RF ȸ·Î°³³ä Àâ±â - PART 10 ¢º Antenna (¾ÈÅ׳ª)
RF°¡ °¡Àå RFƽÇÏ°Ô ¸¸µå´Â ¹°°ÇÀÌ °ú¿¬ ¹«¾ùÀΰ¡¿¡ ´ëÇÑ Áú¹®¿¡ ´ëÇØ, ¸¹Àº ºÐµéÀÌ ¾Æ¸¶ antenna(¾ÈÅ׳ª)¸¦ ²ÅÀ¸½Ç °Í °°½À´Ï´Ù. ¾î¶² RF±â±â°Ç, ¹«¼±À» ÀÌ¿ëÇÑ´Ù´Â °üÁ¡¿¡¼ Àý´ë·Î ºüÁ®¼´Â ¾ÈµÇ´Â °¡Àå ´«¿¡ ¶ìÀÌ°í Ƽ ³ª´Â ¹°°ÇÀ̴ϱî¿ä. ¾ÈÅ׳ª°¡ RFÀÇ °¡Àå ´ëÇ¥ÀûÀÎ Á¸Àç¿©¼ ±×·±Áö, ¾ÈÅ׳ª¶ó´Â ÇϳªÀÇ Å׸¶¿¡ ´ëÇؼ¸¸ ³íÇÏ·Á Çصµ ¾öû³ª°Ô ´Ù¾çÇÏ°í ¸¹Àº ºÐ·®ÀÇ ¾ê±â°¡ ¿À°¥ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù. Á¾·ùµµ ¹«ÁøÀå ´Ù¾çÇÏ°Ô ¸¹°í ±¸Çö¹æ¹ýµµ ¿©·¯ °¡Áö°í µ¿¿øµÇ´Â ±â¼úµµ ´Ù¾çÇϱ⠱×Áö¾ø½À´Ï´Ù. ÀÌ ±âÃÊ°ÀÇ´Â ¸ðµç ¾ÈÅ׳ª¿¡¼ °øÅëÀûÀ¸·Î Àû¿ëµÇ´Â ±âº»°³³äµéÀ» Æ÷°ýÀûÀ¸·Î ÀÌÇØÇϴµ¥ ¸ñÀûÀ» µÎ°í ÀÖ½À´Ï´Ù. ¾ÆÁÖ »ý±âÃÊÀûÀÎ ºÎºÐºÎÅÍ, ¿£Áö´Ï¾î¶ó¸é ²À ¾Ë¾Æ¾ß ÇÒ ±âº» °³³ä±îÁö Â÷±ÙÂ÷±Ù Á¤¸®ÇÏ¿´À¸´Ï Æí¾ÈÇÑ ¸¶À½À¸·Î Àо¼¼¿ä. ^^
¾ÈÅ׳ª¶õ? ¾Æ¹«¸® RF¿¡ RÀÚµµ ¸ð¸£´Â ÀϹÝÀÎÀ̶ó Çصµ, ¼ÖÁ÷È÷ ¾ÈÅ׳ª¶ó´Â Á¸Àç´Â ²Ï Àͼ÷ÇÒ °ÍÀÔ´Ï´Ù. ÃÖ¼ÒÇÑ ÀüÆĸ¦ ½î°í ¹Þ´Â ºÎÇ°À̶ó´Â °Å Á¤µµ´Â ´©±¸³ª ¾Æ´Â »ó½ÄÀÌÁö¿ä. ¾ÈÅ׳ªÀÇ ±âÈ£´Â º¸Åë ¾Æ·¡¿Í °°ÀÌ ¿ª»ï°¢Çü ¸·´ë±â¸¦ ¸¹ÀÌ ¾¹´Ï´Ù.
¾ÈÅ׳ª(antenna)¶õ ¸»ÀÇ ¾î¿øÀº °ïÃæÀÇ ´õµëÀÌ¿¡¼ À¯·¡µÇ¾ú´Ù°í ÇÕ´Ï´Ù. ´«¿¡ º¸ÀÌÁö ¾Ê´Â Æĵ¿½ÅÈ£¸¦ °¨ÁöÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ¸·´ë±â.. °á±¹ ´õµëÀÌ¿Í ¾ÈÅ׳ª´Â ±× ¿ëµµ¿Í Ư¡ÀÌ °ÅÀÇ À¯»çÇÕ´Ï´Ù. ¹«¼±Åë½Å¿¡¼ ½ÅÈ£°¡ Àü´ÞµÇ´Â °æ·Î´Â, À¯¼±ÀÇ ¼±·Î°¡ ¾Æ´Ñ ÀÚÀ¯°ø°£(free space)ÀÔ´Ï´Ù. ±×³É °ø±â(air)¶ó°í ¸»Çϱ⿣ ¿ìÁÖ°ø°£¿¡¼µµ ÀüÀÚÆĸ¦ ¾²±â ¶§¹®¿¡ ÀÚÀ¯°ø°£À̶õ ¸»ÀÌ Á»´õ ÀûÇÕÇÕ´Ï´Ù. ±×·¯ÇÑ ÀÚÀ¯°ø°£¿¡ ½ÅÈ£¸¦ »Ñ·ÁÁÖ°í, ¶Ç ±× »Ñ·ÁÁø ½ÅÈ£¸¦ Àâ¾Æ¼ ¹Þ´Â °Í, ±× ¿ªÇÒÀ» ÇÏ´Â ÃÖÁ¾´ÜÀÌ ¹Ù·Î ¾ÈÅ׳ªÀÌÁÒ. Àü±âÀû ½ÅÈ£´Â µµÃ¼¸¦ ÅëÇÑ ÀüÀ§Â÷¿Í ÀüÇÏÀÇ È帧À¸·Î Àü´ÞµÇ±â¿¡, ÀÚÀ¯°ø°£°ú °°Àº ºÎµµÃ¼(=Àý¿¬Ã¼)¿¡¼± ÀüÇÏ°¡ È帣Áö ¸øÇÕ´Ï´Ù. ÇÏÁö¸¸ ÀüÀÚ±âÆÄ´Â ¿ÀÈ÷·Á µµÃ¼¸¦ Åë°úÇÏÁö ¸øÇÏ°í ºÎµµÃ¼(=À¯Àüü)¿¡¼ Àü°è¿Í Àڰ踦 ±¸¼ºÇÏ¸é¼ ÁøÇàÇÕ´Ï´Ù. ÀÌ·¸°Ô Àü¾Ð/Àü·ù·Î Ç¥ÇöµÇ´Â Àü±âÀû ½ÅÈ£¿Í Àü±âÀå/ÀÚ±âÀåÀ¸·Î Ç¥ÇöµÇ´Â ÀüÀÚ±âÆĸ¦ ¼·Î º¯È¯ÇØÁÖ´Â ¿ªÇÒÀ» ÇÏ´Â °Í, ±×°ÍÀÌ ¹Ù·Î ¾ÈÅ׳ªÀÔ´Ï´Ù. ¾ÈÅ׳ª ¿ÜºÎÀÇ ÀüÀÚ±âÀåÀÇ º¯È¿Í ¾ÈÅ׳ª µµ¼±»óÀÇ Àü±âÀû ½ÅÈ£°¡ »óÈ£ ¿¬µ¿ÇÔÀ¸·Î½á, ´ë±âÁß¿¡ ¶°´Ù´Ï´Â ÀüÀÚ±âÆÄ ½ÅÈ£¸¦ ÀüÀÚ±â±â°¡ °¨ÁöÇÏ°í, ¶Ç ±× ¿ªµµ °¡´ÉÇÒ ¼ö ÀÖ´Â °ÍÀÔ´Ï´Ù.
¾ÈÅ׳ªÀÇ SÆĶó¹ÌÅÍ ¾Æ·¡ ±×¸²¿¡¼ ¿ÞÂÊÀº MicrostripÀ¸·Î ±¸ÇöµÈ Stepped impedance filter (LPF ÇüÅÂ)ÀÇ ¿¹ÀÔ´Ï´Ù. ÀÔ·ÂÆ÷Æ®¿¡ µé¾î°£ ½ÅÈ£µéÀº ÀÌ ±¸Á¶¸¦ Áö³ª¸é¼ Ãâ·ÂÆ÷Æ®¿¡¼ ƯÁ¤ ÁÖÆļö¸¸ °É·¯Áø ÇüÅ·Π³ª¿À°Ô µË´Ï´Ù.
¹Ý¸é ¿À¸¥ÂÊ ±×¸²Àº ¿ÞÂÊ°ú ¶È°°Àºµ¥, Ãâ·ÂÆ÷Æ®°¡ ¾ø´Â Microstrip patternÀÔ´Ï´Ù. ¸¹ÀÌµé ¾Æ½Ã°ÚÁö¸¸, ÀÌ°ÍÀº ¼ÒÀ§ patch antenna¶ó ºÒ¸®¿ì´Â À¯¸íÇÑ ¾ÈÅ׳ª Çü»óÀÔ´Ï´Ù. ÀÌ µÎ ±×¸²Àº ¸Å¿ì ºñ½ÁÇÏÁö¸¸, ÀüÇô ´Ù¸¥ Ư¼ºÀ» °¡Á®¹ö¸°´Ù´Â°Ô ½Å±âÇÏÁÒ?? ÀÌ ±×¸²Àº ¾ÈÅ׳ªÀÇ ¿ø¸®¸¦ ±Ô¸íÇÏ´Â ±×¸²À̱⵵ ÇÕ´Ï´Ù. ¾ÈÅ׳ª´Â ÇѸ¶µð·Î ²÷¾îÁø ¼±·ÎÀÔ´Ï´Ù. ´õ ÀÌ»ó Àü±â½ÅÈ£°¡ ÁøÇàÇÒ ¼ö°¡ ¾ø´Â »óÅÂÀ̹ǷÎ, ÀϹÝÀûÀÎ ¼±·Î°¡ ±×·¸°Ô µÈ´Ù¸é open(°³¹æ)µÈ ȸ·Îó·³ ½ÅÈ£°¡ ´õ ÀÌ»ó °¥ °÷ÀÌ ¾ø¾î¼ Àü¹Ý»çÇؼ µ¹¾Æ¿À°ÚÁö¿ä. ÇÏÁö¸¸ ¾ÈÅ׳ª´Â ±× ³¡´ÜÀ» ƯÁ¤ ÁÖÆļö¿¡¼ °øÁøÇÏ°Ô ÇÔÀ¸·Î½á, ½ÅÈ£°¡ µÇµ¹¾Æ°¡Áö ¾Ê°í ¾î¶² ÀüÀÚ±âÀå ÇüÅÂÀÇ ¿¡³ÊÁö°¡ Çü¼ºµÇ¾î ¿ÜºÎ·Î »¸Ãijª°¡µµ·Ï ÇØÁÝ´Ï´Ù. ±×·¸±â ¶§¹®¿¡ ¾ÈÅ׳ª´Â ±âº»ÀûÀ¸·Î Æ÷Æ®°¡ ÀÔ·ÂÆ÷Æ®Çϳª»ÓÀÎ 1 port deviceÀÔ´Ï´Ù. ±×·¡¼ ¾ÈÅ׳ª¿¡¼´Â ÀÔ·Â ¹Ý»ç°è¼ö¸¦ ÀǹÌÇÏ´Â S11°ª¸¸ º¸À̸ç, ¾Æ·¡¿Í °°Àº °øÁø ±×·¡ÇÁ ÇüŸ¦ °¡Áö°Ô µË´Ï´Ù. Áï ¿øÇÏ´Â ÁÖÆļö¿¡¼ S11ÀÌ ´õ ¹ØÀ¸·Î ±í°Ô ÆÄÀϼö·Ï ¾ÈÅ׳ªÀÇ º¹»çÈ¿À²ÀÌ ³ô°í ¸ÅĪµµ Àß µÇ¾ú´Ù´Â ÀǹÌÀ̸ç, ÀÌ Ç« ÆÄÀÎ °è°îÀÌ ³ÐÀ»¼ö·Ï ¾ÈÅ׳ª°¡ ´Ù·ê ¼ö ÀÖ´Â ÁÖÆļöÀÇ ´ë¿ªÆøÀÌ ³Ð´Ù´Â Àǹ̰¡ µË´Ï´Ù.
¾ÈÅ׳ªÀÇ °øÁø À§¿¡¼ »ì¦ ¾ð±ÞµÇ¾úµíÀÌ, ¾ÈÅ׳ªÀÇ °¡Àå ±Ùº»ÀûÀÎ ¿ø¸®´Â °øÁø(resonance)À¸·Î
¼³¸íµË´Ï´Ù.
Àß ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ´Ù½ÃÇÇ, °¡Àå ÀϹÝÀûÀÎ ¾ÈÅ׳ª ÇüÅÂÀÎ dipole ¾ÈÅ׳ªÀÇ °æ¿ì ¸·´ë±â ±æÀÌÀÇ µÎ¹èÀÇ ÆÄÀåÀ» °¡Áø ÁÖÆļö¿¡ °øÁøÇÏ°Ô µË´Ï´Ù. µÚÁý¾î ¸»Çϸé, ¿øÇÏ´Â ÁÖÆļö¸¦ ¼Û¼ö½ÅÇÏ·Á¸é ¸·´ë±â ±æÀ̸¦ ¥ë/2 ±æÀÌ·Î ¸¸µé¸é µÈ´Ù´Â °ÍÀÌÁÒ. ¿¹¸¦ µé¾î 1GHzÀÇ ½ÅÈ£¸¦ ¼Û¼ö½ÅÇÏ°í ½Í´Ù¸é.. 1GHzÀÇ °ø±âÁß ÆÄÀåÀº 30cmÀÔ´Ï´Ù. ±×·¯¹Ç·Î dipole antennaÀÇ ±æÀ̸¦ 15cm·Î ¸¸µé¸é 1GHz¿ë ¾ÈÅ׳ª°¡ ¸¸µé¾îÁö´Â °ÍÀÌÁÒ. monopoleÀÇ °æ¿ì´Â Ground°¡ image È¿°ú¸¦ °¡Áö±â ¶§¹®¿¡, dipoleº¸´Ù ¹ÝÀ¸·Î ÀÛÀº±æÀÌÀÎ ¥ë/4 ·Î ¸¸µé¸é µË´Ï´Ù. À§ÀÇ ¿¹ ¸»°íµµ ±âŸ ´Ù¸¥ ¾î¶² Á¾·ù ¾î¶² ¸ð¾çÀÇ ¾ÈÅ׳ªµéµµ, ÀÌ¿Í°°ÀÌ ±× dimension(¹°¸®Àû Å©±â)°¡ ÁÖÆļö¿¡ öÀúÇÏ°Ô ÀÇÁ¸ÇÏ´Â ±¸Á¶Àû °øÁø±âÀÔ´Ï´Ù. ¸ðµç ¾ÈÅ׳ª´Â ±× ¸ð¾ç´ë·Î ±æÀÌ, Å©±â, ¸éÀû µîÀÌ ÆÄÀå°úÀÇ ºñ·Ê°ü°è¿¡ ÀÇÁ¸ÇÑ´Ù´Â °ÍÀÌÁö¿ä. ±×·¡¼ °íÁÖÆĸ¦ »ç¿ëÇÒ ¶§ÀÇ ÀåÁ¡Áß Çϳª´Â ¹Ù·Î '¾ÈÅ׳ª°¡ ÀÛ¾ÆÁø´Ù'¶ó´Â °ÍÀÔ´Ï´Ù. ÁÖÆļö°¡ ¿Ã¶ó°¥¼ö·Ï ÆÄÀåÀÌ Âª¾ÆÁö¹Ç·Î ¾ÈÅ׳ªµµ ´ç¿¬È÷ ÀÛ¾ÆÁý´Ï´Ù. °á±¹ ¾ÈÅ׳ª¸¦ ÀÌÇØÇϱâ À§ÇØ ±âº»ÀûÀ¸·Î ¿ì¼± ±â¾ïÇØ¾ß ÇÒ ³»¿ëÀº ¹Ù·Î ÀÌ°Ì´Ï´Ù. "
¾ÈÅ׳ªÀÇ ½ÎÀÌÁî´Â ÁÖÆļö¿¡ öÀúÈ÷ ÀÇÁ¸ÇÑ´Ù "
¾ÈÅ׳ª ¹«¼±Åë½ÅÀÇ ¿ø¸® ÀÌ·¸°Ô Àü±âÀû ½ÅÈ£¸¦ ÀüÀÚ±âÆÄ·Î º¯È¯ÇØÁÖ´Â ¾ÈÅ׳ª¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿©, ¾î¶»°Ô ¹«¼± Åë½ÅÀÌ ÀÌ·ç¾îÁú ¼ö ÀÖÀ»±î¿ä? ´Ü¼øÈ÷ ¼Û½Å¾ÈÅ׳ª¿¡¼ ÀüÆĸ¦ ½î¸é ±× ÀüÆĸ¦ ¼ö½Å ¾ÈÅ׳ª¿¡¼ ¹Þ´Â °Íó·³ »ý°¢µÉ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù. ÁÖ°Å´Ï ¹Þ°Å´Ï.. ¹°·Ð º¸±â¿£ ¸¶Ä¡ ±×·¸°Ô º¸ÀÏ ¼öµµ ÀÖÁö¸¸, ½ÇÁ¦·Î ½ÅÈ£°¡ Àü´ÞµÇ´Â ¸ÞÄ¿´ÏÁòÀº ±×·¸°Ô ÁÖ°í ¹Þ´Â ½ÄÀ¸·Î ¼³¸íµÇÁö ¾Ê½À´Ï´Ù. µÎ ¾ÈÅ׳ª °£ÀÇ ÀüÀÚ±âÀå ±³·ù¿¡ ÀÇÇÑ ½ÅÈ£Àü´ÞÀ̶ó´Â ¸ÞÄ¿´ÏÁòÀ» ¾ÆÁÖ ¿øÃÊÀûÀÌ°íµµ °³³äÀûÀ¸·Î Â÷±ÙÂ÷±Ù ÀÌÇØÇغ¸µµ·Ï ÇÏ°Ú½À´Ï´Ù. Àß~ º¸¼¼¿ä! Step 1 : ½ÅÈ£¶õ? ÀÌ·¸°Ô ±ú~²ýÇÑ ÆÄÇüÀ» ´©±º°¡¿¡°Ô Àü´ÞÇØÁشٸé
±×»ç¶÷Àº ¹¹¶ó°í ¹ÝÀÀÇÒ±î¿ä? ¿ì¸®°¡ 'Á¤º¸¸¦ ´ã´Â´Ù'¶ó°í ¸»ÇÏ´Â °ÍÀº, ÀÌ·¯ÇÑ ±ú²ýÇÑ sineÆÄÇüÀ» Á¤ÇØÁø ÇüÅ·ΠÂî±×·¯Æ®¸®°Å³ª °¡º¯À» ½ÃÅ°´Â °ÍÀ» ¸»ÇÏ°Ô µË´Ï´Ù. ±×·¸°Ô Çؼ ¼·Î°¡ Á¤ÇØÁø ·ê¿¡ ÀÇÇØ Á¤»óÀûÀÎ sineÆÄÇüÀ» º¯Çü½ÃÄѼ º¸³»¸é, ¹ÞÀº ÂÊ¿¡¼´Â ±× ·ê¿¡ ÀÇÇØ º¯ÇüµÇ¾î ¼ö½ÅµÈ ÆÄÇüÀÇ Àǹ̰¡ ¹«¾ùÀÎÁö Çص¶Çس»°Ô µÇ´Â °ÍÀÌÁÒ. ÀÌ·¸°Ô Á¤»óÆÄÇüÀ» ÀÏÁ¤ÇÑ ¾à¼Ó´ë·Î º¯Çü½ÃÄѼ Á¤º¸¸¦ ´ã´Â ÇàÀ§¸¦ ¹Ù·Î º¯Á¶(modulation)¶ó°í ºÎ¸£°Ô µÇ´Â °ÍÀÔ´Ï´Ù. ¶ÇÇÑ ±×°ÍÀ» ´Ù½Ã ¾à¼Ó´ë·Î º¹±¸Çؼ ±× Àǹ̸¦ ¾Ë¾Æ³»´Â ÇàÀ§¸¦ º¹Á¶(demodulation)¶ó ºÎ¸£°Ô µÇ´Â °ÍÀÌÁÒ. ¿©±â¼ ¾î¶²½ÄÀ¸·Î sineÆÄÇüÀ» ¿Ö°î½ÃÅ°´À³Ä¿¡ ´ëÇÑ ·êÀÌ ¹Ù·Î º¯Á¶¹æ¹ýÀ» ÁöĪÇÏ°Ô µÇ´Â °ÍÀ̸ç, º¸³»´Â ÂÊ°ú ¹Þ´Â ÂÊ¿¡¼ °°Àº ¾à¼Ó, Áï °°Àº º¯º¹Á¶ ¹æ½ÄÀ» ÀÌ¿ëÇØ¾ß ¿ø·¡ Àǹ̸¦ º¹±¸ÇÒ ¼ö ÀÖ°Ô µÇ´Â °ÍÀÔ´Ï´Ù. º¯º¹Á¶ÀÇ ÀÇ¹Ì ÀÚü´Â ÀÌ·¸°Ô simpleÇÕ´Ï´Ù. °á±¹ ÁøÂ¥ Á¤º¸¸¦ ´ãÀº ½ÅÈ£¶õ, º¯Á¶°úÁ¤À» ÅëÇØ sineÆÄÇü¿¡ ÀÏÁ¤ÇÑ º¯ÇüÀÌ °¡ÇØÁø ÁÖ±âÀû Æĵ¿ÇüŸ¦ ¸»ÇÕ´Ï´Ù. ÀÌÁ¡À» Àß ±â¾ïÇØµÎ½Ã°í ´ÙÀ½À¸·Î! Step 2. ½Ö´ë¼º (Reciprocal)
¾ÈÅ׳ª´Â ¼öµ¿¼ÒÀڷμ, ÀԷºο¡ Àü·ÂÀÌ °É¸®¸é ±×°ÍÀ» ¿ÜºÎ¿¡ ÀüÀÚ±âÀå ÇüÅ·Π»Ñ·ÁÁְųª, ¿ÜºÎ¿¡ Á¸ÀçÇÏ´Â ÀüÀÚ±âÀåÀÇ º¯È¸¦ °¨ÁöÇØÁÖ´Â ÀÏÀ» ÇÕ´Ï´Ù. ÀÌ µÎ°¡Áö ±â´ÉÀº ¸¸µé ¶§ ±¸ºÐµÇ´Â°Ô ¾Æ´Ï¶ó, ±¸Á¶Àû °øÁøÇüÅ·μ ¾ÈÅ׳ª¸¦ ¸¸µé°í ³ª¸é ±×³É ±×´ë·Î ¹ßÇöµÇ´Â Ư¼ºÀ̱⠶§¹®ÀÔ´Ï´Ù. Step 3. ¾ÈÅ׳ª
ºö (Antenna beam) ¾ÈÅ׳ª¿¡¼ ¹æ»çµÇ´Â ÀüÀÚ±âÆÄ(electromagnetic wave) ¿ª½Ã, ¿Â»ç¹æÀ¸·Î Èð»Ñ·ÁÁöµíÀÌ ÆÛÁö´Â °ÍÀÌ ¾Æ´Õ´Ï´Ù. ¾î¶²½ÄÀ¸·Îµç ƯÁ¤ ¹æÇâÀ¸·Î ºöÀ» Çü¼ºÇÏ°Ô µÇ¸ç, °á±¹ ¾ÈÅ׳ª¿¡¼ ºöÀ̶õ ¸»Àº ¾ÈÅ׳ª°¡ ¼Û¼ö½ÅÀÌ °¡´ÉÇÑ Æ¯Á¤ÇÑ ÀüÀÚ±âÆÄ ¹æÇâ, Çü»ó ¶Ç´Â À§Ä¡¸¦ ÁöĪÇÏ°Ô µË´Ï´Ù. ±×¸®°í ÀÌ·¯ÇÑ antenna beamÀº ƯÁ¤ÇÑ ¹æÇ⼺°ú ¸ð¾çÀ» °¡Áö±â ¶§¹®¿¡, ±× Çü»óÀ» ºöÆÐÅÏ (beam pattern) ¶Ç´Â º¹»çÆÐÅÏ(radiation pattern)À̶ó°í ºÎ¸£°Ô µË´Ï´Ù. À̹®Á¦´Â Àú ¹Ø¿¡¼ ´õ ÀÚ¼¼È÷ ´Ù·ç°Ô µÉ °ÍÀÔ´Ï´Ù. Step 4. ¹«¼±Åë½ÅÀÇ ¿ø¸® <±×¸² 1> ¸Ö¸® ¶³¾îÁø µÎ °³ÀÇ ½Ã½ºÅÛ¿¡¼ µ¿½Ã¿¡ ¶È°°Àº ÁÖÆļöÀÇ ÀüÀÚ±âÆĸ¦ ¹æÃâÇÏ°í ÀÖ´Ù°í °¡Á¤ÇÏ¿´½À´Ï´Ù. ÇöÀç µÎ ½Ã½ºÅÛÀº µÑ´Ù ±ú²ýÇÑ sineÆÄÀÇ Æĵ¿, Áï Á¤º¸°¡ ¾ø´Â ±×³É ÁÖÆļö½ÅÈ£¸¦ ÀüÀÚ±âÆÄ ÇüÅ·Π³»º¸³»°í ÀÖ´Â ÁßÀÔ´Ï´Ù. ±×¸®°í ÀÌ µÎ½Ã½ºÅÛÀÇ ÀüÀÚ±âÆÄ ¿¡³ÊÁö´Â µ¿ÀÏÇÑ ¹°¸®Àû °ø°£¿¡¼ µ¿ÀÏÇÑ ÁÖÆļöÀÇ ÀüÀÚ±âÀåÀ» ÇÔ²² Çü¼ºÇÏ°í ÀÖ´Â ÁßÀÔ´Ï´Ù.
<±×¸² 2> ±×Áß A ½Ã½ºÅÛ¿¡¼ '¹Ùº¸'¶ó´Â Àǹ̸¦ ´ãµµ·Ï º¯Á¶µÈ ÆÄÇüÀÇ ½ÅÈ£¸¦ ³»º¸³»±â ½ÃÀÛÇß½À´Ï´Ù. Áï ¾îµò°¡¿¡ ÀÌ ½ÅÈ£Á¤º¸¸¦ º¸³»±â À§ÇØ '¼Û½Å'À» ½ÃÀÛÇÏ·Á´Â ÁßÀÎ °ÍÀÔ´Ï´Ù.
<±×¸² 3> ÀÌ·¸°Ô º¯Á¶µÈ ½ÅÈ£¿¡ ÀÇÇØ ¿Ö°îµÈ ÇüÅ·Πº¹»çµÈ ½Ã½ºÅÛ AÀÇ ÀüÀÚ±âÆÄ ½ÅÈ£´Â, ÀÚ½ÅÀÇ ¾ÈÅ׳ª ºö ¿µ¿ª³»ÀÇ ÀüÀÚ±âÆĸ¦ º¯Á¶µÈ ÆÄÇü´ë·Î ¿Ö°î½ÃÅ°°Ô µË´Ï´Ù. ±×¸®°ï °á±¹ ½Ã½ºÅÛ A ¿Í ½Ã½ºÅÛ BÀÇ ¾ÈÅ׳ª ÆÐÅÏÀÌ °ãÄ¡´Â ¿µ¿ª¿¡¼ ÀÏ¾î³ ÀüÀÚ±âÆÄÀÇ º¯È´Â, ½Ã½ºÅÛ BÀÇ ¼ø¼öÇÑ sine ÆÄÇüÀ» ÇÔ²² ¿Ö°î½Ãŵ´Ï´Ù. °á±¹ ½Ã½ºÅÛ B¿¡¼´Â ÀÚ½ÅÀÇ ¾ÈÅ׳ª ºö ¿µ¿ª¿¡¼ ÀÏ¾î³ º¯È¸¦ °¨ÁöÇÏ´Â ¼ÀÀÌ µË´Ï´Ù.
°³³äÀûÀ¸·Î °£·«È½ÃŲ ¼³¸íÀ̱ä ÇÏÁö¸¸, °á±¹ À§¿Í °°Àº ½ÄÀ¸·Î °á±¹ ½Ã½ºÅÛ A¿¡ ´ã°í ÀÖ´ø ÀǹÌÀÖ´Â Àü±âÀû ½ÅÈ£´Â ½Ã½ºÅÛ BÀÇ Àü±âÀû ½ÅÈ£·Î Àü´ÞµÉ ¼ö ÀÖ°Ô µË´Ï´Ù. ÀÌ°ÍÀÌ ¹Ù·Î ¾ÈÅ׳ª¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ¹«¼±Åë½ÅÀÇ ±âº»ÀûÀÎ ¿ø¸®ÀÔ´Ï´Ù.
ºöÆÐÅÏ (beam pattern) = º¹»çÆÐÅÏ(Radiation pattern) Àú À§ÀÇ ¹«¼±Åë½ÅÀÇ ¿ø¸®¿¡¼ ¼³¸íÇÏ¿´µíÀÌ, ¾ÈÅ׳ª¿¡´Â À¯È¿ ÀüÀÚ±âÆÄ ¿µ¿ªÀÎ ºöÆÐÅÏ(beam pattern, ¶Ç´Â radiation pattern)ÀÌ Á¸ÀçÇÕ´Ï´Ù. °á±¹ ƯÁ¤ ¹æÇâ°ú À§Ä¡·Î ÀüÀÚ±âÆĸ¦ »ç¿ëÇÑ´Ù´Â °ÍÀ̹ǷÎ, ÀÌ°ÍÀº ¾ÈÅ׳ªÀÇ ¹æÇ⼺(directivity)À̶õ °³³äÀ» ź»ý½Ãŵ´Ï´Ù. ¿ì¼± ¸ðµç ¾ÈÅ׳ª Ã¥¿¡¼ Á¦ÀÏ ¸ÕÀú ¾ð±ÞµÇ´Â °ÍÀ¸·Î isotropic antenna¶ó´Â °Ô ÀÖ½À´Ï´Ù. ±×°ÍÀº ¾Æ·¡ ±×¸²°ú °°ÀÌ ¾î¶² Á¡Àü¿ø(point source)ó·³ µÇ¾î, À§ ¾Æ·¡ 360µµ Àü ¹æÇâÀ¸·Î µ¿±×¶õ ±¸Ã³·³ ÀüÀÚ±âÆÄ°¡ »ç¹æÀ¸·Î °í·ç ÆÛÁ® ³ª°¡´Â, ¹«ÁöÇ⼺ ¾ÈÅ׳ª¸¦ ÀǹÌÇÕ´Ï´Ù. ±×·¸Áö¸¸ ÀÌ·¸°Ô ¿Ïº®ÇÏ°Ô »ç¹æÀ¸·Î °í·ç ÀüÀÚ±âÆĸ¦ ¹æ»çÇÏ´Â ¾ÈÅ׳ª´Â Á¸ÀçÇÏÁö ¾Ê½À´Ï´Ù. À̷лóÀ¸·Î¸¸ Á¸ÀçÇÏ´Â ¾ÈÅ׳ª¶ó¼ ½ÇÁ¦·Î´Â ´ÜÀÏÇÑ ÇϳªÀÇ ¾ÈÅ׳ª·Î´Â Àú·¸°Ô »ç¹æÀ¸·Î ¿Ïº®ÇÏ°Ô ±ÕµîÇÏ°Ô ÀüÀÚÆÄ°¡ º¹»çµÇµµ·Ï ¸¸µé ¼ö°¡ ¾ø´Ù´Â °Ì´Ï´Ù. °á±¹ ½ÇÁ¸ÇÏ´Â ¾ÈÅ׳ª´Â ±¸Á¶ÀûÀ¸·Î ¾î¶²
'¹æÇ⼺'À» °¡Áö´Â ºöÆÐÅÏÀ» °¡Áö°Ô µÇ°í, ¶ÇÇÑ ½ÇÁ¦·Îµµ ´ëºÎºÐÀÇ ¾ÈÅ׳ª´Â
ƯÁ¤ ¹æÇâÀ¸·Î ½ÅÈ£¸¦ º¸³»¾ß ÇÏ´Â °æ¿ì°¡ ¸¹½À´Ï´Ù. ±×·¡¼ ¾ÈÅ׳ª¸¶´Ù
°íÀ¯ÀÇ ºöÆÐÅÏ Æ¯¼ºÀ» °¡Áö°Ô µÇ¸ç, ¿ì¸®´Â ÀÌ·¯ÇÑ ¿©·¯ ºöÆÐÅÏ Æ¯¼ºÀ»
°¡Áø ¾ÈÅ׳ª Áß ¿øÇÏ´Â ºöÆÐÅÏÀ» °¡Áø ¾ÈÅ׳ª¸¦ ¼±ÅÃÇÏ°Ô µÇ´Â °ÍÀÌÁÒ. ¾Æ·¡¿¡
3Â÷¿øÀ¸·Î Ç¥ÇöµÈ ºöÆÐÅÏÀÇ ±×¸²µéÀ» Ç¥½ÃÇÏ¿´½À´Ï´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ºöÆÐÅÏÀÌ ÀǹÌÇÏ´Â ¹°¸®Àû Àǹ̴Â, ¾ÈÅ׳ª¿¡¼ 360µµ Àü¹æÇâÀ¸·Î º¹»ç(radiation)µÇ´Â ÀüÀÚ±âÆÄÀÇ Àü°è°µµ(electric field strength)¸¦ ±×¸° °î¼±ÀÔ´Ï´Ù. ¾ÈÅ׳ªÀÇ ºöÆÐÅÏÀ» ÃøÁ¤ÇÏ´Â ¹æ¹ýÀº °£´ÜÇÕ´Ï´Ù. Ç¥ÁؾÈÅ׳ª¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ÃøÁ¤ÇÏ°íÀÚ ÇÏ´Â ¾ÈÅ׳ªÀÇ 360µµ Àü¹æÇâ¿¡¼ ½ÅÈ£¸¦ ¼ö½ÅÇؼ °¢ °¢µµº°·Î ¼ö½ÅµÈ Àü°è°µµ¸¦ Ç¥½ÃÇÏ¸é ¾Æ·¡Ã³·³ polar chart»ó¿¡ ÆÄÇüÀÌ ±×·ÁÁö°Ô µË´Ï´Ù. À̶§ µ¿±×¶õ polar chart¿¡¼ Á߽ɿ¡¼ ¶³¾îÁø °Å¸® ÀÚü°¡ Àü°è°µµÀÇ Å©±â¸¦ ¸»ÇÕ´Ï´Ù. ¾ÈÅ׳ª¿¡¼ Àû´çÈ÷ ¶³¾îÁø °Å¸®ÀÇ far-field ¿µ¿ª¿¡¼´Â ÀÌ·± ºöÆÐÅÏÀÌ ÀÏÁ¤ÇÑ Çü»óÀ» À¯ÁöÇÏ°Ô µË´Ï´Ù. ±×·±µ¥ Áö±¸»ó¿¡¼ »ì°í ÀÖ´Â ¿ì¸® Àΰ£ÀÇ ÀÔÀå¿¡¼, ¾ÈÅ׳ª¸¦ ¾µ ¶§ ¾î¶² ºöÆÐÅÏÀÌ À¯¸®ÇÒ±î¿ä? ±»ÀÌ »ç¹æÀ¸·Î °í·ç ³ª°¡´Â isotropic antenna°¡ ÇÊ¿äÇÏÁö ¾Ê½À´Ï´Ù. À§(ÇÏ´Ã), ¾Æ·¡(¶¥) ·Î´Â º°·Î Áß¿äÇÏÁö ¾Ê°í, Áö¸éÀ» µû¶ó ¿·À¸·Î¸¸ ÁÃ~ ÆÛÁ®¼ Àß ³ª°¡¸é ÁÁ°ÚÁÒ? ÀÌ·¸°Ô ¼öÆò¹æÇâÀ¸·Î¸¸ °í·ç »ç¹æÀ¸·Î ÆÛÁö´Â ºöÆÐÅÏÀ» ¼ÒÀ§ omni-directional ÇÏ´Ù°í ÇÕ´Ï´Ù. ¾Æ·¡¿¡´Â ´ëÇ¥ÀûÀÎ omni-directional ºöÆÐÅÏÀ» °¡Áö´Â dipole antennaÀÇ ºöÆÐÅÏÀ» ¿¹½ÃÇÑ ±×¸²ÀÔ´Ï´Ù. omni(¾ö´Ï~) ¶õ Á¢µÎ¾î´Â '¸ðµç'À̶ó´Â Àǹ̷νá, ¸ðµç ¹æÇâÀ¸·Î µ¿ÀÏÇÏ°Ô ³ª°£´Ù´Â ÀǹÌÀÔ´Ï´Ù. ¾ð¶æ º¸¸é isotropic°ú Çò°¥¸± ¼ö ÀÖÁö¸¸, isotropicÀº À§¾Æ·¡¿· ¿Â»ç¹æÀ¸·Î ±ÕÀÏÇÏ°Ô ±¸(sphere)ÀÇ ÇüÅ·ΠÀüÀÚÆÄ°¡ ÆÛÁ®³ª°¡´Â ¾ÈÅ׳ª¸¦ ¸»Çϸç, omni-directionalÀº ±×Áß À§¾Æ·¡°¡ ¾Æ´Ñ ¿·À¸·Î¸¸ °í·ç ÆÛÁö´Â ¾ÈÅ׳ª Ư¼ºÀ» ¸»ÇÕ´Ï´Ù. ¼ÒÀ§ ¸»ÇÏ´Â µµ³ª¾² ÆÐÅÏÀÔ´Ï´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ÆÐÅÏÀº Æò¸é¿¡ °¡±î¿î Áö¸é»ó¿¡¼ »ç¿ëÇÒ ¶§, °¡Àå È¿À²ÀûÀÌ°í ºöÆÐÅÏÀ̶ó ÇÒ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù. ¹Ý¸é Áö»ó°ú ÀΰøÀ§¼º°£ÀÇ À§¼ºÅë½ÅÀÇ ¿¹¸¦ º¸µµ·Ï ÇÏÁö¿ä. À§¼ºÅë½ÅÀÌ ¾Æ¸¶µµ °¡Àå ¸Õ °Å¸®·Î ÀüÀÚÆĸ¦ ¼Û¼ö½ÅÇØ¾ß ÇÒ °Ì´Ï´Ù. ±×·¸±â À§Çؼ± ¹«ÀÛÁ¤ »ç¹æÀ¸·Î ÀüÀÚÆÄ°¡ ³ª°¥ ÀÌÀ¯´Â ÀüÇô ¾ø°í, ¿·À¸·Î ÂÓ ÆÛÁö´Â omni- directionalµµ ÇÊ¿ä ¾øÀ» °ÍÀ̸ç, ƯÁ¤ ¹æÇâÀ¸·Î Á¤È®ÇÏ°í ³¯Ä«·Ó°Ô ºö¿¡³ÊÁö¸¦ ¸ð¾Æ¼ ³¯·Á¾ß ÇÒ °ÍÀÔ´Ï´Ù. ±×·¯ÇÑ À§¼º¿ëÀ¸·Î ÁÖ·Î »ç¿ëµÇ´Â ¾ÈÅ׳ª´Â parabolic antenna, Áï Á¢½Ã ¾ÈÅ׳ªÀε¥ ÀÌ°ÍÀº ¿©·¯ ¾ÈÅ׳ªµé Áß¿¡¼µµ °¡Àå ºöÆÐÅÏÀÌ »þÇÁÇÑ ¾ÈÅ׳ªÀÔ´Ï´Ù. ¾ê´Â °°Àº ºö¿¡³ÊÁö¸¦ ÇѹæÇâÀ¸·Î Á¹¶ó°Ô ÁýÁßÇؼ ½î±â ¶§¹®¿¡, ¿ìÁÖ»óÀÇ À§¼º°ú Áö±¸»óÀÇ ¼Û¼ö½Å±â°¡ µü ¹æÇâÀ» ¸ÂÃß¾î Åë½ÅÇÔÀ¸·Î½á È¿À²À» ±Ø´ëȽÃŵ´Ï´Ù. ±×·¡¼ Á¢½Ã¾ÈÅ׳ª´Â Áö±¸»ó¿¡ ¶°ÀÖ´Â À§¼ºÀ» ÇâÇØ Á¤È®ÇÑ °¢µµ¿Í ¹æÇâÀ¸·Î Àß ¸ÂÃß¾î ³õ´Â °ÍÀÔ´Ï´Ù.
¾ÈÅ׳ª À̵æ (Antenna Gain) & HPBW ¾ÈÅ׳ª¸¦ óÀ½ Á¢ÇÏ´Â ºÐµéÀÌ Á¦ÀÏ ¸ÕÀú È¥¶õ½º·¯¿ö ÇÏ´Â °³³äÀÌ ¹Ù·Î ¾ÈÅ׳ª À̵æÀÔ´Ï´Ù. À̵æÀ̶ó ÇÔÀº ÀÔ·ÂµÈ ½ÅÈ£°¡ Ãâ·Â¿¡¼ ´õ Ä¿Áö´Â °æ¿ì¸¦ ¸»ÇÏ´Â °ÍÀε¥.. ¾ÈÅ׳ª´Â ºÐ¸íÈ÷ ¼öµ¿¼ÒÀÚÀÔ´Ï´Ù. DCÀü¿ø°°Àº °Í¾øÀÌ ±×³É ¾ÈÅ׳ª ÀԷ¿¡ ¿ÜºÎ¿¡ ³»º¸³»°í ½ÍÀº ½ÅÈ£¸¸ º¸³»¸é ¾ÈÅ׳ª°¡ °ø±âÁß¿¡ radiation½ÃÅ°´Â °ÍÀÌÁö¿ä. À§ÀÇ ±×¸²¿¡¼Ã³·³, ¾ÈÅ׳ª ÀÚü´Â passiveÀ̱⠶§¹®¿¡ Àý´ë·Î ÀÔ·ÂµÈ ½ÅÈ£º¸´Ù Å« ½ÅÈ£¸¦ ³»º¸³¾ ¼ö°¡ ¾ø½À´Ï´Ù. ±×·¸°Ô ÀÔ·Â ½ÅÈ£¸¦ ´õ Å©°Ô Ãâ·Â½Ãų ¼ö ÀÖ´Â ¿¡³ÊÁö¸¦ °ø±Þ¹ÞÁö ¸øÇϴµ¥, ¾î¶»°Ô Çؼ À̵æÀÌ Á¸ÀçÇÑ´Ù°í ¸»ÇÒ±î¿ä? ¾ÈÅ׳ª¿¡¼ÀÇ À̵æ(antenna gain)Àº ÀÌ·± ´Éµ¿È¸·ÎÀÇ À̵æ°ú ´Ù¸¥ ¹®Á¦À̸ç, ÀԷ½ÅÈ£¿¡ ´ëºñÇÏ¿© Ãâ·Â½ÅÈ£°¡ ´õ Ä¿Áø´Ù´Â ÀǹÌÀÇ À̵æÀÌ ¾Æ´Õ´Ï´Ù. ¾ÈÅ׳ª À̵æÀº, ¹æÇ⼺(directivity)·Î ÀÎÇØ ÆÄ»ýµÇ´Â »ó´ëÀû À̵æÀ» ÀǹÌÇÏ´Â ¾ÈÅ׳ª¸¸ÀÇ ¿ë¾îÀÔ´Ï´Ù. ¾ÈÅ׳ªÀÇ À̵æÀ̶õ ÃÖ´ëÀü°è ¹æÇâÀ» ±âÁØÀ¸·Î isotropicÇÑ º¹»çÆÐÅÏ¿¡ ´ëºñÇÑ ¾ÈÅ׳ª º¹»çÆÐÅÏÀÇ ºñÀ²À» ÀǹÌÇÕ´Ï´Ù. ¸»·Î Ç¥ÇöÇϸé Á» °Å½Ã±âÇѵ¥ ±×¸²À¸·Î Ç¥½ÃÇÏ¸é ¾Æ·¡¿Í °°ÀÌ µË´Ï´Ù. Áï ¾ÈÅ׳ª·Î ÀÎÇØ ½ÅÈ£°¡ Ä¿Áö´Â°Ô ¾Æ´Ï¶ó, »ç¹æÀ¸·Î °í¸£°Ô ÆÛÁ®³ª°¡¾ß ÇÒ ¿¡³ÊÁö°¡ ÀÏÁ¤¹æÇâÀ¸·Î ¸ô¸®´Â °æ¿ì ±× ½ò¸®´Â ºñÀ²À» ÀǹÌÇÏ´Â ¼ÀÀÌ µË´Ï´Ù. ´ÜÀ§·Î´Â dB¸¦ »ç¿ëÇϸç, isotropic ¾ÈÅ׳ª¸¦ ±âÁØÀ¸·Î ÇÏ´Â (ÀϹÝÀûÀÎ) °æ¿ì´Â dBi¶ó°í Ç¥ÇöÇÕ´Ï´Ù. ¹Ý¸é dipole ¾ÈÅ׳ª¸¦ ±âÁØÀ¸·Î ÇÏ¿© À̵æÀ» °è»êÇÒ ¶§´Â dBd ¶ó´Â ´ÜÀ§¸¦ ¾²±âµµ ÇÕ´Ï´Ù. Dipole ¾ÈÅ׳ªÀÇ À̵æÀº 2.15 dBi À̹ǷÎ, dBd¿Í dBi´Â ¾Æ·¡¿Í °°Àº °ü°è¸¦ °¡Áý´Ï´Ù. 0 dBd = 2.15 dBi , dBi = dBd + 2.15 °á±¹ ¾ÈÅ׳ªÀÇ À̵æÀÌ Å©´Ù´Â ¾ê±â´Â, ƯÁ¤¹æÇâ(Áï ½ÅÈ£¸¦ º¸³»±â À§ÇÑ ¹æÇâ)À¸·Î ´õ¿í »þÇÁÇÏ°Ô ÀüÀÚÆÄ°¡ ½ò¸°´Ù´Â ÀǹÌÀÔ´Ï´Ù. °á±¹ ¾ÈÅ׳ªÀÇ À̵æÀÌ ³ô´Ù´Â ¸»Àº, ÀüÀÚÆĸ¦ Àü´ÞÇϱ⸦ ¿øÇϴ ƯÁ¤¹æÇâÀ¸·Î ´õ¿í °ÇÑ ÀüÀÚÆĸ¦ º¸³¾ ¼ö ÀÖ´Ù´Â Àǹ̰¡ µË´Ï´Ù. ÇÏÁö¸¸ ¼¼»ó¿¡ °øÂ¥°¡ ¾ø°í ƯÈ÷ RFµµ ±×·¸µíÀÌ.. ¾ÈÅ׳ªÀÇ À̵æÀÌ Å©´Ù°í ¸¶³É ÁÁÀ»±î¿ä? ¸Ó ±×·¸Áö¸¸Àº ¾Ê½¿´Ù. À§¿¡¼ º¸ÀÌ´Ù½ÃÇÇ, ¾ÈÅ׳ª°¡ °¡Áø Á¦ÇÑµÈ ¿¡³ÊÁö·® ¶§¹®¿¡ À̵æ°ú ºöÆøÀº ±âº»ÀûÀ¸·Î trade off °ü°è¸¦ °¡Áö°Ô µË´Ï´Ù. ±×·¸±â ¶§¹®¿¡ ¾ÈÅ׳ª À̵æÀÌ ³ô´Ù°í¸¸ À嶯ÀÌ ¾Æ´Ï¶ó, ½Ã½ºÅÛ¿¡¼ ¿øÇÏ´Â ¸¸Å ÀûÀýÇÑ ´ë¿ªÆø°ú À̵æÀ» °¡Áö´Â°Ô Áß¿äÇÕ´Ï´Ù. ±×¸®°í ÀÌ·¸°Ô ºöÆøÀÇ ±âÁØÁ¡À¸·Î, HPBW (Half Power Beam Width : ¹ÝÀü·Â ºöÆø)¶ó´Â ÁöÇ¥¸¦ »ç¿ëÇÕ´Ï´Ù. ¾ÈÅ׳ªÀÇ ºöÆøÀÌ ³Ð´Ù, Á¼´Ù¶ó´Â °É ¸»ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ±âÁØÁ¡ÀÌ ÀÖ¾î¾ß ÇÒÅÙµ¥ ÀÌ°ÍÀ» ½±°Ô Ç¥ÁØÈÇÒ ¼ö ÀÖµµ·Ï ÃÖ´ë ºö¹æÇâÀÇ Àü·ÂÀ» ±âÁØÀ¸·Î Àü·ÂÀÌ ¹Ý (10*log(0.5) = -3 dB)·Î ÁÙ¾îµå´Â ÁöÁ¡±îÁöÀÇ °¢µµ¸¦ HPBW¶ó°í Á¤ÇÑ °ÍÀÔ´Ï´Ù. ÀϹÝÀûÀÎ ¾ÈÅ׳ªÀÇ ºöÆøÀÌ ¸îµµ´Ù.. ¶ó´Â ¾ê±â´Â ´ëºÎºÐ ÀÌ·± ¹ÝÀü·ÂºöÆøÀ» ±âÁØÀ¸·Î ¸»ÇÏ´Â °ÍÀÔ´Ï´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ºöÆø°ú À̵湮Á¦¸¦ ¿øÇÏ´Â ¼öÁظ¸Å ¿øÇÒÇÏ°Ô ¾²°í ½ÍÀ» ¶§´Â, ÇϳªÀÇ ´ÜÀÏ ¾ÈÅ׳ª·Î´Â ÇØ°áÀÌ ¾î·Á¿ï ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù. À̶§ ¾Æ·¡¿Í °°Àº ¹è¿¾ÈÅ׳ª¶ó´Â °³³äÀÌ ÇÊ¿äÇØÁý´Ï´Ù.
¹è¿ ¾ÈÅ׳ª (Array Antenna) °æ¿ì¿¡ µû¶ó¼± parabolic antenna °°Àº°Å ¸»°íµµ ºöÆÐÅÏÀ» ´õ¿í »þÇÁÇÏ°Ô ¸¸µé¾î¾ß ÇÒ °æ¿ì°¡ Àִµ¥, ÀÌ·± °æ¿ì ÇϳªÀÇ ¾ÈÅ׳ª·Î´Â ºÎÁ·ÇÑ °æ¿ì°¡ ¸¹½À´Ï´Ù. ÀÌ °æ¿ì ¿©·¯°³ÀÇ ¾ÈÅ׳ª¸¦ ƯÁ¤ÇÑ ·ê¿¡ ÀÇÇØ ¹è¿Çϸé, °¢°¢ÀÇ ¾ÈÅ׳ªÀÇ ºöÆÐÅÏÀÌ ÇÕÃÄÁ®¼ ´õ¿í »þÇÁÇÏ°Ô ¸¸µé ¼ö°¡ ÀÖ½À´Ï´Ù. ÀÌ°ÍÀ» ¹Ù·Î ¹è¿¾ÈÅ׳ª(array antenna)¶ó°í
ºÎ¸¨´Ï´Ù. ¹è¿ ¾ÈÅ׳ª ÇüÅ·Π¸¸µé¸é ºöÀ» ´õ¿í »þÇÁÇÏ°Ô ÇÕÃÄÁö°Ô
ÇÒ ¼ö ÀÖ°í, °¢°¢ÀÇ ¾ÈÅ׳ªÀÇ º¹»çÀü·ÂÀÌ ÇÕÃÄÁ®¼ ´õ¿í ¸Ö¸® ÆÛÁ®³ª°¡´Â
°ÇÑ ºöÆÐÅÏÀ» ¸¸µé ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù. ¾Æ·¡ÀÇ ±×¸²Àº ÀÌ·¯ÇÑ patch
antenna arrayÀÇ »ç·ÊÀÔ´Ï´Ù. ±×·±µ¥ ÀÌ·¸°Ô ¹è¿ ¾ÈÅ׳ª¸¦ ¸¸µé°í ³ª¸é, ¾ÈÅ׳ª ºöÆÐÅÏÀÌ ´Ù¼Ò º¹ÀâÇØÁö°Ô µË´Ï´Ù. °¢°¢ÀÇ ÆÐÅÏÀ» ÇÕÄ¡´Ù º¸¸é ¾Æ·¡¿Í °°ÀÌ ÁöÀúºÐÇÑ ÇüÅÂÀÇ ÇÕ¼º ºöÆÐÅÏÀÌ ¸¸µé¾îÁý´Ï´Ù. (ÀÏ¸í °Å½Ã±â ÆÐÅÏ)
¿©±â¼ lobe(·Îºê)¶õ ¸»Àº
¿ì¸®¸»·Î ¿±(ç¨)À̶ó°í Çؼ®µË´Ï´Ù. ¹«½¼ ¸»ÀÎÁö ´õ ¸ð¸£°ÚÁÒ? -.-;; ¾ÈÅ׳ª¸¦ ¹è¿ÇÏ´Â ´ëÇ¥ÀûÀÎ ¹æ¹ý·Ð ¼¼°¡Áö¸¦ ¾Æ·¡¿¡ Ç¥±âÇغ¸¾Ò½À´Ï´Ù. Broadside´Â ´Ã¾î³õÀº ¾ÈÅ׳ª ¿·À¸·Î side-lobe ¾øÀÌ main-lobe¸¸ »ý¼ºÀÌ °¡´ÉÇÑ ¹Ý¸é, ºöÆÐÅÏÀ» ¾ÆÁÖ »þÇÁÇÏ°Ô´Â ¸¸µéÁö ¸øÇÕ´Ï´Ù. End-fire ÇüÅ´ ºöÆÐÅÏÀÌ ¸Å¿ì »þÇÁÇÏÁö¸¸, ±â»ýÀûÀÎ side lobe°¡ ¸¹ÀÌ ¹ß»ýµË´Ï´Ù. ¾ÈÅ׳ª ¹è¿ ¹æ¹ý Áß °¡Àå ¼±È£µÇ´Â ¹æ½ÄÀÎ Chevyshev¹æ½ÄÀº, ¹è¿ÇüÅ¿¡ µû¶ó broadside¿Í end-fireÀÇ ÀåÁ¡À» Á¶ÇÕÇÑ ¿©·¯ °¡Áö ÇüÅÂÀÇ ºöÆÐÅÏÀ» ÇÕ¼ºÇس¾ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù. ¶ÇÇÑ ¾ÈÅ׳ª ¹è¿¹ýÀ» ¼öµ¿Àû, ȤÀº ´Éµ¿ÀûÀ¸·Î °¡º¯ÇÏ¿© ºöÀÇ ¹æÇ⸶Àú Á¶ÀýÇÒ ¼ö ÀÖ´Â, beam controlÀÌ °¡´ÉÇØÁý´Ï´Ù. ÀÌ°ÍÀ» ÀÏ·ÄÀÌ ¾Æ´Ñ 2Â÷¿øÀûÀÎ Çà·Ä(matrix) ÇüÅ·Π´Ã¾î³õÀ¸¸é ´õ¿í Á¤±³ÇÏ°Ô ÀÔüÀûÀÎ ºöÄÜÆ®·ÑÀ» ÇÒ ¼öµµ ÀÖÀ¸¸ç, ±×·¯ÇÑ phased array¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ´ëÇ¥Àû ½Ã½ºÅÛ Áß Çϳª°¡ ÆÐÆ®¸®¾îÆ® ¹Ì»çÀÏ ½Ã½ºÅÛÀÔ´Ï´Ù. phased array¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ƯÁ¤ °ø°£À» ¾ÈÅ׳ª·Î °í¼Ó ÀÔü scanÇÏ¿© ¹Ì»çÀÏÀÇ À§Ä¡, ¼Óµµ¸¦ °è»êÇÏ¿© ³¯¾Æ¿À´Â ½ºÄ¿µå¹Ì»çÀÏÀÇ ±ËÀûÀ» ÃßÀûÇÏ°í ¿ä°ÝÇÏ°Ô µÇ¾î ÀÖ½À´Ï´Ù. ´Ù¸¸ ÆÐÆ®¸®¾îÆ® ½Ã½ºÅÛÀº ±â¼úÀû ³À̵µ·Î ÀÎÇØ ½ÇÁ¦·Î´Â °ÅÀÇ È¿¿ëÀÌ ¾ø¾ú´Ù°í Çϸç, ´ÜÁö ÀüÀ﹫±â¿Í ±× ¿¹»êÀ» Á¤´çÈÇÏ·Á´Â ¹Ì±¹Ãø¿¡ ÀÇÇØ ¼º°øÀûÀ̶ó°í Á¶À۵Ǿú´Ù°í ÇÕ´Ï´Ù. ½ÇÁ¦ °³¹ßÀÚ³ª °ü¿©ÇÑ »ç¶÷µéÀº ½ºÄ¿µå ¹Ì»çÀÏÀ» ÇÑ °³µµ °ÝÃß½ÃÅ°Áö ¸øÇß´Ù°í ÇÏÁö¿ä. ¾î·°Å³ª ÀÌ·¯ÇÑ ¹è¿ ¾ÈÅ׳ª Çü½ÄÀ¸·Î ¸¸µé¸é ¹æÇâ,Å©±â µîÀ» »ç¿ëÀÚ ÀÓÀÇ·Î °áÁ¤ÇÒ ¼ö Àֱ⠶§¹®¿¡, ±º»ç¿ëÀº ¹°·Ð À̵¿Ã¼ À§¼º½ÅÈ£ ¼ö½Å±â, ±âÁö±¹ ¾ÈÅ׳ª(ƯÈ÷ smart antenna)¿ë µî ¿©·¯ ¿ëµµ·Î ¸¹ÀÌ ¾Ö¿ëµÇ°í ÀÖ½À´Ï´Ù. ¾ÈÅ׳ª ¹è¿¹æ¹ý°ú ¼ö½Ä¿¡ ´ëÇؼ± °¢Á¾ ¾ÈÅ׳ª Ã¥¿¡ ÀÚ~¾Ë ³ª¿ÍÀÖ½À´Ï´Ù.
Polarization (ÆíÆÄ) ¾ÈÅ׳ª¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ¼Û¼ö½ÅÇÒ ¶§ ¶Ç Çϳª ±â¾ïÇØ¾ß ÇÒ °ÍÀÌ ¹Ù·Î ÀÌ ÆíÆÄ(polarization)ÀÔ´Ï´Ù. polarizationÀ̶õ, ÀüÀÚ±âÆÄÀÇ ÁøÇà¹æÇâ¿¡ ´ëÇÑ E fieldÀÇ ±Ø¼º ¹æÇâÀ» ÀǹÌÇÕ´Ï´Ù. ¾ÈÅ׳ª¸¶´Ù °íÀ¯ÀÇ ÆíÆÄÇüŸ¦ °®°í ÀÖÀ¸¸ç, ¼Û¼ö½Å ¾ÈÅ׳ª³¢¸® ¼·Î ÆíÆĹæÇâÀ» ¸ÂÃß´Â ¹®Á¦´Â Áß¿äÇÑ ¹®Á¦ÀÌÁÒ. ÆíÆÄ¿¡´Â Å©°Ô Á÷¼±ÆíÆÄ(Linear polarization)¿Í ¿øÇüÆíÆÄ(Circular polarization)ÀÇ µÎ°¡Áö°¡ ÀÖ½À´Ï´Ù. ¾Æ·¡¿¡´Â ±×Áß Á÷¼±ÆíÆÄÀÇ µÎ°¡Áö ÇüŸ¦ ³ªÅ¸³½ ±×¸²ÀÔ´Ï´Ù. ¼·Î ÆíÆĹæÇâÀÌ Æ²¾îÁö¸é ¼Û¼ö½Å ¼º´ÉÀÌ ¶³¾îÁö°Ô µË´Ï´Ù. ÃÖ¾ÇÀ¸·Î ¼·Î ¿ÏÀüÈ÷ Á÷±³ÇÏ´Â ÆíÆĸ¦ °¡Áö°Ô µÇ¸é ½ÅÈ£±³·ù°¡ ¾ÈµË´Ï´Ù. vectorÀÔÀå¿¡¼ ºÃÀ» ¶§, µÎ ¿¡³ÊÁö°¡ ¼·Î ¼öÁ÷ÀÌ¸é ¿¡³ÊÁö ±³·ù°¡ ºÒ°¡´ÉÇÏ°Ô µÇÁö¿ä. ¿øÇüÆíÆÄÀÇ °æ¿ìµµ ȸÀü¹æÇâÀÌ ¿ÞÂÊ ÀÌ³Ä ¿À¸¥ÂÊÀ̳Ŀ¡ µû¶ó Á÷¼±ÆíÆÄó·³ µÎ°¡ÁöÀÇ ÇüÅ°¡ Á¸ÀçÇϸç, ¸¶Âù°¡Áö·Î ¼Û¼ö½Å ¾ÈÅ׳ª°£¿¡ ÆíÆĹæÇâÀÌ ¼·Î ¾Æ´Ù¸®°¡ ¸Â¾Æ¾ß ¿øÈ°ÇÑ Åë½ÅÀÌ °¡´ÉÇÕ´Ï´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ¿øÇüÆíÆĴ ƯÈ÷ patch antenna¸¦ ÀÌ¿ëÇÏ¿© ½±°í ´Ù¾çÇÏ°Ô ±¸ÇöÇÒ ¼ö Àִµ¥, ¾Æ·¡¿¡ ¿øÇüÆíÆĸ¦ »ý¼ºÇÏ´Â ´ëÇ¥ÀûÀÎ patch antenna ÀÇ Çü»óµéÀÇ ¿¹¸¦ µé¾îº¸¾Ò½À´Ï´Ù.
´ëºÎºÐÀÇ ¾ÈÅ׳ª´Â ¾ÈÅ׳ª ±Ø¼º¹æÇâ¿¡ µû¸¥ Á÷±³ÆíÆÄ Æ¯¼ºÀ» °¡ÁöÁö¸¸, ÀǵµÀûÀ¸·Î ¿øÇüÆíÆĸ¦ ¸¸µé¸é ¾Æ·¡¿Í °°ÀÌ ¿©·¯ °¡Áö ÀåÁ¡ÀÌ Á¸ÀçÇϱ⠶§¹®¿¡ ¿©·¯ ºÐ¾ß¿¡¼ ÀÀ¿ëµÇ°í ÀÖ½À´Ï´Ù. - ŸÀÌ¹Ö Á¶Àý·Î ÇÑÁÖÆļö¿¡¼
µÎ °³ ÀÌ»óÀÇ Ã¤³ÎÀ» ¼Û¼ö½ÅÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.
EIRP & ERP (À¯È¿º¹»çÀü·Â) ½Ç¹«ÀûÀÎ °üÁ¡¿¡¼, ¾ÈÅ׳ª¿Í °ü·ÃµÈ ÁÖ¿ä factorÁß¿¡ ERP(Effective Radiated Power) ¶Ç´Â EIRP (Effective Isotropically Radiated Power)¶ó´Â °³³äÀÌ ³ª¿À°Ô µË´Ï´Ù. ÀÌ°ÍÀº ¹«¼±±â±âÀÇ À¯È¿Ãâ·ÂÀÇ °³³äÀ¸·Î½á, ¾ÈÅ׳ª À̵æÀÇ È¿°ú¸¦ ÇÔ²² °í·ÁÇÑ À¯È¿ ¼Û½ÅÃâ·ÂÀ» ³ªÅ¸³»´Â ¼öÄ¡ÀÔ´Ï´Ù. EIRP
= Pt * Ga Áï, ¼Û½Å±âÀÇ Ãâ·ÂÀÌ 30dBmÀÌ°í ¾ÈÅ׳ª À̵æÀÌ 8dB¶ó¸é EIRP´Â 30 + 8 = 38 dBm À̵˴ϴÙ. ½ÇÁ¦·Î ¾ÈÅ׳ªÀÇ ºöÆÐÅÏÀº ¸ñÀûÁö¸¦ ÇâÇØ ÃÖ´ëÀÇ À̵æÀ» °¡Áö´Â ÇüŸ¦ °¡Áú °ÍÀÌ°í, ±×¿¡ µû¶ó ¸ñÀûÁö¿¡¼´Â ´Ù¸¥ Áö¿ªº¸´Ù´Â ´õ Å« Àü·ÂÀÇ ½ÅÈ£¸¦ ¼ö½ÅÇÒ ¼ö ÀְԵ˴ϴÙ. ¼Û½Å±âÀÇ Ãâ·ÂÀº ´Ü¼øÈ÷ »ç¹æÀ¸·Î ±ÕÀÏÇÏ°Ô ³ª°£´Ù´Â °¡Á¤ÀÏ »Ó ƯÁ¤ ¹æÇâÀÇ °³³äÀÌ µé¾îÀÖÁö ¾ÊÁö¸¸, ½ÇÁ¦·Î ¼Û½Å±â´Â ƯÁ¤ ¹æÇâÀ¸·Î ºöÀÌ ½ò¸®´Â ¾ÈÅ׳ª À̵æÀ» °®°í ÀÖÁö¿ä. ±×·¡¼ EIRPó·³ ¼Û½Å±âÀÇ À¯È¿Ãâ·ÂÀ̶ó´Â ½ÇÁúÀûÀÎ °³³äÀÇ ±Ô°ÝÀÌ Á¸ÀçÇÏ´Â °ÍÀÔ´Ï´Ù. EIRP°¡ isotropic ÆÐÅÏ¿¡ ´ëºñÇÑ ¾ÈÅ׳ªÀÇ À̵æ ÀÚü¸¸À» ÷°¡ÇÑ °³³äÀ̶ó¸é, ERP´Â ±×¿¡ dipole ¾ÈÅ׳ªÀÇ À̵æÀ» °öÇÑ À¯È¿Ãâ·Â °³³äÀÔ´Ï´Ù. ÀÌ°ÍÀº ½Ã½ºÅÛ ¹öÁþÀ» °è»êÇϱâ À§ÇØ ¼Û-¼ö½ÅÃøÀÇ À̵æÀ» ÇÔ²² °í·ÁÇϱâ À§ÇÑ °ÍÀ¸·Î½á, Dipole ¾ÈÅ׳ªÀÇ À̵æÀº 2.15dBÀ̱⠶§¹®¿¡, ERP¿Í EIRP´Â ¾Æ·¡¿Í °°ÀÌ °£´ÜÇÑ ¼ö½Ä°ü°è¸¦ °¡Áý´Ï´Ù. ERP = EIRP - 2.15 dB
¾ÈÅ׳ªÀÇ Á¾·ù ¾ÈÅ׳ªÀÇ Á¾·ù´Â ¼¿ ¼öµµ ¾øÀ»¸¸Å ¸¹Áö¸¸, ÀϹÝÀûÀ¸·Î »ç¿ëµÇ´Â °íÁÖÆÄ ¾ÈÅ׳ª Á¾·ù¿¡ ´ëÇØ °£·«ÇÏ°Ô Á¤¸®Çغ¸µµ·Ï ÇÏÁö¿ä.
´õ ÀÚÀßÇÑ ¾ÈÅ׳ªÀÇ Á¾·ù¿¡ °ü½É¸¹À¸½Å ºÐµéÀº ÀÌ°÷À» Âü°íÇغ¸½Ã¸é Àç¹ÌÀÖÀ» °ÍÀÔ´Ï´Ù. ¾ÈÅ׳ª ·£µå
¾ÈÅ׳ª´Â ¿À¹¦ÇØ... ¾ÈÅ׳ª°¡ RFÀÇ »ó¡À̵íÀÌ, ¾ÈÅ׳ª ÀÚü´Â Á¤¸»·Î Èï¹Ì·Î¿î Å׸¶ÀÔ´Ï´Ù. Áö¸é(¶Ç´Â ¸ð´ÏÅÍȸé)ÀÇ ÇÑ°è»ó ÀÌ ±Û¿¡¼´Â ¾ÈÅ׳ª¿¡ ´ëÇØ °¡Àå ±âº»ÀûÀ¸·Î ÀÌÇØÇÏ°í ÀÖ¾î¾ß ÇÒ »çÇ׵鿡 ´ëÇؼ¸¸ Á¤¸®ÇÏ¿´½À´Ï´Ù. ƯÈ÷ ÀǵµÀûÀ¸·Î ¼ö½ÄÀÇ Ç¥ÇöÀº ±ØÈ÷ ÀÚÁ¦ÇÏ¿´´Âµ¥, ¼ö½ÄºÎºÐÀº °¢Á¾ ¾ÈÅ׳ª Ã¥¿¡ Àß ³ª¿Í ÀÖ½À´Ï´Ù. ¾ÈÅ׳ª´Â ¿ö³« °íÀüÀûÀÎ ºÐ¾ß¶ó ¾îÁöÁß°£ÇÑ ÃÖ½ÅÀڷḦ ã±âº¸´Ù´Â, °íÀüÀÇ ¸íÀú¸¦ º¸´Â°Ô ÈξÀ Á÷Á¢ÀûÀ¸·Î µµ¿òµÇ´Â °æ¿ì°¡ ¸¹½À´Ï´Ù. ¾ÈÅ׳ª¿¡ ´ëÇؼ± ÁÁÀº Ã¥µéÀÌ ¸¹Àºµ¥, ±×Áß ¸¹Àº ºÐµéÀÌ ±ÇÀåÇÏ´Â ´ëÇ¥ÀûÀÎ ¾ÈÅ׳ª ±âº»µµ¼ ¹ø¿ªÆÇ µÎ±ÇÀ» ±ÇÇص帳´Ï´Ù. µÑ´Ù À¯~¸íÇÑ Ã¥À̸ç, ¹«¾ùº¸´Ù ÇѱÛÀÌ´Ï À̺¸´Ù ´õ ÁÁÀ»¼ö°¡! ¢º ¾ÈÅ׳ª ÀÌ·Ð-Çؼ®°ú ¼³°è (Antenna Theory- Analysis and Design)Constantine A. Balanis / À̹®¼ö ¿Ü / ¹Ì·¡ÄÄ / 2001 ¢º ¾ÈÅ׳ª
À̷аú ¼³°è (Antenna Theory and Design) Copyright by RF designhouse. All rights reserved. |