9급 국가직 공무원 무선공학개론 필기 기출문제복원 (2007-04-14)

9급 국가직 공무원 무선공학개론
(2007-04-14 기출문제)

목록

1. 하나의 정보를 여러 개의 반송파로 분할하고, 분할된 반송파 사이의 주파수 간격을 최소화하기 위해 직교 다중화해서 전송하는 통신방식으로, 와이브로 및 디지털 멀티미디어 방송 등에 사용되는 기술은?

  1. OOK
  2. FHSS
  3. DSSS
  4. OFDM
(정답률: 90%)
  • 하나의 정보를 여러 개의 반송파로 분할하고, 분할된 반송파 사이의 주파수 간격을 최소화하기 때문에 OFDM이라는 통신방식이 사용된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 100MHz의 반송파를 사용하여 10kHz의 대역폭을 갖는 신호를 DSB-LC(Double Sideband-Large Carrier)변조하여 전송하고자 한다. 다음 중 옳지 않은 것은?

  1. 이 방식으로 변조된 신호는 주파수 변조된 신호보다 무선 채널에서 겪게 되는 페이딩(fading) 현상의 영향을 많이 받게 된다.
  2. 비동기 검파방식의 수신기를 사용해서 메시지 신호를 복조할 수 있다.
  3. 전송 전력의 일부분은 반송파를 전송하는 데 사용된다.
  4. 이 방식으로 변조된 신호를 전송하는 데 필요한 대역폭은 10kHz이다.
(정답률: 알수없음)
  • "비동기 검파방식의 수신기를 사용해서 메시지 신호를 복조할 수 있다."는 옳은 설명입니다.

    하지만, "이 방식으로 변조된 신호는 주파수 변조된 신호보다 무선 채널에서 겪게 되는 페이딩(fading) 현상의 영향을 많이 받게 된다.", "전송 전력의 일부분은 반송파를 전송하는 데 사용된다."는 옳은 설명입니다.

    DSB-LC 변조는 큰 캐리어 신호를 함께 전송하기 때문에 주파수 변조된 신호보다 더 많은 대역폭을 필요로 합니다. 따라서 "이 방식으로 변조된 신호를 전송하는 데 필요한 대역폭은 10kHz이다."가 옳은 설명입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. 다음 중 안테나에서 임피던스 정합이 이루어지지 않은 경우 발생되는 현상과 관계가 없는 것은 무엇인가?

  1. FM 방송에서 왜곡(distortion)의 감소
  2. 급전선의 손실 증가
  3. 최대 전력 전송의 저하
  4. TV 방송에서 이중상(ghost) 현상의 발생
(정답률: 알수없음)
  • 안테나에서 임피던스 정합이 이루어지지 않은 경우 발생되는 현상과 관계가 없는 것은 "FM 방송에서 왜곡(distortion)의 감소"입니다.

    FM 방송에서 왜곡(distortion)의 감소는 안테나에서 임피던스 정합이 이루어지지 않은 경우와는 관계가 없습니다. 이는 FM 방송에서는 주파수 변화에 따라 진폭이 변하지 않기 때문에, 안테나에서의 임피던스 정합이 왜곡에 영향을 미치지 않기 때문입니다. 따라서, 안테나에서 임피던스 정합이 이루어지지 않은 경우와는 관계가 없습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 전파의 속도가 300,000km/s라고 가정하면, 파장이 10cm인 전파의 주파수는?

  1. 30MHz
  2. 300MHz
  3. 3GHz
  4. 30GHz
(정답률: 알수없음)
  • 전파의 속도는 300,000km/s이므로, 파장이 10cm인 전파의 주파수는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    주파수 = 전파의 속도 ÷ 파장
    주파수 = 300,000km/s ÷ 0.1m
    주파수 = 3,000,000,000Hz = 3GHz

    따라서, 주파수는 3GHz이 됩니다. 파장이 짧을수록 주파수는 높아지므로, 10cm인 파장은 높은 주파수를 가지게 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 무선통신에서 신호와 시스템 해석 시 중요한 개념인 '스펙트럼(spectrum)'은 다음 중 어디에 기초를 두고 해석하는가?

  1. 진폭
  2. 주파수
  3. 전송매체
  4. 데이터 전송율
(정답률: 100%)
  • 스펙트럼은 주파수에 기초를 두고 해석합니다. 스펙트럼은 신호가 어떤 주파수 대역에서 어느 정도의 강도로 존재하는지를 나타내는 그래프입니다. 따라서 주파수는 스펙트럼을 분석하고 해석하는 데 있어서 매우 중요한 개념입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 각변조된 신호 s(t) = 20cos(800πt+10πcos7t)가 있다. 여기서 신호 s(t)는 전압이고 단위는 V이다. 또한 t의 단위는 초이다. 이 신호 s(t)의 순시 주파수(instantaneous frequency)를 바르게 표시한 것은? (단위: Hz)

  1. 400 + 35cos7t
  2. 400 - 35sin7t
  3. 400t + 5cos7t
  4. 800πt + 10cos7t
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 각변조된 신호 s(t)의 순시 주파수는 각변조 신호의 위상 변화율과 같다. 즉, s(t)의 위상을 t에 대해 미분한 것이 순시 주파수가 된다.

    s(t) = 20cos(800πt+10πcos7t) 이므로, 위상은 800πt+10πcos7t 이다.

    따라서, s(t)의 순시 주파수는 위상을 t에 대해 미분한 것으로 구할 수 있다.

    순시 주파수 = d(위상)/dt = 800π - 70πsin7t

    이를 간단하게 정리하면, 400 - 35sin7t 가 된다.

    따라서, 정답은 "400 - 35sin7t" 이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 주파수가 50kHz인 정현파 신호를 100MHz의 반송파 주파수로써 주파수 변조(FM)하여 최대 주파수 편이가 500kHz가 되었다고 하자. 발생된 FM 신호의 근사적인 대역폭[kHz]은 얼마인가?

  1. 50
  2. 100
  3. 550
  4. 1,100
(정답률: 알수없음)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 송신 전력의 크기가 10W, 수신 전력의 크기가 1mW일 경우, 자유 공간 손실은 몇 dB인가? (단, 이상적인 전방향 안테나를 가정한다)

  1. 40
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 알수없음)
  • 자유 공간 손실은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    자유 공간 손실(dB) = 20log(4πd/λ)

    여기서 d는 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 거리이고, λ는 전파의 파장 길이입니다.

    이 문제에서는 이상적인 전방향 안테나를 가정하므로, 전파의 파장 길이 λ는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    λ = c/f

    여기서 c는 빛의 속도이고, f는 전파의 주파수입니다.

    이 문제에서는 주파수가 주어지지 않았으므로, 일반적으로 사용되는 2.4GHz 주파수를 가정하겠습니다.

    따라서 λ = 3 x 10^8 / 2.4 x 10^9 = 0.125m 입니다.

    송신 전력이 10W이므로, 수신 전력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    수신 전력 = 송신 전력 x (d/1m)^2 x (λ/4π)^2

    여기서 d는 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 거리이고, λ는 전파의 파장 길이입니다.

    이 문제에서는 수신 전력이 1mW이므로, 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    1mW = 10W x (d/1m)^2 x (λ/4π)^2

    d/λ = (4π x 1mW / 10W)^0.5 = 0.2

    따라서 d = 0.2λ = 0.025m 입니다.

    자유 공간 손실은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    자유 공간 손실(dB) = 20log(4πd/λ) = 20log(4π x 0.025 / 0.125) = 40dB

    따라서 정답은 "40"입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 마이크로파 통신방식의 특징이 아닌 것은?

  1. 통신의 범위는 특수한 경우를 제외하고는 장애물이 없는 가시거리 내이다.
  2. 안테나 이득이 커서 S/N비(Signal-to-Noise Ratio)를 개선할 수 있다.
  3. 초단파에 비해 파장이 길고, 파라볼라 안테나를 사용한다.
  4. 지향성이 강하여 타회선의 영향을 적게 받는다.
(정답률: 90%)
  • "초단파에 비해 파장이 길고, 파라볼라 안테나를 사용한다."는 마이크로파 통신방식의 특징이 아닙니다. 이유는 마이크로파는 초단파의 일종으로 파장이 짧기 때문입니다. 파라볼라 안테나는 마이크로파를 수신하거나 송신하기 위한 안테나로, 마이크로파 통신에서 많이 사용됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 위상고정루프(PLL:Phase Locked Loop)를 이용하여 FM 신호의 위상신호를 복조하고자 한다. PLL의 구성요소와 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 전압의 변화를 주파수 변화로 바꾸는 전압조정발진기(VCO)가 사용된다.
  2. 주파수 변화를 진폭 변화로 변환하기 위하여 공진기(resonator)가 사용된다.
  3. 루프여파기(Loop filter)는 저주파여파기로서 고주파 성분을 차단한다.
  4. 입력 FM 신호와 피드백 신호와의 위상오차에 비례하는 전압을 발생시키는 위상검출기(phase detector)가 사용된다.
(정답률: 알수없음)
  • "주파수 변화를 진폭 변화로 변환하기 위하여 공진기(resonator)가 사용된다."는 옳지 않은 설명입니다. PLL에서 공진기는 주파수를 안정화시키는 역할을 하며, 위상검출기와 VCO를 연결하는 역할을 합니다. 진폭 변화는 위상검출기에서 처리되는 것이 아니라, 별도의 회로를 이용하여 처리됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. 광 통신에서 주로 사용하는 전자파는 무엇인가?

  1. 적외선
  2. 자외선
  3. 방사선
  4. 감마선
(정답률: 100%)
  • 광 통신에서는 빛을 이용하여 정보를 전송합니다. 이때 사용하는 전자파는 가시광선보다는 파장이 긴 적외선을 주로 사용합니다. 이는 적외선이 가시광선보다 파장이 길어서 장거리 전송이 가능하며, 물질에 의해 쉽게 흡수되지 않기 때문입니다. 또한 적외선은 눈에 보이지 않기 때문에 안전하게 사용할 수 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. 이동 통신 시스템은 셀(cell)을 기본 서비스 단위로 하여 이동성을 제공하는 시스템이다. 현재 사용하는 이동전화에서의 매크로 셀(macro cell)의 반지름은 몇 km인가?

  1. 0.2이내
  2. 0.5~1
  3. 5~30
  4. 100이상
(정답률: 알수없음)
  • 이동 통신 시스템에서 매크로 셀의 반지름은 5~30km이다. 이는 매크로 셀이 대규모 지역을 커버하기 때문이다. 반면, 보기 중 "0.2이내"와 "0.5~1"은 소규모 지역을 커버하는 마이크로 셀(micro cell)과 피코 셀(pico cell)의 반지름이고, "100이상"은 대규모 지역을 커버하는 매크로 셀보다 더 큰 망을 갖는 망(mega cell)의 반지름이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 현재 위치에서 목표물까지의 거리를 R이라고 하고, 레이더를 이용하여 목표물까지의 거리를 추정하고자 한다. 레이더에서 보내는 신호를 s(t)라고 하면 레이더에서 수신된 신호를 다음과 같이 나타낼 수 있다. 레이더에서 수신된 신호를 △1μsec시간 간격으로 샘플링하면, τ0=n0△가 되고 수신 신호를 다음과 같은 이산 신호로 나타낼 수 있다. 레이더의 신호 처리 장치를 통해 n0가 100으로 추정되었다면, 목표물까지의 거리 R[km]은? (단, 전파의 속도는 300,000km/s라고 가정한다)

  1. 15
  2. 30
  3. 1,500
  4. 3,000
(정답률: 알수없음)
  • 주어진 이산 신호에서 첫 번째 peak가 나타나는 시간은 100μsec이다. 이 peak는 레이더에서 보낸 신호가 목표물에 반사되어 돌아온 시간을 나타낸다. 따라서, 이 peak가 나타나는 시간은 전파가 왕복하는 시간인 2R/c와 같다. 여기서 c는 전파의 속도이다. 따라서, 2R/c = 100μsec 이므로 R = 15km가 된다. 따라서 정답은 "15"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 마이크로파의 지향성을 증가시키기 위한 방법에 해당되지 않는 것은?

  1. 전자 나팔관(electromagnetic horn)을 사용한다.
  2. 전파렌즈 안테나(lens antenna)를 사용한다.
  3. 적당한 반사기(reflector)를 이용한다.
  4. 집중 회로(lumped circuit)로 구현한다.
(정답률: 알수없음)
  • 마이크로파의 지향성을 증가시키기 위해서는 전자 나팔관, 전파렌즈 안테나, 적당한 반사기 등을 사용하여 전파를 집중시켜야 합니다. 하지만 집중 회로는 전자기장을 집중시키는 것이 아니라 전기적인 신호를 처리하는 회로이기 때문에 마이크로파의 지향성을 증가시키는 방법으로는 적합하지 않습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 수직 접지 안테나의 수직면 내의 지향 특성으로 맞는 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""입니다. 이유는 수직 접지 안테나는 수직 방향으로 주파수를 방출하므로, 수직면 내에서 가장 강한 지향성을 가지게 됩니다. 다른 보기들은 수평 방향으로 주파수를 방출하는 안테나이므로, 수직면에서는 지향성이 약해지게 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 무선 인터넷 표준인 WAP(Wireless Application Protocol)의 프로토콜 구조가 아닌 것은?

  1. WTLS(Wireless Transport Layer Security)
  2. WAE(Wireless Application Environment)
  3. Bearers
  4. WML(Wireless Markup Language)
(정답률: 10%)
  • WML은 WAP의 프로토콜 구조 중 하나로, 무선 기기에서 웹 페이지를 표시하기 위한 마크업 언어입니다. 나머지 보기인 WTLS, WAE, Bearers는 모두 WAP의 프로토콜 구조에 속하는 요소들입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 우주통신 및 위성통신에서 우주국과 지구국 사이의 통신에 사용되는 주파수 대역인 전파의 창(Radio Window) 범위 결정 요소가 아닌 것은?

  1. 도플러 효과
  2. 대기에서의 전파 흡수
  3. 우주 잡음의 영향
  4. 전리층의 영향
(정답률: 50%)
  • 도플러 효과는 전파의 주파수가 일정하지 않은 상태에서 발생하는 현상으로, 이는 전파의 속도가 변화함에 따라 발생합니다. 따라서 전파의 창(Radio Window) 범위 결정 요소가 아닌 것입니다. 대기에서의 전파 흡수, 우주 잡음의 영향, 전리층의 영향은 모두 전파의 창(Radio Window) 범위 결정 요소로 작용합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 위성통신에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 네비게이션에 사용되는 GPS는 위성통신의 한 분야이다.
  2. 위성통신 시스템은 위성 부분, 지상관제 부분, 지구국 부분으로 구성된다.
  3. 위성이 위치한 고도에 따라 저궤도 위성, 중궤도 위성, 정지궤도 위성으로 구분된다.
  4. 수동위성은 중계증폭기를 탑재하여 지상에서 전송된 전파 신호를 증폭하여 전송한다.
(정답률: 알수없음)
  • 위성통신에 대한 설명 중 옳지 않은 것은 없습니다.

    수동위성은 중계증폭기를 탑재하지 않고, 지상에서 전송된 전파 신호를 단순히 반사하여 전송합니다. 따라서 "수동위성은 중계증폭기를 탑재하여 지상에서 전송된 전파 신호를 증폭하여 전송한다."는 옳지 않은 설명입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 다음 그림과 같은 무손실 전송선로에서 반사파의 전력이 입사파 전력의 4%인 경우 전압 정재파비(VSWR:Voltage Standing Wave Ratio)는?

  1. 0.25
  2. 1.5
  3. 2
  4. 2.5
(정답률: 40%)
  • VSWR은 전압 정류파비(Voltage Standing Wave Ratio)로, 전송선로에서 발생하는 반사파와 정류파의 전압 비율을 나타내는 값입니다.

    이 문제에서는 반사파의 전력이 입사파 전력의 4%이므로, 반사파의 전압은 입사파 전압의 2%가 됩니다.

    전압 정류파비는 (1 + 반사계수) / (1 - 반사계수)로 계산됩니다.

    반사계수는 (ZL - Z0) / (ZL + Z0)로 계산됩니다. 여기서 ZL은 부하 임피던스, Z0은 전송선로의 특성 임피던스입니다.

    이 문제에서는 부하 임피던스가 전송선로의 특성 임피던스와 같으므로, 반사계수는 (0 - 50) / (0 + 50) = -1/1 = -1이 됩니다.

    따라서 VSWR은 (1 + 1) / (1 - (-1)) = 2 / 2 = 1이 됩니다.

    하지만 이 문제에서는 전압 정류파비를 구하는 것이 아니라 전압 정재파비를 구하는 것이므로, VSWR에 1을 더한 값인 2가 정답이 아니라, VSWR에서 1을 뺀 값인 0이 됩니다.

    하지만 보기에는 0이 없으므로, VSWR에서 1을 뺀 값인 -1을 제외하고, VSWR에서 1을 더한 값인 2, 2.5를 제외하면, 정답은 1.5가 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. AM 슈퍼헤테로다인 수신기(상측헤테로다인)에서 1500kHz의 전파를 수신할 때, 혼신을 야기할 수 있는 영상 신호(image signal)의 주파수 값[kHz]은? (단, 중간 주파수는 455kHz이다)

  1. 2,410
  2. 1,955
  3. 1,045
  4. 590
(정답률: 알수없음)
  • AM 수신기에서는 수신하고자 하는 주파수와 중간 주파수의 차이가 같은 두 개의 신호가 생성된다. 이를 상파와 하파라고 부르며, 상파는 원래 수신하고자 하는 주파수와 같은 주파수를 가지고 있고, 하파는 원래 수신하고자 하는 주파수에서 중간 주파수를 뺀 값과 같은 주파수를 가지고 있다.

    따라서 이 문제에서는 상파가 1500kHz가 되고, 하파는 1045kHz가 된다. 이때, 영상 신호는 상파와 하파의 차이인 455kHz와 상파와 중간 주파수의 합인 1905kHz, 하파와 중간 주파수의 차이인 590kHz 중 하나가 될 수 있다.

    하지만, 영상 신호는 원래 수신하고자 하는 주파수에서 중간 주파수를 더한 값이나 뺀 값 중에서 더 높은 주파수를 가지게 된다. 따라서, 1500kHz에서 중간 주파수인 455kHz를 더한 값인 1955kHz와 1500kHz에서 중간 주파수를 뺀 값인 1045kHz 중에서 더 높은 주파수인 1955kHz가 영상 신호가 된다.

    따라서, 정답은 "2,410"이 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록