전파의 속도, 파장, 주파수와의 상관관계

무선 통신은 전파를 통해서 이루어 진다. 전파란 전류의 흐름에 의해 생성되는 그 속도가 빛의 속도에 달하는 파동을 말한다. 이 파동의 특징은 속도가 항상 일정 하다는 것이다. 이러한 특성 때문에 주파수에 따라서 파장이 크게 변하게 된다.

 

Light speed = Wavelength x Frequency

여기서 Light speed는 편의상 300,000km/s 라고 본다.

 

무선 통신에서 사용되는 전파는 사람이 인위적으로 전류를 조절하여 발생시키는 전파이므로 이 전파의 특성을 이용하여 다양한 주파수 대역을 여러 용도로 나눠 두었다.

 

예를 들어 100MHz는 무선통신에서 사용되는 주파수 중에선 상당히 낮은 주파수 대역에 해당된다. 위 공식에 대입해 보면 이 전파는 파장이 3m정도 된다. 파동이 한번 출렁거리는데 3m정도 나간다니 상당히 긴 파장이다. 이런 낮은 주파수의 파장은 낮은 전력을 소모하면서 먼 거리로 쏠 수 있고 장애물도 잘 뚫고 나갈 수 있는 장점을 가진다. 하지만 같은 시간에 도달하는 파동이 작은 만큼 전달되는 데이터는 작아진다. 따라서 단순히 음악을 청취하는 것 보다 더 많은 데이터를 전송해야 되는 휴대전화에선 이보다 높은 800MHz의 파동을 사용하고 요즘 3G, 4G통신에서는 2~3GHz대역의 고주파 대역까지도 사용한다.

물론 주파수가 높다고 무조건 좋은 것은 아니다. 같은 전력을 사용해서 쏠 수 있는 거리가 한정되기 때문에 전력 소모도 크면서 기지국도 더 많이 지어야 한다.