Í ÀÖÀ¸´Ï Âü°íÇϼ¼¿ä

  << Back

 Copyright by RF designhouse. All rights reserved.