무선통신장비(무전기)

무전기에 대한 이해를 돕기위해 우선, 전파 및 주파수에 대해 설명드리려고 합니다..^^   1. 전파   전파란 인공적인 유도없이 공간을 전파하는 3KHz에서 3,000GHz 사이의 주파수를 지니는 전자파를 말한다. 또 주파수는 전파가 공간을 진행할 때 생기는 파동이 1초 동안에 진동하는 횟수, 즉 신호의 주기가 1초 동안에 몇번 반복되었는가를 의미한다. 즉 파동이 1초 동안에 1회 진동하는 경우 이를 1Hz라 하고 1천번 진동하면 1KHz, 1백만 진동하면 이를 1MHz, 10억번 진동하면 이를 1GHz라 한다. 또 파장은 신호 주기의 길이, 즉 신호가 전파되고 있는 동안 주기의 시작점에서 끝점까지의 길이를 나타내며 단위는 거리 단위인 미터(m)를 사용한다. 따라서 주파수와 파장은 반비례하며 주파수 값이 큰 신호는 파장이 매우 짧은 신호가 된다.   2. 전파의 구분   전파의 구분은 3KHz(1백km의 파장)를 기점으로하여 주파수 값의 10배마다 구분하고 각 구분 사이의 주파수 범위를 주파수대라고 한다. 주파수대는 3KHz ~ 30KHz인 초장파(VLF)를 시작으로 장파(LF), 중파(MF), 단파(HF), 초단파(VHF), 극초단파(UHF), 마이크로파(SHF), 밀리파, 준밀리파 등으로 구분한다.   1) ULF (30 ~ 300Hz, ultra low frequency) 2) ELF (300 ~ 3000Hz, extremely low frequency, 극초장파) 3) VLF (3 ~ 30KHz,very low frequency, 초장파) : 인간의 음성이 여기에 속한다.   4) LF (30 ~ 300KHz, low frequency, 장파) : 매우 파장이 길므로 유효하게 이용하기 위해서는 송수신안테나를 크게 하여야 한다. 그러나 지표파(地表波)로서의 전파특성이 좋고 물 속 어느 정도까지 도달하므로 무선항행이나 수중통신 등의 특수목적에 이용된다.   5) MF (300 ~ 3000KHz, medium frequency, 중파) : 중파는 근거리에서는 지표면을 따라 전반하는 지표파를 이용하지만, 파장이 길수록 감쇠가 적다. 원거리에서는 전리층파가 주체가 되지만, 주간에는 D층(60∼85㎞ 상공에 존재)이 전파의 흡수층으로 작용하므로 전기장의 세기가 약해져서 거의 이용할 수 없다. 야간에 D층이 소멸하면 E층(90∼110㎞ 상공에 존재)이나 F층(200∼400㎞ 상공에 존재)에서 반사하여 수백㎞ 떨어진 곳까지 이른다. 전리층파와 지표파의 전기장의 세기가 같은 정도인 곳에서는 페이딩(fading)이 있지만, 태양활동이나 계절에 의한 변화는 적다. AM라디오방송·선박통신·무선항행업무 등에 이용되고 있다. 6) HF (3 ~ 30MHz, high frequency, 단파) : 단파는 지표면과 지상 100~300km 높이에 있는 F전리층 사이를 반사전파하는 성질이 있고, 파장이 짧기 때문에 지향성 안테나를 사용할 수 있으므로 작은 전력으로 국제통신 ·국제방송 ·아마추어무선 등에 사용된다. 소전력의 장점을 살려서 고도(孤島)와의 통신, 기상통신, 비상재해통신 등에도 이용된다. 전리층의 변화에 따른 페이딩(fading)의 영향도 있으나, 적당한 다이버시티 방식에 의해 피할 수가 있으며, 또 혼신(混信)을 피하기 위해 국제조약으로 규제하고 있다.  7) VHF (30 ~ 300MHz, very high frequency, 초단파) : 텔레비젼 방송 VHF 채널이나 FM 방송에 이용됩니다. 8) UHF (300 ~ 3000MHz, ultra high frequency, 극초단파) : 텔레비젼 방송 UHF 채널이나 이동통신 등에 이용됩니다. 텔레비전 전파는 초단파(VHF)와 극초단파(UHF) 2종류가 있습니다. VHF채널은 2~13까지 12개 채널이며, UHF는 14~83까지 70개 채널이 있으나 인접채널 혼신을 방지하기 위해 약47개 채널을 사용할 수 있습니다. 수도권은 남산송신소에서 각 방송을 VHF채널로 송신하고 있고, VHF채널로 TV시청이 불가능한 지역을 위해 UHF채널로 송신을 하고 있습니다. 예를 들면 관악산으로 인해 남산송신소에서 송출하는 방송을 못 보는 안양,수원지역 등은 관악산송신소에서 UHF채널로 각 방송을 송출하고 있기 때문에 이 지역 주민들은 UHF채널로 깨끗한 TV를 시청할 수 있게 되는 것입니다. 그러므로 VHF 전파를 수신하기 위해서는 VHF용 안테나를, UHF 전파는 UHF용 안테나를 설치하여야 선명한 TV를 시청할 수 있습니다. 결론적으로 말씀드리면 VHF 전파가 도달할 수 없는 곳을 위해 UHF 전파를 사용하는 것입니다.   9) SHF (3 ~ 30GHz, super high frequency, 마이크로파) 10) EHF (30 ~ 300 GHz, extremly high frequency, 밀리미터파)   3. FM/AM 방식 FM은 주파수 변조(Frequency Modulation) 방식이며, AM은 진폭 변조(Amplitude Modulation) 방식으로 FM이 AM 보다 주파수가 약간 높지만 주파수의 차이보다는 변조방식의 차이입니다. 주파수가 높을수록 음질이 좋게 전송되는 반면, 수신거리는 짧아진다. 즉, FM(VHF 초단파)은 음질이 깨끗하며, AM 보다 방송이 멀리 전파되지 못한다. AM(HF 단파)은 음질이 좀 나쁜 대신 주파수 대역이 낮아 FM보다 더 넓어 멀리까지 전파된다.       [ 한국군 무전기 ]     < FM 무전기 >   1) PRC-85K 소대/분대급 휴대용 FM무전기   사진출처: http://www.kh.rim.or.jp/~jh3fja   P-85K 무전기는 분대 및 소대에서 주로 사용된 무전기로 반경 수백미터 정도만 교신이 가능하다고 합니다. PRC-96K 무전기로 교체중이지요.. 예비군 장비로 편성되어 있다고 하네요..^^;        2) PRC-77 중대급 FM무전기   사진출처: http://www.armyradio.com/     사진출처: http://en.wikipedia.org/   PRC-25 무전기의 후계 기종인 PRC-77(P-77) 무전기는 외형상으로는 모든 면에서 PRC-25와 똑같이 생겼다. 품명 표시판을 빼면 두 무전기 사이의 차이점에 대해서 말한다는 것은 완전히 불가능하다. 분해되었을 때도 오직 숙련된 사람만이 차이점을 말할 수 있고 대부분의 내장 모듈들이 서로 교환 가능하다. 그러나, PRC-77 무전기에 여러 개량된 부분들이 포함되어 있었다. 무전기의 수신기가 더 좋은 분리 감도를 가진 것으로 업그레이드되었고, 발신기는 발신시 잡스런 전파의 발산이 줄어들었으며, 물론 출력용 진공관도 제거되었다. 마지막으로, 새로운 X모드(비화 통신) 장비에 대한 융통성을 가지도록  무전기의 가청 대역폭이 넓어졌다는 것을 들 수 있다. 이 점은 마침내 다양한 데이터 모드들을 이용할 수 있게 되었다는 이차적인 잇점을 허용해 주었다. 이 모드들에는 MCW 모드, TTY(텔리타이프) 모드, 현대식 패킷 무전기 모드가 있었다. 1973년이 되자,  PRC-77 무전기는 전 세계에서 생산되게 되었다. PRC-77 무전기는 미국내에서도 최소한 4개사에서 제작되었으며 최소한 10개국에 (어떤 나라에는 조립식 키트 형태로) 분배되었다. 이 무전기를 제작한 회사들에는 RCA, 메그너복스(Magnavox), 이-시스템즈(E Systems), 신시네티 전자(Cincinnati Electronics), 테더런(Tadiran) 같은 회사들이 포함 되어있다. 이 무전기들을 건내 받은 나라들에는 미국, 독일, 스페인, 노르웨이, 한국, 이란, 요르단, 레바논, 이스라엘, 오스트레일리아 및 다른 나라들이 포함되어있다. 이 무전기 세트의 평균 단가는 1,200 달러였다. PRC-999K 차기 FM무전기로 교체중이지요..       3) PRC-96K 소부대 휴대용 FM무전기        소부대무전기(PRC-96K)       - 소부대용으로 개발된 VHF/FM 휴대용 무전기 셋트       - 수신채널 자동탐색 기능(일반탐색/우선탐색) - 채널예치 기능 - 1차 전지(리듐전지) 및 2차 전지(니켈수소전지:충전식) 사용 - 외부 송수화기 사용 가능 (Ear MIC , 헤드셋 붐마이크)   P-96K무전기는 야전에서 작전운용간 효율성을 높이기 위해 기존 P-85K무전기에 비해 무게와 크기가 크게 줄어든 반면 주파수 범위와 채널수, 통달거리는 2~5배 대폭 향상됐다. 또한 무전 교신시 보안성 유지와 송·수신 상태를 확인할 수 있도록 비화 및 자체진단 기능이 추가돼 있으며, 이어폰 및 마이크가 부착된 헤드세트가 포함돼 전장 소음의 영향을 적게 받을 수 있을 뿐 아니라 사격과 기동간에도 원활한 통신상태를 유지할 수 있다. 특히 기도비닉이 요구되는 적지 종심작전 부대에서 지휘통제가 매우 용이하도록 개선됨으로써 소부대 작전수행능력 향상에 크게 기여할 것으로 기대되고 있다.       4) PRC-999K 차기 FM무전기    사진출처: 골든이글님(야.K. 컬.럼. 이미지)        FM무전기 (PRC-999K)       - ECCM 기능을 보유한 주파수 도약형 무전기       - 주파수 도약형, ECCM능력보유 - 데이터 장비 연동 - 호밍, 자체 점검기능보유   PRC-999K는 차기 FM무전기로 넥슨(구 LG정밀) 국내 연구개발로 개발된 선진국형의 최신 기술을 적용 개발된 전술제대 지휘용 무전기임. 전술제대에 효율적인 통신지원을 제공하기 위해 기존의 FM 무전기(PRC-77) 보다 광대역의 주파수와 다채널을 보유하였으며, 상호간섭 및 혼신을 최소하하였고 적의 전자전 위협으로부터 생존성을 보장 받기 위해 주파수 도약(HOP) 기능을 이용하여 대 전자전 능력을 보강시켰으며, 특히 고품질의 다양한 정보를 송/수신 할 수있는 데이터 전송 능력도 구비하였다.   주요기능으로는 빠른 속도로 주파수를 변경해가며 운용하는 방식으로 적의 간섭이나 도청을 피할수 있으며 대역도약과 지정 도약 방식으로 나누어지며, 고정 및 도약운용시 입력된 3개의 탐색채널 및 호출주파수의 운용 상태를 확인할 수 있고, 2대의 무전기 세트에 차량 및 휴대용 중계케이블을 이용 중계 운용할 수 있다. 특히, 중계운용 방법이란 두무전기간 거리가 기본 통달거리보다 멀거나 산악, 협곡등과 같은 전파의 장애물이 있어 통신이 불가능한 지형적인 조건에서 보다 나은 통신을 하기 위한 운용방법이다. 또한, 아날로그 및 디지털 방식으로도 송·수신이 가능하고 원격조정기세트(C-939K)를 이용, 야전선으로도 3.25Km까지 이격하여 원격으로 조정하여 운용하는 방식으로 지휘소 은폐, 엄폐 등의 융통성 있는 통신운용에 효과적이다.    구     분 제        원 주파수 범위 30~87.975 MHZ 채널간격/채널 수 25KHZ/2,320개 통달거리/전송속도 8km/75~16,000bps 가    격 793만원       5) PRC-999KE/C 전술제대 지휘용 무전기                            PRC-999KE/C 넥스원퓨처의 자체 기술로 개발된 전술제대 지휘용 무전기 (PRC-999KE/C)는 한국군에서 현재 운용중인 전술 제대 지휘용 무전기(PRC-999K)를 동급 수준의 가격으로 소형화, 경량화, 저전력화 시킨 것으로 야전에서의 기동성이 뛰어나며 GPS(위치확인시스템)가 내장돼 인도네시아 군에서도 넥스원퓨처의 기술을 인정하여 2006년 8월 수출하게 됐다. 그러나 이러한 월등한 성능 및 가격 경쟁력에도 불구하고, PRC-999KE/C는 국내 무기 획득 체계의 경직성으로 아직 한국군에서 사용되고 있지 않으나 빠른 기동성을 요하는 특전사 등 한국군에 실전 배치된다면 전투력 향상에 크게 도움이 될 것으로 보인다.       < VHF(초단파) 무전기 >   1) VRC-946K 계열 VHF 무전기   VHF 대역 무전기이며 전자전을 극복할 수 있는 주파수 도약 기능, 주파수 예치기능과 디지털 데이터 통신기능을 갖춘 첨단장비로서, 군 지휘망에 사용되는 통신장비이다.   VRC-946K 계열은 VHF 대역 무전기이며 전자전을 극복할 수 있는 주파수 도약 기능, 주파수 예치기능과 디지털 데이터 통신기능을 갖춘 첨단장비로서, 군 지휘망에 사용되는 통신장비입니다. 무선통신을 위한 다양한 기능을 갖추었으며 차량, 전차 및 장갑차 등에 설치하여 운용되는 주파수변조(FM)방식의 VHF 대역 무전기로서, 음성 및 데이터를 주파수 고정방식 또는 도약방식으로 송 · 수신 할 수 있습니다. 장비는 VRC-946K, VRC-947K, VRC-949K, VRC-964K의 4가지 모델로 구분되며, 1/4톤 지프, 트럭, 전차 및 장갑차 등에 설치되며 또한 데이터 장비와 연동하여 운용 가능합니다. Frequency Range 30-87.975MHz Modulation FM(Frequency Modulation) Channel Span 25KHz Channel Capability 2,320 channels Data Transmission Rate 75, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 16K bps Operation Voltage 20-32V DC Output Power Low Power: 0.3W Medium Power: 5W High Power: 50W Current Dissipation At Low Power: 1 Amp Max At Medium Power: 2 Amps Max At High Power: 10 Amps Max Application Distance 30Km (19miles; It can be changed as a result of out power and install condition) Stored Channel 7 channels include manual channel (fix & hop mode each)         < AM(HF) 무전기 >   1) KAN/URC-87 구형 휴대용 AM무전기   사진출처: http://www.defence.co.kr 905님   U-87 AM 무전기는 FM 무전기보다 장거리 통신이 가능하여 특수부대에서 사용합니다. 통신 주특기는 훈련나가면 남들과 같이 군장하고 무전기 하나 더 하면 40KG이 넘어 기동하는데 무리가 따르고, 새벽 및 동절기에는 잘 터지지 않아 고생한다고 하더군요.  AN/PRC-950K 차기 AM무전기로 교체중이지요..       2) PRC-950K 차기 휴대용 AM무전기       주파수 도약형 휴대용 무전기로서 구형 HF 무전기(KAN / URC-87)의 대체기종으로 개발되었습니다. 사람에 의해서 장비를 휴대하여 이동간에 운용할 수 있으며, 5Watts 또는 20Watts의 출력으로 쌍방 무선통신을 위한 진폭(AM) 변조방식의 차기 무선통신 장비입니다. PRC-950K는 주파수 고정 운용, 주파수 도약 운용, 주파수 예치기능, 주파수 품질측정 기능(LQA), 측정된 주파수 품질을 기준하여 양호한 주파수로 자동으로 통화로를 연결하는 연결(ALE), MEROD 및 각종 DTE 연동이 가능한 디지털 데이터 통신기능, 자체 점검기능(BITE), 정보의 유출을 방지하기 위한 제거기능 등을 보유하고 있습니다   Frequency Range 2-29.9999MHz Channels 280,000 in 100Hz steps Modes Voice(USB/LSB), Data(USB/LSB), CW Self-Test Fully Built-in ECCM Frequency Hopping (HOP1, HOP2) ALE, LQA MIL-STD-188-141A Frequency Stability 1ppm Temperature Range -35°C to +50°C, operating Antennas 9ft Whip, 14ft Wire, Dipole Antenna Tuning Automatic(9ft Whip/14ft); within 200msec Supply Voltage 20-30 VDC Size (W x L x H) 240mm x 252mm x 90mm (without Battery)       3) VRC-950K 차량용 AM무전기     주파수 도약형 차량용 무전기로서 구형 HF무전기(AN/GRC-165)의 대체기종으로 개발되었습니다. 통신목적 차량에 설치하여 운용할 수 있으며 100Watt의 출력의 쌍방 무선통신을 위한 진폭(AM)변조방식의 차기 무선통신 장비입니다. 무전기 VRC-950K는 주파수고정 운용, 주파수도약 운용, 주파수 예치기능, 주파수 품질측정 기능(LQA), 측정된 주파수 품질을 기준하여 양호한 주파수로 자동으로 통화로를 연결하는 연결(ALE), MEROD 및 각종 DTE 연동이 가능한 디지털 데이터 통신기능, 자체 점검기능(BITE), 정보의 유출을 방지하기 위한 제거기능 등을 보유하고 있습니다. Frequency Range 2-29.9999MHz Channels 280,000 in 100Hz steps Modes Voice(USB/LSB), Data(USB/LSB), CW Self-Test Fully Built-in ECCM Frequency Hopping (HOP1, HOP2) ALE, LQA MIL-STD-188-141A Frequency Stability 1ppm Temperature Range -35°C to +50°C, operating Antennas 16ft/24ft Whip, Dipole Antenna Tuning Automatic(16/24ft Whip); within 200msec Supply Voltage 20-32 VDC Size (W x L x H)  Main body(OZ-853K)370mm x 316mm x 247mm Antenna Coupler(TN-854K) 310mm x 403mm x 178mm         < UHF(극초단파) 무전기 >   1) KAN/GRC-512(V) UHF 다중채널무전기     기존 KAN/GRC-512(V) 무전기의 전송속도를 2Mbps에서 4Mbps로 향상시킨 장비입니다. 진화적 개발 기법을 적용, 개발해 확장성이 가능하며 S/W 다운로드만으로도 성능개선이 가능한 SDR 기술을 적용한 장비입니다. 전자전(ECCM) 능력을 보유하고 있으며 첨단 기술에 의한 다양한 운용모드가 가능할 뿐만 아니라 주파수 관리가 용이하고 동영상(화상회의) 전송도 가능합니다. 원방/원격 운용을 할 수 있으며 자체 점검 및 진단 기능이 내장돼 있습니다. 이 장비는 최신 SDR 기술, S/W Downloadable 기술, 고속 및 광대역 도약 기술, 적응 및 이중송수신 구현 기술, 광대역 RF 기술, 고속 VTF 기술, 고속 주파수 합성 기술 등을 보유하고 있습니다. 또한 향후 전송속도를 8Mbps로 증속이 가능하도록 설계하였습니다.   기존의 다중채널 장비와는 달리 이 장비는 회선용량을 2배로 증가시켜 음성 및 데이터 외에 화상 회의 통신을 제공할 수 있도록 제작되었으며, 고속 및 광대역으로 도약하기 때문에 통신망의 생존성을 보장할 수 있습니다. 첨단기술에 의한 다양한 운용모드의 보유로 통신운용의 효율성을 향상시켰으며, 하나의 송신기로 거의 동시에 다른 주파수로 전송데이터를 송신하여 수신 측에서 양호한 신호를 선택하여 사용하는 기능이 있어 최적의 신뢰성을 갖도록 제작되었습니다   Frequency Range Band 1:  225 - 400 MHz Band 2:  610 - 960 MHz Band 3: 1350-1850 MHz Output Power Band 1: 15W (42dBm) Band 2: 15W (42dBm) Band 3:   8W (39dBm) Transmission Capacity 256/512/1024/2048kbps up to 4096kbps ECCM Diversity & Adaptive Function Hoping Rate 1,000 hops/sec Operation Voltage AC: 110/220 VAC DC: 20-30 VDC Application Distance 48km Power Consumption/Weight 240W/45kg Environmental Operation: -40°C~+55°C Storage: -55°C~+71°C Humidity: 95% non condensing       2) KAN/GRC-512A(V) UHF 다중채널무전기     - 개요 기존 KAN/GRC-512(V) 무전기의 전송속도를 2Mbps에서 4Mbps로 향상시킨 장비로서, 진화적 개발 기법을 적용하여 개발하여 확장성이 가능하며 S/W 다운로드만으로도 성능개선이 가능한 SDR 기술을 적용한 장비이다.   - 주요기능 전자전(ECCM) 능력을 보유하고 있으며 첨단 기술에 의한 다양한 운용모드가 가능하다. 그리고 주파수 관리가 용이하고  동영상(화상회의) 전송도 가능하다. 원방/원격 운용을 할 수 있으며 자체 점검 및 진단 기능이 내장되어 있다. 이 장비는 최신 SDR 기술, S/W Downloadable 기술, 고속 및 광대역 도약 기술, 적응 및 이중송수신 구현 기술, 광대역 RF 기술, 고속 VTF 기술,  고속 주파수 합성 기술 등을 보유하고 있다.   - 주요 개선사항 기존 무전기와 호환 가능하며 동일신호대역폭에서 전송속도를 2Mbps에서 4Mbps로 성능을 개선시켰다. 또한 최신의 SDR 기술을 적용하여 3개의 모듈을 하나의 모듈로 통합하였다.         < 항공기 FM 무전기 >   1) ARC-900K 항공용 차기 FM무전기        항공용 FM 무전기       - 지상부대와 항공기, 항공기와 항공기간 주파수 도약방식으로 통화 가능한 항공기용 FM무전기       - 주파수 도약형, ECCM 능력 보유 - 데이타 장비 연동 - 소형, 경량 - 호밍, 자체 점검 기능 보유   항공기용 차기 FM무전기(ARC-900K)는 기존의 항공기용 무전기인 AN/ARC-114 및 FM 무전기로 사용하고 있는 AN/ARC-186의 대체용으로 개발하였으며, 1993년 탐색개발을 착수하여 현재 배치단계에 있는 무전기로서 지상부대의 차기 FM 무전기인 PRC-999K와 고정 및 도약방식으로 통신이 가능하며, 기존의 항공기용 FM무전기와도  고정운용으로 통화가능한 항공기용 VHF/FM무전기이다.   ARC-900K 제원 주파수 범위 : 30~88MHz 채널 간격 : 25KHz 예치 채널수 : 8개/수동1개 운용방식 : 고정/주파수 도약 중계 : 자동 중계 탐색 : 3개 채널 대전자전 기술 : 주파수 도약기법 변조방식 : 주파수 변조