4.1. 임피던스(Impedance)의 의미

4.1. 임피던스(Impedance)의 의미

 

임피던스란? 임피던스의 단위가 옴이다보니 저항과 똑같다고 생각하는 사람들도 있다. 임피던스의 원래 정의는 다음과 같다.       임피던스 : 특정 구조/회로 위치에서의 전압과 전류의 비   Impedance의 사전적 의미를 찾아보면 '방해, 저지' 라는 의미의 단어이다. 이것때문에 그런지 회로의 저항(resistance)라는 개념과 같다고 생각하는것 같다.   저항(resistor)는 전력소모(dissipation)의 개념보다는 부하(load)의 개념으로 많이 사용되고, 임피던스도 부하의 개념으로 많이 사용된다. 그럼 결국 같음? ㅠㅠ   제일 중요한 차이점은, 임피던스는 주파수를 가진 AC 회로에서 응용되는 개념이라는 점이다. 즉, 임피던스 = 주파수와 무관한 저항 R + 주파수 개념이 포함된 저항소자인 L + C에 대한 개념이 포함 된 AC 개념의 저항이라고 생각하면 된다. 수식적인 개념으로 보면 조금더 이해가 된다.   전송선로 (Transmission line)에서의 특성임피던스(characteristic impedance)는 아래와 같은 수식으로 표현되기도 한다.      임피던스의 역할   1. 소모 도선을 따라 전류가 흐를 때, 주파수와 구조에 따라 자기장으로 에너지가 축적되는 인덕턴스(L)나 전기장으로 에너지가 축적되는 캐패시턴스(C)로 에너지가 축적되면 외부에서 보기에 에너지가 사라져서 마치 소모된 것처럼 보인다.   2. 저장 실제 소모되는 경우도 있지만, 대체로 축적후에 교류상황에 맞게 에너지가 재활용되게 된다.   2. 부하 교류저항성 소자들로 인해 주파수에 따라 임피던스가 다르고, 이러한 것을 이용하여 부하(load)를 걸 수 있다.   전자회로 설계를 잘 들여다보면, 결국 여러 부위에 원하는 전압이나 전류를 분산하여 인가함으로써 특정한 목적을 가진 회로로서 동작하게 만드는 것이다. 그러려면 특정 부위, 특정 지점에 일정한 전압 또는 전류가 흐르도록 제어해야하게 되는데, 대부분 전압이나 전류중 한 가지는 고정되있기 때문에 임피던스를 조절하면 나머지 한가지 요소를 조절할 수 있게 된다. (임피던스의 정의가 전압과 전류의 비라는 점을 상기할 것!)    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.     ** 본 자료는 RFDH 사이트의 내용을 필자의 관점에서 재정리한 것입니다.