단답형>전리층 특성주파수(LUF, MUF, FOT)_2016년 1회_작성

1. 개요

  - 장파대, 중파대 이하에서는 지표파을 이용하여 통신

  - 단파는 파장이 짧으므로 지표파는 감쇠가 심해 거의 실용성이 없음, 전리층 반사파을 주로 이용하여 통신

  - 초단파대는 전리층을 모두 투과해버림, 주로 직접파가 이용됨

 

2. 전리층

   - 전리층은 태양의 자외선 등이 원인이 되어 생성되며 높이에 따라 D, E, F층으로 분류됨

   - D층은 지상에서 70~90km 높이에 있으며 가장 고도가 낮고 전자밀도도 적은 층임, 높이가 낮아 주간에 태양을 향하고 있는 동안만 존재하고 야간에는 존재하지 않음

   - E층은 지상 약 100km 높이에 발생되며 전자밀도는 정오에 최대이고 야간에는 적어짐, 야간에 있어서 장파 및 중파대 전파를 반사하지만 단파는 이 층을 투과함 

   - F층은 지상 약 130~300km 높이에 나타나며 전자밀도가 가장 큼, 야간에도 상당히 큰 전자밀도를 유지하고 있어 단파대의 전파를 반사시킴

   - 주간에는 F2층이 약 200km 사이에 나타나며 야간에 이 두층은 합쳐짐 

   - 전리층은 태양에 의해 전리되므로 태양의 변화에 따라 항상 변화

3. 주파수와의 관계

 가. 임계주파수(Critical Frequency)

   - 일정 시간에 수직 상공으로 낮은 주파수로부터 점차로 주파수를 높이면서 복사시켰을 때 지구로 반사되는 최고주파수

 나. 최고사용주파수(MUF: Maximum Usable Frequency)

   - 일정한 거리가 정해진 송, 수신소 사이에서 사용할 수 있는 최고 높은 주파수로서 입사각이 항상 90도보다 작기때문에 임계주파수보다는 높음

   - 주파수가 높은면 전파는 투과되어 정해진 수신점에 들어오지 않고, 너무 낮으면 D층이나 E층에서 많은 감쇠(1종감쇠)를 받아 수신이 불가능하여짐

 다. 최저사용주파수(LUF: Lowest Usable Frequency)

   - 사용주파수가 낮을수록 전리층에서 반사는 잘되지만 D층, E층과 같은 흡수증에서의 감쇠로 수신이 불가능

   - 최저 수신상태를 유지할 수 있는 주파수

   - 송신출력이 커지면 LUF는 낮아짐

   - MUF와 LUF 사이의 주파수가 실제로 통신에 이용될 수 있는 주파수

 라. 최적운용주파수(FOT: Frequency of Optimum Transmission)

   - MUF의 85% 정도의 주파수를 선정하여 최적운용주파수라고 함

                 FOT=MUF*0.85

4. 전파예보표

 - 우리나라 전파연구소에서 매일 전리층을 관측하여 한달에 한 번씩 발표

 - MUF와 LUF의 월 평균치를 예보한 곡선

 - MUF/LUF 곡선이라 하기도 함

5. 맺음말

 - 단파의 전리층 반사파는 F층 반사파로 전파되는데 제 1종 감쇠가 적으므로 소전력으로 원거리 통신이 가능함

 - 전리층 반사파에 의한 통신 가능주파수 범위는 MUF와 LUF 사이의 주파수 이고 FOT 주파수가 가장 적합

 - 전리층은 태양에 의해 전리되므로 태양의 변화에 따라 항상 변화, 즉 주/야간, 계절에 따라 전리층 변화

 - 주야간, 계절에 따라 적절한 사용주파수대를 사용해야 양호한 단파통신이 가능해짐