임피던스 란?

☆전압 : 전기장 또는 도체 내 두 점 사이의 전기적인 위치에너지 차 ☆전하 : 모든 전기현상의 근원이 되는 실체 ☆전류 : 전하(電荷)가 연속적으로 이동하는 현상. ☆입력 : 전기적 또는 기계적 에너지를 발생하거나 변환하는 기계(장치)에 어떤 시간 안에 흘러 들어온 에너지의 양. ☆출력 : 계(系)나 장치에서 밖으로 공급되는 신호나 에너지 ★임피던스 : 교류회로에 있어서 전류가 흐르기 어려움을 나타내는 양. 기호 Z 특정 구조/회로 위치에서의 전압과 전류의 비 Impedance라는 단어를 사전에서 찾아보면 '방해, 저지' 라는 의미의 단어이다. 언뜻 보면 회로의 저항(resistance)라는 개념과 매우 유사하며 실제로도 그러하다. 그래서인지 임피던스를 단순히 저항의 개념으로 착각하는 사람들이 많다. 그리고 원래 저항소자 (resistor)가 전력소모(dissipation)의 개념보다 함께 부하(load)<전압원이나 전류원에 연결되어 전력을 소모하는 측을 저항값으로 나타낸 것>의 개념이 더 널리 사용되 듯이, 임피던스 역시 부하와 관련된 개념으로 더욱 활용된다. 한가지 중요한 차이점은, "임피던스는 철저히 주파수를 가진 AC(교류) 회로에서 응용되는 개념"이라는 점이다. 즉 임피던스는 주파수와 무관한 저항 R에, 주파수 개념이 포함된 저항소자인 L과 C에 대한 개념이 포함된 보다 큰 AC 개념의 저항이다. ★특성 임피던스 (Characteristic Impedance) 모든 RF 회로에서는 특성임피던스가 주어진다. 이것은 하나의 회로 혹은 시스템을 기준잡는 임피던스로서, 일반적으로 회로에서는 50옴, 안테나에서는 75옴을 많이 사용한다. 이 임피던스값 자체가 어떤 특성을 가지는 것은 아니고, 기준 임피던스를 잡음으로써 각각의 component/Circuit이 서로 입출력단에서 호환성을 가지게 하려는 의미가 더 강하다. 모든 RF 파트의 입력단과 출력단을 50옴으로 통일한다면 특별한 임피던스 정합을 하지 않아도 바로 연결할 수 있기 때문이다. ★임피던스 매칭(Impedance Matching)이란? 어떤 하나의 출력단과 입력단을 연결할때, 서로 다른 두 연결단의 임피던스차에 의한 반사를 줄이려는 모든 방법을 임피던스 매칭이라 부릅니다. 보통은 두개의 연결단 사이에 별도의 매칭단(matching unit)를 삽입하여 두 연결단 사이의 임피던스 차이를 보정해줍니다. ☆50옴의 의미 모든 회로의 입력단과 출력단을 50옴으로 만들어준다면 연결할때마다 일일히 임피던스 매칭을 할 필요가 없겠죠! 편리하죠? 실제로 50옴이 가지는 의미는 바로 이러한 기준점을 만들어서 증폭기, 필터 등의 회로를 만든 후 연결할 때 편하자고 쓰는 거지요.. ☆75옴은 왜? 이것은 전력전달성능보다는 신호왜곡을 최소화하기 위한 경우에 쓰이지만, 주로 안테나, 그중에서도 TV 안테나같은 다이폴 관련 안테나에서 쓰입니다. 다이폴 안테나는 그 길이가 0.473 * 파장, 즉 보통 반파장일때 주변의 리액턴스 성분이 0이 되는데, 그때의 임피던스가 73.XX 옴이 됩니다. 그래서 그런 안테나에서 나오는 케이블들은 75옴 동축선로인 경우가 많습니다. 그런 이유로 케이블 TV 시스템에서도 선로 임피던스를 75옴으로 사용하기도 하구요. RF 시스템에서 대부분의 선로는 이러한 연유로 50옴 아니면 75옴을 사용하게 됩니다.