| 전파(電波, 영어: radio waves)는 전자기파의 일종으로, 진동수 3KHz부터 3THz까지의 전자기파를 의미한다. 전파는 공기 중에서도 진공 속과 거의 같은 속도로 퍼지기 때문에, 먼 거리에서도 아주 짧은 시간에 통신이 가능하다. 이러한 성질을 이용하여 전파는 주로 라디오·지상파 텔레비전·레이다 등의 전자기파를 이용하여 신호와 정보를 보내는 무선 전기 통신에서 사용된다. |
1. 전파
전파란 눈에 보이지 않고 실감하기도 어려운 존재이다. 하지만 사실 전파는 눈에 보이는 빛인 가시광선과 같은 무리이다. 전파는 초속 약30만 km(진공에서)로 전해진다. 이것은 빛의 속도와 일치하며 이를 통해 전파와 가시광선은 둘 다 전기와 자기의 진동이 전달되는 전자기파의 일종이며 본질적으로 서로 같은 것이라는 것을 알 수 있다.
2. 전파의 특징
가. 전파란 1초에 약 3000회~3조 회 진동하는 전자기파를 말하며, 1초 동안의 진동 횟수를 '주파수'라고 한다. 1초에 1회의 진동을 반복하는 것이 1헤르츠(Hz)이다. 결국 전파의 주파수는 3킬로헤르츠(kHz, 킬로는1000)에서 3테라헤르츠(THz)이며, 10억배나 다른 주파수의 범위를 아우르는 것이다. 일반적으로 10배 단위의 9종의 범위로 구분된다.
나. 주파수의 차이는 파동 1개분의 길이를 의미하는 '파장'의 차이와 표리일체의 관계에 있다. 전파의 경우에는 주파수와 파장을 곱한 수치는 일정하다. 전파의 파장은 머리털의 굵이에 해당하는 약0.1mm에서 100km정도에 이른다.
다. 파장과 혼동하기 쉬운 파동의 성질에 '진폭'이 있다. 진폭은 파동의 높이이다. 진폭이 큰 전파일수록 에너지가 강한 전파라고 할 수 있다.
라. 전파, 가시광선, X선은 모두 전자기파의 일종이다. 이들의 본질적인 차이는 1초 동안의 진동 횟수(주파수)이다. 전자기파 중에서도 주파수가 낮은 그룹이 전파로 총칭된다. 주파수가 더 낮은(파장이 긴) 전파일수록 잘 산란되지 않는다는 이유로 먼 곳까지 도달하며, 이를 수신하기 위해서는 상대적으로 더 큰 안테나가 필요하다. 휴대전화에 쓰이는 전파는 주파수가 높은(파장이 짧은) 극초단파(UHF)이다.
마. 주파수가 높은(파장이 짧은) 전파일수록 대기 중의 먼지나 물방울에 부딪쳐서 산란되기 쉽기 때문에 멀리까지 도달하지 못한다.
3. 전파로 정보를 보내는 원리
가. AM : 보내고 싶은 파형에 맞추어, 파동의 높이(진폭)을 바꾸는 방식으로 정보를 보낸다.
나. FM : 파동의 주파수를 바꾸면서 정보를 보낸다.
다. PM : 휴대전화에 주로 쓰이는 방식이며 진폭과 주파수는 그대로 하면서 파동의 마루와 골의 위치(위상)를 바꾼다. 송신하는 쪽의 룰을 수신하는 쪽이 공유하고 있으면 처음의 파형을 복원할 수 있다. 실제의 PM 방식에서는 1bit를 보내는 데 수십 개의 마루와 골이 사용된다.