RF HOW WORKS! (Hello RF!) 반도전자통신 김창수

임피던스(Impedance) Impedance ? 기준 Impedance Impedance 매칭 Generally 50 Ohm 임피던스는 주파수와 무관한 저항 R에, 주파수 개념이 포함된 저항소자인 L(코일)과 C(캐패시터)에 대한 개념이 포함된 보다 큰 AC 개념의 저항이다. 기준 Impedance Generally 50 Ohm Cable TV : 75 Ohm Telephone line : 600 Ohm Speaker : 4~8 Ohm Impedance 매칭

데시벨 (dB) 10*log (P1/P2) or 20*log(V1/V2) Deci + bel의 합성어인데, 앞의 Deci 는 '10'을 의미하는 영어의 접두사이고 두 번째 단어인 bel 은 미국의 오랜 전통의 통신회사인 Bell lab을 의미. 인간의 청각이 log scale에 가깝다. 넓은 범위의 값(value)를 다루는 데 편리. 10배 : 10dB, 100배 : 20dB, 10,000배 : 40dB 1/100배 ; -20dB, 1/100,000 : -50dB

dBm, dBmV, dBuV Power = Voltage X Current (P=V*I) Voltage = Current X Resistor (V=I*R) 0dBm = 1mW (10Xlog1mW) 0dBmV = 1mV (20Xlog1mV) 0dBuV = 1uV (20Xlog1uV) 0dBm = 47dBmV @ 50ohm 0dBm = 49dBmV @ 75ohm 0dBmV = 60dBuV

Time domain vs. Frequency domain - 2 Time domain에서의 sine(또는 cos)형태의 파형은 frequency domain에서는 1개의 직선으로 표현 Time domain에서의 impulse(스위칭 노이즈와 비슷) 파형은 frequency domain에서는 전대역에 신호 성분이 있는 모습으로 표현.

스펙트럼 어날라이저 (Spectrum Analyzer) X-axis (Frequency domain) SPAN Center Frequency Y-axis (Magnitude) dBm, dBuV, dBmV RBW (Resolution BandWidth)

Time domain vs. Frequency domain - 1 time domain에서의 곱은 frequency domain에서의 합. (time domain에서의 파형 곱셈기를 MIXER라고 함)

Example #1 (40Mhz 0dBm)

Example #2 (Spectrum view)

Example #3 (Spectrum view)

Signal Quality 1. MER(Modulation Error Ratio) 또는 S/R, 단위 : dB I/Q 성좌도에서 ideal signal states와 received signals와 차이를 dB로 표현 2. EVM(Error Vector Magnitude), 단위 % EVM과 MER은 수학적 수식으로 변화 가능 3. BER(Bit Error Rate) 단위 없슴. 초당 bit error가 일어난 수 또는 확률 (BER은 오류정정부호기 처리전과 처리후의 차이가 있음)

M-QAM vs signal M이 증가하면 같은 BER을 만족하기 위한 S/N이 증가 같은 S/N에서 M이 증가할 수록 BER이 증가

PLL How works! - Phase Lock Loop - 1. 원하는 주파수의 파형을 생성. 2. Feedback를 잘 조정하면 임의의 주파수를 만들기에 적합 3. 주로 UP-converter의 LO(Local Oscillator)로 쓰임

UP Converter How works! Up Converter는 Mixer와 BPF(Band Pass Filter)로 구성. Mixer를 통과하면 상측파와 하측파가 생성됨. Filter는 상측파 또는 하측파를 제거 하는 데 사용. 보통의 시스템에서 Filter로는 SAW Filter를 사용.

Why I/Q use ? Scalar Modulation Vector Modulation 진폭변조 (AM), 주파수 변조(FM) 위상변조 (PSK) Vector Modulation COS(In-phase)과 SIN(Quadrature-phase)이 서로 직교(Orthogonal)한다는 성질을 활용 동일한 주파수내에 두개의 신호를 보낼 수 있어 주파수사용의 효율을 높일 수 있다. - QPSK , QAM Multiple Access Modulation CDMA, TDMA

QAM Parameters. Modulation Aspect -. Exist different symbol to constellation mapping method. (Gray encoding, DAVIC Gray Encoding DVB Gray encoding) -. Spectrum inversion

QAM Parameters -. Symbol rate. -. IF (Intermediate Frequency) 미국/한국 6MHz대역의 44MHz 유럽 7/8MHz 대역의 36MHz -. Roll-off

QAM Parameters 2. FEC(Forward Error Correction) -. ANNEX B 미국 및 한국 방식 -. ANNEX A/C 유럽 및 일본 방식 -. Reed-solomon code -. Interleaver