CATV용 안테나의 종류

CATV용 안테나의 종류

가. 單基 안테나

1. VHF용 안테나

VHF수신용 안테나로서는 5소자, 8소자, 12소자 3종류의 야기 안테나가 널리 사용되고 있다.
5소자 야기 안테나의 특성예는 표2.1, 8소자 야기안테나의 특성예는 표2.2, 12소자 야기안테나의 특성예는 표2.3과 같다.
- D형 채널전용 8소자 야기안테나 구조도[그림2.1]
- 채널전용 8소자 야기안테나 구조"예"(KJ 규격 적합품) [그림 2.2]
- 광대역(ch 7~13)용 8소자 야기안테나의 구조"예"(KJ 규격 적합품) [그림 2.3]

2. UHF용 안테나

UHF 수신 안테나는 22소자 야기 안테나, Loop안테나, parabola 안테나 및 corner안테나가 많이 사용되고 있으며 UHF帶는 파장이 VHF帶에 비해서 짧기 때문에 비교적 고이득의 안테나가 많다.
Loop 안테나의 1개의 Ling은 보통안테나의 2소자에 상당해서 1기의 안테나로 2基 이상의 Power을 가지므로 Loop안테나는 ghost, 잡음에 강하고 지향성이 우수하다.
parabola 안테나는 주 방사소자와 방물면상의 반사소자로 구성된 안테나이며 corner안테나는 2개의 판자를 < 形으로 교차시킨 반사소자(corner reflector)와 1개의 판상의 반사소자(반사판형)로 구성된 안테나이다. 반사소자는 풍압하중을 작게하기 위해 직선상소자를 판자형으로 배열하고 있다. 이 안테나들은 광대역에 걸쳐 전후비 특성이 좋다.

- 22소자 야기안테나의 특성예는 표2.4,
- parabola 안테나 특성예는 표 2.5,
- corner 안테나의 특성예는 표2.6과 같다.

나. 多基合成 안테나

1. 2基합성안테나

1-1. 수평합성안테나

단기안테나에서는 반치폭을 적게하는 것도 한계가 있으므로 더 적은 반치폭을 필요로 할 때에는 합성수신방식을 쓰고 있다.
이 방식의 특성은 모두 같은 모양의 2기 이상의 안테나를 소요전파의 수평면내의 等位相面에 배치해서 그 출력을 합성수신하면 방해파의 저감을 기할 수 있다. 그리고 안테나의 간격을 변화시켜 합성지향특성이 여러 가지로 변화하는 것을 이용한다.

예로 복수방향에서 방해파가 들어오는 경우는 부 rope의 반치폭을 적게 하면 제거된다. 한 방향에서 방해전파의 도래방향을 주 rope와 副 rope사이의 null point에 일치시키면 제거할 수 있다.

일반적으로 합성수신을 할 때에는 배열하는 안테나의 수가 많을 때 작은 반치폭을 얻을 수 있으나 space 한계가 될 때가 많아 보통 2基합성이 많이 사용되고 있다.

지금 안테나 A1, A2를 그림 2.6과 같이 임의의 간격d에 배치하여 합성수신할 때 합성지향특성D(θ)는 식2.1과 같이 된다.

여기서 안테나 A1,A2의 위상차는 ψ, 안테나의 진폭지향성은 cos^mθ 이다.

일반적으로 야기안테나 arm의 경우 主 rope의 반치폭과 m의 관계는 그림 2.7과 같다.
2.1 식에서 양 안테나의 특성이 전부 같을 경우 (A1=A2, ψ=0)
D(θ)=0 이 되는 각도(null point) θ를 구하고 제 n차 null point는

지금 單基의 지촉지향성특성이 그림 2.8에 나타난 것과 같은 안테나 2基를 합성수신한 경우 2.1식과 2.2 식에 의해서 안테나 간격 d를 1~3λ로 변화한 경우 wn rope의 변화상태와 부 rope의 발생상태 null point 각도의 이동상태 등을 그림 2.9에 나타낸다.

이와같이 간격 d가 크면 主 rope가 예민해지거나 그 반면에 副 rope의 진폭 및 數가 증대한다. 안테나 간격 d와 null point의 각도관계는 그림 2.10과 같이 표시된다.

방해파가 복수방향에서 들어올 때는 안테나 간격 d는 1~1.5λ로 선정하며, 한방향에서 들어올 경우는 안테나 간격 d를 조정해서 들어오는 방향을 null point에 합치시키면 제거효과를 얻을 수 있다.

1-2. 수직 stack 수신방식

안테나의 설치는 대지 또는 건조물에 따라 반사파가 前하방으로 들어와서 방해하는 경우가 있다. 이와같은 경우는 2基의 안테나를 수직으로 stack 하면 수직면 지향성이 예민하기도 하고 stack 간격을 변화해서 null point를 방해전파의 방향에 합치시키면 제거할 수 있다.

다. 4基합성안테나

보통 主 rope를 가늘게 하려면 안테나를 4기합성하면 가능하게 된다. 지금 안테나 A1,A2,A3,A4를 그림 2.11과 같이 임의 간격으로 배치하고, 합성지수특성 D(θ)는 同相으로 하는 경우

그림2.13은 그림 2.14에 표시한 8소자 야기안테나 單基의 지향특성 pattern을 사용한 경우의 4합성지향성특성 pattern이다. 이와같이 4기합성안테나는 이득이 더욱 크게 되는 경우 비교적 主rope에 가까운 방해파를 제거하기에 적당하다. 이득은 단기안테나 사용에 비행 약 5dB정도 개선된다.