FM 방송 청취를 위한 HDB-20UV 부스터 시험

---< FM 방송 수신시험을 시작하면서....  >----------------------------------------

디지털방송, 디지털 TV, 디지털 오디오, 디지털xx 등등 모두가 디지털로 가고 있지만 아직까지 아날로그가 지독하게 사랑받는 분야가 있다면 오디오를 손꼽을 수 있으며, 그중에서도 FM 음악방송을 청취하는 마니아들의 끊임없는 활동이 그것입니다. 

FM 방송중 KBS 음악방송인 93.1 MHz(서울, 경기지역) 주파수 채널은 워낙 유명합니다. 그런데 무슨 조화인지 이 방송주파수를 잡음없이 잘 수신하는 것은 정말 어렵습니다. 최근에는 좀 좋아진 것 같습니다만,.4~5년 전만해도 서울 시내에서도 수신하는데 어려움이 많았던 것으로 기억합니다.

그때부터 FM 방송을 잘 수신할 수 있는 LNA(Low Noise Amplifier) 즉, 부스터란 놈을 제작해야 겠다고 마음먹고 있었으나, 쉽지는 않았습니다. 집에서 개인적으로 듣는 것은 간단히 만들어 사용할 수 있으나, 회사에 소속되다보니 비즈니스적인 목표로 접근해야 된다는 어려움이 있습니다.

지난해 말부터 슬슬 개발을 시작했습니다만, FM 전용 부스터로만 개발하기에는 너무 판매수량이 적어 생산단가가 증가할 수 있다는 생각에 아날로그적인 범용의 부스터를 개발목표로 정하게 되었습니다. FM 방송수신은 물론 기왕이면 기존의 아날로그 TV, DMB 및 지상파 HDTV 방송에 사용하자는 생각을 갖게 되었습니다.

물론 이렇게 넓은 광대역의 방송주파수를 증폭하는 것은 기술적으로 고려해야할 부분이 많습니다. 주파수 대역별로 증폭기에 인가되는 신호세력이 방송서비스별로 큰 차이가 있기 때문입니다. 

예를들면 93.1 MHz 방송의 송신전력은 10 kW, 아날로그 KBS1 TV의 채널 9번에서는 50 kW이며 UHF 대역의 지상파 디지털 TV 방송 62번 채널은 5 kW 등 전력차이가 10배 이상 발생되어 신호를 평탄하게 증폭시키는데 어려움이 있고 송신소와 근거리에 있을 경우에는 부스터 입력단에 강력한 신호입감으로 증폭기 초단소자의 기능이 마비(포화) 상태가 발생될 수 있기 때문입니다.

이러한 상황고려하여 부품의 시험과 현장측정을 통해 특성을 검증한 다음 부스터의 규격을 개략적으로 정하고 설계를 시작하게 되었습니다. 개발이후 금년 초부터 현장적용 시험을 거친다음 최적화된 제품이 상용화(HDB-20UV)되어 2008년 12월 10일부터 주요 판매점에 배포될 계획입니다.

따라서 본 자료는 최종시험이 완료된 상용화 1번 제품을 이용해서 실제의 FM 리시버에 연결해서 간단히 시험한 결과를 올립니다.< 2008.12.2 화요일 >
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[ 시험에 참여한 시료와 들러리 제품들 ]

가. HDB-20UV 부스터의 전기적 특성

   • 주파수 채널(ch)     : FM 88~108 MHz   - (표준 FM 방송)

                                 VHF 54~216 MHz   - (CH  2~13 채널)

                                 UHF 470~806 MHz - (CH 14~69 채널)

   • 증폭기 이득(Gain)  : 21 dB (± 3 dB)         

   • 사용전원(Power)    : 6 V DC (어댑터 220V AC)

   • 사용온도(Temp)     : -10~+55 ℃ (실내에서만 사용)

   • 입출력 단자           :  F-Type 컨넥터

   • 본체의 크기           :  80 x 80 x 20 mm

나. FM 수신기 및 안테나

    - FM 수신기 모델명 : REVOX B-780 FM 리시버
    - 수신 안테나 모델명 : MAXVIEW (50~860 MHz, 선박용 FM, TV 안테나)
    - 수신주파수 : 93.1 MHz
    - 수신감도 채크 : FM 리시버에 부착된 레벨 미터기에 의함

     --> REVOX B-780 FM 리시버는 요렇게 생겼습니다.

     --> 또한, FM 안테나로 사용된 제품은 2003년 관악산 DTV 방송신호를 이동하면서 측정(ETRI 용역업무 수행)하기 위해 수입된 제품으로 원래 선박에서 FM 및 TV방송을 수신하기 위한 안테나라고 합니다. <생긴모양이 좀 요상하게 생겨먹었습니다.>

[ HDB-20UV 부스터에 의한 FM 수신성능 간단 시험 ]

1) MAXVIEW 수신안테나를 REVOX B-780 리시버 안테나 단자에 직결

   이 상태에서의 93.1 MHz 수신레벨 값을 보이고 있습니다. (REVOX 판넬상단에 F 콘넥터가 있습니다. 직결되었음을 나타내기 위해 의도적으로 사진에 보이도록 촬영했습니다.) 

   레벨메터의 스케일이 10 단위의 100까지 나타내고 있습니다만,.현재수신 감도는 60 정도를 지시하고 있습니다. 이 정도이면 FM 방송을 수신하는데 문제는 없으나, 저녁 무렵이면 주변잡음이 증가되는지,.. FM 음악소리가 낮을때 쏘~ 또는 쏴~ 하는 FM 고유의 잡음이 잔잔하게 깔릴 때가 종종있습니다. 

21) 부스터를 연결 (MAXVIEW 수신안테나와 REVOX B-780 리시버 사이)

      부스터를 연결한 다음 전원을 인가해 보았습니다. 신호레벨 메터의 바늘이 쭉~ 치고 올라갑니다.

  이런 상태로 약 하루 정도 시청해 보았습니다만,. 오감으로 뭔가 확실하게 변화된 상태를 찾기에는 다소 어려움이 있었으나, 그간 종종발생되던 FM 방송의 고유한 특성이며 신호가 낮을때 발생되는 FM 노이즈(쏘~,..쏴~하는 잡음신호)는 완전히 지워지고 있는 것 같습니다. 시험한 곳은 송신소와 10여 km 떨어져 있고 실내에서도 FM 방송을 들을 수 있을 정도의 서울(문래동)이므로 부스터의 성능과 효과를 파악하는데 다소 부족한 환경이나 잡음이 없어지는 것을 느낄 수는 있었습니다.

HDB-20 부스터의 성능을 완벽히 파악하려면 FM 방송시청이 좀 어려운 지역이 적합합니다. FM 신호는 보이지만 노이즈가 많은 지역에서는 HDB-20UV 부스터의 성능을 완벽하게 구현해 낼 수 있기 때문입니다.
 
본 부스터를 개발하면서 경기도 북부지역인 양주, 포천, 가평, 충주, 평택 등에서 수신시험 (2008.5~10월동안 현장 시험됨)을 해 보았습니다. 대다수 지역에서는 만족할만한 수신성능을 보이고 있어 FM 음악방송을 청취하는데 있어 깨끗하고 투명한 FM 신호를 수신하는데 크게 기여할 것으로 기대하고 있습니다.
감사합니다.

아래는 HDB-20UV 부스터의 상용제품 사진입니다.

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