마이크로웨이브 통신 (2005-07-18)

▶지상 마이크로파 통신의 이해

  [MW/통신의 개요]

    마이크로 웨이브(M/W : Micro Wave)통신이란 1GHz~30GHz(파장 30~1cm) 의 주파수대를 
     이용한 통신을 말하며, 광대역 특성을 얻기 쉽기 때문에 초다중통신에 이용하여 주로 가시거리 통
     신을 수행하는 통신방식

     하나의 무선 회선을 이용, 수백에서 수천개의 채널을 전송할 수 있어 장거리전화, TV신호중계, 데
     이터 및 고속 데이터 통신 등에 이용된다. 

     장애물이 없는 경우 마이크로 웨이브를 이용한 최대 전송거리는  d=7.14 √kh [km]이며 (여기서 k
     는 지표에 대한 굴절을 고려한 조정치로 4/3 이고, h는 안테나 높이임), 장애물이 있는 경우에는 
     산의 정상에 중계기를 설치하여 중계하므로써 원거리 전송이 가능하다.


  [M/W 시스템 계통도]

     위의 그림은 아날로그 마이크로웨이브 시스템의 계통도를 나타내고 있으며 먼저 송신하려는 변
     조 신호를 변조한 후에 송신기와 안테나를 통해 전송하고, 수신측에서는 수신기를 통해 피변조파
     를 수신한 후 복조하여 원래의 변조 신호를 찾아낸다.

    디지털 마이크로 웨이브 시스템 계통도는 변조기 전단에 부호기를 넣어 변조신호를 PCM 방식
    으로 부호화한 다음 시분할 다중화(TDM)와 위상변조(QPSK등) 시켜 전송하고, 수신측에서는 복
     조기를 사용해 복조한 후, 복조기 후단에 복호기를 넣어 원래의 변조 신호를 찾아낸다.


  [M/W의 중계방식]

     마이크로 웨이브 시스템에서 사용되는 중계방식으로는 ①직접 중계방식, ②헤테로다인 중계방식,
     ③검파(또는 베이스밴드) 중계방식, ④무급전 중계방식이 있다.

    - 직접 중계방식 
       수신한 M/W전파를 증폭한 후 약간 다른 M/W 전파로 바꾼 다음 다시 증폭하여 중계하는방식

     - 헤테로다인 중계방식 
       수신한 M/W 전파를 증폭하기 쉬운 IF(중간주파수)로 변환하여 증폭한 후 다시 M/W 전파로 바
         꾸어 다음 중계기나 수신기에 중계하는 방식

    - 검파(또는 베이스밴드) 중계방식 
       수신한 M/W 전파를 복조하므로써 얻은 베이스밴드 신호를 증폭한 후 다시 M/W 전파로 바꾸
         어 다음 중계기나 수신기에 중계하는 방식

    - 무급전 중계방식 
       금속판이나 금속망과 같은 반사판을 이용하여 M/W 전파의 진행방향을 변경시켜 중계하는방식


   [M/W 통신의 특징]

     마이크로 웨이브 통신을 수행하면 지향성과 이득이 큰 안테나를 소형으로 제작할 수 있을 뿐 아니
    라, 높은 반송파 주파수를 사용하므로 광대역 전송도 가능하게 된다. 

    또한, 높은 주파수를 사용하므로  S/N비가 크고 잡음 특성이 양호하며 안정된 전파특성을 나타
    낸다. 

    마이크로 웨이브 통신은 주로 가시거리 통신이 행해지며, 초가시거리(가시거리외)통신을 행하
    고자 하는 경우에는 전송 도중에 몇개의 중계소를 필요로 한다.
 
    마이크로웨이브 통신은 회선구성에 융통성이 있고, 회선건설기간이 짧고 재해등의 영향은 적으
    나, 보안에 취약하고 유지보수에 어려움이 있으며, 

    전파하는 도중에 비, 구름, 안개 등에 의해 전파가 감쇠 및 산란 되기 때문에 페이딩이 발생하고
    기상 상태에 따라 전송품질이 변할수도 있다.