VHF대 주파수대 초가시거리 통신이 이루어지는 현상

1. 전파의 분류

  1.1 지상파

  1.2 공간파

2. 초가시거리 통신이 가능한 경우

3. 산악회절파

4. 대류권산란파

5. 초굴절전파(Radio duct)

6. 전리층산란파

7. 스포래딕 E 층 

 

 

 

 

1. 전파의 분류

  - 전파의 분류는 전파통로와 주파수로 나눌 수 있음

  - 전파통로에 의한 분류는 지상파와 공중파로 나누며, 지상파는 직접파, 지표파, 대지반사파 및 회절파로 나눌 수 있음

  - 공중파는 대류권파와 전리층파로 나눌 수 있으며, 대류권파는 대류권굴절파, 대류권반사파, 대류권산란파로 구분할 수 있고, 전리층파는 전리층활행파, 전리층반사파, 전리층산란파로 나눌 수 있음

 

 

  - 주파수에 의한 분류는 장/중파, 단파, 초단파 및 극초단파로 구분할 수 있으며, 장/중파는 지표파, 단파는 전리층파, 초단파는 직접파와 반사파(대지반사파, 대류권산란파, 전리층반사파), 극초단파는 직접파와 관련이 있음

 

 

  1.1 지상파

     - 지상에서 전파되는 전파

<참조> http://ktword.co.kr/abbr_view.php?nav=2&m_temp1=1624&id=350    

       가. 직접파

          - 가시거리 영역에서 송신점에서 수신점에 직접 도달,  VHF대 이상에서 이용

       나. 대지반사파

          - 대지, 건물, 반사판, 산악 등에서 반사된 후 수신점에 도달

       다. 지표파

          - 도전성인 지구 표면을 따라 전파, 장파 및 중파대에서 이용

       라. 회절파

          - 지상의 전파장애물을 넘어서 수신점에 도달 

 

  1.2 공간파

     - 대류권, 전리층 등 지구 상층 구간을 통해 전파되는 전파를 지칭

     - 지구 대기 상층 구조

       가. 대류권파

          - 지상 약 12km 이하 대기의 대류현상이 있는 대류권을 따라 전파되는 전파

          - 대류권 굴절파, 대류권 산란파, 대류권 반사파

       나. 전리층파

          - 지상 100~400km의 전리층에서 반사되거나 산란되는 전파

          - 전리층 반사파, 산란파, 활행파

          - 전리층의 구분

                D층: 70~90km, 주간에 발생하고 야간에 소멸함, 전자 밀도가 낮은 편

                E층: 90~130km, 전자 밀도는 주간에 최고, 야간에 적어짐

                Sporadic-E: E층의 높이에서 불규칙한 반사층 형성

                F층: 130~300 km, 하절기 주간의 F층은 F1과 F2층으로 나누어짐, 전자밀도가 가장 큼

          - 전리층에서의 전파진로

                주파수를 높이면 투과성이 강해짐

                입사각이 크면 반사가 잘됨

                전자밀도가 크면 반사가 잘됨

           

<참조> http://ktword.co.kr/abbr_view.php?nav=2&m_temp1=1414&id=350

 

2. 초가시거리 통신이 가능한 경우

 

3. 산악회절파

    - 전파의 전파(傳播) 도중에 여러 산이 있을 때의 전파

    - 특히 초단파(VHF)나 마이크로파에서는 산이 있으면 음영(陰影) 손실 때문에 전계의 세기가 낮아진다. 그러나 산을 잘 이용하면 회절로 산이 없을 때의 전계의 세기보다 높은 전계의 세기를 얻게 된다.

 

4. 대류권산란파

 4.1 정의

    - 송수신점에서 각각 가시범위의 공간에서 각각의 안테나와 지향빔이 쇄교하는 사선부분이 있음, 여기에 전파가 조사되면 일부 반사, 일부 굴절 즉 산란현상을 일으키게 됨, 이렇게 발생한 산란파는 미약하지만 회절성분이 약한 초가시거리까지 전파되어 수신이 가능하게 됨

    - 대류층에서 전파가 산란되는 특징을 이용 주파수 350MHz~10GHz인 신호를 사용하여 400km거리까지 통신이 가능

<참조> http://electriciantraining.tpub.com/14182/css/14182_97.htm

 4.2 특징

    - 기본 전파손실이 큼

    - 지리적 조건에 영향을 받지 않음

    - 수신전계는 주파수, 시간 계절 및 송수신 공중선의 높이에는 관계가 적어 비교적 안정  

    - 수신전계는 다수 산란파의 벡터들의 합으로 형성되기 때문에 짧은 주기의 페이딩을 수반, 공간 다이버시티 사용하여 페이딩 방지 가능

    - UHF대(200-3000MHz)의 원거리 광대역 통신에 많이 사용됨

    - 산란영역이 매우 광범위하므로 지향성이 예민한 안테나로는 오히려 수신전계강도 저하

 

5. 라디오 덕트(Radio duct)

  가. 정의

     - 표준 대기의 굴절률은 대기높이가 높아짐에 따라 굴절률이 커짐

     - 상공으로 올라감에 따라 굴절률이 급격하게 감소하는 역전층이 발생

     - 역전층 내에 들어간 전파는 총 외부로 빠져 나가지 못하고 이 층이 멀리까지 뻗쳐있으면 가시거리보다 먼 거리까지 전파가 전파되어 감

     - 이러한 현상을 전파가 Trap 되었다고 하며 전파를 Trap하는 대기층을 Radio Duct라고 함

  나. 라디오 덕트의 종류

     - 표준형: 일반적인 대기의 상태

     - 접지형 덕트: 대기에 역전층이 생겨 덕트를 형성하고, 이 덕트가 대지에 가까이 형성된 경우 임

     - 엘리베이티드 덕트: 수정굴절률이 S형이고 더트가 지면에 떨어져 생김

 

 

6. 전리층산란파
  가. 정의

    - 전리층의 산란파는 E층 또는 E층 상부에 존재하는 산란에 의해 발생

    - 불감지대에서 초단파의 전파가 수신될 수 있는 것은 전리층에서의 산란파에 기인한 것으로 추정

  나. 특징

    - 초단파대 가시거리 통신에 이용

    - 실용가능 주파수는 30~50MHz

    - 실용가능 거리는 1000~2000Km

    - 대출력이 필요함

7. 스포래딕 E 층

 - E층과 같은 높이 100Km 정도에 돌발적으로 불규칙하게 나타나는 전자밀도가 큰 전리층

 - 전자밀도가 크기 때문에 VHF의 높은 주파수까지 가시거리 밖까지 전파시킴

 - 대체적으로 80MHz 정도의 전파까지 1000~2000Km의 원거리를 전파시킴

참조>

http://physica.gnu.ac.kr/phtml/optics/light/ray/ray3.html