📲 정보통신공학 - Ch4. 전송 매체 - 4. 시야 전송

출처 : William Stallings, "Data and Computer Communications (10th Edition)," Pearson, 2014

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4.3  📲 시야 전송

👀 자유공간 손실

무선 전송의 유형과 상관 없이 신호는 거리가 늘어남에 따라 분산됨

=> 따라서 고정 위치의 안테나는 송신 측 안테나가 멀리 있을수록 약한 신호 전력을 받게 됨

=> 위성통신에서의 신호 손실의 주요 원인

=> 자유공간 손실(free space loss)

• 자유공간 손실과 주파수의 관계:
  • 안테나 치수와 거리가 동일할 때, 반송파의 파장이 길어질수록(즉, 주파수가 낮아질수록) 자유공간 손실이 커짐
  • 반대로, 주파수가 높을수록 자유공간 손실이 커짐
• 손실 보상과 안테나 이득:
  • 안테나 이득을 통해 높은 주파수에서 발생하는 큰 손실을 보상할 수 있음
  • 고정된 거리에서 주파수를 높이면 손실은 증가하지만, 안테나 이득을 고려하면 이 손실을 상쇄할 수 있음
• 손실의 실제 변화:
  • 고정된 안테나 면적을 가지고 있을 경우, 높은 주파수에서의 손실이 이론적으로 증가하긴 하지만, 안테나 이득을 통한 보상으로 실제 손실이 줄어들 수 있음

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👀 대기흡수

• 대기 흡수의 원인:
  • 수증기: 주로 22 GHz 근처의 주파수대역에서 수증기로 인한 감쇄가 가장 심하게 나타나며,15 GHz 이하에서는 상대적으로 약해짐
  • 산소: 60 GHz 근처에서 산소로 인한 흡수가 가장 심하며, 30 GHz 이하에서는 상대적으로 약해짐
• 기타 감쇄 요인:
  • 비와 안개: 공중에 떠다니는 작은 물방울들이 전파를 분산시켜 감쇄를 유발 / 이는 전파가 물질에 부딪혀 방향이나 주파수가 변경되는 현상으로, 신호 손실의 주요 원인이 됨
• 대응 전략:
  • 강우량이 많은 지역에서는 전파 경로를 짧게 유지하거나 낮은 주파수대역을 사용하여 감쇄를 최소화

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👀 다중경로

• 다중경로 현상:
  • 주변에 장애물이 없는 경우, 안테나의 자유로운 위치 결정 가능
  • 장애물 존재 시, 신호가 반사되어 다양한 경로와 시간으로 수신될 수 있음
• 적용 분야:
  • 위성 설비 및 점대점 마이크로파 통신: 직접 가시선 설치 적용
  • 이동 전화: 장애물에 의한 신호 반사로 다중경로 수신이 일반적
• 신호 세기의 변화:
  • 직접 신호와 반사 신호의 경로 길이 차이로 인한 신호 세기의 강약 변동 가능
• 신호의 보강과 상쇄:
  • 고정 안테나와 위성 간 통신에서 다중경로 신호를 이용한 신호 보강 및 상쇄 가능
  • 이동 수면 반사 등에 의한 변동으로 인해 다중경로 문제가 복잡해짐
• 다중경로 간섭의 예:
  • 고정 마이크로파 통신: 직접 가시선 외 굴절 및 지면 반사 경로 존재
  • 이동 통신: 건물과 지형학적 구조가 반사면 제공

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👀 굴절

• 굴절의 원인:
  • 전파가 대기 중을 전파될 때, 고도에 따라 신호의 속도 변화 또는 대기 상황의 공간적 변화에 의해 발생
  • 고도가 높아짐에 따라 신호의 속도 증가로 인해 전파는 아래로 휘어짐
• 굴절의 영향:
  • 일반적으로 전파는 아래로 휘어지나, 특정 기상 조건 하에서는 고도에 따른 속도 변화가 일반적인 상황과 다를 수 있음
  • 이러한 상황에서는 수신측 안테나가 시야 전파의 일부만 수신하거나, 아예 수신하지 못할 수 있음

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정통공 멈춰