145MHz Two Elements Quad Simulation 145MHz(2m) Cubical Quad

그 동안 해 오던 6m Quad 설계를 기반으로  가벼운 2m Band Quad를 준비해 보았다. 간단히 베란다에 설치하거나, 2m핸디와 함께 하는 산행시에서도 아주 편리 할 것 같아서 이른 봄부터 움직여 본다.

2소자 쿼드 안테나는 2소자 만의 장점이 몇 가지 있다.

- 2소자이면서 잘 설계된 3소자야기 이상의 이득을 얻을 수 있다.
- 2소자쿼드의 의 경우 붐길이가 1/10파장 정도이다.
- 특히 야기 2~3소자와 비교했을때 FB 를 30dB 이상 높힐 수 있는것도 장점이다.

설계목표 

- Forward Gain : > 7dBi
- FB Ratio : > 25dB
- VSWR : < 1.5:1
- Band Width : 144~146MHz (VSWR < 2:1)

2소자 쿼드의 설계 방법 

일반적으로 2소자 쿼드를 1/8 파장의 소자간격으로 잡으면 기준 주파수에서 급전점의 임피던스가 70~80Ohm정도가 나오게 된다. 급전점의 매칭 섹션을 채용하지않고 안테나의 급전점의 임피던스를 50Ohm까지 떨어뜨리려면 Reflector 와  Radiator 간격을 좁혀주면 된다. 2소자쿼드의 경우 1/10파장거리인 20cm 까지 줄여주면 공진 주파수가 대략 1MHz 까지 떨어지긴 하지만 정확히 50Ohm 근처에 있게되고, 다시 두 소자의 길이를 조절해 주면 원하는주파수까지 공진주파수를 끌어올릴 수 있다. 급전점에 어떤 종류의 매칭섹션도 없이 매칭하겠다는 고집을 부리는 이유는 임피던스 매칭을 위한 매칭섹션 자체가 만들어내는 손실을 없애고자 함이며, 145MHz과 같이 높은 주파수에선 그 손실의 크기가 HF 에 비해서 훨씬 크기 때문이다.

 
7.75dBi Forward Gain and 13.5dB FB Ratio on Free Space


13.43dBi Forward Gain @ 2m above ground


VSWR is below 2:1 between 144 and 146 MHz


The shape of antenna


 

위의 시뮬레이션으로 얻은 기본 설계데이터는 아래와 같다.

Length of Radiator : 2,128mm
Length of Reflector : 2,235mm
Space Between Each Elements : 225mm

주말에 부품을 가공하고, 바로 실제 제작과, VSWR, FB Ratio 측정까지 끝마칠예정이다. 이번 주말엔 비가 안오면 좋겠다.(물론 방안에서도 측정이 가능하긴하다 ^^)







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Original Source : http://hl2uvh.com/39

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