L형 임피던스 정합 회로 계산기
서로 다른 두 순저항을 코일과 콘덴서 하나씩으로 맞추는 L형 정합 회로의 소자값을 냅니다. Q = √(R_high/R_low − 1) 하나로 값이 정해지며, 저역통과형과 고역통과형 두 해와 정합이 실제로 되는지 검산을 함께 보여 줍니다.
순저항만 다룹니다. 어느 쪽이 크든 상관없습니다.
저역통과형 (직렬 L · 병렬 C)
L 984.516 nH · C 98.452 pF
Q = 1.7321 · 직렬 86.603Ω은 50Ω 쪽에, 병렬 115.47Ω은 200Ω 쪽에 붙습니다.
두 가지 해
| 형태 | 직렬 (50Ω 쪽) | 병렬 (200Ω 쪽) | 쓰임 |
|---|---|---|---|
| 저역통과형 | L 984.516 nH | C 98.452 pF | 고조파를 함께 걸러 낸다 |
| 고역통과형 | C 131.269 pF | L 1.313 µH | 직류를 끊는다 |
정합은 둘 다 완벽하고 통과 특성만 다릅니다. 리액턴스의 크기는 같고 부호만 반대입니다.
임피던스 비가 Q를 정한다
| 비 | Q | 어림 대역폭 (f₀ 대비) |
|---|---|---|
| 1.5배 | 0.7071 | 141.42% |
| 2배 | 1 | 100% |
| 3배 | 1.4142 | 70.71% |
| 5배 | 2 | 50% |
| 10배 | 3 | 33.33% |
| 20배 | 4.3589 | 22.94% |
| 50배 | 7 | 14.29% |
| 100배 | 9.9499 | 10.05% |
Q는 임피던스 비 하나로 정해지고 주파수와는 무관합니다. 비가 100배면 Q가 약 9.95라 대역이 f₀의 10%밖에 되지 않습니다.
계산 방법
- 1맞출 두 저항과 주파수를 넣습니다. 어느 쪽이 크든 상관없습니다.
- 2저역통과형(직렬 L·병렬 C)과 고역통과형(직렬 C·병렬 L) 두 해가 함께 나옵니다.
- 3직렬 소자가 낮은 저항 쪽에, 병렬 소자가 높은 저항 쪽에 붙는 것을 확인합니다.
- 4검산 줄에서 낮은 쪽에서 본 임피던스의 허수부가 0인지 봅니다.
- 5Q 표에서 임피던스 비가 커질수록 대역이 좁아지는 것을 확인합니다.
자주 묻는 질문
Q = √(R_high/R_low − 1)을 구한 뒤 직렬 리액턴스 Xs = Q·R_low, 병렬 리액턴스 Xp = R_high/Q로 계산합니다. 그다음 L = X/(2πf), C = 1/(2πf·X)로 소자값을 냅니다. 소자가 둘이고 조건도 둘이라 답이 하나로 정해집니다.
직렬 소자가 낮은 저항 쪽에, 병렬 소자가 높은 저항 쪽에 붙습니다. 병렬 소자가 큰 저항을 작게 보이게 하고 직렬 소자가 그때 남는 리액턴스를 지우는 구조이기 때문입니다. 순서를 뒤집으면 어떤 값을 넣어도 맞지 않습니다 — L형에서 가장 먼저 틀리는 자리입니다.
없습니다. 소자가 둘이고 만족시켜야 할 조건도 둘(실수부 맞추기·허수부 지우기)이라 자유도가 남지 않아, Q가 임피던스 비 하나로 정해집니다. 대역폭을 좁히거나 넓히려면 소자를 하나 더 쓰는 π형이나 T형으로 가야 합니다. 이것이 L형의 가장 큰 한계입니다.
정합은 둘 다 완벽하므로 통과 특성으로 고릅니다. 송신기처럼 고조파를 걸러야 하면 저역통과형(직렬 L·병렬 C)을, 직류를 끊어야 하거나 저주파 잡음을 막아야 하면 고역통과형(직렬 C·병렬 L)을 씁니다. 실물 소자를 구하기 쉬운 쪽으로 고르기도 합니다.
대략 f₀/Q입니다. 임피던스 비가 2면 Q가 1이라 대역이 f₀만큼 넓지만, 비가 100이면 Q가 9.95가 되어 f₀의 10%로 줄어듭니다. 이 값은 부하 Q로 어림한 것이라 실제 −3dB 지점과는 다를 수 있습니다.
두 단으로 나누는 편이 낫습니다. 중간 임피던스를 √(R_low·R_high)쯤에 두면 각 단의 비가 √(전체 비)로 줄어 Q가 훨씬 작아지고 대역이 넓어집니다. 소자가 넷으로 늘지만 손실과 대역에서 이득이 큽니다.
이 계산을 그대로 쓸 수 없습니다. 안테나가 공진에서 벗어난 경우처럼 리액턴스가 섞여 있으면, 먼저 그 리액턴스를 상쇄해 순저항으로 만든 뒤 적용하거나 소자값에 흡수시키는 별도의 계산이 필요합니다. 이 도구는 순저항끼리만 다룹니다.
전송되지 않습니다. 계산은 모두 브라우저 안에서 이루어지고 넣은 값은 이 기기에만 남습니다.
알아두면 좋은 점
- 순저항끼리만 다룹니다. 복소 임피던스는 범위 밖입니다.
- 소자의 손실(코일의 Q, 콘덴서의 ESR)을 무시한 이상적인 계산입니다. 실제로는 손실 때문에 정합이 조금 어긋나고 전력도 잃습니다.
- 대역폭 f₀/Q는 부하 Q로 어림한 값이라 실제 −3dB 지점과 다를 수 있습니다.
- 고주파에서는 배선의 기생 인덕턴스와 부유 용량이 소자값에 견줄 만큼 커집니다. 계산값은 출발점으로 삼고 실측으로 다듬어야 합니다.
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마지막 검증: 2026년 9월 2일 · 결과는 참고용 추정치입니다.