무선통신기술 1. 전자파의 정의

전자파의 정의 (Electromagnetic Wave)

o 전기 및 자기의 흐름에서 발생하는 일종의 전자기 에너지이다.

o 전기가 흐를 때 그 주위에 전기장과 자기장이 동시에 발생하는데 이들이 주기적으로 바뀌면서 생기는 파동을 전자파라 한다.

o 전계 또는 자계의 주기적 변화에 따라 전파와 자파가 동시에 서로 넓은 공간을 전파하는 파동을 전자파라 한다.

o 무선 : 선이 없다. 통신 : 송신과 수신이 이루어지는 것

o 무선통신 일상생활 예 : 휴대폰. 내 휴대폰 음성이 받는 사람 휴대폰 스피커로 흘러나오는 것.

o 보이지 않는 공간이 어떻게 형성돼서 받는 사람에게 가는지. 공간에 대해서. 공간에서 퍼저나가는 의미를 전자파라고 함.

​ 1) 파동

o 물질의 한 곳에서 생긴 교란 또는 진동 상태가 물질을 따라 퍼져 나가는 현상을 뜻한다. 이 때 매질은 이동하지 않고 제자리에서 진동하며, 에너지와 파의 모양만이 이동한다.

o 파동 예: 잔잔한 호수에 돌맹이를 던지면 주위로 물결이 형성 된다. 포인트는 매질(돌맹이)는 이동하지 않고 진동만 제자리에서 퍼저나간다.

o 입자의 이동이 없이도 한 점으로부터 다른 점으로 에너지를 전달한다.

​*음파

o 사람의 목소리나 귀로 들을 수 있는 소리를 "음파"라고 하는데, 음파는 공기의 파동으로써 눈에 보이지는 않지만 귀로는 느낄 수 있습니다. 하지만 전파는 보이지도 않고 귀로 들을 수도 없습니다.

o 소리가 잘 전달되려면 반드시 공기, 물 등과 같은 매질이 있어야 하는데 매질이 없는 진공 상태에서는 소리가 전달되지 못한다.

내 목소리가 길을 통해서 휴대폰을 통해서 수신자 부분에 간다. 음파의 개념은 매질이 없는 진공상태에서는 소리가 전달되지 않는다 가 포인트. 종파가 음파라고 생각하면 됨.

​ 2) 주기(Cycle)

o 어떤 현상이 한 번 되풀이 되는데 걸리는 시간

o 정현파는 하나의 주기파이다. 파형이 양, 음의 변화를 완전히 하여 처음 상태로 돌아갈 때까지의 변화(1주기의 각; 360도)

o 정현파 : 한주기 자체가 정현파(사인파, 코사인파 등)? 더 넓은 의미로 아날라고다 라고 생각하면 됨. 교류(시간이 일정할 때 전압과 전류가 변하는것, . 직류는 그 반대(예: 건전지)

​ 3) 진동수 (주파수;frequency)

o 1초 동안에 어떤 현상이 되풀이 되는 횟수로, 진동수와 주기는 역수의 관계에 있다. 단위는 [Hz]를 사용한다.

o f는 1/T

o 주기적인 현상이 단위 시간 동안 몇 번 일어났는지를 뜻한다.

​ 4)진동수(주파수;frequence)

o 국제 단위계 (약칭 SI)

① 유도 단위

유도량	이름	rlgh
주파수	헤리츠(hertz)	Hz
평면각	라디안(radian)	rad

주기기호 : T

각속도 = 라디안

​

 5) 파장 (Wavelength)

o 전파가 진행하면서 주기적으로 변화하는 에너지레벨의 한 주기 동안 진행한 거리이다.

o 파장(λ) = 광속도(3x10의8승 m/sec)/주파수(f) [m]

o 광속도는 일정. 정해져 있다.

o 람다는 c/f 중요!

파장

파장 : 한 주기 동안 진행한 거리

o 진동의 거리라고 생각하면 됨.

o 같은 위상을 가진 새로 이웃한 두 점 사이의 거리 또한 한 주기 동안 파동이 진행한 거리

​ 6) 각 속도 (angular velocity)

o 원 운동에서 단위 시간 동안에 회전한 각도를 말한다.

o 델타t 시간 동안에 델타θ 만큼 회전하였을 때 각속도(w)

w = Δθ/Δt[rad/sec] θ : 각 변위

= 2π/T =2πf[rad/sec]

*변위

o 물체가 운동하고 있을 때 물체의 위치 변화를 변위라고 한다.

​ 7) 전계 (전기장;Electric Field)

o 단위 : [v/m]

o 예를 들어 플라스틱 책받침을 스웨터 등으로 문질러 머리 위에 대면 머리카락이 서는데, 이는 책받침의 표면에 정전기가 발생하고 그 주위에 전계가 생기기 때문이다.

o 전압이 걸려 있는 물체의 주변에 발생하는 것

o 전기장은 전기력이 미치는 공간을 말한다. 움직이는 전하는 전기장과 함께 자기장도 만들어내는데 자기장이 시간에 따라 변할 경우 전기장을 만들어 낸다.

o 전하의 이동 = 전자의 이동 = 전자의 가속도 운동

​ 8) 자계 (자기장;Magnetic Field)

o 단위 : [A/m]

o 자석의 위에 책받침을 올려놓고 그 위에 쇳가루를 뿌리면 N극과 S극을 연결한 모양이 되는데, 이는 자계의 작용에 의한 것이다.

o 자석상호, 전류상호 또는 자석과 전류 사이에 작용하는 힘의 영역(공간)이다.