[HAM] 안테나의 원리를 통해 생각해 보는 안테나의 신통함(?)

[HAM] 안테나의 원리를 통해 생각해 보는 안테나의 신통함(?)

전자기파를 방출하고 수신하는 곳은 안테나다. 이 안테나의 기본원리를 설명하는 동영상이 있다. 캐나다 왕립 공군에서 제작된 짧은 교육용 영화로 1900년대 중반쯤 제작되었던 것으로 보인다. 이 시절 이와 비슷한 영화들이 많이 제작된 것으로 봐서 무선통신이 일반인들에게도 지금의 인터넷 처럼 관심사였었나 보다. 아주 천천히 쉬운 영어로 설명하고 있으니 한번쯤 눈여겨 볼만 하다.

Antenna Theory / Propagation

https://youtu.be/-F7KYLO4Bkg

위의 동영상을 보면서 신기한 생각이 들었다. 다이폴 안테나의 길이의 두배에 일치하는 파장의 교류를 가하면 전류변화가 생기고 그로인해 안테나 도선 내의 전자들이 양끝으로 번갈아 움직여 전압 변화를 일으킨다는 것이다.

[그림출처: https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_length#antenna ]

이 변화의 주기가 초당 수십만번에서 수천만번이 이르면 전파가 허공에 날아간단다. 전기장이니 자기장이니 그렇다 치자. 그런데 말이다...

1와트 송신기라면 안테나에 걸린 교류의 첨두치 전압은 약 7볼트 가량이 된다. 100와트의 전파는 22볼트다.

전력을 쏟아 부으면 되는 송신기는 그렇다 치자. 그럼 허공에 떠다니는 전파를 잡아오는 수신기의 안테나에 유기되는 전압의 세기는 얼마일까. 무전기의 신호강도를 보여주는 S-미터가 있다. 이 메터의 표시되는 숫자는 안테나에 유기된 전파의 전압을 보여준다고 할 수 있는데 업계 표준으로 정한바에 의하면 S9이 50 마이크로 볼트다[참조]. 0.00005 볼트다. 정말 눈꼽만큼도 않되는 전압이다. 이 정도 전압변동으로 안테나 도선 내의 전자들을 요동치게 만들어 전류 변화를 이끌어 낸다니 그저 신기할 따름이다. 안테나 간단히 볼 물건이 아닌 것은 분명하다.  아마추어 무선은 한물 간 취미가 아니라 이렇게 신통한 물건을 가지고 논다.