눈으로 안테나를 식별하세요

Jan 09, 2024

그것은 라디오 아마추어들이 수년에 걸쳐 익히는 기술이지만, 모든 사람이 공유하지 않는다는 사실을 발견하면 때로는 놀랍게 다가옵니다. 마스트나 옥상에 있는 안테나를 무심코 쳐다보고 그것이 무엇에 사용될지 추측하는 능력입니다. 물론 이것은 허공에서 무선 신호를 정신적으로 해독하는 직관적인 능력을 의미하지는 않지만, 우리 대부분은 주어진 안테나를 보고 그 주파수와 성능에 대한 많은 정보를 즉시 수집할 수 있습니다. 이 특권적인 지식은 베이비 햄에게 무선 아마추어 자격증을 수여하는 비밀 의식에서 엘머 가문으로부터 전수된 것인가? 전혀 그렇지 않습니다. 실제로 옆에 있으면 몇 가지 요령을 공유해 드리겠습니다.

우리는 일반적으로 주파수를 메가헤르츠로 생각하지만 때로는 킬로헤르츠나 기가헤르츠로 생각합니다. 그러나 주파수 동전의 다른 면은 자유 공간에서 이동하는 한 주기의 길이인 미터 단위의 파장입니다. 빛의 속도로 이동하는 전파의 기능은 주파수가 빛이 1초에 이동하는 거리에 맞춰질 수 있는 사이클 수에 해당한다는 것입니다. 따라서 빛의 속도를 초등학생의 초당 3 x 10^8미터로 간주하면 파장이 3 x 10^8을 주파수(헤르츠)로 나눈다는 의미입니다. 공식의 보다 실용적인 버전은 300을 메가헤르츠 단위의 주파수로 나눈 값이 미터 단위의 파장을 반환한다는 것입니다. 따라서 예를 들어 100MHz의 파장은 3미터입니다. 주파수가 낮을수록 파장이 길어지므로 저주파 안테나가 고주파 안테나보다 큽니다.

특정 주파수의 파장을 알면 이를 사용하는 데 필요한 안테나 크기를 즉시 알 수 있지만 100MHz용으로 설계된 3미터 안테나만큼 간단하지는 않습니다. 대신 전형적인 안테나는 파장의 일부(보통 1/2 또는 1/4)를 사용하므로 안테나 유형을 식별하는 요소가 즉시 작동합니다. 차이가 있는 치수를 추측하는 기술을 연마해야 합니다. 이를 위해 종종 참조용 마스트나 쉽게 측정할 수 있는 구조가 있는 것이 유용합니다.

가장 기본적인 안테나 설계는 많은 독자들에게 친숙할 것입니다. 다이폴은 각각 1/4 파장 길이의 두 도체를 직선으로 배열하고 중앙에 동축 급전 장치를 연결하는 것입니다. 이는 많은 다른 설계가 파생된 안테나이므로 다른 안테나 설계 내에서 이를 발견하는 방법을 알면 해당 주파수에서 1/4 또는 1/2 파장이 얼마나 긴지 즉시 처리할 수 있습니다. 따라서 100MHz 안테나는 3미터 파장의 절반, 즉 길이가 약 1.5미터입니다. 88~108MHz의 FM 라디오 쌍극 안테나를 가진 사람이 나타날 때까지 옥상 주위를 둘러보면 그 크기 정도일 것입니다.

옥상, 유틸리티 건물 및 기타 장소의 안테나 주위를 살펴보면 그 중 쌍극자 안테나가 거의 없음을 알 수 있습니다. 그 중 다수는 긴 뾰족한 부분, 직각으로 요소가 늘어선 중앙 붐 또는 중앙 붐을 따라 있는 삼각형 모양의 요소 배열입니다. 옥상 TV 안테나는 발명가의 이름을 따서 Yagi-Uda 어레이라고 불리는 유형의 좋은 예입니다. 그들은 전파를 사용하여 무선 에너지 전송 시스템을 만들기 시작했고 대신 쌍극자가 일련의 수동 요소로 결합된 고도로 지향성 어레이를 만드는 방법을 발견했습니다. 그러나 쌍극자는 여전히 동일하므로 크기를 추정할 수 있다면 주파수를 정확히 파악할 수 있습니다.

Yagi-Uda 배열과 유사한 또 다른 유형의 안테나가 있는데, 특징적인 삼각형 모양을 제외하면 매우 유사해 보입니다. 이것은 로그 주기 안테나라고 불리는 광대역 안테나이며 서로 다른 주파수의 쌍극자의 배열입니다. 그러나 각 쌍극자의 크기를 추정할 수 있다면 가장 큰 것과 가장 작은 것을 보고 주파수의 확산을 계산하는 것이 가능합니다.

Yagi-Uda와 로그 주기 안테나는 모두 방향성이 있으므로 주파수를 계산하는 것 외에도 통신하는 스테이션이 어디에 있는지 알 수 있습니다. 나는 한때 오토바이를 타고 옥스퍼드셔의 골목길을 샅샅이 뒤지며 지역 마을 수생 식물의 기지국을 찾기 위해 이런 식으로 보낸 적이 있습니다. 각각의 수생 식물은 작은 돛대에 약 450MHz의 야기를 가지고 있었기 때문입니다. 지도에서 나는 기준점을 찾을 수 있었는데, 그것이 내가 살고 있는 작은 마을의 하수 처리장에 있다는 것은 그다지 놀라운 일이 아니었습니다.