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우선 Coupling이라는 현상을 명확하게 이해해야 하므로 Coupling의 단어설명을 꼭 참조하기 바란다.
고주파로 갈수록 선로자체에서 누설되는 전자파 에너지량이 늘어나는 Coupling현상이 커지므로, 고주파 RF에서는 아예 Coupling을 이용하여 회로를 만들기도 한다.
보통 커플러라 하면 이렇게 Coupling 현상을 적극적으로 활용한 회로구조를 지칭한다.
1. 하나의 신호전력을 두개 이상의 특정 신호전력으로 배분하는 것 (divider 역할)
2. 특정 신호전력원의 일부 전력만 추출하는 것 (sampler 역할)
이 모든 것이 일종의 Coupling현상을 이용하여 이루어지기 때문에, Coupler라고 불리우는 것이다. 그냥 커플러라고 하면 위의 두가지 다른 역할중 어느 것을 지칭하는 지는 알수 없다. 그리고 Coupling이라는 것이 일반적으로는 끊어진 선로간의 에너지 교환이라는 뜻이지만, 꼭 떨어져 있어야 한다는 의미는 아니며, Hybrid Coupler와 같이 연결된 형태도 존재한다. (하이브리드의 단어설명 참조)
하지만 위의 두가지 역할은 근본적으로 원리는 같으며, 단지 Coupling을 이용하여 전력을 어떤 비율로 배분하느냐의 문제가 된다. 예를 들어 전력을 반반으로 배분하면 3dB divider가 되고, (3dB는 2배 , -3dB는 1/2 이므로. 여기서 -부호가 생략된 것이다)
전력을 20:1로 배분하면 신호 sample을 구하기 위한 것이다.
1번과 같이 전력을 배분하는 식의 응용례는 말 그대로 신호를 분배해야 할 경우에 일반적으로 사용되며, 2번과 같은 샘플러 역할은 특정 신호의 일부 전력만 따서 그 특성을 보고자 할때 많이 사용된다. (일종의 표본추출이다)
Coupler의 장점은 입출력단의 VSWR이 이론적으로 1, 즉 반사없이 신호를 받아들인다는 점이기 때문에 능동회로의 입출력 매칭 대용으로 애용되기도 하다. 그런 경우 회로가 두개로 분기되어서 크기가 커지게 되며, 분기된 회로는 나중에 Coupler를 꺼꾸로 달아서 combiner의 역할도 한다.
또한 그 자체가 구조크기에 기인하고, 원하는 주파수의 파장길이 (보통 1/4파장을 많이 사용)에 비례하기 때문에 신호의 대역폭이 좁아지는 단점도 있다.
Coupler란 것은 이렇게 신호전력을 배분 또는 추출하기 위한 것을 통칭하며, 그 응용범위는 매우 넓다. (뒤집어 말하면 이러한 필요가 있을 때 사용한다)
Coupler에 관련한 내용은 대부분의 초고주파 공학 서적에 잘 나와 있으니 책을 참고하는 것이 가장 빠른 길이다.
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