LC 트랩(LC Trap)을 만들자 - 1

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제 계획에서 가장 핵심이 되는 부품입니다 안테나에서 트랩(Trap)은 말 그대로 함정 같은 것입니다. 트랩은 트랩에 설정된 주파수 대역을 넘어서는 주파수는 차단하는 부품이지요. 일종의 "안테나에 설치하는 밴드 패스 필터(Band Pass Filter, BPF) 같은 것이라고 할까요?  예를들어 7㎒ 트랩을 만들었다고 하겠습니다. 이걸 안테나의 중간즈음 설치하면, 7㎒의 신호가 안테나로 들어오면 트랩은 이 신호를 통과시켜주지만 10.1㎒나 3.5㎒ 같은 신호가 들어오면 마치 뒤에 아무것도 없는 것처럼 신호를 차단해 줍니다(전기적 단절). 이걸 이용해 보통 멀티밴드 안테나를 많이 만든다고 합니다.  보통 요렇게 커패시터와 인덕터를 병렬로 연결한 후, 이 회로뭉치를 안테나에 직렬로 연결하면 된다고 합니다.  결국 부품이라고는 커패시터와 인턱터(그냥 에어 코일을 만들면 되니까 실제로는 커패시터 하나만 필요함)만 있으면 누구나 쉽게 만들 수 있습니다. 거기다 최근에는 동축 케이블을 잘라서 트랩을 만드는 기술이 알려져, 모두들 값싸게 트랩을 만든다고 하더군요. 저는 그냥... 전자부품을 써 보고 싶어서 전통적인 LC 트랩을 만들기로 했습니다.  필요한 공식 공진주파수를 계산하는 공식 하나만 있으면 됩니다.  예를들어 목표로 하는 주파수 대역이 7㎒라면, 이 대역의 중심 주파수인 7.1㎒를 f 0 에 넣고, 계산하시면 됩니다. 다만 변수가 두 개이니, 커패시터와 인덕터(코일) 중에 하나를 미리 정하시는 것이 좋습니다. 뭐, 커패시터는 우리가 만들 수 있는 것이 아니니 당연히 상용 커패시터를 먼저 고른 후에 그에 맞는 인덕턴스 값을 정하면 됩니다. 제 경우에는 코일을 최대한 짧게 감고 싶어서 470pF 짜리 마이카 커패시터를 선택한 후 계산했습니다. 그러면 7.1㎒ 대역에 대해 1.085µH가 나오더군요.  커패시터 주문 보통 안테나와 같은 고주파 회로, 그리고 고전압이 걸릴 수 있는 상황이라 사용할 수 있는 커패시터는 마...

멀티밴드용 Bent Trap Dipole 구상중

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이런 디자인을 만들어봤습니다 Multiband Bent Trap Dipole for 7㎒/10.1㎒ 크게 세 개의 다이폴을 구상하고 있는데요 :  7 ㎒/10.1 ㎒ 다이폴 14 ㎒/21 ㎒/28 ㎒ 다이폴 50 ㎒ 다이폴  상황에 따라 14 ㎒/21 ㎒와 28 ㎒/50 ㎒로 나눌 수도 있을 것 같습니다. 아무튼 총 세 개의 다이폴이네요. 이런 구상을 하게 된 것은 모든 대역에 맞춰 다이폴을 총 6개나 치는 것(Fan dipole)은 현실적으로 무리가 있고 교신에도 어려움이 있을 것 같아서 그렇습니다. 마음 같아서는 모든 다이폴을 하나의 선으로 만들어 버리고 싶지만 그건 트랩(Trap)의 무게로 인해 무리가 아닐까 하는 생각이 들어서요.  일단 현재 목표는 다음과 같습니다.  하나의 안테나로 최소 2개 이상의 대역을 해결해야 함. 안테나는 설치와 해체가 용이하도록 만들어야 함. Trap은 LC 트랩을 사용할 것. 밸런에 과도한 장력이 걸리지 않도록 처치할 것.  비용을 최대한 아끼나, 가능한한 상용 완성품에 가깝도록 제작할 것.  특히 여기서 가장 중요한 것은 "설치와 해체가 용이할 것"이 아닌가 생각합니다.  제 경우에는 장기간 한 장소에 설치하는 것이 아니라 그때그때 나무에 매달아 사용하는 떠돌이 스타일이니까 이 문제가 가장 중요하다고 생각했습니다. 특히 자동차 트렁크에 넣어 두었다가 다시 전개를 할 때, 전선이나 로프가 엉켜서 시간을 잡아먹는 문제를 최대한 해결하고 싶습니다.  "트랩은 고조파를 통과시키나?" 이 문제에 대해 chatGPT에게 물어봤는데, 처음에는 트랩은 통과시킨다고 했다가 나중에 40m/20m 듀얼밴드 트랩 다이폴에 대해 검색하며 물어보니 또 안된다고 하더군요. 이해가 안가고 있습니다. 제가 The Antenna Book의 트랩 챕터를 아직 다 못 읽어서 답을 모르겠네요. 좀 더 읽어보고 결론을 내려야 할 것 같습니다. 아니면 HAM들이 잔뜩 있는 레딧(Reddit)에...

4NEC2 한글 튜토리얼

제가 보려고 번역기 돌렸습니다 DeepL 최고에요. 요즘 이걸로 The Antenna Book도 번역해서 저만의 책을 만들고 있습니다. 물론 이건 저작권 문제가 있어서 공개를 못하고 혼자 보려고요.  아무튼 안테나 모델링에 사용하는 4NEC2 프로그램의 튜토리얼 파일을 한글로 번역했습니다.  제대로 확인을 안했기 때문에 다소 조악할 것 같기는 하지만, 그래도 이런 프로그램 사용법까지 영어로 보고 있으면 머리가 피로해질 것 같아 올립니다.  아래 파일은 https://www.qsl.net/4nec2/ 에 있는 튜토리얼 파일 네 개 입니다.  Tutorial 4NEC2  NEC Tutorial2 Electric Dipole Antenna Simulation Wire Antenna Modellin with NEC2 아참, 이 프로그램은 윈도우즈 전용입니다. 

20km 돌파

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VHF로 20km까지 교신 성공했습니다 11월 30일 일요일에 당직이었습니다. 당직이라서 직장에 있었는데요, 당장 긴급연락이 없어서 오전에 잠시 건물 옥상에 올라가 HF 안테나를 설치했습니다. 아래의 사진을 보시면 아시겠지만 환경이 그다지 좋지 못해서 (공간이 협소하고 주위에 지형지물이 많다는 뜻입니다) 큰 기대는 하지 않았습니다.  거기다 지난번 제 대용량 밸런도 날려먹은 곳이 바로 이곳인지라.... 진짜 "그저 잘 작동이나 해라"는 마음로 설치를 했습니다.  이런 식으로 2.6m 삼각대에 밸런을 설치하고 좌우로 안테나를 설치했습니다. 처음에 안테나를 설치하고 나서 바로 작동을 시켜봤는데 수신도 잘 되고 송신도 잘 되지만 뭔가 이상했습니다. 그래서 VNA를 꺼내서 측정을 해보니 중심주파수가 0.5㎒ 정도 어긋나 있더군요. 그래서 그걸 조정한다고 대략 한시간 소모하고.. 다시 작동을 시켜봤습니다.  공진 주파수도 7.1㎒로 맞고 오토튜너를 꺼 보아도 SWR이 1.5 이하로 나타났는데 그럼에도 아무 응답이 없더군요. 아무래도 제 출력이 10W 여서 그런 것인지 아니면 수신은 어떻게 되더라도 송신을 하기에는 지형이 좋지 않았든지, 그것도 아니면 그냥 사람들이 절 싫어하는 것인지는 몰라도 아무튼 교신에는 실패했습니다.  그래도 지난번과 달리 송신/수신에 큰 문제가 없는 것을 보곤 "아, 지난번 밸런이 진짜 깨진 것이구나"하는 생각이 들었답니다.  VHF 높이 설치하기 HF 대역 장비를 모두 정리한 후 IC-705에 NR22LH VHF 전용 안테나를 설치했습니다. 삼각대가 2.6미터 정도이고 안테나 길이가 2.5미터 정도 되니까 저 사진의 총 길이는 5미터가 되네요. 어차피 안테나는 지상고(바닥에서 안테나 하단까지의 높이)를 기준으로 하니까 그냥 2.6미터이지만요.  TRS3로 잘 연결한 후 교신을 시도해 보았습니다.  사진에 표시된 별이 제 위치 입니다. 그리고 그 위치에서 교신에 성공한 두 위치를 표시했...

새로운 다이폴 안테나

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다이폴 안테나를 새로 만들었습니다 NanoVNA 의 사용법은 여기 를 참고하세요.  월요일에 당직을 해서 오늘 시간이 좀 났습니다. 다른 일도 있고 해서 오늘도 남양주 체육관의 공원에 갔는데요. 크게는 다음 목적이 있었습니다.  어제 만든 안테나의 튜닝 지난번 떨어뜨린 밸런(Balun)의 최종 확인 지난주에 다이폴 안테나를 만들 생각으로, 작정하고 전선 한 뭉치를 샀습니다.  직경 2.5mm 2 (2.5 sq)짜리 단심(단선) 케이블인데요, 한 묶음에 300미터였습니다.  아마추어 무선 생활을 시작해보니 항상 전선으로 이것저것 만들고 자르고 하게 되어서 아예 작정하고 한 묶음으로 샀습니다. 이게 제일 싸니까요. 그래서 어제 저녁에 두 시간에 걸쳐 전선을 자르고 끝을 인두로 납땜했습니다.  다이폴 안테나선 만들기 사실 아무것도 필요없습니다. 300/중심주파수(㎒)로 나눈 후 그 값을 4로 나누면 필요한 안테나의 총 길이 가 나오니까요. 중심주파수야 7㎒ 대역이라면 7.0㎒에서 7.2㎒이니까 이걸 더해서 2로 나누면 7.1㎒의 중심주파수가 나온답니다. 심지어 KARL 밴드플랜에 아예 CoA 라고 중심주파수가 적혀 있기도 하고요. 아무튼 이런 식으로 계산을 해보면 다음과 같은 결과가 나옵니다.  Center loading 다이폴 안테나의 한쪽 전선 길이  1.8125㎒ : 41.38m 3.525㎒ : 21.3m 3.795㎒ : 19.77m 7.1㎒ : 10.56m 10.125㎒ : 7.41m 14.175㎒ : 5.29m 18.118㎒ : 4.14m 21.225㎒ : 3.53m 24.94㎒ : 3.01m 28.85㎒ : 2.6m 52㎒ : 1.44m 위의 계산에서 이런저런 이유로 필요한 여분을 추가해 두개씩 만들었답니다. 어차피 안테나의 공진 길이는 안테나의 지상고(대지에서 안테나 급전점의 높이)나 여러가지 상황에 따라 달라지기 때문에 여유가 필요하니까요.  아무튼 이렇게 전선을 두개씩 주욱 자른 ...

장비를 하나 깨부순 것 같습니다

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네, 밸런(Balun)을 깨먹은 것 같습니다 한참동안 소식이 뜸했지요? 물론 아무도 보고있지 않다는 것을 알고는 있지만, 아무튼 그랬습니다.  하지만 여기서 조용한 대신 공중(On Air)에서 신나게 떠들고 있었습니다.  지난 일요일 새벽에 남양주에 나가 안테나를 치고 교신을 했습니다. 7㎒에서 놀았는데요, 제가 허허벌판이라고 생각했던 장소가 사실은 조기축구회의 주차장이었더군요. 모르고 안테나를 쳤다가 다른 차가 전선을 때려서 삼각대가 넘어지고 그랬습니다. ㅠㅠ  다행히도 아무 일 없이 교신은 잘 했는데요, 주말에 교신을 해보면 여러곳에서 연락이 와서 오히려 정신이 없을 정도입니다. 덕분에 로그북도 열심히 채우고 오늘 아침에는  QSL 카드도 분주하게 작성했습니다.  문제는 오늘입니다. 오늘 당직이라서 직장의 옥상에 7㎒ 안테나를 쳤는데요, 도중에 중심이 틀어지며 삼각대가 두 차례 넘어졌습니다. 이후... 밸런을 흔들면 뭔가 달그락 거리는 소리나 나네요. 뭔가 깨진 것 같은데 나사를 풀어도 케이스를 열 수 없게 되어 있어서 확인이 불가능했습니다.  교신은....? 밸런의 문제 때문인지, 아니면 직장의 옥상이 EMI 천지인지는 몰라도 아무튼 워터폴 스크린이 온통 노란색으로 나타나 아예 교신을 시도하지도 못했습니다. 슬픈 마음으로 장비를 정리하고 잠시 VHF(2m)를 켰답니다. 제 직장의 옥상에서 항상 대답해주시던 HL1ADD 국장님이 연락을 받아 주셔서 아주 잠시 교신한 후 일이 있어서 내려왔습니다.  두께가 약 6mm정도 되는 알루미늄인데 이게 휘었습니다 방에 돌아와 Basicomm에 메일을 보냈습니다. 혹시 내부 확인을 해서 수리가 가능한지요.  밝은 곳에서 보니 넘어질 때 충격이 얼마나 컸는지 삼각대도 휘어버렸고 밸런의 한쪽 모서리도 휘었더군요. 그걸 보고 그냥 허허 웃었습니다. 어떻게 할 수 있는 방법이 없으니까요.  만약 오늘 고장난 것을 해결할 수 없다면, 오늘 하룻밤새에...

"감전주의" 팻말 주문

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이런 것을 주문했습니다 다른 이유는 아닙니다. 제가 야외, 특히 원래는 사람들이 많이 모이는 체육공원과 같은 곳에서 교신을 하고 있기 때문에 혹시 모를 사고를 대비하기 위해 주문했습니다. 우리가 안테나를 핸디에 달아서 사용하거나 자동차에 달아서 사용하면 사실 큰 문제가 되지 않습니다. 남이 교신을 하고 있는데 핸디의 안테나를 거머쥐거나 자동차에 기어 올라가 안테나를 만질 인간은 없으니까요.  하지만 나무와 나무 사이에 설치하거나 삼각대에 설치해 교신을 하게 되면 이야기가 달라집니다. 무엇을 하는지 궁금해서 접근한 사람이 안테나 근처에 다가갈 수 있고, 그러다 별 생각없이 안테나를 만지는 불상사 - 언제나 인간은 우리의 상상을 초월합니다 - 가 발생할 수 있기 때문입니다.  잠시 계산해보면 다음의 결과가 나옵니다. 다음은 휩 안테나(Whip antennas)나 수직형 안테나(Vertical antennas)에 전력을 공급했을 때의 전압입니다. (SWR = 1.5:1, 임피던스 50Ω 기준) 그리고 다음은 반파장 다이폴 안테나에 전력을 공급했을 때의 전압입니다.  (SWR = 1.5:1, 임피던스 73.13Ω 기준) 생각보다 많이 높지요? 물론 전류가 그다지 크지 않기 때문에 이 정도 전압에서 심한 조직의 손상(화상)이 발생할 가능성은 그다지 높지 않습니다. 하지만.... 소송 은 얼마든지 걸릴 수 있습니다. 그리고 전기감전으로 인한 손상은 그 결과가 사람마다 천차만별이기 때문에 엄청난 고생을 하실 수도 있습니다.  그래서 주문을 한 것입니다. 대부분 안테나는 사람이 적은 쪽에 설치를 하고 사람들도 뭔가 전선이 많이 있으면 가까이 가지 않지만 그래도 혹시 모르니까요. 대신 안전 팻말을 달아 두면 또 이것 가지고 민원이 들어오고 잠시도 설치를 못하게 할 수도 있지만, 그래도 문제가 생기고 소송에 걸리는 것보다는 낫다는 생각입니다.  참고로 말씀드리자면, 미국에서 아마추어 무선사들의 전자파 노출에 대한 역학조사를 한 적이 있...