(5) 야기안테나의 수신원리 및 지향성
방송공동수신설비의 수신안테나에 사용하는 야기안테나의 수신원리 및 지향성의 원리는 [그림 3-2]에 보인바와 같이 첫 번째 도파기(Element) 부분이 송신소방향이 되며 송신소에서 송출된 방송전파는 6개의 도파기를 순서대로 통과하여 방사기에 도착하게 되며 도파기에 각각 유기된 전압은 방사기(복사기)의 유기전압이 더해져 안테나의 이득이 도파기가 많을 수 록 올라간다. 여기에 방사기를 통과하여 후방으로 지나친 전파신호는 반사기로부터 역방향으로 반사되어 방사기의 유기전압을 더 높여주게 된다.
따라서 방사기에 유기되는 합성유기전압 E 는
E = ① + ② + ③ = em + e1 + e2 + e3 + e4 + e5 + e6 + er [㎶/m] 가 된다.


(6) 지상파수신 반 파장 야기안테나의 실물사진


2.2 위성수신 안테나

안테나의 성능을 나타내는 것은 이득, 지향성(비임 폭), 대역 및 이득의 전기적 특성과 내 부식성 등 기계적 성능이 있다.

(1) 안테나의 이득(Gain)
안테나의 반사기의 실효면적과 비임 축 방향에 대한 감도를 말하며 보통 파라볼라 안테나(Parabola Antenna)의 반사기 이득을 기준으로 해서 ㏈로 표시한다.
일반적으로 반사기의 면적이 클수록 비례하여 이득이 높아진다.

(2) 반치각(Half angle of horn)
안테나의 지향성을 나타내는 것으로 이는 안테나 주축방향의 이득전압이 1/√2(약 70.7%)가 되는 곳의 폭의 각도를 말하며 이 값이 적으면 지향성이 예민하고 반사기의 직경이 클수록, 사용주파수가 높을수록 반치폭(반치각)이 적어져서 지향성이 예민해진다.

(3) 기계적 성능(Performance of mechanical)
안테나의 강도, 내 부식성을 나타내는 것으로 풍압하중시험, 정부하중시험, 진동시험, 염수분무시험, 내후폭로시험 등을 실시해 전기적 및 기계적 성능이 열화하지 않는 것을 판정한다.

(4) 위성수신 안테나의 종류
1) 프라임 형(Prime type)
2) 오프셋 형(Off-set type)






(5) 위성수신 안테나의 특성

[표 3-2] 위성방송 수신용 안테나 및 LNB 특성

	안테나					저 잡음 블록 변환기(LNB)
안테나 타입	이득	편파 분리도	VSWR	입력주파수 범위	L.O	출력 정재파비	이득	잡음지수	출력 임피던스
Offset 파라볼라	41㏈i 이상 (12㎓)	20㏈ 이상	1.3 이하	11.70～ 12.75㎓	10.75㎓ ±2㎒ 이내 (-30~+60℃)	2.5 이하	55㏈ 이상	1.0㏈ 이하 @25℃	75ohm

2.3 저 잡음변환컨버터(Low noise block down converter)

2.3.1 개 요

LNB는 전파통로(Feed Horn)로부터 중계되는 마이크로웨이브 신호를 검출하고, 이 신호를 전류로 변환시킨 후 수신된 미약한 신호를 40~50㏈만큼(이득으로 환산하면 100에서 316배 정도) 증폭시키고 중간주파수 신호로 변환 출력하여 동축케이블을 통하여 실내에 있는 위성방송수신기에 입력신호로 전달한다.

2.3.2 LNB의 사용주파수 대역별 종류

(1) LNB의 종류는 사용주파수 대역별로는 Ku-band용, C-band용, Ka-band용이 있으며 주로 위성방송수신용으로 Ku-band, C-band가 사용된다.
또한 수신편파의 종류에 따라 Single type 과 Wide type이 있다.

(2) Ku-band는 국가와 기관에 따라 12.5~18㎓, 또는 12~14㎓대의 사용주파수대를 말하나 실제 우리나라 및 일본 등은 위성방송수신용 LNB의 경우 위성 Down link 주파수신호(11.7~12.9㎓)를 사용하며 일반적으로 우리나라 무궁화위성방송 수신용으로는 국부발진주파수를 10.75㎓를 일본 BS위성방송 수신의 경우 10.678㎓를 주로 사용한다.

(3) C-band는 국가와 기관에 따라 3.9~6.2㎓ 또는 4~7㎓대의 사용주파수대를 말하나 중국 등 외국위성방송 수신용 LNB의 경우 Down link 주파수신호(3.7~4.2㎓)를 사용한다.

(4) Ka-band LNB는 국가나 기관별로 다소 다르나 주로 18~30㎓ 또는 26.5~40㎓의 통신에 사용된다.

(5) 일반적으로 Single type은 Down link 주파수신호 송출편파방식이 여러 종류가 있는데 도파관내에 편파조정 판의 방향을 바꾸어 그 중 한 가지 종류의 편파신호만 선택하여 수신할 수 있으며 수신감도가 높다.

(6) Wide type은 수평편파와 수직편파의 Down link 주파수신호를 동시에 수신할 수 있는 타입이며 수신감도가 Single type에 비해 다소 떨어진다.

2.3.3 우리나라에서 많이 사용하는 LNB의 종류 및 기능

(1) C-Band(Local Oscillator freq./5.150㎓) - Asia sat3(홍콩 STAR) 등
동경 105.5° 적도상공의 Asia sat3 위성으로부터 송출되는 홍콩 STAR방송 3.7~4.2㎓의 Down Link Signal을 Parabola Antenna의 반사기로 집속하여 이 신호를 LNB 피드 혼의 도파관에 유입시켜 국부발진(Local OSC-5.150㎓) 신호와 혼합하여 그 차의 주파수신호를 출력함으로서 IF신호(950~1,450㎒)로 변환한다. 또한 이 신호를 수신기 등에 전송하기 위해 충분히 증폭하여 출력하는 초저잡음 변환증폭기이다.

[표 3-4] C-Band LNB(LO/5.150㎓)의 표준성능

구 분	단 위	기 준 성 능	비 고
수신주파수대역	㎓	3.7~4.2
국부발진 주파수	㎓	5.150±2㎒
중간주파수	㎓	0.95~1.45
잡음지수	㏈ 이하	0.7@25℃
종합이득	㏈ 이상	50
출력전압정재파비	이하	2.5
출력단자	-	F 타입(75Ω)
동작온도 범위	℃	-30~60
사용전원	V	DC 14∼18, (150mA)

(2) Ku-Band(Local Oscillator freq./10.678㎓) - BS sat(일본 bs1, bs2)
동경 110° 적도상공의 BS sat 위성으로부터 송출되는 일본 bs1, bs2 방송 11.7~12.1㎓의 Down Link 주파수신호를 Parabola Antenna의 반사기로 집속하여 이 신호를 LNB 피드 혼의 도파관에 유입시켜 국부발진(Local OSC -10.678㎓) 신호와 혼합하여 그 차의 주파수신호를 출력함으로서 IF신호(1,022~1,422㎒)로 변환한다. 또한 이 신호를 수신기 등에 전송하기 위해 충분히 증폭하여 출력하는 초저잡음의 변환증폭기이다. 또한 일부타입의 도파관 내부에는 수신편파 분리편이 내장되어 있다.

[표 3-5] Ku-Band LNB(10.678㎓)의 표준성능

구 분	단 위	기 준 성 능	비 고
수신주파수대역	㎓	11.7∼12.1
국부발진 주파수	㎓	10.678±2㎒
중간주파수	㎓	1.022∼1.422
잡음지수	㏈ 이하	0.7@25℃
종합이득	㏈ 이상	55
출력전압정재파비	이하	2.5
출력단자	-	F 타입(75Ω)
동작온도 범위	℃	-30∼60
사용전원	V	DC 14∼18, (150mA)

     
(3) Ku-Band(Local Oscillator freq./10.750㎓) - 무궁화3호, 5호
동경 116° 적도상공의 무궁화3호 위성으로부터 송출되는 국내 위성방송 11.7~ 12.9㎓의 Down Link 주파수신호를 Parabola Antenna의 반사기로 집속하여 이 신호를 LNB 피드 혼의 도파관에 유입시켜 국부발진(Local OSC -10.750㎓) 신호와 혼합하여 그 차의 주파수신호를 출력함으로서 IF신호(950~2,150㎒)로 변환한다. 또한 이 신호를 수신기 등에 전송하기 위해 충분히 증폭하여 출력하는 초저잡음의 변환증폭기이다. 또한 일부타입의 도파관 내부에는 수신편파 조정편이 내장되어 있다.

[표 3-6] Ku-Band LNB(10.750㎓)의 표준성능

구 분	단 위	기 준 성 능	비 고
수신주파수대역	㎓	11.7~12.75
국부발진 주파수	㎓	10.750±2㎒
중간주파수	㎓	0.95~2.15
잡음지수	㏈ 이하	1.0@25℃
종합이득	㏈ 이상	55
출력전압정재파비	이하	2.5
출력단자	-	F 타입(75Ω)
동작온도 범위	℃	-30~60
사용전원	V	DC 14~18, (150mA)

  
(4) 종류별 외형도 및 실물사진