초간단 2M용 GP 안테나 만들기 (HAM)

안테나 자작을 처음 접하면 매우 난감합니다. 저 또한 그랬고요.

아무리 자료를 들여다보아도 직접 만들지 않으면 감이 생기지 않습니다.

제목을 '초간단 GP 안테나 만들기'라 한 것은 직접 만들어 보고나니 생각보다 그리 어렵지 않구나 느껴서입니다.

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준비물은 두 가지입니다.

동축 케이블(RG58)과 일반 전선(AWG24)입니다.

이를 이용해서 간단한 GP 안테나를 만들어보았습니다.

 

먼저 안테나 길이를 계산해봅니다.

1/4 파장 GP 안테나 계산기

https://m0ukd.com/calculators/quarter-wave-ground-plane-antenna-calculator/

M0UKD – Amateur Radio Blog – Home of John, M0UKD. Amateur Radio information, pictures, homebrew circuits and projects.

145MHz 2M V밴드용으로 계산하였습니다.

A: 49.1cm

B: 55cm

레디얼은 두 개 이상이어야합니다. 보통 4개를 사용하는데

저는 아파트 유리창에 붙여야 하기 때문에 최소 개수인 2개의 레디얼을 만들기로 하였습니다.

 

 

centre core: 심선, metallic shield: 외피

 

 

 

동축케이블의

심선(centre core)를 일반전선 위쪽 수직 엘레먼트(A)와 납땜을 하였고

외피(metallic shiled)를 두 갈래로 나누어 일반전선 두 개의 레디얼(B)과 납땜을 하였습니다.

전선의 길이(A: 49.1cm, B: 55cm)는 동축케이블이 갈라진 중앙 지점에서부터 재어 절단합니다.

 

주의해야 할 것은

창문에 붙일 때 위쪽 엘레먼트가 창틀에 닿아서는 안됩니다.

아래쪽은 철재 난간에 조금 붙어도 괜찮습니다.

 

 

이렇게 창에 붙여놓고 Nano VNA로 SWR을 측정해봅니다.

 

Nano VNA 사용법

https://ds3qej.tistory.com/5

Nano VNA 사용법 (1)

 

 

SWR이 7이 넘다..

뭔가 학생 때 수행평가 빵점 받은 기분이네요 ㅋ

145MHz의 SWR 측정치가 7.74

(하늘색 부분이 SWR 값을 나타냅니다. 오른쪽 끝이 수치를 나타냄)

 

수직 엘레먼트 길이를 조정해보아야겠습니다.

일단 주파수 스윕범위를 100MHz에서 200MHz로 바꾸어봅니다.

 

145MHz보다 낮은 최소 딥점 주파수

 

SWR값의 최소 딥점(dip point)

즉, 현재 SWR값이 1에 맞추어져 있는 주파수가 무엇인지 확인합니다.

딥점의 주파수가 맞추려는 145MHz보다 낮으므로 엘레먼트의 길이를 줄여봅니다.

 

위쪽 엘레먼트의 길이를 줄일때 바로 자르지 않고 끝에 말아놓습니다.

나중에 측정해보고 "너무 많이 잘랐어 ㅠㅠ" 하지 않도록..

일단 10cm를 줄여봅니다.

 

위쪽 엘레먼트 길이를 줄였더니 최소 딥점 주파수가 높아짐

딥점이 오른쪽으로 옮겨갔음을 볼 수가 있었습니다. 즉 딥점의 주파수가 높아졌습니다.

10cm 이상 더 줄여보았습니다.

 

최소 딥점 주파수가 너무 높아짐

너무 길이를 많이 줄였는지 157MHz 즈음에서 최소 딥점이 되었습니다.

결국 길이 맞추기 놀이라고 보시면 됩니다.

 

최소 딥점이

맞추려는 주파수(145MHz)에 비해

주파수가 작으면 -> 길이를 줄인다

주파수가 높으면 -> 길이를 늘린다

 

이제 감이 잡혔으니 위쪽 엘레먼트를 145MHz에 딥점이 위치하도록 조정해봅니다.

 

145MHz에서 SWR 1.27

 

위 사진은 140MHz에서 150MHz로 주파수 스윕 범위를 설정한 것입니다.

드디어 145Mz에서 SWR이 1.27이 되었습니다.

 

SWR과 반사 전압, 전력 테이블

SWR이 1.5 미만 되면 무난하다고 보면 됩니다.

저의 경우에는 1.2대에 머물러 있으니 반사 전력이 0.8%

거의 다 나간다고 볼 수 있겠네요.

 

OM님들의 신호가 들어온다

만든 안테나를 무전기에 연결해보니 OM님들의 신호가 들어옵니다.

뿌듯합니다.

 

 

 

 

그렇다면

원래 위쪽 엘레먼트가 49.1cm로 만들어야한다고 계산기는 말하는데 실제에선 왜 그보다 줄여야 하는 것일까요?

이유는 제가 안테나를 친 주변 상황, 유리에 의한 유전율 증가 때문입니다.

이상적인 공기, 진공에서는 유전율이 1.0이지만 실제 상황에서는 주변에 유전물질이 있으므로 전파의 진행이 방해를 받습니다.

유리로 인해 유전율이 증가하여 전파의 파장 길이가 짧아집니다. 즉, 파장이 짧아지게 되어 주파수가 커집니다.

그래서 위쪽 엘레먼트를 짧게 해야하는 것입니다.

 

https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9C%A0%EC%A0%84%EC%9C%A8

유전율 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

 

여기서 단축률이라는 개념이 나옵니다.

단축률을 알게 되면 지금과 같은 삽질을 하지 않아도 됩니다.

즉 49.1cm에서 얼마큼의 단축률을 적용하느냐를 알고 있다면

지금은 V밴드 안테나를 만들었지만

나중에 U밴드 안테나를 만들 때에도 단축률을 적용하여 안테나를 만들 수 있는 것입니다.

(똑같은 유리창에 똑같은 케이블을 사용할 때)

 

 

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마치며..

 

안테나를 만들면서 꼭 대단한 기술이 필요한 것은 아니구나,

나도 만든다면 만들 순 있겠구나,하는 자신감이 조금 생겼습니다.

앞으로 다른 안테나 제작도 도전해볼 생각입니다.

그리고 무엇보다도 재미있네요 ㅋ.

만든 안테나로 정말 신호를 받을 수 있다는 게 신기함..

 

Good Luck.

88.