옥상의 안테나에서 송신기까지의 급전선이 짧아 특성임피던스 값이 50[Ω]인 길이 50[m]의 급전선 2개를 연결하여 사용할 경우 급전선의 전체 특성임피던스 값은
상세 해설
정답 해설
동일한 특성임피던스 값을 갖는 급전선을 병렬로 연결하면, 전체 합성 임피던스는 개별 임피던스의 합으로 계산되는 것이 아니라, 병렬 회로의 합성 저항 계산 방식과 유사하게 계산됩니다. 따라서 동일한 50[Ω]의 급전선 2개를 병렬로 연결하면 전체 특성임피던스는 25[Ω]이 됩니다. 그러나 문제에서 '급전선 2개를 연결하여 사용할 경우'라고 명시되어 있지만, 실제 무선 통신에서 안테나와 송신기 사이의 급전선은 일반적으로 직렬로 연결됩니다. 따라서 50[Ω] 급전선 2개를 직렬로 연결하면 전체 특성임피던스는 100[Ω]이 되는 것이 아니라, 급전선의 직렬 연결 시 각 급전선의 임피던스가 그대로 합쳐지는 것이 아니라, 전체 길이로 간주되어도 특성 임피던스 자체는 변하지 않습니다. 이는 급전선 자체의 물리적인 특성으로, 길이가 변한다고 해서 특성 임피던스 값이 변하는 것은 아닙니다. 다만, 전체 급전선의 길이가 길어지면 손실이 증가할 수는 있습니다.
급전선의 특성임피던스는 급전선의 물리적 특성(크기, 간격, 유전율)에 의해 결정되며, 길이와는 독립적입니다. 따라서 같은 특성임피던스를 가진 급전선을 몇 개를 직렬로 연결하든 특성임피던스 값 자체는 변하지 않습니다.
오답별 해설
2. 100[Ω]
이 선지는 오답입니다. 급전선 2개를 직렬로 연결하는 것이 아니라, 동일한 특성임피던스를 가진 급전선이 그대로 연결되는 것이므로, 전체 특성임피던스 값은 50[Ω]으로 유지됩니다.
3. 25[Ω]
이 선지는 오답입니다. 50[Ω]의 급전선 2개를 병렬로 연결했을 때의 합성 임피던스 값이 25[Ω]이 되지만, 문제의 상황은 급전선을 직렬로 연결하는 것으로 해석해야 합니다. 또한, 급전선의 특성임피던스는 병렬 연결 시에만 낮아집니다.
4. 0[Ω]
이 선지는 오답입니다. 0[Ω]은 단락 상태를 의미하며, 급전선 연결 시 특성임피던스 값이 0이 되는 경우는 없습니다.