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2020 9급 국가직 무선공학개론

1번

B=2(mf+Δf)=2(100+75)=350 kHz\begin{equation} \begin{split} B&=2(m_f+\Delta f)\\ &=2(100+75)\\ &=350\text{ kHz} \end{split} \end{equation}

이므로 답은 3번 이다.

2번

  1. 정지궤도 위성은 계속 가만히 있는 것처럼 보이지만 저궤도 위성은 빠르게 이동하므로 핸드오버가 빈번하다.
  2. 정지궤도 위성은 약 36,000 km의 높은 고도에 있으므로 저궤도 위성의 지연이 더 짧다.
  3. 정지궤도 위성은 지구 중력에 의해 공전하지만 저궤도 위성은 스스로 움직여야 하므로 연료를 더 소모함에 따라 정지궤도 위성보다 수명이 짧다.
  4. 정지궤도 위성은 저궤도 위성보다 더 높은 곳에 있으므로 더 넓은 영역에서 바라볼 수 있으므로, 커버리지가 좁은 저궤도 위성은 정지궤도 위성보다 많이 필요하다.

따라서 답은 3번 이다.

3번

경로손실은 수신전력 대비 송신전력이므로

L=10log1000.1×10−3=10log106=60 dB\begin{equation} \begin{split} L&=10 log\frac{100}{0.1\times 10^{-3}}\\ &=10 log 10^6\\ &=60\text{ dB} \end{split} \end{equation}

이므로 답은 2번 이다.

4번

반송파에 메시지를 싣는 것을 변조라고 한다. 따라서 답은 3번 이다. 변조를 하게 되면 다중화가 가능해지고, 고주파수로 옮겨가므로 파장이 짧아져 안테나를 짧게 할 수 있는 등 여러 장점이 있다.

5번

사인법칙을 쓰는 게 쉽다.

dsinβ=Rsinα⇒d=Rsinβsinα\begin{equation} \begin{split} \frac{d}{sin\beta}&=\frac{R}{sin\alpha}\\ \Rightarrow d&=\frac{Rsin\beta}{sin\alpha} \end{split} \end{equation}

이므로 답은 1번 이다.

6번

  1. 그렇다. 경로 손실은 파장의 제곱에 반비례하므로, 더 많은 전력을 쓸 수 있는 지상국에서는 파장이 짧은 더 높은 주파수를 쓰고, 위성에서는 전력이 제한적이므로 파장이 더 긴 낮은 주파수를 쓴다. 이에 의해 대역이 다르므로 양방향 통신이 가능하다.
  2. 당연히 그럴 것이다.
  3. 정지궤도 위성은 정지한 것처럼 보이므로 도플러 천이 특성이 거의 나타나지 않을 것이다.
  4. 1번 설명에 의해 틀린 보기이다.

따라서 답은 4번 이다.

7번

나이퀴스트 주파수는 최대 주파수의 2배인 10 kHz이고, 각 표본을 16비트=2바이트로 변환하여 3분 20초=200초동안 저장한다. 따라서 필요 데이터 용량은

10×103×2×200=4×106=4 Mbyte\begin{equation} \begin{split} 10\times10^3\times2\times200&=4\times10^6\\ &=4\text{ Mbyte} \end{split} \end{equation}

이므로 답은 2번 이다.

8번

  1. 그렇다.
  2. 그렇다.
  3. 그렇다.
  4. 그렇지 않다. 지향성이 강한 안테나로 지표면에 평행하지 않게 쏠 수도 있고, 평행하게 쏜다고 해도 부엽들은 지표면과 수평하지 않다. 모든 방향으로 고르게 방사하는 안테나도 있다.

따라서 답은 4번 이다.

9번

  1. 그렇다.
  2. 그렇다.
  3. 지향성 안테나를 쓰는 건 맞는데, 광대역일 필요가 있을까?
  4. 그렇다. 도플러 천이 식은
    fD=fvccosθf_D=\frac{fv}{c}cos\theta
    임에 따라 속도를 구할 수 있다.

따라서 답은 3번 이다.

10번

ㄱ. 그렇다. 변조되지 않은 반송파 성분도 포함되기 때문이다.

ㄴ. 그렇지 않다. 잔류측파대는 SSB보다 대역폭을 조금 더 사용하는 것으로 DSB보다는 적게 사용한다.

ㄷ. 그렇다.

따라서 답은 2번 이다.

11번

보오율은 심벌 전송률이므로

1010×10−3=1000\frac{10}{10\times10^{-3}}=1000

이다. 비트율은 여기에 심벌당 비트 수인 log216=4log_2 16=4를 곱한 것이므로 4000이다. 따라서 답은 2번 이다.

12번

수신전력은 송수신기 간 거리의 제곱에 반비례한다. 또한 경로손실이 파장의 제곱에 반비례하므로, 반대로 수신전력은 파장의 제곱에 비례한다. 따라서 답은 3번 이다.

13번

순시 각주파수는

ω=200π\omega=200\pi

이므로 순시 주파수는 이를 2π2\pi로 나눈

200π2π=100 Hz\frac{200\pi}{2\pi}=100\text{ Hz}

이므로 답은 1번 이다.

14번

메시지 신호

m(t)=4cos(2πfmt)m(t)=4cos(2\pi f_m t)

를 DSB 변조를 하면 변조 신호는

a(t)=4cos(2πfmt)×2cos(2πfct)=8cos(2πfmt)cos(2πfct)=8×12×(cos(2π(fc+fm))+cos(2π(fc−fm)))=4cos(2π(fc+fm))+4cos(2π(fc−fm))\begin{equation} \begin{split} a(t)&=4cos(2\pi f_m t)\times2cos(2\pi f_c t)\\ &=8cos(2\pi f_m t)cos(2\pi f_c t)\\ &=8\times\frac{1}{2}\times(cos(2\pi(f_c+f_m))+cos(2\pi(f_c-f_m)))\\ &=4cos(2\pi(f_c+f_m))+4cos(2\pi(f_c-f_m)) \end{split} \end{equation}

이다. 이 중 상측파대 신호는

sUSB(t)=4cos(2π(fc+fm))s_{USB}(t)=4cos(2\pi(f_c+f_m))

이므로 변조 신호 진폭의 최댓값은

Am=4 VA_m=4\text{ V}

이므로 답은 4번 이다.

15번

도플러 천이는

fD=fvccosθf_D=\frac{fv}{c}cos\theta

이므로 주어진 조건을 대입하면

fD=10×109×108×10336003×108cos0=3×10113×108=1000 Hz\begin{equation} \begin{split} f_D&=\frac{10\times10^9\times\frac{108\times10^3}{3600}}{3\times10^8}cos0\\ &=\frac{3\times10^{11}}{3\times10^8}\\ &=1000\text{ Hz} \end{split} \end{equation}

인데, 함정이 있다. 레이더 신호는 왕복하므로 도플러 천이가 두 번 일어난다. 따라서

2fD=2000 Hz2f_D=2000\text{ Hz}

이므로 답은 4번 이다.

16번

두 신호를 푸리에 변환하면

S1(f)=A2cos(f−f0)+A2cos(f+f0)S_1(f)=\frac{A}{2}cos(f-f_0)+\frac{A}{2}cos(f+f_0)

및

S2(f)=τsinc(τf)S_2(f)=\tau sinc(\tau f)

이다. (넓이가 SS, 폭이 τ\tau인 rect 함수를 푸리에 변환하면 최댓값이 SS, 처음 나타나는 영점이 1τ\frac{1}{\tau}인 싱크 함수가 나온다.) 따라서 두 스펙트럼을 콘볼루션한 것에 해당하는 것은 1번 이다.

17번

  1. 그렇다.
  2. 그렇다.
  3. 위성의 궤도주기의 제곱은 타원 반장축의 세제곱에 비례한다.
  4. 그렇다.

따라서 답은 3번 이다.

18번

  1. 그렇다.
  2. 각 서비스별로 논리적으로 네트워크를 슬라이싱한다.
  3. 그렇다.
  4. 그렇다.

따라서 답은 2번 이다.

19번

  1. 그렇다.
  2. 상대이득의 기준 안테나는 무손실 반파장 다이폴 안테나이다. 등방성 안테나를 사용하는 이득은 절대이득이다.
  3. 그렇다.
  4. 그렇다. ERP는 상대이득과 송신전력의 곱이다.

따라서 답은 2번 이다.

20번

지연 확산이 심벌지속시간보다 길면 다른 심볼과 겹치는 ISI가 일어나서 주파수 선택적 페이딩이 발생한다. 따라서 답은 1번 이다.