MF/HF송수신기 ATU를 위한 임피던스 정합회로 설계 연구

• 영문명: A Study on the Design of an Impedance Matching Circuit for MF/HF Transmitter/Receiver ATU
• 발행기관: 한국항해항만학회
• 저자명: 원라경(La-Kyoung Weon)
• 간행물 정보: 『한국항해항만학회지』제49권 제5호, 539~551쪽, 전체 13쪽
• 주제분류: 공학 > 해양공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.10.30

국문 초록

전세계 해상조난 및 안전시스템(GMDSS,Global maritime Distress and Safety System) 주요장비 중 하나인 디지털 선택 호출(DSC;Digital Selective Calling), 중/단파(MF/HF|송수신기는 해상디지털통신망에 필요한 중요한 장비이다. 본 논문에서는 DSC MF/HF송수신기 출력을 안테나로 출력할 때 사용되는 자동정합장치(ATU; Auto Tuning Unit)의 임피던스 변환방법에 대하여 제안한다. 본고에서 제안하는 정합회로 설계는 회로이론의 임피던스 삼각도에 기초하며 전류벡터와 전압벡터의 크기와 위상관계를 고려하여 작도를 통하여 리액턴스 소자의 설계값을 도출한다. 또한 벡터도형의 설계값을 직병렬등가변환 방법에 의하여 설계값을 검증한다. 벡터 도형 기반 설계는 스미스 차트로는 파악하기 어려운 여러 파라미터의 동작을 직관적으로 표현하여, 설계자가 초기 단계에서 회로 구상과 검증을 효과적으로 수행할 수 있도록 돕는다. 본문에서 제시된 설계 예시는 제안된 기법이 자동정합장치에서 실제적으로 업체가 제공하는 안테나의 임피던스 사례를 기반으로 하였으며, 설계의 효용성을 검증하였다.

영문 초록

The DSC MF/HF transceiver is an essential element of the Global Maritime Distress and Safety System (GMDSS) and plays a vital role in maritime digital communication networks. This paper introduces an impedance conversion method for the Automatic Frequency Tuning Unit (ATU), which facilitates the transmission of the DSC MF/HF transceiver's output to the antenna. The proposed matching circuit design is grounded in the impedance triangle diagram from circuit theory, allowing for the derivation of design values for the reactance elements by analyzing the magnitude and phase relationships of current and voltage vectors. Additionally, these design values are validated using the serial-parallel equivalent method. The vector-based design approach effectively illustrates the behavior of various parameters, making it easier for designers to understand complex relationships that are often challenging to interpret using Smith charts. This enables more efficient circuit design and verification early in the development process. The paper includes a design example based on a real antenna impedance case provided by a vendor for an ATU, showcasing the effectiveness of the proposed technique.

목차

1. 서 론

2. 벡터 도형에 의한 정합회로 설계와 검증

3. ATU(Automatic Tuning Unit) 임피던스 정합회로 설계와 검증

4. 결 론

References

키워드

임피던스 정합 벡터도 임피던스 삼각도 직병렬등가변환 T형 네트워크 PI형 네트워크 impedance matching vector diagram impedance triangle series-parallel equivalent transformation ATU T-network PI-network GMDSS