송신기의 "주파수 체배기"는 어떤 목적으로 이용되는가?
상세 해설
정답 해설
주파수 체배기(frequency multiplier)는 입력 주파수를 정수배()하여 원하는 높은 주파수를 얻는 회로입니다. 원리는 비선형 소자(C급 증폭기 등)에 신호를 입력하면 고조파가 발생하고, 출력 동조회로를 원하는 n차 고조파에 맞추어 해당 주파수만 추출합니다. 예를 들어 수정발진기의 기본 주파수가 7MHz일 때, 3체배하면 21MHz(15m 밴드), 4체배하면 28MHz(10m 밴드)를 얻습니다. 주파수 체배 시 FM 변조의 주파수 편이()도 같은 비율로 증가합니다: .
주파수 체배기 = 정수배로 주파수↑. 수정발진기(안정도↑) + 체배기(주파수↑) + 전력증폭기(출력↑)는 송신기의 3대 핵심 블록입니다. FM에서 체배 시 편이도 n배 증가하는 것은 부가 출제 포인트입니다.
오답별 해설
2. 출력 전력을 증가시키기 위하여
출력 전력 증가는 전력증폭기(PA, Power Amplifier)의 역할입니다. 주파수 체배기는 오히려 각 체배 단계에서 전력 손실이 발생하므로, 체배 후 별도의 전력증폭이 필요합니다.
3. 변조도를 높이기 위하여
변조도 조절은 변조기(modulator)의 역할입니다. 다만 FM에서 주파수 체배 시 주파수 편이가 비례 증가하는 효과는 있지만, 이것이 변조도를 '높이기 위한 목적'은 아닙니다.
4. 주파수 안정도를 높이기 위하여
주파수 안정도를 높이는 것은 수정발진기(crystal oscillator), TCXO, OCXO 등의 역할입니다. 주파수 체배기는 안정도에 직접 기여하지 않으며, 오히려 위상잡음이 dB 증가합니다.