liminfoAntenna Design Reference
안테나 설계 참조 - 파장, 다이폴/야기/패치 치수 계산
파장 (\u03bb)
2.082 m
반파장 다이폴
98.89 cm
1/4 파장
49.44 cm
전파장 루프
2.082 m
패치 안테나 (L)
49.07 cm
자유 공간 경로 손실
95.61 dB
Antenna Design Reference 소개
안테나 설계 계산기는 안테나 치수와 전파 계산을 위한 빠른 참조 값이 필요한 RF 엔지니어, 아마추어 무선 운용자, 전자공학 학생을 위한 무료 브라우저 기반 도구입니다. MHz 단위로 주파수를 입력하면 파장(λ = c/f), 반파장 다이폴 길이(λ/2 × 0.95 단축 계수), 1/4파장 모노폴 길이(λ/4 × 0.95), 전파장 루프 둘레(λ)를 즉시 계산합니다. 0.95 속도 계수 보정은 실제 안테나 제작에서의 소자 단축을 반영하기 위해 다이폴 및 1/4파장 결과에 적용됩니다.
마이크로스트립 패치 안테나 설계를 위해 L = c / (2f√εr) 공식으로 공진 길이를 계산합니다. εr은 기판의 상대 유전율입니다. FR4(εr = 4.5), Rogers RO4003C(εr = 3.5), PTFE(εr = 2.2) 세 가지 일반 기판 재료를 지원합니다. 이는 2.4GHz Wi-Fi 기판부터 밀리미터파 모듈까지 패치 안테나 제조에 가장 많이 사용되는 PCB 기판들을 망라합니다.
자유공간 경로손실(FSPL) 계산기는 표준 공식 FSPL = 20·log₁₀(d) + 20·log₁₀(f) + 32.44 dB를 사용합니다. 여기서 d는 km 단위 거리, f는 MHz 단위 주파수입니다. 이는 자유공간에서 기하학적 파면 확산으로 인한 신호 감쇠를 나타내며, 무선 통신의 링크 버짓 계산의 기본 출발점입니다. 모든 계산은 브라우저에서 클라이언트 사이드로 처리됩니다.
주요 기능
- 광속 상수(299,792,458 m/s)를 사용하여 MHz 주파수에서 파장(λ) 계산
- 0.95 속도 계수 단축이 적용된 반파장 다이폴 길이 계산(λ/2 × 0.95)
- 0.95 속도 계수가 적용된 1/4파장 모노폴 길이 계산(λ/4 × 0.95)
- 전파장 루프 둘레 계산(단축 계수 없이 정확히 λ)
- FR4(εr=4.5), Rogers(εr=3.5), PTFE(εr=2.2) 기판의 패치 안테나 공진 길이 계산
- km 단위 거리와 MHz 단위 주파수로 자유공간 경로손실(FSPL) dB 계산
- 크기에 따라 미터 또는 센티미터로 자동 단위 변환 표시
- 100% 클라이언트 사이드 처리 — 서버로 전송되는 데이터 없음
자주 묻는 질문
이 계산기가 사용하는 파장 공식은 무엇인가요?
파장은 λ = c / f로 계산됩니다. c = 299,792,458 m/s(진공에서의 광속), f는 Hz 단위 주파수입니다. 예를 들어 144MHz(2미터 아마추어 대역)에서: λ = 299,792,458 / 144,000,000 ≈ 2.082m입니다.
다이폴 및 1/4파장 결과에 0.95 속도 계수가 적용되는 이유는?
이론적으로 정확히 λ/2로 자른 반파장 다이폴은 실제로 약간 너무 깁니다. 소자 끝에서 전기장이 물리적 끝 너머로 약간 연장되는 끝 효과 때문입니다. 0.95~0.97의 단축 계수를 적용하면 안테나를 공진 상태로 만들 수 있습니다. 이 계산기는 가는 선 안테나에 적합한 표준 근사값으로 0.95를 사용합니다.
패치 안테나 길이는 어떻게 계산하나요?
공진 패치 길이는 L = c / (2 × f × √εr)로 계산됩니다. εr은 기판의 상대 유전율입니다. 기판이 파동 속도를 1/√εr 배로 감속시켜 공진에 필요한 물리적 길이를 줄입니다. 폭과 급전점 위치는 계산하지 않으며, 이 도구는 공진 패치 길이만 제공합니다.
FSPL이란 무엇이고 링크 버짓에서 어떻게 사용하나요?
자유공간 경로손실(FSPL)은 장애물이나 대기 효과 없이 파면의 기하학적 확산만으로 인한 신호 전력 감소입니다. 공식은 FSPL(dB) = 20·log₁₀(d_km) + 20·log₁₀(f_MHz) + 32.44입니다. 링크 버짓에서 FSPL은 송신 EIRP에서 차감하고 수신기 신호 레벨을 결정하는 경로 마진 계산에 더해집니다.
전파장 루프에 단축 계수가 없는 이유는?
전파장 루프 안테나의 둘레는 대략 전체 파장(λ) 1개입니다. 다이폴과 달리 닫힌 루프 구조라 동일한 끝 효과가 나타나지 않습니다. 도체의 단면적과 루프 형태(원형 vs 사각형)에 따라 소규모 보정이 필요할 수 있지만, λ가 안테나 핸드북에서 사용하는 표준 시작 근사값입니다.
FR4, Rogers, PTFE 기판의 패치 안테나 특성 차이는?
FR4(εr ≈ 4.5)는 가장 흔하고 저렴한 PCB 기판이지만 마이크로파 주파수에서 유전 손실이 높아 몇 GHz 이하에서만 적합합니다. Rogers RO4003C(εr ≈ 3.5)는 낮은 손실과 우수한 고주파 성능으로 5G 및 레이더 응용에 적합합니다. PTFE(εr ≈ 2.2)는 세 재료 중 손실이 가장 낮아 까다로운 RF 응용에 사용되지만 더 비싸고 가공이 어렵습니다.
VHF/UHF 아마추어 무선 안테나 설계에 사용할 수 있나요?
네. 이 계산기는 MHz 단위의 모든 주파수를 지원하므로 6m(50MHz), 2m(144MHz), 70cm(432MHz), 23cm(1296MHz) 등 VHF(30~300MHz) 및 UHF(300MHz~3GHz) 아마추어 무선 대역에 적합합니다. 목표 주파수를 입력하면 다이폴 및 1/4파장 치수를 바로 읽을 수 있습니다.
계산된 안테나 치수는 실제로 얼마나 정확한가요?
계산된 치수는 이론적인 출발점입니다. 실제 안테나는 주변 구조물, 도체 직경, 급전점 임피던스, SWR 등 환경 요인으로 인해 정밀한 공진을 위해 트리밍이 필요합니다. 안테나 분석기(SWR 미터 또는 VNA)를 사용하여 목표 주파수에 맞게 안테나를 조정하세요. 계산된 길이는 일반적으로 최종 트리밍 길이의 2~5% 이내입니다.