뉴스 - 안테나 이론

와이어 안테나는 가장 기본적인 안테나 유형 중 하나이며, 널리 알려져 있고 사용되고 있습니다. 와이어 안테나를 더 잘 이해하기 위해 먼저 전송선을 살펴보겠습니다.

송전선

송전선 또는 전선은 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 전기 에너지를 전달합니다. 송전선의 양쪽 끝이 회로에 연결되어 있으면 이 전선을 통해 두 회로 간에 정보를 송수신할 수 있습니다.

전선의 한쪽 끝이 열려 있으면 전기 에너지는 빠져나가려고 합니다. 이것이 무선 통신의 원리입니다. 전선 끝을 구부리면 에너지가 이전보다 더 효율적으로 전송선 밖으로 빠져나갑니다. 이렇게 의도적으로 빠져나가는 것을 방사라고 합니다.

효율적인 방사를 위해서는 전송선의 개방단 임피던스가 자유 공간의 임피던스와 정합되어야 합니다. 길이가 1/4 파장인 전송선을 생각해 보겠습니다. 전송선의 끝부분이 개방된 상태로 구부러져 있어 높은 임피던스를 갖습니다. 이러한 구조는 반파 다이폴 안테나를 형성합니다. 전송선의 급전단은 낮은 임피던스를 가지는 반면, 개방단의 높은 임피던스는 자유 공간의 임피던스와 정합되어 방사 성능이 향상됩니다.

쌍극자

이처럼 구부러진 전선을 통해 에너지가 방출될 때, 전송선의 끝부분을 다이폴 또는 다이폴 안테나라고 합니다.

입력 임피던스의 리액턴스는 다이폴의 반지름과 길이에 따라 달라집니다. 반지름이 작을수록 리액턴스의 크기는 커지며, 리액턴스는 파장에 비례합니다. 따라서 다이폴의 길이와 반지름 모두를 고려해야 합니다. 일반적으로 다이폴 안테나의 임피던스는 약 72Ω입니다.

아래 그림은 이 개념을 더욱 명확하게 설명해 줍니다.