Alpha Magnetic Loop MagLoop를 사용한 실험, 관찰 및 최적화
장애물은 신호를 안테나로 반사시켜 더 높은 (반사) SWR을 유발할 수 있습니다.
작성자 – Rick N6IET
알파 루프 소개
알파 루프 안테나를 이용한 저의 마그네틱 루프 (MagLoop) 탐험은 금요일 아침, 샌타크루즈 섬 벤투라를 바라보는 해발 350피트 높이의 해안 능선 꼭대기에 안테나를 설치하는 것으로 시작되었습니다. 그 설치 과정에서 겪었던 실패와 성공을 바탕으로 저는 본격적인 탐험을 시작했습니다. 이 글은 제가 알파 루프 안테나를 실험하고 관찰하고 최적화하면서 얻은 교훈들을 담고 있습니다.
알파 루프 , 엘레크래프트 KX2, HF 패커 앰프, 그리고 LiFePO4 배터리 와 함께 찍은 제 사진입니다.
개선 내용
제가 가장 먼저 개선한 부분은 삼각대 다리 연장이었습니다. 마침 가지고 있던 2cm 길이의 알루미늄 튜브를 잘라서 6cm 길이로 만들었습니다. 원래 짧은 다리에 딱 맞게 끼워졌고 무게도 거의 들지 않았습니다. 저는 그 바위에 앉아 북동쪽을 바라보았습니다. 왼쪽으로 스콜피온 정박지로 향하는 페리보트 중 하나가 보입니다.
알파 루프(40-80M 부스터 케이블 포함)
산타크루즈 섬 여행 후, 저는 거실에서 알파 루프를 테스트하고 실험하기 시작했습니다. 놀랍게도, 루프 튜닝과 SWR은 제 거실 환경(나무 바닥과 천장/지붕)에 거의 영향을 받지 않았습니다. 가장 낮은 공진 주파수는 3416kHz였고, SWR은 1.1이었습니다. 이는 튜닝 커패시터를 완전히 연결하고 두 루프의 둘레를 동일하게 설정했을 때의 결과입니다. 가장 높은 공진 주파수(튜닝 커패시터를 완전히 분리했을 때)는 8000kHz에서 8200kHz 사이였습니다. 이 값은 부스터 케이블을 설치하고 어떤 이중 루프 구성으로든 측정했을 때의 결과입니다.
제조사 사양에 따르면, 40~80미터 대역에서 알파 루프는 부스터 케이블을 설치했을 때 20와트의 출력을 냅니다. 설치는 약 5~10분 정도 소요됩니다.
튜닝 노브
처음에 튜닝 박스를 뒤집어서 (조절 노브를 아래쪽 루프 바깥쪽으로 옮겨서) 설치했습니다. 그런데 노브를 아래쪽 루프 바깥쪽으로 옮기니 튜닝 중에 손으로 노브를 잡았을 때 SWR에 미치는 영향이 더 커졌습니다. 그래서 추가 테스트 후 원래대로 (노브를 위쪽으로) 다시 설치했습니다. 노브를 위쪽에 놓았을 때도 손이 SWR에 어느 정도 영향을 주긴 하지만, 노브를 마그네틱 루프 바깥쪽에 놓았을 때만큼 큰 영향은 없었습니다.
클립 및 루프 배치
동봉된 클립을 사용하여 내부 여기 루프와 외부 방사 루프 상단 사이의 간격을 7/20인치로 조정했습니다. 10시와 2시 방향에 벨크로 스트랩을 부착하여 두 개의 외부 루프를 서로 가깝게 유지했습니다. 7시 30분과 4시 30분 방향에는 나일론 클립을 추가로 사용했습니다. 이는 부스터 루프가 메인 루프보다 길 때 두 루프가 벌어지는 것을 방지하기 위한 것입니다. 두 외부 루프의 상대적인 둘레는 큰 차이를 만들지 않았습니다. 다만, 두 루프의 둘레를 동일하게 하고 부스터 루프를 마스트와 튜닝 박스 뒤쪽으로 연결하면 80미터 대역에서 SWR을 1.0으로 맞출 수 있었습니다. Comet 안테나 분석기를 사용하여 40/60/80미터 부스터 케이블을 사용했을 때 다음과 같은 SWR 값을 얻었습니다.
80m – 1.2
60m – 1.5
40m – 1.2
튜닝 팁
SWR의 변동을 보정하려면 손을 떼었을 때 최소 SWR로 돌아가도록 커패시턴스를 약간 증가시키거나 감소시키면 됩니다. 알파 안테나에서는 이를 역튜닝이라고 부릅니다. 역튜닝 절차는 다음과 같습니다. "손 커패시턴스의 영향을 보정하기 위해 역튜닝이라는 기술을 사용할 수 있습니다. 마그네틱 루프 안테나(MagLoop) 를 역튜닝하려면 최소 SWR이 되도록 튜닝합니다. 튜닝하는 동안 알파 매치의 검은색 노브를 만지면서 SWR을 기록합니다. 예를 들어, 노브를 만지는 동안 SWR이 1.9:1로 측정되었다고 가정해 보겠습니다. 손을 떼었을 때 SWR이 4.3:1이 되었다면, 손을 노브에 댄 상태에서 SWR이 4.3:1이 되도록 튜닝하여 손을 떼었을 때 SWR이 1.9:1이 되도록 하면 됩니다."
옵션 1 – 최상의 결과: 동일한 원주에 루프를 설치하고 마스트와 튜너 뒤에 부스터 루프를 설치합니다.
옵션 2 – 좋은 타협안: 중간 이중 루프 배열.
옵션 3 - 좋지 않음: 기본 루프가 변경되지 않고 부스터 루프가 많이 떨어짐.
루프는 싱글 루프와 같은 원주로 유지되고, 부스터 루프는 많이 처져 있습니다(좋지 않음).
알파 루프(부스터 케이블이 설치되지 않음)
제조사 사양에 따르면, 부스터 케이블이 설치되지 않은 알파 안테나 루프는 100와트 출력의 10~40미터 대역용 안테나입니다. 설치는 약 5분 정도 소요 됩니다.
3/8인치 간격으로 표시됨(외부 루프가 여자 루프 바로 위에 있음).
최대 1인치 간격을 보여줍니다(테스트용으로 수행).
내부/외부 루프 간격 – 단일 외부 루프를 사용하여 여기 루프와 방사(2차) 루프 사이의 간격을 다양하게 조절하며 실험했습니다. 아래 표는 3/8인치, 7/20인치, 3/4인치, 1인치 간격에서 각 대역별 SWR을 나타낸 것입니다. 7/20인치 간격의 경우 Alpha 사의 MagLoop 제품에 포함된 나일론 스페이서를 사용했습니다.
밴드 3/8″ 7/20″ 3/4″ 1″
40m 1.4 1.5 1.2 1.0
30m 2.0 2.0 1.5 1.3
20m 1.6 1.6 1.4 1.0
17m 1.2 1.3 1.0 1.0
15m 1.0 1.1 1.0 1.15
12개월 없음 1.5 2.5 3.0
10m 1.5 1.3 2.6 3.0
실제로 Alpha의 나일론 클립에 적용된 7/20인치 간격은 높은 대역에서 꽤 잘 작동하며, 1.5미터에서는 40, 2.0미터에서는 30, 1.6미터에서는 20의 SWR을 나타냅니다. 1미터 미만의 대역에서는 17인치 간격이 더 효과적이었고, 15미터에서는 충분히 효과적이었습니다. 하지만 12인치 간격은 10:3의 SWR을 기록한 1미터와 XNUMX미터 대역에서는 효과적이지 않았습니다.
역방향 비콘 네트워크(RBN) 결과 – 아래는 옥상 테스트 중에 생성된 RBN 스키머 보고서입니다.
부스터 케이블
사용 중 옥상 테스트 중에 HF 패커 앰프가 '끊어지는' 현상을 발견했습니다. 이는 커패시터 아크 현상 때문이었고, 구동 전력(따라서 출력 전력)을 64m에서 80%, 84m에서 40%로 낮추자 문제가 해결되었습니다. 정확한 출력 측정값은 없지만, 최대 출력(5W 구동)으로 50m에서 약 80W, 40m에서 약 40W 출력이 나오는 것으로 추정됩니다. 이 경우, 32m에서 80m까지 최대 약 40W CW 출력을 낼 수 있었습니다. 따라서 부스터 케이블을 사용하는 Alpha Antenna의 10W CW 출력 제한(20W SSB PEP)은 너무 보수적인 것 같습니다.
방사 패턴
자기 루프(Magnetic Loop)(원주가 파장의 아주 작은 부분)는 자기 성분을 강조하고 근거리장의 전기 성분을 최소화한다는 점을 기억하세요. 이는 루프 내의 높은 전류(밀리옴의 방사 저항으로 가능)와 직렬 커패시터의 (물리적, 전기적으로 작은) 고전압 지점 사이의 좁은 간격 때문입니다. 원거리장에서 두 자기장의 세기는 같아져 표준 전자기파를 형성합니다.
자유 공간에서의 방사 패턴은 루프 자체와 일치하는 도넛 모양이며, 수직으로 설치했을 때는 루프의 수직면 방향으로 8자 모양 패턴을 나타냅니다. 이 경우 방사 각도는 수평선에서 천정을 거쳐 다시 수평선으로 향하므로 NVIS와 MUF를 모두 활용할 수 있습니다. 편광은 대부분 수직입니다. 수평으로 설치할 경우, 지면으로부터의 높이에 따른 방사 각도 및 지면 손실에 대한 규칙이 적용되므로, 지면으로부터 1/4 파장(NVIS) 또는 1/2 파장(수평 방향의 MUF) 높이까지 설치할수록 좋습니다. 발코니가 있는 콘도나 아파트와 같이 고층에 거주하는 경우 , 건물 외벽에서 몇 미터 정도 돌출된 수평 자기 루프를 만들어 상당히 효과적인 전파 수신을 할 수 있습니다.
리플렉션
72시간 동안 섬에서 캠핑을 하며 (다른 햄 4명과 함께) 보낸 시간을 되돌아보면, 위버빌의 Don ND6T (QCX QRP 리그 사용), 베니시아의 JB NR5NN, 새크라멘토 근처의 Bob KJ6CA, 프레즈노 북동쪽 캠핑장의 Mitch KB6FPW/p (10와트 출력의 K2 안테나 사용), 그리고 금요일 아침에는 80미터 대역의 Bob Net과 교신했습니다. 지름 3피트(약 90cm)짜리 마그네틱 루프 안테나 로 80미터에서 교신이 가능하다니 정말 놀라운 일이죠! 또한 7034kHz의 PARG 넷에도 접속했고, 40미터 대역에서는 새크라멘토 근처의 Mark K6JJR, 출라 비스타의 George N0FU, 산타 로사의 Pete AA6ZE와 교신했습니다. 새롭게 얻은 지식을 바탕으로 알파 루프 안테나를 이용한 더욱 멋진 교신 경험을 할 수 있을 거라고 확신하며 , 이 정보가 여러분께도 도움이 되었기를 바랍니다.
릭 N6IET
N6IET – QRZ Ham Radio를 통한 호출 부호 조회
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