무선통신
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요약
무선통신에서 가장 중요한 것은 전자기파의 특성인 파장과 주파수이다. 주파수의 단위는 ㎐이다. 무선통신의 전송은 정보를 반송파의 진폭·주파수·지속시간 변조라는 과정을 통해 반송파에 싣는다. 진폭변조(AM)에서는 반송파의 최저 최고의 양쪽에 측파대 주파수를 두고 파의 세기를 변조시켜 전송한다. 주파수변조(FM)는 진폭 대신에 주파수에 변화를 주어 필요한 정보를 송신기에서 수신기로 전송한다. 지속시간변조는 어떤 시간 동안만 일정한 음을 전송하고 멈췄다가 다시 전송하는 것을 되풀이하는 보다 단순한 전송방식이며, 모스 부호 전송이 그 예이다.
각 방송국은 전용주파수를 할당받아서 다른 방송국의 신호와 겹치지 않도록 한다. 남은 주파수들은 선박이나 항공기의 항해, 양방향 음성전달, 우주나 위성과의 교신 등에 사용된다.
전자기파의 2가지의 특성이 가장 중요하다. 즉 파의 길이인 파장과 일정한 시간 동안의 반복 횟수인 주파수(진동수)이다. 주파수의 단위는 ㎐(헤르츠)로 표시하며 무선통신에 쓰는 전송주파수는 30㎓(3×1010㎐) 범위까지 이른다. 주파수가 높아질수록 파장은 짧아지는데 이것은 모든 파가 빛의 속력(약 30만㎞/s)으로 진행하기 때문이다.
무선통신의 전송은 정보를 반송파의 진폭·주파수·지속시간을 변화시키는 변조라는 과정을 통해 반송파에 싣는다. 진폭변조(AM)에서는 반송파의 최저 최고의 양쪽에 '측파대' 주파수를 두고 파의 세기를 변조시켜 전송한다. 반면에 주파수변조(FM)는 진폭 대신에 주파수에 변화를 주어 필요한 정보를 송신기에서 수신기로 전송한다.
지속시간변조는 보다 단순한 방식으로써 어떤 시간 동안만 일정한 음을 전송하고 멈췄다가 다시 전송하는 것을 되풀이하는 전송방법이며, 모스 부호의 전송은 이 방법을 이용한 것이다. 최초의 무선통신은 영국의 과학자인 마이클 패러데이가 전류에서 자기장을 유도할 수 있음을 밝힌 후에야 가능했다.
1864년 케임브리지대학교의 실험물리학교수인 제임스 클럭 맥스웰은 이런 전기적 교란이 상당히 멀리 떨어진 곳에서 검출될 수 있다는 것을 수학적으로 증명했다. 맥스웰은 이런 전자기적 에너지는 파의 형태를 가지고 빛의 속력으로 진행할 수 있음을 예언했다. 1888년 하인리히 헤르츠는 맥스웰의 예언이 짧은 거리에서 실제로 들어맞는다는 것을 증명했다.
그후 이탈리아의 기술자 굴리엘모 마르코니는 1901년 대서양을 통해 모스 부호를 전송하는 무선방식을 완성했다. 곧이어 안테나로 수신된 무선신호를 증폭시키는 진공관이 개발되자, 예전에는 불가능했던 아주 약한 신호의 전송도 가능하게 되었고 진공관을 이용해 전류를 진동시킬 수 있고, 이 전자관 발진기로 매우 깨끗한 전파를 만들 수 있게 되었다. 또한 수신기능도 동조회로의 개선으로 훨씬 향상되었다. 양질의 무선 신호를 만드는 데 필요한 거의 모든 요소들은 제2차 세계대전 이전에 이미 급속히 발달했다.
각 방송국은 전용주파수를 할당받아서 다른 방송국의 신호와 겹치지 않도록 한다(→ 방송). 남은 주파수들은 다른 목적의 다양한 무선통신을 위해 남겨두고 있는데, 예를 들면 선박이나 항공기의 항해, 양방향 음성전달, 우주나 위성과의 교신에 사용된다. 제2차 세계대전이 끝난 뒤에도 눈부신 발전이 있었는데 진공관이 트랜지스터로, 전선이 프린트 기판으로 대체되면서 수신기의 필요 전력이 대폭 줄었으며 따라서 크기도 작아졌다. 그외에도 송수신 음질이 깨끗해지고 완벽한 FM 스테레오 방송이 가능하게 되었다.→ 라디오