[인공위성] 주파수

주파수의 개념 

주파수 Frequency

• 어떤 파동(소리, 전자기파, 전기신호 등)이 1초에 몇 번 진동하는지를 나타내는 물리량 
• 주파수는 신호를 '주소처럼 구분'하는 역할
• 즉, "도로에 있는 차선"과 같은 역할
  • 서로 다른 차선(주파수)를 사용하면 신호들이 부딪히지 않고 동시에 여러 사람이 통신 가능 

신호를 주파수에 실어서 보내는 변조 

단순히 특정 주파수를 쏜다고 해서 정보가 실리는 것은 아님 
정보(음성, 데이터)는 파동의 특정 특성을 변조해서 보냄 

즉, 정보는 주파수 안에서 변조되어 전송됨 

 

• AM 변조(Amplitude Modulation) : 세기(진폭)를 변화시켜 정보 전달 
• FM 변조(Frequency Modulation) : 진동수(주파수)를 바꿔서 정보 전달 
• 디지털 변조(Wi-Fi, LTE등) : 0과 1의 데이터 패턴을 주파수, 위상, 진폭을 바꾸어 표현 

 

주파수를 맞춘다는 의미 

• 송신기 : 특정 주파수로 전파 발사
• 수신기 : 그 주파수만 걸러서(튜닝) 정보 해석 
• 다른 주파수는 무시 → 같은 대역에서 여러 통신을 동시에 해도 서로 간섭이 최소화 

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위성의 주파수 

명칭	주파수 대역(GHz)	특징	주요 서비스
L	1~2	전파 손실이 적음  소형 단말 이용 가능	MSS(휴대형에 적합)
S	2~4
C	4~8	적절한 대역폭(상업용 위성이 많음) 강우감쇠 무시 가능  대형 지구국 안테나	FSS DTH
X	8~12	적절한 대역폭  강우감쇠 발생  중형 지구국 안테나	MSS, FSS 군사용으로 많이 쓰임
Ku	12~18	적절한 대역폭 강우감쇠 심각 소형 지국구 안테나	FSS DBS(Direct Broadcasting by Satellite), DTH
K	18~27	넓은 대역폭 강우감쇠 대단히 심각 초소형 지구국 안테나	FSS MSS(그룹 단말 형태)
Ka	27 ~ 40
V	40~75	연구 실험 단계	실험 위성

 

 

Q. 주파수 대역이 용도마다 나뉜 기준과 원리가 무엇인지, 그리고 주파수와 대역폭의 개념 

주파수 vs 대역폭 

주파수 대역(Band) : 전파가 사용되는 범위 

대역폭(Bandwidth) : 그 범위 안에서 얼마나 넓은 폭의 주파수를 점유하는지 

ex. 1.5GHz ~ 1.6GHz를 사용한다면 대역폭 = 0.1GHz(=100MHz) 

 

 

주파수별 "역할"이 나뉜 이유 

각 주파수에는 파동의 성질과 기술적 제약이 달라서 용도별로 적합성이 다름 

 

1. 파동의 성질 (물리적 성질) 

• 낮은 주파수(kHz ~ MHz) : 
  • 파장이 길어서 지표면을 따라 멀리 전파됨(AM라디오, 장거리 통신) 
• 중간 주파수(VHF, UHF, 수백 MHz ~ 수 GHz)
  • 대기 투과성 좋음, 전파 굴절로 넓은 지역 커버 가능(TV, LTE, GPS)
• 고주파수(GHz ~ 수십 GHz) 
  • 파장이 짧아 데이터 전송량이 크지만 직진성이 강해 장애물에 약함(Wi-Fi, 레이더, 5G, 위성 통신) 
• 초고주파수(수십 GHz이상):
  • 대기 흡수·비·구름 영향을 많이 받아 위성이나 특수레이더에만 사용