LPF 여파기 설계 및 제작

소개글

- 단파 대역이란 주파수가 3(MHz)에서 30(MHz)사이의 대역으로, 이 주파수 대역의 신호는 지구 상공의 약 100(Km)부근부터 시작되는 전리층에서 전파의 반사 특성으로 인하여 장거리 통신이나 방송에 널리 사용된다.
- 설계 이론에 입각하여 설계된 회로를 모의실험에 의해 검증하고 최적화하는 도구로 범용적인 CAD회로 해석 프로그램인 P-SPICE를 사용하여 그래프를 제작하였다.
- 제작 과정에서 부품의 선택과 회로의 구성이 여파기의 성능에 미치는 영향을 고려할 수 있도록 하였고, 여파기 소자인 인덕터를 단파 대역에서 제작하여 여파기를 설계하였다.
- 제작된 여파기의 성능을 고주파 신호발생기인 스펙트럼 분석기를 이용하여 측정하는 방법과 회로망 분석기를 이용하여 측정하여 데이터를 출력하였다.

목차

1. 서론
2. 적용이론
3. 설계
(4) 모의실험 (simulation) 및 결과

본문내용

- 단파 대역이란 주파수가 3(MHz)에서 30(MHz)사이의 대역으로, 이 주파수 대역의 신호는 지구 상공의 약 100(Km)부근부터 시작되는 전리층에서 전파의 반사 특성으로 인하여 장거리 통신이나 방송에 널리 사용된다.
- 설계 이론에 입각하여 설계된 회로를 모의실험에 의해 검증하고 최적화하는 도구로 범용적인 CAD회로 해석 프로그램인 P-SPICE를 사용하여 그래프를 제작하였다.
- 제작 과정에서 부품의 선택과 회로의 구성이 여파기의 성능에 미치는 영향을 고려할 수 있도록 하였고, 여파기 소자인 인덕터를 단파 대역에서 제작하여 여파기를 설계하였다.
- 제작된 여파기의 성능을 고주파 신호발생기인 스펙트럼 분석기를 이용하여 측정하는 방법과 회로망 분석기를 이용하여 측정하여 데이터를 출력하였다.

2. 적용이론

- 여파기(Filter) 는 기본적으로 원하는 주파수 영역의 신호를 분리해 내는 소자이다. 원하는 주파수 대역에서만 임피던스 정합이 되어 있고, 원하지 않는 주파수 영역에서는 대부분의 신호가 반사가 되도록 함으로써 기능을 수행하는 것으로 이해할 수 있다.
- 여파기 특성 표시도(아래 그림)와 같이 삽입 손실은 통과 대역 내의 신호가 여파기를 통과함으로써 발생하는 손실로 송신단의 경우는 송신 전력에 대한 직접적인 감소를 야기하고 수신단에서는 수신 신호의 감소와 잡음 지수에 영향을 미친다. 대역 내의 평탄도를 나타내는 변동(ripple)은 통신 신호의 왜곡을 발생시켜 결국에는 시스템 성능의 저하를 가져온다.
- 여파기의 특성이 변동 특성을 양호하게 설계하려는 경우에는 저지 대역 특성이 안 좋아지고, 저지 대역 특성을 양호하게 설계하려면 변동 특성이 나쁘게 되어 두 특성 간에 적정한 타협점을 가져야한다.

- 저역 통과 여파기(LPF:Low Pass Filter)는 고주파 잡신호를 걸러내어 저주파의 필요한 신호만을 골라낼 때 많이 사용되는 filter구조로 전원단에서 저주파 ripple을 제거하기 위한 용도 및, 고주파 spurious 제거, 고조파 억제와 각종 검파등 전분야에 걸쳐 고루 사용되는 필터형태이다.

참고 자료

없음