패시브 안테나는 내장 능동 회로에 전원을 공급할 필요가 없는 안테나이고, 수신용 액티브 안테나는 보통 방사체와 LNA 같은 전자 회로를 결합합니다. 안테나 이득 dBi와 증폭기의 전력 이득 dB는 서로 다른 사양입니다. 액티브라는 이름만으로 더 긴 거리나 더 좋은 품질이 보장되지는 않습니다.
액티브라는 말의 범위
GPS 수신 안테나의 액티브는 흔히 LNA와 필터를 뜻합니다. 능동 배열에서는 송수신 모듈과 빔 제어 회로까지 포함할 수 있습니다. 제품 구성도에서 방사체, 증폭기와 제어 기능을 구분하십시오.
네트워크 서버의 active-active 또는 active-passive 이중화는 별개의 개념입니다. 또한 패시브 송신 안테나가 에너지를 쓰지 않는다는 뜻은 아닙니다. 송신기가 공급하는 RF 전력을 방사합니다.
1. 전원과 연결 방식
액티브 안테나는 별도 선이나 동축의 DC 바이어스로 전원을 받을 수 있습니다. 전압, 전류, 극성과 공급 방식은 모델에 따라 다릅니다. 모든 제품을 5–24 V 범위로 생각하거나 임의의 전원 장치를 연결하지 마십시오.
수신기가 안테나 전원을 제공하는지, 케이블과 분배기가 DC를 통과시키는지 확인합니다. 전원을 끈 액티브 안테나는 신호 경로의 전자 회로가 동작하지 않아 큰 손실을 보일 수 있으며, 정상적인 패시브 안테나와 같지 않습니다.
2. 방사체의 이득과 증폭 이득
패시브 반사판이나 배열도 높은 방향 이득을 가질 수 있습니다. 패시브 안테나의 공통 상한이 10 dBi인 것은 아닙니다. 반대로 LNA가 30 dB를 제공해도 방사체의 이득이 30 dBi라는 뜻은 아닙니다.
방사 패턴, 주파수별 방사체 이득, 증폭기 이득, 케이블 손실을 각각 확인합니다. 높은 전자 증폭 수치만 비교하면 원하는 방향의 감도와 간섭 조건을 놓칠 수 있습니다.
3. 잡음과 첫 번째 증폭기 위치
안테나 가까이 있는 저잡음 증폭기는 뒤쪽 케이블과 수신기의 잡음 영향을 줄이는 데 도움이 됩니다. 그러나 입력에 이미 섞인 잡음과 간섭을 제거하지 않고, 증폭기 자체 잡음도 더해집니다.
두 단계의 잡음 인자는 Ftotal = F1 + (F2 − 1)/G1입니다. F와 G는 선형 값이며, 잡음지수는 NF = 10 log10F로 계산합니다. dB 값을 이 식에 그대로 넣지 않습니다.
정합된 290 K 부품의 이상적인 예에서 3 dB 손실 뒤에 잡음지수 1 dB의 LNA를 놓으면 합성 잡음지수는 약 4 dB입니다. 같은 LNA가 20 dB 이득을 제공하고 먼저 배치되며 3 dB 손실이 뒤따르면 두 단계 합성값은 약 1.03 dB입니다. 이후 수신기와 실제 환경은 추가로 계산해야 합니다.
4. 강한 신호와 과부하
LNA나 뒤쪽 수신기가 포화하면 신호 막대가 높아도 복조 품질이 나빠질 수 있습니다. 증폭 이득뿐 아니라 선형성, 필터의 대역과 강한 대역 외 신호 조건을 비교합니다.
같은 모델에서 허용하는 이득 설정을 바꾸어 관측하고, GPS라면 수신기 제조사가 권장하는 전체 이득과 잡음 조건을 확인합니다. 액티브 안테나가 위성 항법 신호의 손실이나 실내 차폐를 모두 해결하는 것은 아닙니다.
용도에 맞게 선택하기
| 상황 | 우선 확인 |
|---|---|
| 긴 수신 케이블 | 첫 증폭기 앞 손실, 총 이득과 잡음. |
| 강한 송신원 근처 | 필터, 압축과 수신기 과부하. |
| 짧은 케이블과 충분한 품질 | 패시브 구성으로 필요한 성능을 충족하는지. |
| GPS/GNSS | 지원 신호 대역, 편파, 바이어스 전원과 수신기 권장 사양. |
FM이나 TV 수신에서도 먼저 위치, 편파와 케이블 상태를 확인하십시오. 액티브·패시브 구분과 실내·실외 구분은 다릅니다. 안테나 이득 정의와 Marki Microwave의 잡음·감도 해설은 개별 사양을 해석하는 데 도움이 됩니다.
