fm 안데나 소고.

[어주자]

FM 수신안데나 일반적 상식
v대역에서 가장 광대역으로 수신되는 디스콘 안데나다        물론 배수파장으로 u 대역 수신도 가능하다        광화문 미 대사관 옥상에도 이런 계열 안데나가 사용된다        모 정보기관 주문으로 어주자가 깍은 안데나이다(판매물건 아님) 경제가 발전하고 클래식 FM 음악 방송을 즐기는 매니아층이 급속도로 늘어나면서 각 가정에 수천만원  단위의 개인 오디오 시스탬을 갖추는 분들이 늘어났지만 고품질의 음악 방송 수신을 담당하는 FM 수신 안데나에 대한 일반적인 정보는  그리 많치 아니하다. 전자산업 대국이라고 하고,  많은 오디오 기기들을  생산하는 나라이지만 FM  안데나에 대한 정보는 인터넷을 아무리 뒤져도 전무한 나라이다. 이에 오늘은 일반인들이 좋은 음악을 수신하기위한 노력으로 안데나나 자작이나 혹은 기성품 FM 안데나를 구입하여 옥상이나 베란다에 설치하여 양질의 음악 방송을 즐길 수 있는 안데나에 대한 일반적인 상식 글을 올려 봅니다.   ##### 안테나 상식###### 안테나에는 순수저항 성분과 리액던스 성분 두 가지가 있다. 이 양자의 합성치를 임피던스라고 말하는데 방송전력을 최대로 높이기 위하여 감마,헤어핀,트로이탈,레디알,오메가,T매칭,스탭매칭Y매칭...등 다양한 정합회로를 사용하는데 목적은 한가지다. 즉 방송파 송출에 방해가 되는 리액던스를 ZERO에 가깝게 하여 최대 방송효율로 공중선에서 전파가 방사되도록 하는 것이다. 상당히 어려운 것이 안테나이지만 이점은  FM 매니아들은 걱정을 할 필요가 없다. 왜냐하면 전파 송신측 안테나는 방송국에서 다 해결하기 때문이다. 그럼  FM수신 매니아들은 무엇을 하면 될까? 어떤 안데나를 선택하느냐만 결정 하면 된다. 자유공간에서  무지향성 안테나에서 방사된 반송파의 거리상의 수신 실효치는 (전파의 세기) 주파수에 따라서 다르지만 일반적으로 vhf 대역에서는 통달거리가 기준점에서 2배가되면 표면적 증가분의 역수에 비례하여 약 1 6db가 된다. 예를 들어 50mhz에 송신전력을  100W (40dbm)  싣어서 공중파를 송출하면 50km 떨어진 장소에서 자유공간 전파손실은 약 100db가되며 안데나에 도달하는 수신전압은 약 50db 마이크로 볼트가 된다. 이 미세한 전파를 여러분이 가정에 설치한 안테나를 통해서 수신기에 반송파가 원활하게 공급을 해주면 되는 것이다. 수신 안테나는 일반적으로 루프,야기,다이폴,무지향성 GP 등이 있는데 문제는 어떤 안테나를 이용하여 귀하의 옥상이나 오디오 방에 도달한 전파를 수신기에 전파공급을 원활하게 연결하는 문제다. 대체로 관악산을 출발한 FM방송파가 귀하의 집에 도달하는 경로는 직접파 대지반사파 산악회절파 건물회절파 정도로 구분 할 수 있다. 운이 나쁘면 방송국 안테나가 가깝지만 전파의 사각지대에 살면 신호가 나쁘고 운이 좋으면 방송국에서 매우 멀리 떨어져 있어도 원활한 방송청취가 가능하기도 하다. kbs 93.1 이 관악산으로 옮기고부터 서울 여러지역에서 난청지역으로 바뀌었다. 기술자 입장에서 보면 현재  관악산에 있는 kbs 송신 안데나는 어디엔가 디매칭이 된 상태라고 의심이 들 정도로 신호가 나쁘다. 아무튼 용인,분당,그리고 미아리, 세검정 아래 동네 같은 곳이 난청지역으로 변해버린 곳이기도 하다. FM 반송파는 전리층 반사로 이루어지는 단파방송이 아니고 지상파이다. 이런 지상파는 만주벌판처럼 개활지는 문제가 되지 않치만 우리나라처럼 산이 많은 나라는 비록 방송국 송신탐이 가까워도 불감지역이 되는 경우도 발생한다 예를 들면 안양 일부지역이다. 관악산이 바로 위에 있지만 93.1   크래식 음악방송이 최전방 철원 화지리보다 더 수신신호 레벨이 낮다. 그 이유는 산이다. 관악산-철원 사이에는 도봉산,불암산,국망봉,같은 높은 산들이 있지만 그 산들 보다 더 높은 화악산,대성산 이북 지역에 1천고지가 넘는 산들 덕분에 철원지역이 오히려 매우 가까운 안양 일부지역보다 방송 신호가 더 좋다고 보면 된다. (오랜 유럽생활을 끝내고  귀국후 영국 bbc 룩셈브르크의 rtl을 청취하려고 고향 안동에 세운 안데나이다) 흔히 안데나 필드 테스트를 해보면 원주-제천 사이도 불통이 되는데 그 이유도 산 때문이다 그런대 이런 곳에도 개통돠는 안데나가 있다 이득이 높다는 일제 4단GP돠 안되는 지역에 국산  RS-3000은 된다 또 다른 실험통신도 있다. 양평에서 전파되는 전파가 문경시내에서는 대체로 불감된다. 문경시내 바로 뒤에 높은 주흘산이 존재하기 때문이다. 그러나 점촌 방행으로 조금 나가다가 있는 삼거리(주유소) 지역에서는 매우 잘 들린다. 산악회절파 덕분이다. 이처럼 파장이 짧은 VHF 대역으로 중거리 송수신이 가능한 것은 전리층 반사 도움도 아니고 순전히 산악 회절파에 의한 것이다. 일명 WHITE ZONE이라고 한다. 또 있다. VHF 대역에서 천호동에서 방송신호를 50W 정도로 송출하면 경기도 광주에서는 수신불가다. 왜야하면 남한산성이 막혀서 양측 간에 불감지역이 되는 것이다. 그러나 이런 불감지역에도 어떤 안테나를 사용하는가에 따라서 가능하기도 하다. 그것이 바로 1/4 람다 무지향성  레디알 플랜 안테나다. 미국에서 안테나 박사논문에는 필히 4/1 람다 계열이고 나사당국이 일년 내내 수신안정도로 가장 높게 치는 안데나다. 그리고 미군 사용 품목 중에 2차대전 이후 불변으로 사용하는 것이 바로 이 안데나다. (본 안데나는 국제 마라톤 대회에 atv 영상 과 u/v 대역 지원으로 필자가 만들어 운용한 안데나이다.) 우리가 흔히 안테나를 이야기 할 때 이득을 논한다. 그럼 왜 미 나사당국이나 미 육군에서 이득이 높은 르푸 계열이나 야기 안테나를 사용하지 아니하고 360도 PICK  방식인 이 안테나를 사용할까? 어떤 A POINT와 B POINT 즉 정해진 두 장소 간에 송수신을 목적으로 한다면 당연히 이득이 높은 지향성 안테나를 사용함이 맞다. 지향성 안테나는 전파의 방사각, 입사각, 반사각 이런 문제를 방향조절로 최대효과를 얻을  수 있기 때문이다. 그러나 우리나라 산악국이다. 그리고 도심지역에서는 높은 건물이 많다. 자연 이런 악조건에서는 지향성 안테나는 그 기능을 잃게 마련이다. 즉 귀하의 옥상에 도달한 전파는 관악산 반대  쪽에서 회절 되어 온 전파도 있고 건물 반사파도 있다. 이런 조건에서는 당연히 지향성 안테나보다 무지향서 360도 PICK UP 방식의 안테나가 수신효율을 높인다. 외제를 달아도 안 터지던  FM방송이 터지는 이유를 안테나 지식이 있는 분이라면 지금껏 제가 설명한 것으로도 충분히 고개를 끄덕일 것이다. 못 먹고 살던 시절의 후유증인지 몰라도 오디오 쪽이서도 유독 외제 안테나를 선호하는 일부 경향이 있지만 안테나는 외제, 국산이 문제가 아니고 어떤 안테나가 가장 신호를 받아드리는 방식인가가 중요하다. 끝으로 FM 안테나 설정하는데 매우 중요한 점을 언급 하고져 한다 ----------------------------------------------------------- 보다 좋은 신호를 수신하기 위하여서는 송신소에서 방사하는 편파와 자기 옥상에 세워진 안테나 편파와 동일한 것이 좋다. 즉 송신측이 수평편파 전파라면 수신안테나도 수평편파 안테나를 송신측이 수직편파 방송이라면 수신측도 수직편파형 안테나를 사용하면 원음에 더 가깝게 음악을 즐길 수 있다. 만약 현재 우리나라 FM 방송파 밴드에서 양측 편파가 각기 다른 것으로 수신한다면 동일 편파 수신 전계강도를 기준으로 약 20DB 이상 손실이 온다. 쉽게 말해서 상대방이 옷을 벗고 놀자하면 옷을 벗고 놀고 옷을 입고 놀자하면 옷을 입고 놀자는 방식이다. 물론 전파가 수직편파냐 수평편파냐는 단파방송에서는 별 의미가 없는 논리다. 전리층이 수직과 수평편파를 흔들어서 별 의미가 없게 되는 것이다. 그러나 우리가 늘 맑고 고운 FM 방송을 듣고 싶어 하시는 분들에게는 지상파이니 자신의 안테나는 수직 편파 형을 설치하는 것이 유리하다. 이때 수직 편파는 일반적으로 360도 pick up 형식을 취한다. 물론 산악지가 아니고 완전 개활지에서는  지향적 안테나 즉 디랙셔날 엘러맨트를 여러 개 부착하여 전파강도를 특정 방향으로 몰아주는 방식의 안테나인데 야기와 루프 계열로서 최근에는 높은 주파수 대역에서는 루프계열의 다소자로서 최고 20DB 이상 고 이득을 창출하는 제품들이 있기도 하다. 끝으로 안테나에는 코일이 들어가는 경우가 있다. 코일이 들어간 것이 무존 건 좋은 것이 아니다. 안테나에 코일은 세 가지 이유가 있는데 1. 매칭용 코일로서 평형 불평 형을 매칭하기 위한 것도 있고 급전선 임피던스 혹은 기기 입력 임피던스를 맞추기 위한 코일이기도 하다. 2. 단축용 코일이다 파장이 긴 안테나를 만들 때 설치 장소 협소나 혹은 이동편리로 단축하여 만들 때 파장의 길이를 단축을 목적으로 넣는 코일이다. 3. 트랩용 코일이다. 다 밴드 안테나를 만들 때 사용하는 것으로서 일종의 밴드별 구동을  공진적으로 구분하고져 사용되는 코일로서 특정 주파수는 통과 시키고 특정 주파수는 차단하기 위하여 사용된다. 이때는 경우에 따라서 캐페시던스가 사용되기도 한다. 이런 코일이 들어간 것이 이득이 높다 라고 말하기는  어렵다. 가장 좋은 방법은 가능한 이런 캐페시던스나 리액던스를 추가하지 아니하고 만드는 것이 좋다. 끝으로 많은 FM 음악 방송 매니아들이 튜너나 앰프, 스피커에 매달려 있지만 정작 음악 방송에 큰 역활을 하는 안데나는 그저 일반 막선을 방안에 대충 걸쳐놓고 듣는 이가 있는데 조금은 안타까운 현실이다. 필자의 옥상에는 한 때 20종류의 안데나가 올라 가 있었다. 안데나는 종류별로 S/N비가 다르다. 공간 노이스가 심하게 들어오는 안데나가 있는 반면 마치 빗자루로 공간 노이즈를 쓸어 낸듯이 착각이 들 정도로 S/N  가 좋은 안데나가 있다. 다시말해서 안테나 종류에 따라서 음질이 달라진다. 스피카 선재가 주는 음질의 차이를 넘어설 정도로  맛이 다르다. 미국이나 일본 혹가이도 지역을 가보면 사진처럼 거대한 안데나를 설치한 분들이 많다 본 안데나는 어주자가 설치 해준 쿼드 안데나이다.   자연이 좋아 주말마다 산속에서 노숙산중을 시작한지가 어느 덧 18년이 넘는다 그런 산속에서 듣는 음악은 더 브드럽게 들리고 외롭지 않다. 이정도 시스탬이면 어떤 산속이라도 클래식 음악을 즐길 수 있다.

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[함박눈]

역시.~~~