러버 덕 안테나: 설계, 효율성 및 전기적 성능 설명

러버 덕 안테나

이미지 출처: 위키미디어 커먼즈

라디오 통신 키트에 훌륭한 추가가 될 편리하고 휴대용 안테나가 필요하신가요? 그렇다면 러버 덕 안테나가 필요합니다.

이 장치 안테나는 짧은 거리에서 원활하게 작동하는 안테나가 필요한 경우 최고의 옵션입니다. 이 기사에서는 러버 덕 안테나, 전기적 설계, 효율성 등에 대해 논의합니다.

이 장치가 프로젝트에 필요한지 알아보려면 계속 읽으세요.

러버 덕 안테나란 무엇인가요?

러버 덕 안테나는 모노폴 안테나로 작동하는 짧은 장치입니다. 또한 이 장치들은 1/4 파장 요소를 가지고 있습니다. 결과적으로 휴대용 장비에서 선형 안테나를 사용할 수 있습니다.

이 전기적으로 짧은 1/4파 안테나는 합리적인 용량성 리액턴스를 가집니다. 따라서 부정확한 임피던스 매칭을 제공하는 데 사용할 수 있습니다. 하지만 먼저 안테나를 인덕터와 직렬로 연결해야 합니다. 간단히 말해, 러버 덕 안테나는 고무 같은 덮개에 갇힌 원래 스프링 안테나를 가진 장치들입니다.

어떤 종류의 러버 덕 안테나가 있나요?

현대 러버 덕 안테나에는 다양한 재료, 모양, 크기가 있습니다. 프로젝트에 맞는 것을 선택하기 전에 다음 유형을 고려하는 것이 중요합니다:

• 와이어 클램프 안테나

러버 덕 안테나가 있는 와이어 클램프

이미지 출처: 픽사베이

• 고정 위치 안테나

고정 위치 러버 덕 안테나

이미지 출처: 픽슬러

• 유연한 안테나

유연한 안테나

이미지 출처: 위키미디어 커먼즈

개방된 지역에 장착했을 때 높은 효율성을 가진 선형 요소 안테나를 찾고 있다면 와이어 클램프가 최선의 선택입니다. 하지만 좁은 공간에 넣거나 이동할 수 있는 이상적인 안테나를 선호한다면 유연한 변형을 고려하세요. 또한 특정 위치나 높이에 선형 안테나를 배치해야 한다면 고정 위치 안테나가 적합합니다.

덕 안테나의 효율성은 어떤가요?

일반적으로 러버 덕 안테나의 파장은 길이보다 현저히 큽니다. 따라서 안테나의 유효 개구 추정치는 다음과 같습니다.

흥미롭게도 러버 덕 안테나의 유효 개구는 작은 크기에 관계없이 비교할 수 있습니다. 또한 모노폴 안테나는 일반적으로 반대 힘 또는 그라운드 플레인으로 전기 회로를 완료해야 합니다. 구형 버전은 그라운드 플레인이 보통 미세한 내부 실드 또는 내부 배터리 재킷이기 때문에 휴대용 트랜시버를 특징으로 합니다.

하지만 현대 러버 덕 안테나를 선택하면 트랜시버 케이스가 비전도성 플라스틱임을 알 수 있습니다. 이는 안테나가 전도성 경로가 없어 카운터포이즈 또는 그라운드 플레인을 제공하지 않기 때문에 효율이 낮아짐을 의미합니다.

따라서 이러한 안테나는 더 잘 작동합니다. 안테나의 기능을 향상시키려면 전기 공진에 가까운 주파수에서 작동하도록 하세요. 이렇게 하면 주파수를 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

러버 덕키 안테나의 전기적 설계

러버 덕키 안테나가 괜찮은 성능을 가지고 있어도 더 큰 안테나와 개구율을 비교할 수는 없습니다. 또한 실제 안테나 전류 분포는 정현파가 아닙니다. 따라서 전류 분포를 분류하기 어렵습니다. 하지만 다음 규칙으로 이 안테나들을 설계할 수 있습니다:

• 첫째, 스프링 코일의 직경이 어레이 길이보다 크면 안테나가 좁은 대역폭을 가지도록 하세요.
• 둘째, 스프링 코일이 어레이 길이보다 좁으면 가능한 가장 큰 대역폭을 가지도록 하세요.
• 셋째, 원래 스프링 안테나가 넓고 펄스한다면 임피던스는 50Ω 훨씬 아래여야 합니다. 즉, 임피던스는 0Ω을 향해야 합니다. 그리고 큰 인덕터가 구조의 일부가 되어야 합니다.

인덕터 기호

이미지 출처: Free SVG

그러면 설정은 작은 복사 저항을 가진 직렬 튜닝 회로처럼 보일 것입니다.

• 넷째, 스프링이 좁고 안테나가 공진하면 임피던스를 70Ω 방향으로 높이세요.

이 규칙들을 염두에 두면 피드 포인트에서 타협된 대역폭과 50Ω의 임피던스를 가진 선형 요소 안테나를 쉽게 설계할 수 있습니다. 또한 휴대폰 테이퍼의 러버 덕키 안테나에는 몇 가지 타협이 적용됩니다.

휴대폰의 러버 덕

이미지 출처: 위키미디어 커먼즈

러버 덕 안테나의 단점

• 손실로 인해 이득이 낮아지는 경향이 있습니다.
• 안테나는 성능을 높이기 위해 포물선 반사경이 필요합니다.
• 전류 분포가 정현파가 아닙니다. 따라서 전기적으로 안테나를 분류하기 어렵습니다.

러버 덕 안테나와 휩 안테나의 차이점은?

러버 덕 안테나와 베이스 로드 휩 안테나의 차이점을 보여주는 목록입니다.

번호	특징	러버 덕 안테나	휩 안테나
1.	구조 설계	이름에서 알 수 있듯이 보통 헬릭스 모양의 스프링 와이어를 수용하는 고무 코팅으로 덮여 있습니다.	이 안테나 유형은 라디오 수신기 또는 송신기에 연결된 유연한 직선 철봉입니다.
2.	지향성	러버 덕은 방향성이 덜한 안테나입니다.	일반적인 1/4파장 휩 안테나는 러버 덕 안테나보다 더 중요한 지향성을 가집니다.
3.	각도 범위	수직 필드에서 러버 덕 안테나는 30~30도 위, 수평은 60~60도 아래 측정됩니다.	1/4파 휩 안테나는 60~90도를 최적의 수직 및 수평 각도로 가집니다.
4.	평면 위치	러버 덕 안테나를 평면에 겨냥하는 것이 모범적입니다.	하지만 일반 휩 안테나를 평면에 겨냥하는 것은 좋지 않습니다.

자주 묻는 질문

러버 덕 안테나가 좋은가요?

네, 러버 덕 안테나는 괜찮은 이득을 생성합니다. 하지만 일반 휩 안테나보다 이득이 낮습니다.

러버 덕키 안테나가 다이폴인가요?

아니요, 러버 덕키 안테나는 다이폴이 아닙니다. 대신 짧은 모노폴 안테나입니다.

러버 덕 안테나의 이득은 얼마인가요?

러버 덕 안테나의 공칭 이득은 2.2dB입니다.

결론

러버 덕 안테나는 같은 카테고리의 대부분보다 저렴합니다, 특히 일반 휩 안테나보다. 그래서 대부분의 엔지니어들이 선호하는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

좁은 대역폭 외에도 러버 덕 안테나는 높은 Q 팩터를 가지고 있는데, 이는 대부분의 짧은 모노폴 안테나에서 공통적인 특징입니다.

기사에 대한 생각을 알려주세요. 또한 질문이 있으시면 메시지를 보내주세요. 여러분의 연락을 기다리겠습니다!