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2017.05.17 11:47

자작용 GP 안테나 ~ 2

조회 수 448 추천 수 2 댓글 2
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앞에 올렸던 제품은 표준적인 관점에서 λ/4 GP 안테나를 FM 밴드용으로 한 번

만들어보는 정도로 내용을 잡았었는데 막상 자작하는 관점에서 보니 두 가지

문제가 있었습니다.

 

우선 첫 째, 동작 임피던스가 50옴 으로 설계 됨.

 

표준 GP 안테나가 원래 50옴으로 사용하도록 고안된 제품이라 별 생각 없이

50옴으로 설계했었는데, 우리가 사용하는 대부분의 FM 수신기는 75 옴으로

입력임피던스가 맞춰져 있어서 50옴 안테나를 그냥 연결 시에는 부정합이

발생하고 성능이 틀어짐.

정상적으로 사용하려면 50– 75옴 변환트랜스가 필요하나 구하기도 어렵고

트랜스 자체에서 추가 손실 발생하여 큰 메리트가 없어 보임.

 

둘 째, 사용 밴드 폭을 넓히고 외부 사용시 견고하게 하려고 메인 엘레멘트를

15mm 알루미늄 파이프로 설계하였는데 막상 라디얼 및 메인 엘레멘트를 고정하는

베이스 물체가 적당한 게 안 보여서 절삭 가공을 해야 하는 상황

이러면 자작하기가 어렵고 역시 메리트가 없음.

 

이래서 자작 관점으로 재설계를 진행했습니다.

 

, 임피던스를 75옴으로 설계하고 엘레멘트도 조립하기 쉬운 부품으로..

그러다 보니 엘레멘트가 가늘어져서 4mm 가 되었습니다.

그리고 GP 안테나를 75옴용으로 설계하는 무리수를 ..

예상대로 75옴 에서는 특성이 조금 미흡하게 나옵니다..

 

50옴인 경우보다 VSWR 최저 값이 좀 덜 나오는데다가 엘레멘트까지

가늘어져서 대역폭에서 손해가 발생하기는 하지만. 전 구간에서 VSWR

3.0 이하는 맞춰지는 거로 나오네요..

 

이하 나머지 상세 설계 내용은 좀 더 진행 후에 다시 정리하기로 하고..

 

문제의 기구물을 찾아봤는데 표준품으로는 마땅한 것이 안 보이더군요..

어쩔 수 없이 기계 가공을 해야 하는데,.

깔끔하기는 알루미늄 절삭 가공 주문하는 게 좋은 데 문제는 비용..

 

그래서 그나마 싸게 할 수 있는 방법으로 알루미늄 사각 파이프를 주문하여

직접 가공하는 방안으로 검토..

인터넷에서 찾아보니 20x40 mm, 2T 짜리 50Cm 를 주문하면 몇 천원이면

원하는 수치로 절단해서 받을 수 있네요.. 대략 10Cm 로 설계하면 5대 정도

만들 수 있겠네요.. 원형 가공만 추가로 하면 되니 이건 해 볼만 함

기타 나머지는 시중에서 구할 수 있는 자재로 설계한 것이 요런 모양으로..

1.jpg




좀 없어 보이기는 하지만 성능은 무난할 듯..


자작에 편하도록 라디얼은 2개만 사용하는 것으로 설계 했습니다..

계산상 성능은 동일 함.... 라디얼은 45도보다 더 꺾어야 특성이 유리한데

일단은 표준 45도 엘보 사용하는 거로 그렸음..

끝단을 납작하게 만들고 구명 뚫어서 고정하는 방법으로 하면 각도 조절 가능.. 

마무리는 능력껏 하삼..…

 

기타 자재는 M형 코넥터, 메인 엘레멘트용 스텐파이프, 라디얼용 알루미늄 파이프,

클램프, 마스트용 PVC 파이프 정도… 

M형 코넥터도 구멍 뚫는 거 줄이려면 너트 와셔형으로 선택..


번거로운 거 생각하면 그냥 완성품 구입하는 게 편하겠지만 약간이라도 저렴하고,

조금 더 컴팩트하고, 그냥 휩 보다는 있어 보이고, 개성있고, 자작에 관심 있는 분들을

위하여 정리해 봤습니다.. 그리고 나중에 특성 비교용으로..

 

  • ?
    꿈꾸는나무 2017.05.17 12:52
    이론은 봐도 잘 몰라서 그랬는데요, 요거는 따라 만들수 있겠습니다.
    근데요, 4mm 엘레멘트 길이와 라디알 길이는 얼마로 해야 하나요?
    라디알 지름은요?
    그리고 sus 나 aluminium 의 재질 차이에 의한 성능 차이가 있다면 어떤 재질로 할까요?
    또 M형 코넥터에 4mm sus 엘리먼트를 그냥 꼽으면, 동축 케이블의 어스 역활을 하는 차폐망은 어디와 연결해야 하나요?
    죄송하지만, M형 코넥터 section 도면을 개념 포함, 한수 다시 가르쳐주시면 고맙겠습니다.
    예를 들어 sus pipe 와 M형 코넥터의 어느 부분은 절연이 되어야 하고 어느 부분이 동축케이블의 심선과 연결되어야 한다는
    그런 이론적인 보를 알고 싶습니다.
  • ?
    경민 2017.05.17 13:26
    상세 내용은 좀 더 기다려보세요.. 제가 먼저 해 보고 결과값을 정리해 드릴 게요..
    알루미늄 박스 구조 때문에 특성 편차가 좀 있을 거로 보입니다..

    그라운드 포트는 M형 코넥터의 바디 부분이 알루미늄 박스 와 연결되면서 해결 됩니다.
    반대편 코넥터에 맞는 변환 코넥터 써서 바로 연결하면 되는 구조입니다..

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