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전자기 잡음을 해결하기 위한 페러데이 새장(Faraday's cage)

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직장에서 무선 노이즈로 고생을 했습니다 지난번 글에서 말씀드렸지만, 노이즈 해결을 위해 BPF도 구입 을 하고, 최종적으로 공기청정기가 원인 인 것을 발견했습니다.  이후 교신을 할 때마다 공기청정기를 끄고 시도했는데요, 하다보니 은근슬쩍 귀찮음을 느끼고 있었습니다.  공기청정기에 의한 잡음이 제 아마추어 무선 생활을 불편하게 한 가장 큰 부분은 "노이즈로 인해 수신이 잘 되지 않는다" 였는데, 이 문제를 해결하려면 24시간 공기청정기를 끄고 있어야 하니까요.  결국 제가 "교신해야겠다"고 결심할 때만 공기청정기를 끄다보니 원인을 알아도 아마추어 무선 생활에 나아진 점은 하나도 없었습니다.  우연히 시작된 시도 그러다... 이번에 제 집에서 래디얼을 추가하기 위해 알루미늄 망을 추가한 것 이 기억 나시나요? 그걸 하고나서 약 2.5미터의 알루미늄 망이 남았지요. 원래는 그걸 베란다에 추가해 더 넓은 래디얼을 만들기로 했었는데요... 문득 이 알루미늄 망을 이용해 전자기 차폐를 하면 어떨까 싶어 알아봤습니다.  네, 페러데이 새장(Faraday's cage) 이지요.  페러데이 새장은 일반적으로 외부에서 유입되는 전자파를 차단할 때 사용하는데요, 이걸 반대로 해석해서 전자파 발생원을 이 새장으로 싸버리면 무전기에 유입되는 잡음이 줄어들지 않을까 생각했습니다. 어차피 페러데이 새장의 원리는 안이든 밖이든 아무튼 차단한다는 것이니까요.  직접 만들기 천만다행으로 알루미늄 망은 사람 손으로도 가볍게 접을 수 있고 또 일반 가위로도 절단이 가능하답니다.  원래는 예쁘게 만들려고 공기청정기의 사이즈도 측정해서 나름 설계도를 그렸는데, 막상 작업을 할 때에는 다 귀찮아서 그냥 손으로 꾹꾹 접어 케이블 타이로 묶어 버렸습니다.  결과  다음은 케이지가 없는 상태에서 무전기에 들어오는 잡음의 수준입니다. 9까지 도달하지요? 이러면 SNR이 1:1이 되어 신호를 들을 수 없는 상태가 됩니다...

안테나의 리턴 경로를 추가했습니다

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래디얼(radial)이라고 해야 할까요? 집의 베란다에 HF40CL 안테나 를 설치해 둔 것이 있었습니다.  이 안테나는 차량용 단축 안테나로 7.0㎒ 대응 제품입니다. 집에서도 간간히 HF를 하고 싶어서 설치를 했는데요, 생각보다 별로 좋지 않았습니다.  안테나를 설치하고 딱 한번 교신에 성공했습니다. 이후에는 교신을 못했는데요, 아무리 제가 CQ를 보내도 아무도 응답을 하지 않더라고요. 아무래도 베란다의 상황이 안테나의 방사저항을 충분히 올려주지 못해 방사효율이 많이 떨어져 그런 것 아닌가 하는 생각이 들었습니다.  기존 설치 형태 이 문제를 해결하기 위해 여러가지 생각을 했는데, 아파트 벽면을 따라 1층 화단에 접지까지 설치했지만 나아지질 않더군요. 결국 그대로 방치해 두고 수신용으로만 사용하다가 이번에 각오를 하고 개선을 하기로 했습니다.  기존 안테나 설치의 문제점 이 안테나는 방사패턴이 omnidirectional인데, 방사 전파의 일부가 베란다의 난간에 부딪혀 왜곡이 되거나 감쇄될 수 있음 이 안테나는 자동차 차체라는 거대한 금속면을 래디얼로 사용하도록 만들어졌는데, 베란다에 설치하면 접지는 있지만 충분한 리턴 경로가 확보되지 않음  이 두가지 문제를 해결하기 위해 다음과 같이 하기로 했습니다.  어차피 안테나의 끝 방향으로 아파트가 있어 전파가 반사되며 편파가 왜곡될 것이므로 그냥 수평으로 설치해 베란다의 스테인리스 난간과의 충분한 거리를 확보한다  알루미늄망을 창문과 난간 사이에 넓게 설치해서 기존보다 넓은 리턴 경로를 확보한다 실제 제작과정 어느 정도의 래디얼 면적을 확보하기 위해 90 x 230Cm 정도의 알루미늄 철망을 사용했습니다.  스테인리스를 사용하지 않고 알루미늄을 사용한 이유는 첫째로 알루미늄이 스테인리스보다 전기전도도가 높다는 것이었고 두번째는 조작이 쉽다는 것이었습니다.  래디얼의 면적이 충분하지 않을 가능성도 있어 일단 90 x 500Cm를 주문했...

18MHz 케이지 다이폴

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심심해서 하나 만들었습니다 DX 교신을 하고 싶어서 만든 것인데요.....  케이지 다이폴(Cage dipole) 케이지 다이폴은 특별한 것은 아닙니다. 우리가 안테나에 대해 공부를 해보면 두 가지를 알게 되는데요:  표피효과(Skin effect) : 고주파는 전선의 표면으로 흐르고 심부로 흐르지 않는다 안테나의 굵기 : 안테나의 굵기가 굵어지면 굵어질수록 SWR의 변화가 둔감해진다 이 두가지를 생각해보면, 안테나의 표면적을 최대한 넓혀 안테나 자체의 직경이 커진 것처럼 만든다면 특정 대역폭을 최대한 유용하게(낮은 SWR 값으로) 사용할 수 있다는 뜻이 됩니다. 그리고 이 목적으로 만들어진 것이 케이지 다이폴입니다.  케이지 다이폴은 이렇게 생겼습니다.  가운데 급전점이 있고, 좌 우로 안테나 케이블을 여러개 배치하는 것입니다. 이때 참고해야 할 것은 다음과 같습니다.  밸런이 연결되는 급점전에서 모든 전선은 만난다 양측 끝으로 안테나(전선)가 퍼질때 안테나간의 간격은 대략 20~30Cm가 필요하다 (스프레더 또는 스페이서가 필요함) 안테나 말단(양측 끝)에서는 모든 전선이 만난다 반파장 다이폴 형태로 만든 경우, 임피던스는 일반 다이폴과 동일하다 (1ƛ 높이에서 73.13Ω) 간단하지요? 이 안테나의 제작시 가장 큰 어려움은 구조적인 문제이지 전자기학적 문제는 아닙니다. 무슨 말이냐 하면 모든 안테나 전선을 어느정도 간격으로 잘 띄워 놓아야 하는데 그때 스프레더를 직접 만들어야 하니 성가시고, 안테나 자체의 크기가 커지기 때문에 안테나 자체의 하중과 풍하중의 영향을 많이 받습니다.  실제 제작 우리 같은 아마추어 무선사는 앞의 그림처럼 4개 이상의 전선을 사용할 필요는 없다고 합니다. 전선을 여러개 사용하면 할수록 더 넓은 대역폭을 사용할 수 있게 되지만 구조적인 부담이 증가하니까요. 그래서 햄의 경우에는 2개의 전선만 사용해도 충분하다고 합니다.   저는 제작 과정을 편하게 하기 위해서 안테나 ...

앤더슨 커넥터(Anderson connector)

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앤더슨 커넥터에 대해 알아봅니다 오랫만이지요? 지난번 VHF 리니어 앰프를 태워 먹은 후 우울해져서 블로그 작성을 등한시 했습니다. 그래도 교신은 꾸준히 하고 있었고요.  그 사이에 여러가지 일이 있었는데 오늘부터 하나씩 포스팅을 하려고 합니다.  앤더슨 커넥터란 앤더슨 커넥터는 대전류를 공급하는 전원 케이블에 사용하기 위해 나온 제품입니다. 앤더슨 파워 라는 회사에서 만들어진 제품인데요, 조금 적은 전류를 공급하기 위한 파워폴(PowerPole)이라는 제품군도 포함하고 있습니다. 두 제품을 간단히 살펴 보겠습니다.  앤더슨 커넥터의 스펙과 허용전류 보시다시피 50A부터 최대 350A까지의 대전류를 공급할 수 있게 되어 있습니다. 이 제품 중에서 미국의 햄들이 가장 많이 사용하는 것은 역시 50A용 입니다.  하지만 실제로는 대부분의 아마추어 무선사들이 이것보다 적은 전류를 사용하기 때문에 파워폴을 많이 사용합니다.  앤더슨 파워폴 커넥터 기존 앤더슨 커넥터와 파워폴의 차이는 색깔이 다양하게 있다는 것 뿐만 아니라 각각의 커넥터를 서로 끼워서 조립이 가능하다는 것입니다. 예를들어 위 그림의 붉은색 커넥터와 검은색 커넥터를 연결해 한 덩어리로 만들 수 있습니다. 물론 이렇게 조립을 한 후에는 수축튜브 등으로 단단히 조여주면 흩어질 일이 없고요.  꼭 필요할까?  일단 앤더슨 커넥터의 가장 큰 장점은 조립시 극성을 틀리지만 않으면 이후에는 극성을 신경쓰며 연결할 필요가 없다는 것과, 대전류가 흘러도 문제가 없기 때문에 50A이상의 전력을 무전기로 공급해야 하는 아마추어 무선사들에게는 마음 편한 제품이라는 것입니다.  제 경우에는 Icom 제품의 전원 케이블이 너무 길게 나와서 (3미터) 이걸 세 등분을 한 후 짧게 사용하거나 길게 사용하고 싶을때 커넥터로 연결해 사용하는 방법을 쓰고 있습니다.  사진을 보시면 아시겠지만 + 극과 - 극이 표시가 되어 있고, 조립시 이 극성만 잘 맞추면 ...

집의 장비를 재정비 했습니다

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책상이 너무 좁아서요 책상 한 귀퉁이에 장비를 얹어놓고 쓰고 있었는데요. 리니어 앰프가 들어오고 VHF와 HF를 넘나들며 교신을 시도하기 시작하니 아무래도 책상이 너무 비좁았습니다. 그래서 예전에 딸아이가 쓰지 않고 버려 둔 이동식 수납함을 꺼내어 개조를 하기로 했습니다.  이케아에서 예전에 산 물건인데요, 수납함을 모두 거꾸로 부착했습니다. 이렇게 하지 않으면 장비의 컨트롤에 어려움을 겪을 것이니까요.  대충 설계도는 다음과 같습니다 :  안테나 튜너가 있는 형태와 없는 형태, 두 가지 상황을 고려했습니다. 네, 물론 이것은 삽질을 몇 차례 반복한 후 결정한 형태입니다. 모든 장비가 동축 케이블과 전원선으로 얽혀있기 때문에 실제로 가장 중요한 부분은 동축 케이블의 플러그를 어떤 녀석으로 하느나 하는 것이었습니다.  그리고 특이할 사항은 IC-705용 안테나 튜너인 AH-705는 최대 10W의 출력밖에 견디지 못하기 때문에 사용하지 못하는 제품으로 결정났습니다. 안테나 튜너를 사용하려면 따로 사야 하는 상황이 되었습니다.  성진정보통신의 PL-259 커넥터입니다. 사진으로 찍으로 티가 나지 않는데, 플러그 부분이 은도금 처리가 되어 있는 것으로 보이더군요. 광택이 달랐습니다.  필요한 수 만큼 동축 케이블을 자르고 커넥터를 붙이는 일을 한참 했습니다. 그리고 다음과 같이 정리했습니다. 사진이 좀 이상하게 찍혔는데, 특별한 것은 없습니다.  가장 아랫층에는 전원공급장치와 MFJ의 인공접지를 두었고요, 두번째 칸에는 앰프를 넣을 공간을 확보했습니다. 앰프는 발열이 워낙 심하기 때문에 다른 장비와 같이 두는 것이 위험할 것 같더라고요. 나중에 HF용 앰프를 사게 되어도 이 두번째 칸에 모두 몰아 넣을 생각입니다. 그리고 가장 위에는 SWR 미터와 IC-705를 두었습니다.  나중에 안테나 튜너를 구입하게 되면 위치를 좀 더 조절하게 되겠지만 일단은 이렇습니다. 사진의 앞에 보이는 동축 절...

TMB가 도착했습니다!

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대충 "타이어 마스트 베이스"라고 해야 할까요?  이런 방식입니다.  우선 적당한 평지에 마스트 베이스를 놓습니다. 그리고 자동차를 움직여 큰 철판을 꾸욱 밟으면, 그 무게로 마스트 베이스가 단단하게 고정되는 것이지요. 단순 무식하지만 이것보다 야외에서 확실하게 안테나 마스트를 고정할 수 있는 방법도 없을 것 같습니다. 아무리 가벼운 차라고 해도 1톤 정도 되니까요.  가격이... 많이 비싼 것이 흠이었습니다. 한국에서 누가 야매로 만들어서 팔았다면 얼마나 좋았을까. 아마 일본에서도 이 제품을 원하는 사람은 그리 많지 않을테니, 결국 이 제품 가격의 80% 가까이는 재고 유지비용이 아닐까 싶습니다.  후쿠오카에서 배를 타고 왔습니다. 무게가 6.7kg이나 하는데 비행기를 탔으면 어떤 일이 벌어졌을지 정말 상상하기도 싫습니다.  뭔가 무식해 보여... 일제, 특히 다이아몬드사의 특징상 깔끔한 마감을 기대했는데 전혀 그렇지 않았습니다.  두꺼운 철판을 다소 거칠게 용접한 느낌이라고 할까요? 심지어 마스트를 단단하게 잡아 주는 부위의 너트는 볼트와 이가 맞지 않았습니다.  아무튼 조립하면 이런 형태가 됩니다.  위의 두 개의 나비 볼트는 설치한 마스트를 붙잡아주는 역할입니다.  그리고 아래 세 개의 볼트는 바닥판에 고정된 철판을 세 군데에서 조여, 마스트 베이스를 붙잡아 주는 역할입니다. 특이한 것은, 가장 아랫쪽의 볼트는 마스트 베이스를 관통해서 고정하도록 되어 있다는 것입니다. 그러니 마스트는 살짝 공중에 뜬 느낌? 입니다.  뭐랄까.. 지옥의 원가절감 냄새가 나서 좀 그렇긴 하지만, 아무튼 단단합니다.  에잉...  가장 밑의 볼트는 마스트 베이스를 관통해 고정하는 것 말고도 한가지 기능이 더 있었습니다.  사진을 보시면 위쪽에 나비 볼트가 두 개 있었지요? 이 나비 볼트의 끝이 삽입된 마스트에 직접 닿으면 마스트에 손상이 올 수 있으니 보호 목적...

50Cm 동축 케이블을 두 개 만들었습니다

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BPF와 연결을 위한 준비입니다 이번에 세르비아(!?)에서 주문한 밴드 패스 필터(Band Pass Filter, BPF)의 커넥터 타입는 N J 입니다.  이 제품을 구입하기까지 우여곡절도 많았지만 아무튼 조만간 도착할 예정에 있습니다.  그냥 N P ~ PL-259 어댑터를 쓰면 되기는 하는데, AliExpress에서 주문한 어댑터들은 작동시 어댑터 부위의 발열이 있더라고요. 이 말인 즉슨 어댑터 자체가 50Ω 임피던스를 제대로 맞추지 못한 것 아닌가 하는 생각을 들게 만듭니다.  어차피 이번 네트워크 구성이 최종적인 형태이기 때문에 - 이제는 더 이상 어떻게 할 방법이 없습니다. BPF 까지 썼는데 잡음이 자글자글하면 진짜 포기해야 하니까요 - 신뢰도 떨어지는 AliExpress 어댑터는 쓰지 않고 동축 케이블을 직접 조립하기로 했습니다.  국산입니다, 국산! 성진정보통신 의 제품입니다. 한국에 진짜 몇 개 남지 않은 국내생산 커넥터이지요.  전에도 말씀드렸지만 안테나 북 을 보면 "제발 족보도 알 수 없는 커넥터를 쓰지 마라"는 말이 있지요. 아마추어 무선과 관련한 대부분의 문제가 커넥터에서 발생하기 때문에 그렇다고 합니다  그래서 열심히 알아보고 이 회사를 찾아냈답니다. 암페놀 제품을 구입할 수도 있기는 하지만 가격이 2.3배 정도나 되니까요. (대부분 Silver coating 을 해 두었더라고요) N P 형태로 RG-58 대응형 입니다. 보시면 아시겠지만 크림프 방식입니다.  좀 아쉽지만 PL-259는 예전에 AliExpress에서 구입한 것을 썼습니다. 아직 재고가 있는데 새것을 쓰는 것은 좀 그렇잖아요. ㅎㅎ  혹시 나중에 문제가 생기면 깔끔하게 잘라버리고 새로 연결하면 되니까 괜찮습니다.  이제 기다림의 시간입니다 실제 테스트는 다음주 월요일 정도에 가능할 것 같습니다. DHL의 배송상황을 보니 정말 눈깜짝 할 사이에 제품이 인천공항에 도착했던데요, 오늘 업무 ...

7㎒ 모노폴 만들고 왔습니다

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DAP 600이 도착해서 야외 테스트 했습니다 대단한 것은 아닙니다. 다이아몬드사의 6m 마스트 에요. 처음에는 영국의 MoonRaker 제품을 사려고 했는데 이쪽이 조금 비싸도 배송에 문제가 적을 것 같아 선택했습니다. 하지만 도착까지 한 달이 걸렸습니다. 12월 중순에 주문했는데 한차례 배송이 취소가 되었고 다시 주문해서 어제 제품을 받았습니다.  마스트와 함께 마스트 삼각대도 같이 도착했습니다.  어제 간단히 사용법을 확인한 후, 마스트의 끝에 밸런을 설치했습니다. 지난번 고출력 밸런을 주문했을 때 받았던 베이클라이트 판이 있어서 그걸 이용해 고정했습니다.  양면 테이프와 케이블 타이를 이용해 베이클라이트에 밸런을 고정했고, 이 판을 다시 마스트에 고정했습니다. 야외 설치 안테나용 전선은 Flex-Weave™를 사용했습니다.  사진으로 찍으면 구별이 안되기 때문에 마스크로 조금 조정했습니다.  역시 20m는 길더군요. 그리고 마스트도 6m까지 전부 올리지 않았지만 상당한 높이가 되었습니다. 좀 휘청거리길래 무서워서 4m 정도 높이에서 교신을 시도했습니다.  이상하게 SWR이 높더군요. 네, 이상할 정도로요. SWR이 5가 나왔습니다. 몇 차례 안테나 분석기로 테스트를 해 본 후, 서지 어레스터 부분에 문제가 있는 것을 확인했습니다. 커넥터를 뺐다 다시 연결하니 바로 정상이 되더군요.  오늘의 사고뭉치 였습니다! 아무튼 다시 조정한 후, 교신을 시도했는데, 간신히 한 분과 교신에 성공했습니다. 이번에는 안테나가 동쪽을 향하고 있었고 교신은 서쪽에 계신 분과 했네요. 최근 광대역 멀티밴드 다이폴을 만들어 아마추어무선연맹에 자료를 올려주신 분과 직접 교신을 해서 즐거웠습니다. 아무래도 요즘은 무언가 직접 DIY 하시는 분이 적다 보니 이렇게 만나는 것도 즐거웠답니다.  컨디션이 별로 좋지 않은 날이었기 때문에 바로 돌아왔습니다.  교훈 다음에 다시 안테나 전개를 하면 최종 안테나 ...