반파장 다이폴 안테나

소개글

반파장 다이폴 안테나에 대한 보고서 자료입니다.

목차

-안테나의 역사

-안테나란?

-안테나의 특성

-안테나의 S파라미터

-안테나의 공진

-안테나 무선통신의 원리

-빔패턴

-반파장 다이폴

-적용 분야

본문내용

을 /12 이상 길게 취하는데 따라 안테나의 방사저항은 급격히 저하하게 되므로 피더와의 정합은 어렵게 되고, 또 안테나의 Q도 점점 높게 되어 동조가 예리하게 된다.
따라서 특히 부득이한 경우 이외에는 벤트부분의 길이는 전체길이의 50[%]까지 즉, 선단에서 /8가 한도라고 생각하는 편이 좋다. 급전점 임피던스는 /12 벤트에서 50∼70[ ], /8 벤트에서는 35∼50[ ] 정도가 되므로 동축 케이블로 급전하는 경우에는 5D-2V, RG-8/U 등 50[ ]의 것이 적당하다.
또 지향특성쪽은 벤트부분의 영향으로 수평 더블릿보다 복잡한 것이 되어 그림 5-73과 같은 인버티드 V형 안테나의 지향성에 가까운 것으로 추정할 수가 있다.
⑤ 단축 다이폴(로딩 다이폴)
벤트 더블릿이나 인버티드 V형 안테나는 도선을 펴는 방향을 도중에서 접어 굽히든가, 경사시키든가 하여 외견상 수평방향의 길이를 단축하였는데, 그림 5-76과 같이 중앙급전점 또는 도선의 도중에 로딩 코일을 부착하여 안테나의 수평방향의 길이를 /2 이하로 단축할 수도 있다.
이 안테나는 역시 3.5,7[MHz]에서 안테나 공간이 부족한 경우, 또 14∼28[MHz]에서 도선 대신에 알루미늄 파이프 등을 써서 양단의 지지를 없게 하고 로터리 다이폴로 하는 경우에 사용된다.
이 단축 다이폴의 원리는 앞에서 설명한 연장 코일 또는 로딩 접지 안테나와 꼭 같으며, 도선을 짧게 하므로 생긴 커패시티브 리액턴스를 그만큼 코일의 인덕티브 리액턴스로 상쇠하여 사용주파수의 파장으로 동조시키려는 것이다.
로딩 코일의 인덕턴스는 엘리먼트의 굵기, 단축비(안테나의 길이와 반파장의 비), 코일의 삽입 위치에 따라 안테나가 동조하는 값이 틀리게 된다.
안테나의 성능상에서는 급전점보다도 엘리먼트의 중간에 코일을 삽입하는 방법이 바람직하겠으나 반면 코일의 인덕턴스는 급전점에서 떨어질수록 큰 값의 것이 필요하게 되어 당연히 권수가 늘고, 너무 단축비를 작게 하면 코일의 Q가 내려가 손실도 급격히 늘게 된다. 따라서 안테나의 성능을 저하시키지 않으려면 단축비는 50[％] 정도까지만 생각해야 한다.
급전점에 로딩 코일을 삽입하는 방법에서의 코일의 리액턴스는 엘리먼트가 파이프상으로 굵은 경우 안테나 길이 / 파장과 급전점 임피던스와의 관계에서 대강의 값을 정할 수가 있다.
이 값은 편측 엘리먼트에 대한(접지 안테나에 대한 것) 것이기 때문에 수평 다이폴의 경우 2배를 하고, 로딩 코일의 리액턴스는 약 600[ ]이 있으면 된다.(인덕턴스 약 4.5[ H], 외경30[mm], 피치 1.6의 코일에서 약 12T)
HF대의 로 밴드로는 아무래도 엘리먼트에 외경 2[mm] 정도의 동선을 사용하게 되는데, 그 경우에는 단축비 0.7 정도로 취해도 급전접의 리액턴스는 500∼600[ ]이 되고, 단축비 0.5에서는 1[K ]이상이나 되어 로딩 코일의 인덕턴스가 크게 되고, 동조가 대단히 예리하게 되므로 그대로는 사용하기 어렵게 된다. 아무래도 단축 다이폴로 하는데는 엘리먼트의 지름을 등가적으로 굵게 하기 위해 사다리 피더와 같이 도선을 2개 평행으로 5∼10[cm] 간격으로 펴서 병렬 접속을 하든가 또는 TV용 리본 피더의 양단을 쇼트하여 사용한다. 그렇게 하면 엘리먼트의 등가적인 굵기와 길이의 비가 훨씬 작게 되어 커패시티브 리액턴스가 줄고 실용이 된다.
이 단축 다이폴은 당연하지만 사용할 수 있는 주파수 범위가 좁고, 이것은 소형화한 안테나의 공통된 단점이다. 따라서 동조주파수를 희망주파수에 조정하기 위해 대강인 경우에는 코일의 권수를 가감하고, 나중에는 엘리먼트의 길이를 카트 앤드 트라이로 세밀하게 조정하지 않으면 안 된다.
⑥ 폴디드 다이폴
이 안테나의 임피던스 변환작용에 대해서는 이미 설명하였으므로 여기서는 제작이 간단한 TV용 리본 피더를 사용한 폴디드 다이폴을 취급하여 본다.
그림 5-77에 표시한 바와 같이 안테나 부분의 길이는 /2 의 95[%]로 취하고, 급전점에서 좌우 /4*(속도계수)의 길이인 곳과 양단에서 심선을 쇼트한다. 피더의 속도계수는 메이커에 따라 약간 다르지만 0.82∼0.85로 취한다. 이 안테나는 단선의 수평 다이폴보다 주파수 범위가 넓고, 동조는 브로드하므로 수평부의 길이. 도중의 쇼트점까지의 길이가 크리티컬하지 않고, 그림의 치수를 그대로 사용할 수 있다. 피더의 도중에서 쇼트하는 것은 엘리먼트의 편측을 선단 쇼트의 피더로 보았을 때의 길이를 /4로 하고, 입력 임피던스를 무한대로 하기 위해서이다.
폴리드 다이폴의 이득, 지향성은 보통의 /2 다이폴과 꼭 같으나, 고조파 관계에 있는 주파수에서 멀티 밴드로 사용할 수는 없다. 또 급전점 등의 심선 노출부는 방수처리, 단선이나 접촉불량 방지를 위해 피더의 토막 등의 폴리에틸렌을 가열하여 녹인 것으로 굳히면 장기간의 사용에 견디게 된다.
적용분야
다이폴안테나
안테나 전체가 반송파 파장의 1/2길이인 안테나이며 중앙에서 급전한다. 모든 안테나의 기본이 되는 안테나이며 안테나의 원조로 불린다 단파대용의 안테나등에서 사용되는데 최근에는 단파자체의사용이 줄고 있기 때문에 볼 수 있는 기회가 적어지고 있다 현재는 원양어업을 하는 어선 등에서 비교적 이용되고 있고 그밖에 한정된 아마추어 무선에서 이용되고 있다.
1/4파장 다이폴 안테나
지면에 수직으로 세운 1/4파장의 폴 안테나로 대지를 반사면(전기적 기기적으로 만든 반사면 일지라도 가능)으로 하고 결과적으로 1/2 파장이 다이폴 안테나를 수직으로 세운 것과 동일한 효과를 가진다 전파는 이 안테나를 중심으로 하여 전파가 고리처럼 수평방향으로 동일하게 넓게 퍼져가는 성질(무지향성)이 있다. 휴대 자동차 전화를 비롯하여 이동통신에 널리 사용되고 있고 차량 탑재용과 트랜시버에 장착되어 있는 것은 휩 안테나로 불리고 있다. 또한 중파 방송용 안테나도 기본으로는 이 안테나와 같은 종류로 간주할 수 있다 실제로는 중파방송에 적합한 지향성을 얻기 위해 정관(링)을 사용하여 등가적으로 1/4파장보다 더 긴 안테나를 구성하고 있다 대전력의 중파 방송용으로는 백 수십 미터의 높이가 되기 때문에 정관을 부착한 철탑 자체가 안테나로 사용된다.

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