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안테나 높이

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안테나의 높이는 성능에 큰 영향을 미칩니다. 피드 임피던스, 방사선 다이어그램, 방사선 손실, 간섭으로부터의 거리, RF 방사선에 대한 노출 가능성 감소 등의 측면

일반적으로 안테나가 높을수록 성능이 더 좋아 지지만, 수익 감소의 법칙이 있기 때문에 일부 제한이 있지만, 종종 이것은 아마추어 라디오 사용자의 범위를 벗어납니다. VHF 및 UHF에서 필요한 적용 범위.

방송사는 종종 매우 높은 타워, 특히 VHF 및 UHF 방송 전송에 투자합니다. 가장 넓은 커버리지 영역을 얻으려면 안테나 높이를 늘려야합니다.

HF에서 안테나 높이

고주파 신호의 파장으로 인해 안테나는 전기적 파장 측면에서 상대적으로 지구에 가깝게 장착되는 경향이 있습니다. 이는지면이 안테나, 특히 다양한 방식으로 수평 안테나와 상호 작용한다는 것을 의미합니다.

HF 안테나에는 두 가지 주요 요소가 있습니다.

  • 방사선 각도 : HF에서의 장거리 통신의 경우 안테나의 방사 각도가 낮을수록 더 좋습니다. 안테나 설계 및 설치에 관한 많은 당국은 안테나가 파장의 절반 이상이어야한다고 권장합니다. 이것은 주파수가 15MHz 이상인 경우 상대적으로 쉬울 수 있지만 더 긴 파장을 가진 낮은 주파수의 경우에는 그럴 가능성이 적습니다.

    완벽하게 전도 된 접지 위의 수평 안테나에 대해 가장 낮은 로브의 고도를 계산할 수 있습니다. 아래 공식에서 결정할 수 있습니다.

    어디:
    θ = 로브의 파동 또는 고도 각
    h = 파장 단위의 지상 안테나 높이

    요약하면 수평 안테나가 높을수록 방사 패턴의 가장 낮은 로브가 낮아집니다.

    물론 중요한 문제는 땅이 어디에 있는지 정확히 결정하는 것입니다. 접지는 완벽하게 전도되는 표면이 아니기 때문에 신호 파는 접지 유형과 전도도에 따라 어느 정도 접지를 통과 할 수 있습니다. 실제 전기 접지는 안테나에 의해 물리적 접지 수준보다 훨씬 아래에있는 것으로 보일 수 있습니다. 상황이 어떻게 진행 될지 정확히 예측하기 어렵 기 때문에 어느 정도 불확실성이 있으며 당시 토양의 수위에 따라 날마다 달라질 수 있습니다.

  • 방사선 손실 : 수평 안테나가지면에 가까워지면지면 자체로 인한 손실이 더욱 중요 해지고 매우 낮은 높이에서 안테나 성능을 결정하는 주요 요인이 될 수 있습니다. 예를 들어 2MHz 신호의 경우 파장은 약 150m입니다. 일반적인 라디오 아마추어는 때때로 3 또는 4 미터의 높은 주파수에 대해 수평 안테나를 얻는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 파장을 기준으로 한 이러한 높이에서 접지 손실이 지배적 인 요인이 될 가능성이 높습니다. 약 5 미터 높이의 7MHz 수평 다이폴 안테나는 효율이 약 50 %에 불과하며 사용 가능한 전력의 절반이 접지 손실로 손실됩니다.

대략적인 경험 법칙으로 안테나 높이를 두 배로 늘리면 게인이 6dB 증가한다고합니다. 이것은 실제 상황과주의 사항 등에 따라 달라 지지만, 연구 결과에 따르면 일반적으로 진실에서 그리 멀지 않습니다. 최악의 경우 안테나 높이를 높이는 것의 중요성을 아주 잘 알 수 있습니다.

VHF 및 UHF의 안테나 높이

VHF 및 UHF에서 무선 전파는 항상 그런 것은 아니지만 더 많은 가시선이되는 경향이 있습니다.

안테나 높이를 높이는 주요 이점 중 하나는 안테나를 방해 할 수있는 항목 위로 안테나를 올린다는 것입니다. 나무집 등은 특히 VHF와 UHF에서 무선 신호를 모두 흡수합니다.

VHF 및 UHF 대역의 경우 일반적으로 안테나를지면보다 높게 세우는 것이 어렵지 않으므로 근처지면의 주요 효과는 관련성이 떨어집니다.

처음에 안테나를 올리면 무선 신호 측면에서 안테나를 가리거나 차폐하는 역할을하는 집, 나무 등과 같은 물체 위로 안테나를 올립니다. 이러한 장애물 위로 안테나를 올리면 안테나 성능이 크게 향상됩니다.

VHF 및 UHF의 또 다른 장점은 안테나가 높을수록 무선 지평선이 더 멀어진다는 것입니다. 종종 VHF / UHF 방송의 경우, 라디오 지평선은지면에 가까운 굴절률 변화로 인한 굽힘 효과의 결과로 가시적 지평선의 4/3로 간주되는 경우가 많습니다. 안테나를 올리면이 값이 상당히 증가하여 전송 범위가 확장됩니다.

그러나 높이 증가는 피더 손실과 균형을 이루어야합니다. VHF 등에서 UHF에서 피더의 손실은 상당 해지며 경우에 따라 높이 증가로 인한 이득보다 클 수 있습니다. 이에 대한 판단을 내리고 높이 증가로 인한 이득과 피더 길이 증가로 인한 손실 증가 사이에서 최상의 균형을 얻을 필요가 있습니다.

분명히 가능한 최고의 피더를 사용하면 이것에 차이가 생길 것입니다.

안테나 높이 및 간섭

본질적으로 더 높은 안테나는 다른 전자 및 전기 제품에서 더 먼 거리에서 제거되는 경향이 있습니다.

이것은 두 가지 효과가 있습니다. 하나는 안테나에 연결된 수신기가 지상 또는 그 근처의 간섭 원에서 멀리 떨어져 있다는 것입니다. 두 번째는 안테나에서 전송 된 신호가 전송 된 신호의 간섭이 문제를 일으킬 수있는 곳에서 더 멀리 떨어져 있다는 것입니다.

안테나 높이 및 RF 노출

RF 노출에 대한 인식이 증가하고 있습니다. 송신기가 상대적으로 높은 수준의 방사 RF 전력을 전달할 수있는 경우, 사람들이 자주가는 곳에서 가능한 멀리 떨어져 있어야합니다.

본질적으로 안테나를 높은 수준에두면 RF가 사람으로부터 멀어지고 사람이 RF 수준이 높은 지역으로 들어오는 가능성을 줄일 수 있습니다.

어떤 안테나를 사용하든, HF, VHF 또는 UHF 등의 경우 높은 마스트는 분명히 모든 안테나 설치에 상당한 비용을 추가합니다. 또한 훨씬 더 큰 시각적 효과를 창출하며 지역 계획법의 적용을받을 수 있습니다. 안테나의 높이를 결정할 때 많은 요소가 균형을 이루어야합니다. 높이는 이득을 제공하지만 시각적 영향의 대가로 더 높은 마스트의 추가 비용, 아마도 피더 손실 증가 및 기타 요인이 있습니다.

일반적으로 안테나 시스템을 공중에 더 높이 배치하면 통신 기능이 향상되고 RF 노출 및 전자기 간섭의 가능성도 줄어 듭니다.


비디오보기: 안테나공학전파의 성질, 최병하 교수님 (칠월 2022).


코멘트:

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