VHF대에서 FM통신방식이 많이 사용하는 이유는?
상세 해설
정답 해설
VHF(Very High Frequency, 30~300MHz) 대역에서 FM(Frequency Modulation, 주파수변조) 통신방식이 많이 사용되는 이유는 VHF 대역의 주파수 자원이 풍부하여 넓은 대역폭을 확보할 수 있기 때문입니다. FM은 주파수 편이(Frequency Deviation)에 비례하여 S/N비가 향상되는 특성이 있어, 대역폭을 넓게 취할수록 통신 품질이 좋아집니다(대역폭과 S/N비의 교환). 이를 광대역 FM(WBFM)이라 하며, S/N비 = 3(Δf/fm)²×(S/N)입력 에서 Δf(최대 주파수 편이)를 크게 하면 S/N비가 크게 개선됩니다. 또한 FM은 진폭 변동에 의한 잡음에 강하여(리미터 회로 사용), VHF 대역의 자동차 잡음이나 전기 잡음 환경에서도 양호한 통신 품질을 제공합니다. HF 대역에서는 주파수 자원이 부족하여 FM의 넓은 대역폭을 확보하기 어렵습니다.
VHF + FM = '넓은 대역폭' 활용. FM의 핵심: 대역폭↑ = S/N비↑ (대역폭-S/N 교환). HF에서 FM 안 쓰는 이유: 주파수 자원 부족(대역폭 확보 불가). 'VHF=넓다=FM 적합'으로 연결하세요.
오답별 해설
1. 전력 소모가 적기 때문에
전력 소모는 FM 방식 채택의 주된 이유가 아닙니다. FM은 일정한 진폭으로 송신하므로 전력증폭기를 C급(고효율)으로 운용할 수 있지만, 이는 AM과의 비교 장점이지 VHF에서 FM을 사용하는 이유와는 다릅니다.
2. 안테나 크기가 작기 때문에
안테나 크기는 주파수(파장)에 의해 결정되며, 변조 방식(AM/FM)과는 무관합니다. VHF 대역의 안테나가 HF보다 작은 것은 주파수가 높기 때문이지 FM 방식 때문이 아닙니다.
3. 수신기 구조가 간단하기 때문에
FM 수신기는 AM 수신기보다 오히려 복잡합니다. FM에는 리미터, 주파수 변별기(Discriminator), 디엠퍼시스 회로 등 추가 회로가 필요하므로, '구조가 간단하다'는 FM 사용 이유가 아닙니다.