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초보 DXer를 위한 쉬운 무전기 이야기(2)
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2001/04/15
(04:19) 왕근하 (kenwang@hanmail.net)
지난 회에서는 현재 우리가 사용하는 무전기의 수신부(수신기)회로인
수퍼헤테로다인 방식을 알아보았습니다. 이것을 알고 여러분의
무전기매뉴얼을 보시면 쉽게 이해할 수 있습니다. 다만
요즘 무전기들은 MIXer가 보통 2개 이상 됩니다. 그리고
IFA도 3단 이상 되어 이해하기 어렵다고 느끼실 수 있으나
기본은 동일합니다. 그럼 실예를 들며 알아보겠습니다.
무전기의 안테나로부터 들어온 신호는 여러 개의 BPF(밴드패스필터)를
통과 합니다
BPT: 특정한 주파수 대역만 통과시키는 장치로 코일과
콘덴서의 조합으로 이루어졌음. 대역외 주파수 신호는 감쇄시킴(통과
저지)
예: 2-3MHz, 3-4MHz, 4-6MHz, 6-8MHz, 8-11MHz,11-15MHz,
15-22MHz 22-30MHz
이 BPT가 단파인 2-30MHz까지 8등분 혹은 아마추어주파수
전용 필터를 더 삽입해 13등분 등으로 나누어 설치되어
있습니다.
고급기일수록 많이 세분되어 있습니다. 그 만큼 수신부로
들어오는 불필요한 신호들을 제거하여 수신성능을 향상시키려는
노력이 엿보입니다.
7MHz를 수신할 때를 예로 설명하겠습니다.
7메가 신호가 이곳 필터 앞에서 어느 필터를 통과하느냐
하면 6-8MHz만 통과 시키는 필터를 통과 할 수 있습니다.
그런데 안테나로 들어온 신호에는 비록 7메가 전용 안테나라
하더라도 다른 주파수의 신호도 많이 포함되어 들어오지요.
안테나로는 그 것들을 완전히 분리할 수 있는 능력이 없습니다.
다만 7메가 전용안테나니까 7메가 성분이 더 많이 들어오기는
합니다만 7메가 근처의 해외방송들의 강력한 신호도 같이
따라 들어옵니다. 여기까지는 이해 되셨지요?
그럼 이 필터는 6-8MHz 사이의 신호는 다 통과되는 필터이므로
7메가 뿐 아니라 6메가 7메가 8메가 등의 신호가 같이 통과하여
초단의 RFA에 도착 합니다. RFA에서는 우리가 원하는 7메가
뿐 아니라 같이 들어온 신호들도 동시에 증폭합니다.
이
증폭된 신호는 Mixer로 들어가 원하는 중간주파수로 변환됩니다.
이 때 믹서의 출력으로 나타나는 신호는 우리가 원하는
신호와 더불어 다른 신호도 여러 개가 한꺼번에 나타나는데(복잡하므로
예는 생략)이 중에서 우리가 원하는 신호만 걸러내는 역할을
크리스탈필터나 메카니칼 필터가 합니다.
이 들의
대역외 감쇄특성은 매우 우수하여 우리가 원하는 주파수의
일정한 폭만 통과시킵니다. 그러므로 이 필터의 대역폭에
따라 SSB용 혹은 CW용으로 나뉩니다. 이해가???
예를 들어 9MHz의 SSB용 필터가 있다면 그 곳에는 기본적인
통과주파수인 9MHz라고 표시 되어있고 또한 2.7Khz, 2.4Khz,
2Khz(옵션용), 1.9Khz라는 표시도 되어 있습니다.
기본은
2.4Khz 혹은2.7Khz폭이고 나머지는 좀 더 통과대역을 좁게
하여 선택도를 높인 옵션용들입니다. 좁게 하면 그만큼
혼신을 더제거할 수 있겠지만 더욱 좁히면 수신양해도가
떨어지므로 대체로 이 정도를 사용합니다.
CW용은 통과주파수는
동일하나 기본대역폭이 500Hz이며 옵션으로 250Hz 혹은
300Hz 짜리가 주류를 이룹니다. 이해 되셨지요!
그 다음, 이 믹서와 X-tal혹은 Mechanical Filter를
통과한 신호는 감쇄가 많이 되어 중간주파증폭단에서 적정한도(약
100-120DB)증폭을 하여야지요.
아직 이 신호는 9MHz의
고주파입니다. 증폭된 신호를 검파단에서 검파하여야 하는데
SSB,AM,FM등 Mode에 따라 검파회로가 달라집니다. 여기서는
SSB필터를 사용하여 SSB를 검파해야 되는데 CW/SSB검파에는
요즘 다이오드나 IC를 이용한 검파회로가 주로 사용됩니다.
참고로 AM은 기본 대역폭이 6Khz로 SSB의 두배가됩니다.
FM은 더욱 넓어 12Khz나 되지요, 그러므로 한정된 폭의
단파에서는 많은 사람이 사용할 수 없어 이런 Mode들은
29MHz나 그이상의 주파수에서 사용하도록 약조를 한 것입니다.
아직 이해를 못하시겠다구요?
예를 들어 1960년대
말 까지도 우리가 애용하는 7MHz에서 햄들의 AM신호를 많이
들을 수 있었습니다. 그러나 그때나 지금이나 우리가 사용할
수 있는 7메가 대역은 7.000Khz - 7,100Khz의 100Khz뿐입니다.
이 100Khz에 대역폭이 6Khz인 AM국이 몇 개나 사용할 수
있을까요?
대략 16국만 나오면 만원이 되며 그나마 CW주파수 30Khz를
제외하면 11국 밖에 사용 못합니다. 이것을 SSB로 사용하면
23국이 사용할 수 있습니다.
이런 이유로 AM이나 FM과
같이 대역폭이 넓은 Mode들은 위 주파수로 밀려 났습니다.
다시 본론으로,
이 검파회로에 주입하는 BFO신호의
주파수는 CW,USB, LSB등 사용하는 Mode에 따라 결정합니다.
그 다음은 스피커를 충분히 울릴 수 있도록 다시 저주파증폭을
해야겠지요. 이제는 아마 수신기/수신부의 윤곽이 어렴풋이
떠오를 것입니다.
잔소리 1:
고급무전기와 저급무전기를 우선 쉽게
판별하려면 단파를 몇 등분 하였는지 수신부 초입의 BPF의
수를 세어보시면 다른 것은 잘 모르더라도 50점은 됩니다.
이 숫자가 많다는 의미는 무전기제작사에서 그만큼 돈을
더들였고 신경을 썼다는 의미이니 당연히 성능이 좋겠지요.hi
무전기의 성능은 대부분 수신 초단에서 믹서사이의 회로를
보면 대부분 판가름납니다. 다음은 사용된 회로와 소자입니다.
실제로 저급기와 중급기 그리고 고급기에 사용된 회로를
보면 서로 다르며 사용된 소자도 차이가 있더군요.hi
그러나 이렇게 신경 쓴 무전기가 100% 최고다 라고는
단정할 수 없는 구석이 간혹 있습니다. 그것은 기본회로에
신호를 공급하는 발진단들의 Purity인데 아쉽게도 어느
회사의 최고급 무전기는 그 보다 저렴한 무전기와 성능차이가
별로 없는 경우도 있습니다. 물론 이 경우는 극히 예외적인
특수한 경우입니다.
잔소리 2:
위에서 수신기의 성능은 앞단에서 좌우된다라고
말씀드렸는데 이유가 궁금 하시겠지요. 무전기 값이 몇천만원
짜리라도 내가 원하는 미약한 신호를 보다 깨끗이 들을
수 없다면 아무 소용없습니다.
요즘은 아무리 저급기라도
예전처럼 수신감도가 떨어져서 못 듣는 경우는 거의 없고
내부 노이즈나 혼변조에 의한 방해때문에 못 듣는 경우가
대부분입니다.
예전에는 수신기 성능을 말할
때 3S 즉 감도(Sensitivity), 선택도(Selectivity) 안정도(Stability)를
이야기했으나 최근 전자산업의 발달로 거의 모두 극복했습니다.
그러므로 요즘은 대신호특성, 혼변조 특성,내부노이즈등을
중점으로 설계합니다만 아직 극복해야할 문제가 많이 있습니다.
어쨌든, 어느 주파수에서 미약한 DX신호를 수신하고
있을 때 근처의 막강한 신호가 이 신호를 눌러 들리지 않는다면
좋은 수신기라고 말할 수 없지요. 또한 한밤중 강력한 방송들의
스프리어스가 내가 사용하는 주파수에 영향을 미쳐 방해를
한다면 이 또한 문제가 됩니다. 아니면 바로 옆 동네의
강력한 햄국과 교신할 때 전 주파수에 걸쳐 잡음이 발생한다면
어떻습니까?
예를 들어 7MHz 에서 DX를 하고있을 때 8MHz의 강력한
방송신호가 함께 BPF를 통과한다고 했지요. 이 강력한 신호
등등 + 원하는 신호의 세기는 매우 큽니다. 그러므로 수신초단에서
어느 이상 증폭을 하면 이 초단이 포화되어 혼변조를 야기시킵니다.
그러면 이 무전기는 버려야지요!!!
그렇다고 증폭을 낮게 하면 감도부족의 경우가 발생할
수 있어 어느 수준은 증폭해야하는데 이 레벨을 어떻게
맞추는가가 문제입니다. 이것 하나만 아니라 수신기 전체의
레벨도 생각해야되는데 정말 고민거리입니다.
그러므로 이 단의 증폭도와 소자특성이 우수한 것을
사용해야 되는데 좋은 것은 매우 비쌉니다. 저급기에는
원가문제로 비싼것을 사용할수 없지요.
그다음 이곳에서 포화되지 않았다고 해도 다음의 믹서단에서
포화가 일어날수 있으므로 이곳 또한 매우 신중한 설계가
요구됩니다. 이 두곳은 어쩔 수 없이 불필요한 신호들도
함께 동거하는 곳이므로 어느 곳보다 문제가 많습니다.
바로 이런 이유로 이곳의 설계및 소자들을 잘 관찰해
봐야 우선 어느 정도 무전기성능을 짐작할 수 있다는 의미입니다..
잔소리가 길었습니다만 초보자, 특히 DX를 하고자하는
분들이 무전기 선택할 경우 매우 중요한 요소라서 말씀드렸습니다.
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