19년 1회차

전파 정류회로(전파정류)의 맥동률은 출력 전압의 맥동 성분을 평균값으로 나눈 비율로 정의된다. 전파 정류회로에서 정류 후 얻어지는 출력은 사인파의 절댓값 형태이며, 이 경우 리플 전압(맥동 전압)의 실효값은 평균값의 약 0.482배이다. 따라서 맥동률 = (리플 전압 실효값 / 평균 출력 전압) × 100% = 0.482 / 1.00 × 100% ≈ 48.2%가 된다.

직류 전원회로의 구성 순서는 변압회로 → 정류회로 → 평활회로 → 정전압회로이다. 먼저 변압기로 교류 전압을 필요한 크기로 변압한 후, 다이오드 등으로 교류를 직류로 정류하고, 콘덴서·인덕터로 맥동하는 직류의 ripple을 평활하며, 마지막으로 안정화 회로로 정전압을 유지한다. 정류 없이 평활할 수 없고, 평활 전에 정전압 제어가 불가능하므로 이 순서는 필수적이다.

정전압회로의 성능은 전압안정계수 $S_V$(입력전압 변동), 온도안정계수 $S_T$(온도 변동), 출력저항 $R_O$(부하전류 변동)로 평가한다. 최대제너전류 $I_Z$는 제너다이오드 소자의 정격이며 정전압회로의 안정도를 나타내는 파라미터가 아니다.

다단 증폭기에서 전체 잡음지수는 첫단 증폭기의 잡음지수가 지배적인 영향을 미치므로, 첫단 증폭기를 잡음지수가 낮은 소자(저잡음 증폭기, LNA 등)로 구성하는 것이 전체 시스템의 잡음을 줄이는 가장 효과적인 방법이다.

전체 잡음지수 계산식
$F_{total} = F_1 + \frac{F_2-1}{G_1} + \frac{F_3-1}{G_1G_2} + \cdots$
에서 첫단의 $F_1$은 그대로 영향을 주고, 뒤의 단들은 앞단의 이득 $G_1$으로 나누어져 감소한다.

• 종단 증폭기 이득을 낮게 설계하는 것은 종단 이득이 전체 잡음에 거의 영향이 없으므로 부적절하다.
• 첫단 이득을 작게 하면 오히려 뒤단의 잡음 기여도가 커지므로 부적절하다.
• 첫단을 트랜지스터(쌍극성 트랜지스터) 증폭기로 구성하는 것은 특정 소자 선택일 뿐 소자의 잡음지수를 보장하지 않으므로 부적절하다.

이미터 저항 R_e는 전류 궤환(부궤환)을 일으켜 전압 증폭도를 오히려 감소시키는 역할을 하므로, 'R_e가 클수록 전압 증폭도가 커진다'는 설명은 틀리다.

• 입력 임피던스: R_e가 커지면 이미터 접지의 입력측에서 본 임피던스는 (1+β)R_e 항으로 증가하여 입력 임피던스는 커진다.
• 안정계수: 부궤환 효과로 온도 변화에 대한 안정계수 S는 작아진다.
• 컬렉터 전류: 궤환에 의해 컬렉터 전류의 변화(증폭도)는 감소한다.

따라서 R_e와의 관계가 잘못 서술된 것은 전압 증폭도가 커진다는 설명이다.

그림은 전압-직렬(전압 부궤환) 증폭기로, 궤환 저항 R_F를 통해 출력의 일부를 입력측으로 되돌려 부궤환을 형성한다. 부궤환이 걸리면 입력 임피던스 R_i는 증가하고 출력 임피던스 R_o는 감소하며, 전류이득 I_o/I_s도 궤환에 의해 감소하는 특성을 가진다. 그러나 R_F가 작을수록 궤환량이 커져서 오히려 출력전압 V_O는 감소하므로, "R_F가 작을수록 V_O가 커진다"는 설명은 틀렸다.

전압궤환증폭기의 폐루프 이득 공식 $A_f = \frac{A}{1-\beta A}$에서 βA = 1일 때 분모가 0이 되어 $A_f \to \infty$가 되므로 무한대의 이득을 갖는다. 이는 외부 입력신호가 없어도 내부 잡음이나 초기 조건에 의해 발진이 시작되고 자기 유지되는 발진 조건이다. 궤환량이 정확히 폐루프 이득을 1로 만드는 점에서 시스템이 임계 안정상태에 도달하여 자체 진동을 발생시키는 회로로 동작하게 된다.

수정 진동자는 직렬 공진 주파수 f_S와 병렬 공진 주파수 f_P 사이에 특성상 큰 임피던스 변화를 보이는 영역이 존재한다. f_S와 f_P 사이 영역(f_S ＜ f_a ＜ f_P)에서 수정의 임피던스가 높은 상태로 유지되므로, 이 구간에서 발진 회로는 안정적인 음의 저항을 얻게 되어 지속적이고 안정된 발진이 가능하다.

• 정확히 f_a=f_S인 경우는 임피던스가 최소가 되어 발진 여건이 취약하다.
• f_a=f_P인 경우는 외부 회로 조건에 따라 불안정해질 수 있다.

따라서 안정성을 위해서는 두 공진 주파수 사이의 중간 영역에서 동작하는 것이 최적이다.

클랩 발진기는 콜피츠 발진기를 개선한 구조로서, 탱크 회로의 커패시턴스를 직렬로 연결하여 주파수 안정성을 높인 회로다. 클랩 발진기의 특징은 발진주파수가 안정적이고 발진주파수 범위가 매우 좁다는 것이 장점인 반면, 발진출력은 상대적으로 작다는 단점이 있다. 따라서 1, 2, 3번은 모두 클랩 발진기의 올바른 설명이며, 4번 "발진출력이 크다"는 것이 틀린 설명이다.

회로는 L, C1, C2로 기본 콜피츠 구조를 이루면서 인덕터와 직렬로 C3(10nF)가 추가된 형태로, 이는 클랩 발진기의 전형적인 구성이다. 클랩 발진기에서 직렬로 삽입된 C3는 트랜지스터의 접합 정전용량 등 부유용량의 영향을 최소화하여 발진 주파수를 안정화시키는 역할을 한다.

진폭변조(AM)에서 변조도 $m$과 피변조파 전력 $P_t$, 반송파 전력 $P_c$의 관계식은 $P_t = P_c\left(1 + \frac{m^2}{2}\right)$이다. 주어진 조건 $P_t = 30\text{[kW]}$, $m = 100\% = 1$을 대입하면 $30 = P_c\left(1 + \frac{1^2}{2}\right) = P_c \times 1.5$이므로 $P_c = \frac{30}{1.5} = 20\text{[kW]}$이다.

DSB-LC(DSB-TC, Double Sideband-Large Carrier/Transmitted Carrier)는 반송파를 완전히 전송하는 진폭변조 방식이다. 변조된 신호는 반송파, 상측파대(USB), 하측파대(LSB) 세 가지 성분으로 구성된다. FSB(Full Sideband)는 실제 변조 신호의 구성 성분이 아니며, DSB 변조에서 사용되는 표준 용어가 아니다. 따라서 정답은 4번이다.

간접 FM 변조회로는 위상 변조(phase modulation)를 이용하여 FM 신호를 생성하는 방식으로, 변조용 다이오드로 가변용량 다이오드(varactor diode)를 사용한다.

가변용량 다이오드는 역방향 바이어스 전압의 크기에 따라 접합 커패시턴스가 변하는 특성을 이용해 LC 공진회로의 주파수를 변조 신호에 따라 가변시킨다. 나머지 다이오드는 각각 용도가 다르다.

• 터널 다이오드는 부성저항 특성으로 발진회로에 쓰인다.
• 제너 다이오드는 정전압 소자다.
• 쇼트키 다이오드는 고속 스위칭용이다.

AM 변조에서 필요한 주파수대역폭은 BW = 2f_s로 계산된다. 이는 신호파가 반송파를 중심으로 상측파대(f_c + f_s)와 하측파대(f_c - f_s)를 생성하기 때문이다. 주어진 값을 대입하면 BW = 2 × 2[kHz] = 4[kHz]이며, 반송파 주파수 1,000[kHz]는 대역폭 계산에 직접 영향을 주지 않는다.

멀티바이브레이터의 동작 모드는 결합회로의 구성에 따라 결정된다. 단안정회로(monostable)는 한쪽 트랜지스터만 항상 포화 상태를 유지하도록 직접 결합을 사용하고, 쌍안정회로(bistable)는 두 트랜지스터 간에 교차 결합(상호 피드백)을 적용하여 두 개의 안정 상태를 갖도록 구성한다. 입력신호나 출력 부궤환율, 입력전류 크기 같은 요소들은 동작 특성에 영향을 주지만, 회로 구조 자체가 어느 모드로 동작할지를 근본적으로 결정하지는 않는다.

클리핑 레벨의 위 레벨과 아래 레벨 사이의 간격을 좁게 하여 입력파형의 특정 부분을 잘라내는 회로는 슬라이서 회로이다. 슬라이서는 클리핑 회로와 달리 두 개의 기준 전압(위·아래 클리핑 레벨)을 설정하여 그 사이의 좁은 윈도우 범위 내의 신호만 통과시키고 나머지는 제거하는 회로이다. 클랭핑 회로는 DC 레벨을 이동시키고, 클리핑 회로는 한 방향의 신호를 자르며, 적분 회로는 신호를 누적하므로 설명과 맞지 않는다.

이진수를 십진수로 변환하려면 각 자릿수에 2의 거듭제곱을 곱하여 합산한다. 101011₂ = 1×2⁵ + 0×2⁴ + 1×2³ + 0×2² + 1×2¹ + 1×2⁰ = 32 + 0 + 8 + 0 + 2 + 1 = 43이다.

T 플립플롭은 입력 클럭마다 출력이 토글되어 주파수를 1/2로 분주한다. 회로는 T 플립플롭이 2단 직렬로 연결되어 있으므로 전체적으로 1/4 분주가 이루어진다. 따라서 $64\text{kHz} \times \frac{1}{2} \times \frac{1}{2} = 16\text{kHz}$로, Y에는 16[kHz] 구형파가 출력된다.

'리플 카운터라고도 한다'는 이전 단계의 출력이 다음 단계의 클록 입력이 되는 순차 동작 방식인 비동기식(리플) 카운터를 설명하는 것으로, 동기식 카운터와는 상충하는 개념이다.

동기식 카운터는 모든 플립플롭이 동일한 클록 신호로 동시에 동작하는 방식이므로, '동일 클록으로 동작한다'가 그 핵심 특징이다.

• '고속 카운팅에 적합하다'는 동시 동작으로 인해 지연 시간이 짧아 고속 카운팅이 가능한 장점이다.
• '회로 설계 시 주의를 요한다'는 모든 플립플롭에 클록을 동시 인가해야 하고 조합 논리회로 추가로 복잡도가 높은 설계상의 특징을 나타낸다.

마스터-슬레이브 플립플롭은 두 개의 플립플롭을 직렬로 연결하여 클록 펄스 동안 입력이 변할 때 발생하는 Race 현상을 해결한다.

마스터 단계에서 입력을 샘플링하고 슬레이브 단계에서 출력을 전달하므로 클록 주기 내 입력 변화로 인한 불안정한 상태 경쟁을 방지한다.

• Toggle 현상(계속 토글)은 플립플롭의 정상 동작이다.
• Storage 현상은 일반 플립플롭으로도 가능하다.
• Hogging 현상은 순차 회로의 구조적 문제로 마스터-슬레이브만으로 해결되지 않는다.

주파수 안정도는 발진기(로컬 오실레이터)의 특성에 의해 결정되는 것으로, 고주파 증폭회로와는 직접적인 관련이 없다.

슈퍼헤테로다인 수신기의 고주파(RF) 증폭회로는 안테나에서 수신한 신호를 증폭하여 믹서 단계 전에 신호를 강화하는 역할을 한다.

• S/N비 개선: 신호를 증폭함으로써 노이즈에 대한 신호의 상대적 크기를 향상시킨다.
• 수신기 감도 향상: 약한 신호를 충분히 증폭하여 검출 가능하게 한다.
• 영상혼신 개선: 대역통과필터를 통해 원하는 신호만 선택적으로 통과시켜 이루어진다.

영상주파수는 2,000[kHz]이다.

슈퍼헤테로다인 수신기에서 영상주파수는 중간주파수(IF)를 기준으로 희망파로부터 대칭적으로 위치한 주파수다. 상측 헤테로다인 방식에서는 국부발진기 주파수가 희망파보다 높으므로
$f_{LO} = f_s + f_{IF} = 1,000 + 500 = 1,500\text{ [kHz]}$
이고, 영상주파수는 국부발진기로부터 중간주파수만큼 떨어진 다른 쪽이므로
$f_{image} = f_{LO} - f_{IF} = 1,500 - 500 = 1,000\text{ [kHz]}$
가 아니라, 희망파와 국부발진기의 관계에서
$f_{image} = f_{LO} + f_{IF} = 1,500 + 500 = 2,000\text{ [kHz]}$
로 계산된다.

FM 변조에서 변조지수(modulation index)는 최대 주파수 편이를 신호 주파수로 나눈 값이다. 공식은 $m_f = \frac{\Delta f}{f_m}$이며, 여기서 $\Delta f$는 최대 주파수 편이, $f_m$은 신호 주파수이다. 주어진 값을 대입하면 $m_f = \frac{75 \text{ kHz}}{5 \text{ kHz}} = 15$이다. 참고로 반송파 주파수 100[MHz]는 변조지수 계산에 사용되지 않는다.

기저대역 신호가 0일 때는 반송파의 진폭이 작고(또는 없고), 1일 때는 진폭이 크게 나타나는 파형이다. 주파수와 위상은 일정하게 유지되면서 진폭만 데이터 값에 따라 변하므로 이는 ASK(진폭 편이 변조)에 해당한다.

OFDM에서 부반송파 간 직교성은 인접한 부반송파의 주파수 간격이 심볼주기의 역수(1/T)가 되도록 배치될 때 성립하며, 그림에서 이러한 관계는 인접한 심볼 (a)와 (b) 사이에서 나타난다. (a)와 (c), (a)와 (d)처럼 서로 떨어진 심볼 사이에는 직교 조건이 성립하는 인접 관계가 아니므로 해당하지 않는다.

DPSK-동기 검파 조합은 DPSK의 특성상 이전 심볼과의 위상 차이를 비교하는 차동 복조와 맞지 않는다. DPSK(Differential Phase Shift Keying)는 차동 복조 또는 비동기 검파를 사용하며, 동기 검파는 표준 PSK 복조 방식이다.

• ASK는 포락선 검파로 복조한다.
• FSK는 주파수 편이를 감지하므로 포락선 검파 또는 판별기를 사용하는데, 문제에서 FSK-포락선 검파는 허용되는 실무 방식이다.
• QPSK는 동기 검파(동기 복조)로 정확하게 복조된다.

등방성 안테나(isotropic antenna)의 이득을 표현하는 단위는 dBi(decibels relative to isotropic)이다. dBi는 등방성 안테나를 기준(0 dBi)으로 하여 실제 안테나의 이득을 상대적으로 나타내는 단위로, 안테나 성능 비교에 표준으로 사용된다. dBm과 dBw는 전력 단위이고, dB는 상대이득을 나타내지만 기준이 명시되지 않으므로 안테나 이득 표현에는 부적절하다.

개방할당방식은 회선할당의 분류체계가 아니라 위성의 개방형·폐쇄형 구분이나 네트워크 구성의 개념으로, 표준적인 위성 회선할당 분류에 속하지 않는다.

위성통신의 다원접속기술에서 회선할당방식은 위성의 제한된 용량을 여러 사용자에게 분배하는 방법을 분류한 것이다.

• 고정할당방식은 각 사용자에게 미리 정해진 시간·주파수·코드를 할당한다.
• 요구할당방식은 사용자의 요청에 따라 동적으로 할당한다.
• 랜덤할당방식은 사용자가 자유롭게 채널에 접근하되 충돌 시 재전송하는 방식이다.

저주파 증폭부(Audio Frequency Amplifier)는 변조 전 단계에서 입력되는 정보 신호(음성 신호) 자체를 증폭하는 장치이므로, '반송파 신호와 정보 신호가 혼합된 신호를 증폭'한다는 설명은 오류이다. 혼합된 신호의 증폭은 변조 후 단계의 중간주파(IF) 또는 고주파(RF) 증폭부에서 담당한다.

이동통신용 송신기의 각 모듈 기능을 순서대로 검토하면, 발진부는 반송파 발생, 증폭부는 반송파 증폭, 변조부는 반송파와 정보신호 혼합이 올바른 설명이다.

지상파 DMB 송신시스템에서 DQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying) 신호로 다중캐리어를 처음 생성하는 구성요소는 변조기다. 변조기는 디지털 베이스밴드 신호를 DQPSK 방식으로 변조하여 OFDM(직교주파수분할다중) 기반의 다중캐리어 신호를 생성하는 핵심 장치다.

증폭기는 생성된 신호를 전력 증폭하고, 급전선과 안테나는 신호를 전송 매질로 방사하는 후단 구성요소로서 다중캐리어 신호를 새로 만드는 역할을 하지 않는다.

수신기 대역폭을 넓히면 대역폭에 비례하여 잡음전력이 증가하므로 S/N 비가 오히려 악화된다(Friis 공식에서 대역폭 B는 잡음전력 N에 직결).

• 주파수 변환 이득을 크게 하면 신호가 증폭되어 S/N 비가 개선된다.
• 믹서 전단의 저잡음 증폭기(LNA)는 입력 잡음지수를 낮춰 S/N 비를 크게 향상시킨다.
• 국부 발진기의 필터는 발진기 위상잡음을 감소시켜 S/N 비 열화를 막는다.

변조도(modulation index)는 PWM(펄스폭변조) 제어에서 전압 제어 깊이를 나타내는 파라미터로, 정류장치 자체의 성능 특성을 직접 평가하는 지표가 아니라 전력변환기의 제어 방식을 나타내는 개념이다.

정류장치의 특성을 해석하는 주요 파라미터는 다음과 같다.

• 맥동률(ripple factor): 출력 전압의 교류 성분 크기를 평가한다.
• 전압변동률: 부하 변화에 따른 출력 전압 변동을 나타낸다.
• 정류효율: 직류 출력 전력과 입력 교류 전력의 비를 평가한다.

Diagonal Clipping은 포락선 변화에 비해 검파기 콘덴서의 방전 속도가 느릴 때 발생하므로, 시정수가 너무 큰 경우가 원인이다. 시정수가 크면 콘덴서 전압이 입력 포락선을 빠르게 따라가지 못해 복조 파형의 하강 부분이 대각선으로 왜곡된다.

데시벨-밀리와트(dBm) 단위는 1mW를 기준(0dBm)으로 하는 로그 스케일이며, 변환 공식은 $P[\text{dBm}] = 10\log_{10}\frac{P[\text{mW}]}{1}$이다. 주어진 20[dBm]을 이용하여 역으로 계산하면 $20 = 10\log_{10}P[\text{mW}]$에서 $\log_{10}P[\text{mW}] = 2$이므로 $P[\text{mW}] = 10^2 = 100[\text{mW}]$이다.

브리지 정류회로에서 D3가 단선되면 입력 전압의 한쪽 반주기(예: 음의 반주기) 동안 전류 경로가 끊겨 해당 반주기의 출력이 0이 되고, 나머지 반주기는 정상적으로 정류되어 출력된다. 따라서 전파정류 파형이 아니라 반파정류 형태로 절반만 나타나는 파형이 되며, 이에 해당하는 보기는 3번이다.

전자파의 매질 내 전파 속도는 $v=\frac{c}{\sqrt{\varepsilon_s\mu_s}}$이다. 따라서 $v=\frac{c}{\sqrt{4\times1}}=\frac{c}{2}$이므로 자유공간보다 1/2배의 속도로 전파된다.

자유공간의 전계강도는 약 33.63 mV/m이다.

전자파의 포인팅 벡터(단위 면적당 전력)는 $S = \frac{E^2}{120\pi}$ (자유공간, $120\pi \approx 377\text{ Ω}$)로 주어진다.

주어진 $S = 3 \text{ μW/m}^2 = 3 \times 10^{-6} \text{ W/m}^2$을 대입하면
$3 \times 10^{-6} = \frac{E^2}{377}$
$E^2 = 3 \times 10^{-6} \times 377 = 1.131 \times 10^{-3}$
따라서 $E = \sqrt{1.131 \times 10^{-3}} \approx 0.03363 \text{ V/m} = 33.63 \text{ mV/m}$이다.

$\lambda/4$ 수직 안테나의 길이가 5[m]이므로 파장은 $\lambda = 4 \times 5 = 20$[m]이다. 전파의 전파 속도와 파장, 주파수의 관계식 $c = \lambda f$에서 $f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \times 10^8}{20} = 1.5 \times 10^7$[Hz] = 15[MHz]이다.

도파관에 금속봉(Stub)을 삽입하는 목적은 임피던스 매칭을 통해 리액턴스 성분을 제거하는 것이다. 금속봉은 도파관 내의 정재파를 이용하여 용량성 또는 유도성 리액턴스를 생성하고, 이를 부하의 리액턴스와 상쇄시켜 순수 저항만 남기는 방식으로 작동한다.

• 반사파를 만들기 위함: 반사파는 임피던스 부정합으로 인한 부수적 결과이지 삽입 목적이 아니다.
• 안테나 길이 단축: 금속봉은 전송선의 특정 위치에 단순 연결되므로 안테나 물리적 길이를 단축하지 않는다.
• 고주파 전압의 파복을 낮춤: 고주파 전압의 파복(정재파비)을 낮추는 것이 임피던스 매칭의 최종 효과이지만 이것이 금속봉 삽입의 직접적 이유는 아니다(부차적 결과).

위상속도는 전송선로의 물리적 특성(유전율, 투자율)에 의존하는 값으로, 스미스 도표에는 이러한 매질의 전파 특성 정보가 포함되지 않으므로 구할 수 없다.

스미스 도표는 임피던스, 반사계수, 정재파비 등 전송선로의 임피던스 관련 매개변수를 그래픽으로 표현하고 구하는 도구다.

• 반사계수는 도표의 원점 거리와 각도로 직접 읽을 수 있다.
• 정규화 입력임피던스는 도표 위의 점 좌표로 구할 수 있다.
• 정재파비(SWR)는 실수축과의 교점으로부터 도출된다.

위상속도는 ∞이다.

1500[MHz]의 파장은 $\lambda = \dfrac{3\times10^8}{1.5\times10^9} = 0.2\,[\text{m}] = 20\,[\text{cm}]$이다. $TE_{10}$의 차단파장은 $\lambda_c = 2a = 20\,[\text{cm}]$로 사용 파장과 같다.

이 값을 대입하면
$v_p = \dfrac{c}{\sqrt{1-(\lambda/\lambda_c)^2}} = \dfrac{c}{\sqrt{1-1}}$
분모가 0이 되므로 위상속도는 ∞이다.

외부 전자계와 완전히 결합된다는 것은 오히려 도파관의 단점인데, 폐쇄된 구조 때문에 외부 전자계와는 결합되지 않고 차단된다.

• 취급 전력: 도파관이 폐쇄된 구조로 높은 전력을 안전하게 전송할 수 있어 장점이다.
• 방사손실: 도파관이 폐쇄되어 전자계가 외부로 누설되지 않아 적으므로 역시 장점이다.
• 유전체 손실: 도파관 내부가 주로 공기(진공)로 채워져 유전체 손실이 적으므로 장점이다.

도파관 내 저역통과필터(LPF)는 별도로 추가되는 소자일 뿐, 도파관 자체의 고유한 손실 특성과 주파수 범위를 결정하는 기본 요소가 아니다. 도파관의 손실과 전송 가능한 주파수 범위는 도파관의 기하학적 구조와 전송되는 전자파의 특성에 의해 결정된다.

• 단면의 형상: 차단주파수(cutoff frequency)를 결정하여 전송 가능한 주파수 범위를 직접 좌우한다.
• 단면의 길이: 도파관의 길이로서 감쇠 손실의 크기에 영향을 미친다.
• 전송되는 Mode(TE, TM 등): 각 모드별 차단주파수가 다르므로 주파수 범위 결정에 핵심 역할을 한다.

전계강도는 약 72[dB]이다.

안테나에 유기된 전압으로부터 전계강도를 구하는 문제로, 유기전압 = 전계강도 × 실효높이 관계식을 이용한다. 주어진 값: 유기전압 = 0.06[V], 실효높이 h = 15[m]이므로
전계강도 E = 0.06 ÷ 15 = 0.004[V/m] = 4,000[μV/m]이다.

dB 변환은
$E_{dB} = 20\log_{10}\left(\frac{E}{E_0}\right) = 20\log_{10}\left(\frac{4000}{1}\right) = 20 \times 3.602 \approx 72.04$[dB]이다.

반파장 다이폴의 최대 방사 방향 전계 세기는 $E = \frac{7\sqrt{P}}{r}$[V/m]이다. 값을 대입하면 $E = \frac{7\sqrt{10\times10^3}}{10\times10^3} = \frac{700}{10^4} = 0.07$[V/m]이다. 따라서 전계의 세기는 70[mV/m]이다.

평형형 동조급전선을 사용한다 하더라도 임피던스 정합회로는 필요하며, 송수신 안테나와 측정기 간의 임피던스 불정합을 해결하기 위해 매칭회로를 구성해야 한다. 베르니-토시 안테나는 루프 안테나와 수직 안테나를 결합하여 전파 도래방향을 정확히 측정하는 장치다.

• 고니오미터 탐색코일 회전: 정확한 설명으로, 고니오미터의 탐색코일을 회전시켜 방향을 측정한다.
• 8자형 지향특성: 맞는 설명으로, 탐색코일 회전으로 8자형 지향특성을 이용해 도래방향을 결정한다.
• 수직 안테나로 단일방향 결정: 정확한 설명으로, 수직 안테나로 단일방향을 확정하고 감도 0일 때의 탐색코일 회전각 직각방향이 도래방향이다.

반파장 다이폴 안테나의 실효고(effective height)는 λ/π이다. 실효고는 안테나가 방사하는 전력과 같은 전력을 방사하는 균일한 전류분포를 가진 가상의 안테나 높이로 정의되며, 반파장 다이폴의 경우 물리적 길이 λ/2에 대해 푸리에 해석을 통해 계산하면 h_e = λ/π가 도출된다. 이는 실제 다이폴의 전류분포가 중심에서 최대이고 양 끝에서 0으로 변하는 정현파 분포를 따르기 때문이다.

야기(Yagi) 안테나의 이득은 도파기(director) 소자의 개수를 증가시킬 때 주로 향상된다. 야기 안테나는 급전소자(driven element), 반사기(reflector), 도파기로 구성되는데, 도파기의 개수가 많을수록 빔폭이 좁아지고 지향성이 강해져 이득이 증가한다.

• 투사기의 수 증가: 투사기(radiator/driven element)는 일반적으로 1개 또는 2개 정도만 사용하며, 그 수를 단순히 증가시키는 것은 오히려 임피던스 정합을 복잡하게 만들고 이득 향상에 크게 기여하지 못한다.
• 길이 증가: 도파기와 반사기의 길이 조정은 공명 주파수나 임피던스 특성에 영향을 주지만, 이득 증가의 직접적인 방법은 도파기 개수의 증가이다.

지상파 전파 방식에서 직접파의 가시거리는 송수신점 안테나의 높이에 직접적으로 영향을 받는다는 점이 핵심이다. 직접파가 전달되려면 송신점과 수신점 사이에 물리적 장애물이 없어야 하는데, 안테나 높이가 높을수록 가시거리(Line of Sight, LOS)가 증가하므로 직접파 수신 거리가 더 멀어진다.

• 직접파: 직접파의 정의로 정확하다.
• 지표파: 지표파가 대지의 도전성을 이용해 전파하는 특성을 올바르게 설명한다.
• 회절파: 회절파가 장애물을 우회하여 수신점에 도달하는 현상을 정확히 기술하고 있다.

대류권 산란파는 산란으로 수신되는 전력이 극히 작아 기본 전파 손실이 매우 크다. 그래서 대출력 송신기와 고이득 안테나가 필요하므로 소출력 송신기가 필요하다는 설명은 틀리다. 수신 전계는 불규칙하게 변하지만 비교적 안정하고, 지리적 조건의 영향을 적게 받는다.

신틸레이션은 하계(여름)에 태양 복사 가열로 대기가 불안정해져 난기류가 활발하므로 더 많이 발생하며, 동계에는 상대적으로 적게 발생한다. 신틸레이션 페이딩은 대기의 굴절률 변화로 인한 단기 신호 변동 현상이다.

• 주기가 빠르고 불규칙함: 정확하다 — 신틸레이션은 주기가 수십 ms~수 초로 매우 빠르고 불규칙하다.
• 거리가 멀수록 변동주기가 길어짐: 정확하다 — 송수진점 간 거리가 증가하면 신호가 더 많은 난기류를 통과하므로 변동 주기가 길어진다.
• AGC, AVC로 방지: 정확하다 — AGC(자동이득제어), AVC(자동전압제어) 같은 자동 이득 조절 회로로 신틸레이션의 진폭 변동을 완화할 수 있다.

전리층 반사 통신에서 사용 주파수의 범위는 최저 사용주파수(LUF)에서 최고 사용주파수(MUF)까지이며, 그 범위 안에서 통신에 가장 적합한 최적 사용주파수(FOT)가 정해진다. 따라서 주파수가 작은 순서는 LUF < FOT < MUF이다.

불감지대(Skip Zone)는 도약거리 내에 있는 영역으로, 지표파 도달 범위와 전리층 반사파 도달 범위 사이의 간격이다. 도약거리보다 가까운 곳에 위치하며, 도약거리의 약 2배 거리에는 오히려 재반사된 전파가 도달하는 영역이 시작된다.

도약거리(Skip Distance)는 전리층에서 반사되어 지표면에 도달하는 전파가 송신점으로부터 도달하는 최단거리를 의미한다.

• 전리층 높이: 전리층의 높이가 높아지면 같은 입사각에서 도약거리도 증가한다.
• 임계주파수: 주파수가 임계주파수(critical frequency)보다 높으면 전리층에서 반사되지 않고 투과하므로, 도약거리 현상이 발생하는 조건이다.
• 정할의 법칙: 스넬의 법칙(굴절의 법칙)을 전리층의 굴절 특성에 적용하여 도약거리를 계산할 수 있다.

MBR에 대한 설명이 틀린 이유는 MBR(Memory Buffer Register)의 기능 정의에 있다. MBR은 기억 장치의 데이터선에 연결되어 있으며 기억공간에서 읽어온 데이터나 기억공간에 쓸 데이터를 임시 보관하는 레지스터이다.

반면 주소를 기억하고 기억공간을 지정하는 역할은 MAR(Memory Address Register)이 담당한다.

• 8X8 구조: 정확한 설명(8×8 구조의 RAM 배열)이다.
• 여러 개의 RAM으로 용량 구성: RAM의 용량 한계로 인해 여러 칩을 조합하는 설명으로 맞다.
• MAR, MBR, CS, R/W 신호에 의한 동작: 이들이 RAM 동작을 제어하는 핵심 요소라는 올바른 설명이다.

뺄셈 11001-10001은 2의 보수를 이용해 덧셈으로 바꾼다. 10001의 2의 보수는 1의 보수(01110)에 1을 더한 01111이 되어 (가)에 들어간다. 두 수를 더하면 11001+01111=101000이 되는데, 5비트로 제한하면 자리올림은 버리고 01000이 (나)의 결과로 남는다.

논리 연산(AND, OR, NOT, XOR 등)을 수행한 후 그 결과를 축적하는 레지스터는 어큐뮬레이터(Accumulator)다. 어큐뮬레이터는 산술·논리 연산의 피연산자를 저장하고 연산 결과를 누적하는 범용 레지스터로, CPU가 수행하는 대부분의 연산에서 결과가 저장되는 기본 레지스터다. 인덱스 레지스터는 주소 계산용, 플래그 레지스터는 연산 상태 플래그 저장용, 시프트 레지스터는 데이터 이동 및 변환용으로 각각 용도가 다르다.

NOT 연산은 각 비트의 값을 반전시켜 보수(complement)를 구하는 논리연산이다. 2진수 1011에 NOT 연산을 적용하면 각 자리가 0→1, 1→0으로 변환되어 0100이 된다. AND·OR·XOR 연산은 모두 두 개 이상의 피연산자가 필요한 이항연산이므로 단일 입력값의 비트를 일괄 반전시키는 용도로 사용되지 않는다.

운영체제의 주요 역할은 사용자 인터페이스 제공, 자원 관리 및 스케줄링, 데이터 공유 등이다. 1번 사용자와의 인터페이스 정의는 CLI, GUI 등을 통해 운영체제가 제공하는 기본 역할이고, 2번 사용자 간 데이터 공유와 3번 자원 스케줄링도 운영체제의 중핵 기능이다. 반면 파일 구조 설계는 응용 소프트웨어나 데이터베이스 설계자의 역할로서, 운영체제는 파일 시스템을 관리할 뿐 응용 프로그램이 어떻게 파일을 구조화할지를 정의하는 것은 아니다.

함수 호출 시 복귀번지(return address)를 스택에 저장하는 것이 표준적인 방식이므로 가장 핵심적인 용도다. 스택은 LIFO(Last In First Out) 구조로, 가장 마지막에 삽입된 데이터가 가장 먼저 제거되는 자료구조다.

• 1-주소 명령어 형식: 1-주소 명령어는 누산기 방식에서 사용되며, 스택과의 필연적 관계는 없다.
• FIFO 구조: FIFO는 큐(Queue)의 구조이며, 스택은 LIFO 구조다.
• 팝(POP) 연산: PUSH가 삽입 연산이고 POP이 제거 연산이므로 틀렸다.

"프로세서 실행 중"은 프로세스가 Ready, Running, Waiting 등 여러 상태 중 하나를 의미하며, 반드시 CPU에서 실행(Running) 중임을 의미하지 않는다. 프로세스는 Ready 상태에서 CPU 할당을 기다리거나 Waiting 상태에서 입출력을 기다릴 수도 있다.

• 프로세서의 정의: 프로세스의 정의로 정확하다.
• 총 실행시간 등 정보 기억: PCB(Process Control Block)가 프로세스 정보와 실행시간을 기록하는 역할을 하므로 참이다.
• 자원 동시 사용 중재: 상호배제(Mutual Exclusion) 및 동기화를 통해 데이터 무결성을 보장하는 운영체제의 핵심 기능이므로 참이다.

메모리와 입출력 장치가 동일한 주소공간을 공유하는 방식은 Memory-Mapped I/O다. 이 방식은 I/O 장치의 레지스터를 메모리 주소 영역 내에 배치하므로 주소관리가 통일되어 용이하지만, 메모리 주소공간의 일부를 I/O 제어용으로 할당해야 하므로 실제 사용 가능한 메모리 영역이 감소하는 단점을 가진다.

• I/O-Mapped I/O: 별도의 I/O 주소공간을 사용하여 메모리 공간을 축소시키지 않으므로 문제 조건과 맞지 않는다.
• Programmed I/O, Interrupt I/O: 주소지정방식의 분류가 아니라 입출력 제어방식이다.

전파법령상 주파수회수 또는 주파수재배치 공고 시, 주소 등 확인이 곤란한 경우에는 공고일로부터 30일이 경과한 날에 그 통지가 상대방에게 도달한 것으로 본다.

전파법에서 규정한 '심사에 의한 주파수할당'의 고려사항은 전파자원 이용의 효율성, 신청자의 기술적 능력, 할당하려는 주파수의 특성 등 주파수 할당의 적절성과 효율성을 판단하는 요소들이다. 반면 신청자의 주파수 이용 실적은 과거 실적 평가에 해당하는 사항으로, 심사에 의한 주파수할당 시 법정 고려사항에 포함되지 않으며, 오히려 경쟁 입찰 등 다른 할당 방식에서 가점 요소로 활용된다.

전파법에서 정한 무선국 검사는 준공검사, 정기검사, 수시검사이다. 사용전검사는 전파법상 무선국 검사의 종류가 아니다.

방송통신기자재의 적합인증 신청 시 구비서류는 사용자 설명서, 외관도, 회로도 등 기자재의 안전성과 전자파 적합성을 입증하는 기술 문서들이다. 반면 주요 부품명세서는 적합인증 신청의 필수 구비서류가 아니며, 인증 심사 과정에서 필요시 추가로 요청할 수 있는 보충자료에 해당한다.

우주국(우주통신국)은 전파 전파 특성상 도플러 효과 등으로 인해 ±10[Hz]보다 넓은 허용 편차인 ±100[Hz] 또는 ±200[Hz] 이상이 허용되므로, 10[Hz]가 아닌 유일한 항목이다.

무선국의 주파수 허용 편차 기준에서 나머지 무선국의 허용 편차는 다음과 같다.

• 535[kHz] ~ 1,605.5[kHz] 범위 방송국: ±10[Hz]
• 9[kHz] ~ 535[kHz] 범위 방송국: ±10[Hz]
• 4[MHz] ~ 29.7[MHz] 범위 F1B전파발사 고정국: ±10[Hz]

중파 무선방위측정기(MF/HF DF, Medium Frequency Direction Finder)는 국제향해에 종사하는 총톤수 1,600톤 이상의 선박에 설치되는 무선통신 보조장비로, SOLAS 규정에 따라 전원접속 후 1분 이내에 동작 가능해야 한다. 이는 해상 비상 상황에서 조난 신호의 무선방위를 신속하게 측정하여 구조 작업의 효율성을 높이기 위한 기술 기준이다.

R3E, H3E, J3E는 모두 한쪽 측파대만 송신하는 단측파대(SSB) 전화 방식이다. 음성 대역만 차지하므로 점유주파수대폭의 허용치는 3[kHz]이다.

108~118 MHz 주파수 대역에서 전 방향에 동일한 신호를 발사하는 회전식 무선표지업무 설비는 전방향표지시설(VHF Omni-directional Range, VOR)이다. VOR은 항공기에 방위각 정보를 제공하는 시설로서 VHF 대역(108~118 MHz)에서 운용되며, 회전하는 지향성 안테나로 모든 방향에 신호를 발사한다.

• 글라이드 패스: 강하 경로 유도용이다.
• 마아커 비콘, Z 마아커: 각각 다른 주파수 대역과 용도(착륙 구간 표시)에 해당한다.