[Loran Antenna]

[관련 안테나]

DGPS 안테나: 285-325kHz

LBA Technology SAMWAS-100: 동작주파수 275-530kHz 중 단일주파수. 접지면 직경 60m, 높이 0.0375파장(33m). 1/4파장 모노폴 신호도달 거리의 70% 도달. Low-Q 설계. 독자적인 top loading 기술 및 ground reference system(안테나 임피던스가 지면특성에 따라 변하는 것 방지). 저손실 ground termination path 제공. 구조: 절연된 수직 안테나 탑, 독자적인 상부장하. trapezoidal symmetrical unipole Q-reduction system. 최대송신 출력 1000kW. Autotensioning terminations의 사용으로 안테나 시스템 안정도 확보. 안테나의 retuning 거의 불필요.

환형링공급변압기: 항공위험표지등

Hot-dip galvainized 재료로 안테나탑 제작.

안테나정합(tuning) 시스템: ATU-1(300kHz 1kW CW), ATU-2.5 (500kHz, 2.5kW)

접지시스템: 통상적으로 1/4파장 매설 구리도선을 사용하여 안테나 접지 구성을 추천. 지면 위 설치 가능. 매설된 더 짧은 접지선 사용 가능.

Cantilevered six element radial capacitance reference: 극소형 모노폴 안테나의 성능이 기후나 지면조건에 따라 변화되는 것을 방지. 안테나탑 기저부에서 변위전류 취합성능 개선.

절연: high-flashover, corona protected guy 절연체 사용하여 낙뢰나 기타 유도된 고전압에 의한 시스템 차단 방지.

[안테나 정합]

ATU(antenna tuning unit): 송신기와 안테나 정합. ACU(antenna coupling unit)이라고도 함.

LTU(line tuning unit): 송신기와 급전선 정합

형식:

- Series-fed

- Tunipole^TM antenna system: 500kW 급

Multiplexer: diplexer, triplexer, quadraplexer. 여러 송신기를 단일 안테나에 연결. ATU와 RF 필터를 조합한 것.

위상정합유닛: 디지털 튜닝.

안테나 정합회로 설계시 고려사항: 송신출력, 주파수, 대역폭, 안테나 임피던스, 안전마진, 안정도, 동작환경, 정합회로 함체, 상시근무자 RF 안전성,

정합회로 구조: 고출력 정합회로. 경제성. 고전압 부품실현 가능성. 높은 Q값의 부품을 사용한 보수적인 설계.

*Pi 회로:

*T 회로: 25kW 급 이하. 다목적성, 경제성.

*L 회로:

고출력 정합회로: 복잡한 필터, 스위치 사용.

안테나 정합회로는 RF가 차폐된 별도의 상자에 설치됨.

안테나 정합회로에 사용되는 부품: mica 커패시터, 진공커패시터, 고출력 부품, 인덕터, 코일, RF 전류계, 안테나탑 절연체, 경광등 전원용 60Hz 변압기 및 초우크.

진공커패시터: 3-6600pF, 100kV @ 1000A, 고정/가변. 악세사리 = cylometer, 절연체, 코로나링, mounting hardware. 용도 = 고출력 RF 발생원 및 산업용 고주파 처리장치의 임피던스 정합회로. LF-VHF 대역에서 사용. 공냉식/수냉식. 안정도 높음. 내부손실 매우 작음. 제조사 = Comet, Jennings, Meiden, Sangamo, Cornell Dubilier, Greenstone

Mica 커패시터: 저출력/중출력.

인덕터: 높은 Q값, 안정도, 적은 손실. 은도금된 구리재료 사용(표면에 녹방지 처리). 황동 fittings 사용. 권선은 G-10 에폭시 laminate로 절연됨. 아크내성, 강도, 저수분흡수, 5-150uH, 7-150A ratings.

Loran-C 송신출력: 0.5-4MW

편파: 수직. 지표면파를 이용하기 위해.

안테나 높이: 400m

상부장하: TLE(top loading element)

효율: 10%

Loran-C 정확도: 절대정확도=0.1-0.25(geometry에 따라 다름), repeatability = 20-100m

Integrity: 측위를 허용오차 이내에서 관리하는 것. 모니터국을 Loran-C 커버영역에 다수 설치하여 신호수신 분석. 전파상태(propagation conditions)의 변화를 보상하기 위해 송신기 타이밍을 모니터국이 제어.

[Loran-C and DGPS antenna collocation]

다이플렉싱: 동일 안테나. 동일 급전점. 각 대역만 통과하는 필터의 조합 사용. 매우 고가. 기술적으로도 어려움.

Collocation: 동일 안테나. 다른 급전점 사용.

D. B. Wolfe, J. L. Hartline, M. W. Parsons, M. E. McKaughan, H. L. McCarter and C. A. Schue III, "Co-locating DGPS and Loran transmitters," Proc. 2002 National Tech. Meeting of the Inst. of Naviga., San Diego, CA, Jan. 28-30, 2002, pp. 352-361.; NDGPS + NAVTEX signal = 동일 안테나 사용(Savannah, GA). 특수 안테나 정합회로와 필터가 사용됨. NDGPS와 Loran의 안테나 공용성= 로란신호 펄스파형 왜곡 발생하여 부적합.

[관련 안테나]

AM 라디오방송: 10-250kW, 100-150m

KBS 남양송신소: 자립식 철탑 (높이 150m), 상단폭 2m, 다운리드급전점 115m, 작업대 115/80/45m, 안전율1.2이상(풍속 60m/s) 구조해석: 3차원 허용응력도법(구조기술사 검토 확인필), 기초지반 지지력: 일반지반 기준 설계, 기초 지질조사를 실시하여 기초 설계후 철탑 기초 안전도의 구조설계사(기술사) 확인 보완 등 용역을 수행한다.

DGPS: 17개 설치(2008.10.22)하여 남하 , 송신 500W, 송신안테나 90m, 부지 30,000-52,000m2, 전용수신기, DMB(디지털 방송채널로부터 보정신호 수신), 휴대폰(이동통신망, 인터넷망, DMB를 통해 보정신호 수신)

전국망완성. 전국위성항법보정시스템(N-DGPS), 기지국당 건설비 50억원

고선준, 원종훈, 박헌준, 이자성, "이동전화와 인터넷을 이용한 DGPS 보정항법 시스템", 2000년도 대한전기학회 하계학술대회 논문집, pp. 2359-2361, 2000년 7월.

거문도 DGPS 송신안테나 [국토해양부]

안테나: 90m 삼각지선(guy wire)식, 송신출력 500W, 부직 약 200x200m²

국토해양부, "오차 1m로 줄어든 위치정보서비스 제공된다", 보도자료, 2008년 10월 22일.

2006년부터 2008년까지 망완성. 과학기술혁신본부 중심으로 범부처 사업으로 추진.

주파수 287, 287.5, 295, 300, 313,

283.5-315kHz(1지역), 285-325kHz(2/3지역), 75-335kHz 대역. 반경 100마일 영역 서비스.

위치정밀도 1-3m(일반용, 실제 0.3m 전후로 측정됨), 1-3cm(산업용), 1cm 이하(정밀작업용, 과학기술용)

지상파비상통신망(GWEN) 안테나: 299피트(100m) 우산형 top load 설치. 대역폭 30-80kHz @ 300kHz, 효율 55%

ATU능력의 한계, 반사파에 의한 송신중단 자주발생, 접지부분과 절연애자 개량, corona ring 보완

수신기 30udB/m

전파전파: 해수면 185km, 빌딩/산악지역 80-100km (겨울 80km, 여름 100km)

Loran-C: 45uB/m

박황훈, 해양용 위성항법보정시스템(DGPS) 활용 다양화에 관한 연구, 석사학위논문, 인하대학교, 2004년 2월.

안테나 임피던스:

지면 유전율, 전도도 정확한 모델링

안테나 기저부 절연체에 의한 병렬 커패시턴스: 임피던스을 변화시킴.

안테나 급전선: 유도성 임피던스 추가.