20년 1회차

정전압 다이오드 회로의 출력전압 변화는 ΔVo = ΔVs × rd/(Rs+rd)로 계산한다. 대입하면 ΔVo = 2 × 4/(200+4) = 8/204 ≈ 0.0392[V] ≈ 40[mV]가 되어 근사적으로 일치한다.

제너다이오드의 최대 전류는 전력 = 전압 × 전류 공식으로 구한다. 주어진 조건에서 제너전압 V_Z = 10[V], 전력 P = 5[W]이므로, 최대전류는 $I_{max} = \frac{P}{V_Z} = \frac{5}{10} = 0.5\text{[A]}$이다.

스위칭 레귤레이터(정전압) 구성에서 입력 $V_s$는 먼저 스위칭 회로(a)에서 단속되어 펄스 형태로 변환되고, 이 펄스는 필터 회로(b)를 거쳐 평활화되어 출력 $V_o$가 된다. 출력 전압은 오차검출부에서 기준전압과 비교되며, 그 오차 신호는 오차증폭회로(c)에서 증폭되어 펄스폭제어회로로 전달되고, 이를 통해 스위칭 회로의 듀티비를 제어함으로써 정전압을 유지한다.

베이스 공통 증폭회로(Common Base Amplifier)의 특징을 검토하면, 1번 입력저항이 작다(수십~수백 Ω)는 참, 2번 출력저항이 크다(수십 kΩ)는 참, 3번 전류이득이 0.96~0.98 정도인 것은 참이다. 4번은 출력전압과 입력전압이 같은 위상을 유지하는 것이 베이스 공통 회로의 특징인데, 에미터 공통 회로에서는 180° 역위상이지만 베이스 공통 회로에서는 입력이 에미터에, 출력이 컬렉터에서 나오므로 위상이 같다.

공통 컬렉터 증폭기(이미터 폴로워)는 입력저항이 크고 출력저항이 매우 작아 임피던스 변환(버퍼)용으로 쓴다. 전압이득은 약 1이지만 전류이득은 크다($\approx\beta+1$). 입력과 출력의 전압 위상은 같다(동상).

부궤환 구성에서 입력 임피던스는 증가하는 경향을 보이므로(특히 전압 궤환의 경우), '입력 임피던스가 작아진다'는 부궤환의 작동 원리와 맞지 않는다.

나머지는 부궤환이 모두 갖는 효과이다.

• 안정도 개선: 부궤환이 이득의 변화를 보상하여 안정성을 높인다.
• 이득 감소: 부궤환 루프가 순 이득을 감소시킨다.
• 왜곡 개선: 비선형 특성을 선형화하여 고조파 왜곡을 줄인다.

CMRR(Common Mode Rejection Ratio)은 차동증폭기가 동위상 신호를 얼마나 잘 제거하는지를 나타내는 지표로, 차동이득(Ad)을 동위상 이득(Ac)으로 나눈 비율로 정의된다. 즉, CMRR = Ad / Ac이며, 이 값이 클수록 동위상 신호 제거 성능이 우수하다.

동위상 신호(두 입력에 같은 크기로 인가되는 신호)에 대한 응답은 최소화되고 차동 신호(두 입력의 차이)에 대한 응답만 증폭되어야 하므로, 차동이득이 동위상 이득보다 훨씬 커야 한다.

발진기에서 출력신호의 일부를 입력으로 되돌리는 회로 구성을 정궤환(positive feedback)이라고 한다. 정궤환은 출력신호가 입력신호와 같은 위상으로 피드백되어 신호를 증폭·강화시키므로 발진기의 핵심 동작 원리이며, 이를 통해 외부 입력 없이도 자체적으로 신호를 생성할 수 있다.

• 부궤환은 출력을 입력과 반대 위상으로 피드백하여 신호를 감쇠시키므로 발진기보다는 증폭기의 안정성 개선에 사용된다.
• 종단저항과 고이득은 발진기의 부품이나 특성이지 피드백 개념이 아니다.

RC 위상이동 발진기(3단 하이패스 형태)에서 발진 조건은 |A| = 29 (즉 R_f = 29R₄)이다. 회로에서 반전 증폭단의 궤환저항이 R₄이므로, R_f = 29 × 5[kΩ] = 145[kΩ]이 되어야 위상천이 180°와 이득 조건을 동시에 만족하여 발진이 일어난다.

하틀리 발진기는 LC 발진기의 한 종류로, 궤환 경로에 코일(인덕터)을 사용하여 유도성 결합으로 피드백을 형성하는 회로다. 탱크 회로(LC 공진 회로)에서 코일을 분압하여 출력 신호의 일부를 입력으로 피드백시키므로, 궤환 요소는 유도성이다. 저항성은 에너지 손실, 용량성과 결합성은 다른 발진기 형식에서 사용되므로 하틀리 발진기의 특징이 아니다.

변조도는 $m = \dfrac{V_{max}-V_{min}}{V_{max}+V_{min}} = \dfrac{80-20}{80+20} = 0.6$으로 구해진다. 진폭변조된 전력은 $P_t = P_c\left(1+\dfrac{m^2}{2}\right)$이므로, $P_t = 460\times\left(1+\dfrac{0.6^2}{2}\right) = 460\times1.18 = 542.8\ [mW]$가 되어 542.8[mW]가 정답이다.

FM의 대역폭은 카슨 법칙에 따라 $B = 2(\Delta f + f_m)$이다. 광대역 FM처럼 최대 주파수 편이가 신호 주파수보다 훨씬 크면($\Delta f \gg f_m$) $B \approx 2\Delta f$가 된다. 따라서 주파수 대역폭은 최대 주파수 편이의 2배이다.

펄스 변조 방식 중에서 주기와 진폭을 일정하게 유지하고 펄스의 폭(너비)을 입력신호에 따라 변화시키는 방식은 PWM(Pulse Width Modulation, 펄스폭 변조)이다. PAM은 진폭을 변화시키고, PPM은 펄스의 위치를 변화시키며, PCM은 아날로그 신호를 디지털 코드로 변환하는 방식이므로 조건과 맞지 않는다.

QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)는 반송파를 90도(π/2 라디안)씩 위상차를 두고 직교하는 두 신호로 분리하여 동시에 변조하는 방식이다. 인위상(I) 및 직교위상(Q) 신호 성분이 서로 π/2의 위상차를 유지하며 독립적으로 2개의 비트를 전송할 수 있으므로, 정답은 1번이다.

멀티바이브레이터는 두 개 이상의 능동소자를 교대로 온·오프 상태로 전환시키며 동작하는 발진기로, 사각파(구형파)를 출력한다. 사각파는 기본파와 함께 3차, 5차, 7차 등 많은 홀수 고조파 성분을 포함하므로 옳은 설명이다.

• 부성저항을 이용한 발진기: 부성저항(negative resistance)은 터널다이오드나 특수 소자를 이용한 발진기에 해당하므로 멀티바이브레이터의 특징이 아니다.
• 극초단파 발생에 적합: 극초단파는 마이크로스트립, 공진기 기반 고주파 회로가 필요하므로 멀티바이브레이터는 부적합하다.
• 시정수로 진폭 결정: 시정수(RC)는 신호의 주파수(발진 주기)를 결정하지 진폭을 결정하지는 않는다.

슈미트 트리거 회로에서 최대 루프 이득을 1로 조정하면 발진 조건이 임계에 도달하게 된다. 루프 이득이 1에 가까워질수록 피드백 강도가 약해져서 히스테리시스 동작이 둔해지고, 입력 신호에 대한 응답 시간이 길어지며 전환 속도가 저하된다.

• 루프 이득을 정확하게 1로 유지하며 높은 안정도: 루프 이득을 정확히 1로 유지하는 것은 오히려 불안정하다.
• 스스로 Reset: 루프 이득 1은 발진의 경계 조건일 뿐 스스로 리셋되지 않는다.
• 아날로그 정현파 발생: 루프 이득 1은 정상파를 생성하지 않는다.

결과적으로 회로는 응답속도 저하를 특징으로 한다.

TTL 게이트의 스위칭 속도를 높이기 위해 사용되는 다이오드는 쇼트키 다이오드다. 쇼트키 다이오드는 금속-반도체 접합으로 이루어져 순방향 전압강하가 약 0.3V로 매우 낮고 역복구 시간이 짧아 일반 정류 다이오드(약 0.7V)보다 스위칭이 빠르다.

TTL 회로에서 쇼트키 다이오드를 트랜지스터와 병렬로 연결하면 포화 상태에서의 저장 전하를 빠르게 배출하여 턴오프 지연 시간을 단축시킨다.

• 바랙터 다이오드: 가변 커패시턴스 목적이므로 스위칭 속도 개선과는 무관하다.
• 제너 다이오드: 정전압 조정 목적이므로 스위칭 속도 개선과는 무관하다.
• 정류 다이오드: 일반 정류 목적이므로 스위칭 속도 개선과는 무관하다.

'조합 논리 회로와 결합하여 사용할 수 없다'는 틀린 설명으로, 순서 논리 회로는 실제로 조합 논리 회로와 함께 결합하여 널리 사용된다. 피드백 루프를 통해 조합 논리 회로가 현재 상태를 입력으로 받고, 그 출력이 다시 상태 저장 소자(플립플롭)로 입력되는 구조가 바로 순서 논리 회로의 기본 원리이므로 두 회로는 결합 가능하다.

• 현재 출력상태에 따라 다음 출력 결정: 순서 논리 회로는 현재 상태와 입력에 따라 다음 출력이 결정되므로 참이다.
• 카운터, 레지스터 등의 예: 카운터, 레지스터, 플립플롭 등이 순서 논리 회로의 대표적 예이므로 참이다.
• 데이터의 저장 장소: 메모리 요소를 포함하여 데이터를 저장할 수 있으므로 참이다.

T 플립플롭은 입력 신호 주파수를 2로 분주하는 특성을 가진다. 3개의 T 플립플롭이 직렬로 연결되면 각 단계마다 주파수가 절반씩 감소하므로, 최종 출력 주파수는 $f_{out} = \frac{f_{in}}{2^n}$이다(n = 플립플롭 개수). 입력 주파수 1,000[Hz]에 3개의 T 플립플롭을 통과시키면 $f_{out} = \frac{1,000}{2^3} = \frac{1,000}{8} = 125\text{[Hz]}$이다.

RAM은 반도체 기반 메모리로 전자적 접근만으로 즉시 데이터에 접근 가능하므로 마이크로초(μs) 수준의 극히 짧은 접근 시간을 가진다. 컴퓨터 저장장치의 접근 시간은 요청된 데이터에 도달하는 데 걸리는 시간으로, 장치의 구조적 특성에 따라 크게 달라진다.

• 자기 디스크: 헤드가 회전하는 플래터까지 이동해야 하므로 밀리초(ms) 수준으로 RAM보다 훨씬 길다.
• 광 디스크: 레이저 헤드의 이동 시간이 필요해 자기 디스크와 비슷한 수준이다.
• 자기테이프: 순차 접근만 가능해 물리적으로 테이프를 감고 풀어야 하므로 접근 시간이 가장 길다.

따라서 접근 시간 기준으로 RAM < 자기 디스크 ≈ 광 디스크 < 자기테이프 순이다.

SSB(측파대 전송) 송신기에서 위상 전이 방법은 직교 신호(quadrature signal)를 이용하여 한쪽 측파대를 제거한다. 이 방법에서 반송파와 변조신호를 90° 위상차로 분리하여 상측파대와 하측파대 중 원하는 한쪽만 남기므로, 90°이상기가 필수 소자이다. 30°, 45°, 60°이상기는 이러한 직교 조건을 만족하지 못하므로 SSB 생성에 부적합하다.

SSB(J3E)는 반송파를 억압하고 한쪽 측파대만 송신한다. 무변조 상태에서는 측파대가 없고 반송파도 억압되므로 송신 전력은 0이다. 따라서 반송파 전력의 0배이다.

5[MHz] 발진기로 250[MHz]를 만들려면 체배수는 250/5=50이다. 발진기에서 준 편이 200[Hz]도 50배가 되어 출력 편이는 $\Delta f=200\times50=10\,\text{kHz}$이다. 따라서 변조지수는 $m_f=\dfrac{\Delta f}{f_m}=\dfrac{10{,}000}{4{,}000}=$2.5이다.

데이터 전송속도(bps)는 보오율(baud) × 보오당 신호레벨의 로그값으로 계산된다.

보오당 신호레벨이 4일 때 한 번의 신호변화로 전달할 수 있는 비트수는 $\log_2 4 = 2$비트이다.
따라서 데이터 전송속도는 200[baud] × 2[bit/baud] = 400[bps]이다.

1분(60초) 동안 전송되는 총 데이터량은 $400[bps] \times 60[s] = 24,000[bit]$이므로, 1분 간 데이터 전송속도는 24,000[bps]이다.

디지털 변조 방식의 특성을 비교하면 QAM은 진폭과 위상에 정보를 실으며 고속 통신에 이용된다. 보기 4번은 QAM의 변조 원리를 "진폭과 주파수"로 잘못 설명했고, 통신 속도도 "저속"이 아니라 중·고속 통신에 적합하다. 1번 ASK는 진폭 변화로 정보를 전달하는 저속 방식, 2번 FSK는 주파수 변화를 이용한 중·저속 방식, 3번 PSK는 위상 변화로 다양한 진제(2,4,8,16진)를 지원하는 중·고속 방식으로 모두 올바르게 설명되어 있다.

'과변조를 실시하면 신호의 찌그러짐이 많이 발생한다'는 설명이 오류다. 변조도(modulation index)를 높이는 '과변조'는 신호 왜곡을 증가시키지만, 디지털 변복조 맥락에서 과변조의 주요 문제는 대역폭 초과로 인한 인접 채널 간섭이지, 단순히 '찌그러짐'이 많이 발생하는 것은 아날로그 AM 변조에서의 표현이다.

• 아날로그 통신 전송망에서 사용: 디지털 변복조(디지털 모뎀)는 디지털 데이터를 아날로그 통신망에서 전송하기 위해 변조·복조하는 기기로, 정확하다.
• 반송파의 진폭, 주파수, 위상 변화: 디지털 신호가 반송파의 진폭, 주파수, 위상을 변화시키는 것이 변조의 기본 원리이므로 맞다.
• 동기검파: 수신기가 송신기와 같은 반송파를 이용해 복조하는 방식으로, 디지털 변복조에서 사용되는 표준 방식이다.

레이다에서 동일한 거리에 있는 두 목표물을 방위각 방향으로 구분하는 능력은 방위 분해능이다. 거리 분해능은 서로 다른 거리에 있는 목표물을 구분하는 능력이며, 최대 탐지거리는 탐지 가능한 가장 먼 거리, 상의 선명도는 영상의 표시 품질을 의미한다.

송신기 출력 37[dBm]에서 도파관 손실 3[dB]를 빼면 안테나 입력단의 전력(dBm)을 구할 수 있다.
37 - 3 = 34[dBm]이다.

dBm을 와트로 변환하려면 $\text{P[W]} = 10^{(\text{P[dBm]}/10 - 3)}$ 또는 $\text{P[W]} = 10^{(\text{P[dBm]} - 30)/10}$를 사용한다.
$\text{P[W]} = 10^{(34-30)/10} = 10^{4/10} = 10^{0.4} \approx 2.51 \text{ W}$이므로 약 2.5[W]이다.

전압 이득은 $A_v = \frac{V_{out}}{V_{in}} = \frac{5}{0.5} = 10$이다. 이를 데시벨로 변환하면 $G_{dB} = 20\log_{10}(A_v) = 20\log_{10}(10) = 20 \times 1 =$이다.

무선 데이터 패킷망에서 FA(Foreign Agent)는 로밍 중인 이동 단말이 방문 네트워크에 접속할 때 그 단말의 가입자 정보를 일시적으로 저장하고 관리하는 역할을 수행하며, 이는 회선망의 VLR(Visitor Location Register)과 동일한 기능을 한다.

• HA(Home Agent): 홈 네트워크의 에이전트로 영구 정보를 관리한다.
• Auc: 인증 데이터베이스다.
• AAA: 인증·인가·과금 기능을 담당한다.

이들은 VLR의 일시 저장 역할과는 다르다.

전송 매체를 통해 신호가 전달될 때 저항에 의해 신호의 일부 에너지가 열로 변환되어 손실되는 현상을 감쇠(attenuation)라고 한다. 누화는 인접한 채널 간의 신호 간섭, 열 잡음은 도체의 열운동으로 인한 랜덤 신호, 왜곡은 주파수에 따른 감쇠 차이로 신호 형태가 변형되는 현상이므로, 전송 매체의 저항으로 인한 에너지 손실 자체를 설명하는 것은 감쇠이다.

HLR(Home Location Register)은 가입자의 홈 네트워크에 위치하여 해당 가입자의 영구적인 정보를 저장하는 데이터베이스이다.

• 가입자 정보를 일시 저장하는 데이터베이스: VLR(Visitor Location Register)에 대한 설명으로, 로밍 가입자의 정보를 일시 저장하는 데이터베이스이며 HLR과 구분되는 개념이다.
• MS와 BTS 간 스위치 장치: MS-BTS 간 연결은 기지국 제어기(BSC) 또는 BTS의 역할이므로 HLR을 설명한 것이 아니다.
• MSC와 MSC 간 스위치 장치: MSC 간 연결은 게이트웨이(GW) 또는 MSC 간 트렁크의 역할이므로 HLR을 설명한 것이 아니다.

이중충전(Double Charge)은 축전지의 표준 충전 종류에 포함되지 않으며, 실무에서 인정되는 공식적인 충전 방식이 아니다.

축전지의 충전 종류는 초기 상태와 용도에 따라 초충전, 평상충전, 과충전으로 분류된다.

• 초충전(Initial Charge): 새로운 축전지를 처음 충전할 때 사용되는 실제 충전 방식이다.
• 평상충전(Normal Charge): 방전된 축전지를 정상적으로 충전할 때 사용되는 실제 충전 방식이다.
• 과충전(Over Charge): 용량을 초과하여 충전할 때 사용되는 실제 충전 방식이다.

UPS의 On-Line 방식은 부하에 필요한 모든 전력(100%)을 인버터를 통해 공급하는 방식이다.

AC 입력 전원은 먼저 정류기로 DC로 변환된 후 배터리를 충전하고, 이 DC 전력이 인버터를 거쳐 다시 AC로 변환되어 부하에 공급되므로 부하전류는 항상 인버터 출력을 통해서만 전달된다.

따라서 Off-Line 방식(정상 시 직접 공급)이나 Line-Interactive 방식(일부만 인버터 공급)과 달리 On-Line 방식은 100%의 부하전류를 인버터로부터 공급받는다.

태양광 발전으로 인한 전기료 절감액은 설치장소의 일사량, 지형, 기후 조건에 따라 크게 달라진다. 일사량이 많고 그림자, 먼지 등의 방해가 적은 지역에서 발전량이 증가하므로 절감 효과가 크고, 반대로 일조시간이 짧거나 흐린 날이 많은 지역에서는 절감 효과가 제한된다. 1번은 지역별 기후·지형 차이로 인해 거짓이며, 3번과 4번은 전기료 절감과 무관한 요소들이다.

실효 선택도(effective selectivity)는 수신기가 원하는 신호만 선택하고 간섭 신호를 제거하는 능력을 나타내는 특성으로, 혼변조(mixing), 상호 변조(intermodulation), 감도 억압 효과(desensitization) 등이 선택도를 저하시키는 주요 요인들이다. 근접주파수 선택도는 선택도 특성 자체를 평가하는 지표(인접채널 감쇠비 등)이지, 선택도를 악화시키는 특성이 아니므로 실효 선택도의 특성에 해당되지 않는다.

FM 수신기의 신호 대 잡음비 측정 구성은 고주파증폭 → 주파수변환 → 진폭제한 → 주파수변별 → 저주파증폭의 순서를 따른다. 진폭제한기(리미터)에서 진폭 잡음을 제거한 뒤, FM 신호를 원래의 저주파 신호로 복조하는 단은 주파수변별기(디스크리미네이터)이며, 이후 저주파증폭기와 출력계로 이어진다. 따라서 (A)에는 주파수변별기가 들어간다.

정류기의 평활 회로에서 맥동분(ripple)을 제거하려면 저역 여파기를 사용한다. 정류 출력은 직류 성분(저주파)과 맥동 성분(고주파)이 혼재되어 있으므로, 저역 여파기로 고주파 맥동을 차단하고 저주파 직류만 통과시켜 직류에 가까운 평활된 파형을 얻을 수 있다. LC 필터나 RC 필터 같은 저역 여파기가 실제 정류기 평활 회로에 널리 사용되는 이유도 이것이다.

전파의 전파속도는 매질의 유전율(ε)과 투자율(μ)에 의해 결정되며, 공식 $v = \frac{1}{\sqrt{\mu\epsilon}}$로 표현된다.

유전율은 매질이 전기장에 얼마나 잘 극성화되는지를, 투자율은 자기장에 얼마나 잘 응답하는지를 나타내는 물성으로, 둘 다 전파의 전파속도에 직접적으로 영향을 미친다.

점도는 매질의 점성 특성이고 도전율은 손실에만 관련되어 전파속도 자체에는 영향을 주지 않는다.

양도체에서 표피두께는 $\delta = \frac{1}{\sqrt{\pi f \mu \sigma}}$이고 감쇠정수는 $\alpha = \sqrt{\pi f \mu \sigma} = \frac{1}{\delta}$이다. 따라서 감쇠정수는 표피두께에 반비례한다. 감쇠정수는 주파수와 도전율이 커질수록 증가하므로 2번과 3번은 틀렸다. 또한 양도체에서는 $\alpha \approx \beta$로 크기가 같아지므로 두 값이 역의 관계라는 설명도 틀렸다.

전파의 파장은 $\lambda = \frac{c}{f}$이고, 여기서 $c = 3 \times 10^8 \text{ [m/s]}$, $f = 30 \text{ [MHz]} = 30 \times 10^6 \text{ [Hz]}$이다.

파장을 구하면 $\lambda = \frac{3 \times 10^8}{30 \times 10^6} = \frac{3 \times 10^8}{3 \times 10^7} = 10 \text{ [m]}$이다.
따라서 1/2 파장은 $\frac{\lambda}{2} = \frac{10}{2} = 5 \text{ [m]}$이다.

Balun(평형·불평형 변환회로)의 구조와 특성에 관한 문항이다. 'L, C 소자를 사용하는 것을 분포 정수형 Balun이라 한다'가 틀린 이유는 L, C 소자를 사용하는 것은 "집중 정수형 Balun"이기 때문이다. 분포 정수형 Balun은 전송선로를 이용한 구조로, 집중 정수형과 구분된다.

• 평형전류·초단파대 이상 정합회로: 정확한 설명으로, Balun은 평형전류만 통과시키고 공통모드 간섭을 억제하며 초단파(UHF) 이상에서 정합회로로 사용된다.
• 스페르토프형 단일 주파수용: 맞는 설명으로, 스페르토프형은 단일 주파수 대역에 최적화된 설계다.
• 집중 정수형의 위상 반전형·전자 결합형: 맞는 설명으로, 집중 정수형은 위상 반전형(phase reversal)과 전자 결합형(transformer coupling) 등으로 분류된다.

'전송효율이 비동조 급전선보다 좋다'는 전송효율 비교가 틀렸는데, 동조 급전선은 정재파 존재로 인해 복사손실과 선로손실이 발생하므로 비동조 급전선(진행파 방식)보다 전송효율이 낮다. 특히 통신 대역에서는 정합된 비동조 급전선이 효율이 우수하므로 더 널리 사용된다.

동조 급전선(resonant feeder)은 정재파를 이용하여 전력을 전송하는 방식으로, 급전선의 길이가 파장의 정수배 또는 홀수배가 되도록 설계된다. 정합장치 불필요, 급전선 상에 정재파를 실어 급전, 급전선의 길이와 파장의 일정 관계는 모두 맞다.

전류 급전+병렬공진은 λ/4의 기수배로 임피던스를 정합하여 공진 조건을 만든다. 급전 방식에서 전송선 길이는 λ/4 변환기 역할을 하며, 병렬공진회로는 전류 급전점의 임피던스 특성상 기수배(λ/4, 3λ/4, ...)를 사용해 저임피던스를 고임피던스로 변환한다.

• 전압 급전 시 급전점에서 전압 최소·전류 최대: 전압 급전은 급전점에서 전압 최대·전류 최소이므로 오류다.
• 전압 급전+직렬공진은 λ/4의 우수배: 전압 급전+직렬공진은 λ/4의 기수배이므로 오류다.
• 전류 급전 시 λ/2 안테나에서 진행파 최대: 진행파가 아닌 정재파가 형성되므로 오류다.

$TE_{mn}$의 m은 긴 변, n은 짧은 변에 생기는 반파장 전계 성분의 개수이다. 따라서 $TE_{01}$은 짧은 변에 1개의 반파장 '전계' 성분이 있는 것이며, '자계'라고 한 설명은 틀리다. $TM_{mn}$은 반파장 자계 성분의 개수로 나타내므로 $TM_{22}$에 대한 설명은 맞다.

도파관에서 장변(a)을 줄이는 방식으로 감쇠를 얻는 것은 리액턴스 감쇠기이다. 리액턴스 감쇠기는 도파관의 특정 구간에서 장변을 점진적으로 감소시켜 임피던스 불일치를 유발하고, 이로 인한 반사 손실로 신호를 감쇠시킨다. 저항 감쇠기는 저항성 물질을 삽입하여 직접 흡수하는 방식이고, 종단 감쇠기는 도파관 끝에 흡수재를 배치하는 방식이며, 콘덕턴스는 감쇠기 종류가 아니다.

정재파 안테나에 반사기를 부착하면 반사기가 후방으로 방사되는 에너지를 전방으로 반사시켜 전방 방사 강도를 증가시킨다. 반사기 없는 경우 안테나는 전후방으로 방사하므로 전방 이득은 1.5배이고, 반사기 장착 시에는 전체 방사 에너지가 전방으로 집중되므로 이론적 이득은 2배(3dB) 증가한다. 이는 $10\log_{10}(2) \approx 3.01 \text{ dB}$에 해당한다.

자유공간 경로손실 공식을 이용한 Friis 전송 공식으로 풀이한다. 수신전력은 $P_r = P_t \cdot G_t \cdot G_r \cdot \left(\frac{\lambda}{4\pi d}\right)^2$이다. 여기서 $P_t$는 송신전력, $G_t = 10^{2.0} = 100$, $G_r = 10^{1.5} \approx 31.62$이고, 거리 $d = 200\lambda$이므로 $\left(\frac{\lambda}{4\pi \cdot 200\lambda}\right)^2 = \frac{1}{(800\pi)^2} \approx \frac{1}{6,332,000}$이다.
수신전력 조건 $P_r = 5 \times 10^{-3}$ W를 정리하면 $5 \times 10^{-3} = P_t \times 100 \times 31.62 \times \frac{1}{6,332,000}$이므로 $P_t = \frac{5 \times 10^{-3} \times 6,332,000}{100 \times 31.62} = \frac{31,660}{3,162} \approx 10.01$ W이다. 최소 송신전력은 약 10[W]이다.

전자기파의 복사전력과 전계강도 관계는 포인팅 벡터(Poynting vector)로 표현된다. 포인팅 벡터의 크기는 P ∝ E²의 관계를 따르며, 이는 복사전력이 전계강도의 제곱에 비례함을 의미한다.

구체적으로 자유공간에서 포인팅 벡터의 시간 평균값은 $S = \frac{E^2}{2Z_0}$ (여기서 $Z_0$는 자유공간 임피던스)로 표현되어 전계강도의 제곱에 정확히 비례한다.

따라서 p∝E의 1차 비례관계나 이미지로 표시된 다른 관계식들은 물리적으로 올바르지 않다.

안테나의 이득(gain)을 향상시키는 가장 효과적인 방법은 복사소자를 배열하는 것이다. 여러 개의 소자를 배열하면 간섭을 통해 방향성을 높이고 이득을 증가시킬 수 있다. 반면 Q값을 작게 하면 대역폭은 넓어지지만 이득과는 직접 관련이 없으며, 특성임피던스 변경은 정합 특성에 영향을 줄 뿐 이득을 높이지 않고, 안테나 직경이 굵어지면 대역폭이 향상되지만 이득 향상의 주된 수단이 아니다.

임피던스 변화의 증대는 주파수에 따른 임피던스 불일치를 악화시켜 대역폭을 좁혀 광대역성 확보에 오히려 방해가 되므로, 광대역 설계의 목표는 임피던스 변화를 최소화하는 것입니다.

• 진행파 여진형 소자를 이용하는 방법: 진행파 여진형 소자는 특정 주파수 범위에서 점진적인 복사를 통해 넓은 대역을 커버합니다.
• Q를 낮게 하는 방법: Q값을 낮추어 공진 특성을 완만하게 하면 대역폭이 증가합니다.
• 대수주기형으로 하는 방법: 대수주기형 안테나는 로그 주기 구조로 여러 주파수에서 공진하도록 설계되어 광대역성을 확보합니다.

주파수가 높을수록 손실이 증가하므로 '사용주파수가 높을수록 손실은 줄어든다'는 설명이 틀렸다.

Friis의 전달공식은 $P_r = P_t + G_t + G_r - L_{fs}$로 표현되며, 자유공간 전송손실은 $L_{fs} = 20\log_{10}(f) + 20\log_{10}(d) + 20\log_{10}(4\pi/c)$이다.

• 안테나 이득이 높을수록 손실 감소: 안테나 이득 항이 손실을 상쇄하므로 참이다.
• 사용주파수에 대해 20dB/decade: 주파수에 대해 20dB/decade 손실 특성을 가진다(10배 주파수 증가 시 20dB 증가).
• 거리에 대해 20dB/decade: 거리에 대해 20dB/decade 손실 특성을 가진다(10배 거리 증가 시 20dB 증가).

전리층 산란파는 초단파대에서 가시거리 밖까지 통신할 수 있고, 단일 주파수로 24시간 연속통신이 가능하다. 하지만 산란 경로가 여러 갈래라서 다중경로 페이딩이 심하므로 전송 가능한 대역폭이 좁다.

전리층 반사파를 이용한 통신에서 송수신점간 거리가 정해졌을 때 최적의 사용 주파수는 FOT(Frequency of Optimum Traffic)이다.

FOT는 주어진 거리에서 전리층 반사를 통해 신뢰성 있는 통신을 할 수 있는 최적 주파수로, 일반적으로 MUF(최대사용주파수)의 약 85% 정도 수준에 설정된다. 이는 전파 전달의 안정성과 신호 강도를 모두 고려한 실용적 주파수이며, LUF(최소사용주파수)보다는 높고 MUF보다는 낮아서 통신 신뢰도를 최대화한다.

전파 흡수체는 주변의 전파를 흡수하여 반사파나 간섭을 줄이는 수동적 환경 제어 수단일 뿐, 수신기에서 페이딩 현상 자체를 능동적으로 방지하거나 보정하는 역할을 하지 못한다.

도약성 페이징(fading)은 수신 신호의 크기가 급격하게 변하는 현상으로, 이를 방지하기 위해서는 신호 변동을 감지하고 보정하거나 신호 안정성을 높이는 방법을 사용해야 한다.

• ACG회로나 진폭 제한기: ACG(Automatic Gain Control) 회로나 진폭 제한기는 수신 신호의 진폭 변동을 자동으로 보정하여 페이딩 영향을 완화한다.
• 페이딩 방지용 안테나: 지향성을 개선하여 신호 안정성을 높인다.
• 다이버시티 수신법: 서로 다른 경로의 신호를 동시에 수신하여 페이딩에 강인한 신호를 만든다.

주기억장치에서 명령어를 인출하여 연산코드(opcode) 부분을 해석하고, 그 결과에 따라 적합한 신호로 변환하여 각 장치에 지시 신호를 내는 것은 제어 장치(Control Unit)의 핵심 기능이다. 제어 장치는 명령어의 해석과 해독을 통해 CPU의 모든 동작을 조율하며, 연산 장치와 메모리 및 주변 장치에 제어 신호를 발생시킨다.

• 연산 논리 장치(ALU): 실제 산술·논리 연산만 수행한다.
• 입출력 장치(I/O Unit): 입출력만 담당한다.
• 채널(Channel): 입출력만 담당한다.

이들은 명령어 해석 및 전사 제어 기능과는 무관하다.

2진수를 8진수로 변환하려면 소수점을 기준으로 좌우에서 3비트씩 묶어야 한다.

정수 부분 10101101을 좌측부터 3비트씩 묶으면 010|101|101이고, 각각 8진수로 변환하면 0=0, 5=5, 5=5이므로 정수 부분은 255이다.
소수 부분 0101을 우측부터 3비트씩 묶으면 010|100이고(우측 부족 자리는 0으로 채움), 각각 8진수로 변환하면 2=2, 4=4이므로 소수 부분은 .24이다.

따라서 2진수 10101101.0101은 8진수 255.24이다.

고정소수점 방식에서 소수점의 위치는 미리 정해진 한 곳에 고정되어 있으며, 정수와 소수의 정의는 보기 2와 다르다. 정수는 소수점이 맨 오른쪽 끝에 있다고 가정하는 것이고, 소수는 소수점이 맨 왼쪽 끝(또는 그 바로 뒤)에 있다고 가정하는 것이다. 따라서 보기 2는 정수와 소수의 소수점 위치를 정반대로 설명했으므로 틀렸다. 보기 1, 3, 4는 고정소수점 표현방식의 정의와 특징을 올바르게 설명한다.

파싱(parsing)은 원시 프로그램의 토큰 열을 언어의 문법 규칙에 따라 계층적 구조로 변환하는 과정이며, 이 결과물이 파스 트리(Parse Tree)다. 파스 트리는 컴파일러의 구문 분석 단계에서 토큰들이 문법 규칙을 만족하는지 검증하고 의미 분석의 입력이 되는 트리 구조를 형성한다. 이진 트리, 이진 탐색 트리, 편향 트리는 데이터 구조나 특정 용도의 트리 형태일 뿐 문법 해석과는 무관하다.

소프트웨어 오류 처리는 운영체제 자체의 기능이 아니라 개별 애플리케이션 프로그램이 담당하는 영역으로, 운영체제가 모든 소프트웨어의 오류까지 직접 처리하지는 않는다.

운영체제의 주요 기능은 사용자와 컴퓨터 간의 인터페이스 제공, 자원 관리(프로세스, 메모리, 입출력 장치 등), 입출력 지원 등이다.

• 인터페이스 기능 제공: 명령행·GUI 등 인터페이스 기능은 운영체제의 핵심 기능이다.
• 사용자간의 자원 사용 관리: CPU, 메모리, 주변장치 등 자원의 할당과 관리는 운영체제의 핵심 기능이다.
• 입출력 지원: 디바이스 드라이버를 통한 입출력 제어는 운영체제의 핵심 기능이다.

컴퓨터가 인식하는 명령어를 논리적으로 순서에 맞게 나열하여 특정 기능을 처리하게 하는 것은 소프트웨어의 정의다. 소프트웨어는 프로그래밍 언어로 작성된 명령어들의 집합으로, CPU가 실행할 수 있는 형태로 순차적으로 조직되어 특정 작업을 수행하도록 지시한다. 하드웨어는 물리적 장치, 부울대수는 논리 연산의 수학적 이론, 논리회로는 게이트로 구성된 전자 회로이므로 해당하지 않는다.

32비트 컴퓨터에서 Full Word는 32비트이므로 8 Full Word = 8 × 32 = 256비트이다. Nibble은 4비트(16진수 한 자리를 나타내는 단위)이므로 6 Nibble = 6 × 4 = 24비트이다.

마이크로컨트롤러의 구성 요소와 특징을 묻는 문항으로, 'ALU와 CU, Register를 포함하고 있다'는 설명이 틀렸다. 마이크로컨트롤러는 CPU의 핵심 부품인 ALU(산술논리장치)와 CU(제어장치), Register를 포함하는 것이 맞으나, 이 표현은 마이크로컨트롤러 자체의 정의보다는 CPU의 내부 구성을 설명하는 것이므로 마이크로컨트롤러의 특성을 직접적으로 나타내지 못한다.

• 자동적으로 제품이나 장치를 제어하는 데 사용한다: 마이크로컨트롤러의 올바른 설명이다.
• AVR·PLC·8051 등 제품군: 마이크로컨트롤러의 올바른 설명이다.
• 타이머·SPI·ADC·UART·RS-232 같은 주변 입출력 모듈: 마이크로컨트롤러의 올바른 설명이다.

따라서 마이크로컨트롤러의 가장 본질적인 특징을 나타내지 못하는 설명은 ALU·CU·Register 포함 설명이다.

마이크로프로세서는 0과 1로 이루어진 이진 명령어인 기계어만 직접 실행할 수 있다. 어셈블리어는 기계어의 일대일 대응 기호 표현이므로 어셈블러에 의해 기계어로 번역되어야 하고, C 언어와 Verilog HDL은 고급 언어로서 컴파일러나 합성 도구를 거쳐야 한다.

명령어의 주소 필드에 있는 값이 그대로 실제 유효 주소(operand의 주소)가 되는 주소 모드를 직접 주소 모드(Direct Addressing Mode)라고 한다. 분기 명령어에서도 주소 필드 값이 곧 분기할 목표 주소를 직접 나타내므로 직접 주소 모드에 해당한다.

• 상대 주소 모드: 현재 PC를 기준으로 오프셋을 더해 계산한다.
• 간접 주소 모드: 주소 필드 값이 또 다른 주소를 가리킨다.
• 베이스 레지스터 어드레싱 모드: 기본 주소에 오프셋을 더하는 방식이다.

따라서 이들은 모두 주소 필드 값을 그대로 사용하지 않는다.

문항에서 "특정한 주파수의 용도를 지정한다"는 표현은 주파수 대역 전체에 대해 그 사용 목적을 정하는 것을 의미하므로 주파수 분배(allocation)에 해당한다. 주파수 분배는 국제 또는 국가 차원에서 특정한 주파수 대역을 특정 용도(예: 방송, 통신, 군사용 등)에 지정하는 행위이다.

전파법에서 주파수 관리는 계층적 구조를 따른다.

• 주파수 할당(assignment): 이미 분배된 주파수를 특정 사용자나 방송국에게 개별적으로 허가하는 행위이다.
• 주파수 지정(designation): 할당된 주파수의 기술적 세부 사항을 정하는 것이다.

무선국 허가증에 기재되는 사항은 무선국의 목적, 호출부호, 운용 구역, 주파수, 무선설비의 설치 장소, 무선종사자의 자격 및 정원, 무선국의 준공기한 등이다. 1번 무선설비의 설치 장소, 3번 무선국의 준공기한, 4번 무선종사자의 자격 및 정원은 모두 허가증 기재 사항이지만, 2번 운용의무시간은 무선국 운영의 세부 조건으로 허가증 자체가 아닌 별도의 운영 지시나 승인 문서에 포함되는 항목이므로 허가증에 기재되지 않는다.

무선국의 정기검사는 허가유효기간 만료일 전후 3개월 이내에 받아야 한다. 정기검사 유효기간이 3년인 무선국의 경우, 허가갱신을 위해 만료일 전에 미리 검사를 완료하고 그 이후에도 일정 기간 유효하도록 규정되어 있으며, 이 기준이 전후 3개월이다. 따라서 정답은 3번이다.

방송법 시행규칙에 따르면 방송국의 허가를 받은 자는 방송국 운용개시 후 3개월 이내에 방송구역 전계강도측정 자료를 방송통신위원회에 제출해야 한다. 이는 방송국이 허가 조건대로 적절히 운용 중인지 확인하기 위한 의무 절차이다.

정부의 방송통신설비 조사는 재해·재난 예방, 국가비상사태 대비, 방송통신설비 관련 시책 수립 등을 위해 실시할 수 있다. 반면 방송통신설비의 이상으로 소규모 장애가 발생할 우려가 있는 경우는 정부 조사의 법정 사유에 해당하지 않는다.

무선국에서 사용하는 주파수마다의 중심 주파수를 정의하는 용어는 지정주파수다. 전파법령(전파법 시행규칙)에서 지정주파수는 무선국이 실제로 운영할 때 할당받은 주파수 대역 내의 중심값으로, 무선국의 송수신 기준이 되는 주파수를 의미한다. 기준주파수는 변조파의 기준이 되는 반송파, 특성주파수는 신호 특성에 따른 대표 주파수, 분배주파수는 용도별 주파수 배분을 나타내므로 정의가 다르다.

수색구조용 레이다 트랜스폰더(Search and Rescue Radar Transponder, SART)의 송신장치 주파수는 9,200~9,500 MHz 범위로 규정되어 있다. 이는 IMO(국제해사기구) 권고 및 국제전기통신연합(ITU) 규정에서 해상 안전을 위해 지정한 전용 주파수 대역으로, 해난 구조 작업 시 레이다 화면에 선명한 신호를 표시하기 위한 목적으로 사용된다.