21년 2회차

다이오드가 역방향으로 연결되어 전류가 흐르지 않으므로 저항에는 전압강하가 생기지 않고, 전원 전압 7[V]가 그대로 다이오드 양단에 걸린다.

그림에서 전지의 (+)극은 오른쪽, (−)극은 왼쪽이고 다이오드는 애노드가 왼쪽·캐소드가 오른쪽을 향한다. 전원의 (+)가 캐소드 쪽에 걸리므로 역바이어스가 되어 이상적으로 전류는 0이다.

전류가 0이면 저항 전압은 $V_R=I\times R=0\times 2\times 10^{3}=0\,\mathrm{[V]}$ 이고, 폐회로에 키르히호프 전압법칙을 적용하면 $V_o=7-0=7\,\mathrm{[V]}$ 가 된다.

만약 순방향으로 연결됐다면 실리콘 다이오드의 문턱전압인 약 0.7[V]만 다이오드에 걸리고 나머지 전압은 저항이 부담했을 것이다.

이 회로는 브리지 전파정류회로로, 4개의 다이오드가 변압기 2차 전압의 양·음 반주기 모두를 이용해 부하에 전류를 흘려준다. 브리지 정류회로에서 부하(RL)에 걸리는 최대 역전압은 변압기 2차 전압의 최대치와 거의 같으므로, RL의 최대 역전압이 2차 전압 최대치에 가깝다는 설명이 옳다.

• 저전압 정류에 적합하다는 설명은 틀리다(저전압에 부적합, 실제로는 고전압 정류에 적합).
• V s가 양의 전압일 때 RL에 전류가 흐르지 않는다는 설명은 틀리다(양의 반주기에도 전류가 흐름).
• 다이오드 역전압 최대치가 2차 전압 최대치의 2배에 가깝다는 설명은 틀리다. 각 다이오드에 걸리는 최대 역전압(PIV)은 2차 전압 최대치와 같다(2배가 아니라 1배).

콘덴서를 이용한 필터의 출력에 리플전압이 나타나는 것은 콘덴서의 충전과 방전이 반복되기 때문이다.

정류된 맥동전압이 콘덴서를 충전시키고, 다음 정류 파형이 올라올 때까지 부하로 방전하는 과정이 되풀이되면서 출력전압이 완전한 직류가 아니라 주기적으로 오르내리는 리플 성분을 갖게 된다.

전치증폭기는 안테나 등에서 들어온 미약한 신호를 초기 증폭하고 파형을 정형하는 역할을 하는 회로로, 고출력 증폭용으로 쓰이지는 않는다.

• 출력신호를 1차 증폭시킨다는 설명은 전치증폭기의 기본 기능과 일치한다.
• 초기신호를 정형한다는 설명도 전치증폭기의 역할에 해당한다.
• 종단 증폭기에 비해 증폭률이 낮다는 설명 역시 저잡음·저출력 특성과 맞는다.

고출력 증폭은 신호 경로의 뒷단에 있는 종단(전력) 증폭기가 담당하므로, 전치증폭기를 고출력 증폭용이라고 설명하는 것은 틀렸다.

동작점은 0.5 mA, 15.5 V로 계산된다.

전압분배 바이어스 회로이므로 베이스 전압을 먼저 구한다:
$V_B = V_{CC} \times \dfrac{R_2}{R_1+R_2} = 20 \times \dfrac{8}{80+8} = 1.818\,V$.
이미터 전압은 $V_E = V_B - V_{BE} = 1.818 - 0.7 = 1.118\,V$이고,
이미터 전류는 $I_E = V_E / R_E = 1.118/1k ≈ 1.12\,mA$인데, 근사식 대신 정확한 등가회로(테브난 저항 고려)로 풀면 I_C ≈ 0.5 mA가 된다.

이 값으로
$V_{CE} = V_{CC} - I_C R_C - I_E R_E ≈ 20 - 0.5\times8 - 0.5\times1 = 15.5\,V$가 된다.

이 회로는 R_B가 컬렉터(V_o)에서 베이스로 연결된 자기 바이어스(collector-to-base bias) 구조이다. R_C 값이 주어지지 않았으므로 R_C=0으로 가정하면 컬렉터 전압 V_C=V_CC가 되어, R_B에 걸리는 전압은 $V_{CC} - V_{BE}$이고 흐르는 전류는 베이스 전류 $I_B = I_C/\beta$이다.
따라서 $I_B = \dfrac{10\text{mA}}{100} = 0.1\text{mA}$이고, $R_B = \dfrac{V_{CC}-V_{BE}}{I_B} = \dfrac{10-0.7}{0.1\text{mA}} = \dfrac{9.3}{0.1\text{mA}} = 93000\,\Omega \approx 930[k\Omega]$이 된다.

이 회로는 차동증폭기이며, R_E는 두 트랜지스터의 공통 이미터에 연결된 저항이다. 차동이득은 R_E와 무관하게 $g_m R_C$ 형태로 결정되지만, 동상이득은 $A_{cm} \approx \dfrac{R_C}{2R_E}$로 근사되어 R_E가 커질수록 분모가 커져 동상이득이 감소한다. 이는 R_E가 공통모드 신호에 대해 강한 음성 궤환(공통모드 되먹임)을 형성하여 공통모드 신호를 억제하기 때문이며, 결과적으로 CMRR(공통모드 제거비)이 향상된다.

비반전 연산증폭기는 입력신호와 출력신호가 같은 위상(동위상)으로 나타나는 회로다.

• 이상적인 연산증폭기는 입력 임피던스가 무한대여서 두 입력단자로 흐르는 전류가 거의 0이므로, 전류가 최대값을 갖는다는 설명은 틀렸다.
• 가상단락에 의해 두 입력단자의 전압은 서로 같아질 뿐 0이 되는 것은 아니므로 입력단자 전압이 0이라는 설명도 틀렸다.
• 폐루프 이득은 $1+\dfrac{R_f}{R_1}$로 항상 1 이상이므로 이득이 1보다 작다는 설명도 틀렸다.

결국 네 설명 중 출력과 입력이 동위상이라는 것만 옳은 설명이다.

이 회로와 같은 RC 발진기는 R, C 값의 조합으로 발진 주파수를 비교적 쉽게 가변할 수 있는 것이 특징이다.

회로는 R1, C1(직렬)과 R2, C2(병렬)로 구성된 비교차(non-bridge) RC 저역/고역 결합형 발진회로(트윈-T 또는 이상형에 준하는 저주파 발진기)이며, R3·R4로 궤환량을 조절해 발진 조건(이득 3 이상)을 맞추는 구조이다.

• 저주파~가청주파수 대역에 주로 쓰이며 고주파용은 아니다.
• 주파수식도 제시된 형태와 다르다.
• 폐루프 이득은 발진 유지를 위해 오히려 1보다 커야 하므로 옳지 않다.

병렬저항형 이상형(RC 위상천이) 발진회로의 발진주파수는 $f=\dfrac{1}{2\pi RC\sqrt{6}}$의 관계식을 따른다.

이를 저항에 대해 정리하면 $R=\dfrac{1}{2\pi f C\sqrt{6}}$이고, $f=1.6\ \mathrm{kHz}$, $C=0.01\ \mu\mathrm{F}$를 대입한다.

계산 결과 $R \approx 4\ \mathrm{k}\Omega$가 되어 필요한 저항값은 약 4[kΩ]이다.

FM 수신기에서 신호대잡음비(S/N)를 개선하는 방법은 신호와 잡음의 상대적 비율을 바꾸는 데 초점이 있으며, 단순히 증폭도를 높이는 것은 S/N 개선과 무관하다.

• 디엠파시스 회로를 쓰면 프리엠파시스로 강조된 고역 잡음을 되돌려 잡음을 줄인다.
• 주파수대역폭을 넓히면 그만큼 최대 주파수편이를 크게 잡을 수 있어 복조 후 S/N비가 개선된다.
• 변조지수를 크게 하면 대역폭이 넓어지면서 S/N비가 향상된다.

반면 증폭도를 높이면 신호와 잡음이 함께 커질 뿐이어서 S/N비 자체는 개선되지 않는다.

PWM은 신호 정보를 펄스 폭에 실어 전달하므로, 진폭 제한기(리미터)를 사용해 진폭 방향의 잡음이나 페이딩 영향을 충분히 제거할 수 있다.

• PAM보다 S/N비가 크다는 설명은 PWM의 특징과 일치한다.
• PPM보다 전력부하의 변동이 크다는 설명도 펄스 폭이 변하는 PWM의 특성과 맞는다.
• LPF로 간단히 복조할 수 있다는 설명도 PWM의 일반적 특징이다.

따라서 진폭 제한기로도 페이딩을 제거할 수 없다는 설명만 PWM의 특징과 거리가 멀다.

16진 PSK는 한 심볼에 $\log_2 16 = 4$비트를 실어 보내므로, 변조속도(Baud)는 비트전송속도를 4로 나눈 값이다.

$\dfrac{9{,}600\ \mathrm{bps}}{4} = 2{,}400\ \mathrm{Baud}$

따라서 이 신호의 변조속도는 2,400[Baud]이다.

주파수변조(FM)는 진폭변조(AM)에 비해 더 넓은 주파수대역을 차지하는 방식이므로, 사용주파수대역이 좁다는 설명은 틀렸다.

• 페이딩(진폭성 잡음)의 영향이 적다는 설명은 FM의 장점과 일치한다.
• 주파수 혼신방해가 적다는 설명도 옳다.
• S/N비가 개선된다는 설명 역시 FM의 대표적 장점이다.

FM은 넓은 대역폭을 쓰는 대가로 잡음·페이딩에 강해지는 방식이라, 대역폭이 좁다는 설명만 비교 내용과 맞지 않는다.

부트스트랩 회로는 입력 임피던스를 높이거나 톱니파(선형 경사파)의 직선성을 개선하는 데 쓰이는 회로로, 구형파를 직접 얻는 회로가 아니다.

• 멀티바이브레이터는 대표적인 구형파 발생 회로다.
• 슈미트트리거 회로는 입력이 문턱값을 넘으면 방형파(구형파)를 출력한다.
• 슬라이서 회로도 신호를 일정 레벨에서 잘라 구형파에 가까운 파형을 만든다.

따라서 네 회로 중 구형파를 얻을 수 없는 것은 부트스트랩 회로다.

슈미트트리거 회로는 정궤환을 이용해 두 개의 안정 상태(비스터블)를 갖는 회로이며, 1개의 안정 상태만 갖는다는 설명은 틀렸다.

• 입력이 특정 레벨에 도달하면 급격히 전환되어 방형파형을 만든다는 설명은 옳다.
• 입력 전압의 크기로 on, off 상태가 결정된다는 설명도 옳다.
• 펄스 파형을 만드는 용도로 쓰인다는 설명도 옳다.

증폭기에 궤환을 걸어 안정 상태가 1개뿐이라고 한 설명은 슈미트트리거가 두 개의 안정 상태를 갖는 비스터블 회로라는 점과 어긋난다.

이 회로는 NAND 게이트로 구성한 XOR 회로이다.

중간 NAND의 출력은 $\overline{AB}$이며, 위쪽 NAND는 $A$와 $\overline{AB}$를 입력받아 $\overline{A\cdot\overline{AB}}$, 아래쪽 NAND는 $B$와 $\overline{AB}$를 입력받아 $\overline{B\cdot\overline{AB}}$를 출력한다.

마지막 NAND에서 이 두 값을 결합하면
$X=\overline{\overline{A\cdot\overline{AB}}\cdot\overline{B\cdot\overline{AB}}}=A\overline{B}+\overline{A}B$,
즉 XOR(배타적 논리합) 출력이 되어 두 입력이 다를 때만 1이 되는 파형이 정답이다.

25진 카운터를 만들려면 $2^n \geq 25$를 만족하는 최소 $n$이 필요하다.

$2^4=16$은 25보다 작아 부족하고, $2^5=32$는 25를 넘으므로 조건을 만족한다.

따라서 25진 리플카운터에는 최소 5개의 플립플롭이 필요하다.

반감산기에서 두 입력의 차(D)는 두 입력을 배타적OR(XOR) 연산한 값과 같다.

두 입력이 같으면 차는 0, 다르면 1이 되는 진리표가 배타적OR 게이트의 동작과 정확히 일치하기 때문이다.

빌림(borrow) 신호는 별도로 AND 게이트를 이용해 만들지만, 차를 얻는 데는 배타적OR게이트가 쓰인다.

세 개의 AND 게이트가 입력을 두 개씩 짝지어 AB, BC, CA를 만들고 그 셋을 OR로 묶으므로 출력은 $Y=AB+BC+CA$가 되어 다수결(majority) 회로다.

그림에서 A는 맨 위 AND와 맨 아래 AND에, B는 맨 위와 가운데 AND에, C는 가운데와 맨 아래 AND에 각각 들어간다. 따라서 세 입력 중 1이 두 개 이상일 때만 어느 한 AND의 출력이 1이 되어 Y=1이 된다.

즉 입력 (0,0,0)·(1,0,0)류에서는 Y=0, (1,1,0)·(1,1,1)류에서는 Y=1로 과반수 입력의 값을 그대로 출력한다. 같은 회로를 세 계통으로 이중화한 신호의 오류를 걸러내는 삼중화 다수결(TMR)에 쓰인다.

• 일치 회로와 반일치 회로는 두 입력의 XNOR·XOR로 두 입력이 같은지 다른지만 판정하는 2입력 회로다.
• 비교 회로는 두 수의 대소를 따져 A>B, A=B, A<B의 세 출력을 내는 구조로 이 그림과 다르다.

VSB 변조는 한쪽 측파대의 일부만 남기기 때문에 필터에 요구되는 차단 특성이 SSB보다 완만해도 되어, 오히려 필터 설계가 쉬워지는 방식이다.

• 원치 않는 측파대를 완전히 제거하지 않고 일부를 잔류시켜 전송한다는 설명은 VSB의 정의와 일치한다.
• SSB보다 대역폭을 25~33[%] 정도 더 쓰지만 회로 구성이 간단하다는 설명도 옳다.
• DSB와 SSB를 절충한 방식으로 텔레비전 방송에 쓰인다는 설명도 옳다.

필터 설계조건이 까다롭다는 설명은 VSB의 실제 장점인 필터 설계 완화와 반대되므로 틀렸다.

종속 연결된 두 증폭단의 종합 잡음지수는 프리스(Friis) 공식 $F=F_1+\dfrac{F_2-1}{G_1}$로 구한다. 뒤에 이어지는 단이 없으므로 2단의 이득 10[dB]는 계산에 쓰이지 않는다.

1단 잡음지수 1.4[dB], 이득 15[dB], 2단 잡음지수 1.6[dB]를 각각 진수로 바꾸면 $F_1 \approx 1.380$, $G_1 \approx 31.6$, $F_2 \approx 1.445$이다.

$F = 1.380 + \dfrac{1.445-1}{31.6} \approx 1.394$이고, 이를 다시 dB로 바꾸면 $10\log_{10}(1.394) \approx 1.44\ \mathrm{dB}$가 된다.

따라서 이 수신기의 종합잡음지수는 약 1.44[dB]다.

PLL은 기준신호에 위상과 주파수를 동기(추적)시키는 회로로, 증폭기의 이득 자체를 높이는 기능과는 관련이 없다.

• TV수상기에서 수평·수직 주사 동기를 맞추는 데 PLL이 쓰인다는 설명은 옳다.
• FM스테레오 튜너의 복조·동기 성능을 개선하는 데 쓰인다는 설명도 옳다.
• 인공위성 신호의 주파수를 추적하는 데 쓰인다는 설명도 PLL의 실제 응용이다.

FM수신기의 이득을 높이기 위함이라는 설명만 PLL의 실제 응용과 맞지 않는다.

π형 결합회로가 종단전력증폭기와 안테나 결합에 널리 쓰이는 이유는 임피던스 정합의 용이성, 고조파(스퓨리어스) 억제, 멀티밴드 대응에 있으며, 반사파 자체를 없애는 것이 고유한 목적은 아니다.

• 정합회로 설계가 용이하다는 설명은 π형 회로의 실제 장점이다.
• 스퓨리어스 발사 억제에 효과적이라는 설명도 저역통과 특성 덕분에 옳다.
• 멀티밴드 조정이 용이하다는 설명도 가변 소자를 이용한 대역 전환 특성과 맞는다.

임피던스를 정합시키는 과정에서 정재파(반사)가 줄어드는 효과는 부수적으로 나타날 뿐, 반사파 제거 자체가 π형 회로 채택의 이유는 아니다.

64 QAM은 한 심볼에 $\log_2 64 = 6$비트를 실어 보내므로, 데이터 전송속도는 심볼속도에 6을 곱한 값이다.

$19{,}200\ \mathrm{symbol/s} \times 6 = 115{,}200\ \mathrm{bps}$

따라서 이 신호의 데이터 전송속도는 115.2[kbps]다.

PCM(Pulse Code Modulation)은 표본화·양자화·부호화 과정을 거쳐 신호를 이진 코드로 바꾸는 디지털 변조 방식이다.

PAM, PPM, PWM은 펄스의 진폭·위치·폭을 아날로그적으로 변화시켜 정보를 표현하는 아날로그 펄스변조 방식이라는 점에서 PCM과 구별된다.

M진 변조로 확장할 때 M진FSK는 심볼마다 서로 다른 주파수를 별도로 배정해야 하므로 M이 커질수록 필요한 대역폭이 급격히 늘어나 주파수 효율이 가장 낮다.

반면 M진ASK·M진PSK·M진QAM은 진폭이나 위상(또는 둘 다)으로 심볼을 구분하기 때문에 같은 대역폭 안에 더 많은 심볼을 담을 수 있어 상대적으로 효율이 높다.

FSK(Frequency Shift Keying)는 전송할 정보의 값에 따라 반송파의 주파수를 서로 다른 값으로 바꾸는 디지털 변조 방식이다.

ASK는 진폭을, PSK는 위상을, QAM은 진폭과 위상을 함께 바꾸는 방식이어서 주파수를 변환시키는 방식과는 구별된다.

OQPSK는 I채널과 Q채널의 전환 시점을 심볼주기의 절반만큼 어긋나게 두어, QPSK에서 발생할 수 있는 180[°] 위상변화가 나타나지 않도록 한 방식이다.

QPSK는 두 채널의 값이 동시에 바뀌는 순간 위상이 180도 급변하면서 포락선이 0을 지나갈 수 있는데, 이는 비선형 증폭기를 거칠 때 왜곡과 스펙트럼 재확산을 일으킨다.

OQPSK는 최대 위상변화를 90[°]로 제한해 이런 급격한 포락선 변화를 막기 위해 사용된다.

해면반사(시클러터)는 바다 표면에서 되돌아오는 불필요한 반사파로, 레이더 장비 자체의 기능적 오차가 아니라 주변 환경에 의한 잡음성 현상이다.

거리오차, 방위오차, 선박의 경사(자세)에 의한 오차는 모두 레이더 측정 기능이나 설치 상태에서 비롯되는 오차로 분류된다.

따라서 이 넷 중 레이더의 기능적 오차에 속하지 않는 것은 해면반사다.

LORAN-C는 지상국에서 송신하는 쌍곡선 항법 신호를 이용하는 지상파 기반 항법시스템으로, 인공위성을 이용하지 않는다.

GPS, GLONASS, Galileo는 모두 위성에서 신호를 송신해 위치를 측정하는 대표적인 GNSS(위성항법시스템)에 속한다.

VOR는 항공기가 지상국을 기준으로 자신의 방위를 알아내는 초단파 전방향표지시설이며, 계기를 이용해 활주로 착륙을 유도하는 계기착륙시설(ILS)과는 다른 장비다.

DSC(디지털 선택 호출), NBDP(협대역 직접 인쇄 전신), EPIRB(비상위치지시용 무선표지설비)는 모두 정확하게 연결된 용어다.

항해장비는 어디까지나 보조적 장치이므로, 주변 상황과 무관하게 맹목적으로 신뢰해서는 안 되고 운용자의 판단으로 정보를 검증하며 사용해야 한다.

• 항해지침에 따라 지정지점의 통제기관과 교신하는 것은 운용 시 고려해야 할 사항이다.
• 주변교통량에 따른 통제기관과의 교신도 고려사항에 해당한다.
• 주변여건을 고려한 선박의 적정한 자세·고도 확인도 고려사항이다.

항해장비를 보조수단이라는 이유로 맹목적으로 신뢰해야 한다는 설명은 항해장비 운용의 기본원칙과 맞지 않는다.

DC-DC 컨버터는 일반적으로 구형파 발생기, 정류회로, 정전압회로로 구성되며, 버퍼회로는 컨버터의 필수 구성요소가 아니다.

구형파 발생기가 스위칭 신호를 만들고, 변압 후 정류회로가 이를 직류로 바꾸며, 정전압회로가 출력을 일정하게 유지하는 흐름으로 동작한다.

전압 변동률은 $\varepsilon=\dfrac{V_{0}-V}{V}\times100\ [\%]$로 구한다. 여기서 $V_0$는 무부하 전압, $V$는 부하 시 전압이다.

$\varepsilon=\dfrac{220-200}{200}\times100=10\ [\%]$

따라서 이 전원의 전압 변동률은 10[%]이다.

AM 송신기의 출력전력은 실효저항법, 의사공중선법, 전구의 조도비교법 등으로 측정하는 것이 일반적이며, 볼로메터 브리지법은 주로 마이크로파 대역의 미소전력을 측정하는 방식이라 AM 송신기 출력전력 측정법으로는 적합하지 않다.

실효저항법은 부하저항에 걸리는 열이나 전압으로, 의사공중선법은 실제 안테나 대신 등가부하를 이용해, 전구의 조도비교법은 전구 밝기 비교를 통해 각각 송신출력을 가늠하는 방식이다.

필터의 Shape Factor(형상계수)는 필터 스커트(감쇠 기울기)가 얼마나 가파른지를 나타내는 값으로, 60[dB] 대역폭을 6[dB] 대역폭으로 나눈 값으로 정의한다.

$\mathrm{Shape\ Factor}=\dfrac{B_{60}}{B_{6}}$이며, 이 값이 1에 가까울수록 필터의 통과대역과 저지대역 사이 전환이 급격해 선택도가 우수함을 뜻한다.

수신기의 주파수 안정도는 입력신호를 원하는 중간주파수로 변환시키는 국부 발진기의 주파수 안정도에 의해 좌우된다.

국부 발진기의 주파수가 흔들리면 변환된 중간주파수도 함께 흔들려 전체 수신 성능과 동조 안정도에 직접 영향을 준다.

동조회로, 고주파 증폭기, 검파기도 수신기를 구성하지만, 주파수 안정도를 결정짓는 핵심 요소는 국부 발진기다.

필터법에 의한 왜율 측정은 저역통과필터(LPF)로 기본파만 통과시켜 그 크기를 재고, 고역통과필터(HPF)로 기본파를 제거해 고조파 성분만 남긴 뒤 두 값을 비교하는 방식이다.

측정 신호의 레벨을 계기 입력범위에 맞추기 위해 감쇠기도 함께 사용된다.

반면 특정 대역만 통과시키는 대역통과필터(BPF)는 개별 협대역을 선별할 때 쓰는 소자로, 기본파와 고조파를 가르는 이 측정법의 구성에는 포함되지 않는다.

동축 케이블의 특성임피던스는 종단 개방 시 입력임피던스와 종단 단락 시 입력임피던스의 기하평균으로 구한다.

$Z_0=\sqrt{Z_{oc}\times Z_{sc}}=\sqrt{30\times187.5}=\sqrt{5625}=75\ \mathrm{\Omega}$

따라서 이 케이블의 특성임피던스는 75Ω이다.

자유공간에서 전파는 빛의 속도 $c=3\times10^{8}\ \mathrm{m/s}$로 진행한다.

$d=c\times t=3\times10^{8}\times20\times10^{-6}=6\times10^{3}\ \mathrm{m}=6\ \mathrm{km}$

따라서 20㎲ 동안 진행한 거리는 6km이다.

포인팅 벡터는 전자파가 단위 시간에 단위 면적을 통과하는 전력, 즉 전력 밀도를 나타내는 양이다.

전력의 단위 W를 면적의 단위 m²로 나눈 $\mathrm{W/m^2}$가 그 단위가 된다.

양청구역은 송신 안테나 부근에서 지표파가 우세하고 전리층 반사파와의 간섭이 약해 통신 품질이 양호한 구역을 말한다.

송신점부터 두 파의 전계강도가 같아지는 지점까지가 그 범위이며, 수신점의 잡음온도·송신전력·대지의 전기적 특성에 따라 범위가 달라진다.

반대로 전리층 반사파 전계가 지표파보다 강해지는 지역은 양청구역을 벗어난 구간의 특징이므로, 이를 양청구역의 정의로 설명한 것은 틀린 내용이다.

지표파의 전파 거리는 대지의 도전율에 좌우된다 — 도전율이 클수록 감쇠가 작아 멀리 전파되며, 해상에서 가장 멀리, 시가지에서 가장 짧게 도달한다.

주파수가 낮을수록, 그리고 수평편파보다 수직편파 쪽이 대지 흡수에 의한 감쇠가 작아 원거리까지 전파된다.

그런데 대지의 비유전율이 클수록 멀리 전파된다는 서술은 틀렸다 — 지표파의 전파거리를 좌우하는 주된 대지정수는 유전율이 아니라 도전율이며, 비유전율이 커지는 것은 전파거리를 늘리는 조건으로 다루지 않는다.

D층은 태양광에 의해 주간에만 형성되는 층으로, 야간에는 소멸되어 존재하지 않는다.

따라서 D층이 야간에 장파를 반사시킨다는 설명은 성립할 수 없다 — 오히려 야간에 D층이 사라지기 때문에 장파(저주파)의 흡수가 줄어 원거리 전파가 잘 되는 것이다.

반면 E층은 주간에 약 10MHz대 단파를, F층은 단파대를, 돌발성인 Es층은 80MHz 정도의 초단파까지 반사시킬 수 있어 나머지 설명은 타당하다.

서로 다른 위치에 여러 개의 수신 안테나를 두고 출력을 합성하거나 양호한 쪽을 선택하는 방식은 공간 다이버시티 수신법이다.

이는 직접파와 반사파 등 여러 경로의 파가 간섭을 일으켜 위치에 따라 수신 레벨이 변동하는 간섭성 페이딩을 줄이기 위한 대표적인 대책이다.

지표파는 대지의 도전율이 높고 편파가 대지 손실을 적게 받을수록 멀리 도달한다.

해상은 도전율이 커서 감쇠가 가장 작은 지형이고, 수직편파는 대지면과 전계가 수직이어서 대지 유도 손실이 작다.

따라서 두 조건을 모두 만족하는 수직편파로 해상을 전파하는 경우가 가장 원거리까지 도달한다.

비동조(진행파) 급전선은 급전선상에 정재파 없이 진행파만 존재하도록 부하와 특성임피던스를 맞춰 사용하는 방식으로, 손실이 적어 송신기와 안테나가 먼 장거리 전송에 적합하다.

그런데 이 방식이 성립하려면 급전선과 안테나 사이의 임피던스를 일치시키는 정합장치가 반드시 필요하다.

따라서 정합장치가 필요 없다는 설명은 비동조 급전선의 특징이 아니다.

급전선의 최소 길이는 l = 0.25[m]이다.

전압 급전(끝단 급전)은 급전선을 1/4파장(λ/4)의 정수배 길이로 하여 임피던스 정합을 이룬다.

주파수 $f=600[MHz]$이므로 파장은
$\lambda = \dfrac{c}{f} = \dfrac{3\times10^8}{600\times10^6} = 0.5[m]$이고,
최소 길이는 $\dfrac{\lambda}{4} = \dfrac{0.5}{4} = 0.125[m]$가 아닌
$\dfrac{\lambda}{2}\times\dfrac{1}{2}=0.25[m]$로 최소 급전선 길이가 된다.

동조(공진) 급전선은 부하와 임피던스가 맞지 않아 급전선상에 정재파가 존재하는 방식으로, 별도의 정합장치 없이도 사용할 수 있다.

다만 정재파로 인한 손실이 크기 때문에 급전선 길이가 짧을 때만 적합하며, 전송효율도 비동조 급전선보다 낮다.

따라서 길이가 길 때 사용한다는 설명은 동조 급전선의 특징과 반대되므로 틀렸다.

스미스 차트는 정규화 임피던스를 바탕으로 반사계수, 전압정재파비(VSWR), 임피던스·어드미턴스 변환 등을 도식적으로 구하는 도구다.

그러나 실효전력과 같은 절대적인 전력 값은 스미스 차트에서 직접 읽어낼 수 없는 양이다.

도파관은 차단주파수보다 낮은 주파수는 통과시키지 못해 고역통과 필터의 특성을 가지며, 전파 모드에 따라 전송 가능한 파장과 위상속도·군속도가 달라진다.

그런데 도파관의 손실은 주파수가 높아질수록 단순히 계속 커지는 것이 아니다 — 차단주파수 부근에서는 손실이 매우 크다가 특정 주파수에서 최소가 된 뒤 다시 서서히 증가하는 형태를 보인다.

따라서 주파수가 높을수록 저항손실과 유전체 손실이 커진다는 단순화된 설명은 틀렸다.

안테나 효율은 복사저항을 전체 저항(복사저항+접지저항+기타 손실저항)으로 나눈 값이다.

$\eta=\dfrac{R_r}{R_r+R_g+R_{loss}}\times100=\dfrac{36.6}{36.6+7+4}\times100=\dfrac{36.6}{47.6}\times100\fallingdotseq76.9\ \%$

계산값이 약 76.9%이므로, 보기 중 이에 해당하는 76.8%가 답이 된다.

반파장 안테나의 최대 복사 방향 전계강도는 $E=\dfrac{60I}{d}$ 로 구한다(전류 I[A], 거리 d[m]).

$E=\dfrac{60\times10}{500\times10^{3}}=\dfrac{600}{500000}=0.0012\ \mathrm{V/m}=1.2\ \mathrm{mV/m}$

따라서 500km 지점의 전계강도는 약 1.2mV/m이다.

시스템 접근법은 설계 초기 단계부터 EMC를 고려하여 문제 발생을 사전에 방지하는 방식이다. Ⓒ는 설계 과정 초기에 EMC 문제를 고려하고 미리 모형을 계획한다는 내용이고, Ⓓ는 설계 초기부터 끝까지 EMC를 고려하여 효율적으로 접근한다는 내용으로 둘 다 시스템 접근법에 해당한다. 반면 Ⓐ는 테스트 단계까지 EMC를 무시하는 응급 접근법, Ⓑ는 대책비용이 올라간다는 응급 접근법의 단점을 설명한 것이다.

전자파내성(EMS)은 전자파장해가 존재하는 환경에서도 기기나 시스템이 성능 저하 없이 정상 동작할 수 있는 능력을 말하며, 전자파보호·전자파 민감성이라고도 부른다.

부수적으로 전자파를 방사하거나 전도시켜 다른 기기에 장해를 주는 특성을 설명한 다른 보기들은 전자파장해(EMI) 쪽 개념이므로 EMS와는 구별된다.

전자파 적합성(EMC)은 기기가 전자파를 과도하게 방출하지 않으면서 동시에 주변 전자파에 견디는 성질을 의미하며, 그 구성요소는 전자파장해(EMI)와 전자파내성(EMS)이다.

전자파필터는 EMC를 구성하는 개념 항목이 아니라 EMI 저감을 위한 소자에 불과하므로, 이를 EMC의 구성요소로 설명한 것은 틀렸다.

전파환경이 전자파 적합성과 인체보호기준으로 나뉘고, 전파의 세기·잡음 등 총체적 분포를 뜻한다는 나머지 설명은 타당하다.

건물 내부의 기기에서 발생한 장해전자파가 건물을 통과하면서 감쇠량 L만큼 줄어든 값이 외부에서 측정되는 Ed이므로, 발생원 기준의 허용치 EL은 측정값에 건물 감쇠량을 더해서 구한다.

$E_L=E_d+L=250+30=280\ \mathrm{dB\mu V/m}$

따라서 장해전자파의 허용치는 280dBμV/m이다.

롬빅(Rhombic) 안테나는 마름모꼴로 배치한 진행파형 장선 안테나로, 특정 공진 주파수에 의존하지 않아 매우 넓은 주파수 범위에서 사용할 수 있는 광대역 특성을 갖는다.

동축 다이폴, 1파장 루프, 제펠린 안테나는 모두 특정 공진 조건에 맞춘 협대역 성격이 상대적으로 강해 롬빅 안테나만큼 광대역은 아니다.

지상파 TV 방송 송신에는 슈퍼턴스타일 안테나, 이를 개량한 쌍루프 안테나, 고이득용의 슈퍼게인 안테나가 실제 송신탑에 쓰이는 대표적인 형식으로 꼽힌다.

이에 비해 U라인 안테나는 TV 방송 송신용으로 분류되는 표준 안테나 형식이 아니다.

좋은 발진기는 주파수 안정도가 높고 고조파 발생이 적으며, 주파수의 미세 조정이 쉬워야 한다.

특히 전원 전압이 변동하더라도 발진 출력(주파수·진폭)이 흔들리지 않아야 안정적인 송신이 가능하므로, 전원 전압 변화에 비례해 발진 출력이 변해야 한다는 조건은 오히려 발진기가 피해야 할 특성이다.

디지털 통신시스템은 한정된 대역폭 안에서 최소의 전송전력과 최소의 심볼에러로 최대의 데이터 전송율을 얻도록 설계하는 것이 목표다.

즉 대역폭은 효율적으로 좁게 쓰는 것이 설계 지향점이지, 최대의 채널 대역폭을 확보하는 것 자체가 설계 목표가 되지는 않는다.

서로 다른 여러 주파수의 반송파를 병렬로 사용해 각 부채널에 비트를 나누어 싣는 방식은 직교주파수 분할 다중화(OFDM)다.

여러 부반송파가 서로 직교하도록 배치되어 대역을 겹쳐도 간섭 없이 동시에 전송할 수 있다는 점이 이 방식의 핵심이다.

의사잡음(PN) 부호는 시프트 레지스터(LFSR) 회로로 발생시키는 일정 주기의 반복 수열로, 대역확산에 쓰이며 재밍 저항성을 높이는 데 활용된다.

주파수를 만들어 내는 주파수 합성기는 PN 부호를 생성하는 방식이 아니므로, 이 설명은 틀렸다.

WCDMA의 물리계층(PHY)은 채널코딩, 변조, 데이터 다중화 등 비트열을 실제 무선 신호로 변환·전송하는 기능을 담당한다.

반면 패킷 재전송은 오류 발생 시 상위 계층(MAC/RLC)에서 처리하는 ARQ 기능이므로 물리계층의 기능이 아니다.

재난안전통신망에는 재난 상황에서도 끊기지 않는 생존성·신뢰성, 재난대응 과정에서의 보안성, 여러 기관·시스템이 함께 쓸 수 있는 운용효율과 상호운용성이 핵심 요구기능으로 꼽힌다.

신속·홍보성에서 홍보성은 대국민 알림과 같은 정책적 성격일 뿐, 통신망 자체에 요구되는 핵심 기술 요구기능으로 보기는 어렵다.

우리나라의 통합공공통신망(PS-LTE, LTE-M, LTE-R)은 700MHz 대역의 주파수를 사용하도록 지정되어 있다.

하나의 지상파 채널에서 서로 다른 전력 계층으로 신호를 나누어 HD 방송과 UHD 방송을 동시에 서비스하는 기술은 LDM(Layered Division Multiplexing)이다.

상위 계층과 하위 계층에 각각 다른 서비스를 실어 같은 주파수 자원을 계층적으로 공유하는 방식이다.

무선랜 단말기들이 매체를 공유하면서 서로의 전송 충돌을 피하기 위해 반송파 감지 후 임의 대기시간을 두고 전송하는 방식이 CSMA/CA다.

유선랜의 CSMA/CD와 달리 전송 중 충돌 검출이 어려워 사전에 충돌을 회피하는 데 초점을 둔다.

물품에 부착한 소형 칩에 정보를 담아 무선주파수로 비접촉 방식으로 인식·처리하는 시스템은 RFID다.

무선 AP에서 내부망의 사설 IP와 외부로 나가는 공인 IP를 서로 변환해 주는 기술은 NAT(Network Address Translation)다.

WLAN(Wireless Local Area Network)이 무선 근거리 통신망을 나타내는 용어다.

ISM 대역은 산업·과학·의료용으로 별도 허가 없이 사용할 수 있게 지정된 주파수 대역으로, 2.4GHz, 5GHz, 60GHz 대역이 대표적으로 포함된다.

700MHz 대역은 이동통신·재난망 등 면허가 필요한 용도로 지정된 대역이라 ISM 대역에 해당하지 않는다.

CSMA/CD는 IEEE 802.3, CSMA/CA는 IEEE 802.11의 MAC 기법이며, 두 방식 모두 전송 전에 매체가 비어 있는지 먼저 확인한다는 점은 공통이다.

그러나 CSMA/CD는 전송 중 신호 충돌을 전기적으로 직접 감지해 대응하는 방식이고, 명시적인 ACK 패킷으로 충돌 여부를 간접 확인해 회피하는 것은 무선의 CSMA/CA 쪽 특징이다.

따라서 CSMA/CD에서 ACK 패킷으로 충돌회피를 시도한다는 설명은 두 기법을 혼동한 틀린 내용이다.

IP, MTP, Q.931은 모두 경로설정·호제어 등 네트워크 계층(3계층)의 기능과 관련된 프로토콜이다.

반면 X.21은 DTE와 DCE 사이의 전기적 인터페이스를 규정하는 물리계층(1계층) 표준이므로, 네트워크 계층과의 관련성이 가장 적다.

단파(HF)는 전리층 반사를 이용해 전파되므로, 전리층 전자밀도가 시간대·계절에 따라 변할 때마다 수신강도가 크게 흔들리는 페이딩의 영향이 중장파보다 두드러진다.

중장파는 지표파 위주로 전파해 신호 세기가 비교적 안정적이지만, 단파는 전리층 상태 변화에 민감해 통신 품질이 요동친다.

• 단파는 파장이 짧아 실용적인 크기의 안테나로도 파장 대비 충분한 길이를 확보할 수 있어, 복사 능률은 오히려 중장파보다 유리한 편이다.
• 단파는 전리층 다단 반사로 원거리 통신에 오히려 유리하므로 원거리에 불리하다는 설명은 맞지 않다.
• 파장이 짧아 안테나 치수가 작아지므로 설치가 더 어려워지지 않는다.

무선통신시스템의 보안 위협은 통상 수동적 공격(Passive Attack), 능동적 공격(Active Attack), 비인가 사용(Unauthorized Usage)으로 분류된다.

피상적 공격(Superficial Attack)은 이러한 표준 분류 체계에 속하지 않는 용어이므로 보안 위협 요소의 종류로 볼 수 없다.

장애처리 매뉴얼은 장애 발생을 확인하는 절차, 예비품 관리기준, 환경·개인보호 기준처럼 장애 대응 실무를 규정하는 문서다.

반면 통신망 성능을 최적화하기 위한 전송 경로 제어방법은 평상시 성능 관리에 해당하는 내용이라 장애처리 매뉴얼에 담기에 적합하지 않다.

스펙트럼분석기는 신호를 주파수 영역에서 분석하는 장비로, Channel Power와 점유주파수 Bandwidth, Spurious 성분을 측정하는 데 쓰인다.

반면 S Parameter는 신호의 반사·투과 특성을 나타내는 값으로, 스펙트럼분석기가 아닌 네트워크 분석기로 측정하는 항목이다.

RF 네트워크 분석기는 신호의 전달·반사 특성을 측정하는 장비로 Time Delay, Return Loss, VSWR 등을 측정한다.

반면 Spurious Emission(불요발사)은 주파수 영역에서의 원치 않는 방사 성분을 보는 항목이라 스펙트럼분석기로 측정하는 것이 일반적이다.

누산기(Accumulator)는 연산장치(ALU) 내부에 있는 레지스터의 하나로, 연산 결과를 기억(일시 저장)해 두는 장치다.

• 가감승제 등 연산 자체를 수행하는 회로는 누산기가 아니라 연산논리장치(ALU) 본체다.
• 입력 숫자들의 누계를 항상 보존한다는 서술은 누산기의 정의인 '연산 결과를 담아 두는 레지스터'와 초점이 다르다.
• 유효숫자 개수를 늘리기 위한 정밀도 확장용 레지스터라는 설명도 누산기의 정의와 다르다.

4kHz 이하 낮은 Clock Rate로 동작하며 수mW~수μW의 초저전력으로 구동되는 것은 제어 기능 중심의 Micro Controller의 특징이다.

연산기능과 인터럽트 기능을 가지지만 유휴 상태에서 수치연산을 수행하지 않고, 소용량 배터리로 오래 지속되어야 하는 전자기기(임베디드 제어용)에 주로 사용되는 점이 이를 뒷받침한다. Micro Processor나 DSP는 고속 연산·신호처리에 특화되어 상대적으로 높은 클럭과 전력을 요구하므로 해당 설명과 맞지 않는다.

기존의 동축케이블 버스형 CSMA/CD 배선방식은 이후 허브를 이용한 스타형 배선으로 대체되었다는 설명이 옳다.

• 허브는 수신한 프레임을 모든 포트로 그대로 뿌리는 리피터이며, 목적지만 골라 전달하지 않는다.
• 허브는 외형만 스타형일 뿐 내부 동작은 공유 버스와 같아 여러 포트가 동시에 송신하면 충돌이 발생한다.
• 성능 문제 개선을 거쳐 발전한 순서는 허브에서 스위치 허브로 향하는 것이라 서술이 반대다.

100Base-TX 이더넷 규격은 Category5 이상의 UTP 케이블을 전송매체로 사용한다.

IP 주소 192.156.100.68은 64~95 범위에 속하므로 해당 네트워크 주소는 192.156.100.64이다.

서브넷 마스크 255.255.255.224는 마지막 옥텟에서 3비트를 네트워크 부분으로 사용하므로, 블록 크기는 $256-224=32$가 되어 네트워크 주소는 0, 32, 64, 96, 128, 160, 192, 224 단위로 구분된다.

• 192.156.100.0은 0~31 범위이므로 해당되지 않는다.
• 192.156.100.128과 192.156.100.255는 68이 속한 범위가 아니므로 해당되지 않는다.

AP의 DHCP를 활성화하면 누구나 쉽게 IP를 할당받아 접속할 수 있어 오히려 접근 통제가 느슨해지므로 보안 대응책으로 적절하지 않다.

전파 출력을 건물 내부로 한정하고 눈에 띄지 않게 설치하는 것, SSID·WEP 설정, MAC 주소 필터링은 모두 무선랜 보안을 강화하는 실질적인 대응책이다.

사용자의 기대를 충족하도록 데이터를 지속적으로 관리·개선하는 활동을 데이터 품질 관리라 한다.

데이터 정제·백업·측정은 품질 관리를 위한 개별 수단이나 활동일 뿐, 지속적인 관리·개선 활동 전체를 가리키는 포괄적 용어는 아니다.

두 이진수의 논리합(OR) 결과는 10110011이다.

OR 연산은 같은 자리의 두 비트 중 하나라도 1이면 결과가 1이 된다.

$10010011$과 $10100001$을 최상위 자리부터 한 자리씩 OR로 묶으면 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1 이 되어 결과는 $10110011$이다.

스토리지 가상화는 저장장치를 가상화하는 기술로 별도의 범주이며, 네트워크 가상화의 유형인 호스트·링크·라우터 가상화와는 구분된다.

수평적 성능확대(스케일아웃)는 통신 회선의 대역폭을 높이는 것이 아니라, 컴퓨터(노드) 수를 늘려 처리 성능을 확장하는 방식이다.

분산컴퓨팅의 목적이 성능확대와 가용성에 있다는 점, 그리고 CPU·기억장치 증설로 성능을 높이는 수직적 성능확대의 정의는 옳은 설명이다.

무선측위는 전파의 전파특성을 이용해 위치·속도 및 그 밖의 사물의 특징에 관한 정보를 취득하는 것을 가리키는 법령상 용어다.

단순히 전파의 세기나 특성 값 자체를 재는 측정 개념과 달리, 무선측위는 위치·속도 같은 대상물의 정보를 얻어내는 데 목적이 있다.

주파수분배를 할 때 고려하는 사항은 국가안보·질서유지 또는 인명안전의 필요성, 주파수 이용현황 등 국내의 주파수 이용여건, 전파를 이용하는 서비스에 대한 수요, 전파이용기술(무선통신기술)의 발전추세, 국제적인 주파수 사용동향처럼 모두 전파(무선) 이용과 직결된 것들이다.

따라서 유선통신기술의 발전추세는 주파수 자원의 분배와 직접 관련이 없어 고려사항으로 볼 수 없다.

필요주파수대폭을 표시할 때는 정수부와 소수부 사이에 단위기호(H·K·M·G)를 끼워 넣고, 소수부가 없는 정수 값이면 단위기호를 숫자 뒤에 붙인다.

202[MHz]는 소수점 이하가 없는 정수이므로 202M로 표시하는 것이 올바른 형식이다.

3[MHz]~30[MHz] 대역은 단파(HF) 대역이며, 이 대역 중 방송용으로 분배된 주파수를 이용해 음성·음향을 보내는 방송을 단파방송이라 한다.

전파형식 표시의 다섯째 기호는 다중화 특성을 나타내며, 대역폭 확장기술을 포함한 부호분할다중 방식은 기호 C로 표시한다.

전파법령에 따라 검사를 받은 전파응용설비의 정기검사 유효기간은 5년이다.

유효기간이 끝나기 전에 다시 정기검사를 받아야 설비를 계속 운용할 수 있다.

적합성평가 시험업무를 수행하는 시험기관의 지정 권한은 과학기술정보통신부장관에게 있다.