전자일기

정사각 주파수 및 위상 복조

이전 페이지에서 우리는 사분위 복조가 두 개의 기저대역 파형을 생성한다는 것을 알고 있습니다. 이 두 파형을 함께 사용하면 수신 신호의 캐리어에 인코딩된 정보를 전달합니다. 더 구체적으로, 이러한 I 및 Q 파형은 복소수의 실수 및 허수부와 동일합니다. 변조된 신호에 포함된 기저대역 파형은 원래 데이터의 크기 및 위상 표현에 해당하고, 사분위 복조는 이 크기 및 위상 표현을 데카르트 표현에 해당하는 I 및 Q 신호로 변환합니다.  직교 복조를 사용하여 AM 신호를 복조할 수 있다는 것은 그리 놀라운 일이 아닐 것입니다. 직교 복조기는 단순히 90° 위상 차이를 갖는 캐리어 주파수 참조 신호에 의해 구동되는 두 개의 진폭 복조기일 뿐이기 때문입니다. 그러나 직교 복조의 가장 중요한 특성 중 하나는 보편성입..

송전선이란?

저주파 시스템에서는 구성 요소가 와이어나 PCB 트레이스로 연결됩니다. 이러한 전도성 요소의 저항은 대부분 상황에서 무시할 수 있을 만큼 낮습니다.회로 설계 및 분석의 이 측면은 주파수가 증가함에 따라 극적으로 변합니다. RF 신호는 저주파 회로에 대한 경험에 근거하여 예상하는 간단한 방식으로 와이어나 PCB 트레이스를 따라 이동하지 않습니다. 전송선RF 상호 연결의 동작은 저주파 신호를 전달하는 일반 전선의 동작과 매우 다릅니다. 사실 너무 다르기 때문에 추가 용어가 사용됩니다. 전송선은 고주파 신호 전파의 특성에 따라 분석해야 하는 케이블(또는 단순히 한 쌍의 도체)입니다.먼저, 두 가지 점을 명확히 해두겠습니다. 케이블 대 트레이스이 맥락에서 "케이블"은 편리하지만 부정확한 단어입니다. 동축 케이블..

주파수 변조: 이론, 시간 영역, 주파수 영역

우리는 모두 주파수 변조에 대해 적어도 막연히 알고 있습니다. 이것은 " FM 라디오"라는 용어의 유래입니다. 주파수를 여러 주기를 해당 기간으로 나눈 것이 아니라 순간적인 값을 갖는 것으로 생각한다면, 기저대역 신호의 순간적인 값에 따라 주파수를 지속적으로 변경할 수 있습니다. 수학이 장의 첫 페이지 에서 우리는 순간 주파수라고 불리는 역설적인 양에 대해 논의했습니다. 이 용어가 생소하거나 혼란스럽다면 해당 페이지로 돌아가서 "주파수 변조(FM) 및 위상 변조(PM)" 섹션을 읽어보세요. 하지만 여전히 약간 불확실할 수 있고, 그것은 이해할 수 있습니다. 순간 주파수라는 개념은 "주파수"가 신호가 전체 주기를 완료하는 빈도를 나타내는 기본 원리를 위반합니다 . 초당 10회, 초당 100만 회 또는 그 ..

RF에서의 진폭 변조: 이론, 시간 영역, 주파수 영역

우리는 RF 변조가 단순히 사인파 캐리어 신호의 진폭, 주파수 또는 위상을 의도적으로 수정하는 것임을 보았습니다. 이 수정은 송신기가 구현하고 수신기가 이해하는 특정 방식에 따라 수행됩니다. 진폭 변조(물론 " AM 라디오"라는 용어의 유래)는 기저대역 신호의 순간 값에 따라 캐리어의 진폭을 변경합니다. 수학진폭 변조에 대한 수학적 관계는 간단하고 직관적입니다. 캐리어를 기저대역 신호로 곱합니다. 캐리어 자체의 주파수는 변경되지 않지만 진폭은 기저대역 값에 따라 지속적으로 변합니다. (그러나 나중에 볼 수 있듯이 진폭 변화는 새로운 주파수 특성을 도입합니다.) 여기서 미묘한 세부 사항 하나는 기저대역 신호를 이동해야 한다는 것입니다. 이전 페이지에서 이에 대해 논의했습니다. -1과 +1 사이에서 변하는 ..

다양한 유형의 무선 주파수 변조

이 시점에서 우리는 실제 RF 회로와 시스템의 성공적인 설계와 분석을 위한 기초가 되는 다양한 중요한 개념을 다루었습니다. 이제 RF 엔지니어링의 기본적인 측면인 변조를 탐구할 준비가 되었습니다. 변조란 무엇인가?동사 "to modulate"의 일반적인 의미는 "수정하다, 조절하다, 변화시키다"이며, 이는 무선 통신의 특수한 맥락에서도 변조의 본질을 포착합니다. 신호를 변조한다는 것은 단순히 의도적으로 수정하는 것이지만, 물론 이 수정은 변조의 목표가 데이터 전송이기 때문에 매우 특정한 방식으로 이루어집니다.우리는 디지털 데이터를 다루는 경우 1과 0, 아날로그 영역에서 작업하는 경우 지속적으로 변하는 값의 시퀀스와 같은 정보를 전송하고자 합니다. 하지만 무선 통신의 제한으로 인해 이 정보를 일반적인 방..

50Ω 질문: RF 설계에서의 임피던스 매칭

이상적인 전원, 전송선, 부하로 구성된 이론적인 회로를 다룰 때 매칭은 사소한 작업처럼 보입니다.  부하 임피던스가 고정되어 있다고 가정해 보자. 우리가 해야 할 일은 소스 임피던스(Z S )를 Z L 과 같게 포함 하고 전송선을 설계하여 특성 임피던스(Z 0 )도 Z L 과 같게 하는 것이다 .하지만 여러 수동 부품과 집적 회로로 구성된 복잡한 RF 회로 전반에 걸쳐 이 계획을 구현하는 데 어려움이 있다는 점을 잠시 생각해 보겠습니다. 엔지니어가 모든 부품을 수정하고 다른 모든 부품의 기준으로 선택된 임피던스에 따라 모든 마이크로스트립의 치수를 지정해야 한다면 RF 설계 프로세스는 심각하게 다루기 힘들 것입니다.또한, 이는 프로젝트가 이미 PCB 단계에 도달했다고 가정합니다. 기성품 케이블을 상호 연결..

RF 회로 설계에서의 반사파와 정상파 이해

우리는 다른 과학 분야에 대한 노출을 통해 파동이 특별한 유형의 행동과 관련이 있다는 것을 알고 있습니다. 빛파는 한 매질(예: 공기)에서 다른 매질(예: 유리)로 이동할 때 굴절됩니다. 물파는 배나 큰 바위에 부딪힐 때 회절됩니다. 음파는 간섭하여 볼륨의 주기적 변화(비트라고 함)를 초래합니다.전기파는 우리가 일반적으로 전기 신호와 연관시키지 않는 행동의 영향을 받습니다. 전기의 파동적 특성에 대한 일반적인 익숙함의 부족은 놀라운 일이 아닙니다. 왜냐하면 수많은 회로에서 이러한 효과는 무시할 수 있거나 존재하지 않기 때문입니다. 디지털 또는 저주파-아날로그 엔지니어가 수년간 일하고 많은 성공적인 시스템을 설계하더라도 고주파 회로에서 두드러지게 나타나는 파동 효과에 대한 철저한 이해를 얻지 못할 수도 있..

RF 시스템의 커플링 및 누설

RF 설계는 ​​전기 공학의 다양한 하위 분야 중에서 특히 어려운 것으로 알려져 있습니다. 그 이유 중 하나는 이론적 전기 신호와 고주파 사인파 신호 사이의 극심한 불일치입니다.어느 순간 우리 모두는 이론적 회로 분석에서 발견되는 이상화된 구성 요소와 전선 및 신호가 현실에 대한 매우 부정확한 근사치이기는 하지만 도움이 된다는 것을 깨닫기 시작합니다. 구성 요소에는 허용 오차와 온도 의존성 및 기생 요소가 있습니다. 전선에는 저항, 커패시턴스 및 인덕턴스가 있습니다. 신호에는 노이즈가 있습니다. 그러나 수많은 성공적인 회로가 이러한 비이상성을 거의 또는 전혀 고려하지 않고 설계되고 구현됩니다. 실제 "커패시터"에 대한 등가 회로 모델은 매우 높은 주파수에서 실제로 인덕터처럼 동작합니다. 이는 오늘날 많은..

저전력 RF 장치 및 ISM 대역

역사적 관점에서 볼 때, RF 시스템은 고전력 전송과 밀접하게 연관되어 있습니다. 우리는 AM 및 FM 방송국을 위한 대형 안테나, 장거리 군용 무전기, 심지어 우주선과 통신하고 제어하는 ​​데 사용되는 시스템과 같은 이국적인 응용 프로그램을 상상합니다. 이러한 시스템은 더 긴 범위가 더 좋고 따라서 더 많은 전력이 더 좋다는 모호한 생각과 연관되어 있습니다.고전력 RF는 결코 중요하지 않거나 드물지 않지만, 여러 면에서 우리의 일상 생활에서 점점 더 분리되고 있습니다. 아니면 적어도 우리의 일상 생활에서 덜 눈에 띄게 되었다고 말할 수 있는데 , 우리의 주의가 이제 작고 저전력 무선 장치에 집중되어 있기 때문입니다. 블루투스 제품은 현대 생활에서 점점 보편화되고 있는 배터리로 구동되는 무선 장치의 예입..

RF 전송: 규정, 간섭 및 전력 전송

RF 기술의 중요한 특징은 다음과 같습니다. 한 사람이 다른 사람의 무선 통신을 방해하거나 심지어 완전히 망가뜨리는 것은 비교적 쉽습니다. 전파는 공기를 통해 이동하며 간섭 으로 설명될 수 있는 신호를 의도적으로 또는 실수로 전송하는 사람을 포함하여 모든 사람이 이용할 수 있습니다 .첫째, 이미 전송된 무선 신호를 "파괴"하거나 "손상"시킬 수 없다는 것을 이해하는 것이 중요합니다. 그럼에도 불구하고 간섭의 효과는 수신기가 이 신호에 포함된 중요한 정보를 추출하는 능력을 손상시키기 때문에 원래 신호를 파괴하는 것과 동일할 수 있습니다. 즉, 정보는 여전히 존재하지만 특정 수신기와 관련하여 실제로는 존재하지 않게 됩니다.간섭은 RF 설계에서 끊임없는 과제이며, 무선 장치의 확산은 상황을 더 단순하게 만들지..