장거리 통신용 안테나는 전파 경로와 서비스에 따라 선택합니다. 마이크로파에는 반사판, 일부 VHF/UHF에는 Yagi나 패널, HF 전리층 통신에는 다이폴·수직 안테나·배열 등이 쓰입니다. 모든 주파수와 환경에서 가장 멀리 가는 단일 형태는 없습니다.
먼저 경로를 정의
지상 마이크로파는 가시선과 프레넬 영역 확보가 중요합니다. HF는 주파수, 시간과 태양 활동에 따른 전리층 조건의 영향을 받습니다. 위성 링크는 궤도, 고도각과 추적을 봅니다.
높은 dBi만 선택하면 원하는 방향이나 고도각이 아닌 곳에 에너지가 집중될 수 있습니다. 거리와 함께 지형, 상대국과 필요한 가용성을 지정합니다.
반사판: 고정 링크와 위성
적절한 급전기를 갖춘 반사판은 높은 지향성을 만들 수 있습니다. 지름, 주파수와 효율이 이득과 빔 폭에 함께 영향을 줍니다. 모든 접시에 30~40 dBi, 1~2°를 적용하지 않습니다.
큰 개구는 더 안정적인 지지와 정확한 추적을 요구할 수 있습니다. 정렬 허용값 0.1°는 모든 모델의 공통 기준이 아닙니다. 패턴과 허용 지향 손실에서 정합니다.
Yagi, 패널과 VHF/UHF 배열
방향이 정해진 링크에서는 적합한 대역의 Yagi나 패널이 유효 신호를 높이고 다른 방향의 간섭을 줄이는 데 도움이 됩니다. 편파, 빔과 급전선 손실을 확인합니다.
FM 라디오와 지상파 TV에는 해당 지역의 대역이 필요합니다. 디지털이라는 이름만으로 주파수 호환성이 정해지지 않습니다. Ku 위성 수신은 다른 급전·수신 구성을 사용합니다.
HF: 높이와 방사 고도각
다이폴, 수직 안테나, 루프와 배열은 조건에 따라 HF 경로에 적합합니다. 파장 대비 설치 높이, 지면과 구조가 패턴과 방사 고도각을 바꿉니다.
긴 선은 전기적 길이에 따라 여러 로브를 만들 수 있습니다. 길수록 모든 방향에서 좋아지는 것은 아닙니다. 급전, 정합과 귀환 전류 경로도 필요합니다.
100 W 또는 20 m 대역 다이폴이 항상 1000~4000 km를 보장하지 않습니다. 튜너는 장비가 보는 정합을 바꿀 수 있지만 현재 없는 전리층 경로를 만들지는 못합니다.
거리를 보장하기보다 링크를 계산
송신 전력, 양쪽 이득, 선로 손실, 경로, 잡음과 수신 요구를 비교합니다. 이상적인 자유공간에서 거리를 두 배로 하면 경로 손실은 약 6 dB 증가합니다.
한쪽 이득을 3 dB 늘리면 다른 조건이 같은 이상적 상황에서 가능한 거리 비는 약 √2입니다. 두 배가 아닙니다. 지형, 회절과 전리층에는 각각 맞는 모델이 필요합니다.
양방향 통신은 역방향도 여유를 가져야 합니다. 큰 기지국의 신호가 들린다고 작은 단말의 송신이 같은 품질로 도착하는 것은 아닙니다.
수신이 어려운 곳의 확인 순서
송신소, 주파수, 지형, 방향과 편파를 먼저 확인합니다. 지향성 안테나는 사용할 수 있는 신호가 있을 때 유용합니다. 증폭기는 뒤쪽 손실의 영향을 줄일 수 있으나 없는 신호를 복원하지 않습니다.
증폭기의 잡음, 선형성과 강한 인접 신호도 봅니다. 높은 이득을 추가한 뒤 수신이 나빠지면 과부하가 원인일 수 있습니다.
멀리 있는 방송이 한 번 잡힌 결과는 안정적인 서비스를 증명하지 않습니다. 중요한 시간대의 품질, 오류와 연속성을 반복 확인합니다.
발주와 검증 항목
| 항목 | 목적 |
|---|---|
| 대역과 서비스 | 무전기·모뎀과 안테나 호환. |
| 경로 | 지형, 확보 공간과 전파 방식. |
| 패턴 | 필요한 방향과 고도각의 이득. |
| 예산 | 손실과 잡음 뒤의 여유. |
| 시험 | 품질, 오류와 시간별 안정성. |
Friis 식은 자유공간 비교의 조건을 보여 줍니다. 다이폴과 반사판은 같은 거리 순위표보다 각각의 경로와 용도에 맞춰 평가하십시오.