길이가 단축된 안테나 중에 T (티, TEE) 안테나가 있다.
이 안테나는 마르코니 (Marconi) 안테나 라고도 하고 탑 로드 (Top load) 또는 Cap Hat 안테나 라고도 한다.
https://en.wikipedia.org/wiki/T-antenna
T-antenna - Wikipedia
Type of radio antenna A 1935 photo of WOR / 710AM's facility in Carteret, New Jersey. In this case there are three radiators: the two towers and the center T-antenna, suspended in the middle. Together they produced a figure-8 pattern, with lobes toward New
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이 안테나는 얼핏 보기에 다이폴 처럼 보이기도 하고 지향성이 있어 보이지만 수직 안테나이며 무지향성이다.
윗부분의 수평 엘레먼트는 실제 방사에 기여하지 않으며 일종의 "캐패시턴스" 만 제공한다. 따라서 주 방사는 수직 엘레먼트에서만 발생하므로 무지향성(수직안테나)이 된다.
급전부에서 볼 때는 안테나가 길어진 것(전기적인 길이)처럼 보이므로 로딩코일의 용량을 줄일 수 있고 방사 효율이 증가한다.
아래는 탑 로드 + 센터 로드 형태의 VHF 포터블 안테나이다. ARRL 발간 21 번째 안테나북 16-26 페이지
전체 길이 : 엘레먼트 약 18cm, 커넥터 포함 20cm 추정.
엘레먼트 두께 1.628mm(#14) copper
코일값 약 300nH (추정)
코일 위 7.62cm
코일 아래 10.16cm
탑로드 디스크 5.08cm (동판)
기사 내용에 나와 있는 바, 레디얼이 없는 포터블 특성상 SWR 자체를 측정하는 것은 큰 의미가 없고 전계강도계로 측정하면서 최대 출력이 나오도록 코일 간격을 조정하게 되어 있다.
어떻게 작동하는지 궁금하므로 시뮬레이션을 돌려본다.
레디얼이 없으면 제대로 시뮬레이션 할 수 없으므로(포터블에서는 인체가 레디얼로 작동한다.)
55cm 길이의 레디얼을 두개 사용하고 임피던스가 가장 잘 나오는 각도(30도)로 조정하였다.
또한 탑 로드는 디스크가 아닌 5cm 길이의 십자모양으로 레디얼로 대신 하였는데 상단의 용량 부족으로 인해 중간 로딩의 용량을 키워야 했다. (550nH 부근)
※ 제시된 대로 디스크 형태로 만든다면 로딩코일의 인덕턴스는 원래대로 줄어들 것이다. 상단의 십자모양 모자(Hat)의 길이를 5cm 에서 10cm 로 늘리면 300nH 부근에서 임피던스가 어느정도 맞는다.
지상고 1 미터를 가정하고 시뮬레이션 된 데이터는 아래와 같다.
꽤 괜찮아 보이는 데이터이지만 포터블에서 시뮬레이션과 동일한 레디얼을 치는 것은 불가능할 것이므로 이것보다는 안좋을 것이다.
아래는 시뮬레이션에 사용된 코드이다.
CM VHF TEE Antenna DS1ORJ.
CE
SY vertical=0.18
SY hat=0.05
SY wire=0.001/2
SY radial=0.55
SY angle=30
SY high=1
SY IND=550E-9
GW 1 3 -hat/2 0 high+vertical 0 0 high+vertical wire
GW 2 3 0 0 high+vertical hat/2 0 high+vertical wire
GW 3 3 0 -hat/2 high+vertical 0 0 high+vertical wire
GW 4 3 0 0 high+vertical 0 hat/2 high+vertical wire
GW 10 21 0 0 high 0 0 high+vertical wire
GW 11 21 0 0 high radial*cos(0)*sin(angle) radial*sin(0)*sin(angle) high-radial*cos(angle) wire
GW 12 21 0 0 high radial*cos(180)*sin(angle) radial*sin(180)*sin(angle) high-radial*cos(angle) wire
GE 1
EK
GN 1 0 0 0 13 0.005
LD 0 10 12 12 0.1 IND 0
LD 5 0 0 0 3.7665E7
EX 0 10 1 0 1 0 0 0
FR 0 1 0 0 145 1
EN
수직 탑 로드 안테나에 대한 계산기는 아래 사이트에서 볼 수 있다.
내용이 다소 어려우므로 학습이 필요하다. (설명 추가 예정)
https://people.physics.anu.edu.au/~dxt103/calculators/marconi.php
VK1SV LF/MF Marconi antenna calculator
people.physics.anu.edu.au