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빈티지 HAM-RADIO : SSB 시스템의 VOX와 MOX

글쓴이 : SOONDORI

“빈티지 잡지는, 과거로 가는 좋은 통로이다.” 이하는, 햄-라디오 매거진 1968년 10월호에서.

* URL : Archive.org

모던한 무전기의 PTT/VOX는 기본의 기본의 기본인 기능인데, 그 시절에는 조금 색달랐던 모양. 이 경우는 뭐… 이제는 아무도 신경 쓰지 않을 주제를 정말 심각하고 진지하게 다루니까, 빈티지 잡지 읽기가 은근히 재미있는 것? 아닐까?

* 관련 글 : 빈티지 HAM-RADIO : SSB 송신기의 주파수 변환


VOX and MOX System for SSB
There are two popular ways of controlling ssb transmittersvox and mox; here’s how these systems work.

단측파대의 여러 장점 중 가장 편리한 점 중 하나는 핸즈오프 자동 작동에 쉽게 적응할 수 있다는 것입니다. 이러한 종류의 송신기 제어를 VOX라고 합니다. VOX는 음성 작동 전송(voice-operated transmission)의 약자이지만, 일반적으로 “vox”라고 발음합니다.

VOX가 장착된 방송국에서는 운영자가 마이크에 대고 말하면 송신기의 전원이 켜지고 수신기의 전원이 꺼집니다. 운영자가 말을 멈추면 송신기의 전원이 꺼지고 수신기가 다시 작동합니다.

VOX가 있는 방송국에서도 때로는 송신기를 수동으로 켜고 끄는 것이 바람직합니다. 모든 전환 릴레이를 단일 스위치 또는 마이크 버튼으로 작동하는 푸시-투-토크(PTT) 회로가 가장 편리합니다. Vox와 달리 이러한 작동 방식은 수동 작동 전송(Manually Operated Transmission)의 약자인 MOX입니다. VOX 회로는 수동 작동을 방지하기 때문에 MOX 회로는 VOX 시스템을 무시할 수 있도록 설계되었습니다.

VOX의 중요성

새로운 것은 아닙니다. VOX는 거의 모든 아마추어 무선국이 양측파대 AM을 사용하던 시절에 개발되었습니다. 그 이유는 타당했습니다. 운용자가 문장이나 생각 사이에 몇 초씩 멈추는 경우가 많았는데, 왜 반송파를 계속 켜고 수신기는 뮤트해야 할까요? 누군가는 이렇게 생각했습니다. 운용자가 몇 초 이상 멈출 때마다 송신기는 방송에서 나가고 수신기는 다시 켜진다고 가정해 보겠습니다. 그러면 그와 대화하는 햄은 즉시 응답할 수 있습니다. 사실, 같은 채널에 있는 다른 누구든 응답할 수 있습니다. 다시 말해, 어떤 방송국이든 개입할 수 있으며, 이것이 바로 이러한 운용 방식에 적용되는 용어입니다.

변조가 없을 때 AM 장비의 반송파를 끄면 송신기 전력을 절약할 수 있지만, 갑작스러운 전압 및 전류 상승과 하강을 감당하도록 설계된 AM 송신기 전원 공급 장치는 많지 않습니다. SSB의 억제 반송파 방식 작동 방식에서는 어차피 음성이 멈추는 동안에는 아무것도 전송되지 않습니다. 해당 시간 동안 송신기를 끄고 수신기를 잠시 SSB 신호에 개방하는 것은 큰 문제가 되지 않습니다. Vox/브레이크(Break-In)인 작동은 음성 통신 속도를 높이고 측파대 작동의 중요한 부분이 되었습니다.

기본형 VOX

그림 1의 블록 다이어그램에서 일반적인 복스 회로의 작동 방식을 확인할 수 있습니다. 마이크 프리앰프 출력에서 입력되는 마이크 오디오는 복스 증폭기 단으로 전달되고, 복스 증폭기 단은 릴레이 증폭기를 구동합니다. 운용자가 말을 하면 릴레이 증폭기 관을 통과하는 전류가 릴레이를 닫습니다. 릴레이의 접점은 안테나와 송신기 전원 공급 장치를 전환하여 송신기를 방송 상태로 만듭니다. 일부 장치에서는 전원 공급 릴레이가 특정 수신기 단에서 B+를 제거하거나 바이어스를 해제하기만 합니다. 결과는 동일합니다. 송신기가 방송 중인 동안 수신기는 비활성화됩니다.

운용자가 말을 멈추면 릴레이는 정상 위치로 돌아갑니다. 안테나와 전원은 수신기로 다시 전환됩니다.

어떤 아마추어 무선국에서는 별도의 송신기와 수신기를 사용하고, 다른 곳에서는 송수신기를 사용합니다. 두 장치 모두 송신과 수신이 나란히 배치되어 있습니다. 수신기 스피커에서 나오는 소리가 복스 회로를 활성화하는 것을 막아야 합니다. 그림을 다시 참조하십시오. 1. 수신기 출력단에서 나오는 소량의 오디오 신호가 복스 증폭기로 공급되어 마이크에 의해 수집된 수신기 소리를 제거합니다. 이 회로는 안티트립(anti-trip) 또는 안티복스(Anti-VOX)라고 합니다.

Simple VOX

일부 상용 트랜시버에 사용되는 복스 시스템 중 하나가 그림 2에 자세히 나와 있습니다. 마이크 프리앰프 단에서 나오는 음성 신호는 DC 차단 커패시터 C3과 절연 저항 R5를 통해 복스 증폭기인 VI의 그리드로 공급됩니다. (C4는 잘못된 트리거링을 방지하기 위해 존재할 수 있는 모든 RF를 우회합니다.) VI는 일반적으로 포화 상태, 즉 최대 플레이트 전류와 매우 낮은 플레이트 전압으로 작동합니다. 입력 음성 신호의 양의 반주기는 영향을 미치지 않습니다.

그러나 음의 반주기는 VI의 너무 양의 그리드 바이어스를 낮춰 플레이트 전류를 감소시키고 각 반주기 동안 플레이트 전압을 증가시킵니다. 플레이트 전압이 충분히 높아지면 네온 램프가 점등되어 R1O, 제어 R12, R13 및 커패시터 C6에 DC 전압이 인가됩니다. C6은 충전되고, R10, R12, R13의 장시간 상수는 C6 양단의 전압을 상당히 일정하게 유지합니다. 음성 신호가 계속되는 한, NE-2와 R8의 접합은 접지에 대해 매우 높은 양의 값을 갖습니다.

릴레이 증폭기 V2는 일반적으로 R8, R10, R12, R13의 고저항 경로에 의해 발생하는 그리드 누설 바이어스로 인해 차단됩니다. 네온이 도통하면 NE2/R8의 양전압이 VI를 도통시켜 T/R 릴레이를 작동시킵니다. 릴레이 접점은 송신기를 공중에 띄우고 수신기를 음소거합니다.

C6, R10, R12, R13의 시간 상수는 T/R 릴레이가 음절이나 단어 사이에서 끊어지는 것을 방지하기 위해 의도적으로 길게 설정되었습니다. 작업자가 잠시 말을 멈추면 VI는 정상 포화 상태로 돌아가 네온이 전도되지 않습니다. 이렇게 되면 양전위가 제거되고 V2가 꺼지며 T/R 릴레이도 끊어집니다. 단, 한 가지 예외가 있습니다. 커패시터 C6은 높은 저항을 통해 방전되어야 하므로 몇 초 동안 전하를 유지합니다. V2의 그리드는 양전위로 유지되고 V2 플레이트 회로의 릴레이는 그대로 유지됩니다.

복스 지연 제어 R12의 설정은 C6가 방전되고 V2가 꺼지는 데 걸리는 시간을 결정합니다. 이 설정은 송신기가 매우 짧은 음성 중단으로 인해 방송이 중단되지 않도록 조정됩니다.

수신기 소리가 복스 회로를 트리핑하는 것을 방지하기 위해, 수신기 출력단의 오디오 신호는 직류 차단 커패시터 C1과 절연 저항 R1을 통해 안티트립(또는 안티복스) 정류기인 D1에 연결됩니다. D1은 오디오 신호를 정류하고, 양의 직류 전압은 R2와 C2에 의해 필터링됩니다. 그런 다음 절연 저항 R3을 통해 복스 감도 제어 장치인 R4로 전달됩니다.

마이크에 의해 수집된 스피커 신호의 강도에 따라 달라지는 양의 전압은 R4에서 VI의 그리드로 전달됩니다. 이 그리드는 이미 진공관을 정상적인 포화 상태로 유지할 만큼 충분히 양으로 바이어스되어 있으므로, 안티트립 전압은 진공관을 더 깊은 포화 상태로 유지하는 경향이 있습니다. R4의 설정은 정상보다 얼마나 깊은 포화 상태를 유지하는지 결정합니다.

마이크를 통해 들어오지만 스피커에서 발생하는 음의 반주기는 약하며, R4의 추가 포화 바이어스로 인해 복스 증폭기 진공관을 포화 상태에서 벗어나게 하기에 충분하지 않습니다. 이러한 원치 않는 수신기 신호가 강할수록 안티트립 전압이 진공관을 더 깊게 포화시킵니다. 따라서 수신기 소리는 릴레이를 트립시킬 수 없습니다.

그러나 마이크에 대고 말하면 안티트립 회로에서 반복되지 않는 음성 신호가 생성됩니다. 이러한 신호가 발생하는 동안 VI에는 일반적인 포화 바이어스만 존재하므로, 음의 반주기는 진공관과 그에 따른 릴레이 증폭기를 작동시킬 수 있습니다.

수동 작동의 경우, 마이크의 푸시-투-토크 스위치(S2)를 사용합니다. 기능 스위치 SI는 MOX 위치에 배치되어 VI 그리드를 접지하고 진공관을 비활성화합니다. 또한 스위치 SI는 회로에서 C6을 제거하여 노이즈 펄스를 저장하여 릴레이 진공관을 실수로 트리거하는 것을 방지합니다. 마이크 PTT 스위치가 닫히면 V2의 그리드가 접지되고, 진공관이 전도되고, T/R 릴레이가 작동합니다.

또 다른 VOX 회로

그림 3은 음성으로 송신기를 키잉하는 약간 다른 방식을 보여줍니다. 마이크 프리앰프의 오디오는 전압 분배기 R1-R2로 공급됩니다. (커패시터 C1은 모든 RF 신호를 접지합니다.) 복스 감도 제어기 R1은 음성 신호의 일부를 추출하여 복스 증폭기 VI의 그리드로 공급합니다. VI 플레이트 회로에서 전압 배율기 D1-D2는 증폭된 음성 신호를 정류하여 양의 DC 전압을 생성하고, 이 전압은 릴레이 증폭기 V2의 그리드로 공급됩니다.

릴레이 증폭기 V2는 일반적으로 양의 전압 공급원에서 저항 R10에서 R11까지 양단에 인가된 캐소드 바이어스에 의해 차단 근처에 유지됩니다. 다이오드 D1D2의 양의 DC 전압이 그리드에 인가되면 V2가 켜집니다. 이 전압은 전도되어 T/R 릴레이를 끌어들여 송신기를 공중에 띄우고 수신기를 음소거합니다.

음성의 정상적인 멈춤 사이에 송신기를 유지하기 위해 시간 지연 네트워크가 전압 배가기(voltage doubler) 뒤에 배치됩니다. 커패시터 C5는 직렬 조합 R6-R7과 병렬로 연결됩니다. R7(복스 지연 제어)은 가변적이므로, 짧은 음성 멈춤 동안 송신기 드롭아웃을 방지하도록 시간 상수를 설정할 수 있습니다.

이 복스 단계에서 수신기 오디오 출력 회로의 신호는 안티트립 이득 제어인 R13으로 공급됩니다. 신호의 일부는 R13에서 추출되어 전압 배가기 정류기 D3과 D4에 의해 정류됩니다. 생성된 음의 DC 전압은 C6에 의해 필터링되어 절연 저항 R9를 통해 릴레이 증폭기 V2의 그리드로 공급됩니다. 마이크와 스피커 회로 모두에 존재하는 수신기 신호는 V2의 그리드에서 반대 DC 전압을 생성합니다. 릴레이는 작동하지 않습니다.

음의 90V DC 전원이 (절연 저항 R12와 그리드 저항 R3을 통해) VI의 그리드에 연결되어 있습니다. 기능 스위치 SI가 복스(vox) 위치에 있을 때 R3의 하단은 접지됩니다. -90V는 VI에 영향을 미치지 않습니다. 그러나 SI가 MOX 위치로 이동하면 -90V가 VI를 차단 이상으로 바이어스하여 복스 단계를 비활성화합니다. SI의 같은 극은 MOX 작동을 위해 안티트립 정류기 D3과 D4의 출력을 접지하여 안티트립 회로를 비활성화합니다.

SI의 다른 극은 마이크 PTT 스위치를 릴레이 증폭기 V2의 음극에 연결합니다. PTT 스위치를 누르면 V2의 음극이 접지되어 진공관이 언바이어스되고 켜집니다. 이렇게 하면 릴레이가 작동하고 송수신기(또는 송신기)가 송신 모드로 전환됩니다.

작동 힌트

복스 시스템을 사용할 때 특정 규칙을 준수하면 결과를 개선할 수 있습니다. 마이크를 수신기 라우드 스피커에서 멀리 떨어뜨려 놓으십시오. 그렇지 않으면 음량이 너무 커서 트립 방지 회로가 감당하지 못할 수 있습니다. 조작자의 목소리는 스피커 신호보다 커야 합니다. 또한, 복스 시스템을 사용하는 경우 마이크에 아주 가까이서 작업하는 습관을 들이는 것이 좋습니다.

복스 회로가 작동하지 않거나 송신기에서 불규칙하게 잡음이 발생하는 경우, 복스 감도 및/또는 복스 지연 제어가 잘못 설정되었을 수 있습니다. 정확한 설정은 장비에 따라 다르지만, 일반적으로 복스 감도 제어는 높게 설정해야 합니다. 지연 제어 설정은 말하는 속도와 송신기 전환 없이 원하는 일시 정지 시간에 따라 달라집니다.

 

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