쿼드(quad) 안테나는 야기처럼 방향성을 가진 안테나인데, 소자를 다이폴 대신 루프(고리)로 만든 것입니다. 같은 소자 수의 야기보다 이득이 높다는 설명이 많아 관심을 받습니다. 다만 크기와 바람 하중이 커서 설치 조건이 까다롭습니다. 이 글은 쿼드 안테나의 구조와 이득, 임피던스, 편파 특성을 정리합니다.

그림. 루프 두 개와 지향 방향 (누르면 크게 보기)

구조

Wikipedia 영문판 Quad antenna 항목은 쿼드를 다이폴 대신 루프를 쓰는 야기형 배열로 설명합니다. 급전 소자 하나와 하나 이상의 기생 소자로 구성되며, 루프 모양은 정사각형, 원형 등 여러 가지가 있다고 합니다. 자료는 소자 길이를 파장 단위로 구체적으로 적지 않습니다.

이득

같은 자료는 2소자 쿼드가 다이폴 대비 약 7.5 dB 이득을 낸다고 소개합니다. 이는 3소자 야기와 비슷한 수준이라고 합니다. 3소자 쿼드는 3소자 야기를 넘는다고 설명합니다. 다만 기생 루프를 계속 늘려도 효과가 줄어들며, 실용적 한계는 4~5개 정도라는 의견이 소개됩니다. 도파기를 길게 해 대역폭을 넓히면 이득이 약 1 dB 줄어든다는 설명도 있습니다.

임피던스와 급전

자료는 쿼드의 복사 저항이 야기보다 높아서 50옴 동축과 더 가깝게 맞는다고 설명합니다. 구체적인 옴 값은 자료에 없습니다. 임피던스가 높으면 전류가 작아 급전선 손실이 줄어든다는 설명이 붙어 있습니다.

편파

급전점 위치를 바꾸면 수직과 수평 편파를 전환할 수 있다고 자료가 설명합니다. 교신 상대의 안테나 편파에 맞춰 선택하세요.

제작과 설치 주의

1. 소자 길이와 간격은 설계 자료를 따르고, 설치 후 SWR 과 방향 패턴을 측정으로 확인합니다.
2. 바람 하중이 크므로 붐과 마스트, 로터의 용량을 먼저 확인합니다.
3. 금속 구조물과 전력선에서 충분히 떨어뜨립니다.
4. 낙상과 낙뢰 위험에 대비합니다. 높은 곳 작업은 전문가와 함께 하세요.

자주 묻는 질문

Q1. 쿼드는 야기보다 항상 좋은가요?

자료는 같은 소자 수에서 이득이 높다고 설명하지만, 크기와 무게, 조정 난이도가 함께 늘어납니다. 설치 조건을 함께 보고 고르세요.

Q2. 편파를 바꾸려면 안테나를 돌려야 하나요?

자료에 따르면 급전점 위치를 바꾸는 방식입니다. 안테나 방향을 돌리는 것과는 다릅니다.

출처

• 출처: Wikipedia, "Quad antenna" (영문판, CC BY-SA) - 루프 소자 구성, 2소자 약 7.5 dB 이득, 50옴에 가까운 복사 저항, 급전점에 따른 편파 전환 - https://en.wikipedia.org/wiki/Quad_antenna

위 자료를 바탕으로 필자가 풀어 쓴 설명입니다. 자료에 없는 옴 값과 소자 치수는 쓰지 않았습니다.