안테나 이론

안테나 기초

안테나는 전기 신호를 전자기파로 변환하거나, 전자기파를 전기 신호로 변환하는 장치입니다. 방사 패턴은 안테나가 에너지를 공간에 어떻게 분배하는지 보여줍니다.

🎮 방사 패턴 시뮬레이터

다이폴 안테나

가장 기본적인 안테나. 도넛 모양 방사 패턴.

이득2.15 dBi
빔폭 (3dB)78°
전후비0 dB

💡 안테나 종류를 바꿔보며 방사 패턴의 차이를 비교해보세요. 빔 방향 슬라이더로 안테나를 회전시킬 수 있습니다.

핵심 개념

📊 방사 패턴 (Radiation Pattern)

안테나가 방사하는 전자기파의 방향별 세기 분포입니다. 등방성 안테나는 완벽한 구, 다이폴은 도넛 모양입니다.

📈 이득 (Gain)

등방성 안테나 대비 특정 방향으로의 집중도입니다. dBi 단위로 표시하며, 이득이 높을수록 특정 방향으로 더 강하게 방사합니다.

🎯 빔폭 (Beamwidth)

메인 로브에서 출력이 절반(-3dB)이 되는 두 지점 사이의 각도입니다. 빔폭이 좁을수록 지향성이 높고 이득이 큽니다.

↔️ 전후비 (Front-to-Back Ratio)

전방 이득과 후방 이득의 비율입니다. 전후비가 높을수록 후방 간섭이 적어 지향성 통신에 유리합니다.

안테나 종류별 특성

안테나이득빔폭용도
등방성 (Isotropic)0 dBi360°이론적 기준 (실제로는 존재 불가)
다이폴 (Dipole)2.15 dBi78°FM 라디오, 기본 WiFi
모노폴 (Monopole)2-5 dBi360°자동차 안테나, 휴대폰
패치 (Patch)6-9 dBi65°WiFi AP, GPS, 스마트폰
야기-우다 (Yagi)10-18 dBi30-60°TV 수신, 아마추어 무선
파라볼라 (Parabolic)20-40 dBi1-10°위성통신, 레이더, 백홀

핵심 공식

안테나 이득

G = η × (4π × Ae) / λ²

η = 효율, Ae = 유효 개구면적, λ = 파장

다이폴 길이

L = λ/2 ≈ 142.5/fMHz (미터)

반파장 다이폴의 물리적 길이

EIRP (등가 등방성 방사 전력)

EIRP = Ptx × Gtx

등방성 안테나가 같은 세기를 내려면 필요한 전력

✅ 이 페이지에서 배운 것

  • 안테나는 전기 신호 ↔ 전자기파 변환 장치
  • 방사 패턴은 방향별 에너지 분포를 보여줌
  • 이득이 높을수록 특정 방향으로 집중 (빔폭은 좁아짐)
  • dBi는 등방성 안테나 기준, dBd는 다이폴 기준 (dBi = dBd + 2.15)
  • 용도에 따라 적절한 안테나 선택이 중요
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