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자유공간

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목차

1. 개요

자유 공간은 전파 전파와 관련된 개념으로, 절대 이득 및 상대 이득 안테나의 전계 강도를 나타내는 수식을 통해 설명된다. 절대 이득 안테나의 전계 강도 E는 E = {\sqrt{30G_\mathrm{s}P_\mathrm{s}}\over d}로 표현되며, 여기서 Gs는 절대 이득, Ps는 방사 전력, d는 거리를 의미한다. 상대 이득 안테나의 전계 강도 E는 E = 7{\sqrt{G_\mathrm{r}P_\mathrm{s}}\over d}로 나타내며, Gr은 상대 이득을 나타낸다. 상대 이득은 주로 다이폴 안테나를 기준으로 사용된다.

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2. 전파 전파

자유 공간에서 전파는 안테나의 이득에 따라 그 세기가 달라진다. 안테나 이득은 절대 이득과 상대 이득으로 나뉜다. 절대 이득은 등방성 안테나(Isotropic antenna)를 기준으로 하며, 상대 이득은 다이폴 안테나를 기준으로 한다. 절대 이득 안테나의 전계 강도 ''E''는 E = {\sqrt{30G_\mathrm{s}P_\mathrm{s}}\over d} (''G''s: 절대 이득, ''P''s: 방사 전력, ''d'': 거리)로, 상대 이득 안테나의 경우 E = 7{\sqrt{G_\mathrm{r}P_\mathrm{s}}\over d} (''G''r: 상대 이득)[1]로 나타낸다.

2. 1. 자유 공간에서의 전파 전파

장애물이 없는 이상적인 공간인 자유 공간에서 전파는 다음과 같이 전파된다.

절대 이득 안테나의 전계 강도 ''E''는 다음과 같이 나타낸다.

:E = {\sqrt{30G_\mathrm{s}P_\mathrm{s}}\over d}

여기서 ''G''s는 절대 이득, ''P''s는 방사 전력, ''d''는 거리를 나타낸다.

상대 이득 안테나의 경우, 전계 강도 ''E''는 다음과 같다.

:E = 7{\sqrt{G_\mathrm{r}P_\mathrm{s}}\over d}

여기서 ''G''r는 상대 이득을 나타낸다[1].

2. 2. 안테나 이득과 전계 강도

자유 공간에서 안테나 이득과 전계 강도 ''E''는 다음과 같은 관계를 가진다.

  • 절대 이득 안테나: E = {\sqrt{30G_\mathrm{s}P_\mathrm{s}}\over d} (''G''s: 절대 이득, ''P''s: 방사 전력, ''d'' : 거리)
  • 상대 이득 안테나: E = 7{\sqrt{G_\mathrm{r}P_\mathrm{s}}\over d} (''G''r: 상대 이득)[1]

2. 2. 1. 절대 이득 안테나

절대 이득 안테나의 전계 강도 ''E''는 다음과 같이 나타낸다.

:E = {\sqrt{30G_\mathrm{s}P_\mathrm{s}}\over d}

여기서 ''G''s는 절대 이득, ''P''s는 방사 전력, ''d''는 거리를 의미한다.

상대 이득 안테나의 경우 전계 강도 ''E''는 다음과 같다.

:E = 7{\sqrt{G_\mathrm{r}P_\mathrm{s}}\over d}

여기서 ''G''r는 상대 이득을 나타낸다[1]。

2. 2. 2. 상대 이득 안테나

상대 이득 안테나의 전계 강도 ''E''는 다음과 같이 나타낸다.

:E = 7{\sqrt{G_\mathrm{r}P_\mathrm{s}}\over d}

여기서 ''G''r는 상대 이득, ''P''s는 방사 전력, ''d''는 거리를 나타낸다.[1] 상대 이득은 주로 다이폴 안테나를 기준으로 한 상대적인 이득 값을 사용한다.


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