RF란

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▣ 세상이야기/☞ 일반상식

2018. 1. 9.

RF = 무선(Wireless)

  • 안테나를 포함한 무선 주파수 송수신부를 통틀어 RF라고 함

전파(Electromagnetic Wave)

  • 전자기적 파동(전자기파)에 의해 정보를 무선으로 통신할 수 있음
  • 공기 혹은 부도체를 매질로 전자기적 파동이 전해지는 현상을 이용
  • Maxwell, Herz, Marconi 등이 있음(기여 인물)
  • 안테나는 유선상의 교류 신호(AC)를 전자기파 간의 변환을 하는 역할임

고주파(High Frequency)

  1. 특징
    • 주파수가 높으면 파장이 짧아지고, 그 때문에 선로 간의 간섭도 심해지며 선로 길이 하나하나가 회로소자로 동작해 버리며 설계가 까다로워짐
    • 이러한 점 때문에 RF에는 제작 후에 특성을 조율하는 ‘튜닝’이 필수적이게 됨
  2. 장점
    • 회로나 시스템 자체를 만들기가 어렵긴 하지만, 주파수가 높기 때문에 파장이 짧은 점을 이용하여 안테나나 회로를 좀더 작게 만들 수 있음
    • 시스템을 작게 만들기 위해 고주파를 사용하는 경우도 있음
    • 고주파에서는 어쩔 수 없이 넓은 대역폭을 사용하기 때문에 부수적으로 더 많은 양의 데이터를 주고 받을 수 있음
  3. 사용하는 이유
    • 대기 중에는 모든 주파수의 신호가 존재할 수 있지만, 한 주파수에는 하나의 신호만 존재해야 통신이 가능함
    • 대부분 겹치기 때문에 음성/데이터가 원본주파수 상태 그대로 통신한다는 것은 불가능에 가까움
    • 때문에 고주파 RF(일반적으로 국가에서 승인되어 할당 받음) 신호에 실어나름
    • 잡음에 강해지고 여러 가지 에러복구 수단을 적용할 수 있게 됨
    • 위와 같이 번거로운 일을 하는 것은 통신 방식과 서비스마다 서로 다른 주파수를 이용해야 하기 때문

주파수(Frequency)

  • 모든 신호는 주기적 교류 파형 형태를 가지며, 일정한 sin 파형을 정해진 룰로 왜곡시켜 원하는 데이터를 전달함
  • T : 신호의 주기(period)
  • λ : 파장(Wavelength), T * c
  • c : 빛의 속도(3 * 10^6 m/s)
  • f(주파수) : T의 역수, 1초 동안 몇 번동안 진동하는지.
  • 주파수가 커짐(주기는 작아짐)에 따라 파장은 짧아짐

Microwave

  • 300 MHz - 300 GHz 무선주파수 대역을 총칭
  • Micro는 파장이 매우 작아진다는 의미임
  • Microwave 주파수 대역은 범위에 따라 여러 가지 band 명칭이 있음

Millimeter wave

  • Millimeter wave 는 파장이 mm 단위인 주파수를 말함
  • 일반적으로 10GHz 후반이나 20GHz 또한 포함됨
  • 설계 방법, 접근 방법, 및 측정 방법도 비슷해지기 때문임

중간 주파수(IF, Intermediate Frequency)

  1. 개념
    • 실제 통신 정보를 가지고 있는 저주파 베이스밴드와 고주파 RF(Radio Frequency) 간 변환할 때 사용되는 중간 단계의 주파수
    • 이런 식으로 데이터를 송수신하는 방식을 슈퍼 헤테로다인(Super-Heterodyne) 방식이라고 함
  2. 중간 주파수를 사용하는 이유
    • 안테나를 통해서 수신된 신호를 수신부에서는 자신이 원하는 신호만 골라내기 위해서는 필터링(Bandpass Filtering)을 해야함
    • 고주파에서 직접 필터링을 할 수 있는 장비는 비쌈
    • 때문에 수신부에서는 이를 Down Conversion 하여 중간 주파수를 만들어 필터링함(추가 설명 필요)
  3. LNB의 mixer를 이용하여 고주파 RF를 중간 주파수로 변환시킬 수 있음