정보통신기술사/무선통신

<문 > 방송통신용 급전선의 정의와 필요조건, 평행 2선식과 동축케이블 각 구조와 특징 및 응용서비스 사례 설명

최술사 2026. 1. 30. 11:40

<답>

1. 개요

ㅇ 급전선: 송신기와 송신안테나, 수신안테나와 수신기 사이를 연결하여 고주파전력을 효율적으로 전송하는 전송선로
ㅇ 방송통신 시스템에서 전력손실 최소화 및 신호품질 유지를 위한 핵심 전송매체로, 평형선로와 불평형선로로 구분

2. 급전선의 필요조건

가. 개념

  고주파 전력의 효율적 전송을 위한 전기적·기계적 요구사항

  송신용과 수신용의 특성 요구사항이 상이하며, 정합조건 충족 필수

ㅇ 필요조건 개념도

나. 6대 필요조건 

필요조건 주요내용 비고
전송효율 및 정합 전송효율 우수, 임피던스 정합 용이 최대전력전달조건
적정 임피던스 파동임피던스가 적정값 유지(50Ω, 75Ω) 표준화된 값
절연내력 송신용은 대전력 처리 위한 절연내력 확보 송신용 중요
완전차폐 타 통신선로와 유도방해 최소화 누화방지
경제성·보수성 가격 저렴, 유지보수 용이, 취급 간편 실용성 확보
복사방지 전력소비·흡수 없고 전파복사·누설 차단 에너지효율
  • 송신용은 절연내력 확보가 중요하며, 수신용은 잡음유입 차단이 핵심임

3. 평행 2선식과 동축케이블 비교

가. 평행 2선식 개념 및 구조

ㅇ 개념

  • 지표면에서 일정 높이 이상에 2개의 도선을 평행으로 가설한 평형형 급전선
  • 평행한 두 도체 사이의 유전체를 통해 전자기파를 전송하는 왕복 선로 방식

ㅇ 평행 2선식 구조도

  • 두 평행 도선 사이 거리(d)와 도선 반지름(r)으로 특성 임피던스 결정
  • 정재파의 위상이 역위상이 되어 전류 크기가 같아 상쇄되어 급전선 복사 없음

나. 동축케이블 개념 및 구조

ㅇ 개념

  • 내부 도체와 외부 원통형 도체가 동심원 구조를 이루는 불평형형 급전선
  • 외부 도체가 완전 차폐하여 외부 유도방해가 거의 없는 전송선로

ㅇ 동축케이블 구조도

  • 내부도체와 외부도체 사이 유전체로 절연, 동심원 구조로 완전 차폐
  • 특성 임피던스는 내부도체 직경(d)과 외부도체 내경(D) 비율로 결정: Z0=138ϵrlog⁡10Dd (Ω)

다. 전송선로 구조별 특성 비교

구분 평행 2선식 동축케이블 비고
구조 2개 평행 원형도체, 유전체 분리 내부도체+외부원통도체+절연체  기하학적 차이
전자기적 특성 평형선로, 외부 전자기장 영향 수신 불평형선로, 동심원 차폐구조 차폐효과 차이
간섭 및 누화 외부간섭에 취약, 누화 발생 가능 차폐로 누화·간섭 최소화 동축이 우수
전송거리/대역폭 저주파용, 단거리 전송 초고주파용, 장거리 전송  주파수대역 차이
응용분야 이중와선, 가공나선, 평형케이블 TV분배, 장거리전화, LAN, 위성통신 용도별 선택

4. 응용서비스 사례 및 기술동향

ㅇ 평행 2선식: 구내통신선로, 전화국선, 저주파 통신시스템에 적용
ㅇ 동축케이블: 케이블TV(CATV) 신호분배, 이동통신 기지국 급전선, 위성통신 지상국 연결, 데이터센터 근거리망(LAN) 구축에 활용, 5G 시대 고주파 대역폭 지원 위한 저손실 동축케이블 기술 발전 중

<끝>