RF 및 마이크로파 신호의 전력을 정확하게 측정

리니어 테크놀로지 코리아(대표 홍사곽)는 고주파, 광대역 및 넓은 다이내믹 범위가 특징인 RMS 전력 검출기(LTC5596)를 출시했다.

이 제품은 모듈레이션 및 파형에 관계없이 RF 및 마이크로파 신호의 전력을 정확하게 측정할 수 있다. LTC5596은 전체 동작 온도 범위 및 RF 주파수 범위(200MHz ~ 30GHz)에서 정밀도 ±1dB 에러 이하의 수준에서 –37dBm ~ –2dBm의 신호 레벨에 대해 사용하기 편리한 로그리니어(log-linear) 29mV/dB로 반응한다.

뿐만 아니라 이 디바이스의 응답 특성은 이 주파수 범위에서  ±1dB의 평탄도를 가진다. 100MHz ~ 40GHz의 더 넓은 주파수 범위도 이용 가능하지만, 40GHz 부근에서의 정밀도는 다소 떨어진다. RF 입력은 100MHz ~ 40GHz 범위에서 내부적으로 50Ω 매칭되기 때문에 유용한 주파수 범위 내에서 어떠한 대역에서도 이 디바이스를 쉽게 사용할 수 있다. 

현재 4G 및 5G 광대역 통신 시스템은 고차(high order) 멀티톤 OFDM 모듈레이션을 적용해 더 높은 원하는 데이터 속도를 달성할 수 있다. 기존에는 마이크로파 쇼트키(Schottky) 다이오드가 검출기로 사용되었다. 그런데 이들 다이오드는 파형의 피크만을 측정하여 RF 또는 마이크로파 신호를 정류할 때 심각한 단점이 있다.

바로 신호의 실제 전력을 극도로 잘못 전달한다는 것이다. 반대로 RMS 검출기는 파형의 아날로그 RMS(root-mean-square) 계산을 하고, 모듈레이션이나 캐리어 수 및 그 외 가변적인 진폭에 상관없이 입력 신호의 실제 전력을 나타내기 위해 결과값의 평균치를 산출한다. 실제 전력을 측정하는 이러한 기능은 최대 전송 거리를 확보하고 Tx 범위를 향상시킴과 동시에 전력 제한 규제들을 만족시킬 수 있도록 적절한 전송 전력을 설정해야 하는 장비 제조업체들에게 있어 매우 중요하다.  

LTC5596은 대역폭이 매우 넓기 때문에 최소한의 교정과 함께 일반적인 설계를 이용해서 다양한 주파수 대역에서도 끊김없이 작동할 수 있다. 예를 들면, LTC5596은 28GHz 버전과 마찬가지로 서브 10GHz 백홀 마이크로파 링크에서도 잘 작동한다.  재조정을 거치지 않은 단일 설계의 경우 장비 제조업체들에게 엄청난 비용 절감 기회를 가져다 줄 수도 있다. 뿐만 아니라 LTC5596는 주파수 범위가 넓고, 감도 또한 향상되어 레이더 시스템, 항공, 무선 인프라 기지국, 위성 통신 및 테스트 장비와 같은 다양한 분야에서 활용될 수 있다.  

LTC5596은 단일 3.3V 공급전압에서 동작하고, 일반적으로 30mA 전류를 소모한다. 더욱 향상된 ESD 보호 기능도 내장되어 있다. 모든 핀은 3,500V 방전의 HBM(human body model)까지 견딜 수 있다. 현재 2개의 온도등급이 제공되고 있으며, I등급은 –40°C ~ 105°C에서 동작하도록 되어 있다.

고전력 RF 전력 증폭기와 같은 고온 동작 환경에 노출되는 애플리케이션의 경우, 고온 등급인 H등급이 제공되며, 동작 온도 범위는 –40°C ~ 125°C이다. H등급은 전체 온도 범위에서 100% 테스트를 완벽히 마쳤으며, 기울기와 교차점에서 매우 작은 허용오차가 보장되기 때문에 부품간 변화를 줄여준다. 두 온도 버전 모두 2mm x 2mm 플라스틱 8핀 DFN 패키지로 제공된다.   

LTC5596 I 등급은 1,000개 수량 기준 시 개당 12.50달러에서 시작한다.