스미스 차트.. 처음 보았을 땐 둥근 원에 격자무늬가 무슨 마법진 같았습니다.(이걸 도대체 어떻게 이해해야 하나 살짝 무섭기도 했고요 허허)스미스 차트는 임피던스를 시각적으로 보여주는 그래픽 계산자 같은 것입니다. 이 글에서는 스미스 차트의 개념과 구조, 활용법에 대해 쉽게 설명하겠습니다. 스미스 차트란 무엇인가? 스미스 차트는 RF 엔지니어들이 예전에 사용했던 계산자와 같은 것입니다.1939년 벨 연구소의 필립 스미스가 만들었습니다. 스미스 차트는 RF 회로의 복소 임피던스를 시각적으로 보여줍니다.안테나, 전송선로의 임피던스가 주파수에 따라 어떻게 변하는지 보여주는 것이지요.복잡한 수식 계산 없이 차트 위에서 계산해 낼 수 있습니다. 오늘날에는 컴퓨터로 바로 계산을 합니다만,그래도 스미스..
HAM 무선, RF 분야에서는 신호의 반사와 전달량을 아는 것이 중요합니다.안테나 튜닝에서 측정하는 정재파비(SWR)와 반사손실(return loss)은 이 개념과 연결되어 있습니다.고주파 회로는 전압과 전류 대신 에너지의 흐름으로 회로를 이해하는데,이때 유용한 개념이 S-파라미터입니다. S-파라미터는 네트워크의 각 포트에 들어간 신호가 얼마나 반사되고,다른 포트로 얼마나 전달되는지 나타내는 지표입니다. 이번 글에서는 2 포트 네트워크를 중심으로 S-파라미터,특히 S11과 S21를 알아보겠습니다. 이해를 돕기 위해 물이 흐르는 수도관으로 비유하여 설명하겠습니다. S-파라미터란 무엇인가? S-파라미터(Scattering Parameter)는 RF 회로, 시스템의 특성을 보여주는 지표입니다.각 포트에서..
많이들 이야기하십니다."SWR 얼마 나왔어요" 처음 듣는 분들한텐 고개가 갸웃할 수 있습니다. (저도 그랬고요)도대체 SWR이 뭐길래 HAM에서 이 숫자에 민감한 것일까요? 이 글에서는 SWR(Standing Wave Ratio)이란 무엇이고,왜 이 숫자가 무선통신 장비의 "건강 상태"를 보여주는 중요한 지표인지 알아보겠습니다. SWR이란 무엇인가? SWR은 'Standing Wave Ratio'한국어로는 '정재파비(定在波比)'라고 부릅니다.말 그대로 '서 있는 파동의 비율'입니다. 전송선로를 따라 이동하는 전파가 안테나로 전달되는 도중에,일부가 되돌아오면 입사파와 반사파가 만나서 "서 있는 파동(정재파)"을 만들게 됩니다. * 입사파, 반사파에 대한 글 링크 참조https://ds3qej...
무전기를 통해 송신된 전파 신호는흔히 일방향으로 쭉 나아가 안테나에서 방사될 것이라고 생각합니다.하지만 신호가 다시 송신기로 돌아오는 경우가 있습니다. 이 현상은 산에서 소리쳤을 때 들리는 메아리와 비슷합니다.소리가 절벽에 부딪혀 되돌아오듯,전파 신호도 메아리처럼 돌아올 수 있습니다. 이번 글에서는전파 신호가 왜 돌아오는지에 대해서 알아보겠습니다.키워드: 임피던스 매칭, 정재파, SWR, 반사계수 임피던스 매칭과 반사파 무선 송신 시스템은송신기(무전기) - 전송선로(케이블) - 안테나로 구성됩니다. 송신기에서 나온 고주파 전류는 케이블을 통해 안테나로 전달됩니다.안테나는 이 전력을 전자기파로 바꿔 공중에 내보냅니다. 임피던스는 전기 신호의 흐름에 대한 저항과 같은 개념입니다.송신기, 케이블, 안테..
RF를 공부하다 보면 반드시 마주치는"임피던스 50옴" 안테나, 무전기, 케이블, 측정기 등 대부분의 RF 장비가 임피던스 50옴 기준으로 설계가 되어 있습니다. 근데 왜 하필 50옴일까요? 임피던스는 무엇이고,왜 RF 장비끼리 임피던스 매칭을 해야 하며,어떻게 50옴이 표준이 되었는지 알아보겠습니다. 임피던스란? 임피던스는 쉽게 말해서 전류의 흐름을 방해하는 성분입니다. 직류(DC) 회로에서는 저항(R)만 고려하면 되지만,교류(AC) 회로에서, 특히 고주파 신호가 흐르는 RF 회로에선저항 외에 인덕턴스(유도성 리액턴스)와 커패시턴스(용량성 리액턴스)가전류의 흐름에 영향을 줍니다. 이 세 요소가 합쳐져전류의 전체적인 방해 요소를 나타내는 것이 '임피던스(Impedance, Z)'입니다. 임피던스..
무전기, 안테나, 측정기 같은 RF 장비 사양서를 보면'출력: +10dBm, 이득: 6dBi, 감쇠: -3dB' 와 같은 숫자들을 마주하게 됩니다.이들 모두 dB를 사용하지만 각각 의미하는 바가 다릅니다.어떤 것은 상대적인 비율을, 어떤 것은 절대적인 크기를 의미하죠. dB(데시벨)의 개념과자주 혼동되는 dBm, dBi, dBd의 의미를 자세히 알아보겠습니다. dB는 단위가 아니다 흔히 잘못 생각하기를, dB는 전력의 단위로 오해하는 것입니다.하지만 dB는 단위가 아니라, 두 값 사이의 비율을 로그(log) 스케일로 표현한 상대적인 수치입니다.전파, 소리, 빛 같은 신호들은 선형적으로 변화되지 않고 기하급수적으로 변합니다.따라서 dB는 이러한 변화를 직관적으로 표현하는데 좋습니다. 예..
HAM을 시작하고 안테나를 공부하면안테나의 길이 = 파장의 1/2 또는 1/4라고 합니다.근데 왜 1/2, 1/4 ?? 꼭 굳이? 그냥 룰인가.. 생각했습니다. 왜 그러한지 그 이유를 쉽게 설명해 보겠습니다. 공진이란 무엇이며 왜 중요한가 기타 줄이 특정 음에서 크게 울리듯이,안테나도 어느 주파수에서는 잘 울리는 길이가 있습니다. 무선 안테나에서 공진(resonance)이란주어진 주파수에 맞춰 안테나 길이를 "딱" 맞췄을 때,전기 에너지가 가장 잘 들어가고, 반사 없이 자연스럽게 흘러나가는 상태라고생각하면 됩니다. 공진 상태의 안테나는 입력 에너지를 대부분 전파로 변환합니다.이때 송신 효율이 높고, 특정 주파수의 전파도 잘 수신합니다. 반대로 공진에서 벗어나면 에너지 전달 효율이 떨어집니다...
무전기로 바다에서 교신하면신호가 육지보다 뚜렷하고 멀리까지 잘 전달됩니다.육지에서는 어렵게 들리던 신호도바다 위에선 깔끔하게 잡히는 경우가 많습니다. 단순히 바다가 탁 트인 환경이라서만은 아닙니다.바닷물의 특별한 성질이 전파 전달에 중요한 역할을 하기 때문입니다. 바다 위에서는 HF부터 VHF 대역까지 다양한 주파수가육지보다 유리한 조건을 갖습니다.이로 인해 HAM 무선 통신이훨씬 원활히 이루어질 수 있습니다. 왜 그럴까요? 전도도가 높아서 바닷물은 염분 덕분에 전도도가 높습니다.바닷물의 염화나트륨이 Na+와 Cl- 이온으로 분리되어 움직입니다.이런 이온들은 전자기파의 전기장에 반응합니다. 바닷물이 도체처럼 작용해서 전파를 효과적으로 반사시키는 거죠.마치 전기가 구리선을 따라 잘 흐르는 것..
통상적인 무선 주파수 대역은 다음과 같습니다. 이름약어주파수파장Very Low FrequencyVLF (초장파)3kHz ~ 30kHz100km ~ 10kmLow FrequencyLF (장파)30kHz ~ 300kHz10km ~ 1kmMedium FrequencyMF (중파)300kHz ~ 3MHz1km ~ 0.1kmHigh FrequencyHF (단파)3MHz ~ 30MHz100m ~ 10mVery High FrequencyVHF (초단파)30MHz ~ 300MHz10m ~ 1mUltra High FrequencyUHF (극초단파)300MHz ~ 3GHz1m ~ 0.1mSuper High FrequencySHF (센티미터파)3GHz ~ 30GHz10cm ~ 1cmExtremely High Frequenc..
HAM에 대해서 거의 모를 때'2M 밴드에서 교신한다'라는 말이 무슨 뜻인지 몰랐습니다;;매우 기초적이고 기본적인 내용인데; 한 번 정리를 해보고자 합니다. 이 부분을 알기 위해서는 먼저 파동에 대한 개념을 이해해야 합니다. 파동에 대한 개념 파동은 물리학에서 에너지가 주기성을 갖고 이동하는 현상입니다.물결, 소리를 보면 물과 공기라는 매질을 통해서 에너지가 이동하게 됩니다.전자기파도 파동의 일종입니다. (매질이 없습니다 옛날엔 에테르..)(+ 전자기파는 빛입니다. 보통 가시광선 대역의 전자기파를 빛이라고 표현합니다) 파동을 파도(물결)로 가정한다면파장은 파도와 파도 사이의 거리라고 생각하면 쉽습니다.주기는 파도가 한 번 올라왔다 내려가는 데 걸리는 시간이라 보면 됩니다. 그렇다면 주파수는 무엇일까요?..