<p>그동안 안테나에 대해 잘 모르면서 비전문가가 좌충우돌 하면서 많은 시행착오를 겪었습니다.</p><p>오늘은 최종정리 하려고 합니다.  그  동안 틀린 부분도 수정하고요..</p><p> </p><p>당초 목표는 제가 사는 수원지역에서의 전계강도가 얼마이고, 광석 라디오에서 어떤 전압이 나타 날까를 아는 것이었습니다</p><p>그런데., 광석 라디오는 실제로 굉장히 어려웠습니다. 세라믹 이어폰과 다이오드의 모델링이 정확 한 것이 없어서 다이오드의 형번에 따라 많은 변화가 있었습니다.  그래서 안테나만으로 전계 강도를 측정 하려고 하였습니다</p><p> </p><p>중파 KBS2 600khz 250Kw 송신하는 전압을   TinySA 로 측정 하였죠.</p><p>-60.9dbm 이었는데, 전압으로 환산하면 0.2 mVrms 로 되고요</p><p> </p><p>사용 했던 안테나는 수직 안테나로 길이 2.47m, 직경 0.4mm로 였고, 모델링하면 저항 0.2483과 콘덴서 12.64pF 직렬로 됩니다</p><p>이것을 복소수로 나타내면, 0.2483-j20990 이 됩니다</p><p> </p><p>LTSpice 로 모델링하여 안테나에 직결로 TinySA 임피던스 50옴을 연결합니다</p><div class="figure-img" data-ke-type="image" data-ke-style="alignLeft" data-ke-mobilestyle="widthOrigin"><img src="https://t1.daumcdn.net/cafeattach/uo36/433b52612303af3c962483d1eba78d782ba99b38" class="txc-image" width="316" data-img-src="https://t1.daumcdn.net/cafeattach/uo36/433b52612303af3c962483d1eba78d782ba99b38" data-origin-width="663" data-origin-height="549"><div class="figcaption">LTSpice모델</div></div><div class="figure-img" data-ke-type="image" data-ke-style="alignLeft" data-ke-mobilestyle="widthOrigin"><img src="https://t1.daumcdn.net/cafeattach/uo36/cba2d3405003815cb2470b8d584512649b7182f6" class="txc-image" width="315" data-img-src="https://t1.daumcdn.net/cafeattach/uo36/cba2d3405003815cb2470b8d584512649b7182f6" data-origin-width="914" data-origin-height="832"><div class="figcaption">TinySA(50옴 양단) 전압 파형</div></div><p>TinySA 전압값 0.2mVrms를 얻기위해서는  전압 600Khz, 진폭 0.12Vpeak  사인파를 발생 시키면 되는군요.</p><p><b>이 전압을 rms 로 환산하면.. 0.085Vrms 가 됩니다. 이 것을 안테나 단자에서의 open circuit voltage 로 보아도 무방 합니다.</b></p><p>이 것의 계산은 0.085x 50/(20990+50), 즉   임피던스차에 의한 분압으로 계산하면 됩니다</p><p> </p><p>다음으로는 수신된 전압을 기초로 전계 강도를 구하도록 합니다</p><p>먼저 안테나의 유효길이를 구하도록 하죠.</p><p>HF 대에서 길이 2.47m 안테나는극단적으로 짧은 안테나로 안테나의 유효길이(Antenna Effective Length or height)는 실제 길이의 1/2 정도 되어 1.2m로 된다고 합니다</p><p> </p><p>그러면 아래 식에서 안테나의 유효길이와 수신전압을 알면 전계 강도를 구할 수 잇습니다</p><div class="figure-img" data-ke-type="image" data-ke-style="alignLeft" data-ke-mobilestyle="widthOrigin"><img src="https://t1.daumcdn.net/cafeattach/uo36/0393c71b7c8d7af8fedf701317ccdff0a533ad6c" class="txc-image" width="409" height="83" data-img-src="https://t1.daumcdn.net/cafeattach/uo36/0393c71b7c8d7af8fedf701317ccdff0a533ad6c" data-origin-width="754" data-origin-height="153"></div><p>전계강도는 안테나 오픈 전압/ 안테나 유효길이 하면 됩니다</p><p>즉, 0.085/1.2=0.0679V/m , 약 0.068V/m 의 전계 강도로 계산 됩니다</p><p> </p><p><b>이제, 방송국에서 보내는 전파와 비교 해 보도록 하겠습니다</b></p><p> </p><p>방송국(600Khz, 250Kw, 안테나 게인 3.16)에서 1km 떨어진 곳의 전계강도는 아래 계산식에 따라 4.87V/m , 133.75dBuV/m 가 됩니다</p><div class="figure-img" data-ke-type="image" data-ke-style="alignLeft" data-ke-mobilestyle="widthOrigin"><img src="https://t1.daumcdn.net/cafeattach/uo36/9fa4d185a0a1145728c36620cc95e0a1f3508a11" class="txc-image" width="451" height="161" data-img-src="https://t1.daumcdn.net/cafeattach/uo36/9fa4d185a0a1145728c36620cc95e0a1f3508a11" data-origin-width="1043" data-origin-height="372"><div class="figcaption">자유공간전계 강도 계산식</div></div><p>하지만 중파 방송은 기본적으로 지표파에 의해 전파되고, 감쇠되는데...</p><p>이론적으로 계산이 잘  안 맞는모양입니다. 그래서, 아래와 같은 ITU 에서 추천하는도표를 사용 한다고 합니다</p><p>토양의 상태에 따라 몇가지 다른 그래프가 있으나 여기서는 도시 환경에 적합하다고 생각되는 Land 에 해당 되는 도표를 가져 왔습니다</p><p> </p><p>기준값 1km, 110db에서 빨간 점이 있는 곳(25km, 750Khz)은 약 70dB 가 되므로 약 40db 감쇠된다고 생각 됩니다</p><div class="figure-img" data-ke-type="image" data-ke-style="alignLeft" data-ke-mobilestyle="widthOrigin"><img src="https://t1.daumcdn.net/cafeattach/uo36/dbea028ed8b0a97f522a4db5e54b75feecd1cf8c" class="txc-image" width="550" data-img-src="https://t1.daumcdn.net/cafeattach/uo36/dbea028ed8b0a97f522a4db5e54b75feecd1cf8c" data-origin-width="1121" data-origin-height="736"></div><p>그러면 250Kw, 600Khz, 1Km 에서의 기준 값은 앞서 계산에서 133.75dBuV/m 이므로  40db를 빼면 93.75dBuV/m 가 됩니다</p><p>이 것을 환산하면 0.048V/m 가 되어 앞서 측정/LTSpice 에서 구한 값 0.068V/m 와 유사한값이 됩니다.</p><p><b>즉, 감쇠는 40dB보다 작은 37dB 정도 되었다고 생각 됩니다.</b></p><p> </p><p>이상으로 약 2주간에 걸친  고생과 시행착오를 마치겠습니다.  혼 났습니다.. ㅋㅋ</p><p> </p><p>후기:지난 번 계산에서는 임피던스미스 매칭으로 인한 손실, SWR관련한 계산이 있었으나 SWR에 대한 이해 부족이었습니다</p><p>        임피던스에 의한 전압 분압 계산은 그 자체적으로 임피던스 미스 매칭에 대한 것이 포함되어 있습니다</p><p> </p><p> </p><p> </p>
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첫댓글 우~와 !
급조 안테나에서의 실효검증 논문 박사 논문으로 이러한 필드
체킹 리포트는 생소하니 대단하십니다..
불쾌지수 높은 계절에 연구 실험 노고에 감사 드립니다..~짝짝짝 !
ㅋ 맞는지 모르지만요 고생했습니다 ㅋ
@이종석 테스트오실레이터 송출환경이라면 계측분석이 한결 쉬우나
수신장소 마다 전계강도가 다르기에 계측은 놀라워요 이를기반으로 논리적 계산식은 새로운 학설로 전문가들도 컨닝하기도
합니다..
참고로 옛서울지역 송신소에서
10키로 이내에서 12m 빨랫줄 안테나 가설하면 도달 인입중파는 100mV라는 글을 본적 있었어요..
연구 실증 하느라 고생하셨습니다.
수신기 실용감도 표시 참조만 하였지, 그 의미는 별 신경 안썼었는데요.
전계강도 측정과 계산, 그 의미를 이제 알게 됩니다.
ㅋ 저도 이번에야 공부 했습니다