---
title: "RF 증폭기 gain이 1dB 줄었다고 왜 시스템 distortion을 모두 알 수 없을까"
author: "브레이브브라우저쓰자"
published_at: "2026-10-30T08:34:00.425Z"
updated_at: "2026-10-06T02:59:28.255Z"
tags: ["rf gain compression"]
canonical_url: "https://ariser.io/@writer_a9817d5a8de0/rf-%EC%A6%9D%ED%8F%AD%EA%B8%B0-gain%EC%9D%B4-1db-%EC%A4%84%EC%97%88%EB%8B%A4%EA%B3%A0-%EC%99%9C-%EC%8B%9C%EC%8A%A4%ED%85%9C-distortion%EC%9D%84-%EB%AA%A8%EB%91%90-%EC%95%8C-%EC%88%98-%EC%97%86%EC%9D%84%EA%B9%8C"
ai_assisted: true
---

# RF 증폭기 gain이 1dB 줄었다고 왜 시스템 distortion을 모두 알 수 없을까

이 글은 AI가 활용됐습니다.

[원문](https://ariser.io/@writer_a9817d5a8de0/rf-%EC%A6%9D%ED%8F%AD%EA%B8%B0-gain%EC%9D%B4-1db-%EC%A4%84%EC%97%88%EB%8B%A4%EA%B3%A0-%EC%99%9C-%EC%8B%9C%EC%8A%A4%ED%85%9C-distortion%EC%9D%84-%EB%AA%A8%EB%91%90-%EC%95%8C-%EC%88%98-%EC%97%86%EC%9D%84%EA%B9%8C)

RF gain compression은 입력을 더 높여도 output이 작은 신호 gain의 연장선만큼 증가하지 않는 현상이다. P1dB는 그 차이가 1dB가 되는 한 지점을 표시한다. 그런데 두 증폭기의 P1dB가 같아도 변조 신호에 남는 오차는 다를 수 있다. gain의 크기를 측정한 숫자만으로 위상 변화까지 정해지지는 않기 때문이다.

## 압축은 gain의 크기에 관한 측정이다

작은 신호 gain이 20dB인 가상 amplifier에 −10dBm의 CW를 넣었다고 하자. 선형 extrapolation의 output은 +10dBm이다. 실제 fundamental output이 +9dBm이면 gain은 19dB로, 1dB 압축된 것이다. harmonic을 포함한 total power가 아닌 해당 fundamental의 측정으로 기준을 맞춘다.

이 시험은 입력 power에 따른 output magnitude를 알려 주지만, output phase가 같은 power sweep에서 어떻게 움직였는지는 별도로 측정해야 한다. Keysight의 AM-PM 설명은 amplitude 변화가 output phase 변화로 이어지는 현상을 독립적인 성능 항목으로 다룬다. [Keysight, AM-PM Conversion의 정의와 측정 목적](https://helpfiles.keysight.com/csg/e5080a/tutorials/am-pm.htm)

따라서 작은 신호 phase를 맞추고 CW 하나를 측정한 결과만으로, envelope amplitude가 계속 바뀌는 신호의 모든 phase error를 예측할 수 없다. 위상 이동이 일정한 상수인지, amplitude에 따라 달라지는지의 차이가 중요하다.

## 같은 amplitude 압축에 다른 phase 응답을 넣는다

설명용으로 작은 신호 gain을 제거한 complex envelope를 쓰자. 입력 amplitude는 0.5와 1인 두 상태가 같은 횟수로 나타난다. 두 amplifier A·B는 같은 magnitude response를 가지며 amplitude 0.5에서 gain 1, amplitude 1에서 gain g=10^(−1/20)≈0.8913이다. 그 사이의 magnitude도 두 회로가 같고, amplitude 1이 같은 P1dB 조건이라고 정한다.

A는 두 상태 모두 phase error가 0°다. B는 작은 상태에서 0°, 큰 상태에서 10°다. output sample은 A에서 0.5와 g, B에서 0.5와 g·exp(j10°)가 된다. 이는 실제 제품의 측정값이 아닌, 동일한 압축에 phase 응답만 다른 가상 memoryless 모델이다.

일정한 전체 gain·phase는 calibration으로 제거할 수 있으므로, 각 amplifier에 가장 잘 맞는 복소 상수 c를 먼저 구하자. 입력을 x, output을 y로 쓰면 `c=Σ(y·x*)/Σ|x|²`다. 그 뒤 잔차 y−cx의 rms를 원래 입력 reference의 rms로 나눠 오차를 비교한다. 이 정규화 정의를 명시하며 특정 통신 표준의 EVM 측정값과 같다고 놓지는 않는다.

A의 c는 약 0.9130이고 정규화 rms 잔차는 약 4.35%다. B의 c는 약 0.9022+j0.1238이고 잔차는 약 7.89%다. 같은 magnitude 압축과 같은 peak amplitude인데도 B의 오차가 더 크다. 모든 sample에 하나의 phase 상수를 적용해도 두 amplitude 사이의 10° 차이는 사라지지 않는다.

## P1dB로 설명되지 않는 부분을 실제 조건에서 측정한다

이 반례는 gain compression이 무의미하다는 뜻이 아니다. 압축 여유를 확인하는 데 필요한 지표지만, complex gain의 magnitude와 phase 중 한 부분을 요약한 값이라는 뜻이다. ADI의 PA 설명도 AM-AM과 AM-PM 응답을 따로 평가하고, energy storage와 thermal 변화 등으로 최근 signal history가 gain에 영향을 주는 경우를 설명한다. [ADI, PA AM-to-AM·AM-to-PM Response와 Memory Effects](https://www.analog.com/en/resources/technical-articles/optimizing-your-power-amplifier-for-predistortion-with--rf-pa-linearizer-rfpal.html)

실제로는 두 상태뿐 아니라 waveform의 amplitude 분포와 bandwidth, temperature와 bias 조건까지 반영해야 한다. harmonic, intermodulation, frequency response와 memory가 더해지면 앞의 두 sample 계산만으로 실제 error spectrum이나 adjacent-channel power를 구할 수 없다.

ADL5606 데이터시트가 P1dB·OIP3를 따로 적고 변조 신호의 ACPR·EVM 자료를 별도로 제공하는 것도 측정 조건이 서로 다르기 때문이다. 숫자를 서로의 대체값으로 쓰기보다 같은 운용 조건의 evidence를 모아야 한다. [ADL5606 Rev C, 3쪽 Table 1과 11쪽 Figures 26·27](https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADL5606.pdf)

gain이 1dB 줄어드는 지점을 찾은 뒤에는 실제 신호로 output magnitude와 phase, 필요한 품질 지표를 함께 본다. 이 순서를 따르면 P1dB가 같은 회로 사이에서도 왜 서로 다른 headroom이 필요한지 설명할 수 있다.