HF 와 아파트

Back

본 내용은 karl지 1996년 4월호에 기고 하였던 내용을 정리한 것입니다------------ 

목차

 1.HF 와 아파트 
 2.피뢰침과 dipole
 3.고조파 Antenna
 4.dipole과 고조파 Antenna  
 5.Antenna는 높을수록 좋다  
 6.Antenna는 때로는 낮출 필요도 있다  
 7.후 기  

1.HF 와 아파트

나는 아파트에서 햄을 시작했습니다.
15층 아파트의 4층에 거주하며 91.12월부터 dipole Antenna와 4년간 씨름하면서 그간 내가 겪은 많지 않은 경험이라도 새로 시작한 국장님들께 참고가 되었으면 해서 이 글을 씁니다.

아파트와 HAM 좋고도 나쁜 관계라 생각합니다.
좋은 점은 아파트에는 피뢰침이 늘 있기에 dipole Antenna 치기가 딱 알맞고, 나쁜 점은 공동주택인 바 옥상에 Antenna 시설 하기가 점점 주위의 눈치가 보여 진다는 점입니다.

내가 아파트 옥상에 dipole Antenna를 처음 설치할 때는 “문제가 생기면 철거하겠음” 하는 각서 한 장 관리실에 제출 함으로서 간단히 통했으나, 요즈음은 지역에 따라 조금은 노력을 더 기울여야 될 것으로 보입니다.

나의 QTH "춘천"은  주위가 산으로 둘러 쌓인 지형 이어서 VHF, UHF band는 평지보다 어려움이 많았으며, 따라서 HF대 교신에 노력을 더 기울이게 되었습니다.

그간 사용해 본 HF antenna로서는 dipole, 고조파 dipole, GP, long wire, loop 등이고, 이중 3-4 가지를 가설하여 계절과 시간대에 따라 실시간 동시 비교도 해 보았습니다. 결과에 따른 안테나의 장단점이 나왔지만, 모든 안테나가 그러 하드시 이후 기술하는 사항은 나의 경우를 토대로 한 것이기 때문에 다른 장소에서는 다른 결과가 나올 수도 있음을 밝힙니다.

당시 사용 중인 장비
JST 135D 및 power supply
antenna tunner
antenna remote selector(4개 짜리):wave tek 제품
Ballun(1:1) 4개
MATCH ALL Ballun 1개
기타 VHF, UHF RIG 및 antenna

본 기사의 내용은 일반적으로 많이 사용하는 7/21 Mhz Trap dipole antenna를 양쪽 피뢰침에 묶어 사용하던 중, 주위의 잡음 도래 정도에 따라, 이 Antenna를 고조파 Antenna로 개조하여 지향성과 이득을 달리하여 상당한 효과를 보았다는 내용입니다.
별도의 시설과 큰 노력 없이 간단히 개조할 수 있고, 반파장 dipole antenna에 비하여 상당한 효과가 있다는 내용이지만, 절대 Beam Antenna 보다 양호 하지는 않다고 생각합니다.
결국 형편이 허락한다면 외딴 섬에 band마다 하나씩 80m 쯤 Tower를 설치하고 mono  band Yagi나 quad를 설치하여 운영함이 가장 바람직하다 하겠지요..hi


2.피뢰침과 dipole

아파트에는 피뢰침들이 있습니다. 대개는 그 간격이 반파장 dipole Antenna 치기에 대충 적합합니다. 그래서 좋습니다. 단지 여름에 번개가 자주 치는 계절에는 RIG에서 Antenna를 빼 두는 것이 좋습니다.

나는 15층 아파트 옥상 피뢰침 양쪽에 묶어 dipole Antenna를 설치하고 4층 거실에 RIG를 설치하였습니다. 구름이 많이 낀 여름철 어느 날 밤 “딱" "딱” 하는 소리에 잠이 깨어 보니, RIG - antenna cable 접속 부에 3-4초 간격으로 불꽃이 뛰고 있었습니다 (불붙기 전의 가스렌지를 틀었을 때 정도). 급히 Rig에 연결된 Antenna connector를 풀다가 한방 "딱" 하고 손에 전기가 올라 " 따끔" 하였는데,  정전기의 영향인 듯 싶습니다.
RIG 건강에 도움이 될 현상은 아닌 듯 하여 그때부터는 하늘을 살피고 Antenna connector를 풀어놓는 습관을 들였습니다.


                제1도. Antenna 설치도

Antenna는 일본 DIAMOND사제 7/21 MHz dual band, element 중간에 트랩이 양쪽으로 두개가 들어 있는 제품을 구입 사용하였으며,아파트 옥상 옥탑에 설치된 피뢰침의 지선이 모이는 지점에 볼트가 있어 Antenna 당김 줄을 이곳을 한바퀴 돌아 옥상 난간에 묶었습니다. 이렇게 하면 난간에 묶은 줄을 늦추거나 당김으로서 Antenna를 쉽게 올리거나 내릴 수 있습니다.(제1도 참조)
Antenna 조정을 하려면 참으로 여러 번 옥탑을 오르내리게 되는 데, 이렇게 하면 참 편리합니다.

▲top


3.고조파 Antenna

아마추어는 항상 좀더 좋고 새로운 것을 찾게 마련인 모양입니다. 이렇게 dipole Antenna를 설치하고 처음 얼마 동안은 만족하게 사용 하였지요.
그러나 주위에 계신 beam Antenna를 사용 중인 다른 OM과 같이 21 MHz DX 교신을 할 때,상대편 신호가 나만 들리지 않는다는 기막힌 경우를 경험하게 되었지요..(정신 건강상 대단히 해롭지요..경험한 분들은 아실것입니다)
그래서, 좀더 이득을 높혀 양호한 교신을 할 방법이 없을까 궁리하던 차 고조파 Antenna를 생각하게 되었는데, 그러나 양쪽 피뢰침 간격의 제한이 있어 Antenna element 길이에 한계가 있었습니다.
결국 7/21 MHz dual bander 로서 21 MHz 에서는 고조파 작용을 하는, 한쪽 element에만 트랩이 들어가는 구조로 하면 element의 길이가 얼마쯤 짧아 진다는 생각이 났습니다. 즉 기성 제품의 Antenna 한쪽 element만 트랩을 포함하여 전체를 제거하고 같은 굵기의 전선으로 7 MHz 에 공진하도록 하면 7 MHz는 반파장dipole로 21 MHz는 고조파 dipole이 된다는 이론입니다.


                        제2도. 당초 dipole Antenna


                     제3도. 개량형 고조파 Antenna

위 Antenna의 조정 방법을 설명하면

1) 제2도 상태에서 21 MHz SWR을 조정한다.(21 MHz 반파장 dipole 상태)
2) 제2도 상태에서  7 MHz SWR을 조정한다.( 7 MHz 반파장 dipole 상태)
3) 제2도의 어느 한쪽(주위 지장물이 조금 이라도 적다고 생각되는 쪽) element를 트랩을 포함하여 제거합니다.
4). 제3도 와 같이 길이 약 10.5 m 정도의 동일한 굵기의 element(트랩이 없는 상태)를 연결합니다.
5). 제3도 상태에서 21 MHz SWR을 조정한다.(21 MHz 고조파 dipole 상태) 이때 나중에 연결한 트랩이 없는 쪽의 element만 CUT 하면서 조정합니다.
6). 참고로 7 MHz SWR 을 측정 합니다.

본 경우에는 21 MHz 위주로 설치하였기 때문에 7 MHz 는 SWR이 비교적 높을 수도 있습니다. 나의 경우에는 수동 Antenna 튜너를 사용하여 7 MHz를 운용하였습니다.
 

21 MHz

주파수

21.0

21.1

21.2

21.4

21.4

21.45

S.W.R

1.03

1.01

1.04

1.1

1.2

1.35

 7 MHz

주파수

7.00

7.02

7.04

7.06

7.08

7.10

S.W.R

2.0

1.7

1.5

1.4

1.6

1.9

표1. 안테나 설치후 측정한 정재파비

위의 고조파 Antenna 아이디어는 Antenna 핸드북에서 참조하였으며   몇 DB의 이득이 있다고 합니다. 실제 그러한 계측은 하지 못하였고 좀더 수신 상태가 좋아지는 성과가 있었습니다. 무엇보다도 중요한 점은 옥상 피뢰침 간격이 19 m 인 바  17 m 길이의 고조파 Antenna를 간단히 설치할 수 있다는 점입니다.  이렇게 고조파 Antenna를 세운 날 밤 미국과 유럽을 한 줄로 세우는 꿈같은 감격을 맛보았습니다... 우연이겠지만..
또 한가지 dipole Antenna 1개만 사고 Ballun과 전선을 추가 구입하면 Antenna 1.5개 값으로 보다 좋은 성능의 Antenna  2개를 칠 수 있다는 점입니다.


4.dipole과 고조파 Antenna

Antenna 핸드북 책에 의하면 반파장 dipole의 구조는 한쪽 element 길이가 λ/4에서 전파가 공진 하게 되며 이때의 Antenna 모양은


            제4도. dipole Antenna의 element 길이


             제5도. dipole Antenna의 지향성

또한 고조파 Antenna는

              제6도. 고조파 Antenna의 element 길이


                        제7도. 고조파 Antenna의 지향성

따라서 제3도 와 같이 Antenna 설치 시 작동 형태는

21 MHz 의 경우

                        제8도. 21 MHz 에서의 작동

7 MHz 의 경우

                        제9도. 7 MHz 에서의 작동


단 위의 지향성에 관한 내용은 실측은 하지 못하였고 이론치 임을 밝힙니다.
또한 대부분의 아파트가 남향인바 피뢰침이 동서 방향으로 설치되어 있습니다. 따라서 고조파 Antenna를 설치하면 21 MHz 경우 주 prob(지향성) 4개가 북미, 남미, 유럽, 아프리카 4 방향으로 놓이게 됩니다.
더욱이 인근에 잡음원이 있다면, 또 특정방향에서 집중적인 잡음이 형성된다면 본 고조파 안테나로 이를 어느 정도 피할 수 있지 않을까(물론 더 나빠질 수도 있습니다)생각되니 평소 21MHz 대역에서 잡음 때문에 고생하시는 분들께서는 한번 시도해볼 가치가 있다고 생각됩니다.

▲top

 

 

5.Antenna는 높을수록 좋다

HAM은 Antenna를 단 1m 라도 높이고자 합니다. 그게 바램이 지요...
고조파 Antenna 설치 후 흐뭇한 마음으로 옥상 양쪽 피뢰침 지선부에 걸쳐 있는 Antenna를 더 높이 달아맬 궁리를 하게 되었습니다. 피뢰침 지선 이후 수직 부분의 높이가 2 m 가량되어 욕심이 났다.
93.1월의 칼같이 추운 일요일날 드디어 피뢰침 끝에 Antenna를 달아맬 결행을 하였습니다.

사용 재료
철사: 직경 1mm 정도 .아연 도금. 길이 4m
도르래: 길이 6cm .2개
크램프:6개(피뢰침을 기어 올라가는 발판으로 사용:사다리 대용)
굵은 철사:3mm 정도. 길이 1 m
                        
 제10도. 피뢰침 선단부 모양                   제11도. 도르래 결선

작업 방법
1).위 제11도와 같이 1 mm 철선 약 2 m를 도르래 구멍에 약 10회에 걸쳐 끼워 직경 약 10 cm의 원을 만들고 마지막에 한번 비틀어 8자 형태로 만듭니다(제 11도 참조). 이때 피뢰침 쪽 직경은 약 4cm 정도가 되게 합니다.
2).Antenna를 연결한 당김 ROPE를 도르래에 끼웁니다.
3).피뢰침 하단에 크램프로 발디딤판 을 설치합니다.
4).pipe(장대) 끝에 굵은 철사로 Y 자 모양을 만들고 아래쪽 끝을 pipe(장대) 에 묶는다.
5).pipe 끝에 묶인 Y 자의 끝에 제 13도의 도르래 반대편 8자형 철사 구멍을 걸친다.(제 12도 참조)
6).피뢰침을 발딛음판을 이용하여 중간까지 기어올라 pipe(장대)를 이용하여 피뢰침 선단에 살며시 끼운 후 내려와 당김rope를 조금씩 당겨 피뢰침에 고정 시킵니다. 이때 피뢰침 선단까지 기어 오르는 것은 매우 위험 함으로 피하시길 바랍니다.
7).반대편 피뢰침에도 같은 방법으로 설치합니다,

이렇게 하여 약 7m 이던 지상고를 2 m 늘였습니다. 설치 완료된 모양은 제 13도와 같다. 제1도와 비교 바랍니다.

                        제12도. 철사걸이 모양


                        제13도. Antenna를 피뢰침 선단에 설치

마땅한 측정기가 없어 지상고 2 m 가 올라감에 따른 수치적 데이터가 없어 올리기 전과 구체적  좋아진 정도를 증명 할 수 없으나 하옇튼 좋아진 것 같습니다.
*** 주의 사항.
Antenna는 피뢰침의 보호 받는 위치에 있어야 하고 또한 어느 정도 피뢰침과 떨어져 있어야 안전하다고 생각됩니다. 따라서 불가피하게 피뢰침 가까이 설치할 경우 피뢰침과 Antenna element가 1 m 이상 거리를 두는 것이 그래도 직접뢰는 피할 수 있을 듯이 생각됩니다.


6.Antenna는 때로는 낮출 필요도 있다

나는 주로 21 MHz band를 운용하면서 인근 한전의 변전소가 원인으로 짐작되는 전파 소음으로 인해 매우 애를 먹었습니다. 때로 RIG 에서는 쏴 하는 잡음만 들리는 데도 S meter 의 바늘은 9+ 로 가 있는 경우가 많았지요, 이럴 때 CQ 를 내면 아무런 응답이 없어 가만히 있다 보면 인근의 OM님 께서 “상대방이 응답하는데도 왜 가만히 있느냐”는 2M의 전갈이 자주 있었습니다.이런 이야기를 들으면 정신건강에 매우 해롭습니다.
그래서 이때부터 수신 신호 강도를 초과하여 들리는 noise (편의상 초과 noise 라 칭함) 를 줄일 방법을 궁리하게 되었습니다.
DSP 등을 사용해 보았으나 '초과 noise' 에 대하여는 별 효과가 없었습니다. 또한 dipole Antenna로서의 대처 방법은 자연 한계가 있을 수밖에... 이쪽 저쪽 element를 올리고 낮추는 방법 외에는...
그러다가 트랩이 있는 쪽의 당김rope를 약 4 m 정도 낮추었을 때 초과noise가 줄어들고 신호가 들리는 현상을 발견했습니다. 이때의 Antenna 모양은 제 14도와 같습니다. 제 13도와 비교 하시길... 물론 이때는 SWR을 새로 조정하여야 됩니다.


                        제14도. 한쪽 element 높이를 낮춘 모양

그래서 Antenna는 때로는 낮출 필요도 있다!.


7.후 기

많은 국장님들 께서 아파트에 거주합니다. 따라서 많은 국장님들 께서 Antenna에 대한 궁리도 많으리라 생각됩니다.
저는 본래 토목 기술자로서 전파에 대한 전문지식도 없으며 본 내용이 전파 이론상 어디에 모순이 있는지도 모릅니다. 본 내용은 단지 “이렇게 해 보니까 그렇다” 하는 정도에서 참고 바랍니다.

아파트에서1.8 Mhz 또는 3.5Mhz의 dipole antenna 설치 하기는 매우 어렵습니다.
그러나 방법은 있지요.아파트 옥상을 자세히 살피면 유선TV 전송선이 아파트 이동 저동에 걸쳐 지나가고 있습니다. 이것과 흡사하게 Long-wire 안테나를 설치하면 됩니다.
자세히 설명하면 건너편 동 피뢰침 부근에다가 element 한 쪽 끝을 묶고, 다른 쪽 끝은 이쪽 피뢰침 근처에 묶습니다.그리고 balun 한 쪽에 연결합니다. balun의 다른 쪽은 아예 피뢰침에 연결합니다. 소위 죽을 짓을 하는 거지요..hi hi
제대로 된 피뢰침만한 접지도 흔하지 않으리라 생각됩니다. 물론 이 경우 평소에는 connector를 풀어 창문밖에 던져 놓았다가 교신시에만 잠깐씩 연결하여 써야지요..잊어 버리고 연결한 채로 두었다가는 벼락을 방안으로 끌어 들이는 결과가 됩니다.
저는 이렇게 하여 아파트 경비 모르게 2년을 잘 사용하였습니다(들키지 않고..)

Antenna를 치고, 조정하는 작업을 처음 몇 번은 주위 OM님들의 도움을 받아 쉬는 날 설치하였으나, 매일같이 주위 OM님들을 괴롭히기도 뭤하고 해서 나중에는 주로 퇴근 후 XYL과 같이 설치하였습니다.
한밤중 발끝으로 옥상을 걸으며 작업하다가 아파트 경비한테 무안도 당했지요. HAM 이 뭔지...
이제는 단독주택에 이사하여 타워를 세우고 218H Antenna를 세워 BEAM의 세계를 시작한지 1년이 되었습니다.
그렇지만 완제품 조립하여 올려놓고 보니 조정하기도 쉽지 않고... 뭔가 빠진 것 같고 밋밋 합니다. 그래서 여기 저기 조정할곳이 있는 dipole이 재미 있는 모양입니다.
끝으로 Antenna 설치에 많은 도움을 준 HL2DNK(김진식), HL2DKZ(류성현), HL2DOE(최금순) 께 감사를 드립니다.
본 내용에 관하여 문의 하실 분은 hl2dnu@hanmail.net 이나 아래 주소로 연락 바랍니다.

1996. 1. 19
de 춘천시 퇴계동 914-7  고 중 환

▲top 

  Back