TV set(TV 수상기)의 수신 안테나(Antenna)

  일반적으로 TV의 공중파방송(公衆波放送)은 대부분 송신소에서 송신 안테나를 통해 반송파(搬送波)를 통해 공중(空中)으로 video와 audio를 실어 보낸다. 다시 말해 방송국마다 정해진 채널(channel)의 캐리어 주파수(Carrier wave)에 video와 audio를 실어 보내고, 가정에서는 TV안테나(antenna)로 받아들여진 반송파를 TV 수상기에서 각 TV방송국의 채널을 선택한 후 검파하여 video와 audio를 수신할 수 있게 된다.

  우선 캐리어(Carrier)란 무엇이가부터 알아보자! carrier란 '운반자' '반송'이란 말이다. 따라서 carrier wave란 반송파(搬送波)라고 한다. 반송파는 어떤 영상과 음향을 옮겨주는 역할을 하는 주파수란 의미다. 마치 자동차가 어떤 물건을 싣고 이동시켜 주는 것과 같다. 이 반송파가 필요로 하는 TV영상과 음향을 실어 나르는 역할을 한다. 그 이유는 TV의 영상과 음향은 멀리까지 스스로 갈 수 있는 힘이 없어 carrier wave를 타고 가야 한다.

  이렇게 carrier wave에 실려온 video와 audio를 반송파와 분리해서 내려 놓아야 우리가 보고들을 수 있다. 이를 검파(檢波)라고 한다.

  여기서 중요한 역할을 하고 있는 TV안테나(antenna)의 구조에 따라서 각 방송국의 반송파를 잘 흡수해야 한다. 요즈음 제일 많이 사용하는 TV안테나가 야기안테나(YAGI antenna)다.

T  V송신소에서 발사한 방사전력의 세기는 수평 더블릿 안테나에서 안테나 축과 직각인 방향에서 도래(到來)하는 전파에 최고의 수신감도를 얻을 수 있다. TV안테나에서 지향특성이 좋은, 즉 도래하는 전파와 직각으로 안테나를 설치하는 것이 최상이나 그 반대 방향에서 들어오는 불필요한 잡음에 대하여도 최고의 감도를 얻을 수 있어 문제가 된다.

   

 

            

<그림> 야기 안테나의 구조

 

  따라서 안테나의 전방에서 들어오는 TV전파는 최고의 감도로 수신할 수 있게 하고 후방이나 측방향에서 들어오는 잡음을 제거하기 위하여 반사기를 설치하고, 전방에는 도파기(道破器: wave director)를 설치하여 효율을 높이는 방법을 고안한 야기(YAGI) 안테나가 널리 쓰인다. 이 YAGI 안테나의 수신은 2단 folded antenna를 많이 채택하고 있다.

 

     

 <그림>   2단 folded antenna

 

  2단 folded antenna는 전체 길이가 L=λ/2 x 0.95이고 급점점에서본 임피던스(Impedance)는 약 300Ω이 된다.(여기서 λ는 수신주파수의 중심주파수 파장의 길이를 나타낸다.)

  일례로 KBS 9 channel의 SDTV는 186에서 192MHz까지l 6MHz의 대역폭을 가진 반송파를 사용하기 때문에 중심주파수는 189MHz가 되고, 중심주파수파장의 길이는 λ = 300/189 = 1.57 meter가 된다. 따라서  2단 holded antenna 길이 L = 1.57/2 x 0.95 = 0.75 meter가 된다. 우리가 옥외 YAGI antenna로 사용되는  2단 holded antenna만 있어서는 부족하고 전파를 잘 끌어 들여야 하는 도파기가 있어야 하고 반대편에서 들어오는 필요없는 전파(noise)를 제거하기 위한 반사기도 있어야 한다.(그림 참조)     

 그리고 급전점에서 얻어진 수신전파는 임피던스가 300Ω여서 튼튼한 75Ω의 비디오 케이블을 사용하기 위한 매칭드랜스(Matching transformer)를 사용해 TV안테나 입력에 연결한다.

 요즈음 도시에서는 문밖에  TV수신 안테나를 세우기도 어렵고 세웠다 해도 도시의 여러 장치에서 일어나는 주파수들이 안테나에 섞여들어와 일종의 잡음(noise)을 이르켜 좋은 영상과 음향을 수신하기 어렵다. 그리고 많는 채널의 TV방송을 선택해 수신하려면 여러가지 안테나를 사용해야 하는 불편도 있다. 때문에 주로 케이블(Cable)방송을 선호하게 된다. 

  케이블TV는 안테나가 필요없고 video cable을 통해 여러 방송국의 반송파가 이동되고 TV에서 channel를 선택하여 검파하고 영상과 음향을 보고 들을 수 있게 된다. 

  케이블TV에 대해서 좀더 설명한다면 각 프로그램공급자 PP(Program Provider)들이 보내주는 영상과 음향을 받아서 케이블 TV방송국이 어떤 채널의 반송파에 실어 보낼 것인지 방송위원회의 허가를 받아 보내준다. 때문에 지역에 따라 같은 PP의 채널의 프로그램이 다른 채널에서 보내질 수 있다.