글쓴이 : SOONDORI
전(全)파장, 반(半)파장, 1/4파장… 이 우주 속에 <파장 대 수신 강도에 관한 물리 규칙>이 정해져 있음에도, 어떻게든 작게 만들되 전파장 안테나에 준하는 퍼포먼스를 원하는, 모순된 시장의 요구에 안테나 세상의 고민이 깊다.
* 관련 글 : 디지털 세상을 떠받치는 아날로그 기술 (3), GPS와 안테나
흔히, a) 긴 구리봉을 적당한 규칙하에 적당히 자르고 수직 방향으로 세워서 쓰는 1/n 파장 모노폴(Mono + Pole, 한 개 축) 안테나, 2) 꾀를 내서… 엇비슷한 형상인데 논리와 구조가 다른 1/n 파장 다이폴(Di + Pole = 두 개축) 안테나를 쓴다. (전자는 팡파레의, 심하게 휘청거리는 기다란 안테나, 후자는 BT/WiFi 장치에 붙어 있는 작고 검은 안테나를 상상하면…)
항상, 빈티지 만화영화 ‘이상한 나라의 폴’을 연상하게 되는 모노폴, 다이폴… 이하는, Bogdan Adamczyk 씨와 Alexander PearsonBuild 씨가 in-Compliance에 기고한 기사의 요약본. (2019년)
* URL : https://incompliancemag.com/sleeve-dipole-antenna-design-and-build/
동축 슬리브 다이폴 안테나 활용 목적은, 정확한 임피던스 매칭을 위한 수단 확보 그리고 그것을 이용하는 안테나 이득과 대역폭의 확장 두 가지이다.
우선, <다이폴 안테나> 범주에 들어가는…
1) 표준형, 대칭 구동 반파 다이폴 안테나
(▲ 온갖 곳에서 별별 의미가 부여하되는 ‘람다(λ)’는… 안테나 세상에서는 파장. a)와 같은 원론이, 동축 케이블을 쓰는 b)처럼 구현된다)
2) 개선형, 비대칭 구동 반파 다이폴 안테나와 동축 슬리브 다이폴 안테나
(▲ a) 임피던스 개선을 위하여… 수직 방향 안테나의 1/2에 급전점(Feeding Point)를 두는 균등형과 다르게, 엇박자로 배분. 그래서 비대칭형, b) 좌측 a) 그림의 d_2 영역을 원통형 금속관인 슬리브(Sleeve)로 대체하면 슬리브 안테나가 됨. 일직선이 되었으니까 동일 축 = 동축(同軸))
효과는, 엇박자 배분을 통한 임피던스 개선과 위 그림 d_2 구간 미세 조정에 의한 대역폭 확대 두 가지.
두 분이 제작한 안테나는 다음과 같다.
여기서,
“무엇을 개선한다”, “무엇을 미세 조정한다”고 했지만, a) 비대칭 급전점의 위치는 어떻게 결정하고, b) 철사와 같은 막대기, 금속 봉의 길이를 어떻게 미세 절삭할 수 있을까? 확실히 쉽게 자르고 쉽게 갈아내는 편안한 수단이 필요함. 벡터 네트워크 애널라이저와 같은 고급 계측기도 필요하고.
고급 쇠톱과 고급 그라인더가 없고 근력까지 약한 DIYer에게 별 의미가 없는 말씀인데.. 그래서 안테나 DIY는 만들기가 가장 쉬운 모노폴 또는 약간 욕심을 낸 대칭형 다이폴 또는… 조금 더 힘을 내서, 다리 세 개가 밑으로 나와 있는 GP(Ground Plane) 안테나 정도에 머물 수밖에 없다는 생각.
그럼에도… 고급 쇠톱과 고급 그라인더가 있고 근력이 좋은 DIYer라면, 알리표 포터블 VNA를 구입하고 과감하게 도전해 봄직하다. 자작 안테나라는 게… 그것으로 방송을 들으면, 인생 꿀맛을 볼 수 있을 터.
* 관련 글 : NanoVNA-F V2, DIYer용 벡터 네트워크 애널라이저
자작 사례와 제작 정보는 (해외) 인터넷에 널려 있음.
아무튼, 젓가락과 같은 안테나는 독립형 완전체 소스 기기이고, FM을 잘 들으려면 제대로 만든 것을 써야 한다. “튜너에게 좋은 밥을 먹여야… 황금똥이 나오지?” (표제부 사진 출처 : https://www.wimo.com/en/18003-868)
