아마추어 무선 관련 지식과 DIY
하다 보면 직접 만들 것이 너무나 많습니다
물론 직접 만들지 않고 전부 사서 해도 됩니다. 그런데 아마추어 무선을 하다 보면, 꼭 이런 경우가 있습니다.
"나한테는 딱 이런 부품이 필요한데, 팔지도 않고 판다고 하더라도 너무 비싸거나 구하기 어렵고..."
결국 이런 경우에는 누군가의 도움을 얻거나 직접 만드는 수 밖에 없습니다.
이런 일이 생기는 가장 큰 이유는 간단합니다. 햄을 하시는 분들이 모두 같은 환경에서 지내는 것이 아니기 때문이지요. 어떤 분은 건물 옥상에 장대한 안테나를 설치할 수 있는 환경에 살지만 어떤 분은 고작 창문 하나만이 자신이 사용할 수 있는 공간입니다. 또 어떤 분은 아예 집에 설치할 방법이 없어서 자동차를 무선국으로 사용하고, 또 어떤 분은 오직 산에서만 교신을 합니다.
ARRL의 The Antenna Book을 읽으며 많이 느낀 것은, 같은 환경 - 약 200평 정도의 공간이 있고 평범한 시골 주택 같은 - 이라도 지면의 특성에 따라 같은 안테나라도 성능이 천차만별이 된다는 것입니다. 결국 이런 문제로 인해 아마추어 무선사들은 자신의 상황에 최적의 방법을 찾기 위해 DIY를 하는 것 같습니다. 저 역시 같은 이유이고요.
다음은 그 동안 제가 해 온 잡다한 일들, 지식, 경험들을 정리한 것입니다. 제가 아마추어 무선을 시작한 것이 2016년인 것 같은데, 과거 자료는 찾는대로 붙이겠습니다. 도움이 되시면 좋겠습니다.
I. 꼭 기억해야 하는 정보
다음은 제가 ARRL의 The Antenna Book을 보며 배우게 된 내용입니다. 꼭 기억하시길 빕니다.
- 임피던스가 맞지 않는다는 뜻은, 쉽게 생각하면 전송한 에너지 일부가 튕겨 나온다는 뜻이다.
- 안테나의 방사효율은 안테나의 형상과 지면의 영향이 가장 중요하다. SWR 미터에 보이는 값은 실제 안테나의 방사효율과는 관련이 없다.
- 안테나의 측정은 언제나 실제 작동 높이에서 해야한다. 바닥에 놓고 측정하면 지면의 영향으로 인해 왜곡된다.
- 다이폴이 모노폴에 비해 지면의 영향을 구조적으로 덜 받는다
- 반파장의 짝수배(고조파)를 이용해 송신이 가능하나 급전점 임피던스가 높아지는 경우가 많아 튜너가 필요한 경우가 많다.
- 수직형 안테나의 래디얼/카운터포이즈는 리턴 경로를 형성해 지면 손실을 줄이고 방사 효율을 높인다. 안전접지처럼 RF 에너지를 땅으로 버리는 개념이 아니다.
- 안테나는 가능하면 높이 설치해라. NVIS, DX, 로우앵글 목적에 따라 최적 높이가 다르다.
- Q가 높다는 것은 저장 에너지 대비 손실이 작다는 뜻이며, 손실 저항이 낮고 방사저항이 충분하다면 높은 Q에서도 효율적인 방사가 가능하다.
- 안테나 튜너는 트랜시버를 “네트워크의 전체 임피던스는 50옴입니다”라고 속이는 역할이지 실제 시스템의 임피던스를 50ohm에 맞춰주지는 못한다.
- 트랩의 설정 주파수는 그 주파수를 “차단”한다는 뜻이다. 그 주파수를 통과시킨다는 뜻이 아니다!
- 동축케이블의 편조선도 필요시 안테나로 사용할 수 있다. 다만 이때에는 쵸크를 전송선의 어느 위치에 두느냐에 따라 안테나로 이용할 동축 케이블의 길이를 결정할 수 있다.
- 쵸크는 가능하면 써라
- 쵸크가 있든 없든 접지는 필요하다. 쵸크는 공통 모드 전류를 차단하는 것이지 낙뢰등의 문제를 해결해주지는 못한다.
- 쵸크는 HF에서는 5k Ohm을 목표로 하나 해당 주파수에 따라 필요한 임피던스 값이 다르다.
- 동축케이블을 최대굽힘은 직경의 10배가 일반적이다. 제조사 설명을 참조할 것
- 커넥터는 좋은 것을 써라
- 트랜시버 이후의 설비에서 각 부분의 실제 역할은 다음과 같다.
- 임피던스를 “속이는” 장치 - 튜너
- 네트워크의 임피던스를 실제로 바꿔주는 장치
- 매칭기법 (L 매칭, 감마 매칭등..)
- 스텁(stub)
- 임피던스 변환형 balun
- 1:1 current balun (Balun의 핵심 목표는 비대칭 구조를 대칭 구조로 변환하는 것, 공통 모드 억제)
- choke (공통 모드 전류의 억제. 급전점/전송선 어디든 배치 가능)
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