[RF 기초] Intermodulation(상호 변조)에 대해서

RF는 저도 잘 모르는 분야라서 공부하고 있는데, 같이 공부하는거라고 생각해주시면 될것 같습니다.

이글은 RF 기초 강의실이라는 책을 위주로 정리되었습니다.

하모닉은 비선형성 소자를 통해서 생성이 됩니다. 이러한 하모닉은 Band Pass Filter를 통해서 원하는 주파수만 보게끔 처리할 수 있습니다. 하지만 하모닉은 Intermodulation의 원인이 되기도 합니다. 이 글에서는 Intermodulation에 대한 정의와 관련 내용을 알아보도록 하겠습니다.

Intermodulation은 두개 이상의 다른 주파수에서 생기는 하모닉(고조파) 간의 합과 차로 조합된 새로운 주파수가 형성이 됩니다. 하지만 이 주파수는 기존의 하모닉에 대한 정수배에 있지 않는 주파수도 형성이 되면서 하모닉이 아닌 추가적인 필터링이 필요한 문제점을 만들게 됩니다. Intermodulation은 하모닉과 마찬가지로 비선형성 소자로 인해서 발생하게 됩니다.

 이 신호들은 원 신호를 변/복조하는데 방해가 되는 요소로써 IMD(Intermodulation Distortion)이라 부르고 있습니다.

IMD가 문제가 되는 이유는 하모닉과는 다르게 Band Pass Filter를 통해서 필터링이 되지 않기 때문입니다. IMD 신호는 기존의 원 신호와 너무 가까이 붙어 있기 때문에 제거하기가 어렵고, 이는 기존 신호를 교란시키는 문제점을 가지고 있습니다. 

아래의 공식은 Harmonic을 통해서 2승, 3승째의 항에서 발생하는 Intermodulation의 주파수를 나타냅니다. 

Intermodulation에서는 3승째의 항이 가장 문제가 된다고 합니다. 그 이유를 찾아보도록 하겠습니다.

주파수 종류	출력 주파수
기본 주파수	890, 900
하모닉	1780(890*2), 1800(900*2), 2670(890*3), 2700(900*3)
2승째 IM	1790(890+900), 10(900-890)
3승째 IM	2680(890*2 + 900), 2690(900*2 + 890) , 880(890*2 - 900), 910(910*2- 890)

3승째의 IM의 출력 주파수 2값을 보면 880, 910입니다. 이는 기본 주파수에 너무나도 가까운 신호이기 때문에 필터링이 매우 어렵습니다. 특히 CDMA와 같은 광대역 채널 안에서는 3차 IMD는 디지털 변조에서 심각한 치명적 문제를 발생시킵니다. 

이 글에서는 Intermodulation에 대해서 알아보았습니다.

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