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RF,HAM,Radio/BALUN CMC14

발룬과 TLT (Transmission Line Transformer, 전송선 변압기) 이 글에서는 아마추어 무선 관점에서 TLT(전송선 변압기) 에 대해 알아본다. 우리가 발룬(Balun)을 만들 때 아무 전선이나 막 감아도 잘 작동하는 것 같지만 실제로는 그렇지 못하다. 낮은 주파수 제한은 코어 재질에 따른 투자율로 그 한계가 정해지고, 높은 주파수가 되면 코어의 특성(재질)과 함께 권선의 임피던스(권선간 용량을 포함한 여러 파라미터로 특성화됨)로 인해 한계가 발생하게 된다. 예컨대, 발룬에 사용된 권선의 길이(물리적 길이가 아닌 단축률을 포함한 전기적 길이)가 사용 주파수의 1/4 파장에 가까워질수록 발룬의 권선비(제곱하면 임피던스 비) 보다 권선 자체의 특성 임피던스에 의한 임피던스 변환 영향을 더 받게 된다. (전송선로 길이에 의한 임피던스 변환은 아래 글을 참고한다.) https.. 2024. 4. 1.

OCF OCFD 멀티밴드 다이폴 CMC 4NEC2 글쓴이는 OCF 다이폴(7 메가 OCF, 14, 21, 28 운용가능)을 운용했을 때 심각한 CMC 상황에 직면한 경험이 있다. 급전부의 바룬(1:4 + 초크바룬)으로는 해결 할 수 없었고 샤크룸 인입전의 초크바룬 추가로 간신히 FT8 운용 PC 의 다운 현상을 막을 수 있었다. 이 글에서는 왜 그런 현상이 발생했는지 4NEC2 의 시뮬레이션을 통해 분석해 본다. https://ds1orj.tistory.com/139 OCFD 용 FT240-43 4:1 발룬 설명 편의상 존칭은 생략합니다. 4:1 발룬은 상당히 다양한 종류가 있는데 가장 많이 사용된다고 생각되는 것은 아래 DJ0IP 오엠이 올린 자료에 나와 있다. (DJ0IP 사이트에는 이외에도 훌륭한 자료 ds1orj.tistory.com OCF 에 .. 2022. 11. 12.

엔드피드 제프 안테나 CMC 영향 억압 4NEC2 엔드피드 (속칭 제프) 안테나에서는 CMC (Common Mode Current : 공통모드전류) 로 인한 문제가 필연적으로 발생한다. 즉, 동축 케이블(급전선)이 카운터포이즈(또는 레디얼)로 작동하는 것이다. https://ds1orj.tistory.com/133 CMC 의 이해(1) 이 글에서는 CMC(Common Mode Current : 공통모드전류) 에 대한 개념에 대해 설명합니다. 이해를 돕기 위해 자유공간에 배치된 파장의 1/2 길이의 다이폴 안테나 환경을 가정합니다. 편의상 존칭은 생략 ds1orj.tistory.com 다이폴의 경우에는 급전점이 전류최대점이므로 이 지점에서 시작되는 CMC 의 임피던스는 낮다.(급전점과 같다고 가정하면 50옴) 따라서 성능이 떨어지는 초크바룬(예를 들어 임.. 2022. 11. 10.

1:1 전압 바룬의 작동 이해 이 글에서는 국내에서 많이 사용하는 1:1 전압바룬의 작동을 시뮬레이션 해본다. 이 바룬의 와인딩은 가장 많이 사용하는 형식으로 선정했다. 시뮬레이션 조건은 이전 전류 바룬과 동일하게 계산 편의성을 위해 10MHz 10V 100mA 를 가정한다.(0.5W 출력) 코일의 저항(손실)은 0.01옴, 결합계수는 1.0 으로 이상적인 바룬을 가정한다. 먼저 이상적인 밸런스 부하 상황을 본다. 전류 바룬과는 다르게 밸런스 부하(정상적인 상황)에서도 L1 에서 L3 로 전력을 1/2 전달하고 있는 것을 알 수 있다. 이 상황에서 L2 는 거의 일을 하지 않는다. 전력 소스와 병렬로 연결되어 있기 때문에 어찌 보면 당연한 결과인데.. 이것은 항상 1/2 전력이 코어를 통과하고 있음을 의미하므로 코어의 특성이 좋지 않.. 2022. 10. 10.

1:1 전류 바룬의 작동 이해 아마추어무선을 하다 보면 이해하기 쉬운 것도 있고 이해하기 어려운 것도 있다. 이해하기 어렵기 때문에 잘못 알려진 것들이 꽤 많은데, 그 중 하나는 "바룬의 작동" 이다. 여기서는 1:1 전류 바룬의 작동을 시뮬레이션과 함께 설명한다. 시뮬레이션 조건은 계산 편의성을 위해 10MHz 10V 100mA 를 가정한다.(0.5W 출력) 코일의 저항(손실)은 0.01옴, 결합계수는 1.0 으로 이상적인 바룬을 가정한다. 먼저 밸런스 부하에서 바룬의 소산 전력이다. L1(녹색), L2(청색) 각각의 코일에서 저항 손실로 인해 100uW (0.0001W), 총 0.0002W 소산한다. 밸런스가 잡힌 안테나 설치 환경에서 전류 바룬의 손실은 거의 없다. 즉, 아무 일도 하지 않는다. (전류 바룬의 특징) 그렇다면 밸.. 2022. 10. 9.

바룬의 성능 측정 방법 국내에서 바룬의 성능 측정은 대부분 SWR 에 의존하고 있는 듯하다. 이 방법은 안테나측에 더미로드(1:1 의 경우 50옴, 1:4 의 경우 200옴 저항 등)를 배치하고 입력에 아나라이저를 물려서 측정한다. 이 측정은 바룬의 "임피던스 변환" 에 대한 정보는 알려주지만, 정작 바룬의 가장 중요한 기능인 평형 불평형 변환(Balance to Unbalance) 성능은 알려주지 않으므로 성능 평가에 별 도움이 되지 않는다. 아래부터 측정방법과 시뮬레이션 결과에 대해 설명한다. 측정에 대한 방법은 W8JI 오엠이 잘 정리해 두었다. https://www.w8ji.com/balun_test.htm Test, measure balun, and compare antenna baluns or balums Balan.. 2022. 10. 6.

제이폴 안테나 CMC 안테나 급전선에서 방사(결국 CMC)가 일어나면 문제가 발생한다는 것은 이전 글을 읽어보면 알 수 있다. CMC 를 막기 위해 다이폴에 발룬을 사용한다는 것은 대부분 알고 있지만 일부 안테나는 다이폴과 같은 밸런스 안테나가 아니라도 CMC 문제가 발생한다. 여기서는 J-Pole 의 CMC 문제 및 해결방법에 대한 자료를 소개한다. J-Pole 은 원리상 엔드피드 안테나로 작동한다. 급전부의 1/4 Wave 섹션은 임피던스 매칭을 위한 부분이다.(제프 안테나의 1:64 트랜스포머에 해당) 이런 방식으로 작동하는 안테나는 명시적인 레디얼(카운터포이즈)이 없고 급전부가 고임피던스 이므로 안테나와 연결된 모든 도체(마스트 및 급전선 포함)가 결합되어 방사체로 작동한다. 따라서 적절하게 CMC 를 통제하지 않으면.. 2022. 10. 5.

CMC 와 급전선 길이 (4NEC2 시뮬레이션) CMC (Common Mode Current) 는 공통 모드 전류라고 한다. 일반적으로 접지(Ground)에 대해 띄워진(Floating) 신호를 평형(Balance) 또는 차동(Differential) 신호라고 한다. 다이폴 안테나는 대표적인 밸런스(평형) 신호를 가진 안테나이다. 이러한 평형 부하에 불평형 신호(대표적으로 동축케이블)를 공급하면 CMC 가 발생하고 여러가지 부작용이 발생한다. (가장 큰 문제는 급전선 방사로 안해 안테나로 파워가 100% 전달되지 않는다. 그 외에 리그 측으로의 RF 유입으로 인한 변조이상, 가전제품의 I 의 발생, 급전선으로의 노이즈 유입 등) 평형 부하에 불평형 신호를 올바르게 공급하는 방법은 모두가 알고 있다시피 바룬을 사용하는 것이다. 간혹 바룬을 사용하지 않고.. 2022. 10. 4.

CMC 의 이해(2) 설명 편의상 존칭은 생략 합니다 다이폴 안테나에 대해 정확한 근거가 없는 여러가지 얘기를 듣게 된다. 1. 다이폴에 접지를 해야 한다. 2. 바룬을 쓰지 않는게 좋다. 3. 케이블 길이를 XX.Xm 맞춰야 한다. 4. 케이블 길이를 맞춰야 신호가 좋아진다. 그러나 "왜 그런지" 이유에 대해서 설명해주는 사람이 없다. 내가 해보니 "좋더라" 가 근거의 전부 이다. (위의 4가지 사항은 글의 끝 부분에 설명한다) 우리는 전파를 다루고 있다. 전파는 고주파 에너지(RF) 이며 이것은 기술과 과학의 영역이지 종교와 신념의 영역이 아니므로 어떤 현상이 발생하면 그것에 대해 설명할 수 있어야 한다. 이 모든 것은 급전선에 존재하는 CMC(공통모드 전류)와 관련이 있다. (CMC 개념에 대한 것은 이전 글 참고) C.. 2021. 9. 17.

OCFD 용 FT240-43 4:1 발룬 설명 편의상 존칭은 생략합니다. 4:1 발룬은 상당히 다양한 종류가 있는데 가장 많이 사용된다고 생각되는 것은 아래 DJ0IP 오엠이 올린 자료에 나와 있다. (DJ0IP 사이트에는 이외에도 훌륭한 자료가 많음) https://www.dj0ip.de/balun-stuff/1-vs-2-core-baluns/ 권선 방식은 완전히 동일하고 코어가 나뉘어 있는지 한개로 감는지 차이이다. 단, 아래쪽은 발룬으로 작동하지만 윗쪽 단일 코어로 감은 것은 코어의 자속을 공유하게 되므로 공통모드 전류가 흐르고 CMC 차단 능력이 저하(전류 발룬으로 제대로 작동 안함) 된다.(관련 이론은 인터넷 검색) 개인적인 생각으로는 "이론상" 금속 분말 코어에 감으면 자속 공유가 거의 안돼므로 어느정도의 공통모드 전류 차단이 가능할.. 2021. 9. 5.

튜너 또는 매칭 네트워크의 손실 측정 방법 속도를 알 수 없는 자동차가 있습니다. 독일에서 만들었고 빨리 달릴 수 있으니 좋은 차라고 합니다. 너도 나도 그 차를 삽니다. 제가 묻습니다. 얼마나 빨리 달릴 수 있습니까? 그냥 독일에서 만들었고 속도가 잘 나오니 좋은 차라고 합니다. 얼마나 빨리 달리는지 아무도 모르는데 좋은 차 인지 나쁜 차 인지 알 수가 있습니까? 그 차가 시속 얼마로 달릴 수 있는지 알아야 다른 차보다 빠른지 느린지 알 수 있고 그 차보다 더 빠른 차도 만들 수 있습니다. ------------------------------------------------------------------------------------ 설명 편의상 존칭은 생략합니다. 전술한 64:1 바룬의 글에서 back to back 의 개념을 알았다면 .. 2021. 9. 2.

토로이드 코어와 64:1 바룬 코어 및 64:1 바룬에 대해 설명합니다. 설명 편의상 존칭은 생략 합니다. 이 글에서는 코어의 특성과 64:1 바룬의 와인딩 문제에 대해 설명한다. 우리가 흔히 보는 코어는 덩어리로 보이지만 실제로는 아래와 같이 미세한 알갱이로 이루어져 있다. 알갱이 사이는 일종의 공극을 형성하고 있으므로 이러한 고주파 코어의 작동방식은 "도란스" 라고 부르는 일반 철심코어와는 상이하게 다르다. 철심 코어는 아래와 같은 상황에서 잘 작동하겠지만 고주파용 코어는 자속이 누설 되어 제대로 작동하지 않는다. 특히 RF 용 금속 분말 코어의 경우에는 거의 공심코어 수준으로 자속을 전달하지 않으므로 이런 류의 응용에는 적합하지 않다. (단일 권선의 인덕터 또는 초크 용으로만 주로 사용됨) 이런 관계로 고주파용 토로이드 코어를 .. 2021. 9. 1.

바룬 (1. 초크바룬) 이 글에서는 1:1 초크바룬(전류바룬의 한 형태)에 대해 개념적으로 설명합니다. 초크바룬은 CMC 를 차단하기 위해 사용되는 전류바룬의 한 형태 입니다.(CMC 의 개념 참고) 편의상 존칭은 생략합니다. 과연 세개 중에 어느 바룬이 제일 우수한 바룬인가? SWR 만 으로는 첫번째 바룬이 제일 좋다. 초킹 임피던스의 측면에서는 많이 감긴 세번째 바룬이 제일 좋아보인다. SWR 의 측정만으로는 1:1 바룬의 성능을 확인 할 수 없다. SWR 을 측정하고 바룬의 성능으로 제시 한다면 이것은 넌센스이다. 측정치가 존재하지 않는 수 많은 바룬의 디자인이 인터넷에 존재하고 제작되고 판매된다. 이런 바룬들은 또다시 확대 재생산 되고 그 디자인이 진리로 받아들여진다. 이 글에서는 1:1 바룬의 성능을 측정하는 방법과 .. 2021. 8. 31.

CMC 의 이해(1) 이 글에서는 CMC(Common Mode Current : 공통모드전류) 에 대한 개념에 대해 설명합니다. 이해를 돕기 위해 자유공간에 배치된 파장의 1/2 길이의 다이폴 안테나 환경을 가정합니다. 편의상 존칭은 생략 합니다. 자유공간 하에 배치된 안테나에 리그를 직접 연결한 상황을 가정한다. 전원은 배터리로 공급된다. 공급되는 모든 전력은 안테나를 통해 방사된다. 다소 멍청한 생각이지만 수직 엘레먼트를 추가했다고 생각해본다. 전류는 각 엘레먼트에 대해 나눠져서 흐른다. 일부는 수직으로 일부는 수평으로 나가며 이 안테나는 수직도 수평도 아닌 어정쩡한 상태가 된다. 부수적으로 다이폴의 방사패턴을 심각하게 왜곡시킨다. 엘레먼트가 늘어나면 더 많이 나갈거라 생각할지 모르지만 100W 를 공급하고 150W 가 .. 2021. 8. 29.

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