MWAVE-LABORATORY ~ RFDH version ~

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저항 (Resistor)

마이크로파 회로에서 저항은 종단기(Termination), 감쇠기(Attenuator), 정합(matching), 분배기의 isolation 용 등에 다양하게 이용됩니다.

이러한 부분에 저항을 사용하는 경우, 저항에서 직렬로 발생하는 인덕턴스 성분과 저항 양단에서 발생하는 캐패시터 성분을 고려하여 사용할 필요가 있습니다.

사진 아래쪽은 일반의 리드저항이고, 위쪽은 일명 노컷 저항이라 불리우는 고주파용 저항입니다. 일부 저항은 사진처럼 스파이럴에 의해 저항값을 조정하기 위한 커팅이 가능하게 만들어진 경우가 있어서, 그 구조자체가 확실히 인덕턴스를 유발해버립니다. 또한 스파이럴 패턴간의 기생 캐패시턴스도 발생하게 되지요. 이쯤되면 사실 거의 손실이 큰 인덕터처럼 생겨먹었다고 볼 수 있습니다.

결국 이런 구조와 같은 저항이라면 당연히 고주파에서 사용하기 힘들겠지요. 이러한 스파이럴 컷이 적용된 저항은 VHF 주파수대 이하의 RF회로에서만 겨우 사용가능할 것입니다. 또한 이 커팅 패턴은 금속피막 저항처럼 고정밀도의 저항값을 가지는 만큼, 세세하게 커팅되기 때문에 RF대역에서 사용하려면 차라리 일반 카본 저항이 나을지도 모릅니다.

왼쪽은 저항의 등가회로입니다. 여기서 임피던스라는 관점에서 보면, 저항값이 클수록 병렬 캐패시터의 영향을 크다고 말할 수 있습니다.

따라서 50옴 등의 저임피던스의 저항값보다 높은 감쇠량을 가지는 감쇠기에 사용하는 저항에서라면, 기생 캐패시턴스의 영향을 꼼꼼히 따져봐야만 합니다.

1k의 저항도 고주파에서의 임피던스는 크게 바뀌어 버릴 수 있습니다.

한편 저항값이 0 에 가까운 경우에는 기생 직렬 인덕턴스의 영향이 주요해집니다. 그와함께 L과 C에 의한 병렬공진도 일어나기 때문에 주의가 필요합니다.

이처럼 고주파에서는 저항이 순수히 저항으로만 동작하지 않는 문제를 안고 있습니다. 최근에는 저항도 칩형태로 만들어져, 기생 인덕턴스나 캐패시턴스 성분이 최소화되어 수 GHz의 마이크로파대에서도 사용이 가능해졌습니다.

소자들이 '칩'화되게 된 동기는, 그 크기를 줄여보자는데 목적이 있었지만 덩달아 기생효과가 줄어들면서 마이크로파 대역에서도 사용이 가능하게 된 점은 기쁜 일이죠. ^^

위의 사진을 보면 크기별로 6종류를 늘어놓았는데, 오른쪽의 작은 칩저항 쪽이 보다 높은 주파수에서 사용할 수 있습니다. 맨 오른쪽의 작은 저항은 1608 형이라 불리우는 1.6 mm x 0.8 mm 크기의 칩저항입니다. 이 칩 저항은 후막 메탈 그레이즈 형입니다만, 마이크로파 전용의 박막 칩 저항도 시판되고 있습니다.

소형 저항의 경우는 전력용량이 낮다는 단점이 있어서, 마이크로파용의 소형 칩저항의 내전력을 올리기위해 세라믹 기판 재료에 열전도율이 높은 산화 베릴륨 자성체를 이용한 것도 있습니다. 하지만 산화 베릴륨은 독성이 강하기 때문에 취급이나 환경요건에 주의를 기울여야 합니다.

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