베란다 안테나(3.8Mhz HF대 HT동영상 첨부)

[HL2IR]

HL2IR은 1975년 봄에 개국했습니다. 당시에는 아파트라는 주거형태가 별로없던 때라 단독주택에서 7Mhz와 3.5Mhz 겸용 로딩코일 다이폴과 3 ELE YAGI 안테나를 설치해서 별 문제없이 교신을 즐겼습니다.

아파트로 주거형태가 바뀌자 아파트옥상에 안테나를 설치하여 사용했었습니다. 거주 층수에 따라 긴 급전용 동축 케이불이 필요합니다.

현제 아파트옥상에 안테나 설치를 못하게 하니 베란다에 안태나를 설치하여 사용합니다. 안테나는 송수신 주파수 반파장에 길이의 엘레멘트를 높게 설치해야 좋다는 것이 상식입니다. 그러나 올타넷이 사용하는 3.5Mhz의 반파장 길이 40m를 아파트에 설치하기가 쉽지 않습니다. 그래서 할수없이 싸이즈와 안테나 효율을 절충한 안테나가 필요해집니다.

이러한 안테나는 원양 선박이나 항공기 또는 전쟁터에서 군용 등에서 HF통신을 할 때 일찌감치 사용되었습니다.

요즘 아파트에 사시는 분들이 사용하는 End-Fed안태나는 1930년대 째펠린 비행선이 대륙횡단할 때 사용한겁니다.

안테나 효율은 송신기에서 내보내는 전력을 얼마나 손실없이 안테나로 방사할수 있는가입니다. 전력 손실은 안테나와 송신기를 연결하는 통로에서 발생합니다.

아래표는 우리가 동축 케이불을 사용할 때 손실표입니다. 100ft를 기준했는데 200ft길이라면 두배를 곱해야 됩니다. 즉 길수록 손실이 커집니다. 반대로 짧을수록 손실이 적어 집니다. 

급전 케이불을 사다리형 450옴 케이불을 사용하면 LOSS가 제로입니다.  째펠린 비행선은 이 케이불을 사용 했습니다.

또 다른 전력손실을 우리가 그토록 신경쓰는 SWR입니다.

즉 SWR이 1:1보다 높으면 손실이 발생하는데 얼마나 추가 손실이 생기는지 아래표를 보면 계산할 수 있습니다.

주의 해야 할점은 SWR이 높을 때 발생하는 반사파는 순손실이 아니라는 점입니다. 반사파는 안테나로부터 송신기로 돌아와서 다시 안테나로 되돌아 가고 되돌아 간몫의 반사파가 다시 송신기로 되돌아 왔다 안테나로 가기를 반복하다가 100% 방사된다는 사실입니다.

즉 TOTAL LOSS 손실은 전파가 왔다갔다하는 통로인 동축 케이불의 LOSS 곱하기 왔다 갔다한 회수입니다. 아래표가 SWR에 따른 TOTAL LOSS를 계산할 수 있는 표입니다.

결론적으로 안테나 효율은 LOSS가 많은 긴 동축 케이불에 1:1 SWR을 갖는 것이나 짧고 LOSS가 적은 동축 케이불에 높은 SWR을 갖는것과 비슷하다는 사실입니다.

아파트 베란다 안테나는 반파장으로 하기 어려우므로 길이가 짧은 비동조형을 사용합니다.

급전 임피던스는 사용 주파수에 따라 급격히 변하므로 우리가 사용하는 주파수에 공통으로 비슷한 임피던스가 되도록 안테나 길이를 정하는데 대략 450옴정도가 되도록 정하여 9:1 발룬을 사용하여 송신기 임피던스 50옴에 맞춤니다.

이 경우 안테나 길이는 최소 8m에서 40m이상까지 다양하게 정할수 있는데 형편에 따라 정할 수밖에 없습니다. 길수록 좋은데 주파수의 반파장 길이를 피하여 정합니다.

반파장 경우 급전 임피던스가 급격히 높아져서 49:1의 발룬이 필요합니다,

안테나와 송신기 임피던스 차이가 SWR이므로 이 경우 길이 22m의 HL2IR의 베란다 안테나의 SWR은 3.5Mhz 3.0, 7Mhz, 6.0 14Mhz 1.5, 21Mhz, 1.2, 28Mhz 1.0, 50Mhz 1.0입니다.

급전 케이불 LOSS는 주파수가 눞을수록 큰데 SWR은 높은 주파수에서 좋으니 쓸만한 겁니다.

보통 End-Fed안테나는 라디얼 없이 사용하는데 HL2IR 안테나는 20m 길이의 라디얼을 사용합니다.

라디얼이 없는 경우 급전 동축 케이불이 라디얼역활을 하여 일정 길이가 필요하여 짧게 할수 없으며  common mode current로 인하여 샤크룸이 감전됩니다.

HL2IR 베란다 안테나는 라디얼을 사용함으로 최소 길이의 LOSS가 최대로 적은 케이불로 안테나 효율을 높힌 겁니다.

샤크룸의 베치도 여기에 맞도록 할 수밖에 없습니다. 

급전 케이불 외에도 안테나 매칭 발룬도 LOSS가 발생하므로 최소화하는 노력이 필요합니다. 

보통 코어 재질을 페라이트나 아이언 파우더를 쓰는데 HL2IR의 9:1 발룬은 Ni/Zn(니켓과 징크 즉 아연합금)으로 만든 코어를 사용하여 손실을 최소화 하였고 안테나 튜너도 대용량 수동튜너를 사용하였습니다. 

SWR이 높은 안데나는 못쓴다라는 통념을 깨고 연구하여 사용합시다.

LOSS로 잃어버린 전력 손실은 앰프를 사용하여 보충하면 됩니다.

이런 안테나는 지금도 해상에서 하늘에서 육상에서는 군대에서 실용적으로 사용하고 있습니다.

                                                   3885Khz HF 송수신 BC611 HT

2차 대전 노르망디 상륙작전때 해변에서 맹 활약한 HF워키토키 출력:360mW, 안테나 길이 3ft. 통달거리 3.6Km

[HL5LH]

잘 보았습니다.
지금까지 막연하게 알고 있었던 지식을 다시 확인 했습니다.
요즈음 들어 IR 님의 신호가 너무 좋았는데 이 같은 치밀한 계획하에 잘 제작된 안테나 때문이었습니다.
감사합니다.

[HL2IR]

LH님 안테나는 40m Full Size 반파장이므로 라디알도 필요없고 손실도 없습니다.
급전점만 중앙에서 끝으로 와서 End-Fed가 된거지요. LH님 신호는 항상 강력합니다.

[HL3ZA]

공부하고 갑니다.

첫 단락은 이해할 만 하구요.
둘째 단락은 꾀나 어렵게 느껴집니다. 아는게 아니고 감이 온다는 게지요.

몇 번 더 와서 읽어 볼 셈입니다.
그래도 모르겠으면 이 글을 통째로 필사할까 합니다.
혹시 토씨나 전치사나 후치사가 잘 못 쓰였나 발견할런지 압니까? ㅎㅎㅎ

일부러 후학들이 헷갈려하게 만들 의사는 없드라도
정과 오가 섞여있을 수도 있어섭니다. 뒤바껴서요. 끄읕!

[HL2IR]

RG-8 30m케이불 사용시 SWR 1:1일 때 손실이 10Mhz이하에서 1db입니다. SWR 3:1일 때 추가손실은 0.45db 합계 손실은 1.45 db입니다.
RG-8 60m케이불 사용시 SWR 1:1일 때 손실은 10Mhz이하에서 2db(1x2)
이므로 RG-8 60m케이불로 SWR 1:1로 사용하는 것 보다 RG-8 30m
케이불을 SWR 3:1로 사용할 때 더 손실이 적어(2db vs. 1.4db) 전파가 더
잘나간다는 얘기입니다. SWR이 높다고 신경쓰지 마시고 저손실케이불을
택하여 짧게 사용하는 것이 더 좋다는 말씀입니다. SWR미터에 보이는 반사파 전력은 표시일뿐 손실이 아님니다. 손실은 위표를 가지고 계산해야 됍니다, 실제 손실은 반사파로 표시된 전력보다 훨씬 적어 SWR이 2:1이 돼도 실용상 아무문제가 없으므로 메이커제 무전기는 SWR2:1까지 튜너없이 사용을 허용하고 있습니다.

[HL3ZA]

동축 케이블을 이용시
60m (RG8) : 30m (RG8) 의 총합 손실은 2.0 dB : 1.4 dB 이다.
라는 것을 도표에서 찾아 냈습니다.

만일 짧을 수록 좋다면
다양한 케이블 길이에서 사용되는, 다양한 파장의 전송로에서의 전송효율은
어떻게 표시되는지 보여주는 상세한 도표 없습니까?
안테너 엘리먼트 처럼, 전송로 역시 동조되는 길이가 있을 것으로 생각하여서 그렇습니다.

[HL2IR]

연구심이 많으셨던 고 이정복 OM(HL1CO)께서 몇십년전에 KARL지에
급전케이불에 대해 장문의 논리를 기술하셨던 기억이 납니다.
50 옴 동축케이불 이 1/2파장일 때는 양단 저항이 똑 같에지기 때문에
급전케이불의 길이를 1/2파장 길이의 배율동조 시키면 좋다는 것인데 (길이에 따라 양단저항이 달라짐. 실물길이와 전기적길이)
양단 임피던스 저항을 맞추는 일은 주파수 변화와 안테나 길이 변화 그리고 급전케이불 길이 변화가 종합되어 맞추어 지기 때문에 SWR메터를 가지고 최소점을 찿는 것으로 끝납니다.
급전케이불 길이는 송신기와 안테나간에 거리가 피할수 없기 때문에 정해진 길이에서 안테나 엘레멘트 길이만 조정하는 것으로 끝냅니다.
급전 케이불의 동조는 SWR이 1:1일때 좋다는 거고 그 이상일 때는 안테나 로드 미스매치와 급전 케이불내의 미스매치는 똑 같으므로 SWR은 달라지지 않습니다.
SWR이 낮을때는 LOSS고 뭐고 개소리입니다.
조오엠님은 신경쓰지 마시고 편안히 QSO를 즐기십시오. 저같이 SWR이 6 -7되는 사람들 얘기입니다.

[HL3FR]

잘읽어보았읍니다...캄캄한 이야기라 그냥그런것도 있구나입니다..어떻게 허가를 받았는지 점점더어려워지고 있읍니다........

[HL2IR]

SWR 높다고 신경 쓰지마십시요. FR님 신호는 항상 강력합니다.

[HL3EA]

잘 읽었습니다.
요즘 신호가 좋아진게 다 이유가 있었군요. 수고 많으셨습니다.
"아파트공화국" 의 국민으로 HAM 을 하기가 참 쉽지 않지요.
아파트 관리소장 이하 직원들 그리고 입주자 대표들을 내가 "주물러 놔서" 옥상을 맘대로 쓰고,
겨우 안테나를 유지하는데, 요즘 주민들이 하도 극성맞아서.... ㅋ ㅋ ㅋ

[HL2IR]

저희 아파트는 입주민들이 반대를 해서 옥상에 못 올라갑니다. 특히 젊은 여자분들은 막무가냅니다.
좌장님이 부럽습니다.