라디오

Radio
이 기사는 과학과 기술에 관한 기사입니다.오디오 배포에 사용하려면 라디오 방송을 참조하십시오.사용자 장치의 경우 라디오 수신기를 참조합니다.기타 용도는 라디오(동음이의)를 참조하십시오.
미국 뉴멕시코주 앨버커키 인근 산디아 피크에 있는 다양한 무선 안테나

라디오는 전파를 이용해 신호를 보내고 통신하는 기술입니다.[1][2][3]전파는 3헤르츠(Hz)에서 3,000기가헤르츠(GHz) 사이의 주파수의 전자기파입니다.그것들은 전파를 방사하는 안테나에 연결된 송신기라고 불리는 전자 장치에 의해 생성되고 무선 수신기에 연결된 다른 안테나에 의해 수신됩니다.라디오는 현대 기술, 무선 통신, 레이더, 무선 내비게이션, 원격 제어, 원격 감지 및 기타 응용 분야에서 널리 사용됩니다.

라디오 및 텔레비전 방송, 휴대폰, 양방향 라디오, 무선 네트워킹 및 위성 통신 등에 사용되는 라디오 통신에서 라디오는 송신기에서 수신기로 공간을 가로질러 정보를 전달하는 데 사용되며,송신기에서 무선 신호(파동의 일부 양상을 변화시킴으로써 전파에 대한 정보 신호를 impress)를 변조함으로써.항공기, 선박, 우주선, 미사일과 같은 물체의 위치를 파악하고 추적하기 위해 사용되는 레이더에서, 레이더 송신기에 의해 방출되는 전파 빔은 표적 물체에 반사되고, 반사된 파동은 물체의 위치를 드러냅니다.GPS, VOR와 같은 무선 항법 시스템에서, 이동식 항법 장치는 위치가 알려진 항법 무선 비콘으로부터 무선 신호를 수신하고, 무선 전파의 도달 시간을 정밀하게 측정함으로써 수신기가 지구에서의 위치를 계산할 수 있습니다.드론, 차고 문 개폐기, 키리스 엔트리 시스템과 같은 무선 무선 원격 제어 장치에서, 제어기 장치로부터 전송되는 무선 신호는 원격 장치의 동작을 제어합니다.

명사 라디오는 방송 라디오 수신기라는 뜻으로도 사용됩니다.

전파의 존재는 1886년 11월 11일 독일의 물리학자 하인리히 헤르츠에 의해 처음으로 증명되었습니다.[4]1890년대 중반, 물리학자들이 전자기파를 연구하기 위해 사용했던 기술을 바탕으로 Gullielmo Marconi는 장거리 무선 통신을 위한 최초의 장치를 개발했고,[5] 1895년에 1킬로미터 이상 떨어진 수신자에게 무선 모스 부호 메시지를 보냈고,[6] 1901년 12월 12일에 최초의 대서양 횡단 신호를 보냈습니다.[7]칼 페르디난드 브라운은 1905년에 위상 배열 안테나를 발명했습니다.[8]첫 상업 라디오 방송은 1920년 11월 2일에 피츠버그의 웨스팅하우스 전기 제조 회사에서 KDKA라는 호출부호로 하딩콕스 대통령 선거의 생중계가 송출되었습니다.[9]

전파의 방출은 다양한 용도로 전파 스펙트럼의 주파수 대역을 할당하는 국제전기통신연합(ITU)에 의해 조정되는 법으로 규제됩니다.

어원

"라디오"라는 단어는 라틴어 "radius"에서 따온 것으로, "바퀴, 빛의 광선, 광선"을 의미합니다.1881년 프랑스 과학자 어니스트 메르카디에(Ernest Mercadier [fr])의 제안으로 알렉산더 그레이엄 벨(Alexander Graham Bell)이 그의 포토폰 광학 전송 시스템의 대체 이름으로 "방사선 소리"(radiophone)를 채택했을 때 통신에 처음 적용되었습니다.[10][11]

1886년 하인리히 헤르츠가 전파의 존재를 발견한 이후, "헤르츠파"라는 용어가 이 방사선에 처음 사용되었습니다.[12]1894년부터 1895년까지 굴리엘모 마르코니에 의해 개발된 최초의 실용적인 무선 통신 시스템은 전파에 의해 전신 신호를 전송했기 [4]때문에, 무선 통신은 처음에는 "무선 전신"이라고 불렸습니다.1910년경까지 "무선 전신"이라는 용어는 또한 전선 없이 전신 신호를 전송하기 위한 다양한 실험 시스템을 포함하고 있었는데, 여기에는 정전기 유도, 전자기 유도, 수생 및 토생 전도 등이 포함되어 있었기 때문에 전자기 방사선만을 지칭하는 보다 정확한 용어가 필요했습니다.[13][14]

1890년 전파 탐지 코울러를 개발한 프랑스의 물리학자 에두아르 브란리는 프랑스어로 그것을 전파 전도사라고 불렀습니다.[15][16]라디오 접두사는 나중에 특히 유럽에서 추가적인 설명적 복합어와 하이픈 단어를 형성하는 데 사용되었습니다.예를 들어, 1898년 초 영국 출판물 The Practical Engineer는 "전파 전기"와 "전파 전기"에 대한 언급을 포함했습니다.[15][17]

"라디오"를 독립적인 단어로 사용한 것은 1904년 12월 30일로 거슬러 올라가는데, 이때 영국 우체국에서 전보를 보내기 위한 지시가 "라디오"라는 단어는...서비스 지침"[15][18]으로 전송됩니다.이 관행은 1906년 베를린 전파 전기 협약에 의해 보편적으로 채택되었으며, 여기에는 "전파는 서비스가 '전파'라는 것을 전문에 표시해야 한다"고 명시된 서비스 규정이 포함되어 있었습니다.[15]

"무선"을 대신한 "라디오"로의 전환은 영어권에서 느리고 고르지 않게 이루어졌습니다.1907년 초, 그는 디포레스트 무선 전화 회사를 설립했고, 1907년 6월 22일 일렉트릭 월드에서 법적 규제의 필요성에 대한 그의 편지는 "이러한 엄격한 규제가 시행될 때까지 라디오 혼란은 반드시 결과가 될 것입니다"[19]라고 경고했습니다.미 해군도 역할을 할 것입니다.1906년 베를린 협약의 번역본은 "무선 전신"과 "무선 전보"라는 용어를 사용했지만 1912년에는 "라디오"의 사용을 장려하기 시작했습니다.이 용어는 1920년대 방송의 도입과 함께 일반 대중들에게 선호되기 시작했습니다.

역사

라디오의 역사, 라디오의 발명, 라디오의 타임라인, 방송의 역사참조

전자기파는 제임스 클러크 맥스웰이 1873년에 발표한 전자기 이론에서 예측한 것으로, 현재 맥스웰 방정식이라고 불리는 그는 진동하는 전기장과 자기장이 결합되어 공간을 파동으로 이동할 수 있다고 제안했고, 빛은 단파장의 전자기파로 구성되어 있다고 제안했습니다.1886년 11월 11일, 독일의 물리학자 하인리히 헤르츠는 맥스웰의 이론을 확인하려고 시도했고, 원시적인 스파크 갭 송신기를 사용하여 그가 생성한 전파를 처음으로 관측했습니다.[4]헤르츠와 물리학자 자가디쉬 찬드라 보스, 올리버 로지, 레일리 경, 오거스토 리히 등에 의한 실험은 빛과 같은 전파가 반사, 굴절, 회절, 편광, 정상파를 보여주었고 빛과 같은 속도로 이동하여 빛과 전파가 모두 전자기파임을 확인했습니다.빈도만 다를 [20]뿐1895년, Gullielmo Marconi는 먼 거리에 모스 부호를 보내기 위해 스파크 갭 송신기를 사용하는 최초의 무선 통신 시스템을 개발했습니다.1901년 12월까지, 그는 대서양을 횡단했습니다.[4][5][6][7]칼 페르디난드 브라운은 1905년에 위상 배열 안테나를 발명했습니다.3개의 안테나가 지향성 신호를 전송하도록 배치되어 있습니다.[21]1909년 마르코니와 브라운은 "무선 전신 발전에 기여한 공로"로 노벨 물리학상을 공동 수상했습니다.[22]

라디오 전기 시대라고 불리는 라디오의 첫 20년 동안 원시 감쇠파 라디오 송신기는 오디오 변조에 필요한 연속파가 아닌 전파의 펄스만을 전송할 수 있었기 때문에 라디오는 개인 간의 상업적, 외교적, 군사적 문자 메시지에 사용되었습니다.1908년경부터 시작된 산업 국가들은 대륙간 전보 트래픽을 교환하고 식민지와 해군 함대와 통신하기 위해 강력한 해양 횡단 스파크 송신기의 세계적인 네트워크를 구축했습니다.제1차 세계 대전 동안 연속파 무선 송신기의 개발과 정류 전해 및 결정 무선 수신기의 검출기는 Reginald Fessenden 등에 의해 진폭 변조(AM) 무선 전화를 달성할 수 있게 했고, 소리(오디오)를 전송할 수 있게 했습니다.1920년 11월 2일 피츠버그의 웨스팅하우스 전기 제조 회사에서 하딩콕스 대통령 선거의 생중계를 특징으로 하는 콜사인 KDKA로 첫 상업 라디오 방송이 송출되었습니다.[9]

테크놀러지

전파는 가속되는 전하에 의해 방사됩니다.[23][24]그것들은 안테나라고 불리는 금속 전도체에서 앞뒤로 흐르는 전자로 구성된 시간적으로 변하는 전류에 의해 인공적으로 생성됩니다.[25][26]

송신 안테나로부터 멀어질수록 전파는 퍼져나가 신호 세기(제곱미터당 와트 단위의 세기)가 감소하므로 송신기의 제한된 범위, 송신기 전력에 따른 거리, 안테나 방사 패턴, 수신기 감도, 잡음 레벨 내에서만 전파를 수신할 수 있음l, 그리고 송신기와 수신기 사이에 장애물이 존재하는 것.전방향 안테나는 모든 방향으로 전파를 송신 또는 수신하는 반면, 지향성 안테나 또는 고이득 안테나는 특정 방향의 빔으로 전파를 송신하거나, 일 방향으로만 전파를 수신하는 방식입니다.[27][28][29]

전파는 진공 속에서 빛의 속도로 이동합니다.[30][31]

전파 외에 적외선, 가시광선, 자외선, 엑스선, 감마선 등 다른 종류의 전자기파도 정보를 전달하고 통신에 사용할 수 있습니다.통신을 위한 전파의 광범위한 사용은 주로 큰 파장에서 기인하는 바람직한 전파 특성에 기인합니다.[26]

무선통신

무선 통신.소리 등의 정보는 마이크 등의 트랜스듀서에 의해 전기신호로 변환되며, 이는 송신기에서 생성되는 전파를 변조합니다.수신기가 전파를 차단하고 정보를 담고 있는 변조 신호를 추출하는데, 이 변조 신호는 다시 라우드스피커와 같은 다른 변환기로 사람이 사용할 수 있는 형태로 변환됩니다.
AM과 FM 변조 전파 비교

무선 통신 시스템에서 정보는 전파를 사용하여 공간을 가로질러 전달됩니다.송신단에서, 송신될 정보는 어떤 종류의 트랜스듀서에 의해 변조 신호라고 불리는 시간에 따라 변하는 전기 신호로 변환됩니다.[26][32]변조 신호는 마이크로폰으로부터의 소리를 나타내는 오디오 신호, 비디오 카메라로부터의 동영상을 나타내는 비디오 신호 또는 컴퓨터로부터의 이진 데이터를 나타내는 비트의 시퀀스로 이루어진 디지털 신호일 수 있습니다.변조 신호는 무선 송신기에 인가됩니다.송신기에서, 전자 발진기는 공기를 통해 정보를 "전달"하는 역할을 하기 때문에 반송파라고 불리는 무선 주파수로 진동하는 교류 전류를 생성합니다.정보 신호는 반송파를 변조하는 데 사용되어 반송파의 일부 측면을 변화시켜 반송파의 정보를 전달합니다.서로 다른 무선 시스템은 서로 다른 변조 방식을 사용합니다.[33]

다른 많은 유형의 변조도 사용됩니다.일부 유형에서는 반송파가 전송되지 않고 한 개 또는 두 개의 변조 사이드밴드만 전송됩니다.[35]

변조된 반송파는 송신기에서 증폭되어 에너지를 전파로 방사하는 송신 안테나에 적용됩니다.전파는 수신기 위치로 정보를 전달합니다.[36]수신기에서 전파는 송신 안테나의 전류의 약한 복제품인 수신 안테나에 작은 진동 전압을 유도합니다.[26][32]이 전압은 무선 수신기에 인가되는데, 이 무선 수신기는 약한 무선 신호를 증폭시켜 더 강하게 만든 후 복조하여 변조된 반송파에서 원래의 변조 신호를 추출합니다.변조 신호는 트랜스듀서에 의해 다시 사람이 사용할 수 있는 형태로 변환됩니다: 오디오 신호는 라우드스피커나 이어폰에 의해 음파로 변환되고 비디오 신호는 디스플레이에 의해 이미지로 변환되고 디지털 신호는 컴퓨터나 마이크로프로세서에 적용되어 사람 사용자와 상호 작용합니다.[33]

각 송신기의 전파가 서로 다른 속도로 진동하기 때문에, 많은 송신기의 전파는 서로 간섭하지 않고 동시에 공기를 통과합니다. 즉, 각 송신기는 헤르츠(Hz), 킬로헤르츠(kHz), 메가헤르츠(MHz) 또는 기가헤르츠(GHz)로 측정되는 주파수가 다릅니다.수신 안테나는 일반적으로 많은 송신기들의 무선 신호들을 수신합니다.수신기는 안테나가 수신한 모든 신호 중 원하는 무선 신호를 선택하고 나머지 신호는 거부하기 위해 조정된 회로를 사용합니다.튜닝된 회로(공진 회로 또는 탱크 회로라고도 함)는 튜닝 포크와 유사한 공진기의 역할을 합니다.[32]진동하는 고유 공진 주파수를 가지고 있습니다.수신기의 튜닝된 회로의 공진 주파수는 사용자가 원하는 라디오 방송국의 주파수로 조정합니다. 이를 "튜닝"이라고 합니다.원하는 스테이션에서 발진하는 무선 신호는 동조된 회로가 공진하고 동조하여 발진하게 하고 수신기의 나머지 부분으로 신호를 전달합니다.다른 주파수의 무선 신호는 튜닝된 회로에 의해 차단되고 전달되지 않습니다.[37]

대역폭

일반적으로 변조된 AM 또는 FM 라디오 신호의 주파수 스펙트럼.반송파 주파수 의 성분 C로 구성되어 있으며, 반송파 주파수 바로 위와 아래의 두 개의 협대역 주파수에 포함된 정보(변조)가 포함되어 있습니다.

정보 신호를 전달하는 변조된 전파는 주파수 범위를 차지합니다.무선 신호에서 정보(변조)는 대개 반송파 주파수의 바로 위와 아래에 있는 사이드밴드(SB)라고 불리는 좁은 주파수 대역에 집중됩니다.무선 신호가 차지하는 주파수 범위의 헤르츠 단위의 폭으로, 가장 높은 주파수에서 가장 낮은 주파수를 뺀 것을 대역폭(BW)이라고 합니다.[33][38]임의의 주어진 신호 대 잡음비에 대해, 대역폭의 양은 무선 주파수 스펙트럼의 위치에 관계없이 동일한 양의 정보(초당 데이터 속도)를 전달할 수 있으므로, 대역폭은 정보 전달 용량의 척도입니다.무선 전송에 필요한 대역폭은 전송되는 정보(변조 신호)의 데이터 속도와 사용되는 변조 방법의 스펙트럼 효율에 따라 달라집니다. 대역폭의 각 킬로헤르츠에서 전송할 수 있는 데이터의 양.무선에 의해 전송되는 다양한 유형의 정보 신호들은 상이한 데이터 레이트들을 갖습니다.예를 들어, 텔레비전(비디오) 신호는 오디오 신호보다 데이터 전송률이 높습니다.[33][39]

특정 지역에서 통신을 위해 사용될 수 있는 무선 주파수의 총 범위인 무선 스펙트럼은 제한된 자원입니다.[38][3]각각의 무선 전송은 사용 가능한 총 대역폭의 일부분을 차지합니다.무선 대역폭은 금전적인 비용이 발생하고 수요가 증가하는 경제적 재화로 간주됩니다.라디오 스펙트럼의 일부 부분에서는 주파수 대역 또는 심지어 단일 라디오 채널을 사용할 수 있는 권리가 수백만 달러에 사고 팔립니다.따라서 무선 서비스가 사용하는 대역폭을 최소화하기 위해 기술을 사용할 유인이 있습니다.[39]

아날로그에서 디지털 라디오 전송 기술로의 느린 전환은 1990년대 후반에 시작되었습니다.[40][41]그 이유 중 일부는 디지털 변조가 아날로그 변조보다 주어진 대역폭에서 더 많은 정보(더 큰 데이터 속도)를 전송할 수 있기 때문입니다. 데이터 압축 알고리즘을 사용하면 전송할 데이터의 중복성을 줄이고 더 효율적인 변조가 가능합니다.디지털 변조가 아날로그보다 잡음 내성이 크고, 디지털 신호 처리 칩이 아날로그 회로보다 전력과 유연성이 높으며, 동일한 디지털 변조를 사용하여 다양한 정보를 전송할 수 있다는 점도 전환의 이유입니다.[33]

그것은 점점 더 많은 사용자들에 의해 요구되는 고정된 자원이기 때문에, 무선 스펙트럼은 최근 수십 년간 점점 더 혼잡해지고 있고, 그것을 더 효과적으로 사용하기 위한 필요성은 트렁크 무선 시스템, 확산 스펙트럼 (초광대역) 전송, 주파수 재사용, 동적 스펙트럼과 같은 많은 추가적인 무선 혁신을 야기하고 있습니다.음 관리, 주파수 풀링, 그리고 인지 라디오.[39]

ITU 주파수 대역

ITU는 무선 스펙트럼을 임의로 12개의 대역으로 나누는데, 각각은 10(10n) 미터의 출력인 파장에서 시작하며, 해당 주파수는 10배의 출력이며, 각각은 10년의 주파수 또는 파장을 커버합니다.[3][42]각각의 밴드는 전통적인 이름을 가지고 있습니다.[43]

밴드명 약칭 빈도수. 파장
극도로.
저주파		 ELF 3-30Hz 100,000–
만 km
잘 하는 군요
저주파		 SLF 30–300Hz 10,000 –
1,000 km
울트라
저주파		 ULF 300–
3,000Hz		 1,000–
100km
아주
저주파		 VLF 3~30kHz 100-10km
낮은
빈도수.		 LF 30–300kHz 10-1km
중간의
빈도수.		 MF 300–
3,000kHz		 1,000–
100미터
밴드명 약칭 빈도수. 파장
높은
빈도수.		 HF 3-30MHz 100-10m
아주
고주파		 VHF 30–300MHz 10-1m
울트라
고주파		 UHF 300–
3,000MHz		 100-10cm
잘 하는 군요
고주파		 SHF 3-30GHz 10-1cm
극도로.
고주파		 EHF 30–300GHz 10-1mm
엄청나게
고주파		 THF 300~3,000GHz
(0.3–3.0THz)		 1.0-0.1mm

각 대역에 포함된 주파수의 범위인 대역폭은 동일하지 않지만 주파수가 증가함에 따라 기하급수적으로 증가하는 것을 알 수 있습니다; 각 대역은 이전 대역의 10배의 대역폭을 포함합니다.[44]

"엄청나게 낮은 주파수"(TLF)라는 용어는 1~3Hz(300,000~100,000 km) 파장에서 사용되어 왔지만,[45] ITU에서는 이 용어를 정의하지 않았습니다.[43]

규정

상세정보 : 무선규제 및 무선통신서비스

공중파는 많은 사용자들이 공유하는 자원입니다.동일한 주파수에서 전송을 시도하는 동일한 영역에 있는 두 무선 송신기는 서로 간섭하여 왜곡된 수신을 야기하므로 어느 전송도 명확하게 수신되지 않을 수 있습니다.[38]무선 송신에 대한 간섭은 큰 경제적 비용을 초래할 뿐만 아니라 생명을 위협할 수도 있습니다(예를 들어,[46][47] 긴급 통신 또는 항공 교통 관제에 대한 간섭의 경우).

서로 다른 사용자 간의 간섭을 방지하기 위해, 전파의 방출은 다양한 용도로 전파 스펙트럼의 대역을 할당하는 국제기구인 국제전기통신연합(ITU)에 의해 조정되는 국내법에 의해 엄격하게 규제됩니다.[38][3]무선 송신기는 정부에 의해 허가를 받아야 하며, 사용에 따라 다양한 면허 등급에 따라 허가를 받아야 하며, 특정 주파수와 전력 레벨로 제한됩니다.라디오 및 텔레비전 방송국과 같은 일부 클래스에서, 송신기에는 모든 전송에서 사용되어야 하는 호출 부호라고 불리는 일련의 문자와 숫자로 구성된 고유한 식별자가 주어집니다.[48]무선전화 송신기를 조정, 유지 또는 내부적으로 수리하기 위해서는 미국의 일반적인 무선전화 사업자 면허와 같은 정부 면허를 보유해야 하며, 이 면허는 안전한 무선 운용에 대한 충분한 기술적 및 법적 지식을 입증하는 시험을 통해 취득됩니다.[49]

위 규칙에 대한 예외로 휴대 전화, 무선 전화, 무선 장치, 무전기, 시민 대역 라디오, 무선 마이크, 차고 문 개폐기, 아기 모니터와 같은 소비자 제품에서 저전력 근거리 송신기의 대중에 의한 무면허 작동이 허용됩니다.미국의 경우 연방통신위원회(FCC) 규정 제15부에 해당합니다.이러한 장치의 대부분은 ISM 대역을 사용합니다. ISM 대역은 무선 스펙트럼 전체에 걸쳐 일련의 주파수 대역으로 허가받지 않은 용도로 사용됩니다.면허 없이도 작동할 수 있지만, 모든 무선 장비와 마찬가지로 이 장치들은 일반적으로 판매 전에 형식 승인을 받아야 합니다.[50]

적용들

다음은 기능별로 구성된 라디오의 가장 중요한 용도 중 일부입니다.

방송

상세정보 : 방송

방송은 송신기에서 공공 시청자에 속하는 수신기로 정보를 단방향으로 전송하는 것입니다.[51]전파는 거리에 따라 약해지기 때문에, 방송국은 송신기의 제한된 거리 내에서만 수신할 수 있습니다.[52]위성에서 방송되는 시스템은 일반적으로 국가 전체 또는 대륙을 통해 수신될 수 있습니다.오래된 지상파 라디오와 텔레비전은 상업 광고나 정부에 의해 지불됩니다.위성 텔레비전이나 위성 라디오와 같은 구독 시스템에서 고객은 매월 요금을 지불합니다.이러한 시스템에서 무선 신호는 암호화되어 수신기에 의해서만 복호화될 수 있으며, 수신기는 회사가 제어하며 고객이 지불하지 않을 경우 비활성화될 수 있습니다.[53]

방송은 전송되는 신호의 종류와 원하는 대상 시청자에 따라 라디오 스펙트럼의 여러 부분을 사용합니다.장파 및 중파 신호는 수백 킬로미터에 이르는 지역에 대한 신뢰성 있는 커버리지를 제공할 수 있지만 정보 전달 능력이 더 제한되어 오디오 신호(스피치 및 음악)와 가장 잘 작동하며, 자연 및 인공 소스의 무선 노이즈로 인해 음질이 저하될 수 있습니다.단파 대역은 더 큰 잠재적 범위를 가지지만 수신에 영향을 미치는 먼 스테이션과 다양한 대기 조건에 의해 간섭을 받을 수 있습니다.[54][55]

30메가헤르츠 이상의 매우 높은 주파수 대역에서, 지구의 대기는 신호 범위에 미치는 영향이 적으며, 가시광선 전파가 주요 모드가 됩니다.이러한 높은 주파수는 텔레비전 방송에 필요한 큰 대역폭을 허용합니다.이러한 주파수에서 자연 소음원과 인공 소음원이 적게 존재하기 때문에 주파수 변조를 이용한 고품질의 오디오 전송이 가능합니다.[56][57]

오디오 : 라디오 방송

주요 기사 : 라디오 방송

라디오 방송은 오디오(음향)를 공중 청중에 속하는 라디오 수신기로 전송하는 것을 의미합니다.아날로그 오디오는 라디오 방송의 가장 초기 형태입니다.AM 방송은 1920년경에 시작되었습니다.FM 방송은 1930년대 후반에 충실도가 향상되어 도입되었습니다.방송 라디오 수신기는 라디오라고 불립니다.대부분의 라디오는 AM과 FM을 모두 수신할 수 있습니다.[58]

1100 WAM 방송 송신기
AM 라디오 방송국의 마스트 방사체 안테나
1964년 파나소닉 AM 라디오
  • AM(진도 변조) – AM에서 라디오 반송파의 진폭(강도)은 오디오 신호에 따라 달라집니다.가장 오래된 방송 기술인 AM 방송은 AM 방송 대역에서 허용되며, 장파 방송의 경우 저주파(LF) 대역에서 148~283kHz, 중파 방송의 경우 526~1706kHz입니다.[59]이러한 대역의 파동은 지형을 따라 지상파로 이동하기 때문에 AM 라디오 방송국은 수백 마일 거리에서 지평선 너머로 수신될 수 있지만 AM은 FM보다 낮은 충실도를 가집니다.미국 AM 방송국의 방사 전력(ERP)은 보통 최대 10kW로 제한되지만, 일부(클리어 채널 방송국)는 50kW로 전송할 수 있습니다.AM 방송국은 모노럴 오디오로 방송합니다. AM 스테레오 방송 표준은 대부분의 국가에 존재하지만 라디오 산업은 수요 부족으로 인해 업그레이드에 실패했습니다.[60]
  • 단파 방송 – 기존 라디오 방송국에서 단파 대역에서도 AM 방송이 허용됩니다.이들 대역의 전파는 하늘파나 "스킵" 전파를 이용하여 전리층을 반사함으로써 대륙간 거리를 이동할 수 있기 때문에, 단파는 국제 방송국에서 사용되며, 다른 나라로 방송됩니다.[60][61]
95.5MHz에 35kW의 출력을 가진 라스베가스 라디오 방송국 KWNR의 FM 방송 송신기
FM 방송 안테나
FM 휘핑 안테나가 있는 AM/FM 붐박스 라디오
  • FM(주파수 변조) – FM에서 라디오 반송파 신호의 주파수는 오디오 신호에 따라 약간 달라집니다.FM 방송은 VHF(Very High Frequency) 범위에서 약 65 MHz에서 108 MHz 사이의 FM 방송 대역에서 허용됩니다.이 대역의 전파는 가시광선에 의해 이동하므로 FM 수신은 가시광선에 의해 약 30~40마일(48~64km)로 제한되며 언덕에 의해 차단될 수 있습니다.그러나 라디오 노이즈(RFI, serfics, static)의 간섭을 덜 받고 AM보다 더 높은 충실도, 더 나은 주파수 응답 및 오디오 왜곡이 적습니다.미국에서 FM 방송국의 방사 전력(ERP)은 6-100 kW로 다양합니다.[62]
  • 디지털 라디오는 디지털 라디오 신호를 방송하기 위한 다양한 표준 및 기술을 포함합니다.HD 라디오 및 DRM과 같은 일부 시스템은 아날로그 방송과 동일한 웨이브 대역에서 작동하며, 아날로그 방송국을 대체하거나 보완 서비스로 작동합니다.DAB/DAB+ 및 ISDB_Tsb와 같은 다른 것들은 텔레비전 또는 위성 서비스에 전통적으로 사용되는 웨이브 대역에서 작동합니다.[63]
DAB용 "로버트" 라디오
  • 디지털 오디오 방송(DAB)은 1998년 일부 국가에서 첫 선을 보였습니다.AM과 FM처럼 아날로그 신호가 아닌 디지털 신호로 오디오를 전송합니다.[64]DAB는 FM보다 더 높은 품질의 사운드를 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있으며(많은 방송국이 이러한 높은 품질로 전송하지는 않지만), 무선 잡음 및 간섭에 대한 내성이 뛰어나고 부족한 무선 스펙트럼 대역폭을 더 잘 사용하며 전자 프로그램 가이드와 같은 고급 사용자 기능을 제공합니다.단점은 이전 라디오와 호환되지 않아 DAB 수신기를 새로 구입해야 한다는 것입니다.[65]몇몇 국가들은 DAB/DAB+를 선호하여 아날로그 FM 네트워크를 끄는 날짜를 정했는데, 특히 2017년[66] 노르웨이와 2024년 스위스가 그러합니다.[67]
단일 DAB 방송국은 청취자가 선택할 수 있는 OFDM에 의해 변조된 디지털 오디오의 9-12 채널로부터 전달되는 1,500 kHz 대역폭 신호를 전송합니다.방송사들은 다양한 비트 전송률 범위에서 채널을 전송할 수 있으므로, 다른 채널들은 다른 오디오 품질을 가질 수 있습니다.다른 나라에서 DAB 방송국은 UHF 범위의 대역 III(174–240 MHz) 또는 L 대역(1.452–1.492 GHz)에서 방송하므로, FM 수신은 시각적 지평선에 의해 약 40마일(64km)로 제한됩니다.[68][65]
  • 디지털 라디오 몬다이얼(Digital Radio Mondiale, DRM)은 기존 AM 및 FM 방송의 보다 높은 스펙트럼 효율 대체물로 방송사를 중심으로 개발된 경쟁 디지털 지상파 라디오 표준입니다.몬디알레는 프랑스어와 이탈리아어로 "세계적인"을 의미하며, DRM은 2001년에 개발되어 현재 23개국이 지원하고 있으며, 2003년부터 일부 유럽 및 동양 방송국에서 채택되었습니다.DRM30 모드는 30MHz 미만의 상용 방송 대역을 사용하며, 장파, 중파, 단파 대역의 표준 AM 방송을 대체하기 위한 것입니다.DRM+ 모드는 FM 방송 대역을 중심으로 하는 VHF 주파수를 사용하며, FM 방송을 대체하기 위한 것입니다.기존 라디오 수신기와 호환되지 않아 청취자가 새 DRM 수신기를 구입해야 합니다.사용되는 변조는 COFDM이라고 하는 OFDM의 한 형태로, 이전에 단일 AM 또는 FM 신호가 차지하는 채널에서 최대 4개의 반송파가 전송되며, 직교 진폭 변조(QAM)에 의해 변조됩니다.[73][61]
DRM 시스템은 기존 AM 및 FM 라디오 송신기와 최대한 호환되도록 설계되어 기존 라디오 방송국의 많은 장비가 DRM 변조 장비로 증강되어 계속 사용될 수 있습니다.[73][61]
폭스바겐의 RNS-510 수신기는 시리우스 위성 라디오를 지원합니다.

비디오: 텔레비전 방송

주요 기사:텔레비전 방송

텔레비전 방송은 라디오를 통해 움직이는 영상을 전송하는 것으로, 정지 영상의 시퀀스가 텔레비전 수신기("텔레비전" 또는 TV")의 화면에 동기화된 오디오(소리) 채널과 함께 표시됩니다.텔레비전(비디오) 신호는 방송 라디오(오디오) 신호보다 더 넓은 대역폭을 차지합니다.원래의 텔레비전 기술인 아날로그 텔레비전은 6 MHz가 필요했기 때문에, 텔레비전 주파수 대역은 6 MHz 채널로 나뉘었고, 현재는 "RF 채널"이라고 불립니다.[76]

2006년부터 도입된 현재의 텔레비전 표준은 HDTV(high-definition television)라고 불리는 디지털 포맷으로, 일반적으로 1080픽셀 x 1920픽셀, 초당 25 또는 30프레임의 속도로 영상을 전송합니다.2006년부터 전환을 시작하여 구형 아날로그 텔레비전을 대체한 디지털 텔레비전(DTV) 전송 시스템은 영상 압축과 OFDM, 8VSB와 같은 고효율 디지털 변조를 사용하여 구형 아날로그 채널보다 작은 대역폭 내에서 HDTV 영상을 전송하므로 부족한 라디오 스펙트럼 공간을 절약할 수 있습니다.따라서, 6 MHz 아날로그 RF 채널 각각은 이제 최대 7개의 DTV 채널을 전송합니다. 이러한 채널을 "가상 채널"이라고 합니다.디지털 텔레비전 수신기는 "디지털 절벽" 효과라고 불리는 아날로그 텔레비전과는 수신 불량이나 잡음이 있을 때 다른 행동을 합니다.수신이 점점 더 나빠져서 화질이 점차 떨어지는 아날로그 텔레비전과 달리, 디지털 텔레비전의 화질은 수신기가 작동을 멈추고 화면이 검게 될 때까지 수신 불량에 영향을 받지 않습니다.[77][78]

텔레비전 스튜디오 제어실, 셀레브로 스튜디오, 런던
텔레비전 방송용 안테나
현대식 평면 텔레비전 수신기
  • 지상파 텔레비전, OTA(Over-the-Air) 텔레비전, 또는 방송 텔레비전 – 가장 오래된 텔레비전 기술은 지상파 텔레비전 방송국에서 시청자의 집에 있는 텔레비전 수신기(텔레비전 또는 TV라고 함)로 텔레비전 신호를 전송하는 것입니다.지상파 텔레비전 방송에서는 41~88MHz 대역(VHF 저대역 또는 대역 I, RF 채널 1~6을 운반), 174~240MHz 대역(VHF 고대역 또는 대역 III, RF 채널 7~13을 운반), 470~614MHz 대역(UHF 대역 IV 및 대역 V, RF 채널 14 이상을 운반)을 사용합니다.[79]정확한 주파수 경계는 나라마다 다릅니다.[80]전파는 가시선에 의해 이루어지기 때문에 수신은 시각적 지평선에 의해 제한됩니다.[81]미국에서는 평균 지형 이상의 높이에 따라 텔레비전 송신기의 유효 방사 전력(ERP)을 조절하고 있습니다.[82]텔레비전 송신기에 가까운 시청자들은 TV 위에 간단한 "토끼 귀" 다이폴 안테나를 사용할 수 있지만, 가장자리 수신 구역의 시청자들은 보통 적절한 수신을 받기 위해 지붕에 설치된 실외 안테나를 필요로 합니다.[81]
(왼쪽) DISH 네트워크의 옥상에 설치된 슈퍼 디쉬(121)(오른쪽) 다양한 이용자들이 이용하는 TV 위성접시가 있는 주거용 타워블럭

시간을

정부의 표준 주파수 및 시간 신호 서비스는 다른 시계들을 동기화하기 위한 기준으로서 원자 시계에 의해 생성된 매우 정확한 시간 신호를 지속적으로 방송하는 시간 라디오 방송국을 운영합니다.[85]예를 들어, BPC, DCF77, JJY, MSF, RTZ, TDF, WWV, YVTO 등이 있습니다.[86]라디오 시계와 시계에서 하나의 용도는 주기적으로(보통 매주) 시간 신호를 수신하고 해독하여 시계의 내부 석영 시계를 정확한 시간으로 재설정하여 작은 시계나 탁상 시계가 원자 시계와 같은 정확성을 갖도록 하는 자동 수신기를 포함하는 것입니다.GPS 위성과 NTP(Internet Network Time Protocol)가 똑같이 정확한 시간 기준을 제공하기 때문에 정부 시간대의 수는 감소하고 있습니다.[87]

양방향 음성 통신

주요 기사:양방향 라디오
(왼쪽) 21세기 초 일본의 대표적인 휴대전화.(오른쪽) 3개의 서로 다른 네트워크에 속한 안테나가 공유하는 휴대폰 타워.

양방향 라디오는 오디오 송수신기, 같은 장치에 있는 수신기 및 송신기로, 유사한 라디오를 가진 다른 사용자와 양방향 개인 간 음성 통신에 사용됩니다.이 통신 방식의 오래된 용어는 무선 전화입니다.무전기 링크는 무전기처럼 반이중일 수도 있는데, 한 번에 한 대의 무전기만 전송할 수 있는 단일 무전기 채널을 사용하기 때문에, 다른 사용자들이 교대로 통화하면서 무전기의 "푸시 투 토크" 버튼을 누르면 수신기가 꺼지고 송신기가 켜집니다.또는 무선 링크는 휴대폰에서처럼 두 사람이 동시에 통화할 수 있도록 두 개의 무선 채널을 사용하는 양방향 링크인 전이중(Full Duplex)일 수도 있습니다.[88]

  • 휴대폰 – 셀룰러 기지국(셀 타워)에서 로컬 안테나와 교환되는 무선 신호에 의해 전화 네트워크에 연결되는 휴대용 무선 전화입니다.[89]사업자가 커버하는 서비스 영역은 "셀"이라고 불리는 작은 지리적 영역으로 나뉘며, 각각은 별도의 기지국 안테나 및 다채널 송수신기에 의해 서비스됩니다.셀의 모든 휴대폰은 주파수의 공통 풀로부터 할당된 별개의 주파수 채널을 통해 이 안테나와 통신합니다.셀룰러 편성의 목적은 주파수 재사용에 의한 무선 대역폭을 절약하는 것입니다.셀에서 사용되는 전파가 셀을 멀리 벗어나지 않도록 저전력 송신기가 사용되므로 지리적으로 분리된 셀에서 동일한 주파수를 재사용할 수 있습니다.휴대전화를 소지한 사용자가 한 휴대전화에서 다른 휴대전화로 건너갈 때, 그의 휴대전화는 자동으로 새로운 안테나에 매끄럽게 "손에서 꺼지고" 새로운 주파수가 할당됩니다.휴대전화는 두 개의 디지털 라디오 채널을 사용하는 OFDM 변조를 사용하는 고도로 자동화된 전이중 디지털 송수신기를 가지고 있으며, 각각 양방향 대화의 한 방향을 전달하고 전화 걸기를 처리하고 전화기를 다른 기지국으로 "핸드오프"하는 제어 채널을 가지고 있습니다.구형 2G, 3G 및 4G 네트워크는 UHF 및 낮은 마이크로파 범위에서 700MHz에서 3GHz 사이의 주파수를 사용합니다.휴대 전화 송신기는 휴대 전화와 통신하는데 필요한 최소 전력을 사용하기 위해 전력 출력을 조정합니다. 타워 근처에서는 0.6W, 멀리에서는 3W까지 가능합니다.Cell Tower Channel 송신기 전력은 50 W.스마트폰이라고 불리는 현재 세대의 전화기들은 전화를 거는 것 이외에도 많은 기능을 가지고 있기 때문에, 그것들을 다른 네트워크들과 연결하는 여러 개의 다른 무선 송신기와 수신기들을 가지고 있습니다: 대개 Wi-Fi 모뎀, 블루투스 모뎀, 그리고 GPS 수신기.[90][91][92]
(왼쪽) 5G 밀리미터웨이브 안테나, 독일 (오른쪽) 폴란드 5G 스마트폰
  • 5G 셀룰러 네트워크 – 2019년에 배포를 시작한 차세대 셀룰러 네트워크.그들의 주요 장점은 이전 셀룰러 네트워크보다 훨씬 더 높은 데이터 전송 속도, 최대 10Gbps, 즉 이전 셀룰러 기술인 4G LTE보다 100배 더 빠릅니다.높은 데이터 전송률은 부분적으로 높은 주파수의 전파, 높은 마이크로파 대역 3–6 GHz 및 밀리미터파 대역 약 28 및 39 GHz를 사용함으로써 달성됩니다.이러한 주파수는 이전의 휴대전화 대역보다 짧은 범위를 가지고 있기 때문에, 셀들은 가로로 수 마일을 가로지를 수 있는 이전의 휴대전화 네트워크의 셀들보다 더 작을 것입니다.밀리미터파 셀은 단지 몇 블록의 길이가 될 것이고, 셀 기지국과 안테나 타워 대신에, 그것들은 전신주와 건물들에 부착된 많은 작은 안테나들을 가질 것입니다.[93][94]
위성과 통신하는데 필요한 대형 안테나를 보여주는 위성 전화기
  • 위성 전화(위성 전화) – 휴대 전화와 유사한 휴대용 무선 전화로, 기지국 대신 궤도를 도는 통신 위성에 무선 링크를 통해 전화 네트워크에 연결됩니다.그것들은 휴대폰보다 더 비싸지만, 그것들의 장점은, 송전탑으로 덮인 지역에 한정된 휴대폰과 달리, 위성전화는 지구의 대부분 혹은 전체 지리적인 지역에서 사용될 수 있다는 것입니다.전화기가 작은 전방위 안테나를 사용하여 위성과 통신하기 위해, 1세대 시스템은 지표면으로부터 약 400-700 마일 (640-1,100 km) 위의 지구 저궤도에 있는 위성들을 사용합니다.약 100분의 궤도 주기를 가진 위성은 약 4분에서 15분 동안만 전화기를 볼 수 있기 때문에, 전화가 로컬 지평선 너머를 지날 때 다른 위성으로 "손으로" 연결됩니다.따라서 지구의 각 지점에서 연속적으로 적어도 하나의 위성을 볼 수 있도록 하기 위해서는 약 40에서 70개 정도의 많은 위성이 필요합니다.다른 위성 시스템들은 단지 몇 개의 위성이 필요한 정지 궤도에 있는 위성들을 사용하지만, 이것들은 지상 간섭 때문에 높은 위도에서 사용될 수 없습니다.[95][96]
  • 무선 전화 – 핸드셋이 휴대용이며 무선 대신 근거리 전이중 무선 링크를 통해 전화기의 나머지 부분과 통신하는 유선 전화입니다.핸드셋과 기지국 모두 근거리 양방향 무선 링크를 처리하는 저전력 무선 송수신기를 갖추고 있습니다.[97]2022년 현재 대부분의 국가에서 무선 전화는 DECT 전송 표준을 사용하고 있습니다.[98]
세계 최초의 무전기 Motorola SCR-536
  • 육상 이동식 무선 시스템 – 면허 없이 사용할 수 있는 VHF 또는 UHF 대역에서 작동하는 근거리 이동식 또는 휴대용 반이중식 무선 송수신기.이동 장치들은 종종 차량에 설치되고, 이동 장치들은 고정된 기지국에서 배차원과 통신합니다.경찰, 소방, 구급차 및 응급 서비스와 기타 정부 서비스에서 주파수가 예약된 특수 시스템을 사용합니다.다른 시스템들은 택시나 배달 서비스와 같은 상업적인 회사들이 사용하도록 만들어 졌습니다.VHF 시스템은 30~50MHz와 150~172MHz 범위의 채널을 사용합니다.UHF 시스템은 450–470 MHz 대역을 사용하며 일부 지역에서는 470–512 MHz 대역을 사용합니다.일반적으로, VHF 시스템은 UHF보다 더 긴 범위를 갖지만 더 긴 안테나를 필요로 합니다.AM이나 FM 변조가 주로 사용되지만 DMR과 같은 디지털 시스템이 도입되고 있습니다.방사 전력은 일반적으로 4와트로 제한됩니다.[89]이러한 시스템은 지형에 따라 일반적으로 3~20마일(4.8~32km)의 범위가 상당히 제한되어 있습니다.높은 건물, 언덕 또는 산봉우리에 설치된 중계기는 가시선보다 더 넓은 지역을 커버하고자 할 때 범위를 늘리기 위해 종종 사용됩니다.육상 이동 시스템의 예로는 CB, FRS, GMRS, MURS 등이 있으며, 트렁킹 무선 시스템이라 불리는 현대의 디지털 시스템은 사용자 그룹에 주파수 채널을 자동으로 할당하는 제어 채널을 이용한 디지털 채널 관리 시스템을 가지고 있습니다.[99]
현대식 무전기를 이용한 소방관
    • Walkie-talkie – 배터리 구동 휴대용 반이중 양방향 라디오로 육상 이동식 라디오 시스템에 사용됩니다.[100]
  • Airband – 항공기 조종사가 다른 항공기 및 지상 항공 교통 관제사와 통화하기 위해 사용하는 반이중 무선 시스템.이 중요한 시스템은 항공 교통 관제를 위한 주요 통신 채널입니다.항공 회랑의 육로 비행에서 대부분의 통신을 위해 VHF 대역의 108 MHz에서 137 MHz 사이의 채널을 사용하는 VHF-AM 시스템이 사용됩니다.이 시스템은 순항 고도에서 비행하는 항공기의 경우 일반적으로 200마일(320km)의 변속기 범위를 갖습니다.[101][102]대양 횡단 항공편과 같은 더 먼 지역에서의 비행의 경우, 항공기는 인마르샛 또는 이리듐 위성의 HF 대역 또는 채널을 사용합니다.[103]군용기는 또한 225.0에서 399.95MHz의 전용 UHF-AM 대역을 사용합니다.[104]
선박의 VHF 해상 라디오
  • 해상 라디오 – 선박 대 선박, 선박 대 항공, 항만 관리자와의 선박 대 해안 통신에 사용되는 선박의 중거리 송수신기 최대 25와트 전력의 VHF 대역에서 156에서 174 MHz 사이의 FM 채널을 사용하여 약 60마일(97km)의 범위를 제공합니다.일부 채널은 반이중이고 일부 채널은 전화망과 호환이 가능한 전이중으로 해상 교환원을 통해 전화를 걸 수 있습니다.[105]
  • 아마추어 라디오 – 동호인들이 비상업적인 목적으로 사용하는 장거리 반이중 양방향 라디오: 다른 아마추어들과의 레크리에이션 라디오 접촉, 재난 기간 중 자원봉사자 비상 연락, 대회 및 실험.무선 아마추어는 아마추어 무선 면허증을 보유해야 하며, 송신에 있어서 식별자로 사용되어야 하는 고유한 호출 부호를 부여받아야 합니다.아마추어 무선은 136kHz로 시작하는 무선 스펙트럼 전체에 걸쳐 있는 아마추어 무선 대역인 작은 주파수 대역으로 제한됩니다.이러한 대역 내에서 아마추어는 슬로우 스캔 텔레비전(SSTV) 및 라디오 텔레타입(RTY)과 같은 다른 형태의 통신과 함께 다양한 음성 변조 방법을 사용하여 자유롭게 주파수를 전송할 수 있습니다.게다가 아마추어들은 모스 부호 무선전신술을 여전히 사용하는 유일한 무선 사업자들 중 하나입니다.[106]

단방향 음성 통신

한 가지 방법으로, 단방향 무선 전송은 심플렉스(simplex)라고 불립니다.

  • 아기 모니터 – 아기의 소리를 부모가 들고 다니는 수신기로 전송하는 아기용 아기 침대 측 기기로, 아기가 집안의 다른 곳에 있는 동안에도 아기를 모니터할 수 있습니다.[107]사용되는 주파수 대역은 지역에 따라 다르지만, 아날로그 베이비 모니터는 일반적으로 16, 9.3–49.9 또는 900 MHz 주파수 대역에서 저전력으로 전송하고, 디지털 시스템은 2.4 GHz 주파수 대역에서 전송합니다.[108]많은 아기 모니터에는 부모가 아기와 대화할 수 있도록 이중 채널과 아기의 영상을 보여주는 카메라가 있습니다.[109]
  • 무선 마이크 – 휴대용으로 휴대하거나 사람의 몸에 착용할 수 있는 근거리 송신기가 있는 배터리로 작동하는 마이크로, 무선으로 소리를 사운드 시스템에 연결된 근처의 수신기 장치로 전송합니다.무선 마이크는 공중 스피커, 연주자 및 텔레비전 방송인이 사용하므로 마이크 코드를 따라가지 않고 자유롭게 움직일 수 있습니다.전통적으로 아날로그 모델은 VHF 및 UHF 대역의 텔레비전 방송 주파수에서 사용되지 않는 부분을 FM으로 전송합니다.일부 모델은 다이버시티 수신을 위해 두 개의 주파수 채널을 통해 전송하여 연주자가 이동할 때 널이 전송을 방해하는 것을 방지합니다.[110]일부 모델은 스캐너 라디오 수신기의 무단 수신을 방지하기 위해 디지털 변조를 사용합니다. 이는 900MHz, 2.4GHz 또는 6GHz ISM 대역에서 작동합니다.[111]유럽 표준은 또한 단일 이벤트 또는 장소에서 많은 수의 무선 마이크로폰 사용을 더 잘 지원할 수 있는 무선 다채널 오디오 시스템(WMAS)을 지원합니다.2021년 현재, 미국 규제 당국은 WMAS에 대한 규정을 채택하는 것을 고려하고 있습니다.[112]

데이터 통신

자세한 정보:데이터 전송, 원격 측정 및 무선
  • 무선 네트워킹 – 컴퓨터와 다른 무선 장치 사이에서 전파를 사용하여 디지털 데이터를 전송하는 자동화된 무선 링크로, 장치를 컴퓨터 네트워크에서 투명하게 연결합니다.컴퓨터 네트워크는 이메일과 웹 페이지 외에도 전화 통화(VoIP), 오디오 및 비디오 컨텐츠(스트리밍 미디어라고 함)도 전송할 수 있습니다.무선 모뎀을 사용하는 주변 사람은 누구나 신호에 접근하여 로그인을 시도할 수 있기 때문에 보안은 유선 네트워크보다 무선 네트워크에서 더 큰 문제가 됩니다.무선 네트워크의 무선 신호는 WPA를 사용하여 암호화됩니다.[113]
노트북(Wi-Fi 모듈 포함)과 이를 인터넷에 연결하는 일반 가정용 무선 라우터(오른쪽).노트북은 자신의 사진을 보여줍니다.
    • 무선 LAN(무선 근거리 통신망 또는 Wi-Fi) – IEEE 802.11 표준에 기초하여 가장 널리 사용되는 컴퓨터 네트워크로, 케이블 없이 근거리 통신망을 구현하는 데 사용되며, 가정이나 사무실에서 컴퓨터, 노트북, 휴대폰, 비디오 게임 콘솔, 스마트 TV와 프린터를 함께 연결합니다.유선 또는 케이블 연결로 인터넷에 연결하는 무선 라우터에 연결할 수 있습니다.도서관, 호텔 및 커피숍과 같은 공공 장소에 있는 무선 라우터는 일반 대중이 스마트폰, 태블릿 또는 노트북과 같은 휴대용 장치로 인터넷에 액세스할 수 있도록 무선 액세스 포인트(hotspot)를 생성합니다.각 장치는 무선 모뎀(무선 네트워크 인터페이스 컨트롤러), 자동 마이크로파 송신기 및 수신기와 백그라운드에서 동작하는 전방위 안테나를 사용하여 라우터와 데이터 패킷을 교환합니다.Wi-Fi는 OFDM(orthogonal frequency-division multiplexing) 변조가 적용된 2.4GHz 및 5GHz ISM 대역의 채널을 사용하여 데이터를 고속으로 전송합니다.Wi-Fi 모뎀의 송신기는 국가에 따라 200 mW ~ 1 와트의 방사 전력으로 제한됩니다.2.4GHz에서 약 150ft(50m), 5GHz에서 50ft(20m)의 최대 실내 범위를 가지고 있습니다.[114]
전신주의 이웃 무선 WAN 라우터
    • 무선 WAN(Wireless Wide Area Network, WWAN) – 사무실 건물에서 캠퍼스, 인근 또는 도시 전체에 이르기까지 Wi-Fi 네트워크보다 더 넓은 지역에서 무선 인터넷 액세스를 제공하는 다양한 기술입니다.사용되는 가장 일반적인 기술은 셀 타워와 무선으로 컴퓨터 데이터를 교환하는 셀룰러 모뎀; 위성 인터넷 접속; 및 Wi-Fi 주파수보다 더 긴 UHF 대역의 낮은 주파수입니다.WWAN 네트워크는 Wi-Fi 네트워크보다 관리 비용이 훨씬 더 비싸고 복잡하기 때문에, 지금까지 그 사용은 일반적으로 대기업이 운영하는 사설 네트워크로 제한되어 왔습니다.[114]
    • Bluetooth – 주로 휴대용 장치 간에 파일을 교환하고 휴대 전화와 음악 플레이어를 무선 헤드폰과 연결하는 데 사용되는 유선 또는 케이블 연결의 대용으로 사용되는 휴대용 무선 장치의 초단거리 무선 인터페이스입니다.가장 널리 사용되는 모드에서는 전송 전력이 1 밀리와트로 제한되어 최대 10m(30피트)의 매우 짧은 범위를 제공합니다.시스템은 ISM 대역의 2.4~2.83 GHz 사이의 791 MHz 블루투스 채널 중 하나에서 연속적인 데이터 패킷이 의사 랜덤 순서로 전송되는 주파수 홉핑 확산 스펙트럼 전송을 사용합니다.다른 장치가 블루투스 모뎀과 동시에 동일한 주파수로 전송을 시도할 가능성이 낮기 때문에 이를 통해 블루투스 네트워크는 노이즈, 다른 무선 장치 및 동일한 주파수를 사용하는 다른 블루투스 네트워크가 있는 경우에도 작동할 수 있습니다.이러한 "충돌"의 경우 블루투스 모뎀은 데이터 패킷을 다른 주파수로 재전송할 뿐입니다.[115]
    • 패킷 무선 – 데이터 패킷이 컴퓨터가 제어하는 무선 모뎀(송신기/수신기) 간에 교환되는 장거리 피어 투 피어 무선 애드혹 네트워크로, 노드는 마일로 분리될 수 있으며 이동 가능할 수도 있습니다.각 노드는 이웃 노드와만 통신하므로 X.25 네트워크 프로토콜을 사용하여 데이터 패킷이 목적지에 도달할 때까지 노드에서 노드로 전달됩니다.패킷 무선 시스템은 상용 통신 회사와 아마추어 무선 커뮤니티에서 제한된 정도로 사용됩니다.[116]
  • 문자 메시지(texting) – 사용자가 짧은 영숫자 메시지를 입력하여 다른 전화 번호로 보낼 수 있는 휴대폰의 서비스로, 수신자의 전화 화면에 문자가 표시됩니다.휴대전화가 전화 걸기, 휴대전화 핸드오프 등의 배경 기능을 처리하기 위해 사용하는 제어 무선 채널의 여유 대역폭을 사용하여 전송하는 SMS(Short Message Service)를 기반으로 합니다.채널의 기술적 제한으로 인해 문자 메시지는 160자의 영숫자로 제한됩니다.[117]
호주 타워내 마이크로파 중계기의 파라볼릭 안테나
  • 마이크로파 릴레이 – 마이크로파 빔을 다른 접시 안테나 및 수신기로 전송하는 접시 안테나에 연결된 마이크로파 송신기로 구성된 장거리 고대역폭 점대점 디지털 데이터 전송 링크.안테나는 가시거리에 있어야 하므로, 거리는 가시거리에 따라 30~40마일(48~64km)로 제한됩니다.마이크로웨이브 링크는 개인 비즈니스 데이터, 광역 컴퓨터 네트워크(WAN) 및 전화 회사에서 도시 간 장거리 전화 및 TV 신호를 전송하는 데 사용됩니다.[118][119]
  • 원격 측정 – 원격 프로세스 또는 장치에서 모니터링을 위해 수신기로 측정 및 작동 데이터를 자동으로 단방향(단순)으로 전송합니다.원격측정법은 미사일, 드론, 위성, 기상풍선 전파 탐지기의 기내 감시, 행성간 우주선에서 과학 데이터를 지구로 다시 보내거나 인체에 이식된 전자생체의료센서와 통신, 우물 벌목 등에 사용됩니다.여러 채널의 데이터는 주파수 분할 다중화 또는 시분할 다중화를 사용하여 전송되는 경우가 많습니다.[120]원격 측정은 다음과 같은 소비자 애플리케이션에 사용되기 시작했습니다.
    • 자동 계량기 판독 – 전기 전력 계량기, 수도 계량기 및 가스 계량기는 질문 신호에 의해 작동이 시작되면 측정값을 연석에 있는 유틸리티 리더 차량으로 무선 전송하여 직원이 직접 계량기를 판독할 필요가 없습니다.[121]
    • 요금소에서 통행료를 수동으로 징수하는 대신 전자 요금 징수 - 차량의 트랜스폰더가 도로변 송신기에 의해 트리거되면 도로변 수신기에 신호를 전송하여 차량의 도로 사용을 등록함으로써 소유자에게 통행료를 청구할 수 있습니다.[122]
DVD의 RFID 태그
  • RFID(Radio Frequency Identification) – 제품에 부착된 소형 무선 트랜스폰더(수신기 및 송신기)가 포함된 식별 태그.태그는 주변 리더 유닛으로부터 전파의 문의 펄스를 수신하면 상품 재고에 사용할 수 있는 ID 번호를 다시 전송합니다.가장 일반적인 타입인 패시브 태그는 리더로부터 수신된 무선 에너지에 의해 구동되는 칩을 갖고 다이오드에 의해 정류되며 쌀알만큼 작을 수 있습니다.그것들은 제품, 의류, 철도 차량, 도서관 책, 항공 수하물 태그에 포함되어 있으며 애완동물, 가축 (마이크로 칩 이식), 그리고 심지어 사람에게도 피부 밑에 이식됩니다.개인 정보 보호 문제는 암호화된 신호를 사용하고 응답하기 전에 판독기를 인증하는 태그로 해결되었습니다.패시브 태그는 125–134 kHz, 13, 900 MHz 및 2.4 및 5 GHz ISM 대역을 사용하며 범위가 짧습니다.배터리로 구동되는 액티브 태그는 크기가 더 크지만 수백 미터 범위를 제공하는 더 강한 신호를 전달할 수 있습니다.[123]
  • 잠수함 통신 – 잠수함이 물에 잠기면 전도성 바닷물에 의해 군 지휘부와 통상적인 무선 통신이 모두 차단됩니다.그러나 VLF(30~3kHz) 및 ELF(3kHz 미만) 대역에서 충분히 낮은 주파수의 전파는 해수를 침투할 수 있습니다.해군은 세계 바다에 있는 잠수함에 암호화된 메시지를 전송하기 위해 메가와트 범위의 전력 출력을 가진 대형 해안 송신소를 운영하고 있습니다.대역폭이 작기 때문에 이러한 시스템은 음성을 전송할 수 없고 느린 데이터 속도로 텍스트 메시지만 전송할 수 있습니다.VLF나 ELF파를 전송하는 데 필요한 긴 안테나는 잠수함에 장착할 수 없기 때문에 통신 채널은 단방향입니다.VLF 송신기는 우산 안테나와 같은 수 마일 길이의 유선 안테나를 사용합니다.몇몇 국가들은 80Hz 정도로 작동하는 ELF 송신기를 사용하는데, 이는 더 낮은 수심에서 잠수함과 통신할 수 있습니다.이 안테나는 접지 다이폴이라고 불리는 더 큰 안테나를 사용하며, 23-60km(14-37mi) 간격의 두 개의 접지(지구) 연결로 구성되며, 오버헤드 전송선에 의해 발전소 송신기로 연결됩니다.[124][125]

우주통신

러시아[126] 위성통신센터 두브나

이것은 우주선과 지구에 기반을 둔 지상국 또는 다른 우주선 사이의 무선 통신입니다.우주선과의 통신은 행성간 우주선의 경우 최대 수십억 킬로미터에 이르는 무선 링크 중 가장 긴 전송 거리를 포함합니다.멀리 떨어진 우주선으로부터 약한 신호를 수신하기 위해 위성 지상국은 직경이 최대 25미터(82피트)에 달하는 대형 포물선 "디쉬" 안테나와 극도로 민감한 수신기를 사용합니다.마이크로파가 굴절 없이 전리층을 통과하기 때문에 마이크로파 대역의 높은 주파수가 사용되며, 마이크로파 주파수에서 수신기로 향하는 좁은 빔에 무선 에너지를 집중시키는 데 필요한 고이득 안테나는 작고 위성의 최소 공간을 차지합니다.UHF, L, C, S, ku 및 ka 대역의 일부는 우주 통신을 위해 할당됩니다.지구 표면에서 우주선으로 데이터를 전송하는 무선 링크를 업링크(Uplink)라고 하며, 우주선에서 지상으로 데이터를 전송하는 링크를 다운링크(Downlink)[127]라고 합니다.

아제르바이잔 통신위성
  • 통신 위성 – 지구상의 여러 지점 사이에서 데이터를 전송하기 위한 통신 중계기로 사용되는 인공 위성입니다.이것들은 전기통신에 사용되는 마이크로파가 가시광선에 의해 이동하기 때문에 지구의 곡선을 따라 전파할 수 없기 때문에 사용됩니다.2021년 1월 1일 기준으로 지구 궤도에는 2,224개의 통신 위성이 있습니다.[128]대부분은 적도 상공 22,200 마일(35,700 km)의 정지 궤도에 있어 위성이 하늘의 같은 지점에 정지해 있으므로 지상국의 위성 접시 안테나는 그 지점을 영구적으로 겨냥할 수 있고 추적하기 위해 움직일 필요가 없습니다.위성 지상국에서 마이크로파 송신기와 대형 위성 접시 안테나는 마이크로파 상향링크 빔을 위성으로 송신합니다.상향링크 신호는 주파수 분할 다중화(frequency-division multiplexing, FDM)라고 불리는 기술을 사용하여 장거리 전화, 텔레비전 프로그램, 인터넷 신호와 같은 통신 트래픽의 많은 채널을 운반합니다. 위성에서 트랜스폰더는 신호를 수신하고, 신호를 다른 하향링크 주파수로 변환하여 간섭을 피합니다.업링크 신호를 전송하고, 첫번째 신호와 광범위하게 분리될 수 있는 다른 지상국으로 재전송합니다.거기서 하향링크 신호는 복조되고 그것이 운반하는 전기통신 트래픽은 유선을 통해 로컬 목적지로 전송됩니다.통신 위성은 일반적으로 서로 다른 주파수에 수십 개의 트랜스폰더를 가지고 있으며, 이 트랜스폰더는 서로 다른 사용자에 의해 임대됩니다.[129]
  • 직접 방송 위성 – 지구에 있는 가입자의 집과 차량, 위성 라디오 및 TV 시스템에 있는 수신기에 소매용 프로그래밍을 직접 전송하는 정지 통신 위성입니다.다른 통신 위성보다 높은 송신기 전력을 사용하여 작은 방해받지 않는 안테나로 소비자가 신호를 수신할 수 있습니다.예를 들어, 위성 텔레비전은 100~250 와트로 전송되는 ku 대역에서 12.2~12.7 GHz의 하향링크 주파수를 사용합니다. 이 주파수는 건물 외부에 장착된 43~80 cm (17~31 인치)의 비교적 작은 위성 접시에 수신될 수 있습니다.[130]

레이더

주요 기사 : 레이더
미 해군 항공모함의 군용 항공 교통 관제사가 레이더 화면으로 항공기를 감시합니다.

레이더는 항공기, 우주선, 미사일, 선박, 차량의 위치를 파악하고 추적하는 데 사용되는 무선 위치 측정 방법입니다.레이더 세트는 송신기와 수신기로 구성됩니다.[131][132]송신기는 주변 공간을 휩쓸고 다니는 좁은 전파 빔을 방출합니다.빔이 목표물에 부딪힐 때, 전파는 수신기로 반사됩니다.빔의 방향은 물체의 위치를 보여줍니다.전파는 빛의 속도에 가까운 일정한 속도로 이동하기 때문에, 송신 펄스와 수신된 "에코" 사이의 짧은 시간 지연을 측정함으로써 목표까지의 범위를 계산할 수 있습니다.레이더 스크린이라고 하는 지도 디스플레이에 대상이 그래픽으로 표시되는 경우가 많습니다.도플러 레이더는 도플러 효과에 의한 반송 전파의 주파수 변화를 측정하여 움직이는 물체의 속도를 측정할 수 있습니다.[133]

레이더 세트는 주로 마이크로파 대역의 고주파를 사용하는데, 이 주파수는 차량 크기의 물체에서 강한 반사를 일으키고 소형 안테나로 좁은 빔으로 초점을 맞출 수 있기 때문입니다.[132]포물선 안테나가 널리 사용되고 있습니다.대부분의 레이더에서 송신 안테나는 수신 안테나의 역할도 수행합니다. 이를 모노스태틱 레이더라고 합니다.별도의 송수신 안테나를 사용하는 레이더를 쌍성 레이더라고 합니다.[134]

ASR-8 공항 감시 레이더 안테나.그것은 4.8초에 한번씩 회전합니다.위에 있는 직사각형 안테나가 2차 레이더입니다.
  • 공항 감시 레이더 – 항공에서 레이더는 항공 교통 관제의 주요 도구입니다.회전 접시 안테나가 수직 부채 모양의 마이크로파 빔을 영공 주변으로 쓸어내리며 레이더 세트는 항공기의 위치를 레이더 스크린이라고 불리는 디스플레이에 빛의 "깜빡임"으로 보여줍니다.공항 레이더는 마이크로파 S 대역에서 2.7~2.9GHz에서 작동합니다.대형 공항에서 레이더 영상은 TRACON(Terminal Radar Approach Control)이라고 불리는 작전실의 여러 화면에 표시되며, 항공 교통 관제사는 항공기 분리를 안전하게 유지하기 위해 무선으로 항공기를 지시합니다.[135]
    • 보조 감시 레이더 – 항공기는 수신 레이더 신호에 의해 작동될 때 반송 마이크로파 신호를 송신하는 송수신기인 레이더 트랜스폰더를 운반합니다.이로 인해 항공기가 레이더 화면에 더 강하게 나타납니다.트랜스폰더를 트리거하고 리턴 빔을 수신하는 레이더는 일반적으로 1차 레이더 접시 위에 장착됩니다. 이를 2차 감시 레이더라고 합니다.레이더는 항공기의 고도를 정확하게 측정할 수 없기 때문에 트랜스폰더는 고도계로 측정한 항공기의 고도와 레이더 화면에 표시되는 항공기를 식별하는 ID 번호를 다시 전송합니다.[136]
  • 전자 대책(ECM) – 적의 레이더 효과를 저하시키거나 잘못된 정보로 속여서 적이 지역 군대를 찾을 수 없도록 설계된 군사용 방어 전자 시스템.종종 강력한 마이크로파 송신기로 구성되어 적의 레이더 신호를 모방하여 적의 레이더 화면에 잘못된 표적 표시를 만들 수 있습니다.[137]
선박에 회전하는 해상 레이더 안테나
  • 해상 레이더 – 선박의 S 또는 X 대역 레이더로 주변 선박과 교량과 같은 장애물을 탐지하는 데 사용됩니다.[138]회전하는 안테나가 수직의 부채 모양의 마이크로파 빔을 우주선을 둘러싼 수면 주변에서 수평선까지 쓸어내립니다.
  • 기상 레이더 – 빗방울에서 돌아온 에코와 도플러 이동에 의한 반경 속도로 기상 강수 강도와 풍속을 매핑하는 도플러 레이더입니다.[139]
  • 위상 배열 레이더 – 위상 배열을 사용하는 레이더 세트로, 안테나를 움직이지 않고도 레이더 빔을 다른 방향으로 빠르게 조종할 수 있는 컴퓨터 제어 안테나입니다.단계별 배열 레이더는 빠르게 움직이는 미사일과 항공기를 추적하기 위해 군에 의해 개발되었습니다.그것들은 군사 장비에 널리 사용되고 있으며 현재는 민간용으로 확산되고 있습니다.[140]
  • 합성 개구 레이더(SAR) – 지상 지형의 고해상도 지도를 제작하는 특수 공중 레이더 세트입니다.레이더는 항공기나 우주선에 장착되고 레이더 안테나는 지상을 향해 전파 빔을 운동 방향에 대해 직각으로 옆으로 방사합니다.반송 레이더 신호를 처리할 때 차량의 움직임을 이용해 대형 안테나를 시뮬레이션함으로써 레이더에 더 높은 해상도를 제공합니다.[141]
  • 지상 관통 레이더 – 카트를 타고 지상을 따라 굴러 전파 빔을 지상으로 전송하여 지하 물체의 이미지를 생성하는 특수 레이더 장비입니다.100 MHz에서 수 GHz까지의 주파수가 사용됩니다.전파가 지구까지 아주 멀리 침투할 수 없기 때문에, GPR의 깊이는 약 50피트로 제한됩니다.[142]
  • 충돌 회피 시스템 – 자동차 또는 차량의 근거리 레이더 또는 LIDAR 시스템으로, 차량이 물체와 충돌하려고 하는지를 감지하고 브레이크를 작동하여 충돌을 방지합니다.[143]
  • 레이더 퓨즈 – 레이더 고도계를 사용하여 지상에 떨어진 폭탄의 높이를 측정하고 특정 고도에서 폭발시키는 공중 폭탄의 뇌관입니다.[144]

무선위치

주 기사 : 전파위치

전파 위치는 물체의 위치를 찾거나 항해를 위해 전파를 사용하는 다양한 기술을 포괄하는 총칭입니다.[145]

GPS 내비게이션 앱이 사용 중인 초기 아이폰.
GPS를 이용해 목적지까지 운전 방향을 알려주는 가민의 개인용 내비게이션 비서.
    • 위성위치확인시스템(GPS) – 지구 저궤도에 있는 31개의 위성으로 이루어진 별자리를 사용하는 미 공군이 유지하고 있는 가장 널리 사용되는 위성항법시스템.위성들의 궤도들은 분포되어 있어서 지구의 각 지점들에 걸쳐 적어도 4개의 위성들이 지평선 위에 있습니다.각각의 위성은 탑재된 원자 시계를 가지고 있으며, 현재 위치뿐만 아니라 정확한 시간 신호를 포함하는 연속적인 무선 신호를 송신합니다.1.2276 GHz와 1.57542 GHz의 두 주파수가 사용됩니다.전파의 속도는 사실상 일정하기 때문에 위성으로부터의 전파 신호의 지연은 위성으로부터의 수신기의 거리에 비례합니다.GPS 수신기는 최소 4개의 위성으로부터 신호를 수신함으로써 무선 신호의 도달 시간을 비교함으로써 지구에서의 위치를 계산할 수 있습니다.각 위성의 위치는 언제든지 정확히 알 수 있기 때문에, 지연으로부터 수신기의 위치는 수신기의 마이크로프로세서에 의해 계산될 수 있습니다.위치는 위도 및 경도로 표시되거나 전자 지도의 마커로 표시될 수 있습니다.GPS 수신기는 거의 모든 휴대전화와 자동차, 항공기, 선박 등의 차량에 내장되어 드론, 미사일, 순항미사일, 심지어 포탄을 목표물로 유도하는데 사용되며, 휴대용 GPS 수신기는 등산객과 군용으로 제작됩니다.[147][148]
  • 무선 비콘 – 항공기와 선박이 항해에 사용하는 연속적인 무선 신호를 전송하는 고정 위치 지상 무선 송신기.비콘의 위치는 항공기 및 선박에서 사용하는 항법 지도에 표시됩니다.[149]
    • VHF 전방향 범위(VOR) – 초고주파(VHF) 대역에서 108.00~117.95MHz 사이를 전송하는 고정 지상 무선 비콘으로 구성된 전 세계 항공기 무선 항법 시스템.항공기의 자동 항법 장치는 주변의 VOR 송신기에 베어링을 표시합니다.VOR 비콘은 서로 다른 주파수에서 두 개의 신호를 동시에 전송합니다.지향성 안테나는 등대처럼 회전하는 전파 빔을 초당 30회 일정 속도로 송신합니다.지향성 빔이 북쪽을 향할 때, 전방향 안테나는 펄스를 전송합니다.이 두 신호의 위상 차이를 측정함으로써 항공기는 스테이션으로부터의 베어링(또는 "반지름")을 정확하게 결정할 수 있습니다.항공기는 두 개의 VOR 비콘에 베어링을 적용하여 약 90m(300ft)의 정확도로 위치("고정"이라고 함)를 결정할 수 있습니다.대부분의 VOR 비콘은 거리 측정 장비(DME)라고 불리는 거리 측정 기능을 가지고 있으며, 이러한 기능을 VOR/DME라고 합니다.항공기는 무선 신호를 VOR/DME 비콘으로 전송하고 트랜스폰더는 리턴 신호를 전송합니다.송신 신호와 수신 신호 사이의 전파 지연으로부터 항공기는 비콘과의 거리를 계산할 수 있습니다.이를 통해 항공기는 하나의 VOR 비콘에서만 위치 "고정"을 결정할 수 있습니다.가시광선 VHF 주파수를 사용하기 때문에 VOR 비콘은 순항 고도에서 항공기의 경우 약 200마일의 범위를 갖습니다.TACAN은 962–1213 MHz에서 송신하는 유사한 군용 무선 비콘 시스템이며, VOR와 TACAN 비콘을 결합하여 VORTAC라고 합니다.위성항법장치에 의존하는 RNAV 시스템으로 항공기가 전환됨에 따라 VOR 비콘의 수가 감소하고 있습니다.[150][151]
    • NDB(Non-directional beacon) – VOR 시스템 이전에 항공기나 선박이 무선 방향을 찾기 위해 모든 방향으로 간단한 신호를 전송하는 기존의 고정 무선 비콘.항공기는 방향성 안테나를 사용하여 비콘과의 베어링을 결정하는 자동 방향 탐지기(ADF) 수신기를 사용합니다.두 개의 비콘에 베어링을 장착하면 위치를 파악할 수 있습니다.NDB는 LF 및 MF 대역에서 190 ~ 1750 kHz 사이의 주파수를 사용하며, 이 주파수는 지평선 너머로 전파되는 지상파 또는 VOR 비콘보다 훨씬 멀리 전파됩니다.1~[152]3개의 모스 부호 문자로 이루어진 호출 부호를 식별자로 전송합니다.
선박의 EPIRB 비상위치추적기 비컨
  • 비상 로케이터 비컨 – 비상시 비행기, 선박 및 긴급 구조가 필요한 사람들의 위치를 파악하기 위해 사용되는 휴대용 배터리 구동 무선 송신기입니다.항공기, 선박, 차량, 등산객 및 크로스컨트리 스키어에 의해 다양한 유형의 비상 위치 탐지 비콘이 운반됩니다.송신기는 항공기가 추락하거나 선박이 침몰하거나 등산객이 길을 잃는 등의 긴급 상황이 발생할 경우에 배치되어 지속적인 무선 신호를 송신하기 시작하는데, 이 신호는 수색 구조팀이 신속하게 긴급 상황을 찾고 지원하기 위해 사용됩니다.구조용 비콘(EPIRB)을 표시하는 최신 세대의 비상 위치에는 GPS 수신기가 들어 있으며 20미터 이내의 정확한 위치를 구조하기 위해 방송됩니다.[153]
    • Cospas-Sarsat – 수색 및 구조 작업을 위한 파견자 역할을 하는 정부 및 민간 기관으로 구성된 국제 인도주의 컨소시엄.그것은 406 MHz의 국제 코스파스 조난 주파수로 송신되는 지구상의 어느 곳에서나 비상 위치 탐지기의 조난 신호를 탐지하는 무선 수신기를 운반하는 약 47개의 위성 네트워크를 운영하고 있습니다.위성은 송신기와 위성의 상대적인 움직임에 의한 전파의 도플러 주파수 이동을 측정하여 2km 이내의 비콘의 지리적 위치를 계산하고, 이 정보를 해당 지역의 첫 번째 응답기 조직에 신속하게 전송하여 탐색과 구조를 수행합니다.[154][155]
무선 태그가 달린 산사자를 추적하는 야생동물 경찰관
  • 무선 방향 탐지(RDF) – 이 기술은 1900년대 초부터 무선 신호의 정확한 베어링을 결정하고 송신기의 위치를 결정하기 위해 지향성 안테나(RDF 수신기)와 함께 특수한 무선 수신기를 사용하는 일반적인 기술입니다.지상 송신기의 위치는 지리적으로 분리된 두 개의 RDF 스테이션이 찍은 베어링에서 간단한 삼각측량으로 결정할 수 있으며, 두 베어링 라인이 교차하는 지점을 "고정"이라고 합니다.군사력은 전술 무선 송신을 통해 적군의 위치를 파악하기 위해 RDF를 사용하고, 방첩 서비스는 첩보 요원이 사용하는 비밀 송신기를 찾기 위해 사용하며, 정부는 RDF를 사용하여 무면허 송신기나 간섭원을 찾기 위해 사용합니다.이전의 RDF 수신기는 회전 가능한 루프 안테나를 사용했으며, 무선 신호 강도가 가장 약할 때까지 안테나를 회전시켜 송신기가 안테나의 두 널 중 하나에 있음을 나타냅니다.널은 안테나의 로브(maxima)보다 날카롭기 때문에 사용됩니다.더 현대적인 수신기들은 훨씬 더 큰 각도 분해능을 갖는 위상 배열 안테나들을 사용합니다.[156][157]
    • 동물 이동 추적 – 소형 배터리 구동 무선 송신기가 야생 동물에 부착되어 방향 RDF 수신기로 이동을 추적할 수 있는 야생 생물학, 보존 생물학 및 야생 동물 관리에서 널리 사용되는 기술입니다.때때로 송신기는 동물에게 이식됩니다.VHF 대역은 안테나가 상당히 소형이기 때문에 일반적으로 사용됩니다.수신기에는 수신 신호가 가장 강할 때까지 회전하는 지향성 안테나(일반적으로 작은 야기)가 있습니다. 이때 안테나는 동물의 방향을 가리킵니다.최근 몇 년간 사용된 정교한 시스템은 위성을 이용해 동물을 추적하거나 GPS 수신기가 장착된 지리 위치 태그를 이용해 동물의 위치를 기록하고 전송합니다.[158]

리모컨

주요 기사 : 라디오 컨트롤
미 공군 MQ-1 프레데터 무인기 지상 조종사 원격 비행

무선 원격 제어는 송신기에서 전파에 의해 보내진 전자 제어 신호를 원격지에서 기기의 동작을 제어하기 위해 사용하는 것입니다.원격 제어 시스템은 또한 다른 방향의 원격 측정 채널을 포함할 수 있으며, 이는 장치의 상태에 대한 실시간 정보를 다시 제어 스테이션으로 전송하는 데 사용됩니다.무인 우주선은 위성 지상국이 전송하는 명령에 의해 조종되는 원격 조종 기계의 한 예입니다.텔레비전이나 DVD 플레이어와 같은 가전제품을 제어하기 위해 사용되는 대부분의 핸드헬드 리모컨은 실제로 전파가 아닌 적외선에 의해 작동하므로 무선 리모컨의 예는 아닙니다.원격 제어 시스템의 보안 문제는 스푸핑(spoofing)으로, 권한이 없는 사람이 제어 신호의 모방을 전송하여 장치를 제어하는 것입니다.[159]무선 리모컨의 예:

  • 무인 항공기(UAV, drone) – 드론(drone)은 조종사가 탑승하지 않은 항공기로, 보통 지상의 조종실에서 다른 위치의 조종사에 의해 원격 조종됩니다.정찰과 지상공격용으로 군에서 사용하고 있으며, 최근에는 민간인들이 뉴스 보도와 항공사진 촬영용으로 사용하고 있습니다.조종사는 조종간이나 조종간과 같은 항공기 조종 장치를 사용하는데, 조종 신호는 비행 표면과 엔진을 조종하기 위해 무선으로 드론에 전송됩니다.원격 측정 시스템은 조종사가 항공기가 어디로 가고 있는지 볼 수 있도록 드론의 카메라로부터 영상 이미지를 다시 전송하고 GPS 수신기로부터 항공기의 실시간 위치를 알려주는 데이터를 전송합니다.무인 항공기는 안정적인 비행을 유지하고 방향을 변경하기 위해 수동 제어만 필요한 정교한 기내 자동 조종 시스템을 갖추고 있습니다.[160]
차량용 원격 키리스 엔트리 포브
  • 키리스 엔트리 시스템 – 근거리 핸드헬드 배터리 구동 키포브 송신기로, 대부분의 현대 자동차에 포함되어 외부에서 차량의 도어를 잠그고 열 수 있어 키를 사용할 필요가 없습니다.버튼을 누르면 송신기가 차량의 수신기로 코드화된 무선 신호를 전송하여 잠금 장치를 작동시킵니다.포브는 일반적으로 5~20m 이내로 차량에 가까이 있어야 합니다.북미와 일본은 315MHz의 주파수를 사용하고, 유럽은 433.92MHz와 868MHz를 사용합니다.일부 모델은 원격으로 엔진을 시동하여 차를 따뜻하게 할 수도 있습니다.모든 키리스 엔트리 시스템의 보안 문제는 리플레이 공격입니다. 리플레이 공격은 도둑이 열 때 특수 수신기("코드 그랩버")를 사용하여 라디오 신호를 기록하고 나중에 다시 재생하여 문을 열 수 있습니다.이를 방지하기 위해 키리스 시스템은 리모컨의 의사 난수 생성기가 사용될 때마다 다른 난수 키를 생성하는 롤링 코드 시스템을 사용합니다.도둑이 의사 난수 발생기를 시뮬레이션하여 다음 키를 계산하는 것을 방지하기 위해 무선 신호도 암호화됩니다.[161]
    • 차고 문 따개 – 건물의 전기로 작동되는 차고 문을 외부에서 열거나 닫을 수 있는 근거리 휴대용 송신기로, 건물주가 도착하면 문을 열고 출발하면 닫을 수 있습니다.버튼을 누르면 컨트롤이 코드화된 FSK 라디오 신호를 오프너의 수신기로 전송하여 도어를 올리거나 내립니다.현대의 개통기는 310, 315, 390 MHz를 사용합니다.리플레이 공격을 사용하는 도둑을 막기 위해, 현대의 오픈 유저들은 롤링 코드 시스템을 사용합니다.[162][163]
인기 있는 원격조종 장난감 쿼드콥터
  • 무선으로 조종되는 모델 – 인기 있는 취미는 무선으로 조종되는 모델 보트, 자동차, 비행기, 그리고 조이스틱으로 손에 들고 콘솔에서 나오는 무선 신호로 조종되는 헬리콥터 (쿼드콥터)를 가지고 노는 것입니다.대부분의 최근 송신기는 PWM, PCM 또는 FSK로 변조된 다수의 제어 채널을 가진 2.4 GHz ISM 대역을 사용합니다.[164]
  • 무선 초인종 – 무선 기술을 사용하여 건물 벽에 전선을 연결할 필요가 없는 가정용 초인종입니다.소형 배터리로 구동되는 송신기가 들어 있는 도어 옆의 초인종 버튼으로 구성되어 있습니다.초인종을 누르면 집 안에 있는 수신기에 신호를 보내 누군가 문 앞에 있다는 것을 알리는 차임벨 소리가 납니다.그들은 보통 2.4GHz ISM 대역을 사용합니다.사용하는 주파수 채널은 일반적으로 주변의 다른 초인종이 동일한 채널을 사용하는 경우 소유자가 변경할 수 있습니다.[165][166]

재밍

전파 교란은 다른 무선 신호의 수신을 방해하도록 설계된 무선 신호의 의도적인 방사입니다.재밍 장치는 "신호 억제기" 또는 "간섭 발생기" 또는 그냥 재밍기라고 불립니다.[167]

전시에 군대는 적의 전술 무선통신을 방해하기 위해 방해물을 사용합니다.전파가 국경을 넘어 통과할 수 있기 때문에, 검열을 실천하는 일부 전체주의 국가들은 자국민들이 다른 나라의 라디오 방송국에서 방송을 듣지 못하도록 방해물을 사용합니다.재밍은 일반적으로 타겟 송신기와 동일한 주파수에서 노이즈를 발생시키는 강력한 송신기에 의해 수행됩니다.[168][169]

미국 연방법은 GPS, 휴대전화, 와이파이, 경찰 레이더를 방해하는 장치를 포함한 어떤 종류의 방해 장치도 군사적으로 운용하거나 판매하지 못하도록 규정하고 있습니다.[170]

과학연구

  • 전파천문학은 천문학적인 물체에 의해 방출되는 전파를 과학적으로 연구하는 학문입니다.전파천문학자들은 전파망원경, 대형 전파안테나와 수신기를 이용하여 천문학적인 전파원으로부터 전파를 수신하고 연구합니다.천체 전파원은 멀리 떨어져 있기 때문에 전파가 매우 약하여 매우 민감한 수신기가 필요하며, 전파망원경은 현존하는 가장 민감한 전파 수신기입니다.그들은 연구하기에 충분한 전파 에너지를 모으기 위해 지름이 500미터(2,000피트)에 이르는 큰 포물선 안테나를 사용합니다.수신기의 RF 프론트 엔드 전자장치는 종종 열 잡음을 줄이기 위해 액체 질소에 의해 냉각됩니다.다중 안테나는 수집 전력을 증가시키기 위해 단일 안테나 역할을 하는 배열로 연결되는 경우가 많습니다.VLBI(Very Long Baseline Interferometry)에서는 서로 다른 대륙의 전파망원경이 연결되어 있어 직경 수천 마일의 안테나 해상도를 달성할 수 있습니다.[171][172]
  • 원격 감지 – 라디오에서 원격 감지는 자연물이나 과학 연구를 위한 대기에 의해 방사되는 전자기파를 수신하는 것입니다.모든 따뜻한 물체는 마이크로파를 방출하며, 방출된 스펙트럼은 온도를 측정하는 데 사용될 수 있습니다.마이크로파 방사계는 기상학과 지구과학에서 대기 중의 화학 반응뿐만 아니라 대기와 지표면의 온도를 측정하는 데 사용됩니다.[173][174]

참고 항목

참고문헌

  1. ^ "Radio". Oxford Living Dictionaries. Oxford University Press. 2019. Archived from the original on March 24, 2019. Retrieved 26 February 2019.
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