더블 제프 EDZ 안테나 N6LF EDZ

보통 더블 제프 라고 불리는 EDZ 안테나는 약 1파장 + 1/4파장 길이의 안테나로 일종의 "전파장" 안테나이다.

이런 구성은 급전부의 임피던스가 상승하므로 일반적인 방법으로는 급전이 되지 않고 매칭 섹션을 필요로 한다.

얻어지는 이득은 두개의 다이폴이므로 약 +3dB 이다.

 

아래는 24MHz 에서 작동하는 EDZ 안테나로서 매칭은 없다.

이득은 다이폴보다 +3dB 정도 높고 임피던스는 137 + -j683 으로 일반적인 방법으로 급전은 불가능하다.

CM k7kgp edz 24.95
CE
GW 1 31   -25.25 0 40      25.25 0 40      2.67016e-3
GS 0 0 0.3048		' All in ft.
GE 0
EK
EX 6 1 16 0 1 0
'GN 2 0 0 0 13 5.e-3
FR 0 1 0 0 24.95 0
EN

---

450 옴 래더라인으로 매칭을 하면 아래와 같다. (이 파일은 EDZ_TL.nec 로 4nec2 와 기본 배포되는 폴더에 있다.)

임피던스는 46.2 + j6.43 으로 SWR 1.17 이므로 50 옴 급전이 가능해진다. (이득은 0.04 떨어지지만 오차범위라고 보여진다) 

CM k7kgp edz 24.95
CE
GW 1 31   -25.25 0 40      25.25 0 40      2.67016e-3
GW 2 1    -0.36  0 34.2672 0.36  0 34.2672 2.67016e-3
GW 9002 1 -0.36  0 33      0.36  0 33      2.67016e-3
GS 0 0 0.3048		' All in ft.
GE 0
EK
TL 1 16 2 1 450 1.84509812
TL 2 1 9002 1 450 0.38667884 0 0 1.e12
LD 5 1 0 0 57471265
LD 5 2 0 0 57471265
EX 6 2 1 0 1 0
'GN 2 0 0 0 13 5.e-3
FR 0 1 0 0 24.95 0
EN

 

상기 안테나의 근거리장 분석을 보면 약간의 중앙 방사를 제외하고는 서로 떨어져 있는 두개의 다이폴로 작동하고 있음을 알 수 있다.

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상기에 설명된 전통적인 EDZ 이 450 옴 래더라인을 필요로 하지만 

무려 1995 년도에 NEC 를 사용한 컴퓨터 시뮬레이션으로 개선된 EDZ 가 기사화 되었다.

이 안테나는 N6LF 의 설계로 아래에서 볼 수 있다. (이 파일은 EDZ_mod.nec 로 4nec2 와 기본 배포되는 폴더에 있다.)

https://rudys.typepad.com/ant/files/antenna_colinear_zepp.pdf

이 안테나는 캐패시터로 다이폴을 늘려놓은 것처럼 작동한다. 

급전 임피던스는 약 200 옴으로 래더라인 없이 4:1 바룬을 통해 급전이 가능하다.

다만 이득은 1dB 가까이 하락하는데 그 이유는 근거리장 분석을 보면 알 수 있다.

※ 기사의 원문에서는 9:1 바룬과 450옴 래더라인을 사용하는 것으로 나와 있지만 시뮬레이션에서는 200 옴에 가까운 임피던스를 보인다. 현재까지 거의 모든 안테나에서 시뮬레이션의 정확성을 확인 할 수 있었으므로 이 글에서도 시뮬레이션 결과를 우선하여 설명한다.  임피던스 외에 다른 이득, 패턴 등은 원문과 큰 차이가 없는 것으로 보인다.

 

7MHz 에서의 H 필드 분포.

 

E 필드 분포는 아래와 같다. 

 

전통적인 EDZ 와는 다르게 주 방사가 주로 중앙에서 발생한다. 

또한 상기 안테나는 7MHz 의 전파장 길이(약 52m)가 넘어가므로 3.5MHz 에서도 사용 가능해야 하지만 임피던스가 맞지 않으므로 사실상 사용이 어렵다.(매칭 가능한 범위를 넘어선다)

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그럼에도 불구하고 높은 주파수에서는 여전히 유용 할 수 있으므로 21MHz 버전으로 디자인해 보았다.

전체 길이는 22.6m 중앙에서 양쪽으로 2.6m 지점에 3.5 pF 캐패시터가 삽입된다.(도면상의 파란 사각형)

급전 임피던스는 200 옴으로 4:1 바룬으로 공급 가능하다.  이득은 약 4 dB 이며 1/2 파장 다이폴 대비 +2dB 정도이다. 

(NEC 코드는 아래에 첨부된다.)

아래는 H 필드 분포.

 

아래는 E 필드 분포 이다.

이 안테나 역시 7MHz 에서는 사용 불가능할 것이다.

SWR 은 21MHz 전체 범위에서 사용가능한 수준으로 유지 될 것이다.

 

 

아래는 N6LF EDZ 의 21MHz 수정 코드이다.

CM N6LF Extended Double Zepp, by DS1ORJ
CE
SY L1 = 8.7
SY L2 = 2.6		
SY H = 10
GW	1	9	0	L1	H	0	L2	H	#14
GW	2	9	0	L2	H	0	-L2	H	#14
GW	3	9	0	-L2	H	0	-L1	H	#14
GE	
EX	0	2	5	00	1.0	0.0
SY C = 3.6 pf
LD	1	1	9	0	0	0	C
LD	1	3	1	0	0	0	C
'
'GN	0	0	0	0	13	.005
FR	0	1	0	0	 21.1
EN

 

P.S 원본 기사와 다소 다른 결과를 얻었으므로 이 내용은 차후 수정 될 수 있다.