안테나 자르기에 대한 짧은 생각

C동호회에 올린 본인의 글임.
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무전기 안테나가 망가지면 주변에서 교신 꽤나 하신다는 분들이 이런 말씀을 많이 하십니다.

"그거 잘라서 맞춰~"

말은 쉽죠. 직접 잘라서 맞춰보라 하세요. 못 맞춥니다.
말만 쉬운 것이 안테나 세팅방법입니다.
1mm, 2mm 정도씩 조금씩 잘라들어가긴 하나 계측기가 없으면 자르나 마나 무용지물이지요. 무엇으로 정재파비(SWR)을 측정하겠습니까.
계측기를 잘 모르고 안테나 세팅을 했던 시절..(지금도 안테나 세팅이 가장 어렵습니다) 22m짜리 안테나 다 잘라먹었던 일도 있었습니다.

안테나 세팅에는 계측기가 필수입니다.
가장 대중적인 계측기는 무전기와 안테나 사이에 연결하는 것입니다. 일본 다이아몬드사의 SX-200을 많이 쓰죠. 신품 구입가 10만원 가량, 중고 거래가 요즘 시세로 5만원 정도 합니다.
무전기 없이 안테나를 직접 체크할 수 있는 계측기는 예전에도 잠시 언급했던 적이 있습니다만, 안테나 아날라이저입니다. 위의 것보다 정확하지요.
일본 구라니시사의 BR-200이나 미국 MFJ사의 MFJ-259B나 MFJ-269 정도를 많이 씁니다만 가격이 고가라는 단점이 있죠.(40~60만원)
기후와 대기층의 영향을 많이 받는 단파대에서는 둘 중 하나는 거의 필수적인 장비로 인식을 하고 있습니다만 간단한 운용에서는 전자의 계측기 정도로도 충분합니다. 아니면 국산 27MHz 전용 swr미터기도 저렴한 가격에 나오고 있습니다.

다시 돌아와서,
안테나를 자르려면, 내가 사용하는 무전기에서 지원하는 전파의 특성을 알아야 합니다.
여기서는 주류가 27MHz이므로 27MHz를 가지고 예를 들어 보겠습니다.
한 파장의 길이를 알면 안테나의 길이가 나옵니다.
파장은 람다(λ)라고 하며 보통 m 단위를 씁니다.
전파가 전해지는 속도는 진공상태에서 3×10의 8제곱m/s입니다. 공기중에서도 같은 속도로 봅니다.
27MHz는 27×10의 3제곱MHz입니다.
그렇다면 27MHz 한 파장의 길이는 공식에 따라
λ=(3×10의 8제곱)/(27×10의 3제곱)=300/27=약 11.11이 되지요.
(여기서 간략화되어 보통은 λ=300/주파수MHz 단위 로 씁니다.)

즉, 27MHz는 약 11.11m가 한 파장입니다.
최적의 안테나 길이는 약 11.11m가 되어야 하나 현실적으로 불가능하기에 이를 단축하여 많이 씁니다.
최적의 단축률이라고 알려진 것들이 λ/4(1/4파장)나 5λ/8(5/8파장) 입니다. 그 외 사용자의 취향에 따라 단축률을 적당히 고려할 수도 있겠죠. 로딩코일을 감아서 더 짧게 만들 수도 있겠고요.

1/4파장 안테나는 11.11/4=2.7775m
5/8파장 안테나는 6.9437m
가 나오는데 이것도 차량에서는 현실적으로 불가능하죠.(도로교통법상 지상고 4.5m를 벗어나지 못하게 되어 있죠.) 그럼 여기서 더 단축이 들어가겠죠.

기본 공식은 여기까지이고 세부 세팅은 환경에 따라 달라지므로 한 번에 왕창 못 자르고 1~2mm씩 잘라들어가거나 하면서 계측기를 점검하면서 세팅하는 것입니다.

시중에서 안테나를 판매하는 회사들은 다 이러한 기본공식 하에서 정밀한 계측기를 이용하여 전파를 최적으로 수신할 수 있게 세팅하여 출고하고 있습니다. 즉 사용자가 무작정 자르기에는 무리가 있다는 얘기지요.
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즉, 말씀드리고 싶은 것은,
안테나가 망가지면 그냥 버리고 새로 하나 구입하시라고 말씀드리고 싶습니다. 안테나를 잘라서 맞춘다는 것은 정말 쉽지 않은 일입니다.
또한, 너무 길어서 안테나를 잘라야겠다면 그 안테나는 필요하신 분께 양도하시고 단축률이 높은 짧은 안테나를 구입하셔서 달으세요.

무선통신에 관심이 있어서 뭔가 고쳐서 써 보겠다 생각하시는 분은 계측기 꼭 장만하시고 안테나공학 책 보시면서 익히면서 해 보세요.(저는 비전공자입니다. 이쪽과는 하나도 관계 없는 일을 하고 있습니다.)

아직도 배울 것이 무한한 무선통신에서 어줍지 않은 내공으로 몇 자 적어 봤습니다.
참고하시기 바랍니다.

*전파공학 관계 출처 : HL1JA 유정찬, HL1HC 김일영 공저, 안테나 핸드북, 명지출판사, 1997.