중파

Medium wave
미국 노스캐롤라이나주 채플힐의 상업용 중파 AM 방송국의 전형적인 마스트 라디에이터.

중파(MW)는 AM 라디오 방송에 주로 사용되는 중파(MF) 라디오 대역의 부분입니다.주파수는 FM 방송 대역의 FM 방송국보다 음질이 더 제한적인 약 120개 채널을 제공합니다.낮 동안 수신은 일반적으로 더 많은 지역 방송국으로 제한되지만, 이는 사용되는 무선 수신기의 신호 상태와 품질에 따라 다릅니다.야간에 신호 전파가 개선되어 훨씬 더 긴 거리의 신호(약 2,000km 또는 1,200마일 범위 내)를 수신할 수 있습니다.대부분의 채널에서 여러 개의 송신기가 전 세계적으로 동시에 작동하기 때문에 간섭이 증가할 수 있습니다.또한 진폭 변조(AM)는 종종 다양한 전자 장치, 특히 전원 공급 장치 및 컴퓨터에 의해 간섭되기 쉽습니다.강력한 송신기는 FM 방송 대역보다 더 넓은 영역을 커버하지만 더 많은 에너지와 더 긴 안테나를 필요로 합니다.디지털 모드는 가능하지만 아직 모멘텀에 도달하지 못했습니다.

MW는 1920년대부터 1950년대까지 방송을 위한 주요 라디오 대역이었습니다.유럽에서는 디지털 라디오가 인기를 얻고 있으며, FM 대역의 주파수를 사용할 수 없는 경우 AM 방송국에서 전환할 수 있는 기회를 제공합니다(그러나 디지털 라디오는 유럽의 많은 지역에서 여전히 커버리지 문제가 있음).유럽의 많은 국가들은 2010년대 이후로 MW 송신기를 끄거나 제한해 왔습니다.

용어는 전파 스펙트럼이 장파(LW), 중파(Medium Wave), 단파(Sw) 전파 대역으로 분할된 20세기 초의 역사적인 용어입니다.

주파수 및 채널 할당

지역 kHz (중심) 띄어쓰기 채널들
유럽,아시아,아프리카 531–1,602 9kHz 120
오스트레일리아/뉴질랜드 531–1,701 9kHz 131
북아메리카와 남아메리카 530–1,700 10kHz 118

유럽, 아프리카 및 아시아의 경우, MW 대역은 매 9kHz마다 531-1602kHz 간격의 반송파 주파수를 가진 120개의 채널로 구성됩니다.주파수 조정은 한 영역에서 인접한 채널을 사용하지 않습니다.변조된 오디오를 포함한 총 할당된 스펙트럼의 범위는 526.5–[1]1606.5 kHz입니다.호주는 1701kHz까지 확장된 대역을 사용합니다.

북미는 530~1700kHz의[2] 118개 채널을 10kHz 간격의 채널을 사용합니다.1610kHz 이상의 범위는 주로 저전력 스테이션에서만 사용되며 자동화된 트래픽, 날씨 및 관광 정보를 제공하는 서비스에 선호되는 범위입니다.

음질

MW를 밟는 9/10kHz 채널은 오디오 스펙트럼이 각 사이드 밴드에서 두 번 전송되기 때문에 오디오 대역폭을 4.5[3]/5kHz로 제한해야 합니다.이것은 토크와 뉴스에는 적합하지만 충실도가 높은 음악에는 적합하지 않습니다.그러나 많은 방송국에서 10kHz까지 오디오 대역폭을 사용하는데, 이는 하이파이는 아니지만 일상적으로 듣기에 충분합니다.영국에서는 대부분의 방송국에서 6.3 [4]kHz 대역폭을 사용합니다.AM을 사용하는 경우 오디오가 재생되는 방식은 각 수신기의 주파수 필터에 크게 의존합니다.이는 복조 오디오가 더 객관적인 FM 및 디지털 모드에 비해 큰 단점입니다.오디오 대역폭이 넓으면 인접 채널에 간섭이 발생합니다.

전파특성

이 대역의 파장은 건물과 언덕에 의해 전파가 차단되지 않고 지구의 곡률을 따라 수평선 너머로 전파될 수 있을 정도로 충분히 길며, 이를 지상파라고 합니다.강력한 송신기의 실제 지상파 수신은 일반적으로 200-300마일(320-480km)까지 가능하며, 지상 전도도가 높은 지역에서는 더 먼 거리를, 염수에서는 더 먼 거리를 수신합니다.지상파는 낮은 중파 주파수에서 더 멀리 도달합니다.

중파는 또한 전리층에 있는 대전된 입자층을 반사시켜 훨씬 더 먼 거리에서 지구로 돌아올 수 있는데, 이를 천파라고 합니다.밤에는, 특히 겨울에는, 태양 활동이 적은 때에는, 낮은 이온층 D층이 사실상 사라집니다.이 경우 MW 전파는 신호가 상위 F층에 의해 반사되기 때문에 수백 또는 수천 마일 떨어진 곳에서 쉽게 수신될 수 있습니다.이것은 매우 먼 거리의 방송을 허용할 수도 있지만, 먼 지역 방송국들을 방해할 수도 있습니다.MW 방송 대역에서 사용 가능한 채널의 수가 제한되어 있기 때문에, 동일한 주파수가 수백 마일 떨어진 다른 방송국에 재할당됩니다.하늘파 전파가 잘 되는 밤에는 먼 방송국의 하늘파 신호가 같은 주파수의 지역 방송국의 신호를 방해할 수 있습니다.북미에서는 북미 지역 방송 협정(NARBA)에 따라 일부 특별 허가 AM 방송국에서 스카이웨이브를 통해 확장 서비스 지역에 야간에 사용할 수 있는 특정 채널을 따로 마련합니다.이러한 채널을 클리어 채널(clear channel)이라고 하며, 10~50kW의 더 높은 전력으로 방송해야 합니다.

북미지역에서의 사용

처음에 미국의 방송은 두 가지 파장으로 제한되었습니다: "엔터테인먼트"는 360미터 (833kHz)로 방송되었고, 기상 예보, 농작물 가격 보고서 및 기타 정부 [5]보고서를 방송할 때 방송국은 485미터 (619kHz)로 전환해야 했습니다.이 안배는 현실적으로 많은 어려움을 겪었습니다.초기의 송신기들은 기술적으로 조잡하고 의도된 주파수를 정확하게 설정하는 것이 사실상 불가능했습니다. 만약 (자주 발생하는 것처럼) 동일한 지역에 있는 두 개(또는 그 이상)의 방송국이 동시에 방송을 한다면, 그 결과 발생하는 간섭은 보통 어느 방송국도 명확하게 들을 수 없다는 것을 의미했습니다.상무부는 이런 사건에 거의 개입하지 않았지만, 그들 사이에 자발적인 시간 공유 협약을 맺도록 방송국에 맡겼습니다.3번째 "오락" 파장인 400미터를 [5]추가하는 것은 이러한 과밀화를 해결하는 데 거의 도움이 되지 않았습니다.

1923년, 상무부는 점점 더 많은 방송국들이 상업 면허를 신청함에 따라 모든 방송국이 동일한 3개의 파장으로 방송되는 것이 실용적이지 않다는 것을 깨달았습니다.1923년 5월 15일, 상무장관 허버트 후버는 550kHz에서 1350kHz까지 10kHz 단계로 81개의 주파수를 확보한 새로운 밴드 계획을 발표했습니다(후년에는 1500, 1600, 궁극적으로는 1700kHz까지 확장).각 방송국에는 하나의 주파수(일반적으로 다른 지역 및/또는 해외의 방송국과 공유되긴 하지만)가 할당되며, 더 이상 엔터테인먼트와 다른 주파수로 날씨 및 정부 보고서를 방송할 필요가 없습니다.A급과 B급 방송국은 [6]서브밴드로 분리되었습니다.

미국과 캐나다에서는 최대 송신기 전력이 50킬로와트로 제한되어 있고, 유럽에서는 [7]최대 2메가와트의 송신기 전력을 가진 중파국이 있습니다.

대부분의 미국 AM 라디오 방송국은 야간에만 장거리 하늘파 전파(때로는 '스킵'이라고도 함)로 인해 서로 간섭을 피하기 위해 야간에 전력을 차단하거나 전력을 줄이거나 지향성 안테나 어레이를 사용하도록 연방 통신 위원회(FCC)에 의해 요구됩니다.밤에 완전히 문을 닫는 역들은 종종 "낮 시간대"로 알려져 있습니다.캐나다 인더스트리 캐나다(Industry Canada)에서 관리하는 캐나다 방송국에도 유사한 규정이 적용되고 있지만, 2013년 FM 대역으로 이동한 후 마지막으로 승인된 방송국인 캐나다에는 데이타이머가 더 이상 존재하지 않습니다.

유럽에서 사용

많은 국가들이 비용 절감과 청취자들의 낮은 MW 사용 때문에 대부분의 MW 송신기를 꺼버렸습니다.[8]중에는 독일, 프랑스, 러시아, 폴란드, 스웨덴, 베네룩스, 오스트리아, 스위스, 그리고 대부분의 발칸 반도가 포함되어 있습니다.

영국, 스페인, 루마니아, 이탈리아에 많은 수의 송신기들이 남아있습니다.네덜란드와 스칸디나비아에서는 이상적으로 구동되는 새로운 방송국들이 이전의 고전력 주파수에서 저전력 서비스를 시작했습니다.이는 현재 BBC World Service에서 수십 년에 걸쳐 사용한 648kHz를 사용할 수 있는 라이센스를 보유한 역외 개척자인 Radio Caroline에도 적용됩니다.MW 대역이 점점 얇아지면서, 북아프리카와 중동뿐만 아니라 남아있는 국가들의 많은 지역 방송국들이 이제 유럽 전역에서 수신될 수 있지만, 종종 많은 간섭을 받으며 약한 방송국들만 수신할 수 있습니다.

유럽에서는 각 국가에 고전력(최대 2MW)을 사용할 수 있는 여러 주파수를 할당하고 있으며, 최대 전력은 국제전기통신연합(ITU)[9]의 국제협약을 받기도 합니다.

대부분의 경우 전력 한계는 두 가지입니다. 즉, 전방향성의 경우 낮은 전력 한계와 특정 방향의 최소값을 갖는 지향성 방사선의 경우 높은 전력 한계가 있습니다.전력 한계는 주간에 따라 달라질 수도 있으며, 야간에는 너무 많은 간섭을 초래하기 때문에 스테이션이 작동하지 않을 수도 있습니다.다른 국가들은 동일한 주파수에서만 저전력 송신기를 운용할 수 있으며, 이는 다시 합의에 따른 것입니다.유럽의 국제 중파 방송은 냉전이 종식되고 위성 및 인터넷 TV 및 라디오의 가용성이 증가함에 따라 현저하게 감소했지만, 이웃 국가의 방송을 해외 주재원과 기타 관심 있는 청취자들이 국경을 초월하여 수신하는 것은 여전히 이루어지고 있습니다.

20세기 후반, 중파 대역의 과밀화는 유럽 일부 지역에서 많은 방송국(특히 독일)에서 VHF FM 방송의 조기 도입에 기여하는 심각한 문제였습니다.유럽의 높은 주파수 수요 때문에, 많은 나라들은 단일 주파수 네트워크를 설치합니다; 영국에서는 BBC 라디오 파이브 라이브가 693 kHz 또는 909 kHz로 다양한 송신기에서 방송합니다.이 송신기들은 동일한 주파수에서 더 멀리 떨어져 있는 송신기들로부터의 간섭을 최소화하기 위해 신중하게 동기화됩니다.

아시아에서 사용

아시아와 중동에서는 여전히 고출력 송신기가 많이 가동되고 있습니다.중국, 인도네시아, 한국, 일본, 태국, 베트남, 필리핀, 사우디아라비아, 이집트, 인도는 여전히 중파를 사용하고 있습니다.

중국은 전국적으로 많은 단일 주파수 네트워크를 운영하고 있습니다.

2023년 5월 현재 많은 일본 방송사들이 NHK를 중파로 방송하고 있으며, 일본 전역에 많은 고출력 송신기가 가동되고 있습니다.저전력 릴레이 송신기도 있습니다.

스테레오 및 디지털 트랜스미션

실감형 TM-152 AM 스테레오 튜너 c. 1988

스테레오 전송은 미국, 캐나다, 멕시코, 도미니카 공화국, 파라과이, 호주, 필리핀, 일본, 대한민국, 남아프리카 공화국, 이탈리아 및 프랑스의 일부 방송국에서 제공하거나 제공합니다.그러나 AM 스테레오에 대해서는 여러 가지 표준이 존재해 왔습니다.C-QUAM은 미국뿐만 아니라 다른 나라에서도 공식 표준이지만, 이 기술을 구현하는 수신기는 더 이상 소비자들이 쉽게 사용할 수 없습니다.AM 스테레오가 포함된 중고 수신기를 찾을 수 있습니다."FM/AM 스테레오" 또는 "AM & FM 스테레오"와 같은 이름은 오해를 불러일으킬 수 있으며 보통 라디오가 C-QUAM AM 스테레오를 디코딩한다는 것을 의미하지는 않지만 "FM 스테레오/AM 스테레오" 또는 "AMAX 스테레오"라는 라벨이 붙은 세트는 AM 스테레오를 지원합니다.

2002년 9월, 미국 연방 통신 위원회는 신호의 오디오 품질을 향상시키기 위한 디지털 오디오 방송독점적인 iBiquity in-band on-channel (IBOC) HD Radio 시스템을 승인했습니다.ETSI에서 표준화한 DRM(Digital Radio Mondiale) 시스템은 스테레오를 지원하며 북미 미국 영토 에서 사용할 수 있도록 ITU에서 승인한 시스템입니다.일부 HD 라디오 수신기는 C-QUAM AM 스테레오도 지원하지만, 이 기능은 일반적으로 제조사에서 광고하지 않습니다.

안테나

1925년 미국 매사추세츠주 WBZ 라디오 방송국의 다중선 T 안테나T안테나는 중파방송에 사용된 최초의 안테나로 지금도 낮은 전력으로 사용되고 있습니다.

방송을 위해 사용되는 안테나의 가장 일반적인 유형은 마스트 구조 자체가 안테나로 사용되는 강철 격자 가이드 마스트로 구성됩니다.전력이 낮은 방송국은 1/4 파장(1km에서 1킬로와트를 사용하는 m당 약 310밀리볼트)에서 5/8 파장(225 전기도, 1km에서 1킬로와트를 사용하는 m당 약 440밀리볼트)의 높이를 가진 마스트를 사용할 수 있고, 전력이 높은 방송국은 대부분 반파장에서 5/9 파장을 사용합니다.고출력으로 5/9파장(200전기도; 1km에 1킬로와트를 사용하는 1m당 약 410밀리볼트) 이상의 마스트를 사용하는 것은 수직 방사 패턴이 좋지 않으며, 이 경우 195전기도(1km에 1킬로와트를 사용하는 1m당 약 400밀리볼트)는 일반적으로 이상적이라고 여겨집니다.마스트 안테나는 일반적으로 직렬로 여기되며(베이스 구동), 피드 라인은 베이스의 마스트에 부착됩니다.안테나의 베이스는 높은 전위를 가지고 있으며, 접지로부터 격리하기 위해 세라믹 절연체에 지지되어야 합니다.돛대의 밑 부분이 지면 전위에서 정상파의 마디에 있으므로 지면으로부터 절연될 필요가 없는 션트 여자 돛대는 직렬 여자가 비실용적일 수 있는 예외적으로 고출력인 1 MW 이상인 경우를 제외하고는 사용되지 않게 되었습니다.접지된 마스트 또는 타워가 필요한 경우 케이지 또는 긴 와이어 에어리얼이 사용됩니다.또 다른 가능성은 튜닝 유닛에서 일정 높이의 남자들이나 크로스바로 이어지는 케이블을 통해 마스트나 타워에 공급하는 것입니다.

지향성 항공기는 같은 높이일 필요가 없는 여러 개의 마스트로 구성됩니다.케이지의 일부에 일정한 위상차가 공급되는 케이지 에어리얼로 중파용 방향 에어리얼을 구현하는 것도 가능합니다.

중파(AM) 방송의 경우 4분의 1파 마스트의 높이는 주파수에 따라 153피트(47m)에서 463피트(141m) 사이입니다.이러한 높은 마스트는 비용이 많이 들고 경제적이지 않을 수 있기 때문에, 다른 유형의 안테나가 종종 사용되는데, 이 안테나는 용량성 탑-로딩(전기적 연장)을 사용하여 4분의 1 [10]파장보다 짧은 수직 마스트와 동등한 신호 강도를 달성합니다.마스트 라디에이터 상단에 방사형 와이어의 "탑 모자"가 추가되어 마스트를 더 짧게 만들 수 있습니다.지역 방송국과 5kW 미만의 아마추어 방송국의 경우, T-L-안테나가 종종 사용되는데, 이는 수직 방사체 와이어에 부착된 두 개의 마스트 사이에 매달린 하나 이상의 수평 와이어로 구성됩니다.저출력 스테이션의 인기있는 선택은 높이가 10분의 1 이하인 돛대 하나만 필요한 우산 안테나입니다.이 안테나는 지면과 절연된 단일 마스트를 사용하고 하단에 지면과 반대로 공급합니다.마스트 상단에는 방사형 탑로드 와이어가 연결되어 있으며(대개 약 6개), 총 높이의 약 1/3까지 40-45도 각도로 아래로 경사져 절연체로 종단된 다음 접지 앵커로 외측으로 이동합니다.따라서 우산 안테나는 가이 와이어를 안테나의 최대 부하 부분으로 사용합니다.이 모든 안테나에서 짧은 방사체의 작은 방사 저항은 안테나 상단에 부착된 와이어에 의해 추가되는 용량에 의해 증가합니다.

드물게 쌍극 안테나가 사용되는 경우도 있는데, 쌍극 안테나는 두 개의 마스트 또는 타워 사이에 걸쳐 있습니다.이러한 안테나는 전파를 방사하기 위한 것입니다.베를린-브리츠의 RIAS 전송용 중파 송신기는 야간에 전파를 전리층으로 전송하기 위해 30.5미터 높이의 가이드 마스트 5개에 장착된 크로스 다이폴을 사용했습니다.

수신 안테나

AM 라디오 수신기에 사용되는 전형적인 페라이트 로드 안테나

이러한 주파수에서 대기 소음은 수신기 신호잡음비를 훨씬 상회하기 때문에, 수신을 위해 파장보다 훨씬 작은 비효율적인 안테나를 사용할 수 있습니다.루프 안테나는 장파와 중파를 포함하는 1.6 MHz 이하의 주파수에서의 수신을 위해 국부적으로 발생하는 잡음을 거부할 수 있는 능력 때문에 인기가 있습니다.방송 수신을 위한 가장 일반적인 안테나는 루프스틱 안테나라고도 알려진 페라이트 로드 안테나입니다.고투자율 페라이트 코어는 라디오 케이스 내부에 충분히 밀폐될 수 있을 정도로 컴팩트하면서도 충분한 감도를 가질 수 있게 해줍니다.신호 수신이 약하거나 공통 주파수 지향성 안테나를 공유하는 서로 다른 신호를 구별하기 위해 사용됩니다.최적의 신호 대 잡음비를 위해 이들은 전기 간섭원으로부터 멀리 떨어진 야외에 위치하는 것이 가장 좋습니다.이러한 중파[11] 안테나의 예로는 광대역 무조정 루프, 가늘고 긴 종단 루프, 웨이브 안테나(: 베버리지 안테나) 및 페라이트 슬리브 루프 안테나 등이 있습니다.

참고 항목

참고문헌

  1. ^ United Kingdom Frequency Allocation Table (PDF) (Report). 22 June 2017. p. 16. Retrieved August 22, 2017 – via ofcom.org.uk.
  2. ^ United States Frequency Allocations (PDF) (spectrum wall chart). National Telecommunications and Information Administration, U.S. Department of Commerce. January 2016. Retrieved 2017-08-22.
  3. ^ "§ 73.44 AM transmission system emission limitations". Code of Federal Regulations. Archived from the original on 27 September 2011.
  4. ^ "Medium Wave in Central Europe". 21 January 2020.
  5. ^ a b "Building the Broadcast Band". Earlyradiohistory.us. Retrieved 2010-05-07.
  6. ^ Christopher H. Sterling; John M. Kittross (2002). Stay tuned: a history of American broadcasting. Psychology Press. p. 95. ISBN 0-8058-2624-6.
  7. ^ "MWLIST quick and easy: Europe, Africa and Middle East". Retrieved 11 December 2015.
  8. ^ "Fast alle ARD-Radiosender stellen Mittelwelle ein". heise.de. 2015-01-06. Retrieved 2015-12-31.
  9. ^ "International Telecommunication Union". ITU. Retrieved 2009-04-24.
  10. ^ Weeks, W.L 1968, 안테나 엔지니어링, McGrow Hill Book Company, 섹션 2.6
  11. ^ "4: MW Aerials – Antennas – Medium Wave Circle". Retrieved 2021-11-28.

외부 링크