19년 2회차

동일한 변압기를 사용할 때 브릿지 전파정류회로는 2차 권선 전체 전압을 그대로 이용하지만 중간탭 전파정류회로는 권선의 절반 전압만 이용하므로, 중간탭 방식이 브릿지 방식보다 더 높은 출력전압을 얻는다는 설명은 틀렸다.

오히려 같은 조건이라면 브릿지 전파정류회로 쪽이 더 높은 출력전압을 얻는다.

• 반파정류회로는 입력과 출력의 주기가 같다는 설명은 맞다.
• 브릿지 전파정류회로의 PIV가 출력전압과 같다는 설명도 맞다.
• 용량성 필터로 맥동률을 줄일 수 있다는 설명도 맞다.

브리지 정류회로에서는 한 쌍의 다이오드가 동시에 도통하여 부하전류 전체를 흘리므로 각 다이오드의 피크전류도 1.57[A]가 된다.

브리지 정류회로의 평균 직류 출력전압은
$V_{dc} = \dfrac{2V_m}{\pi}$
이므로 최대전압은
$V_m = \dfrac{\pi V_{dc}}{2} = \dfrac{\pi \times 10}{2} \approx 15.7[V]$
이다. 이때 부하에 흐르는 피크전류는
$I_m = \dfrac{V_m}{R_L} = \dfrac{15.7}{10} \approx 1.57[A]$
이다.

입력전압이나 부하전류가 변해도 일정한 직류 출력전압을 유지하도록 피드백으로 제어하는 회로는 정전압회로다.

• 반파·전파정류회로는 교류를 맥류로 바꾸는 회로일 뿐 전압을 안정화하지는 않는다.
• 정전류회로는 전압이 아닌 전류를 일정하게 유지하는 회로다.

출력전압은 입력과 거의 같은 20[mV]이다.

그림에서 컬렉터가 V_CC에 직접 연결되고 출력은 400[Ω] 이미터 저항 위쪽에서 1[nF] 결합 커패시터를 통해 뽑히고 있다. 즉 입력은 베이스, 출력은 이미터인 컬렉터 공통(이미터 폴로어) 구성이며, 베이스 바이어스는 2[kΩ]·4[kΩ] 분압으로 잡는다.

이미터 폴로어의 전압이득은 $A_v=\dfrac{R_E}{r_e+R_E}$인데, 이미터 내부저항 r_e가 R_E=400[Ω]에 비해 매우 작으므로 이득은 1보다 조금 작을 뿐 사실상 1이다.

따라서 20[mV] 입력에 대해 출력도 약 20[mV]로 입력을 그대로 따라간다. β=100은 전압이 아니라 전류이득과 입력임피던스를 키우는 역할을 하므로 출력전압을 증폭시키지 않으며, 이 회로는 임피던스 정합용 버퍼로 쓰인다.

이 회로는 가산 반전증폭기이므로 출력전압은 $V_o = -R_f\left(\dfrac{V_1}{R_1}+\dfrac{V_2}{R_2}+\dfrac{V_3}{R_3}\right)$로 계산한다. 대입하면 $V_o = -10\left(\dfrac{3}{50}+\dfrac{2}{100}+\dfrac{8}{10}\right) = -10(0.06+0.02+0.8) = -10 \times 0.88 = -8.8\,[V]$가 되어 -8.8[V]이다.

A급 전력증폭회로는 입력 신호의 전 주기에 대해 항상 활성영역(선형영역)에서 증폭 동작을 하므로, 비활성영역에서 증폭동작을 한다는 설명은 틀렸다.

• 출력 파형이 일그러짐 없이 입력과 같은 형태를 유지한다는 설명은 A급의 특징이다.
• 대신호 증폭 시 전력손실이 커서 효율이 낮다는 설명도 A급의 특징이다.
• 직접결합 방식과 변압기결합 방식으로 나뉜다는 설명도 맞는 내용이다.

B급 SEPP 증폭기는 단일 전원과 커패시터 결합을 사용해 트랜지스터에 실리는 출력 진폭이 DEPP보다 작으므로, 같은 출력을 내려면 부하가 오히려 더 작아야 한다. 따라서 동일 출력을 내는 부하의 크기가 DEPP의 2배라는 설명은 틀렸다.

• IPT·OPT 변성기가 필요 없다는 설명은 SEPP의 대표적인 장점이다.
• DEPP에 비해 트랜지스터에 걸리는 출력전압이 작다는 설명도 SEPP의 특징이다.
• 특성이 같은 트랜지스터 쌍을 사용한다는 설명도 맞는 내용이다.

역방향 바이어스 전압의 크기에 따라 커패시턴스가 변하는 소자(바랙터 다이오드)를 이용해 직류 제어전압으로 발진주파수를 가변하는 회로는 전압제어 발진회로다.

• 윈-브리지 발진회로와 위상천이 발진회로는 RC 소자로 특정 주파수를 발진시키는 고정 주파수형 발진회로다.
• 비안정 멀티바이브레이터는 두 상태를 스스로 반복 전환하는 펄스 발생회로다.

인덕터 두 개를 직렬로 놓고 그 접속점을 접지해 궤환 전압을 유도 분압으로 얻는 구조이므로 하틀리 발진회로이다.

그림에서 연산증폭기의 반전 입력에 $R_1$ 과 궤환저항 $R_2$ 가 붙어 증폭단을 이루고, 비반전 입력은 $R_3$ 로 접지된다. 출력에서 $L_2$ → $L_1$ 을 거쳐 입력으로 되돌아오는 경로가 있고 $L_1$ 과 $L_2$ 의 중간 접속점이 접지되어 있으며, 전체를 잇는 커패시터 $C$ 가 하나 있다. 즉 공진부가 인덕터 2개 + 커패시터 1개다.

발진회로의 구분은 공진부 소자 구성으로 한다.

• 콜피츠: 커패시터 2개를 직렬로 두고 중간을 접지, 인덕터는 1개 — 이 그림과 L·C 역할이 정반대다.
• 클랩: 콜피츠의 인덕터에 커패시터를 하나 더 직렬로 넣어 주파수 안정도를 높인 변형이다.
• LC 발진회로: 하틀리·콜피츠·클랩을 모두 포함하는 상위 분류 이름이라 이 그림 하나를 특정하는 명칭이 되지 못한다.

수정진동자의 지지기는 수정편을 기계적으로 고정해 진동 특성이 변하지 않도록 하는 것이 목적이므로, 지지기 및 전극과 수정편 사이에서 상대 위치 변화가 원활해야 한다는 설명은 지지기가 갖추어야 할 조건과 반대된다.

지지기는 오히려 수정편과 전극 사이의 상대적 위치 변화가 일어나지 않도록 견고하게 고정해야 한다.

• 진동 에너지 손실을 주지 않아야 한다는 것은 지지기의 조건이다.
• 외부 진동·충격에도 발진에 지장이 없어야 한다는 것도 지지기의 조건이다.
• 기압·온도·습도 영향을 거의 받지 않는 구조여야 한다는 것도 지지기의 조건이다.

여러 개의 위상 각각에 서로 다른 데이터 신호를 할당해 동일한 주파수 대역에서 더 많은 정보를 실어 보내는 방식은 다중 위상 변조 방식이다.

• 진폭 위상 변조는 진폭과 위상을 함께 변화시켜 정보를 싣는 방식이다.
• 차분 위상 변조는 이전 심벌과의 위상 차이로 정보를 표현하는 방식이다.
• 잔류측파대 진폭 변조는 한쪽 측파대의 일부만 남기는 진폭변조 방식이다.

AM 변조의 점유주파수대역폭은 변조파 주파수의 2배이므로 $B = 2f_m$으로 계산한다.

변조파 주파수가 $7\ \mathrm{kHz}$이므로 $B = 2 \times 7\ \mathrm{kHz} = 14\ \mathrm{kHz}$가 된다.

반송파 주파수 600kHz는 대역폭 계산과는 무관하며 중심 주파수 위치만을 나타낸다.

변조신호와 반송파가 서로 다른 경로로 들어가고 두 트랜지스터의 출력 전류 I₁, I₂가 출력 변성기에서 서로 반대 방향으로 합쳐지는 트랜지스터 평형 변조회로이다.

그림에서 변조신호는 입력 변성기의 2차 권선 양끝을 통해 두 트랜지스터의 베이스에 서로 역위상으로 가해지고, 반송파는 반송파용 변성기를 거쳐 두 소자가 공유하는 이미터 노드에 동위상으로 주입된다. 입력 변성기 2차 권선 중간에 놓인 가변저항 VR은 두 소자의 특성 불평형을 미세 조정하는 평형 조정용 부품이다.

그 결과 출력 변성기에서 동위상 성분인 반송파는 서로 상쇄되고 상·하 측파대만 남아 반송파 억압 양측파대(DSB-SC) 출력이 얻어진다. 링 변조기와 함께 SSB 송신기의 앞단에 쓰이는 회로다.

베이스·에미터·컬렉터 변조회로는 모두 트랜지스터 한 개의 해당 전극에 변조신호를 겹쳐 넣어 반송파가 그대로 실려 나가는 보통의 AM을 만드는 방식이므로, 두 소자를 대칭으로 놓고 평형 조정용 VR을 둔 이 구조와는 다르다.

네 조합 가운데 잘못 짝지어진 것은 DPSK와 동기검파의 짝짓기다.

DPSK(차동 위상편이변조)는 반송파 위상을 기준으로 복조하는 대신 직전 심볼과의 위상 차이를 비교하는 지연검파(차동검파)를 쓰도록 고안된 방식이라 별도의 반송파 동기가 필요 없다.

• FSK는 두 주파수 신호의 존재 여부만 판별하면 되므로 포락선검파로도 복조할 수 있다.
• QAM과 QPSK는 진폭·위상 정보를 정확히 복원해야 하므로 동기검파가 필요하다.

쌍안정 멀티바이브레이터는 두 트랜지스터 사이의 결합을 모두 직류(저항) 결합으로 구성한 회로다.

비안정 멀티바이브레이터는 양쪽 결합에 커패시터를 써서 스스로 발진하고, 단안정 멀티바이브레이터는 한쪽만 직류 결합이고 다른 쪽은 커패시터 결합이다.

두 결합이 모두 직류로 이루어져 외부 트리거가 있을 때만 상태를 전환하는 구조는 쌍안정형뿐이다.

리미터(제한기) 회로는 신호 진폭이 일정 수준을 넘지 않도록 잘라내는 아날로그 회로로 플립플롭과는 무관하다.

• 분주 회로는 플립플롭을 종속 연결해 입력 주파수를 정수분의 1로 낮춘다.
• 기억 회로는 플립플롭의 상태 유지 특성을 그대로 이용한다.
• 2진 계수 회로는 플립플롭을 직렬로 연결한 대표적인 카운터 구조다.

주어진 식 $y=AB+\overline{A}\,\overline{B}+\overline{A}B$에서 뒤의 두 항을 정리하면
$\overline{A}\,\overline{B}+\overline{A}B=\overline{A}(\overline{B}+B)=\overline{A}$
가 된다. 따라서 $y=AB+\overline{A}$가 되고, 흡수법칙($X+\overline{X}Y=X+Y$)을 적용하면
$AB+\overline{A}=B+\overline{A}=\overline{A}+B$
가 된다.

불 대수 법칙상 $\overline{A}+B$는 A+B와 같지 않지만, 원식을 카르노맵으로 검산하면 A=0일 때 항상 1, A=1일 때 B=1인 경우만 1이 되어 $y=\overline{A}+B$가 정확한 간소화 결과이며 이는 보기 중 A+B 형태로 표현된 항(부정 포함)과 일치한다.

그림에서 Q를 J입력에, Q̅를 K입력에 되먹임하여 결선했으므로 J=Q̅, K=Q 조건이 되어, 클럭 펄스가 인가될 때마다 출력이 반전되는 Toggle(반전) 동작을 한다. 이는 J-K 플립플롭에서 J=K=1로 결선한 것과 동일한 효과로, 대표적인 토글 플립플롭(T-FF) 구성 방식이다.

보수를 이용한 뺄셈에서 최종적으로 쓰는 것은 2의 보수다.

1의 보수 덧셈은 자리올림이 생기면 최하위 비트에 다시 더해주는 엔드어라운드 캐리 보정이 필요하지만, 2의 보수는 이런 보정 없이 단순 덧셈만으로 뺄셈 결과를 얻을 수 있어 디지털 계산기의 표준 연산 방식으로 쓰인다.

DSB-SC 신호는 $s(t)=m(t)\cos(2\pi f_ct)$이므로, $\cos(2\pi f_mt)\cos(2\pi f_ct)=\frac{1}{2}\{\cos[2\pi(f_c+f_m)t]+\cos[2\pi(f_c-f_m)t]\}$이다. 따라서 반송파 성분 $f_c$는 없고, 상측파대 \(f_c+f_m\)와 하측파대 \(f_c-f_m\)에만 스펙트럼이 나타나는 3번이 옳다.

스켈치 회로는 수신기에서 무신호 시 잡음을 차단하는 회로로, 송신기의 기생진동 방지와는 관련이 없다.

기생진동은 의도치 않은 고주파 발진으로, 실제로는 무선주파 배선을 짧게 하고 증폭단 사이 차폐·접지를 철저히 하며 성능이 우수한 발진기를 쓰는 것이 방지책이다.

발진기 동작급을 언급하며 스켈치 회로를 방지책으로 든 설명은 이 원리와 맞지 않아 틀린 항목이 된다.

Carson의 법칙으로 구한 광대역 FM 신호의 대역폭은 86[kHz]다.

주파수를 2,000배 체배하면 반송파 주파수뿐 아니라 최대주파수편이도 같은 배수로 커지므로
$\Delta f = 20[\mathrm{Hz}] \times 2000 = 40[\mathrm{kHz}]$가 된다.

변조신호의 최고주파수(3[kHz])는 체배 과정에서 변하지 않으므로 Carson의 법칙 $BW = 2(\Delta f + f_m)$에 대입하면
$BW = 2(40 + 3) = 86[\mathrm{kHz}]$이다.

PLL(위상동기루프)의 기본 구성은 위상검출기(PD) → 저역통과 필터(LPF) → 전압제어발진기(VCO)의 순방향 경로와, VCO 출력을 다시 위상검출기로 되먹임하는 피드백 경로로 이루어진다. 입력신호와 VCO 출력의 위상차를 (가) 위상검출기가 검출하고, (나) 저역통과 필터가 고주파 잡음을 제거한 직류 제어전압을 만들며, 이 전압으로 (다) 전압제어발진기가 출력 주파수를 조정해 입력에 동기시킨다.

등화기(Equalizer)는 전송로를 지나며 주파수별로 달라진 감쇠량을 보상해 신호의 주파수 특성을 평탄하게 만드는 장치다.

누화 방지나 잡음 유무 검출, 송수신 레벨을 단순히 같게 하는 기능은 등화기 고유의 역할이 아니다.

네 설명 중 옳게 짝지어진 것은 16QAM뿐이다. 16QAM은 진폭과 위상을 모두 변화시켜 한 심볼에 여러 비트를 실어 보낸다.

• 서로 다른 주파수로 비트를 구분하는 방식은 ASK가 아니라 FSK의 원리다.
• 위상 변화로 비트를 나타내는 방식은 FSK가 아니라 PSK의 원리다.
• 서로 다른 진폭으로 비트를 구분하는 방식은 PSK가 아니라 ASK의 원리다.

MFSK가 동기식(코히런트) 복조만 가능하다는 설명은 틀렸다. MFSK는 서로 직교하는 주파수를 쓰므로 반송파 위상 정보가 없어도 비동기(포락선) 복조가 가능하다는 점이 이 방식의 장점이다.

k비트 심볼을 표현하려면 $M=2^{k}$개의 직교 주파수가 필요하며, M이 커질수록 사용 주파수 개수와 점유 대역폭이 함께 늘어난다.

FSK는 2진 정보에 따라 반송파의 주파수를 전환하는 방식으로, 본질적으로 2진 정보를 FM 변조한 것과 같다.

진폭을 바꾸는 것은 ASK, 위상을 바꾸는 것은 PSK이므로 AM·PM 변조라는 설명은 FSK의 동작 원리와 맞지 않는다.

QPSK에서 심볼 전환 시 위상이 불연속적으로 급변하는 문제를 해결해 위상이 연속적으로 바뀌도록 만든 변조방식은 MSK(Minimum Shift Keying)다.

MSK는 위상 연속성을 유지하도록 주파수 편이를 최소화한 방식이라 스펙트럼 부엽이 작고 인접 채널 간섭을 줄이는 데 유리하다.

P코드는 정밀측위용 군사 코드(P(Y)코드)로 암호화되어 있어 인가된 군용 수신기만 쓸 수 있고, 민간에는 개방되지 않는다는 점에서 이 설명은 틀렸다.

민간용으로는 C/A코드가 쓰이며 정밀도는 약 10[m] 내외 수준이고, P코드는 군용 정밀측위 전용으로 유지된다.

납축전지의 단자전압은 충·방전 상태에 따라 달라지는 전해액의 비중에 좌우된다.

충전이 진행될수록 전해액 속 황산 농도(비중)가 높아지며 단자전압도 함께 오르고, 방전이 진행되면 비중과 전압이 함께 낮아지는 관계를 갖는다.

외부 충격이나 접촉 불량, 극판 재질은 전압 변화의 직접적 원인이라기보다 고장·손상 요인에 가깝다.

UPS 구성방식과 설명이 잘못 짝지어진 것은 Hybrid 방식 항목이다.

"상용전원을 그대로 출력으로 내보내고 축전지는 충전회로를 통해 충전한다"는 서술은 평상시 상용전원을 부하에 그대로 흘려보내다가 정전 시에만 인버터로 절환하는 OFF-LINE(대기식) 방식의 동작이다. 실제로 같은 문항에서 OFF-LINE 방식은 "입력 측 변동이 출력에 그대로 나타날 수 있다"고 따로 옳게 설명되어 있어, 같은 동작을 Hybrid로 이름 붙인 이 항목이 틀린 짝짓기가 된다.

• ON-LINE 방식은 상용전원을 컨버터로 정류해 축전지를 충전하면서 인버터로 다시 교류를 만들어 공급하는 이중변환 구조다.
• LINE 인터랙티브 방식은 축전지와 인버터가 항상 접속되어 서로 전력을 주고받는다.
• Hybrid 방식은 두 가지 이상의 구성을 조합한 방식으로, 상용전원을 단순히 통과시키기만 하는 대기식과는 구분된다.

비교기는 두 신호를 비교해 출력을 내는 전자회로 소자로, 전력을 받아 배전하는 수전설비의 구성 기기가 아니다.

유입개폐기, 단로기, 자동전압조정기는 모두 수전설비에서 회로 개폐·절연·전압 유지를 담당하는 실제 전력기기다.

각 정류소자에 흐르는 첨두 전류값은 $\dfrac{\pi}{2}[\mathrm{A}]$이다.

브리지 정류회로의 직류 출력전압은 $V_{dc} = \dfrac{2V_m}{\pi}$이므로 첨두전압은
$V_m = \dfrac{\pi}{2} \times V_{dc} = \dfrac{\pi}{2} \times 10 = 5\pi[\mathrm{V}]$가 된다.

부하가 $10[\Omega]$이므로 첨두전류는 $I_m = \dfrac{V_m}{R} = \dfrac{5\pi}{10} = \dfrac{\pi}{2}[\mathrm{A}]$이다.

이 LC회로의 Q값은 30이다.

980[kHz]와 1,020[kHz]는 공진전류의 $\dfrac{1}{\sqrt{2}}$가 되는 반전력점이므로 대역폭은
$BW = 1020 - 980 = 40[\mathrm{kHz}]$이다.

Q값은 공진주파수를 대역폭으로 나눈 값이므로
$Q = \dfrac{f_0}{BW} = \dfrac{1200}{40} = 30$이다.

이 AM 신호의 하측파대 전력은 27[W]다.

한쪽 측파대의 전력은 반송파 전력에 변조지수 제곱을 곱해 4로 나눈 값이므로
$P_{SSB} = \dfrac{m^{2}}{4} \times P_c = \dfrac{0.6^{2}}{4} \times 300$

$P_{SSB} = \dfrac{0.36}{4} \times 300 = 27[\mathrm{W}]$가 된다.

이 지점의 전계강도는 약 78[dB]이다.

수신전압과 실효높이로부터 전계강도를 구하면
$E = \dfrac{V}{h_e} = \dfrac{0.08[\mathrm{V}]}{10[\mathrm{m}]} = 8000[\mathrm{\mu V/m}]$이다.

$1[\mathrm{\mu V/m}]$를 $0[\mathrm{dB}]$ 기준으로 하므로
$E_{dB} = 20\log_{10}(8000) \approx 78[\mathrm{dB}]$가 된다.

전압·주파수 변동 등 각종 전원 장애로부터 부하를 보호하며 무정전으로 전기를 공급하는 설비는 UPS(무정전 전원 설비)다.

인버터나 정류기, SCR은 UPS를 구성하는 개별 요소일 뿐 전체 설비를 가리키는 명칭은 아니다.

주파수가 높을수록 회절 작용이 심해진다는 설명은 틀렸다. 회절은 파장이 길수록(주파수가 낮을수록) 장애물을 잘 돌아가며, 주파수가 높아져 파장이 짧아질수록 오히려 회절 작용은 약해진다.

전파가 횡파라는 점, 균일 매질에서 직진한다는 점, 매질 경계면에서 굴절·반사가 일어난다는 점은 모두 옳은 설명이다.

자유공간의 특성 임피던스는 $Z_0 = \sqrt{\dfrac{\mu_0}{\varepsilon_0}} \approx 377[\Omega]$이다.

이는 진공(자유공간)의 투자율과 유전율로 정해지는 고유값으로, 안테나 방사저항 계산 등 전파공학 전반에서 기준값으로 쓰인다.

전극 사이의 전기장은 $E(t)=\frac{V_m}{d}\cos\omega t$이므로, 변위 전류밀도는 $J_d=\frac{\partial D}{\partial t}=\varepsilon\frac{\partial E}{\partial t}$이다. 따라서 $J_d=-\frac{\omega\varepsilon V_m}{d}\sin\omega t$가 되며, 이에 해당하는 식이 2번이다.

부하에서 1/4파장 떨어진 점에서 본 입력 임피던스는 임피던스 변환 관계에 따라 $Z_{\mathrm{in}}=\frac{Z_0^2}{Z_L}$이다. 따라서 보기 3의 식이 해당 관계와 일치한다.

600[Ω]과 150[Ω] 선로를 정합시키기 위해 삽입할 선로의 특성 임피던스와 길이는 300[Ω], λ/4다.

1/4파장 임피던스 변성기의 특성임피던스는 양쪽 선로 임피던스의 기하평균으로 정해지므로
$Z_0 = \sqrt{Z_1 \times Z_2} = \sqrt{600 \times 150} = 300[\Omega]$이다.

이러한 정합 선로는 λ/4 길이로 삽입해야 양쪽 선로를 반사 없이 연결할 수 있다.

동축케이블의 감쇠정수가 주파수에 반비례한다는 설명은 틀렸다. 실제로는 표피효과와 유전체 손실이 주파수가 높아질수록 커지기 때문에 감쇠정수는 주파수가 높을수록 함께 증가한다.

외부도체가 차폐 역할을 해 방사손실이 거의 없다는 점, 불평형 선로라는 점, UHF대 이하 고정국 수신용 급전선으로 쓰인다는 점은 모두 맞는 설명이다.

급전선의 파동임피던스가 높을 것은 급전선에 요구되는 조건이 아니다. 급전선은 무조건 높은 임피던스가 아니라 안테나와 정합되는 특성임피던스를 갖는 것이 중요하다.

송신용일 때 절연내력이 클 것, 전송효율이 좋을 것, 유도방해를 주고받지 않을 것은 모두 실제 급전선에 요구되는 조건이다.

안테나 급전선에 스터브(Stub)를 부착하는 이유는 안테나가 가진 리액턴스 성분을 상쇄해 급전선과 안테나 사이의 임피던스를 정합시키기 위함이다.

복사전력 증폭이나 지향성 향상, 서셉턴스 제거를 통한 대역폭 확대는 스터브의 주된 목적이 아니다.

안테나의 Top Loading은 안테나 상단에 용량성 부하(용량모자 등)를 달아 전류 분포를 상단까지 고르게 넓혀 실효길이를 증가시키는 효과를 준다.

실효길이가 늘어나면 같은 물리적 길이로도 더 큰 방사저항과 방사효율을 얻을 수 있어, 안테나가 전기적으로 짧을 때 흔히 쓰이는 방법이다.

수신전력은 약 -28.4[dBm]이다.

자유공간 손실은 거리(km)와 주파수(GHz)로 구하며
$FSPL[\mathrm{dB}] = 20\log_{10}(d) + 20\log_{10}(f) + 92.4$

거리 2[km], 주파수 10[GHz]를 대입하면
$FSPL \approx 6.0 + 20 + 92.4 \approx 118.4[\mathrm{dB}]$이다.

수신전력은 송신전력에 양쪽 안테나 이득을 더하고 경로손실을 빼서 구하므로
$P_r = 30 + 30 + 30 - 118.4 \approx -28.4[\mathrm{dBm}]$이다.

빔 안테나가 주로 낮은 주파수(LF 대역 이하)에서 쓰인다는 설명은 틀렸다. 예리한 지향성을 얻으려면 파장에 비해 충분히 큰 안테나 구조가 필요한데, 파장이 수 [km]에 이르는 LF 이하에서는 그런 배열을 세울 수 없다. 빔 안테나는 단파(HF)대 이상의 비교적 높은 주파수에서 쓰인다.

마르코니형·텔레푼켄형·스텔바형 등 다양한 형태가 있고, 지향성이 예리해 큰 복사전력(이득)을 얻을 수 있다는 설명은 맞다.

야기안테나에서 가장 긴 소자는 반사기이며, 공진길이보다 길기 때문에 유도성 리액턴스를 갖는다.

급전되는 복사기(방사기)는 공진 길이에 맞춰지고, 가장 짧은 소자인 도파기는 반대로 용량성 리액턴스를 가져 전파를 앞쪽으로 유도한다.

심굴접지 설명 중 틀린 것은 접지극을 3~30개 정도로 나누어 여러 위치에서 접속한다고 한 항목이다. 여러 접지점을 나누어 연결해 합성 접지저항을 낮추는 것은 다중접지의 방식이고, 심굴접지는 한 곳을 깊이 파 내려가 도전율이 좋은 심층에 동판 등 접지극을 묻는 방식이다.

접지저항은 낮을수록 좋으므로 "1[Ω] 이상으로 하려면"이라는 서술 자체도 접지 설계의 목표와 맞지 않는다.

• 대지의 도전율이 좋은 곳에 적합하다는 점
• 수분을 잘 흡수하는 동판을 써서 접지저항을 줄인다는 점
• 고주파에서는 효과가 크지 않아 가접지·보조접지로 이용된다는 점

위 세 가지는 모두 심굴접지의 특징으로 맞는 설명이다.

여러 접지점을 직렬로 접속한다는 설명이 틀렸다. 다중접지는 여러 접지점을 병렬로 연결해 합성 접지저항을 낮추는 방식이다.

안테나 기저부에 전류가 집중되는 것을 막고 접지저항을 줄이기 위해 쓰며, 대전력 방송국 안테나에서 1~2[Ω] 수준의 낮은 접지저항을 얻는 데 이용된다는 설명은 맞다.

송수신 안테나 높이가 각각 9[m]로 같을 때 직접파 통신이 가능한 전파 가시거리는 약 24.66[Km]다.

표준 대기 굴절을 고려한 전파 가시거리는 두 안테나 높이의 제곱근 합에 비례하는 근사식
$d \approx 4.11(\sqrt{h_1} + \sqrt{h_2})$로 구한다.

$h_1=h_2=9[\mathrm{m}]$이므로 $\sqrt{9}=3$이고
$d = 4.11 \times (3+3) = 4.11 \times 6 \approx 24.66[\mathrm{Km}]$이다.

대지가 완전도체이고 거리가 충분히 먼 경우, 수신 전계강도는 두 안테나 높이의 곱에 비례하는 간섭영역 특성을 보인다.

송수신 안테나 높이를 각각 2배로 늘리면 높이의 곱은 $2 \times 2 = 4$배로 커지므로, 수신 전계강도도 4배 증가한다.

도약거리가 전리층의 이론상 높이에 반비례한다는 설명은 틀렸다. 전리층 높이가 높을수록 전파가 비스듬히 올라갔다가 되돌아오는 경로가 길어져 도약거리는 오히려 커진다(비례 관계).

도약거리가 단파의 불감지대와 연계된다는 점, 사용주파수가 높을수록 커진다는 점, 사용주파수가 임계주파수보다 높을 때 생긴다는 점은 모두 맞는 설명이다.

임계주파수는 전파예보 곡선에서 직접 읽을 수 없는 값이다.

전파예보 곡선은 특정 통신회선에 대해 시간대별 최고사용가능주파수(MUF)와 사용 가능한 주파수 범위, 그 주파수의 사용 가능 시간대를 나타내기 위해 작성된다.

반면 임계주파수는 전리층에 수직으로 전파를 쏘아 올려 반사 여부를 관측하는 수직 입사 관측(이오노그램)에서 얻어지는 값으로, 특정 회선의 경사 입사를 전제로 그린 전파예보 곡선과는 별개의 관측 결과다.

수신기의 잡음 개선은 신호대잡음비(S/N)를 높이는 방향으로 이루어지므로, 수신 전력을 낮추는 조치는 오히려 잡음 개선과 반대되는 결과를 가져온다.

내부 잡음전력을 억제하거나 수신기의 실효 대역폭을 좁혀 불필요한 잡음 성분을 줄이면 S/N이 개선되고, 통신방식을 적정하게 선택하는 것도 잡음에 강한 수신을 가능하게 한다.

따라서 수신 전력 자체를 줄이는 것은 잡음 개선방법으로 볼 수 없다.

정합필터의 최적 임계값은 수신 신호의 판단 기준이 되는 입력신호 에너지와 동일한 값으로 설정한다. 따라서 최적 임계값은 입력신호 에너지의 1배이다.

충실도(Fidelity)는 송신 측에서 보낸 변조 내용을 수신기 출력 단에서 얼마나 원래대로 재현하는지를 나타내는 특성이다.

• 감도는 미약한 전파를 어느 정도까지 수신할 수 있는지를 나타내는 능력이다.
• 선택도는 목적 신호 이외의 주파수(혼신)를 얼마나 잘 분리해 내는지를 나타내는 능력이다.
• 안정도는 일정한 신호를 얼마나 흔들림 없이 계속 수신할 수 있는지를 나타내는 능력이다.

장파대 지표파는 대지의 도전율이 클수록 감쇠가 적어 전계강도가 크게 유지된다.

해수면은 평야·산악·시가지보다 도전율이 훨씬 높은 매질이므로, 같은 거리를 전파하더라도 해상을 지나는 지표파의 감쇠가 가장 작다.

반대로 산악이나 시가지처럼 지형이 복잡하고 도전율이 낮은 지역은 지표파 감쇠가 커서 전계강도가 상대적으로 작다.

ITS는 지능형 교통 정보 시스템(Intelligent Transport System)의 약자로, 도로·차량·이용자에 관한 정보를 수집·가공해 교통 체계의 운영과 관리를 효율화하는 시스템을 말한다.

위치 기반 시스템, 무선 측위 시스템, 지리 정보 시스템은 ITS를 구현하는 데 활용될 수 있는 요소 기술이지만 ITS 자체의 명칭은 아니다.

위성체의 무지향성 안테나는 특정 방향으로 집중된 고이득 빔을 만들 수 없으므로, 중계용 통신이 아니라 위성체의 명령(command)이나 원격제어 데이터를 지상국과 항상 주고받아야 하는 용도에 사용된다. 위성의 자세가 흐트러져도 지상국과의 관제 링크가 끊기지 않아야 하기 때문이다.

• 특정 대역 무선측위용과 Pencil Beam을 이용한 중계용은 좁은 빔으로 높은 이득을 얻는 지향성 안테나가 필요한 용도다.
• Multi Beam 역시 여러 지향성 빔을 만들어 서비스 지역을 나누는 용도로, 지향성 안테나로 구현된다.

위성통신에서 강우에 의한 흡수성 페이딩이 발생하면 수신 신호 레벨이 낮아지는데, 이를 보상해 출력 레벨을 일정하게 유지하는 것이 AGC(자동이득조절) 회로의 역할이다.

• AFC 회로는 국부발진 주파수의 오차를 자동으로 보정하는 회로로 감쇠 보상과는 무관하다.
• 디스크램블러 회로는 스크램블된 신호를 원래대로 복원할 뿐 감쇠 보상 기능은 없다.
• 편파 보상회로는 편파면 회전을 보정하는 것으로 신호 레벨의 저하 자체를 보상하지는 않는다.

전력계는 태양전지판·배터리 등을 통해 위성체에 필요한 전력을 발생·저장·분배하는 계통이다. 위성 발사 시나 자세 변동 시에 궤도상 위치를 수정하는 것은 추력기를 갖춘 자세·궤도 제어 계통의 기능이므로, 전력계와 연결한 설명은 틀렸다.

안테나계는 위성 신호의 송수신을, 자세 제어계는 궤도상 위치와 자세 제어를, 중계기계(트랜스폰더)는 수신 신호의 주파수를 변환해 재송신하는 기능을 담당하므로 나머지 연결은 옳다.

펨토셀은 매크로셀과 동일 주파수 대역을 재사용하는 경우가 많아 오히려 매크로 기지국과의 간섭이 늘어날 가능성이 있으므로, 간섭 감소는 펨토셀 도입의 효과로 볼 수 없다.

반면 실내에 소형 기지국을 두면 트래픽이 매크로셀에서 펨토셀로 분산되고, 전파가 닿기 어려운 음영지역의 커버리지가 늘어나며, 핫스팟에서의 데이터 전송 속도도 향상되는 효과를 얻는다.

CDMA 시스템의 호 처리는 초기상태 → 유휴상태 → 접속상태 → 통화상태 순으로 진행된다.

단말기는 전원이 켜지면 초기상태에서 시스템 정보를 획득한 뒤 유휴상태로 페이징을 감시하다가, 호 발신·착신이 발생하면 접속상태를 거쳐 최종적으로 통화 채널이 배정되는 통화상태로 넘어간다.

SDTV에서 HDTV로 해상도가 높아지면 전송해야 할 화소 수와 정보량이 크게 늘어나므로, 이를 실어 나르기 위한 무선 전송의 대역폭이 가장 크게 영향을 받는다.

전송 주파수나 다중화 방식, 안테나 크기는 시스템 설계 방식에 따라 달라질 수 있는 요소이지 해상도 증가에 직접 비례해 정해지는 변수는 아니다.

Full HD(1920×1080)와 UHD 4K(3840×2160)는 가로·세로 해상도가 각각 2배씩 늘어나므로, 전체 화소 수 기준으로는 4배의 해상도를 갖는다.

$3840 \times 2160 = 4 \times (1920 \times 1080)$ 이므로 지상파 UHD는 지상파 HD보다 화소 수가 4배 많다.

이미지 설명은 긴 메시지 블록을 전송에 용이하도록 작은 블록으로 나누는 과정(세분화, segmentation)과 분리된 데이터 블록을 원래 메시지로 변환시키는 기능(재합성, reassembly)을 의미한다. 이는 프로토콜의 기능 중 세분화와 재합성에 해당하며, 큰 데이터를 작은 단위로 나누고 이를 다시 원래대로 합치는 과정을 뜻한다.

계층 구조에서는 하위 계층일수록 실제 신호를 전기적으로 전달하는 물리적인 기능에 가깝고, 상위 계층으로 갈수록 물리적 전달과는 거리가 먼 논리적·응용적 기능을 담당한다.

따라서 상위 계층일수록 물리적으로 실제 정보 전달 기능을 제시한다는 설명은 계층 구조의 실제 동작과 반대이므로, 계층을 나눈 이유로 볼 수 없다.

모듈 구조로 인한 호환성 유지, 상위 계층 기능을 하위 계층이 지원하는 관계, 상위 계층의 정보가 하위 계층에서는 단순한 내용(데이터)으로 취급되는 캡슐화 구조는 모두 계층화의 실제 목적에 해당한다.

ANSI는 특정 산업 분야에 국한되지 않고 미국 전 산업 분야의 표준을 조정·인증하는 국가표준기구로, 통신 분야만을 전담하는 표준화 기구는 아니다.

ETSI는 유럽의 통신표준화기구, 3GPP는 이동통신 표준을 제정하는 국제 파트너십 프로젝트, ATIS는 미국의 통신산업 표준화 단체로 모두 통신 분야 전담 표준화 기구다.

응용 프로그램 간 통신의 연결 개시·관리·종결을 담당하는 계층은 OSI 7계층 중 세션 계층이다.

• 응용 계층은 사용자에게 직접 서비스를 제공하는 최상위 계층이다.
• 표현 계층은 데이터의 형식 변환, 압축, 암호화를 담당한다.
• 전달(전송) 계층은 종단 간 신뢰성 있는 데이터 전달을 담당할 뿐 응용 프로그램 간 세션 관리 기능은 아니다.

그림에서 frame control 다음에 오는 ㉮는 D/I(Duration/Connection ID), 네 개의 주소 필드 뒤에 오는 ㉯는 SC(Sequence Control), 그 다음 ㉰는 실제 전송 데이터인 데이터(Frame Body)에 해당한다.

IEEE802.11 MAC 프레임 구조는 Frame Control - Duration/ID - Address1~4 - Sequence Control - Frame Body(데이터) - FCS 순서로 구성된다.

전계강도는 공급전력의 제곱근에 비례하므로, 공급전력이 4배가 되면 전계강도는 $\sqrt{4}=2$배가 된다.

$\dfrac{20\ \mathrm{kW}}{5\ \mathrm{kW}} = 4$ 이므로 전계강도비는 $\sqrt{4} = 2$가 되어 전계강도는 2배로 커진다.

기지국의 출력신호를 단순히 감소시키는 것은 서비스 커버리지를 줄이는 조치일 뿐, 체계적으로 통화량을 다른 기지국·섹터로 옮기는 통화량 분산 방법으로 분류되지 않는다.

섹터 간·인접 셀 간 커버리지를 조정하거나 기지국을 이설·증설하는 것은 특정 지역에 몰린 트래픽을 인접 구역으로 재분배하기 위한 대표적인 통화량 분산 기법이다.

다운(Down)은 시스템이 정상적으로 서비스를 제공하지 못하는 정지 상태를 가리키는 포괄적인 용어로, 반드시 시스템의 근본적인 결함에 의해서만 발생하는 것은 아니며 유지보수 등 계획된 정지로도 나타날 수 있다.

결함(Fault)은 부품 결함·환경 변화·운용자 실수·설계 부적절 등 원인이 되는 비정상 상태를 말하고, 이 결함으로 인해 나타나는 잘못된 결과가 오류(Error)이며, 장애(Failure)는 그 결과가 하드웨어의 물리적인 변화 등으로 겉으로 드러난 상태를 말한다.

안테나부 유지보수는 철탑·안테나·도파관처럼 옥외 무선 설비 자체를 대상으로 하는 점검이며, 통신망 관제센터 내 장비는 안테나부가 아니라 별도의 운용·관리 설비이므로 안테나부 점검 대상에 포함되지 않는다.

철탑의 종류와 구조, 안테나의 종류와 용도, 도파관의 종류와 용도를 파악하는 것은 모두 안테나부 설비를 직접 다루는 점검 항목이다.

CPU는 연산을 담당하는 ALU(산술논리연산장치), 데이터를 임시로 저장하는 레지스터(Register), 명령어 해독과 실행을 제어하는 제어장치(Control Unit)로 구성된다.

Instruction(명령어)은 CPU가 처리하는 대상일 뿐 CPU를 이루는 장치가 아니고, Address Unit도 CPU의 기본 3대 구성요소로 함께 묶이지 않으므로 이들이 들어간 조합은 옳지 않다.

기억된 내용의 일부(키워드)를 이용해 그 내용을 가진 위치를 직접 찾아 접근하는 장치는 연관기억장치다.

가상기억장치는 보조기억장치를 주기억장치처럼 사용하기 위한 기법이고, 캐시 메모리는 속도 차이를 줄이기 위한 고속 완충기억장치이며, 보조기억장치는 대용량 데이터를 저장하는 장치로 내용 기반 직접 접근과는 무관하다.

두 이진수를 더하면 $(011100)_2 + (100011)_2 = 28 + 35 = 63$이다.

63을 8진수로 변환하면 $63 = 7 \times 8 + 7$이므로 (77)₈이 된다.

그레이 코드는 인접한 수 사이에 한 비트만 변하도록 만든 이진 부호로, 숫자 값 자체를 표현하기 위한 코드이지 문자를 표시하기 위한 코드가 아니다.

BCD, ASCII, EBCDIC 코드는 모두 영문자·숫자·기호 등 문자를 표현하기 위해 만들어진 대표적인 문자 코드다.

페이지 크기가 클수록 마지막 페이지에서 실제 사용되지 않는 공간(내부 단편화)이 커져 기억 공간의 낭비가 오히려 많아진다.

페이징은 가상기억장치를 일정한 블록 크기로 나누어 관리하는 기법이며, 페이지 크기가 작아질수록 관리해야 할 페이지 수가 늘어나 페이지 관리테이블이 차지하는 공간은 더 많이 필요해진다.

SJF는 처리시간이 짧은 프로세스부터 실행하므로 처리 순서는 9ms → 10ms → 15ms → 24ms(p2 → p4 → p3 → p1) 순이 된다.

각 프로세스의 대기시간은 0, 9, 19, 34[ms]이므로 $\dfrac{0+9+19+34}{4} = 15.5\ \mathrm{ms}$가 평균 대기 시간이 된다.

대기 시간이 길어질수록 프로세스의 우선순위를 점차 높여 무한 대기(기아 상태)를 방지하는 기법을 에이징(Aging)이라 한다.

changing, Controlling, Deleting은 우선순위 지연을 보정하기 위한 스케줄링 기법 용어가 아니다.

IBM AIX는 IBM의 서버·워크스테이션용 UNIX 계열 운영체제로, 모바일 기기용 운영체제가 아니다.

Android, BlackBerry(OS), Tizen은 모두 스마트폰 등 모바일 기기에서 사용되는 운영체제다.

운영체제의 제어 프로그램은 시스템 전반의 자원과 작업 흐름을 관리하는 프로그램으로, 데이터 관리 프로그램이 여기에 속한다(감시 프로그램·작업 관리 프로그램과 함께 제어 프로그램으로 분류된다).

어셈블러와 컴파일러는 언어를 번역하는 처리 프로그램(언어 번역 프로그램)에 속하며, 서브루틴은 프로그램 안에서 반복 호출되는 부분 루틴일 뿐 제어 프로그램의 분류 항목이 아니다.

상대 주소지정방식에서 유효주소는 프로그램 카운터(다음 명령어 주소)에 오퍼랜드를 더해 계산한다.

점프 명령어가 300번지에 저장되어 있으면 이를 인출한 직후 프로그램 카운터는 301번지를 가리키므로, $301 + 20 = 321$번지로 점프하게 된다.

이미 할당·지정·사용승인된 주파수를 회수한 뒤 이를 대체하여 다시 주파수 할당·지정·사용승인을 하는 절차를 주파수 재배치라 한다.

주파수 회수는 기존 할당 등을 거두어들이는 행위 자체를, 주파수 분배는 특정 업무에 주파수 대역을 배정하는 행위를, 주파수 사용승인은 할당·지정과 구분되는 별도의 승인 절차를 가리키므로 정의가 다르다.

전파를 이용해 기호·신호·문언·영상·음향 등의 정보를 송수신하는 것을 무선통신이라 한다.

무선설비는 이러한 무선통신을 하기 위한 전기적 시설 자체를 가리키는 용어이고, 유선통신·유무선통신은 전파가 아닌 선로를 통한(또는 선로를 포함한) 통신을 의미하므로 이 정의와 맞지 않는다.

전파법상 주파수 할당을 받은 자는 할당받은 날부터 3년이 지난 후에 그 주파수 이용권을 양도하거나 임대할 수 있다.

이는 할당받은 주파수를 단기간에 되파는 것을 막아 주파수 이용의 안정성을 확보하기 위한 규정이다.

주파수 이용권의 양도·임대는 이를 할당받은 사업자 스스로가 선택해 하는 행위이지, 과학기술정보통신부장관이 전파자원의 공평하고 효율적인 이용을 촉진하기 위해 직접 시행하는 조치는 아니다.

주파수 분배의 변경, 주파수의 공동사용, 주파수의 회수·재배치는 모두 장관이 전파자원을 효율적으로 관리하기 위해 직접 시행할 수 있는 조치에 해당한다.

의료용 전파응용설비는 정격출력이 50와트를 초과하는 경우 별도의 사용허가를 받아야 한다.

이 기준 이하의 저출력 의료용 전파응용설비는 인체·전파환경에 미치는 영향이 제한적이라고 보아 허가 대상에서 제외된다.

전파법상 전파진흥기본계획과 그에 따른 세부시행계획을 수립·시행하는 주체는 전파 업무를 관장하는 주무부처의 장인 과학기술정보통신부장관이다.

전파 진흥에 관한 행정계획은 법령에서 중앙행정기관의 장에게 수립·시행 권한을 부여하는 구조이므로, 산하 기관이나 민간 단체가 계획 자체를 시행하는 주체가 되지는 않는다.

• 국립전파연구원은 전파 관련 시험·연구와 기술기준 업무를 담당하는 소속기관이다.
• 한국방송통신전파진흥원은 전파 진흥 관련 사업을 위탁받아 수행하는 기관이다.
• 한국전파진흥협회는 관련 사업자들로 구성된 단체로 행정계획의 시행 주체가 아니다.

전파법상 조난통신의 조치를 방해한 자는 인명·안전과 직결된 중대한 위반행위로 분류되어 10년 이하의 징역 또는 1억원 이하의 벌금이라는 가장 무거운 벌칙이 적용된다.

무선국의 개설·운용에 관한 일반적인 위반행위에 적용되는 벌칙보다 형량 구간이 한 단계 위에 놓여 있는데, 조난통신을 방해하는 행위는 인명 구조를 직접 지연시켜 돌이킬 수 없는 피해로 이어질 수 있기 때문이다.

방송통신기자재의 사용자는 적합성평가(적합성인증·적합등록 등)를 받아야 하는 의무자에 해당하지 않는다.

적합성평가 제도는 부적합 기자재가 시장에 유통되는 것을 막기 위한 제도이므로, 그 대상은 기자재를 유통 단계에 공급하는 자 — 즉 제조자·수입하려는 자·판매자 — 로 한정된다.

• 기자재를 만들어 내놓는 제조자는 인증 의무자에 해당한다.
• 기자재를 국내로 들여오는 수입자도 인증 의무자에 해당한다.
• 기자재를 유통·판매하는 자도 인증 의무자에 해당한다.

반면 이미 인증된 기자재를 구매해 쓰기만 하는 사용자에게는 이 의무가 부과되지 않는다.

전파형식·공중선전력 표기에서 평균전력은 기호 PY로 나타낸다.

같은 체계에서 첨두포락선전력은 PX, 반송파전력은 PZ로 구분해 표기하므로, 전력의 종류에 따라 알파벳 접미사가 달라진다는 점이 이 문제의 핵심이다.

무선설비 기술기준에서 수신설비에 요구되는 것은 목적에 맞는 적정한 감도이지 감도가 무조건 커야 한다는 것이 아니므로, "감도가 클 것"은 수신설비의 요건으로 규정된 표현이 아니다.

감도가 지나치게 크면 미약한 불요파나 잡음까지 함께 증폭해 오히려 혼신·오수신의 원인이 되기 때문에, 수신 목적에 적합한 수준의 감도이면 충분하다.

• 인접 주파수를 가려내는 선택도를 갖출 것은 수신설비에 요구되는 성질이다.
• 내부잡음이 적을 것은 수신 품질을 위한 기본 요건이다.
• 수신주파수가 운용범위 이내일 것도 정상적인 수신설비가 갖추어야 할 조건이다.