임피던스 정합 — 완벽 가이드

임피던스가 정합되지 않으면 전력이 소스 쪽으로 반사되어 효율이 떨어지고 증폭기가 손상될 수도 있습니다. 반사 계수 Γ = (Z_L − Z0) / (Z_L + Z0)가 반사되는 에너지의 양을 결정합니다. VSWR 2:1만 되어도 송신 전력의 11% 가까이가 낭비됩니다.

VSWR, 반사 손실, |Γ|는 같은 부정합을 세 가지 방식으로 나타낸 것입니다. VSWR 및 반사 손실 계산기로 이들 사이를 즉시 변환하세요. 반사 손실(dB) = −20·log10|Γ|. 반사 손실 20 dB는 VSWR 1.22:1에 해당합니다.

스미스 차트는 정규화 임피던스를 단위원 위에 나타냅니다. 정저항 원을 따라 이동하면 직렬 리액턴스가 더해지고, 정컨덕턴스 원을 따라 이동하면 병렬 서셉턴스가 더해집니다. 스미스 차트 계산기로 소스와 부하 임피던스를 표시하고, 회로 토폴로지를 정하기 전에 정합 경로를 시각적으로 확인하세요.

L형 회로는 두 개의 리액턴스 소자로 한 주파수에서 하나의 임피던스를 다른 임피던스로 변환합니다. 필요한 Q는 Q = sqrt(R_high/R_low − 1)입니다. 임피던스 정합 도구는 L형, π형, T형 토폴로지를 풀고, 삽입 손실을 확인할 수 있도록 S 파라미터 파일을 내보냅니다. 광대역 정합이라면 발룬 및 트랜스포머 계산기로 대역폭을 평가해 보세요.

정합 회로를 만든 뒤에는 VNA나 방향성 결합기로 반사 손실을 측정하세요. 반사 손실 오차 계산기는 결합기의 방향성과 포트 정합의 불확도가 측정에 미치는 영향을 정량화합니다. −20 dB보다 좋은 반사 손실을 주장할 때 꼭 필요합니다.

수백 MHz 이상에서는 집중 소자 대신 1/4 파장 전송선로 구간과 마이크로스트립 스터브를 사용합니다. 마이크로스트립 임피던스 계산기로 목표 특성 임피던스에 맞는 선로 폭을 정하고, 동축 스터브에는 동축 임피던스 계산기를 사용하세요.