주파수별 전파의 특성

주파수별 전파의 특성

주파수에 따라 전파거리가 굴절, 회절의 특성이 다르다고 합니다.
전파의 특성을 알고 있는 것은 교신시 매우 중요한 요소이기 때문에, 시험에 나오지 않더라도 자신이 사용하는 주파수의 특성을 아는 것은 매우 중요한 부분이라고 생각합니다.
LF이하의 파장은 아마추어 무선에서 사용할 일이 없기 때문에 생략했습니다.

MF (300㎑ ~ 3㎒)

전리층과 지상파(지형을 따라 지표 바로 위를 이동함. 산맥에 의해 차단될 수 있지만 언덕 꼭대기에서 굴절이 발생하므로 시각적 수평선 너머로 전파가 가능)로 이동가능
전리층에 의한 반사도 발생하지만 D층에서의 잡음발생과 전파흡수로 인해 방해를 많이 받음
특히 태양 활동이 많은 시간대와 전리층이 심하게 이온화되는 시기에 심해짐
겨울철이나 밤과 같이 태양 활동의 영향이 적은 시간대에는 D층이 완전히 사라지기 때문에, 매우 장거리까지 쉽게 이동이 가능.

HF (3㎒ ~ 30㎒)

전리층에서 반사가 되므로 스킵 전파(Skip propagation)가 가능
다만 이에 대한 변수로는 낮/밤, 발신기의 전파발사 각도, 계절, 흑점 주기, 태양 활동, 북극의 오로라등이 많은 영향을 끼침
전리층을 이용한 반사는 겨울철 밤에는 10㎒이하로 떨어지며 여름철 낮에는 30㎒를 쉽게 넘음
사용가능한 최저 주파수는 전리층의 하층(D층)의 흡수도에 따라 달라지는데, D층에 의한 흡수는 태양활동이 증가하는 낮시간에 낮은 주파수대역에서 더 강해짐
전세계를 대상으로 통신이 가능한 주파수대역이지만 환경변수의 영향을 많이 받기 때문에
경우에 따라 어떤 주파수대역을 사용하더라도 교신이 불가능하기도 함.
반대로 상황이 좋을 때는 ㎽출력으로도 신호가 전달됨
지상파에 의한 전파(propagation)도 가능은 하나 대부분은 지표면에서 흡수됨

VHF (30㎒ ~ 300㎒)

가시선과 지면 반사를 통해 전파되며 전리층에서 낮은 주파수 대역은 약간의 반사가 발생함
언덕과 산에 의해 차단. 대기에 의해 약하게 굴절되므로 지평선을 넘어 최대 160㎞ 까지 이동 가능
건물과 벽을 통과하여 실내에서도 수신이 가능하나 건물에 반사되는 다중경로 전파(Multipath propagation)가 발생함
대기중 온도 구배에 의한 굴절이나 대류권 덕트로 인해 장거리 이동 가능

UHF (300㎒ ~ 3㎓)

전적으로 가시선 전파(LOS)와 지면 반사에 의해 이동함
전리층이나 지상파의 반사는 거의 또는 전혀 없음
언덕에 의해 차단되어 수평선 너머로 이동이 불가능
나뭇잎이나 건물을 통과할 수 있음
건물, 나무, 차량 및 기타 일반적인 물체의 크기와 파장이 피슷하여 반사와 회절이 발생하고,
이로인해 다중경로 전파(Multipath propagation)가 잘 발생함
대기중의 수증기는 신호를 감소 또는 감쇠시킴
가끔은 대류권 덕트를 통해 장거리를 이동하기도 함
지형에 따라 UHF의 최대 전송범위를 약 50~60km 이하로 설정

SHF (3㎓ ~ 30㎓)

가시선(가시거리)에서만 전파가 되며, 파장이 짧아 굴절이 거의 일어나지 않아 지상파 및 전리층에 의한 반사는 일어나지 않음
경우에 따라서는 건물 벽을 투과할 수 있으나 제 1 프레스넬 영역까지의 방해받지 않는 통행구간이 필요함
좁은 빔을 생성할 수 있고, 방향성이 높은 안테나 제작이 가능함
보통 가시거리(30~40마일, 50~60㎞)에서의 교신에 이용됨
전리층을 통과할 때 파동의 굴절이 발생하지 않기 때문에 우주통신에도 유용함
대신 금속물체에 대해 강한 반사가 발생함
대기 감쇠가 낮음
대기중 수증기에 의한 산란과 감쇠는 나타남

EHF (30㎓ ~ 300㎓)

가시경로를 통한 전파만 가능
전리층에 굴절되지 않으며 지상파처럼 지표를 따라 이동하지도 않음
건물 벽에 막히고 잎을 통과하기는 하나 심한 감쇠를 받음
공기분자에 의한 주파수의 흡수가 심한데, 60㎓는 산소, 24㎓ 및 184㎓는 수증기에 흡수됨
이러한 대기중 감쇠와 감쇠의 사이(전파의 창문)에서는 감쇠가 적기 때문에 대부분 이 대역을 사용함
빗방울과 파장의 크기가 같으므로 강수에 흡수되며 산란(비 페이드)이 일어나 추가 감쇠가 발생함
결국 실제 유용한 전파 도달의 범위는 수 킬로미터로 제한됨
이 파장부터 전파가 광학적 특성을 갖기 시작함

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