주파수 스펙트럼(Frequency Spectrum) 및 전파의 성질

주파수 스펙트럼(Frequency Spectrum) 및 전파의 성질

 

 

1. 주파수 스펙트럼 이란?

무선통신기술의 발달은 새로운 주파수 개발의 역사라고 할 수 있다. 전파의 발달은 Farady에 의한 전자유도의 발견, 맥스웰에 의한 전자파 존재의 증명, 헤르츠에 의한 불꽃 발진기사용의 전자파 발생, 그리고 마르코니에 의한 무선통신의 발명이 근간을 이루고 있다. 그 후 진공관의 발달에 따라 무선통신은 비약적으로 발전했으나, 사용할 수 있는 주파수는 단파대까지였다.

그러나 점차 초단파대에의 개발이 진행되고, 제2차 세계대전중에 레이더의 개발로 마이크로파관, 도파관 혹은 입체회로가 발달하여 마리크로파 통신이 실용화되게 되었다.

전파의 범위는 넓고 이것을 이용하는 쪽에서 보면 몇 개로 분리하면 편리하나 일반적으로 주파수는 스펙트럼에 따라서 다음과 같이 대역명칭을 구분할 수 있다. 즉, 전파전 작 작동대역 및 채널부호, 국제 무선통신 주파수 및 파장대역, 기타 대역 명칭으로 구분할 수 있으며, 아래의 표와 같이 세부적으로 나누어진다.

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[표] 주파수대역 명칭

 

 

2. 전파란?

전파란 무선통신에 사용되는 10 ㎑~3,000 ㎓이하 주파수의 전자파를 말한다.

 

 

3. 전파의 종류

1) 수직편파

· 편파면이 대지와 수직으로 된 전파를 말한다.

· 수직안테나에서 발사되는 전파는 수직편파이다.

· 수평편파의 전파를 수신하는 경우는 수신 안테나의 소자를 수평으로 하여야 한다.

 

2) 수평편파

· 편파면이 일정하고 대지와 수평으로 된 전파를 말한다.

· 수평 안테나에서 발사되는 전파는 수평편파이다.

· 수직편파의 전파를 수신하는 경우는 수신 안테나의 소자를 수직으로 하여야 한다.

 

3) 방송파

3-1) AM 방송

· 진폭변조방식 (AM방식 : Amplitude Modulation)을 이용한 방송.

· 변조회로의 일종으로 반송파의 진폭을 신호파로 변화시키는 회로를 이용한 통신방식이다.

· 적용

라디오 방송이나  TV영상의 전송에 이용되고 있다.

 

3-2) FM 방송

· 주파수 변조방식(FM : Frequency Modulation)을 이용한 방송으로 AM방식에 비해 잡음 혼신이 매우 적고 음질이 좋으므로 고 충실도(Hi-Fi)방송이나 스테레오 방송에 적합하다.

· 반송파 주파수가 초단파대 이므로 전파의 도달거리가 짧아지고 또 송신기나 수신기 모두 구조가 약간 복잡해지는 결점이 있다.

· 반송파의 주파수를 신호파의 진폭에 따라 변화시키는 변조방식으로서 보통은 FM이라고 한다.

· 특징

반송파를 중심으로 하여 상,하에 무수히 많은 측파대가 생기고 점유 주파수 대 폭이 넓게 되어 고 충실도의 수신이 가능하다. 

· 용도

FM방송, 텔레비젼 방송의 음성전송, 음성다중방송, 이동용 무선전화 등. 

 

3-3) 초단파(VHF : Very High Frequency)

주파수가 30~300㎒ 인 전파를 말하며, 미터파, VHF라고 한다.

· 특징

파장이 1~10m로 짧기 때문에 빛과 같이 직진하는 성질이 있고 전리층도 뚫고 나가므로 직접파 밖에 이용할 수 없으며 따라서 도달거리는 가시거리 내에 한정된다.

· 용도

단거리 통신이나 텔레비젼 방송, FM 방송, 이동무선, 항공용 및 레이더 등. 

 

3-4) 극초단파 UHF : (마이크로파 : Ultra High Frequency)

· 주파수가 300~3,000㎒ 인 전파를 말하며, 데시미터파, UHF라고 한다.

· 특징

파장이 0.1~1m이하의 헤르쯔파.

· 용도

단거리 통신이나 레이더, 텔레비젼 방송의 중계나 다중통신, 레이더용 등...