2006年03月05일 56번

[안테나 개론]
어느 무선국이 λ/4 접지 안테나로f=200[㎑] 전파를 기저부전류 10[A]로 복사 시킬때,30[㎞] 떨어진 지점에서 he=8[m]의 안테나로 수신한 경우 안테나에 유기된 개방 전압은?

① 16[㎷]
② 80[㎷]
③ 160[㎷]
④ 800[㎷]

(정답률: 40%)

문제 해설

λ/4 접지 안테나의 이론적인 전류 분포는 기저부에서 끝까지 일정하게 감소하는 형태를 띠고 있습니다. 따라서 기저부에서의 전류 크기가 주어졌을 때, 이론적으로는 안테나의 어떤 지점에서도 전류 크기를 계산할 수 있습니다.

이 문제에서는 기저부전류가 10[A]로 주어졌으므로, 안테나의 어떤 지점에서도 전류 크기는 10[A]일 것입니다. 이때 안테나에서 발생하는 전력은 P = I^2*R/2 = 50[W]가 됩니다.

수신 안테나에서의 개방 전압은 수신 안테나에서 수신된 전력을 수신 안테나의 효율로 나눈 값입니다. 이 문제에서는 수신 안테나의 높이가 주어졌으므로, 수신 안테나의 효율을 계산할 수 있습니다. 일반적으로 수신 안테나의 효율은 수신 안테나의 높이와 송신 안테나의 높이의 비율에 따라 결정됩니다. 이때 두 안테나 사이의 거리가 충분히 멀다면, 지표면의 특성 임피던스와 공기의 특성 임피던스가 차이가 나기 때문에 수신 안테나의 효율은 0.1 정도로 가정할 수 있습니다.

따라서 개방 전압은 V = sqrt(P*eta) = sqrt(50*0.1) = 1.58[V]가 됩니다. 이때 보기에서 가장 가까운 값은 160[mV]이므로, 이를 1000으로 나누어서 단위를 [㎷]으로 변환하면 160[㎷]이 됩니다.

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