17년 3회차

평활회로에서 인덕터(초크) 입력형은 부하전류 변화에 따른 출력전압 변동이 적어 전압변동률이 양호하다는 것이 커패시터 입력형과 대비되는 대표적 특성이다.

반면 인덕터 입력형은 최대 역전압이 낮고, 대전류(부하가 큰 경우)에 더 적합하며, 출력 직류전압은 커패시터 입력형보다 낮다는 점에서 나머지 설명들과 차이가 있다.

부하전압은 제너전압에서 베이스-이미터 전압만큼 낮아지므로, 필요한 항복전압은 5.7[V]이다.

그림은 트랜지스터가 입력과 부하 사이에 직렬로 놓인 직렬형(시리즈 패스) 전압안정회로다. 저항 R로 전류를 흘려 제너다이오드가 베이스 전위를 $V_Z$로 고정하고, 트랜지스터는 이미터 팔로워로 동작해 부하에는 $V_O=V_Z-V_{BE}$가 나타난다.

따라서 $V_Z=V_O+V_{BE}=5+0.7=5.7\,[\mathrm{V}]$이다.

입력이 10[V]에서 20[V]까지 변해도 제너가 항복영역에 머무는 한 베이스 전위는 5.7[V]로 유지되므로, 출력은 계속 5[V]로 안정된다.

공통 베이스 증폭기의 직류전류 증폭률 $\alpha$는 컬렉터 전류와 이미터 전류의 비로 구한다.

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

드레인 접지형(소스 팔로워) FET 증폭기는 입력 임피던스가 매우 크고 전압이득이 약 1이며, 출력이 입력과 같은 위상(동위상)으로 나타나는 비반전 증폭기이다.

따라서 출력이 입력과 역위상이라는 설명은 틀렸다. 출력 임피던스가 상호전도도의 역수인 $1/A_m$ 정도라는 점은 소스 팔로워의 실제 특성과 일치한다.

B급 푸시풀 증폭기의 최대 직류공급전력은 $P_{dc(max)} = \dfrac{2 I_m V_{cc}}{\pi}$로 주어진다.

이는 정현파 한 주기의 절반씩 교대로 동작하는 두 트랜지스터가 합쳐져 평균 전류가 $2I_m/\pi$가 되는 B급 동작의 특성에서 비롯된 결과이다.

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.

정궤환 발진회로가 지속적으로 발진하려면 궤환루프의 이득이 1이고 위상천이가 0°(또는 360°의 정수배)가 되어야 한다는 바크하우젠(Barkhausen) 조건을 만족해야 한다.

이득이 1보다 작거나 크면 진폭이 감쇠하거나 발산하고, 위상천이가 0°가 아니면 궤환 신호가 원신호와 어긋나 지속적인 발진을 유지할 수 없다.

베이스–접지 사이의 Z₁과 컬렉터–접지 사이의 Z₂를 용량성으로, 컬렉터와 베이스를 잇는 Z₃를 유도성으로 두는 콜피츠(Colpitts)형 배치가 높은 주파수 동작에 적합하다.

그림처럼 세 리액턴스로 궤환을 만드는 발진기는 Z₁과 Z₂가 같은 성질, Z₃는 그 반대 성질일 때만 궤환 위상이 360°가 되어 발진 조건을 만족한다. 세 소자를 모두 같은 성질로 두면 발진하지 않는다.

• Z₁·Z₂가 유도성이고 Z₃가 용량성이면 하틀리형이 되는데, 코일의 분포용량과 손실 때문에 고주파에서는 불리하다.
• Z₁만 유도성이고 나머지가 용량성인 조합은 Z₁과 Z₂가 서로 반대 성질이어서 위상 조건 자체를 만족하지 못한다.

그래서 낮은 주파수에는 하틀리, 높은 주파수에는 콜피츠를 쓰는 것이 일반적이다.

변조란 정보신호(음성·화상·데이터 등)를 반송파에 실어 전송 가능한 형태로 바꾸는 과정을 말한다.

변조된 파는 반송파가 아니라 피변조파라 부르며, 정보신호(저주파)는 반송파를 변조시키는 변조신호일 뿐 피변조파가 아니다. 또한 변조는 소신호로 대전류를 제어하는 증폭 개념과는 다른 과정이다.

반송파 성분을 제거하고 측파대만 전송하는 방식이 평형 변조(Balanced Modulation)이며, 대표적으로 억압반송파 양측파대(DSB-SC) 방식에 쓰인다.

진폭변조·위상변조는 반송파 성분이 그대로 남아 있고, 펄스변조는 연속 정현파 대신 펄스열을 반송파로 사용해 그 진폭·폭·위치 등을 변화시키는 방식이므로 반송파 제거와는 성격이 다르다.

동일한 $E_b/N_0$에서 BPSK와 QPSK의 비트당 오류확률은 이론적으로 같지만, QPSK는 한 심벌에 2비트(I·Q)를 동시에 싣기 때문에 심벌 오류확률은 두 채널 중 하나라도 틀릴 확률로 계산되어 BPSK보다 약 2배 커진다.

따라서 심벌 단위로 비교하면 BPSK의 오류확률은 QPSK의 1/2배에 해당한다.

불연속(디지털) 펄스변조는 신호를 유한한 값으로 양자화·부호화하여 전송하는 방식으로, PCM·델타변조($\Delta M$)·펄스수변조(PNM) 등이 이에 속한다.

반면 PAM은 펄스의 진폭이 원신호에 따라 연속적으로 변하는 아날로그(연속) 펄스변조 방식이므로 불연속 펄스변조로 분류되지 않는다.

듀티비는 D = t₀/T로 정의된다. 대입하면 $D = \dfrac{30}{150} = 0.2 = 20\%$이므로 20[%]가 정답이다.

두 트랜지스터가 이미터 저항을 공유하고 앞단 컬렉터가 뒷단 베이스로 결합된 이 구조는 슈미트 트리거 회로이다.

Q₁의 컬렉터 전압이 R₂(C₁ 병렬)와 R₄의 분압을 거쳐 Q₂의 베이스로 전달되고, Q₁과 Q₂의 이미터는 공통저항 R₆에 함께 묶여 접지된다. 이 공통 이미터 저항이 정귀환 경로가 되어 한쪽이 도통하면 다른 쪽이 차단되는 두 개의 안정상태를 만든다.

그 결과 입력이 올라갈 때의 문턱전압과 내려갈 때의 문턱전압이 서로 달라지는 히스테리시스가 생기고, 완만하거나 잡음이 섞인 파형을 깨끗한 구형파로 정형할 수 있다. C₁은 전환 속도를 높여 주는 스피드업 커패시터다.

• 차동증폭은 두 입력을 각각 받아 그 차를 증폭하는데, 이 회로는 입력이 앞단 한쪽에만 들어온다.
• 푸시풀 증폭은 두 소자가 부하를 반주기씩 교대로 구동해야 하지만 여기서는 출력이 뒷단 컬렉터 한 곳에서만 나온다.
• 부트스트랩은 출력을 커패시터로 되먹여 입력 임피던스를 높이는 구성으로, 공통 이미터 저항에 의한 두 안정상태와는 동작 원리가 다르다.

2-out-of-5 코드는 5자리 중 1이 정확히 두 개가 되도록 만든 부호이다.

1이 두 개인 조합은 모두 이 규칙을 만족하지만, 1이 세 개인 조합은 1의 개수가 규칙과 어긋나므로 2-out-of-5 코드에 해당하지 않는다.

$(67)_8 = 6\times 8 + 7 = 55$이므로 10진수로는 55가 된다.

55를 16진수로 변환하면 $55 = 3\times 16 + 7$이므로 $(37)_{16}$이 된다.

$A(\bar{A}+B) = A\bar{A} + AB$이고, $A\bar{A}=0$이므로 $0+AB = AB$로 간단해진다.

플립플롭 $n$개로 구성한 카운터는 $2^n$가지 상태를 표현할 수 있다.

$2^8=256$은 500개를 모두 세기에 부족하고 $2^9=512$는 충분하므로, 최소 9개의 플립플롭이 필요하다.

여러 입력 중 제어(선택) 신호에 따라 그중 하나만 골라 출력하는 소자는 멀티플렉서(Multiplexer)이다.

• 디멀티플렉서는 반대로 하나의 입력을 여러 출력 중 하나로 분배한다.
• 인코더는 다중 입력을 이진 코드로 압축하고, 디코더는 이진 코드를 특정 출력선의 활성화로 변환한다.

합 출력이 배타적 논리합, 자리올림 출력이 논리곱이 되므로 이 회로는 반가산기(Half Adder)이다.

A와 B가 들어가는 AND 게이트의 출력이 그대로 C로 나오므로 C = A·B이고, 같은 값이 위쪽 NOR의 출력과 함께 두 번째 NOR로 들어간다.

이를 식으로 정리하면 $S=\overline{\overline{A+B}+AB}=(A+B)\cdot\overline{AB}=A\oplus B$가 되어, 두 입력이 서로 다를 때만 1이 된다. 즉 합 S=A⊕B, 자리올림 C=A·B인 1비트 덧셈 회로다.

아랫자리에서 올라온 자리올림까지 함께 더하려면 입력이 세 개인 전가산기가 필요한데 이 회로의 입력은 A와 B 둘뿐이고, 동시·반동시 회로는 두 신호의 시간적 일치 여부를 판정하는 용도라 합과 자리올림을 동시에 내보내는 이 구조와 다르다.

중간주파수는 $f_{IF} = f_{LO} - f_{RF} = 1{,}305-850=455\,\mathrm{kHz}$이다.

영상주파수는 국부발진주파수에 중간주파수를 한 번 더 더한 값이므로 $f_{image}=f_{LO}+f_{IF}=1{,}305+455=1{,}760\,\mathrm{kHz}$가 된다.

DSB-TC(반송파 포함 양측파대) 변조 신호는 반송파 성분 $f_c$와 양쪽의 측파대 성분 $f_c \pm f_m$이 모두 존재하는 스펙트럼으로 나타난다. 즉 반송파 주파수 위치에도 스펙트럼선이 존재하면서 그 좌우에 정보신호 주파수만큼 떨어진 두 개의 측파대 성분이 대칭으로 나타나야 하며, 이러한 세 개의 스펙트럼선($f_c-f_m, f_c, f_c+f_m$)을 모두 포함한 보기가 정답이다.

두 버스트 주파수의 간격은 $50-49=1\,\mathrm{kHz}$이다.

BFSK 대역폭은 이 주파수 간격에 비트율의 두 배를 더한 값으로 근사되므로 $BW = 1+2\times2=5\,\mathrm{kHz}$가 된다.

이진 변조를 M진으로 확장할 때, M진 FSK는 심볼마다 서로 다른(대체로 직교하는) 주파수를 새로 필요로 하므로 M이 커질수록 오히려 대역폭이 늘어나 주파수 효율이 가장 낮아진다.

• M진 ASK·PSK·QAM은 진폭이나 위상 축의 신호점 수를 늘리는 방식이라 대역폭을 크게 늘리지 않고도 전송률을 높일 수 있어 주파수 효율이 상대적으로 우수하다.

DPSK는 반송파를 복구하지 않고 이전 심볼과의 위상차를 이용해 정보를 검출하는 비동기(차동) 검파 방식이므로, 복조에 동기 검파방식을 사용한다는 설명은 옳지 않다.

• 수신기에서 반송파 복구 과정 없이도 복조가 가능하다는 설명은 DPSK의 핵심 특징과 일치한다.
• DPSK도 위상에 정보를 싣는 방식이므로 위상 검출이 정확해야 한다는 설명, 위상왜곡 영향이 유사하다고 가정한 연속된 두 심볼을 곱해 복조한다는 설명도 DPSK 동작 원리에 맞는 서술이다.

PSK 복조는 위상 기준을 얻기 위한 동기(코히어런트) 검파가 필요해 반송파 복구 회로가 추가되므로, FSK 복조방식보다 오히려 회로가 복잡하고 비용이 높다. 따라서 PSK가 FSK보다 경제적이라는 설명은 옳지 않다.

• PSK는 진폭이 아닌 위상만 사용하므로 FSK보다 소요 대역폭이 좁다는 설명은 맞는 내용이다.
• 동기 검파가 비동기 검파보다 S/N비를 약 3[dB] 개선한다는 설명, PSK 복조가 기본적으로 동기 검파방식을 사용한다는 설명도 옳다.

PSK에서 위상상태의 개수(M)가 늘어나면 한 심볼이 나르는 비트수가 많아지므로, 같은 데이터율이라면 보오율(심볼률)은 오히려 감소한다. 대신 성상도에서 신호점 사이의 간격이 좁아져 잡음에 취약해진다.

따라서 데이터율을 높이면서 동일한 BER을 유지하려면 요구되는 SNR이 증가하게 된다.

QAM에서 신호 레벨(M)의 개수가 많아질수록 신호점 사이의 간격이 좁아져 잡음에 취약해지므로 전력효율은 오히려 낮아지고, 단위 대역폭당 전송 가능한 비트수는 늘어나 대역폭 효율은 높아진다. 레벨이 많아질수록 전력효율이 높아지고 대역폭 효율이 떨어진다는 설명은 반대로 서술된 것이다.

• MASK와 MPSK를 결합한 변조방식이라는 설명, 반송파의 진폭과 위상을 동시에 변화시킨다는 설명은 QAM의 정의와 일치한다.
• 16QAM의 성상도에 16개의 신호점이 나타난다는 설명도 맞는 내용이다.

강우에 의한 전파 감쇠는 주파수가 높을수록 커지는 특성이 있다.

제시된 주파수대 중 가장 높은 10[GHz]대에서 폭우로 인한 감쇠(영향)가 가장 크게 나타난다.

해면반사(시 클러터)는 해수면에서 반사된 불필요한 전파가 함께 수신되는 외부 환경 요인으로, 레이더 장비 자체의 기능(동작)에서 생기는 오차로 분류되지 않는다.

• 거리오차·방위오차는 레이더가 목표물의 거리·방위를 측정하는 기능 자체에서 발생하는 오차이다.
• 선박의 경사(횡동요 등)에 의한 오차도 안테나 지향 방향이 틀어져 생기는, 레이더 기능과 직결된 오차이다.

초충전은 제조된 축전지를 처음 사용하기 전에 극판이 충분히 화성(formation)되도록 실시하는 최초의 충전이다. 제조 후 마지막에 걸어주는 충전이라는 설명은 '최초의 충전'이라는 정의와 어긋난다.

극판의 활물질이 완전히 형성되려면 오랜 시간이 필요하므로, 충전시간은 70~80시간 정도로 길게 잡는다.

콘덴서(C) 입력형 정류회로는 콘덴서가 첨두값 부근에서 충전·방전을 반복해 출력 파형이 비교적 매끄러우므로 맥동률이 작다. 따라서 콘덴서 입력형의 맥동률이 크다는 설명은 옳지 않다.

• 콘덴서 입력형은 정류소자에 짧은 시간 동안 큰 첨두전류가 흐르므로 부하전류의 평균치와 최대치 차이가 크다는 설명은 맞는 내용이다.
• 초크(L) 입력형은 인덕터가 전류 변화를 억제해 정류소자 전류가 연속적으로 흐른다는 설명, 부하 변동에 따른 출력전압 변화가 작아 전압 변동률이 작다는 설명도 맞는 내용이다.

무정전 전원장치(UPS)는 동작 방식에 따라 온라인(On-Line) 방식, 오프라인(Off-Line, 상시대기) 방식, 라인 인터랙티브(Line Interactive) 방식으로 분류된다.

인터리빙(Interleaving)은 컨버터 여러 개를 위상차를 두고 병렬 동작시켜 리플을 줄이는 회로 설계 기법일 뿐, UPS의 동작 방식 분류에는 해당하지 않는다.

가정용 태양광 발전 시스템은 일반적으로 태양전지판(PV Array), 직류를 교류로 바꾸는 인버터, 발전량을 계측하는 발전계량 장치, 감전·낙뢰 보호를 위한 접지 설비로 구성된다.

직류-직류 변환을 담당하는 컨버터는 가정용 계통연계형 시스템의 기본 구성요소로 보지 않는다.

AM 송신기의 전력측정은 보통 안테나의 실효저항을 이용한 방법, 의사안테나(더미 로드)를 사용하는 방법, 전구 부하로 소비전력을 비교하는 방법이 쓰인다.

볼로미터 브리지에 의한 전력측정은 주로 극초단파 등 고주파 미소전력 측정에 쓰이는 방식으로, AM 송신기의 전력측정 방법으로 분류되지 않는다.

수신기 성능 중 충실도는 수신된 신호를 원래 신호에 가깝게 재생해 내는 능력, 즉 원음 재생 능력을 의미한다.

• 미약한 전파를 얼마나 잘 수신하는지는 감도에 해당한다.
• 혼신을 분리·제거하는 능력은 선택도, 장시간 일정한 출력을 유지하는 능력은 안정도에 해당한다.

등방성(무지향성) 안테나를 기준으로 안테나의 상대이득을 나타내는 단위는 dBi이다.

• dBd는 반파장 다이폴 안테나를 기준으로 한 이득 단위이다.
• dBm은 1[mW]를 기준으로 한 절대전력 단위, dBc는 반송파 대비 상대적 레벨을 나타내는 단위이다.

송신용 급전선은 큰 전력을 다루므로 절연이 파괴되지 않도록 절연내력이 커야 한다. 절연내력이 작아야 한다는 설명은 급전선의 요구조건과 반대이다.

• 전송효율이 좋아야 한다는 것, 주변과 유도 방해를 주고받지 않아야 한다는 것, 파동임피던스가 부하에 맞게 적당해야 한다는 것은 모두 급전선에 요구되는 정상적인 조건이다.

브리지형 전파정류회로에서는 도통 중인 다이오드가 사실상 단락처럼 동작하므로, 도통하지 않는 다이오드에는 입력전압의 첨두치가 그대로 역전압으로 걸린다.

따라서 최대 역전압은 입력전압의 최대치와 같아 $PIV = V_m = 200\,\mathrm{V}$가 된다. (중간탭을 쓰는 전파정류회로라면 $2V_m$이 걸린다.)

축전지 극판에 백색 황산연(설페이션)이 생겼다는 것은 방전 상태로 오래 방치되어 결정화된 황산납이 극판 표면에 굳어진 것을 의미한다.

이를 녹여 극판을 정상 상태로 회복시키기 위해 정상보다 강하게 충전하는 과충전 방식을 실시한다.

매질 내 전자파의 속도는 $v=\dfrac{c}{\sqrt{\varepsilon_r \mu_r}}$로 구한다.

비유전율 9, 비투자율 1을 대입하면 $v=\dfrac{c}{\sqrt{9\times1}}=\dfrac{c}{3}\approx0.33c$이므로 자유공간 대비 약 0.33배의 속도가 된다.

변화하는 자계가 전계를, 변화하는 전계가 자계를 발생시킨다는 상호 유도 관계를 정리한 것이 맥스웰 방정식이다.

• 렌츠의 법칙은 유도기전력의 방향을 정하는 법칙, 포인팅 정리는 전자파가 전달하는 전력(에너지 흐름)을 다루는 정리이다.
• 라플라스 방정식은 전위 분포를 구하는 데 쓰이는 편미분방정식이다.

전파가 상공으로 발사되어 전리층에서 반사되어 되돌아오는 데 걸린 시간이 $t=0.004\,\mathrm{s}$이므로, 왕복 거리를 고려해 높이는 $h=\dfrac{c\,t}{2}$로 구한다.

$h=\dfrac{3\times10^8\times0.004}{2}=6\times10^5\,\mathrm{m}=600\,\mathrm{km}$이므로 전리층의 높이는 약 600[km]이다.

급전선이 특성임피던스와 부하가 일치해 정합된 상태(무한장 급전선, 정재파비가 1, 정규화 부하임피던스가 1인 경우)에서는 반사파가 존재하지 않아 진행파만 흐른다.

반면 반사계수가 1인 급전선은 부하에서 전력이 전부 반사되는 경우로, 입사한 진행파와 되돌아오는 반사파가 함께 존재하여 정재파를 형성한다.

Trap(스터브) 정합은 급전선의 특정 지점에 병렬로 스터브를 연결해 임피던스를 맞추는 방식으로, 도체가 노출되어 접근·시공이 쉬운 평행 2선식 급전선에 적용하기 가장 적합하다.

• 동축케이블 방식은 내부 도체가 외부 도체로 둘러싸여 있어 스터브를 병렬로 연결하기 어렵다.
• 차폐 2선식·평행 4선식은 평행 2선식에 비해 구조가 복잡해 스터브 정합에는 일반적으로 쓰이지 않는다.

발룬(Balun)은 불평형(Unbalanced) 급전선과 평형(Balanced) 안테나(또는 회로)를 연결할 때, 불평형 전류가 흐르지 못하도록 막고 평형 전류만 흐르도록 하기 위해 사용한다.

안테나 임피던스를 일부러 부정합시키거나 정재파비를 키우려는 목적, 대역폭 자체를 넓히려는 목적으로 쓰이는 소자는 아니다.

도파관은 단면 형태에 따라 구형(사각형) 도파관, 원형 도파관, 타원형 도파관으로 분류된다.

"루프형 도파관"이라는 분류는 존재하지 않으므로 도파관의 종류에 해당하지 않는다.

도파관의 임피던스 정합에는 스터브(Stub)를 이용한 정합, 도파관 창(아이리스)을 이용한 정합, Q 변성기를 이용한 정합이 사용된다.

커플러는 도파관 내 신호의 일부를 분기·결합해 전력을 샘플링하거나 다른 경로로 보내는 소자로, 임피던스 정합을 위한 방법은 아니다.

미소 다이폴의 복사전계(방사전계)는 $E=\dfrac{60\pi I \ell}{\lambda r}$로 주어져 파장에 반비례한다. 즉 파장이 길어질수록(주파수가 낮을수록) 복사전계는 작아지므로, 복사전계의 크기가 파장에 비례한다는 설명은 옳지 않다.

• 정전계와 유도전계의 크기가 같아지는 거리는 $r=\dfrac{\lambda}{2\pi}\approx 0.16\lambda$이므로 옳은 설명이다.
• UHF는 300[MHz]~3[GHz] 대역이어서 파장이 0.1~1[m]라는 설명, 정전계에는 수반하는 자계 성분이 없다는 설명도 모두 옳다.

수신전력은 안테나 자체의 고유한 특성이 아니라 도래하는 전계강도·거리 등 외부 조건에 따라 달라지는 결과값이므로 안테나 파라미터로 분류하지 않는다.

고유주파수(공진주파수), 안테나 효율, 실효고 및 복사저항은 모두 안테나 자체가 갖는 고유한 파라미터이다.

최대 전계의 복사각도에서 그 값이 1/2(반전력점)이 되는 두 점 사이의 각도는 반값폭(반전력빔폭)을 정의하는 말이지, "전계패턴" 자체를 정의하는 말이 아니다. 전계패턴은 각도에 따른 전계 세기의 분포(방사패턴) 전체를 가리키는 용어이므로 해당 설명은 옳지 않다.

• 주엽이 최대복사 방향의 빔패턴을 가리킨다는 것, 부엽이 주엽 이외의 작은 빔패턴을 가리킨다는 것은 맞는 설명이다.
• 전후방비가 주엽과 후방 부엽의 전계강도 최대값의 비로 정의된다는 것도 맞는 설명이다.

슈퍼턴스타일 안테나, 슬롯 안테나, 코너 리플렉터 안테나는 극초단파(UHF)용 판상(면상) 구조로 분류되는 대표적인 안테나이다.

빔(Beam) 안테나는 지향성을 강조한 안테나를 통칭하는 범주로, 판상 구조 안테나의 세부 분류에는 포함되지 않는다.

혼(Horn) 안테나는 개구면의 크기와 형상으로부터 이득을 이론적으로 계산할 수 있어 절대이득 측정의 표준안테나로 널리 쓰인다.

웨이브 안테나·루프 안테나·롬빅 안테나는 진행파형이거나 소형 수신용 안테나로, 이득이 설치 환경과 급전 조건에 민감해 절대이득의 기준으로 삼기 어렵다.

중파방송용 송신 안테나는 접지손실을 줄이기 위해 안테나 기부에서 바깥쪽으로 다수의 접지선을 방사상으로 매설하는 접지 방식을 주로 사용하며, 접지저항이 약 5Ω 정도로 낮게 유지된다.

• 다중 접지는 여러 접지 지점을 병렬로 연결해 저항을 낮추는 일반적인 접지 방식으로, 중파방송탑의 대표 접지방식으로 꼽히지는 않는다.
• 가상 접지(카운터포이즈)는 대지 도전율이 나쁜 곳에서 지면과 떨어뜨린 도선망으로 접지를 대신하는 방식이다.
• 어스 스크린 접지는 안테나 주변 지면에 금속망을 깔아 손실을 줄이는 보조적인 방식이다.

완전도체 대지면 위의 수평편파는 직접파와 대지 반사파의 간섭으로 수신전계강도가 송신안테나 높이와 수신안테나 높이의 곱에 비례한다.

두 안테나의 높이를 각각 2배로 늘리면 높이의 곱은 4배가 되므로 수신전계강도도 4배로 증가한다.

마이크로파는 파장이 짧아 빗방울이나 눈 입자처럼 파장과 비슷한 크기의 물체에서 산란·흡수가 커지므로, 강우·강설의 영향을 오히려 크게 받는다.

• 직진성이 강해 표적 방향을 정확히 지시할 수 있다는 것은 마이크로파 사용의 실제 장점이다.
• 파장이 짧을수록 같은 이득을 내는 안테나를 소형화할 수 있다는 것도 실제 장점이다.
• 파장이 짧아 작은 표적에서도 반사파를 얻을 수 있다는 것 역시 실제 장점이다.

전리층 반사를 이용한 실제 통신에서는 전파 상태 변동에 대비해 MUF보다 낮게 여유를 둔 최적사용주파수(FOT)를 사용한다.

FOT는 경험적으로 MUF의 약 $85\%$ 수준으로 잡으므로 $5\ \mathrm{MHz} \times 0.85 = 4.25\ \mathrm{MHz}$가 가장 적합한 통신 주파수가 된다.

전리층을 통과하는 전자파는 지구 자계의 영향을 받아 편파면이 서서히 회전하는데, 이 현상을 페러데이 회전이라 한다.

도플러 효과는 송수신점 간 상대운동에 의한 주파수 변화, 델린저 현상은 태양 플레어로 단파 통신이 급격히 감쇠하는 현상, 룩셈부르크 효과는 강한 전파가 전리층을 교란해 그 변조 성분이 다른 전파에 옮겨 실리는 혼신 현상으로, 모두 편파면 회전과는 다른 현상이다.

공전 잡음은 넓은 주파수 대역에 걸쳐 분포하므로, 대책은 오히려 수신대역폭을 좁히고 선택도를 높여 불필요한 잡음 성분을 걸러내는 방향이어야 한다. 대역폭을 넓히는 것은 잡음을 더 많이 받아들이는 결과가 되어 대책이 될 수 없다.

• 지향성 안테나는 잡음원 방향을 회피해 공전 잡음을 줄이는 실제 대책이다.
• 송신출력을 높여 $S/N$비를 개선하는 것도 유효한 대책이다.
• 비접지 안테나는 대지를 통한 공전 잡음 유입을 줄이는 대책으로 쓰인다.

전자파흡수율(SAR)은 생체조직이 단위 질량당 흡수하는 에너지의 비율로 정의되며, 단위는 $\mathrm{W/kg}$이다.

단위 전하에 작용하는 힘은 전기장의 세기, 진행방향에 수직인 단위면적을 통과하는 전력은 전력밀도의 정의이며, 전기장·자기장·전력밀도를 실측하는 것은 SAR과 별개의 인체보호기준 측정항목이다.

제곱항만 있는 비선형 소자는 두 입력 신호의 2차 고조파와 합·차 주파수 성분만을 출력한다.

$2\times3.5=7\ \mathrm{GHz}$, $2\times4.5=9\ \mathrm{GHz}$, 합 성분 $3.5+4.5=8\ \mathrm{GHz}$, 차 성분 $4.5-3.5=1\ \mathrm{GHz}$로 가능한 출력은 1, 7, 8, 9GHz뿐이다.

따라서 이 중 어디에도 해당하지 않는 10GHz는 이 소자에서 출력될 수 없는 주파수이다.

성형(스타) 구조는 중심국 하나가 나머지 모든 국과 각각 1개의 회선으로 직접 연결되는 방식이다.

국간을 연결하는 회선 수는 중심국을 제외한 나머지 국의 수와 같으므로 $50-1=49$개가 된다.

WCDMA의 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드는 트리 구조로 확산율이 다른 코드를 생성하는데, 이 트리 구조 자체의 기본 원리는 동기식·비동기식 방식 모두에서 통하는 CDMA 공통 원리이다.

• 확산인자(Spreading Factor)는 타임슬롯 배정 비율이 아니라 심볼 하나를 확산하는 데 쓰이는 칩(chip)의 개수, 즉 칩률과 심볼률의 비를 뜻한다.
• OVSF 코드의 직교성은 코드분할 다중화(CDMA)의 원리이며, OFDM의 하향링크 다중화는 부반송파 간 주파수 직교성에 기반한 별개의 방식이다.
• 같은 길이의 직교코드를 곱했을 때 간섭이 없으려면 코드 간 상관도가 0이어야 하며, 상관도가 1이라는 설명은 직교성의 정의와 맞지 않는다.

마이크로웨이브 중계기의 안테나는 전방향 송신빔이 배후 방향의 다른 회선이나 수신 경로에 간섭을 주지 않도록 전후방비(F/B비)를 충분히 확보해야 한다.

실용적인 간섭 격리를 위해 통상 요구되는 전후방비는 20~30dB 구간으로, 이보다 낮으면 배후 누설 전력에 의한 간섭 위험이 커진다.

PCM과 같은 디지털 신호를 중계할 때는 중계점마다 신호를 기저대역으로 검파·재생해 전달하는 방식이 잡음 누적을 막아 $S/N$비가 가장 좋다.

헤테로다인 중계나 직접 중계는 신호를 복조하지 않은 채 증폭만 하므로 구간마다 잡음이 함께 누적되고, 무급전 중계는 이득 없이 반사만 시키는 수동 방식이라 재생 효과가 없다.

VSAT는 소형 안테나와 소출력으로 구성되는 위성통신용 지상장치로, 설비가 간단한 대신 전송 가능한 데이터 속도는 상대적으로 낮은 편이어서 고속 데이터 통신용이라는 설명은 맞지 않는다.

• 12~18GHz 대역(Ku 대역)을 사용해 상대적으로 큰 안테나 이득을 얻는 것은 VSAT의 실제 특징이다.
• 허브국(HUB Station)을 거쳐 위성과 연결함으로써 VSAT 단말 간 통신이 가능한 것도 VSAT의 실제 구조이다.

같은 주파수와 같은 시간에 서로 다른 독립 데이터 스트림을 여러 송신 안테나로 동시에 전송해 전송속도를 높이는 기술을 Spatial Multiplexing(공간다중화)이라 한다.

적응형 안테나 시스템은 빔을 특정 방향으로 조정하는 기술, MMR은 중계국을 통한 다중 홉 전송, Space-Time Trellis Coding은 다이버시티 이득을 위한 부호화 기법으로 각각 목적이 다르다.

직접확산(DS) 방식은 신호 에너지를 넓은 대역으로 퍼뜨려 전력밀도를 낮추므로, 제3자가 신호를 검출하기 어렵다는 것이 특징이다. 따라서 신호 검출이 용이하다는 설명은 DS 방식의 특징과 맞지 않는다.

• 넓은 대역에 확산되어 있어 특정 주파수에 집중된 재밍(간섭)에 강하다.
• 확산으로 얻는 처리이득 덕분에 다중경로 신호의 영향을 완화하는 데 유리하다.
• 송수신 양쪽에서 동일한 부호를 생성해야 하므로 PN부호 발생기가 반드시 필요하다.

전력비를 데시벨로 나타내면 $\mathrm{dB} = 10\log_{10}\left(\dfrac{P_1}{P_2}\right)$이다.

$6\ \mathrm{dB}$ 감소는 $10^{6/10} \approx 4$에 해당하므로, 수신 전력은 송신 전력에 비해 약 4배로 감소한 것이다.

블루투스는 2.4GHz ISM 대역에서 Wi-Fi(IEEE 802.11b)와의 간섭을 줄이기 위해 AFH(Adaptive Frequency Hopping)를 채택해, 간섭이 심한 채널을 회피하며 호핑 패턴을 적응적으로 조정한다.

CSMA/CA와 CSMA/CD는 매체 접근을 위한 경합 회피·검출 방식이고, CDM은 코드분할 다중화 방식으로 주파수 호핑을 통한 간섭 회피와는 원리가 다르다.

MAC(매체접근제어) 프로토콜은 공유 매체에 대한 접근을 조정하기 위한 것으로, 여러 단말 간 경합 조정, 전송 오류의 극복과 예방을 목적으로 한다.

반면 매체의 특성에 적합한 경로를 선택하는 것은 라우팅(경로 배정) 기능의 영역이지 MAC 계층이 담당하는 역할이 아니다.

슬라이딩 윈도우 기법은 수신측이 처리할 수 있는 범위 내에서 송신측이 확인응답 없이 보낼 수 있는 데이터 양(윈도우 크기)을 조절하는 방식으로, 대표적인 흐름제어(Flow Control) 기법이다.

계층화된 프로토콜 구조에서 데이터가 상위계층에서 하위계층으로 내려갈 때마다 각 계층의 헤더(제어정보)를 덧붙이는 과정을 캡슐화(Encapsulation)라 한다.

프레이밍은 데이터 단위의 경계를 구분하는 것, 다중화는 여러 상위계층 데이터를 하나의 하위계층 연결로 모으는 것으로 캡슐화와는 별개 개념이다.

마스터국이 각 슬레이브국에 순서대로 전송할 데이터가 있는지 물어보는 방식을 폴링(Polling)이라 한다.

컨텐션은 단말들이 자유경쟁으로 매체를 선점하는 방식이고, 셀렉션은 마스터가 슬레이브에게 데이터를 받을 수 있는지 확인하는 반대 방향의 절차이다.

LTE는 하향링크에서 주파수 자원을 여러 부반송파로 나누어 다수의 사용자에게 직교적으로 할당하는 OFDMA 방식을 다중접속방식으로 사용한다.

FDMA·TDMA·CDMA는 각각 주파수·시간·코드로 사용자를 구분하는 이전 세대 이동통신의 다중접속방식으로 LTE의 표준 방식과는 다르다.

타당성 조사는 사업 추진 여부를 판단하는 기획·기본설계 단계에서 수행되는 절차로, 세부 시공 내용을 확정하는 상세설계 단계에는 포함되지 않는다.

표지 및 목차, 예산 관련 문서, 예정 공정표는 상세설계 성과품을 구성하는 문서에 해당한다.

사용자가 호를 시도해 완료될 때까지 서비스가 중단 없이 유지될 확률, 즉 통신망의 신뢰성을 나타내는 품질 지표를 서비스 등급(Grade Of Service)이라 한다.

통화 커버리지는 전파가 도달하는 지리적 범위, 통화 품질은 음성 신호 자체의 명료도, 수신감도는 수신기가 신호를 검출할 수 있는 최소 전력 수준을 나타내는 지표로 각각 성격이 다르다.

착공 전 검토는 시공에 들어가기 전에 설계도서와 현장 여건, 장비 입고 일정, 전원·냉방 설비 등이 갖추어졌는지 확인하는 절차이다.

반면 감리원이 각 공정 단계마다 현장에 입회해 확인하는 것은 공사가 진행되는 동안 이루어지는 감리 활동으로, 착공 전에 마치는 검토 항목이 아니다.

백색 가우시안 잡음은 진폭이 가우시안(정규) 분포를 따르는 잡음으로, 열잡음이 대표적이며 전 대역에서 전력스펙트럼밀도가 일정하고 신호에 더해지는 형태로 나타난다.

반면 레일리 분포는 협대역 가우시안 잡음의 포락선(크기) 성분이 따르는 분포로, 가우시안 잡음 자체의 진폭 분포와는 구별된다.

CPU의 명령어 실행 사이클은 명령어 인출(㉢) → 명령어 해독(㉡) → 유효주소(피연산자) 계산/인출(㉣) → 실행(㉤) → 인터럽트 조사(㉠) 순으로 진행된다. 먼저 메모리에서 명령어를 가져와(인출) 그 의미를 해독한 뒤, 필요한 피연산자의 주소를 계산해 데이터를 가져오고, 실제 연산을 실행한 후 마지막으로 인터럽트 발생 여부를 조사하는 것이 기본 사이클이다. 따라서 순서는 ㉢-㉡-㉣-㉤-㉠이 된다.

주소영역이 $1\ \mathrm{GB} = 2^{30}$이므로, 이 범위의 모든 주소를 표현하려면 MAR(기억장치 주소 레지스터)은 30비트 폭을 가져야 한다.

최상위 비트가 부호비트인 2의 보수 표현에서 8비트를 16비트로 확장할 때는 부호비트를 그대로 반복해 채워 넣는 부호확장을 적용한다.

$10010111$의 최상위 비트가 1(음수)이므로 앞쪽 8자리를 모두 1로 채운 $1111111110010111$이 확장 결과가 된다.

해밍 코드(Hamming Code)는 패리티 비트를 여러 위치에 분산 배치해 오류가 발생한 비트의 위치까지 특정할 수 있어, 오류 검출뿐 아니라 오류 교정까지 가능한 코드이다.

Biquinary 코드, 2-out-of-5 코드, EBCDIC 코드는 자체 규칙으로 오류를 검출할 수는 있어도 오류 위치를 특정해 스스로 교정하는 기능은 갖추지 않는다.

한 사용자가 하나의 단말기에서 여러 프로그램을 동시에 실행시키는 것을 다중 태스킹(Multi-tasking)이라 한다.

다중 프로그래밍은 CPU 유휴시간을 줄이기 위해 시스템이 여러 작업을 번갈아 처리하는 운영체제 차원의 기법이고, 다중 처리기는 여러 개의 처리장치를 갖춘 하드웨어 구성을, 스풀링은 입출력 장치와 CPU의 속도차를 완충하는 기법을 가리켜 사용자 관점의 동시 실행과는 초점이 다르다.

부분적으로 일어나는 장애를 시스템이 즉시 찾아내어 순간적으로 복구함으로써 서비스 중단이나 데이터 유실·훼손을 막는 방식은 결함허용 시스템(Fault-tolerant System)의 특징이다. 이는 자원의 중복(관리자 개입 불필요)을 통해 장애 발생 시에도 서비스를 지속할 수 있게 하는 구조이며, 시분할·다중처리·다중프로그래밍은 자원 공유나 동시 처리 효율에 관한 개념으로 장애 복구와는 무관하다.

지문은 기억 장치(ROM 등)에 적재되어 사용자가 임의로 변경할 수 없는 프로그램으로, 소프트웨어를 하드웨어화한 전기회로 형태로 분류한다고 설명한다. 이는 하드웨어와 소프트웨어의 중간적 성격을 가지는 펌웨어(firmware)의 정의에 해당한다.

소프트웨어는 크게 시스템소프트웨어와 응용소프트웨어로 나뉜다. 시스템소프트웨어는 운영체제와 유틸리티 프로그램으로 구성되며, 응용소프트웨어는 사용자의 업무 처리를 위한 패키지 소프트웨어와 주문형 소프트웨어로 나뉜다. 따라서 ㉠ 시스템소프트웨어, ㉡ 응용소프트웨어, ㉢ 유틸리티, ㉣ 패키지가 올바른 순서이다.

명령어 사이클에서의 마이크로 오퍼레이션은 인출(주기억장치에서 명령어 읽기), 간접(오퍼랜드의 유효주소 계산), 실행(지정된 연산 수행) 단계로 구분된다.

반면 다음에 실행할 마이크로 명령어의 주소를 결정하는 것은 이러한 명령어 사이클의 한 단계가 아니라, 마이크로프로그램 제어장치가 매 마이크로 명령어마다 항상 수행하는 주소 시퀀싱 기능 자체이다.

주파수분배는 전파자원을 효율적으로 이용하기 위해 특정 주파수 대역을 어떤 업무·용도로 사용할지 정하는 것을 말한다.

주파수할당은 분배된 대역 안에서 특정 사업자·무선국에 사용 권한을 부여하는 것이고, 주파수지정은 개별 무선국에 구체적인 전파형식과 주파수를 정해주는 것으로, 용도 자체를 정하는 주파수분배와는 단계가 다르다.

준공검사의 면제는 현지에서 검사를 실시하기 어렵거나 특수한 개설 목적이 인정되는 무선국에 한정된다. 공해 지역에 개설한 무선국, 국가안보를 위하여 개설하는 무선국, 외국에서 운용할 목적으로 개설한 육상이동지구국이 여기에 해당한다.

어선의 선박국은 설비 규모가 작은 소출력 무선국일 때만 면제 범위에 들어가며, 출제 당시 전파법령 기준으로 그 경계는 30와트였다. 따라서 30와트 이상의 무선설비를 시설하는 어선의 선박국은 면제 대상에 속하지 않고 준공검사를 받아야 한다.

전파응용설비는 고주파 에너지를 사용하는 과정에서 다른 무선통신에 혼신을 줄 수 있으므로, 일정 출력을 넘는 설비는 허가 대상으로 관리된다.

출제 당시 전파법령 기준으로 의료용 전파응용설비는 고주파출력이 50와트를 초과하는 경우 허가를 받아야 하며, 그 이하의 소출력 설비는 허가 없이 설치·운용할 수 있다.

거짓이나 부정한 방법으로 적합성평가를 받아 그 적합성평가 취소처분을 받은 기자재는 취소된 날부터 1년간 다시 적합성평가를 신청할 수 없다.

부정한 방법으로 평가를 통과한 기자재가 곧바로 재신청해 제재를 회피하는 것을 막기 위한 규정이다.

설계변경 지시내용의 이행가능 여부를 검토한 결과 이행이 불가능하다고 판단되면, 감리원은 그 사유와 근거자료를 첨부하여 발주자에게 보고해야 한다.

해당 보고 대상을 시공자로 적은 설명은 절차를 반대로 서술한 것이어서 틀린 내용이다.

• 발주자가 설계변경 도서를 작성할 수 없는 경우 개요서만 첨부해 지시하는 것은 인정되는 방식이다.
• 설계변경 요청은 발주자와 시공자 어느 쪽에서도 제안할 수 있다.
• 계약금액 조정 관련 서류는 시공자로부터 제출받아 검토한 뒤 감리업자 대표자에게 보고하는 것이 맞는 절차다.

기성 및 준공검사는 시공자가 제출한 검사원(검사 요청 서류)과 감리원이 작성한 감리조서가 먼저 갖추어진 뒤, 이를 근거로 검사자(검사원)를 임명해 검사를 실시하는 순서로 진행된다.

따라서 올바른 흐름은 검사원 및 감리조서 → 검사원 임명 → 검사 실시 → 검사결과 통보 및 검사조서 → 발주자 결재 → 대가지급이다. 검사 서류가 갖춰지기 전에 검사원을 임명하거나, 검사를 실시하기도 전에 발주자 결재를 두는 순서는 실제 처리절차와 맞지 않는다.

기본모델과 전기적인 회로·구조·기능이 유사한 제품군이면서 기본모델과 동일한 적합성평가번호를 그대로 사용하는 기자재를 파생모델이라 한다.

기본모델을 일부 변형한 제품이라도 새 평가번호를 받지 않고 기존 번호를 공유한다는 점이 핵심 특징이다.

방송통신기자재 등의 적합성평가 개별 적용기준은 유선분야, 무선분야, 전자파 인체보호분야로 구분된다. 전자파 장해방지분야는 적합성평가 개별 적용기준의 분류에 해당하지 않는다.

DSC 수신국은 수신한 메시지를 운용자가 판독하기 전까지 저장해 두어야 하며, 수신 후 최소 48시간이 지나야 삭제할 수 있다.

즉시 삭제를 허용하지 않는 이유는 조난·긴급 메시지를 운용자가 놓치지 않고 확인할 시간을 보장하기 위해서다.

수신설비의 감도는 미약한(낮은) 입력신호에서도 원하는 출력을 얻을 수 있어야 좋은 감도이며, 높은 신호입력에서 양호한 것은 감도의 정의와 무관한 설명이다.

수신주파수 운용범위 준수, 낮은 내부잡음, 큰 선택도와 충분한 명료도는 모두 수신설비가 갖추어야 할 정상적인 조건이다.