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4. 엔지니어 컬럼/4-2. 신기술과 신제품

DTVR 지상파 소출력중계 및 TVWS 송수신 안테나 소개 / LTA-470

 

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지상파 디지털TV 안테나 국내 1위 제조업체인 "스펙트럼"에서는 " 소출력 DTVR 중계용 " 및 " TVWS 서비스용" 안테나를 상용화하고 내년 1월부터 국내외에 공급합니다.

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스펙트럼안테나에서는 2006년 지상파 소출력다채널중계기(당사 특허제품)를 국내최초로 개발하고 이 제품을 KBS에 공급한바있습니다. 이때 처음으로 소출력중계기에 적용할 대수주기형 송신안테나(개발모델 LP-6T 안테나)도 중계기와 함께 KBS에 시범적으로 공급하게 되었습니다. 이후 LP-6T 안테나가 국내 일부 방송사에 DTVR 중계용 안테나로 공급된바 있으며, 이후 지속적이며 꾸준한 주문에 힘입어 소출력중계용 안테나에 관심을 가지게 되었습니다만, 생산체계를 갖출만큼의 수요가 부족하여 2010년 이후 LP-6T 안테나 공급을 중단하게 되었습니다.

 

<LP-6T 안테나>

 

이후에도 방송사와 통신회사 및 여타 기관에서 지속적으로 중계용 또는 송신안테나 공급을 요구하고 있어, 좀 더 다양한 용도에 사용될 수 있는 광대역 안테나를 선보이게 되었습니다. 즉, XLP-28 대수주기 안테나입니다. 본 안테나는 약 400~900 MHz 대역까지 커버하게 되어 국내 방송사, 통신 및 특수분야의 수요로 공급되었으나, 방송사의 소출력 DTVR 중계용으로 사용에는 다소 미흡한바 있었습니다.

 

<XLP-28 안테나>

 

따라서 2011년부터 소출력 DTVR 중계용으로 사용될 수 있는 안테나 개발을 서두르게 되었습니다. 개발목표는 기존제품보다 크기도 작고, 저렴한 제품을 생산하는 것을 목표로 연구개발이 착수되었습니다.

 

우리나라 전파법 관련규정에 의하면 지상파 소출력 DTVR 중계기에 사용되는 안테나 이득은 6 dBi 이하로 규정되어 있습니다만, 대다수 8~12 dBi 정도의 대출력TV 송신용안테나를 소출력 중계용으로 사용되고 있습니다. 그러나 스펙트럼은 국내 소출력 기술규격에 일치되도록 6  dBi 안테나 이득을 갖는 안테나를 개발하기로 했습니다. 물론 향후 안테나 2개를 컴바인(스플리터)으로 사용할 경우 약 9 dBi  이득을 갖게되며, 4개의 안테나를 컴바인하면 12 dBi 정도의 이득을 갖게되는 제품으로도 응용할 수 있을 것이란 전제하에 개발방향을 정했습니다. 

 

2013년 하반기 상용화단계의 제품이 처음으로 생산되었으며, LTA-470 모델입니다.

 

<LTA-470 안테나 전기적 특성>

- 주파수 대역별 안테나 이득

   . 470 ~ 620 MHz : 5~6 dBi

   . 550 ~ 700 MHz : 4~5 dBi

- 입력임피던스 : 50 ohm

- 입력전력 : 10 w 이하 (20w max)

- VSWR : 1.5

- 커넥터 : N type

- 안테나 크기 :  340 x 280 x 200 mm

 

 

여기서 LTA는 Low-power Transmission Antenna임을 의미하고 470~700 MHz 대역까지 커버하는 것을 목표로 했습니다만, 650~700 MHz 주파수 대역에서는 다소 이득이 낮아 기본적으로 470~600 MHz 대역까지 사용을 권고하며, 상위대역용 안테나 LTA-600 모델은 약 550~770 MHz 대역까지 약 6 dBi 이득을 나타내고 있습니다.

 

<LTA-470 : 수직편파 설치> 

 

<LTA-470 : 수평편파 설치>

 

LTA-470 안테나는 수직 및 수평편파로 사용할 수 있으며, 안테나 틸트(Tilt) 조정이 가능하도록 브라켓이 준비되어 있습니다. 더불어 이 안테나에 스펙트럼이 제공하는 컴바이너를 사용할 경우 이득을 높일 수 있으며, 시청권역을 대상으로 안테나 방사패턴을 임의로 조정가능합니다.  LTA-470 안테나는 입력송신전력은 10W 이하를 권고합니다만, 최대 20W 까지 사용될 수 있도록 설계되었습니다.

 

아래 표는 2014.10월에 측정한 데이터입니다. 약 6dBi 이득에 근사하고 있으며, 꺠끗한 방사패턴을 보이고 있습니다.

 

<전파연구원내의 RAPA EMC 측정센터>

 

본 개발된 안테나 LTA-xxx 계열의 안테나 모델은 안테나 소자와 피더의 조정에 의해 약 3,000 MHz 까지 안테나 사용범위를 확장할 수 있습니다. 따라서 내년(2014년) 하반기까지 470 ~ 3,000 MHz 대역의 안테나를 국내외에 공급하는 것을 목표로 표준화 작업이 진행될 예정입니다. 또한 본 안테나의 특성을 일부 조정한 TSA-5 모델은 TVWS(TV White Space )용 송수신 제품에 적용될 예정이며, 지난달 말 국내 통신회사에 초기 공급된바 있습니다.

 

또한 전문가용 안테나로 사용될 수 있도록 안테나 반사판 구조의 변형이 가능한 제품입니다. 즉 본 안테나 코어와 중심반사판을 응용하면 이득이 높은 코너 리플렉트 안테나로도 사용이 가능합니다. 더불어 해외운송의 편리성을 위해 반사판은 3개 판넬로 분해될 수 있고 필요에 따라 반사판의 크기를 더 넓히거나 코너-리플렉트 안테나로 구성하므로서 이득을 극대화할 수 있는 장점이 있습니다.

 

LTA-470 개발안테나와 현재 방송사에서 일반적으로 사용되는 지상파 DTV용 판넬안테나 크기를 비교해 보았습니다. 좌측의 안테나는 디지털TV 방송송신 및 중계용으로 사용되며, 소출력중계용으로도 사용되는 안테나입니다. 크기도 클 뿐만아니라 무게도 상당하여 엔지니어 2~3명과 전문 설치장비의 도움없이는 시설이 불가합니다만, LTA-470 안테나는 엔지니어 한명이 전문기자재 도움없이 쉽게 설치할 수 있는 구조입니다. 물론 가격도 저렴하여 최근 동남아 지역의 바이어(10월 베트남, 12월 필리핀 등)들에게 소개된바 있습니다.

 

 

본 안테나에 대한 문의는 스펙트럼통신기술(02-783-6425~6)로 문의하거나 www.spectrum.co.kr 의 Q&A 또는radio@spectrum.co.kr 메일로 문의해도 됩니다.

 

+++++++++++++무파사+++++++++++++