2017年09月23일 51번

[안테나 개론]
입력전력이 10[W], 효율이 80[%]인 안테나의 최대 복사 방향으로 10[km] 지점에서 전계강도가 10[mV/m]이었을 때, 이 안테나의 상대이득은?

① 7.4
② 8.4
③ 15.5
④ 25.5

(정답률: 41%)

문제 해설

안테나의 상대이득은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

상대이득 = (전력밀도 / 입력전력) / (4π/λ)^2

여기서 전력밀도는 전파가 도달한 지점에서의 전력 밀도를 의미합니다. 전력 밀도는 전력과 면적의 비율로 계산할 수 있습니다.

전력 밀도 = 전력 / 면적

면적은 구면파의 경우 4πr^2이므로, 전력 밀도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

전력 밀도 = 전력 / (4πr^2)

따라서 전파가 10km 지점에서의 전력 밀도는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

전력 밀도 = 10mV/m * 10^-3V/mV / (4π * 10km)^2
= 1.59 * 10^-16 W/m^2

입력전력은 10W이므로, 전력밀도를 입력전력으로 나눈 값은 다음과 같습니다.

전력밀도 / 입력전력 = 1.59 * 10^-17

λ는 전파의 파장으로, 전파의 속도 c를 주파수 f로 나눈 값입니다.

λ = c / f

c는 빛의 속도인 3 * 10^8 m/s이고, 주파수는 전파의 파장과 역수 관계에 있으므로 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

주파수 = c / 파장

파장은 전파의 파장과 일치하므로, 파장은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

파장 = 300000000 m/s / (10GHz * 10^9)
= 0.03 m

따라서 λ는 0.03 m입니다.

이 값을 상대이득 공식에 대입하면 다음과 같습니다.

상대이득 = (전력밀도 / 입력전력) / (4π/λ)^2
= (1.59 * 10^-17) / (4π/0.03)^2
= 25.5

따라서 정답은 "25.5"입니다.

이전 문제 다음 문제