1급 전파공학무선기기빈출 보통

A1A 전파를 가청음으로 수신할 때 BFO를 중간주파수 f1보다 높은 주파수로 설정한다면 BFO의 주파수 fb는 얼마로 해야 하는가? (단, fs: 수신주파수, fa: 가청주파수, f1: 중간주파수)

fb = fs + fa

fb = fs - f1

fb = f1 - fa

fb = f1 + fa

상세 해설

정답 해설

A1A 전파는 무변조 연속파(CW, Continuous Wave)로 모스부호 통신에 사용됩니다. CW 신호는 반송파만 존재하여 그대로 검파하면 무음(직류)이 됩니다. 이를 가청음으로 만들기 위해 BFO(Beat Frequency Oscillator, 비트 주파수 발진기)를 사용합니다. BFO는 중간주파수( $f_{1}$ ) 근처의 주파수( $f_{b}$ )를 발생시켜 수신 신호와 혼합(beat)하면, 두 주파수의 차이인 가청주파수( $f_{a}$ , 보통 400~1000Hz)가 생깁니다. $f_{b} - f_{1} = f_{a}$ 이므로 $f_{b} = f_{1} + f_{a}$ 입니다. 이 비트음이 스피커를 통해 '삐~' 소리로 들립니다.

학습 팁

A1A(CW) 수신에서 BFO는 중간주파수와 가청주파수 차이를 만들어 '삐~' 소리를 냅니다. 일반식은 $f_{b} = f_{1} \pm f_{a}$ 이고, 이 문항처럼 BFO를 $f_{1}$ 보다 높게 설정하는 조건에서는 $f_{b} = f_{1} + f_{a}$ 입니다. $f_{s}$ (수신주파수)와 $f_{1}$ (중간주파수)를 혼동하지 마세요.

오답별 해설

1. fb = fs + fa

$f_{b} = f_{s} + f_{a}$ 는 수신주파수( $f_{s}$ )를 사용한 것으로 틀립니다. BFO는 수신기 내부에서 중간주파수( $f_{1}$ ) 단계에서 동작하므로 $f_{1}$ 을 기준으로 합니다. 수신주파수는 안테나 입력단의 주파수입니다.

2. fb = fs - f1

$f_{b} = f_{s} - f_{1}$ 은 주파수 변환(혼합) 공식과 혼동한 것입니다. 국부발진주파수와 수신주파수의 관계( $f_{L O} - f_{s} = f_{1}$ 또는 $f_{s} - f_{L O} = f_{1}$ )와는 별개의 개념입니다.

3. fb = f1 - fa

$f_{b} = f_{1} - f_{a}$ 이면 비트음은 같은 $f_{a}$ 가 나오지만, BFO 주파수가 중간주파수보다 낮게 됩니다. 일반적으로 BFO는 $f_{1} + f_{a}$ (중간주파수보다 높은 쪽)로 설정합니다.