전자기파의 주파수와 파장 관계
이전 포스트 내용을 상기시켜보면, 전자기파는 일정 시간마다 크기와 방향이 반복해서 바뀌며 이렇게 반복되는 간격을 ‘주기’, 1초당 주기가 반복되는 횟수를 ‘주파수’라고 소개한 바 있습니다.
즉 주파수는 주기의 역수 개념이며, 수가 클수록 같은 시간 동안 주기가 많이 반복된다는 뜻입니다.
예를 들어 60Hz는 1초에 60회 주기가 반복되는 전자기파라는 뜻입니다.
전자기파의 각 요소
[전자기파의 각 요소 설명]
위 그림을 보면 전자기파의 주파수가 달라졌을 때, 즉 단위 시간당 반복되는 주기의 횟수가 달라졌을 때 파장 역시 달라지게 됩니다.
이는 전자기학적으로 서로 다른 주파수가 상이한 현상을 일으키는 기본적인 근거가 됩니다.
주파수가 달라지면 파장도 달라진다
간단한 예로, 300MHz의 주파수를 갖는 전자기파의 파장은 1m이고, 3GHz의 주파수를 갖는 전자기파의 파장은 10cm입니다.
실제 1m의 길이를 갖는 어떤 대상을 각 주파수 관점에서 바라보았을 때, 300MHz 주파수의 관점에서 보면 한 파장에 해당하는 길이입니다.
하지만 3GHz 주파수 관점에서 보면 파장의 열 배 길이에 해당합니다.
주파수에 따라 달라지는 전자기파의 특징
또한 주파수가 서로 다를 때 나타나는 특징으로는 여러 가지가 있습니다.
그중에 무선 통신 시스템을 구성하는 측면에서 가장 대표적인 특징은 다음과 같습니다.
주파수가 낮을수록:
- 회절성이 좋아지고
- 공간을 진행하면서 적은 손실을 가진다.
반대로 주파수가 높아질수록:
- 직진성이 좋아지고
- 넓은 대역폭을 가질 수 있다.
저주파와 고주파의 개념
주파수가 낮은 전자기파를 저주파, 주파수가 높은 전자기파를 고주파라고 명명합니다.
그러나 저주파, 고주파라는 개념은 상황에 따라 상대적인 개념이라 명확한 기준이 없습니다.
주파수 대역은 이분적인 개념보다 더 세밀하게 일정 주파수 간격마다 분류되어 명명됩니다.
그 대역 명칭과 해당되는 주파수는 아래 표와 같습니다.
| 대역 명칭 | 주파수 |
| ELF (Extremely low frequency) | 3~30 Hz |
| SLF (Super low frequency) | 30~300 Hz |
| ULF (Ultra low frequency) | 300~3000 Hz |
| VLF (Very low frequency) | 3~30 kHz |
| LF (Low frequency) | 30~300 kHz |
| MF (Medium frequency) | 300~3000 kHz |
| HF (High frequency) | 3~30 MHz |
| VHF (Very high frequency) | 30~300 MHz |
| UHF (Ultra high frequency) | 300~3000 MHz |
| SHF (Super high frequency) | 3~30 GHz |
| EHF (Extremely high frequency) | 30~300 GHz |
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