20년 1회차

입출력 특성을 만족하는 것은 용량성 필터를 갖는 브리지 전파정류회로다.

그림의 입력은 첨두 ±10[V]인 정현파이고, 출력은 +8.6[V] 부근에서 거의 평탄하게 유지되며 한 주기(T) 동안 리플이 두 번 나타난다. 평탄한 직류는 커패시터 평활(용량성 필터)의 결과이고, 주기당 리플 두 번은 전파정류의 증거다.

브리지 구성은 한 방향 도통마다 다이오드 2개가 직렬로 걸린다.
출력 첨두 = 10 − (0.7 × 2) = 8.6[V]
그림에 표시된 +8.6[V]와 정확히 일치한다.

• 반파정류는 반주기 동안 출력이 0으로 떨어져 그림처럼 T 구간 내내 8.6[V]를 유지할 수 없다.
• 유도성 필터를 쓰는 중간탭 전파정류는 도통 경로에 다이오드가 1개만 걸려 첨두가 10 − 0.7 = 9.3[V]이고, 인덕터 필터의 출력은 첨두가 아니라 평균값 부근에 놓이므로 8.6[V]에서 평탄해지는 파형이 되지 않는다.
• 2배압 정류는 출력이 입력 첨두의 약 2배(20[V] 부근)까지 올라간다.

출력전압이 제너전압에 순방향 전압을 더한 값이라는 설명이 틀린 것이다.

Q₁의 베이스에는 제너다이오드와 직렬로 연결된 순방향 다이오드가 함께 걸려 베이스 전위가 $V_Z+V_D$이고, 이미터 출력은 여기서 $V_{BE}$만큼 낮아 $V_o=V_Z+V_D-V_{BE}$이다. 다이오드의 순방향 전압 $V_D$가 트랜지스터의 $V_{BE}$를 상쇄하므로 $V_o\approx V_Z$가 되어, 순방향 전압이 더해진 값이 아니다.

• 직렬 다이오드의 순방향 전압과 $V_{BE}$는 온도에 따라 같은 방향으로 변해 서로 상쇄되므로 온도 보상으로 안정하다는 설명은 옳다.
• 베이스 기준점과 접지 사이의 커패시터가 기준전압의 리플을 바이패스하므로 리플 성분을 제거한다는 설명은 옳다.
• 출력전압이 제너전압과 같은 전위로 유지되므로 동전위 정전압 회로라는 설명은 옳다.

이 회로는 브리지 전파정류회로이며, R_L에 걸리는 최대 전압은 다이오드 정방향 전압降下를 무시하면 2차 전압의 최대치와 거의 같다.

• V_s가 양의 전압일 때 R_L에 전류가 흐르지 않는다는 설명은 오류이다. 브리지 정류회로는 다이오드 4개를 사용해 2차 전압의 (+), (-) 반주기 모두에서 R_L에 전류를 흐르게 하므로, V_s가 양의 전압일 때도 전류가 흐른다.
• 다이오드 역방향 전압 최대치가 2배에 가깝다는 설명은 오류이다. 다이오드에 걸리는 최대 역전압(PIV)은 2차 전압의 최대치와 같은 수준이며 2배가 아니다(이는 중간탭 전파정류회로의 특성).
• 저전압 정류에 적합하다는 설명은 오류이다. 브리지 정류회로는 다이오드가 4개 필요하지만 각 다이오드에 걸리는 역전압이 작아 고전압 정류에 적합하고 저전압 정류에는 상대적으로 비효율적이다.

공통베이스 증폭기의 직류전류증폭률($\alpha$)은 컬렉터전류와 이미터전류의 비로 정의된다.

$\alpha = \dfrac{I_C}{I_E} = \dfrac{4.9\ \mathrm{mA}}{5\ \mathrm{mA}} = 0.98$이다.

이 회로는 이미터 저항 R_E 양단에 생긴 전압 V_f를 입력과 직렬로 되돌려 빼주는 부궤환 구조다. 입력측이 직렬 궤환이면 입력 임피던스는 (1+Aβ)배로 커지므로, 궤환으로 입력 임피던스가 감소한다는 서술이 틀렸다.

부궤환의 기본 효과는 이득을 내주고 특성을 얻는 것이다. 궤환을 걸면 전체 이득은 A/(1+Aβ)로 줄어들고, 그 대가로 이득의 주파수 의존성이 완화되어 주파수 일그러짐과 비직선 왜곡이 감소한다.

출력측은 출력전압을 검출해 되먹이는 전압 궤환이므로 출력 임피던스는 1/(1+Aβ)배로 낮아진다. 결국 궤환을 걸었을 때 입력 임피던스만 반대 방향(증가)으로 움직인다.

전력증폭기의 동작등급 중 A급은 입력신호의 전 주기(360˚) 동안 계속 전류가 흐르도록 바이어스를 설정하므로 파형 일그러짐이 가장 적어 가장 선형적인 동작이 가능하다.

AB급·B급·C급으로 갈수록 도통 구간이 짧아져 전력효율은 높아지지만 출력파형의 일그러짐(비선형성)은 커진다.

그림의 조건은 ±V_CC = 16[V], R_L = 5[Ω]이며, 최대 출력일 때 두 트랜지스터가 나누어 지는 손실은 약 3.5[W]다.

먼저 최대 출력전력을 구한다. B급 SEPP에서 출력은 첨두 16[V]까지 흔들 수 있으므로 첨두전류는 I_m = 16/5 = 3.2[A]이고,
P_o(max) = V_CC²/(2R_L) = 16²/(2×5) = 25.6[W]이다.

다음으로 전원이 공급하는 직류 전력을 구한다.
P_DC = 2V_CCI_m/π = (2×16×3.2)/3.14 ≈ 32.6[W]이다.

두 트랜지스터가 열로 버리는 총 손실은 32.6 − 25.6 ≈ 7.0[W]이고, 두 개가 대칭으로 나누므로 1개당 약 3.5[W]가 된다. B급 push-pull의 최대 효율이 78.5%라는 값과도 같은 계산이다.

부궤환 증폭회로에서 출력 $V_o = A \cdot V_i$이고 입력은 $V_i = V_s - \beta V_o$로 궤환신호가 입력에서 감산되므로, 이를 정리하면 $V_o = A(V_s - \beta V_o)$에서 $V_o(1+A\beta) = AV_s$가 되어 궤환 증폭도는 $A_f = \dfrac{A}{1+A\beta}$이다. 분모가 $1-A\beta$인 경우는 정궤환에 해당하므로 제외되며, 부궤환에서는 분모의 부호가 +인 형태가 되어야 한다.

LC 발진회로에서 부하 변동에 대한 대책은 발진단과 부하 사이에 완충증폭기를 두어 결합을 느슨하게 하거나 Q가 높은 공진소자를 사용하는 것이므로, Q가 낮은 수정편을 사용한다는 대책이 틀렸다.

Q가 낮으면 공진회로의 선택도가 떨어져 부하 임피던스 변화가 발진 주파수에 그대로 반영된다. 더구나 수정편(수정진동자)은 Q가 매우 높아 주파수 안정도를 높이는 데 쓰이는 소자이므로, 'Q가 낮은 수정편'이라는 표현 자체가 안정화 대책과 반대 방향이다.

전원전압 변동에는 직류 안정화 바이어스 회로, 온도변화에는 항온조, 습도의 영향에는 회로 방습 조치가 각각 올바른 대책으로 제시되어 있다.

직렬 공진 주파수는 약 796.2[kHz]이다.

직렬 공진 주파수는 $L_o$, $C_o$, $R_o$의 직렬 공진회로에서 결정되며 $C_1$은 병렬 요소로 직렬 공진 주파수 계산에는 영향을 주지 않는다.

공식
$f_s = \dfrac{1}{2\pi\sqrt{L_o C_o}}$에
$L_o=25\times10^{-3}$, $C_o=1.6\times10^{-12}$를 대입하면
$\sqrt{L_o C_o} = \sqrt{4\times10^{-14}} = 2\times10^{-7}$이 되고,
$f_s = \dfrac{1}{2\times3.14\times2\times10^{-7}} = \dfrac{1}{1.256\times10^{-6}} \approx 796{,}000\,\text{Hz}$로 계산된다.

진폭변조파의 전력은 $P = P_c\left(1+\dfrac{m^2}{2}\right)$로 구해지며, 반송파 전력 15[kW]에 변조도 $m=1$을 대입하면 피변조파 전력이 된다.

$P = 15\left(1+\dfrac{1}{2}\right) = 15 \times 1.5 = 22.5\,\mathrm{kW}$

따라서 100[%] 변조 시 피변조파 전력은 22.5[kW]로, 반송파 전력의 1.5배가 된다.

주파수변조(FM)는 반송파의 순시 주파수를 신호에 따라 변화시키는 비선형(각) 변조방식이므로, 선형 변조방식이라는 설명이 틀렸다.

• 직접 FM과 간접 FM 방식이 있다는 설명은 옳다.
• 입력신호에 따라 반송파 주파수를 변화시킨다는 설명은 FM의 정의 그대로 옳다.
• 반송파로 cos 또는 sin과 같은 연속함수를 사용한다는 설명도 옳다.

FM은 AM처럼 진폭에 신호를 선형적으로 실어 보내는 방식이 아니라 위상각 속에 신호를 실어 보내는 각변조(비선형) 계열이라는 점이 핵심이다.

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

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

따라서 변조속도는 2,400[Baud]이다.

그림은 두 다이오드 D₁·D₂가 검파 루프를 따라 같은 방향으로 직렬 접속되고 저항 R₁+R₂ 양단에 큰 용량의 C₄가 병렬로 걸린 비율검파기(ratio detector)로, 진폭제한기 기능을 겸한 주파수 변별기다.

동작은 결합회로에서 얻은 V₁과 V₂를 합성해 V₁+V₂와 V₁−V₂를 만들고, 두 전압을 각각 다이오드로 검파해 그 차를 출력으로 내는 것이다. 입력 주파수가 중심에서 벗어난 만큼 두 크기의 비가 달라져 음성신호가 복원된다.

여기서 R₁+R₂ 양단의 큰 커패시터가 두 검파출력의 합(전체 진폭)을 일정하게 붙들어 두므로, 입력 진폭이 흔들려도 출력은 두 전압의 비에만 좌우된다. 그래서 앞단에 별도의 리미터를 두지 않아도 된다.

진폭제한 작용이 없어 반드시 앞단에 진폭제한기를 달아야 하는 쪽은 포스터-실리형 변별기이고, FM·AM 복조에 주파수 합성·톤 검출·모터 속도 제어까지 두루 쓰이는 것은 PLL이다.

입력전압이 특정 임계값 이상이 되면 출력이 상승하고 다른 임계값 이하로 내려가면 출력이 하강하는 히스테리시스 특성을 갖는 회로는 슈미트 트리거 회로이다.

이 특성 때문에 슈미트 트리거는 잡음이 섞인 완만한 입력파형을 깨끗한 구형파로 정형하거나 주파수 변환(파형정형) 회로로 널리 쓰인다.

클리퍼·리미터는 진폭 제한, 클램핑은 직류 레벨 이동에 쓰이는 회로로 이러한 상승·하강 임계 동작과는 다르다.

클리퍼(Clipper) 회로는 입력 파형에서 특정 기준 레벨의 윗부분 또는 아랫부분을 잘라내는(제거하는) 파형정형 회로이다.

• 직류분을 가해 출력 레벨을 일정하게 유지하는 것은 클램퍼(Clamper)의 기능이다.
• 특정 시간의 파형만 도출하는 것은 게이트(샘플링) 회로의 기능이다.
• 입력에 계단(Step) 전압을 인가하는 것은 클리퍼의 정의와 무관하다.

불 대수에서 $A+1=1$이 항상 성립하므로, $A+1=A$라는 식은 틀린 논리방정식이다.

• $A \cdot 0 = 0$은 영 법칙으로 옳다.
• $A+A \cdot B = A$는 흡수법칙으로 옳다.
• $A \cdot (A+B) = A$ 역시 흡수법칙으로 옳다.

어떤 변수를 1과 더해도 결과는 항상 1이 되는 것이 불 대수의 기본 항등식이다.

데이터 입력 4개(I₀~I₃)와 선택선 2개(S₁, S₀)를 받아 출력이 Y 하나뿐인 구조이므로 4×1 멀티플렉서다.

회로를 보면 네 개의 AND 게이트가 각각 데이터 입력 하나와 선택선의 조합(인버터를 거친 보수 포함)을 함께 받고, 그 출력이 하나의 OR로 모인다. 식으로는 $Y=\overline{S_1}\,\overline{S_0}I_0+\overline{S_1}S_0I_1+S_1\overline{S_0}I_2+S_1S_0I_3$가 되어, 선택선 값이 지정하는 입력 하나만 출력으로 통과한다.

모양이 비슷한 다른 회로와는 입출력 개수로 갈린다.

• 디멀티플렉서는 반대로 입력 1개를 여러 출력 중 하나로 보내므로 출력선이 여러 개다.
• 디코더는 선택 입력 n개만으로 2ⁿ개 출력 중 하나를 활성화하며 데이터 입력선이 따로 없다.
• 병렬가산기는 전가산기를 여러 단 이어 자리올림을 전달하는 회로로, 합과 캐리 출력이 함께 나온다.

해면반사(海面反射)는 파도나 해수면에 의한 클러터 같은 외부 환경 요인으로, 레이더 장비 자체의 기능(동작 원리)에서 비롯되는 오차로 분류되지 않는다.

거리오차·방위오차·선박의 경사에 의한 오차는 모두 레이더의 측정 원리와 설치·구조상의 특성에서 발생하는 기능적 오차로 다뤄진다.

DME(거리측정장치)는 UHF 대역(약 960~1,215[MHz])을 사용하는 항행안전무선시설이므로, 보기 중 UHF 대역을 사용하는 항법장치에 해당한다.

• VOR은 108~118[MHz]의 VHF 대역을 사용한다.
• ILS는 방위정보를 주는 로컬라이저가 108~112[MHz]의 VHF 대역을 사용하는 계기착륙시설로, 통상 VHF 계열 시설로 본다(글라이드패스만 328~336[MHz]대를 사용한다).
• NDB는 190~1,750[kHz]의 중·장파(LF/MF) 대역을 사용한다.

따라서 보기 중 UHF 대역 항법장치로 꼽히는 것은 DME이다.

광대역 FM은 변조지수 $\beta$가 커질수록 SNR 개선효과가 커지며, AM 대비 개선비는 $3\beta^2$으로 근사된다.

$3\beta^2 = 3 \times 10^2 = 300$

따라서 변조지수가 10인 광대역 FM은 AM에 비해 SNR이 약 300배 증가한다.

QPSK는 한 심볼에 $\log_2 4 = 2$비트를 실어 보내므로, 데이터 전송속도는 변조속도(Baud)의 2배가 된다.

$400\,\mathrm{Baud} \times 2 = 800\,\mathrm{bps}$

따라서 데이터 전송속도는 800[bps]이다.

SSB는 복조기에서 주파수·위상 오차가 나타나는 양상이 DSB와 서로 다르므로, 그 영향 정도가 유사하다는 설명이 틀렸다.

• DSB-SC는 위상오차가 있으면 복조 출력이 $\cos\theta$만큼 감쇠하고, 주파수오차가 있으면 맥놀이(비트)가 생긴다.
• SSB는 위상오차가 각 주파수 성분의 위상만 틀어 놓아 음성통신에서는 거의 문제가 되지 않는 반면, 주파수오차는 모든 성분을 같은 양만큼 이동시켜 음색이 변하는 왜곡으로 나타난다.

나머지 설명은 옳다. SSB도 DSB-SC와 마찬가지로 동기검파로 원신호를 복원할 수 있고, 한쪽 측파대만 전송하므로 필터법으로 생성할 때 날카로운 차단특성의 필터가 필요하며, 변조신호에 직류(DC) 성분이 있으면 반송파 주파수와 겹쳐 측파대 분리가 되지 않으므로 SSB로 전송할 수 없다.

눈 모양(Eye Pattern)에서 눈이 가장 크게 열리는 순간이 신호점 간 간섭과 잡음의 영향이 가장 적은 시점이므로, 이때를 최적 표본화 시점으로 삼는다.

눈이 닫히거나 좁아지는 구간에서 표본화하면 인접 심볼 간 간섭(ISI)과 잡음의 영향으로 오류 확률이 커진다.

FM은 진폭제한기(리미터)로 진폭 방향의 잡음을 제거할 수 있어 잡음에 의한 일그러짐이 AM보다 오히려 적다. 따라서 AM보다 많다는 설명이 틀렸다.

• 점유주파수대역폭이 AM보다 넓다는 설명은 옳다.
• 신호대잡음비(SNR)가 AM보다 양호하다는 설명도 옳다.
• 진폭제한기로 진폭성분 잡음을 줄일 수 있다는 설명도 옳다.

위성통신에서 12.5~18[GHz] 대역은 Ku 밴드로 불린다.

C 밴드는 4~8[GHz], X 밴드는 8~12[GHz] 부근, Ka 밴드는 18~40[GHz] 부근으로 Ku 밴드보다 더 높은 주파수 대역을 가리킨다.

SSB(단측파대) 송신기의 전파형식은 J3E로 표기한다.

A3E는 양측파대 진폭변조(AM), A1A는 무변조 전신부호(모스), A2A는 가청주파수로 변조된 전신부호에 해당하여 SSB와는 다른 방식이다.

통신위성·방송위성의 트랜스폰더는 수신한 신호를 복조하지 않고 주파수를 변환·증폭하여 그대로 재송신하는 직접 중계방식(비재생 중계, bent-pipe)을 주로 사용한다.

재생 중계방식은 신호를 복조·재생한 뒤 다시 변조해 송신하는 방식으로 일부 디지털 시스템에 쓰이고, 헤테로다인 중계방식은 수신 전파를 중간주파수로 변환·증폭한 뒤 다시 무선주파수로 바꿔 보내는 방식으로 주로 지상 마이크로파 중계 구간에 쓰인다.

무급전 중계는 별도의 전원 없이 전파를 반사·재복사하는 수동 방식이어서 능동 소자로 증폭하는 트랜스폰더와는 다르다.

DSB-TC(반송파 포함 양측파대)는 반송파 성분을 억압하지 않고 그대로 전송하므로, 스펙트럼에 반송파 성분 $\pm f_c$와 상·하측파대 성분이 모두 나타난다.

$s(t) = [A_c+\cos(2\pi f_m t)]\cos(2\pi f_c t)$를 전개하면 $f_c+f_m,\ f_c,\ f_c-f_m$과 이에 대칭인 $-f_c+f_m,\ -f_c,\ -f_c-f_m$ 여섯 개의 주파수 성분으로 나타난다.

반송파를 억압하는 DSB-SC와 달리 DSB-TC는 반송파 성분이 남아있다는 점이 스펙트럼 구성의 핵심이다.

VSB 필터는 반송파 $f_c$를 기준으로 기함수 대칭(odd symmetry)을 이루면서 통과대역과 차단대역 사이를 완만하게 천이하는 특성을 가져야 복조 후 왜곡이 발생하지 않는다.

즉 $H_v(f_c+f) + H_v(f_c-f) =$ 일정(상수) 조건을 만족해야 하며, 이는 $f_c$ 부근에서 응답이 대칭적으로 서서히 감소하는 형태로 나타난다.

보기 중 이러한 나이키스트 대칭(vestigial symmetry) 조건을 만족하는 완만한 천이 특성을 보이는 것은 1번 그래프이다.

슈퍼헤테로다인 수신기는 국부발진 주파수와 수신주파수가 중간주파수만큼 차이 나는 영상주파수(Image Frequency)의 신호도 같은 중간주파수로 변환되어 함께 검파될 수 있으므로, 영상신호의 방해를 받을 수 있다는 특징이 옳다.

• 수신기의 이득이 낮다는 설명은 틀리다. 중간주파 증폭단을 여러 단 둘 수 있어 오히려 이득이 크다.
• 회로가 간단하고 조정이 쉽다는 설명은 틀리다. 국부발진·혼합 단이 추가되어 구조가 복잡하다.
• 국부발진기의 주파수 안정도는 저주파가 아니라 오히려 고주파에서 확보하기 어려우므로 이 설명도 옳지 않다.

가정용 태양광 발전시스템의 표준 구성은 태양전지 어레이(PV Array), 계통연계에 필요한 인버터, 발전량을 측정하는 발전계량기, 그리고 안전을 위한 접지설비로 이루어진다.

직류를 다른 크기의 직류로 바꾸는 컨버터(Converter)는 가정용 태양광 시스템의 표준 구성요소로 제시되지 않으며, 직류-교류 변환은 인버터가 담당한다.

정류회로의 특성을 나타내는 주요 지표는 맥동률(리플 함유율), 정류 효율, 전압 변동률이며, 단순한 최대 전압 자체는 회로 성능을 나타내는 특성 지표로 다루지 않는다.

맥동률은 출력 직류에 섞인 교류 성분의 비율을, 정류 효율은 입력 대비 얻어지는 직류 전력의 비율을, 전압 변동률은 부하에 따른 출력전압 변화 정도를 나타내는 지표이다.

UPS(무정전 전원장치)는 상용전원을 직류로 바꾸는 정류부, 직류를 다시 교류로 바꾸는 인버터부, 정전 시 전력을 공급하는 축전지로 구성된다.

신호의 크기를 키우는 증폭부는 UPS의 표준 구성요소가 아니다.

안테나의 복사전계강도는 공급전력의 제곱근에 비례하므로, 전력이 4배(10→40[kW])가 되면 전계강도는 $\sqrt{4}=2$배가 된다.

$E \propto \sqrt{P}\ \Rightarrow\ \dfrac{E_2}{E_1}=\sqrt{\dfrac{40}{10}}=\sqrt{4}=2$

따라서 복사전계강도는 2배로 증가한다.

전압변동률은 $d=\dfrac{V_o-V_n}{V_n}$으로 정의되며, 이를 $V_o$에 대해 정리하면 무부하전압을 부하전압으로 나타낼 수 있다.

$d=\dfrac{V_o-V_n}{V_n}\ \Rightarrow\ V_o=V_n(1+d)$

따라서 무부하시 직류 출력전압은 $V_o=V_n(1+d)$로 표현된다.

스위치 off시 전류가 흐르지 않으므로 전압계는 기전력 E=V₁=22[V]를 지시한다. 스위치 on시 전압계는 단자전압 V₂=20[V]를 지시하며, 이때 전류는 $I=\dfrac{V_2}{R}=\dfrac{20}{10}=2[A]$이다. 내부저항은 전압강하를 이용해 $r=\dfrac{E-V_2}{I}=\dfrac{22-20}{2}=1[\Omega]$로 계산된다.

필터법을 이용한 왜율 측정은 기본파를 제거하고 고조파만 남기거나(고역통과) 반대로 기본파만 통과시켜(저역통과) 기본파와 고조파 성분의 크기를 비교하는 방식으로, LPF·HPF와 레벨 조정을 위한 감쇠기가 필요하다.

특정 대역만 통과시키는 BPF(대역통과필터)는 이 측정 구성에서 필수 요소로 쓰이지 않는다.

전자파는 전계의 진동면 방향에 따라 수직편파·수평편파·원편파 등으로 구분되는 편파성을 가진다. 따라서 편파성이 없다는 설명이 틀렸다.

• 전자파가 횡파라는 설명은 옳다.
• 전계·자계의 진동방향과 직각인 방향으로 진행한다는 설명도 옳다.
• 전계와 자계가 서로 얽혀 고리모양으로 진행한다는 설명도 전자파의 전파 원리를 옳게 나타낸다.

진행파 $E=10\cos(\omega t + \beta z)$ 형태에서 위상속도는 $v=\dfrac{\omega}{\beta}$로 구한다.

$v=\dfrac{10^9}{30}=\dfrac{1}{3}\times 10^{8}\,\mathrm{[m/sec]}$

따라서 이 전자파의 위상속도는 $\dfrac{1}{3}\times10^{8}$[m/sec]이다.

포인팅 벡터는 단위 면적당 전자파가 전달하는 전력, 즉 전력밀도를 나타내므로 단위는 $\mathrm{W/m^2}$이다.

줄(J) 단위는 에너지량을 나타내는 것으로, 시간당 전달되는 전력을 나타내는 포인팅 벡터의 단위와는 다르다.

전파정수 $\gamma=\alpha+j\beta=0.1+j1.2$에서 위상정수는 $\beta=1.2\,\mathrm{rad/m}$이며, 선로 길이 15[m]를 진행하면서 이동된 위상각은 $\beta l$이다.

$\beta l = 1.2 \times 15 = 18\,\mathrm{rad}$
$18 \times \dfrac{180^\circ}{\pi} \approx 1{,}032^\circ$

따라서 이동된 위상각은 약 1,032[°]이다.

산란행렬의 S-파라미터는 각 포트에서 입사파와 반사파의 관계로 정의되며, 반사계수와 전송(통과)계수를 나타낸다.

• 전압·전류 관계로 4단자 특성을 나타내는 것은 Z(임피던스)·Y(어드미턴스) 파라미터의 방식이다.
• 입·출력 단자를 개방·단락해 정의하는 것도 Z·Y 파라미터의 정의 방법으로, S-파라미터는 정합된 부하 조건에서 정의된다.
• S-파라미터는 개방·단락 없이도 측정 가능해 오히려 고주파 회로에서 널리 사용된다.

전파정수 $\gamma=\sqrt{ZY}$, 특성임피던스 $Z_0=\sqrt{Z/Y}$이므로 두 값을 곱하면 단위길이당 직렬 임피던스 $Z=R+j\omega L=\gamma Z_0$를 얻는다.

$Z=(1+j3)\times 30=30+j90$

따라서 $R=30\,\mathrm{[\Omega/m]}$이고, $\omega L=90$에서 $L=\dfrac{90}{1\times10^6}=90\,\mathrm{[\mu H/m]}$이다. 즉 R=30[Ω/m], L=90[μH/m]가 정답이다.

평행 2선식 급전선의 특성 임피던스는 $Z_0=276\log_{10}\left(\frac{D}{d}+\sqrt{\left(\frac{D}{d}\right)^2-1}\right)\frac{1}{\sqrt{\varepsilon_s}}$로 주어지므로, 보기 4의 식이 이 관계와 다르면 틀린 설명이다. 동축케이블은 불평형형 급전선이고, 평행 2선식은 Folded 다이폴과 직접 연결하여 사용하며, 일반적으로 도체가 굵을수록 도체 손실이 감소한다.

다수의 포트를 가진 소자의 고주파 입출력 특성은 개방·단락 없이 정합 부하 상태에서 측정 가능한 산란행렬(Scattering Matrix), 즉 S-파라미터로 나타낸다.

임피던스·어드미턴스·ABCD 행렬은 각 포트를 개방하거나 단락해 정의해야 하는데, 고주파에서는 완전한 개방·단락 구현이 어려워 실용적으로 쓰기 힘들다.

반파장 폴디드 다이폴 안테나는 단일 반파장 다이폴(약 73[Ω])의 약 4배에 해당하는 급전점 임피던스를 가진다.

$4 \times 73.13 \approx 292.5\,\mathrm{[\Omega]}$

두 도선의 굵기가 같고 충분히 가까이 있는 2선식 구조에서 급전점 임피던스는 약 293[Ω]이 된다.

역L형 안테나에서 실제로 수직편파를 복사해 수신전압을 유기시키는 부분은 수직부이며, 수평부는 직접적인 복사보다는 상부의 정전용량을 늘리는 Top Loading 역할을 한다는 것이 핵심이다.

따라서 수평부에서 수직편파가 복사되어 수신전압을 유기시킨다는 설명이 틀렸다.

• 수평부가 지향성을 주어 전계강도를 크게 한다는 설명은 옳다.
• 상부 정전용량 증가로 실효고를 증대시킨다는 설명도 옳다.
• 대지와 정전용량을 갖는 Top Loading의 일종이라는 설명도 옳다.

이동통신시스템은 다수의 단말을 넓은 서비스 지역에 걸쳐 수용해야 하므로, 특정 방향으로 전파를 모으지 않는 무지향성 안테나를 기지국에서 주로 사용한다.

카세그레인·그레고리 안테나는 부반사판을 이용한 고지향성 파라볼라 계열로 위성·마이크로웨이브 통신에, 롬빅 안테나는 장거리 지향성 단파(HF) 통신에 주로 쓰여 이동통신과는 거리가 있다.

빔 안테나는 극초단파(UHF)용 판상(平面)형 안테나가 아니라, 주로 단파대에서 여러 개의 소자와 반사기를 배열해 강한 지향성을 얻는 지향성 안테나로 분류된다.

슈퍼 턴 스타일 안테나, 슬롯 안테나, 코너 리플렉터 안테나는 모두 금속판이나 평면 구조를 기본으로 하는 UHF 판상안테나에 속한다.

텔레비전 방송 송신에는 넓은 서비스 구역에 균일한 전계를 보내기 위한 전방향성 고이득 안테나가 쓰이며, 슈퍼턴스타일·쌍루프·슈퍼게인 안테나가 실제 방송 송신용으로 사용된다.

U라인 안테나는 텔레비전 방송 송신용으로 채택되는 형식이 아니다.

슈퍼게인 안테나는 턴스타일 계열 구조로 TV·FM 방송 송신에 쓰이며 수평편파를 방사하므로 수직편파 안테나가 아니다.

휩 안테나와 브라운 안테나는 접지면 위에 세운 모노폴 계열로 수직편파를 내고, 원판슬롯 안테나도 수직편파 방사 특성을 가진다.

전파의 도약거리는 전리층에서 반사되어 지표에 처음 도달하는 지점까지의 거리로, 사용 주파수와 전리층의 겉보기 높이·임계주파수로 결정되며 송신기 출력의 크기와는 무관하다.

사용 주파수가 높을수록, 전리층 겉보기 높이가 클수록 도약거리는 커지고, 임계주파수보다 높은 주파수를 쓸 때 도약현상이 생긴다는 나머지 설명은 옳다.

MUSA(Multiple Unit Steerable Antenna) 방식은 배열 안테나의 지향성을 전파가 도래하는 방향으로 조향해 원하는 성분만 골라 받는 기법으로, 여러 경로 성분이 겹쳐 생기는 간섭성 페이딩을 줄이는 데 쓰인다.

반면 도약성 페이딩은 도약거리 경계가 이동해 수신점이 불감지대에 드나들면서 생기므로, 사용 주파수를 바꾸거나 주파수 다이버시티를 쓰는 것이 대책이다.

• 원거리 간섭성 페이딩은 공간적으로 떨어진 안테나로 받는 공간 다이버시티로 줄인다.
• 흡수성 페이딩은 수신 레벨 변동을 보정하는 AGC로 완화한다.
• 선택성 페이딩은 주파수를 달리해 받는 주파수 다이버시티로 줄인다.

EMC(전자파적합성)는 어떤 기기가 전자파 장해를 주지도 받지도 않으면서 정상적으로 동작할 수 있는 능력을 뜻하며, 전자파를 주는 쪽과 받는 쪽 양쪽 모두 방지기준·보호기준을 만족해야 성립한다.

나머지 설명은 각각 전자파 환경, EMS(전자파내성), EMI(전자파장해)를 가리키는 것으로 EMC 자체의 정의와는 다르다.

덕트형 페이딩은 대류권에서 발생하는 페이딩 중 가장 영향이 큰 형태이지만, 신호 변동의 지속시간이 길게 나타나는 것이 특징이어서 변동 주기가 수 초에 불과하다는 설명은 옳지 않다.

전파 경로상에 라디오 덕트가 생겨 발생하고, 발생이 갑작스러우며 변동폭이 크고 간섭형·감쇠형으로 나뉜다는 나머지 설명은 맞다.

EMS(전자파내성)는 전기·전자기기가 외부에서 들어오는 전자파 간섭을 받았을 때 그 영향을 받는 정도를 나타내는 개념이다.

전자파 양립성은 EMC를 가리키는 용어이고, EMI·EMC로 구분하는 설명이나 자연·인공 발생원인 구분은 전자파장해(EMI) 관련 내용이어서 EMS의 정의로는 맞지 않다.

중파 방송에서 동일 지점의 전계강도는 안테나 송신전력의 제곱근에 비례한다.

$E \propto \sqrt{P}$이므로 $\sqrt{\dfrac{40}{10}} = \sqrt{4} = 2$로 계산되어, 전력을 4배로 늘리면 전계강도는 2배로 증가한다.

부궤환(Negative Feedback) 방식은 출력 일부를 위상 반전시켜 입력측으로 되돌림으로써 증폭기의 잡음과 왜율을 줄이고 이득·주파수 특성의 안정도를 개선하는 대표적인 방법이다.

리미터는 진폭 제한, 스켈치는 무신호시 잡음 차단, 프리디스토터는 사전 왜곡 보상에 쓰이는 회로로 목적이 다르다.

부궤환을 걸면 왜율은 $D' = \dfrac{D}{1+A\beta}$로 감소한다.

궤환량은 $1+A\beta = 1+80\times0.05 = 5$이므로 $D' = \dfrac{3[\%]}{5} = 0.6[\%]$로 왜율이 0.6%로 줄어든다.

결합회로가 고조파 성분을 억제하도록 설계할 때는 사용 주파수, 스퓨리어스 발사 허용치, 점유 주파수 대역폭처럼 주파수와 규제 기준에 관련된 값을 고려해야 한다.

전력증폭기의 증폭도는 신호를 얼마나 키우는지를 나타내는 값으로, 고조파 억제 회로 설계와는 직접적인 관련이 없다.

무선 LAN은 사용할 수 있는 주파수 자원이 한정되어 있어 오히려 신뢰성과 보안성 확보가 어려운 기술이며, 주파수 자원이 한정되어 신뢰성·보안성이 우수하다는 설명은 사실과 반대이다.

설치·유지보수·재배치가 간편하고 긴급·임시 네트워크 구축에 효율적이며 단말의 이동성을 보장한다는 나머지 특징은 무선 LAN의 실제 장점에 해당한다.

HS-DPCCH는 단말이 기지국으로 HARQ ACK/NACK와 CQI 정보를 전송하는 상향 전용 제어채널이다.

HS-PDSCH는 실제 데이터를 나르는 하향 공유채널, HS-SCCH는 하향으로 제어정보를 알리는 채널, F-DCH는 전력제어 등을 위해 일부만 사용하는 전용채널로 HARQ-ACK·CQI 전송 용도와는 구분된다.

소프터(Softer) 핸드오프는 같은 기지국에 속한 인접 섹터 사이에서 일어나며, 두 섹터의 신호를 함께 받아 결합하므로 통화 단절 없이 이루어지는 소프트 핸드오프 계열에 속한다.

교환기 간 핸드오프, 프레임 오프셋 핸드오프, 더미 파일럿 핸드오프는 통화가 순간적으로 끊긴 뒤 재접속되는 하드 핸드오프의 종류에 해당한다.

이동체가 움직이면 송수신기 사이의 상대속도에 따라 수신 신호의 주파수가 원래 주파수에서 벗어나는데, 이를 도플러효과라 한다.

지연확산은 다중경로에 의한 신호 도달시간 분산을, 음영효과는 장애물에 의한 신호 감쇠를 가리키며, 다이버시티는 여러 경로의 신호를 함께 받아 페이딩을 줄이는 수신 기법으로 주파수 변화와는 구분된다.

CDMA의 수용 가능한 동시 사용자 수는 $M \simeq 1 + \dfrac{W/R}{E_b/N_o}$ 꼴로 결정되므로, 통화 품질 유지에 필요한 $E_b/N_o$가 커지면 사용자 한 명이 허용할 수 있는 간섭량이 줄어 시스템 용량은 오히려 감소한다.

동시 사용자수가 시스템 처리이득에 비례하고, 인접 셀 부하가 작을수록, 음성활성화계수가 작을수록 용량이 늘어난다는 나머지 설명은 CDMA 용량 산정식에 맞는 옳은 내용이다.

근거리/원거리 문제는 기지국에서 가까운 단말과 먼 단말의 수신 전력 차이로 발생하며, 이를 해결하는 방법은 단말기의 송신전력 제어이다.

데이터 스크램블링은 신호의 통계적 특성을 고르게 만드는 기술로 근거리/원거리 문제 해결과는 관련이 없으며, 이 문제가 CDMA 시스템과 기지국·단말기 간 거리 차이에서 비롯된다는 나머지 설명은 옳다.

CDMA는 각 사용자에게 고유한 확산코드를 부여해 신호를 넓은 대역에 퍼뜨려 전송하므로, 전파의 간섭·혼신에 강하고 코드를 모르면 신호를 가려낼 수 없어 통신 보안성도 가장 우수하다.

FDMA·TDMA는 주파수나 시간을 나누어 쓰는 방식이고 SDMA는 공간적으로 채널을 구분하는 방식이어서, 확산 스펙트럼에 따른 보안 효과는 CDMA만의 특징이다.

이동국의 송신출력을 증가시키면 동일 주파수를 쓰는 다른 셀·섹터에 주는 간섭 신호도 함께 커지므로, 오히려 동일 채널 간섭을 악화시키는 요인이 된다.

섹터 수를 늘리거나 주파수 재사용 패턴을 늘리고, 기지국 안테나 높이를 낮추어 전파 도달범위를 제한하는 방법은 동일 채널 간섭을 줄이는 데 실제로 쓰인다.

DNS는 도메인 이름을 IP 주소로 변환해 주는 응용 계층 프로토콜로, 네트워크 계층과는 직접 관련이 없다.

OSPF·RIP는 라우팅 정보를 교환하는 라우팅 프로토콜이고 ICMP는 오류·제어 메시지를 다루는 프로토콜로, 모두 IP와 함께 네트워크 계층에서 동작한다.

SIP는 인터넷 전화 등에서 세션을 개설·종료하는 응용 계층 프로토콜이어서 네트워크 계층 프로토콜로 분류되지 않는다.

IP는 패킷을 목적지까지 전달하는 기본 프로토콜이며 BGP·OSPF는 라우팅 경로를 결정하는 프로토콜로 모두 네트워크 계층과 관련되어 동작한다.

인터넷에 접속하는 새로운 단말기기를 개발할 때, 트랜스포트·네트워크·애플리케이션 계층은 이미 표준화된 프로토콜을 그대로 이용할 수 있는 반면, 물리적 전송매체와 단말기 하드웨어 특성에 맞춰야 하는 데이터링크 계층은 단말기마다 새로 구현해야 하는 최소한의 계층이다.

서로 다른 프로토콜을 쓰는 두 네트워크를 연결해 프로토콜 변환까지 수행하며 상호 통신이 가능하게 해 주는 장치·용어를 게이트웨이라 한다.

라우터는 동일 계열 네트워크 간 경로를 정하는 장치이고, 링크는 단순한 통신 회선, 엔티티는 계층의 기능 단위를 가리키는 용어로 이종 프로토콜 간 연결이라는 의미와는 다르다.

마이크로파는 직진성이 강해 송수신 안테나 사이에 장애물이 없는 가시권(가시선)을 확보해야 정상적으로 전파가 도달하므로, 비가시권을 확보한다는 설명은 중계국 설치 계획과 맞지 않는다.

전파가 잘 도달하도록 산정상에 설치하고, 장애 발생을 감시할 원격감시제어장비와 정전 시에도 안정적으로 급전할 정전압장치를 구비하는 것은 실제 중계국 설치계획에 해당한다.

WPA는 기존 WEP의 취약한 보안을 보완하기 위해 도입된 방식으로, WEP 자체는 WPA의 구성 요소가 아니다.

WPA는 동적으로 암호키를 바꾸는 TKIP, 사용자 인증을 위한 EAP, 포트 기반 접근제어인 802.1X를 핵심 요소로 사용한다.

가용률은 $A = \dfrac{MTBF}{MTBF+MTTR}$로 계산한다. 값을 대입하면 $A = \dfrac{120}{120+10} = \dfrac{120}{130} \approx 0.923$이므로 92.3[%]가 된다.

지표파는 대지의 도전율이 낮을수록 감쇠가 크게 일어나는데, 강이나 호수·바다·습지에 비해 사막은 건조하고 도전율이 매우 낮아 지표파 감쇠가 가장 크게 나타난다.

바다는 도전율이 높아 감쇠가 가장 적고, 강·호수·습지는 수분을 포함해 사막보다는 감쇠가 작다.

주기억장치 용량이 $64[\mathrm{Mbyte}] = 2^{26}[\mathrm{byte}]$이므로 주소는 26비트로 표현된다.

블록 크기가 $4[\mathrm{byte}] = 2^2[\mathrm{byte}]$이므로 블록 내 위치를 나타내는 데 2비트가 쓰이고, 연관사상(Associative Mapping)은 세트 인덱스가 따로 없어 나머지 $26-2=24$비트가 그대로 태그로 쓰인다.

컴퓨터에서 정수를 표현하는 방식으로는 부호와 절대치, 1의 보수, 2의 보수 표현이 대표적으로 쓰인다.

양자화 표현은 연속적인 아날로그 신호를 이산적인 값으로 근사하는 신호처리 개념으로, 컴퓨터 내부의 수 표현 방식을 가리키는 용어가 아니다.

일정한 클록 신호에 맞춰 데이터를 주고받는 방식은 동기식 인터페이스의 특징이며, 비동기 인터페이스는 공통 클록 없이 각 문자 앞뒤에 붙는 시작·정지 비트로 동기를 맞춘다.

시작·정지 비트로 동기를 맞추고, 송수신 장치 간 속도 차이가 클 때 쓰이며 주로 직렬 데이터 전송에 사용된다는 나머지 설명은 비동기 인터페이스의 특징으로 옳다.

3초과 코드(Excess-3 Code)는 어떤 숫자의 코드값과 그 숫자의 9의 보수(9에서 뺀 값)에 해당하는 코드값이 서로 1의 보수 관계를 이루는 대표적인 자기보수 코드이다.

BCD 코드는 단순 8421 가중치 코드이고, 그레이 코드는 인접한 값 사이에 1비트만 바뀌는 코드, 해밍 코드는 오류 검출·정정을 위한 코드로 자기보수 성질과는 관련이 없다.

예약이나 증권 매매처럼 요청이 발생하는 즉시 처리해 그 결과를 곧바로 반영해야 하는 서비스에는 실시간 처리 시스템이 적합하다.

일괄 처리는 자료를 모아 두었다가 한꺼번에 처리하는 방식이고, 시분할·분산 처리는 여러 사용자·작업을 나누어 처리하는 데 초점이 있어 즉각적인 응답이 핵심인 예약·증권 업무에는 맞지 않는다.

25를 8비트 이진수로 나타내면 $00011001$이고, 2의 보수는 각 비트를 반전한 뒤 1을 더해 구한다.

$00011001 \rightarrow 11100110\ (\text{반전}) \rightarrow 11100111\ (+1)$이 되어, -25는 11100111로 표현된다.

서로 다른 명령어와 데이터를 여러 프로세서가 동시에 처리하는 진정한 의미의 병렬 처리 구조는 MIMD이며, 대부분의 다중 프로세서·다중 컴퓨터 시스템이 이 구조에 속한다.

SISD는 단일 명령어·단일 데이터, SIMD는 단일 명령어로 여러 데이터를 동시 처리, MISD는 여러 명령어가 하나의 데이터를 처리하는 구조로 실제 시스템에서는 거의 쓰이지 않는다.

여러 프로그램이 하나의 프린터를 동시에 쓸 수 없으므로, 출력할 내용을 디스크 같은 논리 장치에 임시 저장해 두었다가 프로그램이 끝나면 순서대로 실제 출력하는 방식을 스풀링(Spooling)이라 한다.

채널과 DMA는 입출력 전송 자체를 CPU 개입 없이 처리하는 기법이고, 가상머신은 하나의 컴퓨터를 여러 개의 독립된 시스템처럼 사용하는 기술로 프린터 공유 목적과는 다르다.

8진수를 16진수로 바꿀 때는 2진수를 매개로 사용한다. 8진수 한 자리는 2진수 3비트, 16진수 한 자리는 2진수 4비트에 대응하기 때문이다.

정수부 735를 2진수로 바꾸면 $111\,011\,101$이고, 뒤에서부터 4비트씩 묶으면 $0001\,1101\,1101$ = 1DD가 된다.

소수부 .56을 2진수로 바꾸면 $.101\,110$이고, 앞에서부터 4비트씩 묶으면 $1011\,1000$ = B8이 된다.

합치면 16진수 값은 1DD.B8이다.

리눅스(Linux)는 소스코드가 공개되어 있어 누구나 커널과 배포판을 수정·재배포할 수 있는 대표적인 오픈소스 운영체제이다.

반면 Mac OS, MS-DOS, OS/2는 모두 제조사가 소스코드를 독점적으로 관리·배포하는 상용 운영체제로, 사용자가 커널 소스를 자유롭게 고쳐 쓸 수 없다.

전파법령상 준공검사를 받지 않고 운용할 수 있는 무선국은 공해·극지역에 개설한 무선국, 적합성평가를 받은 무선기기를 사용하는 아마추어국, 국가안보를 위해 개설하는 무선국 등으로 한정되어 있다.

육상이동국은 이러한 예외에 해당하지 않으므로 일반 무선국과 마찬가지로 준공검사를 받아야 운용할 수 있다.

법률에서 세부 시행 방법을 하위 법령에 맡기는 것을 '위임'이라 하며, 법률에서 위임된 사항과 그 시행에 필요한 세부 사항을 규정하는 것은 대통령령인 전파법 시행령이다.

무선설비규칙이나 각종 고시는 시행령보다 하위 단계에서 더 세부적인 기술기준 등을 정하는 것이어서 질문이 가리키는 상위 시행규범과는 위계가 다르다.

A3E/H3E 전파의 변조도는 90% 이하이어야 하므로, “90% 이상”이라고 한 1번이 틀리다. VHF대 국제통신용 무선전화장치는 안테나 공급전력을 1W 이하로 낮출 수 있어야 하며, VHF설비의 주파수 전환은 가능한 한 5초 이내에 이루어져야 한다. 또한 선박국 무선전화 송신설비는 J3E 전파 2,182kHz에서 주간 280km 이상의 유효통달거리를 가져야 한다.

전파자원 확보를 위한 시책은 새로운 주파수 이용기술 개발, 이용 중인 주파수의 이용효율 향상, 주파수의 국제등록처럼 자원을 늘리거나 지키기 위해 실제로 수행하는 활동을 말한다.

'전파자원의 개발현황'은 그 자체가 시책(정책적 조치)이 아니라 현황 파악의 대상일 뿐이므로 시책과는 성격이 다르다.

무선설비 변조특성 기술기준의 핵심은 변조로 인해 점유주파수대폭이 필요 이상으로 넓어지지 않도록 제한하는 데 있다. 진폭변조 송신장치의 변조도가 100[%]를 넘지 않아야 하고, 주파수변조 송신장치는 정해진 최대주파수편이의 범위를 넘지 않아야 하며, 최고 변조주파수에서도 안정적으로 동작해야 한다는 요건은 모두 이 취지에 맞는 옳은 설명이다.

반면 변조에 의해 점유주파수대폭이 '충분하여야 한다'는 표현은 대역폭이 불필요하게 확대되는 것을 허용하는 것처럼 읽혀, 대역폭 확대를 막으려는 기술기준의 취지와 어긋난다.

전파이용 촉진·보호를 위한 연구는 기술기준, 위성망 혼신조정기준, 전자파 흡수율 측정처럼 제도·정책 운영에 필요한 범위의 연구를 말한다.

'수정발진자에 대한 연구'는 특정 부품 단위의 기술 연구로, 앞의 항목들과 달리 전파관리 정책 차원의 연구 범위에서 벗어난다.

의무항공기국의 예비전원은 주전원이 끊어진 상황에서도 항행안전에 필요한 무선설비를 30분 이상 동작시킬 수 있는 성능을 가져야 한다.

비상시에도 관제기관과의 교신과 항법 지원이 최소한의 시간 동안은 끊기지 않도록, 예비전원의 지속시간을 기준으로 정해 둔 것이다.

디지털선택호출장치(DSC)·DSC전용수신기·고기능그룹호출수신기(EGC)를 갖춘 의무선박국은 조난·안전통신 기능이 정상 작동하는지 확인하기 위해 항해 중 매일 1회 이상 그 기능을 시험하여야 한다.

이는 1회성 점검이 아니라 항해 기간 내내 반복되는 일상 점검 의무라는 점이 핵심이다.

전파법령상 무선국 허가의 유효기간은 원칙적으로 5년으로 정해져 있다. 이동지구국·우주국·육상이동국을 각각 5년으로 짝지은 것은 이 원칙에 맞는 설명이다.

따라서 방송국만 2년으로 짝지어 놓은 것이 이 기준에서 벗어난 잘못된 연결이다.

적합성평가가 취소된 자는 취소처분을 받은 날부터 1년의 범위에서 취소된 사항과 같은 기자재에 대한 적합성평가를 다시 받을 수 없다.

이는 부적합 기자재의 재유통을 막기 위한 일정 기간의 제한 조치이다.