1급 전파공학무선기기빈출 보통

통신에 있어서 변조의 필요성을 설명한 것 중 가장 옳은 것은?

안테나 크기를 작게 할 수 있다

전력 소모를 줄일 수 있다

잡음을 줄일 수 있다

수신감도를 높일 수 있다

상세 해설

정답 해설

변조(modulation)의 필요성: 음성이나 음악 등 저주파 신호(20Hz~20kHz)를 직접 전파로 송신하려면 안테나 크기가 비현실적으로 커야 합니다. 효율적 방사를 위한 안테나 길이는 약 $λ /4$ 이상이 필요한데, 1kHz 음성의 파장은 $λ = c / f = 3 \times 1 0^{8} /1 0^{3} = 300 k m$ 이므로 안테나 길이가 75km이 되어야 합니다. 변조를 통해 저주파 정보를 고주파 반송파에 실으면, 예를 들어 7MHz의 파장은 약 43m이므로 $λ /4 \approx 10.7 m$ 의 실용적인 안테나로 통신이 가능합니다. 추가 장점: 주파수 분할을 통한 다중화, 잡음 억제(FM), 전파 특성 활용.

학습 팁

변조의 핵심 목적: 안테나 크기 축소! 저주파 직접 송신 → 안테나 수 km 필요 → 비현실적. 고주파 반송파에 실으면 → 안테나 수 m~수십 m → 실용적. 부가 장점: 다중화(주파수 분할), 잡음 억제(FM). '안테나 크기'가 정답 키워드입니다.

오답별 해설

2. 전력 소모를 줄일 수 있다

전력 소모를 줄이는 것은 변조의 주된 목적이 아닙니다. 오히려 변조 과정에서 추가 전력이 소모됩니다. SSB 방식은 AM 대비 전력 효율이 좋지만, 이는 변조 방식의 선택에 따른 부차적 효과입니다.

3. 잡음을 줄일 수 있다

잡음을 줄이는 것은 FM(주파수변조)의 장점이지만, 변조의 근본적 필요성은 아닙니다. AM은 오히려 잡음에 취약합니다. 잡음 감소는 특정 변조 방식의 부가적 장점입니다.

4. 수신감도를 높일 수 있다

수신감도 향상은 수신기 설계(RF 증폭, 잡음지수 등)에 의존하며, 변조의 직접적 목적이 아닙니다.