이번에는 Murata의 RF 부품 중 하나인 SAW 필터에 대해 간단히 소개하고자 합니다.
시작하기 전에 가장 기본적인 개념인 무선 통신에 대해 살펴보겠습니다.
■ 기본 개념: 무선 통신이란 무엇입니까?
(하나) 무선 통신(RF 통신)이란?
무선 통신은 유선으로 연결하지 않고 전파를 통해 정보를 전송하는 기술입니다.
사람의 목소리는 그 자체로는 장거리를 전송할 수 없기 때문에 전파를 이용해야 합니다. 그래서 우리의 음성 신호는 전기 신호로 변환되어 반송파라는 무선 주파수에 실려 보내집니다. 이와 같은 실제 데이터는 아니지만 베어러의 역할은 통신을 가능하게 하는 것입니다.
(2) RF 프런트 엔드단이 뭐야
휴대폰의 데이터를 전기 신호로 변환해 캐리어에 실어 기지국으로 보내고, 기지국은 신호를 의미 있는 정보로 해석한다. 반대로 우리가 받고자 하는 정보는 기지국에서 통신사로 전기적 신호를 전송함으로써 우리의 휴대폰으로 전달되고, 휴대폰은 그 신호를 의미 있는 정보로 해석한다.
RF 프런트 엔드는 이 신호를 무선으로 송수신할 때 사용할 주파수 대역을 결정합니다. 또한 송신 신호는 최대한 깨끗하고 높은 전력으로 기지국에 전달하고, 수신 신호는 잡음이 섞인 신호를 걸러내어 정보를 해석할 수 있도록 하는 역할을 한다.
(삼) 필터
필터는 필요한 주파수만 통과시키고 불필요한 주파수는 걸러내어 필요한 주파수 대역만 깨끗하게 수신할 수 있도록 하는 역할을 합니다. 노이즈는 기지국에서 신호를 받거나 증폭기를 통과할 때 발생하며 회로 내에서 이 노이즈를 필터링하기 위해 필터가 사용됩니다. 원치 않는 신호가 들어올 경우 통신 문제가 발생할 수 있으므로 원하는 신호만 보내는 필터의 역할은 RF 프런트 엔드에서 매우 중요합니다.
필터 유형에는 LC 필터, SAW 필터 및 BAW 필터가 포함됩니다. 보드 크기, 삽입 손실, 감쇠 및 전력 손실을 고려하여 적절한 필터가 사용됩니다.
이제 SAW 필터에 대해 진지하게 살펴보겠습니다.
■ 톱 필터
(하나) 톱 필터나뉘다
SAW는 Surface Acoustic Wave의 약자입니다. 압전 기판을 통해 전달되는 탄성 표면파를 이용하여 특정 주파수 대역의 전기 신호를 걸러내는 필터입니다. IDT 패턴에 따라 통과할 주파수를 조절할 수 있으며, 주파수가 높을수록 파형 주기가 짧아져 SAW를 생성하기 어렵습니다.
(2) 톱 필터장점
SAW 필터는 상대적으로 작고 가볍기 때문에 핸드헬드 장치 및 기타 소형 장치에 사용하기에 이상적입니다. SAW 필터는 높은 선택성으로도 알려져 있습니다. 즉, 원하지 않는 신호를 효과적으로 필터링하면서 원하는 신호를 통과시키는 이점이 있습니다.
(삼) 톱 필터크기
SAW는 듀플렉서를 기준으로 1.8 x 1.4 mm → 1.6 x 1.2 mm 크기로, 일반 SAW 필터의 경우 1.1 x 0.9 mm → 0.9 x 0.7 mm로 감소되었습니다. 무선 통신 기기의 크기가 작아짐에 따라 제품의 소형화에 대한 요구가 높아지고 있습니다. 이러한 고객의 요구에 부응하여 Murata는 SAW 필터 소형화 시장을 선도하고 있습니다.
(4) 실제 사용 사례 – 라우터
무선 통신이 사용되는 곳이면 어디든 SAW에 대한 수요가 있습니다. 많은 예 중에서 라우터 회로를 통해 SAW를 사용하는 방법을 설명하겠습니다.
라우터의 RF 부분/연결 부분을 보면 여러 SAW 필터가 사용됩니다. 사용되는 SAW의 수는 사용되는 대역, 안테나 사용 방법 및 모듈 사용 여부에 따라 다릅니다.
다음 시간에는 RF 파트 ②에서 또 다른 유형의 필터인 LC 필터를 소개하겠습니다.
※ 이미지 및 영상 출처 : 무라타 홈페이지
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