해양경찰 무선공학개론 기출문제 전 회차를 한 권으로 — PDF 전자책(문제집·정답해설집)

26년 2회차

총 20문항 · 객관식 · A4 약 1장

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해양경찰 무선공학개론 기출문제모두CBT · moducbt.com

26년 2회차

총 20문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

전파의 속도가

3 \times 10^{8}

m/s 라고 가정하면, 파장이 1 m 인 전파의 주파수는?

130 MHz

2300 MHz

33 GHz

430 GHz

정답 및 해설

파장이 $1\,\mathrm{m}$ 인 전파의 주파수는 $300\,\mathrm{MHz}$ 이다.

전파의 속도·주파수·파장 사이에는 $c=f\lambda$ 관계가 성립한다.

$f=\dfrac{c}{\lambda}=\dfrac{3\times10^{8}\,\mathrm{m/s}}{1\,\mathrm{m}}=3\times10^{8}\,\mathrm{Hz}=300\,\mathrm{MHz}$

문제 2

다음 중 위성통신에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

1통신의 보안성이 우수하다.

2전송 지연 문제가 발생할 수 있다.

3광대역 통신이 가능하다.

4FDMA, TDMA, CDMA 등 다원접속방식이 가능하다.

정답 및 해설

위성통신은 보안성이 우수하지 않다는 점에서 통신의 보안성이 우수하다는 설명이 틀렸다.

위성 전파는 넓은 지역에 동시에 도달하므로 제3자가 수신하기 쉬워 도청에 취약하고, 별도의 암호화가 필요하다.

전송 지연 문제: 전파가 위성까지 먼 거리를 오가므로 지연이 발생할 수 있어 옳다.
광대역 통신: 높은 주파수 대역을 사용해 넓은 대역폭을 확보할 수 있어 옳다.
다원접속: 주파수·시간·코드로 자원을 나누는 FDMA, TDMA, CDMA를 모두 적용할 수 있어 옳다.

문제 3

무선통신 시스템에서 송신전력이 100 W 이고 수신전력이 0.1 mW 이면, 무선 채널에서의 경로손실(dB)은? (단, 시스템에 의한 손실은 무시한다.)

140

260

380

4100

정답 및 해설

이 무선 채널의 경로손실은 $60\,\mathrm{dB}$ 이다.

경로손실은 송신전력과 수신전력의 전력비를 $10\log$ 로 나타낸 값이다.

$L=10\log_{10}\dfrac{P_t}{P_r}=10\log_{10}\dfrac{100\,\mathrm{W}}{0.1\times10^{-3}\,\mathrm{W}}$
$=10\log_{10}10^{6}=60\,\mathrm{dB}$

문제 4

지구국 안테나의 송신 전력이 1,000 W , 송신 안테나 이득이 50 dB , 위성 수신 안테나 이득이 40 dB , 안테나 지향 오차를 포함한 전파경로상의 총손실이 220 dB 일 때, 위성의 수신전력(dBm)은?

1-70

2-100

3-130

4-140

정답 및 해설

위성의 수신전력은 $-70\,\mathrm{dBm}$ 이다.

송신전력을 먼저 dBm으로 바꾼 뒤 이득은 더하고 손실은 뺀다.

송신전력: $10\log_{10}\dfrac{1000\,\mathrm{W}}{1\,\mathrm{mW}}=10\log_{10}10^{6}=60\,\mathrm{dBm}$

수신전력: $60+50+40-220=-70\,\mathrm{dBm}$

문제 5

증폭기 출력 신호의 전압 실효값이 10 mV 이고 잡음의 전압 실효값이 1 μV 이라면 신호대 잡음비(SNR)는?

140 dB

260 dB

380 dB

4100 dB

정답 및 해설

이 증폭기 출력의 SNR은 $80\,\mathrm{dB}$ 이다.

전압 실효값의 비가 주어졌으므로 전력비의 $10\log$ 가 아니라 전압비의 $20\log$ 를 쓴다.

$\mathrm{SNR}=20\log_{10}\dfrac{V_s}{V_n}=20\log_{10}\dfrac{10\times10^{-3}\,\mathrm{V}}{1\times10^{-6}\,\mathrm{V}}$
$=20\log_{10}10^{4}=80\,\mathrm{dB}$

문제 6

위성통신에서 30,000 km 상공에 위치한 위성을 향하여 업링크로 신호가 보내진 후에 다운링크로 신호가 되돌아오기까지의 최소 지연 시간은? (단, 전파의 속도는

3 \times 10^{8}

m/s 이다.)

10.1 초

20.2 초

30.5 초

41.0 초

정답 및 해설

최소 지연 시간은 $0.2$ 초이다.

신호는 업링크와 다운링크를 모두 거치므로 전파 거리는 위성 고도의 2배이다.

거리: $d=2\times3\times10^{7}\,\mathrm{m}=6\times10^{7}\,\mathrm{m}$

시간: $t=\dfrac{d}{c}=\dfrac{6\times10^{7}\,\mathrm{m}}{3\times10^{8}\,\mathrm{m/s}}=0.2\,\mathrm{s}$

문제 7

입력 전력이 1 mW 인 신호가 이득이 13 dB 인 증폭기와 손실이 3 dB 인 필터를 순서대로 통과한 후의 출력 전력(dBm)은?

110

212

322

420

정답 및 해설

필터를 통과한 후의 출력 전력은 $10\,\mathrm{dBm}$ 이다.

$1\,\mathrm{mW}$ 는 $0\,\mathrm{dBm}$ 이며, dB 단위에서는 이득을 더하고 손실을 뺀다.

$P_{out}=0+13-3=10\,\mathrm{dBm}$

문제 8

다음 중 단일모드와 다중모드 광섬유에 대한 비교 설명으로 가장 옳은 것은?

1다중모드 광섬유는 단일모드에 비해 정보전송 용량이 크다.

2다중모드 광섬유의 코어 직경은 단일모드에 비해 작다.

3단일모드 광섬유의 접속은 다중모드에 비해 쉽다.

4단일모드 광섬유는 다중모드에 비해 장거리 전송에 유리하다.

정답 및 해설

단일모드 광섬유가 다중모드 광섬유보다 장거리 전송에 유리하다는 설명이 옳다.

단일모드는 빛이 하나의 모드로만 진행해 모드 간 분산이 없으므로 펄스 퍼짐이 작다.

정보전송 용량: 분산이 작은 단일모드 쪽이 더 크므로 다중모드가 크다는 설명은 틀렸다.
코어 직경: 여러 모드를 전파시키는 다중모드 쪽이 더 크므로 작다는 설명은 틀렸다.
접속: 단일모드는 코어가 가늘어 정밀한 정렬이 필요하므로 더 쉽다는 설명은 틀렸다.

문제 9

다음 중 AM 슈퍼헤테로다인 수신기에서 입력신호가 통과하는 순서대로 나열한 것은?

1RF 증폭기 → 혼합기 → 포락선검파기 → IF 증폭기

2RF 증폭기 → IF 증폭기 → 포락선검파기 → 혼합기

3RF 증폭기 → IF 증폭기 → 혼합기 → 포락선검파기

4RF 증폭기 → 혼합기 → IF 증폭기 → 포락선검파기

정답 및 해설

올바른 순서는 RF 증폭기 → 혼합기 → IF 증폭기 → 포락선검파기이다.

수신 신호를 RF 단에서 증폭한 뒤 혼합기에서 국부발진 신호와 섞어 중간주파수로 바꾸고, 이를 IF 단에서 증폭한 다음 포락선검파기로 음성 신호를 복원한다.

혼합기 뒤에 포락선검파기를 두고 IF 증폭기를 마지막에 둔 순서: 검파 후에는 IF 신호가 남지 않으므로 틀렸다.
IF 증폭기 뒤에 포락선검파기를 두고 혼합기를 마지막에 둔 순서: 중간주파수는 혼합기에서 만들어지므로 틀렸다.
IF 증폭기를 혼합기보다 앞에 둔 순서: 주파수 변환 전에는 증폭할 IF 신호가 없으므로 틀렸다.

문제 10

다음 중 전송선로에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

1반사계수가 0.5일 때, 전압정재파비는 3이다.

2급전선에서 반사계수가 0이 되면 전압정재파비는 1이다.

3정합된 부하로부터의 반사계수는 1이다.

4개방회로의 전압정재파비는 무한대이다.

정답 및 해설

정합된 부하의 반사계수가 1이라는 설명이 틀렸다. 정합 시 반사가 없으므로 반사계수는 0이다.

판단 기준은 $\mathrm{VSWR}=\dfrac{1+|\Gamma|}{1-|\Gamma|}$ 이다.

반사계수 $0.5$ : $\mathrm{VSWR}=\dfrac{1.5}{0.5}=3$ 이므로 옳다.
급전선의 반사계수 $0$ : $\mathrm{VSWR}=\dfrac{1}{1}=1$ 이므로 옳다.
개방회로: 전반사로 $|\Gamma|=1$ 이 되어 분모가 $0$ 이므로 전압정재파비가 무한대라는 설명은 옳다.

문제 11

다음 중 길이가 고정된 도선 안테나의 고유파장보다 긴 파장의 전파에 공진시키기 위한 방법으로 가장 옳은 것은?

1안테나 기저부에 코일을 직렬로 연결한다.

2안테나 기저부에 코일을 병렬로 연결한다.

3안테나 기저부에 콘덴서를 직렬로 연결한다.

4안테나 기저부에 콘덴서를 병렬로 연결한다.

정답 및 해설

안테나 기저부에 코일을 직렬로 연결하는 방법이 옳다. 이 코일을 연장 코일이라 한다.

고유파장보다 긴 파장에서는 안테나가 전기적으로 짧아 용량성이 되므로, 직렬 인덕턴스로 이를 상쇄해 공진시킨다.

기저부에 병렬로 연결한 코일: 안테나 전류 경로에 직렬로 들어가 리액턴스를 보상하는 연장 코일 구성이 아니다.
기저부에 직렬로 연결한 콘덴서: 단축 콘덴서로서 전기적 길이를 줄여 더 짧은 파장에 공진시킬 때 쓴다.
기저부에 병렬로 연결한 콘덴서: 용량성 리액턴스를 상쇄하는 유도성 성분을 더해 주지 못한다.

문제 12

반파장 다이폴 안테나를 사용하여 주파수가 3 GHz 인 신호를 전송하는 경우, 최대 방사효율을 갖는 안테나의 길이는? (단, 전파의 속도는

3 \times 10^{8}

m/s 이다.)

11 cm

25 cm

310 cm

450 cm

정답 및 해설

반파장 다이폴 안테나의 길이는 $5\,\mathrm{cm}$ 이다.

안테나 길이가 파장의 절반일 때 공진하므로 먼저 파장을 구한다.

파장: $\lambda=\dfrac{c}{f}=\dfrac{3\times10^{8}\,\mathrm{m/s}}{3\times10^{9}\,\mathrm{Hz}}=0.1\,\mathrm{m}$

길이: $L=\dfrac{\lambda}{2}=0.05\,\mathrm{m}=5\,\mathrm{cm}$

문제 13

특성임피던스가 50 Ω 인 무손실 전송선로에 100 Ω 의 부하저항을 연결하였을 때, 부하단에서 신호의 반사계수와 전압정재파비의 크기는?

\frac{1}{3}

, 3

\frac{1}{2}

, 2

\frac{1}{2}

, 3

\frac{1}{3}

, 2

정답 및 해설

반사계수의 크기는 $\dfrac{1}{3}$ , 전압정재파비는 $2$ 이다.

반사계수: $\Gamma=\dfrac{Z_L-Z_0}{Z_L+Z_0}=\dfrac{100-50}{100+50}=\dfrac{1}{3}$

전압정재파비: $\mathrm{VSWR}=\dfrac{1+|\Gamma|}{1-|\Gamma|}=\dfrac{4/3}{2/3}=2$

문제 14

사용 주파수가 10 GHz 인 레이더 신호를 송신하여 10 km 거리에 있는 목표물에서 반사된 신호의 수신전력은 1 nW 이다. 동일한 목표물이 5 km 거리에 있다면, 이 때 반사 신호의 수신전력(nW)은?

416

정답 및 해설

거리가 $5\,\mathrm{km}$ 일 때 수신전력은 $16\,\mathrm{nW}$ 이다.

레이더 신호는 표적까지 왕복하므로 수신전력은 거리의 4제곱에 반비례한다( $P_r\propto\dfrac{1}{R^{4}}$ ).

전력비: $\dfrac{P_2}{P_1}=\left(\dfrac{10\,\mathrm{km}}{5\,\mathrm{km}}\right)^{4}=2^{4}=16$

수신전력: $P_2=16\times1\,\mathrm{nW}=16\,\mathrm{nW}$

문제 15

다음 중 무선통신의 특징으로 가장 옳지 않은 것은?

1무선통신을 위해서는 특정 용도에 할당된 전자파 주파수 대역을 사용해야 한다.

2유선통신 방법에 비해 전송 과정에 잡음이 많이 발생한다.

3무선통신을 사용하면 유선통신에 비해 주변 통신 기기나 전자기기와의 전자파 간섭을 줄일 수 있다.

4아날로그 무선 통신의 경우 신호는 다른 반송파에 실려 전송된다.

정답 및 해설

무선통신이 유선통신보다 전자파 간섭을 줄일 수 있다는 설명이 틀렸다.

무선 신호는 개방된 공간으로 퍼지므로 주변 기기와의 간섭이 오히려 커지기 쉽다.

할당된 주파수 대역 사용: 주파수는 한정된 자원이어서 용도별로 정해진 대역을 써야 하므로 옳다.
잡음: 전송 매체가 개방된 공간이어서 유선보다 잡음의 영향을 많이 받으므로 옳다.
반송파 사용: 아날로그 무선 통신은 신호를 변조해 반송파에 실어 보내므로 옳다.

문제 16

안테나의 최대 지향성이 10이고, 방사효율이 60 % 일 때 안테나의 이득은?

410

정답 및 해설

이 안테나의 이득은 $6$ 이다.

안테나 이득은 최대 지향성과 방사효율의 곱이다.

$G=\eta D=0.6\times10=6$

문제 17

다음 중 전파경로 상에 장애물이 존재하는 경우, 장애물 뒤쪽으로 전파의 일부가 휘어져서 전파되는 현상은?

1전파의 회절

2전파의 감쇠

3전파의 굴절

4전파의 편파

정답 및 해설

장애물 뒤쪽으로 전파가 휘어져 들어가는 현상은 전파의 회절이다.

회절은 전파가 장애물의 가장자리를 지나며 그늘 영역까지 돌아 들어가는 현상이다.

감쇠: 전파가 진행하면서 세기가 약해지는 현상이다.
굴절: 전파가 성질이 다른 매질의 경계를 지나며 진행 방향이 바뀌는 현상이다.
편파: 전파의 전기장이 진동하는 방향을 나타내는 성질이다.

문제 18

안테나 이득이 20 dB 인 송신 안테나에서 10 W 의 전력이 방사되었을 때 EIRP는?

130 W

2200 W

330 dBW

4200 dBW

정답 및 해설

EIRP는 $30\,\mathrm{dBW}$ 이다.

EIRP는 방사 전력과 안테나 이득의 곱이므로 dB 단위에서는 더한다.

방사 전력: $10\log_{10}10=10\,\mathrm{dBW}$

EIRP: $10+20=30\,\mathrm{dBW}$

$30\,\mathrm{W}$ : dB 값의 합에 W 단위를 잘못 붙인 값이다.
$200\,\mathrm{W}$ : 이득 $20\,\mathrm{dB}$ 는 진수로 $100$ 배이므로 $10\times20$ 으로 곱하면 틀린다.
$200\,\mathrm{dBW}$ : dB 값끼리는 곱하지 않고 더한다.

문제 19

주파수 15 GHz 에서 동작하는 경찰 레이더가 차량의 속도를 추적하는데 사용되고 있다. 만약 차량이 180 km/h 의 속도로 경찰 레이더에 일직선 방향으로 접근하고 있다면, 도플러 이동주파수(Hz)는? (단, 전파의 속도는

3 \times 10^{8}

m/s 이다.)

11,500

21,800

35,000

48,944

정답 및 해설

도플러 이동주파수는 $5{,}000\,\mathrm{Hz}$ 이다.

레이더 신호는 표적에 반사되어 돌아오므로 도플러 편이가 두 번 생겨 $f_d=\dfrac{2v}{\lambda}$ 를 쓴다.

속도: $v=\dfrac{180\,\mathrm{km/h}}{3.6}=50\,\mathrm{m/s}$
파장: $\lambda=\dfrac{3\times10^{8}\,\mathrm{m/s}}{15\times10^{9}\,\mathrm{Hz}}=0.02\,\mathrm{m}$

결과: $f_d=\dfrac{2\times50}{0.02}=5{,}000\,\mathrm{Hz}$

문제 20

다음 중 안테나에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

1반전력빔폭(HPBW)은 전력이 주빔의 최댓값에 비해 절반이 되는 두 지점 사이의 각이다.

2EIRP는 송신 안테나의 절대이득과 송신전력의 곱이다.

3안테나 이득은 최대 지향성과 방사효율의 곱이다.

4상대이득의 기준 안테나는 무손실 등방성 안테나이다.

정답 및 해설

상대이득의 기준 안테나가 무손실 등방성 안테나라는 설명이 틀렸다.

상대이득의 기준은 반파장 다이폴 안테나이고, 무손실 등방성 안테나는 절대이득의 기준이다.

반전력빔폭: 전력이 최댓값의 절반이 되는 두 지점 사이의 각이므로 옳다.
EIRP: 송신전력에 송신 안테나의 절대이득을 곱한 값이므로 옳다.
안테나 이득: 최대 지향성에 방사효율을 곱한 값이므로 옳다.

해양경찰 무선공학개론 기출문제모두CBT · moducbt.com

26년 2회차

총 20문항 · 객관식 · 정답·해설 포함

문제 1

전파의 속도가

3 \times 10^{8}

m/s 라고 가정하면, 파장이 1 m 인 전파의 주파수는?

130 MHz

2300 MHz

33 GHz

430 GHz

정답 및 해설

파장이 $1\,\mathrm{m}$ 인 전파의 주파수는 $300\,\mathrm{MHz}$ 이다.

전파의 속도·주파수·파장 사이에는 $c=f\lambda$ 관계가 성립한다.

$f=\dfrac{c}{\lambda}=\dfrac{3\times10^{8}\,\mathrm{m/s}}{1\,\mathrm{m}}=3\times10^{8}\,\mathrm{Hz}=300\,\mathrm{MHz}$

문제 2

다음 중 위성통신에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

1통신의 보안성이 우수하다.

2전송 지연 문제가 발생할 수 있다.

3광대역 통신이 가능하다.

4FDMA, TDMA, CDMA 등 다원접속방식이 가능하다.

정답 및 해설

위성통신은 보안성이 우수하지 않다는 점에서 통신의 보안성이 우수하다는 설명이 틀렸다.

위성 전파는 넓은 지역에 동시에 도달하므로 제3자가 수신하기 쉬워 도청에 취약하고, 별도의 암호화가 필요하다.

전송 지연 문제: 전파가 위성까지 먼 거리를 오가므로 지연이 발생할 수 있어 옳다.
광대역 통신: 높은 주파수 대역을 사용해 넓은 대역폭을 확보할 수 있어 옳다.
다원접속: 주파수·시간·코드로 자원을 나누는 FDMA, TDMA, CDMA를 모두 적용할 수 있어 옳다.

문제 3

무선통신 시스템에서 송신전력이 100 W 이고 수신전력이 0.1 mW 이면, 무선 채널에서의 경로손실(dB)은? (단, 시스템에 의한 손실은 무시한다.)

140

260

380

4100

정답 및 해설

이 무선 채널의 경로손실은 $60\,\mathrm{dB}$ 이다.

경로손실은 송신전력과 수신전력의 전력비를 $10\log$ 로 나타낸 값이다.

$L=10\log_{10}\dfrac{P_t}{P_r}=10\log_{10}\dfrac{100\,\mathrm{W}}{0.1\times10^{-3}\,\mathrm{W}}$
$=10\log_{10}10^{6}=60\,\mathrm{dB}$

문제 4

1-70

2-100

3-130

4-140

정답 및 해설

위성의 수신전력은 $-70\,\mathrm{dBm}$ 이다.

송신전력을 먼저 dBm으로 바꾼 뒤 이득은 더하고 손실은 뺀다.

송신전력: $10\log_{10}\dfrac{1000\,\mathrm{W}}{1\,\mathrm{mW}}=10\log_{10}10^{6}=60\,\mathrm{dBm}$

수신전력: $60+50+40-220=-70\,\mathrm{dBm}$

문제 5

증폭기 출력 신호의 전압 실효값이 10 mV 이고 잡음의 전압 실효값이 1 μV 이라면 신호대 잡음비(SNR)는?

140 dB

260 dB

380 dB

4100 dB

정답 및 해설

이 증폭기 출력의 SNR은 $80\,\mathrm{dB}$ 이다.

전압 실효값의 비가 주어졌으므로 전력비의 $10\log$ 가 아니라 전압비의 $20\log$ 를 쓴다.

$\mathrm{SNR}=20\log_{10}\dfrac{V_s}{V_n}=20\log_{10}\dfrac{10\times10^{-3}\,\mathrm{V}}{1\times10^{-6}\,\mathrm{V}}$
$=20\log_{10}10^{4}=80\,\mathrm{dB}$

문제 6

3 \times 10^{8}

m/s 이다.)

10.1 초

20.2 초

30.5 초

41.0 초

정답 및 해설

최소 지연 시간은 $0.2$ 초이다.

신호는 업링크와 다운링크를 모두 거치므로 전파 거리는 위성 고도의 2배이다.

거리: $d=2\times3\times10^{7}\,\mathrm{m}=6\times10^{7}\,\mathrm{m}$

시간: $t=\dfrac{d}{c}=\dfrac{6\times10^{7}\,\mathrm{m}}{3\times10^{8}\,\mathrm{m/s}}=0.2\,\mathrm{s}$

문제 7

입력 전력이 1 mW 인 신호가 이득이 13 dB 인 증폭기와 손실이 3 dB 인 필터를 순서대로 통과한 후의 출력 전력(dBm)은?

110

212

322

420

정답 및 해설

필터를 통과한 후의 출력 전력은 $10\,\mathrm{dBm}$ 이다.

$1\,\mathrm{mW}$ 는 $0\,\mathrm{dBm}$ 이며, dB 단위에서는 이득을 더하고 손실을 뺀다.

$P_{out}=0+13-3=10\,\mathrm{dBm}$

문제 8

다음 중 단일모드와 다중모드 광섬유에 대한 비교 설명으로 가장 옳은 것은?

1다중모드 광섬유는 단일모드에 비해 정보전송 용량이 크다.

2다중모드 광섬유의 코어 직경은 단일모드에 비해 작다.

3단일모드 광섬유의 접속은 다중모드에 비해 쉽다.

4단일모드 광섬유는 다중모드에 비해 장거리 전송에 유리하다.

정답 및 해설

단일모드 광섬유가 다중모드 광섬유보다 장거리 전송에 유리하다는 설명이 옳다.

단일모드는 빛이 하나의 모드로만 진행해 모드 간 분산이 없으므로 펄스 퍼짐이 작다.

정보전송 용량: 분산이 작은 단일모드 쪽이 더 크므로 다중모드가 크다는 설명은 틀렸다.
코어 직경: 여러 모드를 전파시키는 다중모드 쪽이 더 크므로 작다는 설명은 틀렸다.
접속: 단일모드는 코어가 가늘어 정밀한 정렬이 필요하므로 더 쉽다는 설명은 틀렸다.

문제 9

다음 중 AM 슈퍼헤테로다인 수신기에서 입력신호가 통과하는 순서대로 나열한 것은?

1RF 증폭기 → 혼합기 → 포락선검파기 → IF 증폭기

2RF 증폭기 → IF 증폭기 → 포락선검파기 → 혼합기

3RF 증폭기 → IF 증폭기 → 혼합기 → 포락선검파기

4RF 증폭기 → 혼합기 → IF 증폭기 → 포락선검파기

정답 및 해설

올바른 순서는 RF 증폭기 → 혼합기 → IF 증폭기 → 포락선검파기이다.

혼합기 뒤에 포락선검파기를 두고 IF 증폭기를 마지막에 둔 순서: 검파 후에는 IF 신호가 남지 않으므로 틀렸다.
IF 증폭기 뒤에 포락선검파기를 두고 혼합기를 마지막에 둔 순서: 중간주파수는 혼합기에서 만들어지므로 틀렸다.
IF 증폭기를 혼합기보다 앞에 둔 순서: 주파수 변환 전에는 증폭할 IF 신호가 없으므로 틀렸다.

문제 10

다음 중 전송선로에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

1반사계수가 0.5일 때, 전압정재파비는 3이다.

2급전선에서 반사계수가 0이 되면 전압정재파비는 1이다.

3정합된 부하로부터의 반사계수는 1이다.

4개방회로의 전압정재파비는 무한대이다.

정답 및 해설

정합된 부하의 반사계수가 1이라는 설명이 틀렸다. 정합 시 반사가 없으므로 반사계수는 0이다.

판단 기준은 $\mathrm{VSWR}=\dfrac{1+|\Gamma|}{1-|\Gamma|}$ 이다.

반사계수 $0.5$ : $\mathrm{VSWR}=\dfrac{1.5}{0.5}=3$ 이므로 옳다.
급전선의 반사계수 $0$ : $\mathrm{VSWR}=\dfrac{1}{1}=1$ 이므로 옳다.
개방회로: 전반사로 $|\Gamma|=1$ 이 되어 분모가 $0$ 이므로 전압정재파비가 무한대라는 설명은 옳다.

문제 11

다음 중 길이가 고정된 도선 안테나의 고유파장보다 긴 파장의 전파에 공진시키기 위한 방법으로 가장 옳은 것은?

1안테나 기저부에 코일을 직렬로 연결한다.

2안테나 기저부에 코일을 병렬로 연결한다.

3안테나 기저부에 콘덴서를 직렬로 연결한다.

4안테나 기저부에 콘덴서를 병렬로 연결한다.

정답 및 해설

안테나 기저부에 코일을 직렬로 연결하는 방법이 옳다. 이 코일을 연장 코일이라 한다.

고유파장보다 긴 파장에서는 안테나가 전기적으로 짧아 용량성이 되므로, 직렬 인덕턴스로 이를 상쇄해 공진시킨다.

기저부에 병렬로 연결한 코일: 안테나 전류 경로에 직렬로 들어가 리액턴스를 보상하는 연장 코일 구성이 아니다.
기저부에 직렬로 연결한 콘덴서: 단축 콘덴서로서 전기적 길이를 줄여 더 짧은 파장에 공진시킬 때 쓴다.
기저부에 병렬로 연결한 콘덴서: 용량성 리액턴스를 상쇄하는 유도성 성분을 더해 주지 못한다.

문제 12

반파장 다이폴 안테나를 사용하여 주파수가 3 GHz 인 신호를 전송하는 경우, 최대 방사효율을 갖는 안테나의 길이는? (단, 전파의 속도는

3 \times 10^{8}

m/s 이다.)

11 cm

25 cm

310 cm

450 cm

정답 및 해설

반파장 다이폴 안테나의 길이는 $5\,\mathrm{cm}$ 이다.

안테나 길이가 파장의 절반일 때 공진하므로 먼저 파장을 구한다.

파장: $\lambda=\dfrac{c}{f}=\dfrac{3\times10^{8}\,\mathrm{m/s}}{3\times10^{9}\,\mathrm{Hz}}=0.1\,\mathrm{m}$

길이: $L=\dfrac{\lambda}{2}=0.05\,\mathrm{m}=5\,\mathrm{cm}$

문제 13

특성임피던스가 50 Ω 인 무손실 전송선로에 100 Ω 의 부하저항을 연결하였을 때, 부하단에서 신호의 반사계수와 전압정재파비의 크기는?

\frac{1}{3}

, 3

\frac{1}{2}

, 2

\frac{1}{2}

, 3

\frac{1}{3}

, 2

정답 및 해설

반사계수의 크기는 $\dfrac{1}{3}$ , 전압정재파비는 $2$ 이다.

반사계수: $\Gamma=\dfrac{Z_L-Z_0}{Z_L+Z_0}=\dfrac{100-50}{100+50}=\dfrac{1}{3}$

전압정재파비: $\mathrm{VSWR}=\dfrac{1+|\Gamma|}{1-|\Gamma|}=\dfrac{4/3}{2/3}=2$

문제 14

416

정답 및 해설

거리가 $5\,\mathrm{km}$ 일 때 수신전력은 $16\,\mathrm{nW}$ 이다.

레이더 신호는 표적까지 왕복하므로 수신전력은 거리의 4제곱에 반비례한다( $P_r\propto\dfrac{1}{R^{4}}$ ).

전력비: $\dfrac{P_2}{P_1}=\left(\dfrac{10\,\mathrm{km}}{5\,\mathrm{km}}\right)^{4}=2^{4}=16$

수신전력: $P_2=16\times1\,\mathrm{nW}=16\,\mathrm{nW}$

문제 15

다음 중 무선통신의 특징으로 가장 옳지 않은 것은?

1무선통신을 위해서는 특정 용도에 할당된 전자파 주파수 대역을 사용해야 한다.

2유선통신 방법에 비해 전송 과정에 잡음이 많이 발생한다.

3무선통신을 사용하면 유선통신에 비해 주변 통신 기기나 전자기기와의 전자파 간섭을 줄일 수 있다.

4아날로그 무선 통신의 경우 신호는 다른 반송파에 실려 전송된다.

정답 및 해설

무선통신이 유선통신보다 전자파 간섭을 줄일 수 있다는 설명이 틀렸다.

무선 신호는 개방된 공간으로 퍼지므로 주변 기기와의 간섭이 오히려 커지기 쉽다.

할당된 주파수 대역 사용: 주파수는 한정된 자원이어서 용도별로 정해진 대역을 써야 하므로 옳다.
잡음: 전송 매체가 개방된 공간이어서 유선보다 잡음의 영향을 많이 받으므로 옳다.
반송파 사용: 아날로그 무선 통신은 신호를 변조해 반송파에 실어 보내므로 옳다.

문제 16

안테나의 최대 지향성이 10이고, 방사효율이 60 % 일 때 안테나의 이득은?

410

정답 및 해설

이 안테나의 이득은 $6$ 이다.

안테나 이득은 최대 지향성과 방사효율의 곱이다.

$G=\eta D=0.6\times10=6$

문제 17

다음 중 전파경로 상에 장애물이 존재하는 경우, 장애물 뒤쪽으로 전파의 일부가 휘어져서 전파되는 현상은?

1전파의 회절

2전파의 감쇠

3전파의 굴절

4전파의 편파

정답 및 해설

장애물 뒤쪽으로 전파가 휘어져 들어가는 현상은 전파의 회절이다.

회절은 전파가 장애물의 가장자리를 지나며 그늘 영역까지 돌아 들어가는 현상이다.

감쇠: 전파가 진행하면서 세기가 약해지는 현상이다.
굴절: 전파가 성질이 다른 매질의 경계를 지나며 진행 방향이 바뀌는 현상이다.
편파: 전파의 전기장이 진동하는 방향을 나타내는 성질이다.

문제 18

안테나 이득이 20 dB 인 송신 안테나에서 10 W 의 전력이 방사되었을 때 EIRP는?

130 W

2200 W

330 dBW

4200 dBW

정답 및 해설

EIRP는 $30\,\mathrm{dBW}$ 이다.

EIRP는 방사 전력과 안테나 이득의 곱이므로 dB 단위에서는 더한다.

방사 전력: $10\log_{10}10=10\,\mathrm{dBW}$

EIRP: $10+20=30\,\mathrm{dBW}$

$30\,\mathrm{W}$ : dB 값의 합에 W 단위를 잘못 붙인 값이다.
$200\,\mathrm{W}$ : 이득 $20\,\mathrm{dB}$ 는 진수로 $100$ 배이므로 $10\times20$ 으로 곱하면 틀린다.
$200\,\mathrm{dBW}$ : dB 값끼리는 곱하지 않고 더한다.

문제 19

3 \times 10^{8}

m/s 이다.)

11,500

21,800

35,000

48,944

정답 및 해설

도플러 이동주파수는 $5{,}000\,\mathrm{Hz}$ 이다.

레이더 신호는 표적에 반사되어 돌아오므로 도플러 편이가 두 번 생겨 $f_d=\dfrac{2v}{\lambda}$ 를 쓴다.

속도: $v=\dfrac{180\,\mathrm{km/h}}{3.6}=50\,\mathrm{m/s}$
파장: $\lambda=\dfrac{3\times10^{8}\,\mathrm{m/s}}{15\times10^{9}\,\mathrm{Hz}}=0.02\,\mathrm{m}$

결과: $f_d=\dfrac{2\times50}{0.02}=5{,}000\,\mathrm{Hz}$

문제 20

다음 중 안테나에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

1반전력빔폭(HPBW)은 전력이 주빔의 최댓값에 비해 절반이 되는 두 지점 사이의 각이다.

2EIRP는 송신 안테나의 절대이득과 송신전력의 곱이다.

3안테나 이득은 최대 지향성과 방사효율의 곱이다.

4상대이득의 기준 안테나는 무손실 등방성 안테나이다.

정답 및 해설

상대이득의 기준 안테나가 무손실 등방성 안테나라는 설명이 틀렸다.

상대이득의 기준은 반파장 다이폴 안테나이고, 무손실 등방성 안테나는 절대이득의 기준이다.

반전력빔폭: 전력이 최댓값의 절반이 되는 두 지점 사이의 각이므로 옳다.
EIRP: 송신전력에 송신 안테나의 절대이득을 곱한 값이므로 옳다.
안테나 이득: 최대 지향성에 방사효율을 곱한 값이므로 옳다.