해설 보기
정답주파수가 높아 사용 가능한 주파수 범위(대역폭)가 넓으므로 광대역 전송이 가능합니다.
핵심 개념
마이크로웨이브(microwave) 통신의 특징
마이크로웨이브는 대략 1~30[GHz] 대역의 초고주파를 말하며, 위성통신·마이크로웨이브 중계망·레이더 등에 널리 쓰입니다. 파장이 짧아 전리층을 뚫고 지나가므로 전리층 반사에 의존하지 않고, 대신 가시선(LOS) 전파를 기본으로 합니다. 절대 대역폭이 넓게 확보되어 광대역·대용량 전송에 유리하고, 파장이 짧은 만큼 같은 크기의 안테나로도 개구면 대비 이득이 커져 고이득·고지향성 안테나를 쉽게 구현할 수 있습니다. 또한 1~10[GHz] 구간은 우주잡음과 대기흡수가 모두 작아 잡음레벨이 가장 낮은 '전파의 창(radio window)'으로 불립니다. 이 문제는 이러한 마이크로파의 기본 성질을 정확히 구분하는지 묻고 있습니다.
선지별 해설
①마이크로파는 파장이 짧아 전리층에서 반사되지 않고 그대로 통과하므로, 전리층의 영향을 거의 받지 않습니다. 전리층 반사와 그에 따른 감쇠·왜곡이 문제되는 것은 단파(HF)대입니다.
②중심주파수가 높을수록 같은 비율의 대역이라도 절대 대역폭이 커집니다. 마이크로파대는 확보 가능한 주파수 범위가 넓어 광대역·대용량 전송에 적합하며, 이것이 위성통신과 중계망에 쓰이는 핵심 이유입니다.
③1~10[GHz] 구간은 은하잡음이 급감하고 수증기·산소에 의한 대기흡수도 아직 작아, 잡음레벨이 오히려 가장 낮은 '전파의 창'에 해당합니다. 잡음이 매우 높다는 서술은 반대입니다.
④안테나 이득은 개구면적에 비례하고 파장의 제곱에 반비례하므로, 동작주파수가 높을수록 작은 안테나로도 고이득·고지향성 구현이 쉬워집니다. 구현이 불가능하다는 서술은 사실과 반대입니다.
해설 보기
정답이득 20[dB]는 진수 100배이므로 EIRP = 10[W] × 100 = 1,000[W]입니다.
핵심 개념
실효등방성방사전력(EIRP)의 계산
EIRP(Effective Isotropic Radiated Power)는 실제 안테나가 최대 방사방향으로 내보내는 전력을, 등방성 안테나가 같은 세기를 만들려면 얼마의 전력을 넣어야 하는지로 환산한 값입니다. 정의식은 EIRP = 송신전력 × 안테나이득(진수)이며, dB 영역에서는 EIRP[dBW] = Pt[dBW] + Gt[dBi]처럼 단순 덧셈이 됩니다. 계산의 핵심은 dB로 주어진 이득을 진수로 되돌리는 것으로, 전력비이므로 G[dB] = 10log10(G)를 역산해 G = 10^(dB/10)을 씁니다. 20[dB]이면 10^2 = 100배입니다. dB와 진수를 섞어 쓰지 않도록 단위를 통일하는 것이 이 유형의 실수 방지 포인트입니다.