FAQ: 어태뉴에이터(Attenuator)란 무엇입니까?

어테뉴에이터는 신호의 무결성을 크게 저하시키지 않으면서 컴포넌트를 통과하는 신호의 진폭을 감소시키도록 설계된 전기 부품입니다. 이는 RF 및 광학 응용 분야에서 사용됩니다. RF 어테뉴에이터는 일반적으로 전자 회로에 사용되며, 광학용 어테뉴에이터는 광섬유에 사용됩니다. 본질적으로 6가지 종류의 RF 설계가 존재합니다: 고정형, 스텝형, 연속 가변형, 프로그래머블형, 직류 바이어스형, 직류 차단형.

어테뉴에이터의 주요 사양에는 데시벨(dB) 단위로 측정되는 감쇠량, 주파수 범위(MHz), 전력 처리 능력(W), 임피던스(옴)가 포함됩니다.

고정 감쇠기

어테뉴에이터는 일반적으로 열이 일정한 속도로 방출될 수 있는 저항 네트워크로 구성됩니다. 'T' 구성, 'L' 구성 및 '파이(π)' 구성과 같은 몇 가지 기본 레이아웃이 있습니다. 이러한 기 established된 구성에는 이미 설정된 방정식과 저항 값이 있어서 주파수 범위 전반에 걸쳐 특성 임피던스(Z0)를 산출하는 데 사용될 수 있으며, 비대칭 회로를 갖춘 비균형 어테뉴에이터라고도 알려져 있습니다. 균형 또는 대칭 회로 버전의 'T' 어테뉴에이터는 'H' 구성으로 알려져 있고, '파이' 어테뉴에이터의 균형 버전은 'O' 구성으로 알려져 있습니다.

기본적인 비대칭 어테뉴에이터 구성에는 L형, 티(T)형, 파이(π)형이 있습니다. 티(T)형과 파이(π)형의 대칭 구성은 각각 H형과 O형입니다. 대칭 구성은 대칭 저항 네트워크인 반면, 비대칭 구성은 비대칭입니다.

고정 감쇠기는 이러한 저항 네트워크를 통해 고정되고 변하지 않는 감쇠량으로 설정됩니다. 이들은 신호 경로에 배치되어 전송되는 전력을 감소시키는데 사용됩니다. 이들은 표면 실장형, 도파관형 또는 동축형일 수 있습니다. 적용 분야에 따라 감쇠기는 단방향형 또는 양방향형일 수 있습니다. 단방향 감쇠기에서는 신호가 입력에서 출력으로만 흐를 수 있으며, 양방향 감쇠기에서는 양방향으로 전달될 수 있습니다. 칩 기반 감쇠기의 경우, 열전도성이 있는 기판 위에 다양한 물질을 증착하여 저항을 형성하며, 두께막 또는 박막 공정에 따라 물리적 크기와 사용된 소재에 따라 특정한 저항값을 얻을 수 있습니다. 연속 가변 감쇠기의 저항은 저항 막대와 저항 디스크 어셈블리를 배열하여 얻을 수도 있지만, 여전히 많은 감쇠기가 칩을 사용하여 제작됩니다.

스텝 감쇠기

스텝 감쇠기(step attenuators)는 다양한 저항 네트워크를 구성하는 수동 소자이기 때문에 기본적으로 고정 감쇠기입니다. 이들은 특정 감쇠량을 생성하기 위해 설계되며, 수동 푸시버튼이나 회전 스위치를 이용해 감쇠 값을 선택할 수 있습니다. 스텝 감쇠기는 가변 감쇠기와 달리 미리 설정된 단계에 따라 감쇠 값을 생성할 수밖에 없습니다. 예를 들어, 푸시버튼 방식의 스텝 감쇠기는 0에서 45.5dB까지 조절이 가능하며, 버튼 배열에 따라 0.5dB 단위로 증가할 수 있습니다.

연속 가변 감쇠기

무단 변속 감쇠기는 수동 조정을 통해 지정된 범위 및 해상도 내에서 임의의 감쇠 값을 얻을 수 있습니다. 능동형 무단 변속 감쇠기에서는 고정 감쇠기와 단계식 감쇠기에 사용되는 저항 네트워크가 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET)나 핀 다이오드(PIN Diodes)와 같은 고체 소자로 대체되었습니다. 수동 저항 네트워크보다 FET에 걸린 전압이나 다이오드를 통과하는 전류를 조절함으로써 보다 높은 해상도로 감쇠 값을 미세하게 조정할 수 있습니다. 감쇠 값은 수동 조정이나 모터를 이용한 전자 제어를 통해 일정하게 유지할 수 있습니다.

가변 감쇠기

가변 감쇠기(디지털 스텝 감쇠기라고도 함)는 외부 전압에 의해 제어되는 부품이다. 이 외부 제어는 일반적으로 컴퓨터에 의해 수행된다. 이러한 감쇠기는 흔히 트랜지스터-트랜지스터 로직(TTL) 입력에 의해 제어되며, 일반적인 스텝 크기는 1, 2, 4, 8, 16, 32이다. TTL 제어식 감쇠기는 특정 감쇠기에 가해지는 전압이 1V 미만일 때 '0'의 논리 레벨을 가지며, 전압이 일반적으로 3V 이상일 때는 '1'의 논리 레벨을 가진다. 이러한 논리 레벨은 신호 경로에서 다양한 감쇠기를 연결하여 원하는 감쇠를 얻도록 하는 단극 이중 투척(SPDT) 스위치를 제어한다. 가변 감쇠기 분야에서는 감쇠기와 컴퓨터 간의 연결을 보다 쉽게 해주는 USB 제어 설계도 존재한다. 종종 이러한 감쇠기들은 장치를 즉시 제어할 수 있도록 기존 소프트웨어와 함께 패키징된다.

직류 통과 감쇠기

DC 바이어스 감쇠기(이하 DC 바이어스 전달 감쇠기로도 불림)는 DC를 통과시키면서 RF 신호를 감쇠시킵니다. 일반적으로 감쇠기의 입력 및 출력에 커패시터가 있어 DC가 통과하지 못하게 차단하지만 RF 신호는 통과할 수 있도록 합니다. DC 신호는 별도의 경로를 통해 감쇠기를 우회하여 출력으로 전달됩니다.

DC 차단 감쇠기

DC 차단 감쇠기는 DC 신호를 차단한다는 점에서 DC 바이어스 설계와 유사하지만, DC 신호가 완전히 차단되어 구성요소의 출력으로 나가는 통로가 없다는 점에서 차이가 있습니다. DC 차단기는 중심 도체와 직렬로 연결될 수 있으며, 이는 '내부 DC 차단기'라고도 불립니다. 또한 외부 도체와 직렬로 연결될 수도 있으며, 이는 '외부 DC 차단기'라고도 불립니다. 내부 및 외부 DC 차단기를 모두 갖춘 DC 차단 감쇠기도 있습니다.

도파관 감쇠기

도파관 감쇠기는 도파관 시스템 내의 RF 신호를 감쇠시킵니다. 일반적으로 이는 도파관 중심부에 저항막을 부착함으로써 이루어집니다. 연속 가변 도파관 감쇠기의 경우, 보통 나사를 이용하여 도파관 벽면의 한쪽 끝에서 중심까지 이 저항 물질을 조정합니다. 이때 저항 물질은 감쇠량의 선형 변화를 제공하도록 설계된 형태를 가집니다. 일부 도파관 설계는 사용자가 다이얼을 이용해 특정 감쇠 값을 직접 입력할 수 있도록 해줍니다. 이 방식은 연속 가변 도파관 감쇠기에서 나사를 조정하고, 측정을 통해 원하는 감쇠 값에 도달할 때까지의 과정을 생략할 수 있기 때문에 작업 절차가 간소화됩니다.

광학 감쇠기

광 감쇠기는 전자파 대신 광파를 감쇠시키며, 이러한 감쇠기는 일반적으로 빛을 흡수하거나 소산시키는 역할을 하는 부품으로 기능합니다. RF 설계와 마찬가지로 특정 응용 분야를 위해 설계된 여러 종류의 광학 설계가 존재합니다. 고정형 광 감쇠기는 일반적으로 빛을 분산시키기 위해 도핑된 광섬유 또는 오프셋 스플라이스를 활용합니다. 가변형 광 감쇠기는 RF 가변 감쇠기 및 프로그래머블 스텝 감쇠기와 유사하게 수동 또는 전자적으로 제어되어 특정 감쇠량을 얻을 수 있습니다.