shopkeeper/korean_wiki_content_only_120125 huggingface dataset:
이러한 인기 있는 디자인은 2018년 현재 여전히 일반적으로 사용되고 있으며, 호주에서 시작된 정회전 설계는 많은 공장 생산 자동차의 표준 FM 수신 안테나뿐만 아니라 기존의 기본적인 HF 및 VHF 이동 헬리컬 애프터마켓 스타일로 보편적으로 채택되었다. 광각 헬릭스의 또 다른 일반적인 용도는 대부분의 휴대용 VHF 및 UHF 라디오에서 볼 수 있는 소위 러버 덕 안테나에 있으며, 강철 또는 구리 도체를 복사 요소로 사용하고 일반적으로 BNC/TNC 스타일 또는 나사식 커넥터로 종단되어 빠르게 제거할 수 있다.
헬리컬 방송 안테나.
특수 정상 모드 헬리컬 안테나(사진 참조)는 VHF 및 UHF 대역의 텔레비전 방송국에서 송신 안테나로 사용된다. 이들은 스탠드오프 절연체 위에 장착된 관형 강철 기둥 주위에 나선형 도체로 구성된다. 요소는 중앙에서 연결된 두 개의 동일한 길이의 나선형, 즉 오른손 나선형과 왼손 나선형으로 구성된다. 막대와 그 아래 기둥 표면은 전파를 기둥에 수직으로 방사하는 누설 전송선로 역할을 한다. 안테나는 하단에서 급전되며, 다른 정상 모드 헬리컬과 달리 진행파 안테나로 작동하며, 에너지가 방사됨에 따라 전류의 진폭이 샤프트 위로 감소한다. 상단에서는 전류가 40 dB 감소하므로 반사가 거의 없다. 수직으로 방사하려면 각 턴의 길이가 파장의 배수여야 하며, 대부분의 안테나에서는 2파장이다. 안테나는 대역폭이 6-7%에 불과하므로 다른 주파수에 맞게 조정할 수 있도록 요소가 여러 개의 수직 "베이"로 나뉘며, 각 베이 사이에 위상 조정 "칼라"가 있어 타워 길이를 따라 위상을 일정하게 유지한다.
축 모드 헬리컬.
헬릭스 원주가 작동 파장에 가까울 때 안테나는 축 모드로 작동한다. 이는 비공명 진행파 안테나 모드로, 정상파 대신 전류 및 전압 파동이 송신 안테나에서는 급전점에서 헬릭스를 따라 위로, 수신 안테나에서는 헬릭스를 따라 급전점 방향으로 한 방향으로 이동한다. 안테나 축에 수직인 선형 편파파를 방사하는 대신, 안테나 끝에서 축을 따라 원편파 전파 빔을 방사한다. 방사 패턴의 주엽은 헬릭스 축을 따라 양쪽 끝에 있다. 지향성 안테나에서는 한 방향으로의 방사만 필요하므로 헬릭스의 다른 쪽 끝은 평평한 금속판 또는 스크린 반사기로 마감되어 파동을 앞으로 반사한다.
무선 전송에서 원형 편광은 동물 추적 및 우주선 통신과 같이 송수신 안테나의 상대적 방향을 쉽게 제어할 수 없거나 신호의 편광이 변할 수 있는 경우에 자주 사용되므로, 말단 방사 헬리컬 안테나가 이러한 응용 분야에 자주 사용된다. 대형 헬릭스는 만들기도 어렵고 조향 및 조준하기도 번거롭기 때문에 이 설계는 일반적으로 VHF에서 마이크로파까지의 고주파 대역에서만 사용된다.
안테나의 헬릭스는 오른손 또는 왼손의 두 가지 방향으로 꼬일 수 있으며, 전자는 일반적인 코르크 마개의 형태와 같다. 첫 번째 그림의 4-헬릭스 배열은 왼손 헬릭스를 사용하고, 다른 모든 그림은 오른손 헬릭스를 보여준다. 축 모드 헬리컬 안테나에서 헬릭스의 꼬임 방향은 방출되는 파동의 편파를 결정한다. 원편파를 설명하는 두 가지 상호 비호환적인 관례가 사용되므로, 헬리컬 안테나의 오른손잡이 또는 왼손잡이와 방출되는 원편파 방사 유형 간의 관계는 종종 모호하게 설명되는 방식으로 나타난다. 그러나 J.D. Kraus (헬리컬 안테나의 발명가)는 "왼손 헬릭스는 왼손 원편파에 반응하고, 오른손 헬릭스는 오른손 원편파에 반응한다(IEEE 정의)"고 말한다. IEEE는 편파의 방향을 다음과 같이 정의한다.
따라서 오른손 헬릭스는 오른손 편파 파동을 방사하며, 전파 방향을 볼 때 전기장 벡터가 시계 방향으로 회전한다.
헬리컬 안테나는 수평 또는 수직 편파와 같은 모든 종류의 선형 편광 신호를 수신할 수 있지만, 원편파 신호를 수신할 때는 수신 안테나의 손잡이 방향이 송신 안테나와 같아야 한다. 왼손 편파 안테나는 오른손 원편파 신호를 수신할 때 심각한 이득 손실을 겪으며 그 반대도 마찬가지이다.
헬릭스의 치수는 사용되는 전파의 파장 ()에 따라 결정되며, 이는 진동수에 따라 달라진다. 축 모드로 작동하려면 원주가 파장과 같아야 한다. 피치 각도는 13°여야 하며, 이는 원주의 0.23배의 피치 거리(각 턴 사이의 거리)를 의미한다. 즉, 코일 사이의 간격은 파장의 대략 1/4 ()여야 한다. 헬릭스의 턴 수는 안테나의 지향성을 결정한다. 턴 수가 많을수록 양쪽 끝(또는 접지판을 사용할 경우 한쪽 끝)의 축 방향 이득이 향상되지만, 다른 방향의 이득은 감소한다. 일 때 이득 방향이 끝이 아닌 측면으로 도넛 모양을 이루는 정상 모드로 더 많이 작동한다.
축 모드에서의 단자 온저항은 약 100~200 Ω 범위이다.
여기서 는 헬릭스의 원주이고 는 파장이다. 표준 50 또는 75 Ω 동축 케이블에 대한 임피던스 매칭 (일 때)은 종종 헬릭스와 접지판 사이의 임피던스 변환기 역할을 하는 1/4 파장 스트립라인 섹션으로 수행된다.
최대 지향성 이득은 대략 다음과 같다.
여기서 은 턴 수이고 S는 턴 사이의 간격이다. 대부분의 설계는 및 \ \text{degrees}&lt;/math&gt;
헬리컬 안테나의 이득은 반사기에 크게 좌우된다. 위의 고전적인 공식은 반사기가 원형 공진기(가장자리가 있는 원형 판) 형태이며 피치 각도가 이 유형의 반사기에 최적이라고 가정한다. 그럼에도 불구하고 이 공식들은 이득을 몇 dB 과대평가한다. 평평한 접지면에서 이득을 최대화하는 최적 피치는 3~10° 범위이며 와이어 반지름과 안테나 길이에 따라 달라진다.
전기 통신에서 마이크로스트립 안테나(microstrip antenna, printed antenna)는 일반적으로 인쇄 회로 기판(PCB)에 사진 석판술 기술을 사용하여 제작되는 안테나이다. 이는 일종의 내부 안테나이다. 주로 마이크로파 진동수에서 사용된다. 개별 마이크로스트립 안테나는 PCB 표면에 다양한 모양의 금속 박막 패치(패치 안테나)로 구성되며, 보드 반대편에는 금속 박막 접지면이 있다. 대부분의 마이크로스트립 안테나는 2차원 배열로 된 여러 개의 패치로 구성된다. 안테나는 일반적으로 박막 마이크로스트립 전송선로를 통해 송신기 또는 수신기에 연결된다. 무선 주파수 전류는 안테나와 접지면 사이에 인가되거나 (수신 안테나에서는 수신 신호가 생성된다) 한다. 마이크로스트립 안테나는 소비자 제품, 항공기 및 미사일 표면에 통합될 수 있는 얇은 평면형 프로파일, 인쇄 회로 기술을 사용한 손쉬운 제작, 안테나를 회로의 나머지 부분과 동일한 보드에 쉽게 통합할 수 있는 점, 그리고 마이크로파 집적회로와 같은 능동 소자를 안테나 자체에 추가하여 능동 안테나를 만들 수 있는 가능성 덕분에 최근 수십 년 동안 매우 인기를 얻었다.
패치 안테나는 그 기원에 따라 마이크로(매우 얇은/작은)와 스트립(날개/조각 모양)의 두 단어로 구성되며, 매우 얇거나 작은 날개/조각 모양을 가진 안테나의 한 종류로 정의된다.
가장 일반적인 마이크로스트립 안테나는 일반적으로 패치 안테나로 알려져 있다. 배열에서 패치를 구성 요소로 사용하는 안테나도 가능하다. 패치 안테나는 인쇄 회로 기판과 같은 절연 유전체 (물리학) 기판에 금속 트레이스에 안테나 요소 패턴을 에칭하여 제작되는 협대역, 광광선빔 안테나이며, 기판의 반대쪽에는 접지면을 형성하는 연속적인 금속층이 접합되어 있다. 일반적인 마이크로스트립 안테나의 모양은 정사각형, 직사각형, 원형, 타원형이지만, 어떤 연속적인 모양도 가능하다. 일부 패치 안테나는 유전체 기판을 사용하지 않고 유전체 스페이서를 사용하여 접지면 위에 장착된 금속 패치로 만들어진다. 그 결과 구조는 덜 견고하지만 더 넓은 대역폭 (신호 처리)을 가진다. 이러한 안테나는 매우 낮은 프로파일을 가지며 기계적으로 견고하고 차량의 곡선형 표면에 맞게 모양을 만들 수 있기 때문에 항공기 및 우주선의 외부에 장착되거나 이동 무선 통신 장치에 통합되는 경우가 많다.
마이크로스트립 안테나는 간단한 2차원 물리적 형상 때문에 제조 및 설계 비용이 상대적으로 저렴하다. 안테나의 크기가 공명 주파수에서의 파장에 직접적으로 연결되어 있기 때문에 일반적으로 UHF 및 그 이상의 주파수에서 사용된다. 단일 패치 안테나는 약 6~9 dBi의 최대 지향성 이득을 제공한다. 석판 인쇄 기술을 사용하여 단일 (대형) 기판에 패치 배열을 인쇄하는 것은 비교적 쉽다. 패치 배열은 약간의 추가 비용으로 단일 패치보다 훨씬 높은 이득을 제공할 수 있다. 매칭 및 위상 조정은 인쇄된 마이크로스트립 급전 구조를 통해 수행할 수 있으며, 이는 복사 패치를 형성하는 동일한 작업에서 이루어진다. 낮은 프로파일 안테나에서 고이득 배열을 만들 수 있는 능력은 패치 배열이 비행기 및 기타 군사 응용 분야에서 흔히 사용되는 이유 중 하나이다.
이러한 패치 안테나 배열은 동적 빔포밍 기능을 가진 위상배열 안테나를 쉽게 만드는 방법이다.
패치 안테나의 고유한 장점은 편광 다양성을 가질 수 있다는 것이다. 패치 안테나는 여러 급전 지점 또는 비대칭 패치 구조를 가진 단일 급전 지점을 사용하여 수직, 수평, 오른손 원형 (RHCP) 또는 왼손 원형 (LHCP) 편광을 갖도록 쉽게 설계될 수 있다. 이러한 독특한 특성 덕분에 패치 안테나는 다양한 요구 사항을 가질 수 있는 여러 유형의 통신 링크에 사용될 수 있다.
직사각형 패치.
가장 일반적으로 사용되는 마이크로스트립 안테나는 잘린 마이크로스트립 전송선처럼 보이는 직사각형 패치이다. 대략 반파장 길이이다. 공기를 유전체 기판으로 사용할 경우 직사각형 마이크로스트립 안테나의 길이는 자유 공간 파장의 약 절반이다. 안테나가 유전체를 기판으로 사용하면 기판의 상대 유전율이 증가함에 따라 안테나의 길이가 감소한다. 안테나의 공진 길이는 확장된 전기 "프린징 필드"로 인해 전기적 길이가 약간 증가하므로 약간 더 짧다. 마이크로스트립 안테나의 초기 모델은 복사 손실을 나타내기 위해 양 끝에 등가 부하를 가진 마이크로스트립 전송선 섹션이다.
마이크로스트립 안테나의 유전체 로딩은 복사 패턴과 임피던스 대역폭 모두에 영향을 미친다. 기판의 유전율이 증가하면 안테나 대역폭이 감소하여 안테나의 Q 인자가 증가하고 따라서 임피던스 대역폭이 감소한다. 이 관계는 안테나의 전송선 모델을 사용할 때는 즉시 따르지 않았지만, 1973년에 타츠오 이토와 라지 미트라가 도입한 캐비티 모델을 사용할 때 분명해진다. 직사각형 마이크로스트립 안테나의 복사는 한 쌍의 등가 슬롯으로 이해될 수 있다. 이 슬롯들은 배열로 작동하며 안테나가 공기 유전체를 가질 때 가장 높은 지향성을 가지며, 증가하는 상대 유전율을 가진 유전체 기판으로 대체될 때 감소한다.
반파장 직사각형 마이크로스트립 안테나는 중심을 따라 가상 단락면을 가진다. 이는 물리적 단락면으로 대체되어 쿼터파장 마이크로스트립 안테나를 만들 수 있다. 이를 때때로 하프 패치라고 부른다. 안테나는 단일 복사 가장자리(등가 슬롯)만 가지므로 안테나의 지향성/이득이 낮아진다. 복사 가장자리 간의 결합이 제거되었으므로 임피던스 대역폭은 반파장 전체 패치보다 약간 낮다.
또 다른 종류의 패치 안테나는 평면 역 F 안테나(PIFA)이다.
PIFA는 휴대폰(모바일 폰)에 내장형 구조로 흔히 사용된다.
이러한 안테나는 쿼터파장 하프패치 안테나에서 파생되었다. 하프패치의 단락면은 길이가 감소하여 공진 주파수를 낮춘다. 낮은 프로파일과 허용 가능한 SAR 특성을 제공한다.
이 안테나는 거꾸로 된 F자 모양을 닮았는데, 이것이 PIFA라는 이름을 설명한다. 무지향성 패턴을 가진 소형 안테나로 인기가 많다.
종종 PIFA 안테나는 다양한 셀룰러 대역에서 공진하도록 여러 개의 가지를 가진다. 일부 전화기에서는 접지된 기생 소자가 복사 대역폭 특성을 향상시키는 데 사용된다.
접힌 역방향 등각 안테나 (FICA)는 PIFA에 비해 몇 가지 장점이 있는데, 이는 더 나은 볼륨 재사용을 허용하기 때문이다.
결함 접지 구조(DGS) 통합 마이크로스트립 패치는 여러 목적으로 인기를 얻었다. 이 기술은 패치 아래 접지면에 '결함'이라고 불리는 소형 슬롯을 제한적으로 도입하며, 이는 원거리장 및 근거리장 특성을 향상시킬 잠재력을 가진다. 이것은 2005년 데바토시 구하에 의해 고안되고 도입되었으며 추가 구성 요소, 부피, 무게 또는 비용 없이 교차 편파 복사를 제어한다. 이 기술은 마이크로스트립 패치의 대각선 평면에서도 교차 편파 복사를 줄일 만큼 발전했다. DGS 기술은 대규모 마이크로스트립 배열에서 상호 결합을 줄여 레이더 빔의 스캔 블라인드 문제를 완화하는 데에도 효과적이다. DGS 기술은 공중 응용 분야에서 매우 매력적인 것으로 밝혀졌다.
AAAA 전지 (일반적으로 쿼드러플 A로 읽음)는 길이가 42.5 mm이고 직경이 8.3 mm이다. 알칼리 전지는 무게가 약 6.5g이며 1.5 V를 생산한다. 이 크기의 전지는 R8D425 (IEC) 및 25 (ANSI/NEDA)로 분류된다. 이 크기의 알칼리 전지는 듀라셀 유형 번호 MN2500 또는 MX2500 및 에너자이저 유형 번호 E96으로도 알려져 있다.
이 전지 크기는 주로 레이저 포인터, LED 펜라이트, 전원 공급 컴퓨터 스타일러스, 혈당 측정기, 소형 헤드폰 앰프와 같은 소형 기기에 사용되며, 마이크로소프트의 서피스 펜이 AAAA 전지를 사용하는 가장 대표적인 제품이다. 이 전지들은 AAA 또는 AA형 전지만큼 인기가 없으며, 그 결과 흔히 구할 수 없다.
일부 알칼리 9볼트 전지 모델에는 용접 탭으로 연결된 6개의 LR61 전지가 들어 있다. 이 전지들은 AAAA 전지와 유사하며, 더 짧음에도 불구하고 일부 장치에서 AAAA 전지 대신 사용할 수 있다.
보르네오 저지대 열대우림(Borneo lowland rain forests)은 동남아시아의 큰 섬인 보르네오섬에 있는 열대·아열대 습윤활엽수림 생물 군계 내의 생태지역이다. 약 15,000종의 식물, 380종의 조류, 그리고 여러 포유류 종을 품고 있다. 보르네오 저지대 열대우림은 벌목, 사냥, 상업적 토지 이용 전환으로 인해 면적이 계속 감소하고 있다.
위치와 설명.
보르네오 저지대 열대우림은 보르네오섬 면적의 약 57%에 해당하는 428,438제곱킬로미터에 걸쳐 펼쳐져 있다. 이 숲은 해발 1,000미터 아래 섬 대부분을 덮는다. 보르네오섬은 인도네시아, 말레이시아, 브루나이로 나뉘어 있으며, 저지대 열대우림은 이 세 국가 모두에 걸쳐 있다.
다른 생태지역도 보르네오 저지대 일부를 덮고 있는데, 보르네오 이탄 늪지 숲, 남서 보르네오 담수 늪지 숲, 순다랜드 황야 숲 등이 있다. 이들 다른 저지대 생태지역은 특정 토양 조건에서 형성되었으며 독특한 식물과 동물 군집의 서식지이다. 순다 대륙붕 맹그로브는 섬 해안을 따라 분포한다.
보르네오 고지대에는 보르네오 산지 열대우림이 있으며, 이는 숲 구조와 종 구성 모두에서 저지대 숲과 구별된다.
저지대는 기후(섬의 동쪽은 더 건조하다) 또는 큰 카푸아스강과 바리토강에 의해 구별되거나 분리되어 있으며, 이는 동물과 파충류가 섬을 자유롭게 퍼져나가는 것을 막는다.
보르네오 저지대는 안정적인 열대 우림 기후를 가지며, 연중 월별 강수량이 를 초과하고, 기온은 10°C 이상으로 거의 변동하지 않는다.
보르네오의 저지대는 세계에서 가장 풍부한 우림의 서식지이다. 이 기후는 약 10,000종의 식물(아프리카 대륙 전체보다 많다)에게 이상적인 성장 환경을 제공한다. 이들 중 약 2,000종의 난초과와 3,000종의 나무가 있으며, 이 중에는 267종의 딥테로카르프(딥테로카르푸스과)가 포함되어 있고, 그 중 155종은 보르네오 고유종이다. 이로 인해 보르네오섬은 딥테로카르프 다양성의 세계적인 중심지가 된다.
저지대 및 구릉지 숲을 포함한 혼합 딥테로카르프 숲이 주요 식물 군집이다. 숲은 24~36미터 높이의 활엽수림이며, 캐노피 위로 최대 65미터 높이의 우세한 나무들이 뻗어 있다. 딥테로카르프는 가장 흔한 우세종으로, 우세층의 최대 80%를 차지한다. 딥테로카르푸스속, 용뇌수속, 사라수속은 일반적으로 우세종인 반면, 딥테로카르프 속인 "Hopea"와 "Vatica"는 일반적인 캐노피 나무이다. "Koompassia excelsa"(Fabaceae)는 독특한 흰색 줄기를 가진 우세종 나무로 최대 85미터 높이까지 자랄 수 있다. 감람나무과와 사포테과의 나무들도 캐노피에서 흔하게 발견된다.
캐노피 아래에는 만경목과 착생 난초 및 양치식물로 덮인 그늘을 좋아하는 나무로 구성된 하층부가 있다. 하층부 나무는 일반적으로 대극과, 꼭두서니과, 뽀뽀나무과, 녹나무과, 육두구과에 속한다. 줄기꽃열매 – 나무줄기에 꽃과 열매를 맺는 나무 – 는 숲 두리안("Durio testudinarius")을 포함한 하층부 나무들 사이에서 흔하다. 임상층 식물에는 강한 냄새를 풍기는 기생 식물인 라플레시아 5종이 포함되며, 그 중 라플레시아 아르놀디는 너비가 1미터가 넘는 꽃을 피워 세계에서 가장 큰 꽃으로 알려져 있다.
산굴리랑반도와 사라왁의 석회암 고지대, 브루나이-사라왁 국경의 라비 언덕에도 고유한 식물 군집이 있다.
이 생태지역의 야생동물은 세계에서 가장 작은 다람쥐인 애기피그미다람쥐부터 아시아에서 가장 큰 육상 포유류인 아시아코끼리에 이르는 수많은 숲 동물들로 구성되어 있다. 여기에는 절멸위급종인 수마트라코뿔소, 멸종 위기에 처한 상징적인 보르네오오랑우탄, 12종의 다른 영장류, 보르네오수염돼지와 보르네오문착 사슴이 포함된다. 보르네오의 영장류는 다음과 같다: 세 종의 유인원(보르네오오랑우탄, 뮐러긴팔원숭이와 보르네오흰수염긴팔원숭이), 다섯 종의 랑구르, 남부돼지꼬리마카크, 긴꼬리마카크, 호스필드안경원숭이 (Tarsius bancanus), 보르네오늘보로리스 (Nycticebus borneanus), 카얀강늘보로리스 (Nycticebus kayan), 필리핀늘보로리스 (Nycticebus menagensis), 방카늘보로리스 (Nycticebus bancanus), 그리고 멸종 위기에 처한 코주부원숭이 (Nasalis larvatus)이다. 보르네오에는 호랑이가 없다. 육식동물로는 멸종 위기에 처한 보르네오구름표범 (Neofelis diardi borneensis), 태양곰 (Helarctos malayanus), 수달사향고양이 (Cynogale bennettii), 그리고 여러 다른 족제비과 및 사향고양이과 동물이 포함된다.
380종의 조류에는 8종의 코뿔새과, 18종의 딱따구리과, 13종의 팔색조과가 포함된다. 아종 고유종이 9종, 고유종이 2종 있는데, 검은눈썹개미잡이새 (Malacocincla perspicillata)와 흰관오색딱따구리 (Copsychus stricklandii)이다. 풍부한 파충류와 양서류 중에는 악어와 바다왕도마뱀 (Lanthanotus borneensis)이 있다. 숲의 소리는 낮과 밤에 따라 달라지는데, 다양한 조류와 동물들이 나와 먹이를 찾으며 돌아다니기 때문이다.
생물지리.
플라이스토세 빙하기 동안 보르네오섬 전체, 자와섬, 수마트라섬, 그리고 본토 인도차이나는 순다랜드라고 불리는 동일한 육괴의 일부였다. 이것은 식물과 동물이 한 지역에서 다른 지역으로 이동하는 것을 가능하게 했다. 현재 보르네오섬은 말레이반도와 여러 섬들로부터 분리되어 있지만, 여전히 많은 식물 및 동물 다양성을 공유하고 있으며, 술라웨시는 보르네오의 야생동물 종이 더 적다.
벌목과 천연림을 고무, 팜유, 산업용 목재 농장 및 소규모 농업으로 전환하면서 최근 수십 년 동안 심각한 산림 파괴가 발생했다. 보르네오섬은 지난 반세기 동안 열대우림의 절반 이상이 손실되었다. 1982~83년과 다시 1997~98년에 걸쳐 칼리만탄의 산불로 인해 팜유 재배를 위해 각각 약 의 숲이 사라졌다. 사바주에서는 말리아우 분지에서의 석유 및 석탄 탐사와 클리아스반도 습지 배수 또한 위협이 된다. 2001년, 세계자연기금(WWF)은 "현재의 서식지 파괴 추세가 계속된다면 2010년에는 보르네오에 남아있는 저지대 숲이 없을 것"이라고 예측했다. 이 예측이 완전히 실현되지는 않았지만, 2008년 IUCN 적색 목록은 2005년 예측을 인용하여 "현재의 삼림 파괴 속도가 계속된다면 보르네오섬의 숲 면적이 2005년 50%에서 2020년까지 3분의 1 미만으로 감소할 것으로 예상된다"고 보고했다.
생태지역의 6.267%가 보호 지역으로 지정되어 있다. 여기에는 다음이 포함된다:
안테나 배열, 안테나 어레이(antenna array) 또는 배열 안테나는 여러 개의 연결된 안테나가 하나의 안테나처럼 함께 작동하여 전파를 송수신하는 장치이다. 개별 안테나(요소라고 함)는 일반적으로 특정 위상 관계에 따라 요소에 전력을 공급하는 급전선을 통해 단일 수신기 또는 송신기에 연결된다. 각 개별 안테나에서 방출되는 전파는 결합되어 중첩되며, 원하는 방향으로 방출되는 전력을 강화하기 위해 합쳐지고(보강간섭), 다른 방향으로 방출되는 전력을 줄이기 위해 상쇄된다(상쇄간섭). 마찬가지로 수신에 사용될 때 개별 안테나의 개별 무선 주파수 전류는 수신기에서 올바른 위상 관계로 결합되어 원하는 방향에서 수신된 신호를 강화하고 원치 않는 방향에서 오는 신호를 상쇄한다. 더 정교한 배열 안테나는 여러 개의 송신기 또는 수신기 모듈을 가질 수 있으며, 각 모듈은 별도의 안테나 요소 또는 요소 그룹에 연결된다.
안테나 배열은 단일 요소로 달성할 수 있는 것보다 더 높은 이득(지향성), 즉 더 좁은 전파 빔을 달성할 수 있다. 일반적으로 사용되는 개별 안테나 요소의 수가 많을수록 이득이 높아지고 빔이 좁아진다. 일부 안테나 배열(군용 위상배열 레이더와 같은)은 수천 개의 개별 안테나로 구성된다. 배열은 더 높은 이득을 달성하고, 통신 신뢰도를 높이는 다이버시티(MIMO라고도 함)를 제공하고, 특정 방향에서 오는 간섭을 제거하고, 전파 빔을 전자적으로 조종하여 다른 방향을 가리키게 하며, 무선 방향 탐지에 사용될 수 있다.
안테나 배열이라는 용어는 일반적으로 수신기 또는 송신기에 연결된 여러 개의 동일한 급전부로 구성된 구동 배열을 의미한다. 기생 배열은 급전선에 연결된 단일 구동 요소와 기생 요소라고 불리는 다른 요소들로 구성된다. 이는 일반적으로 야기 안테나의 다른 이름이다.
위상배열은 일반적으로 전자 스캔 배열을 의미한다. 즉, 각 개별 요소가 컴퓨터로 제어되는 위상 변환기를 통해 송신기 또는 수신기에 연결된 구동 배열 안테나이다. 전파 빔은 안테나를 움직이지 않고도 넓은 각도에 걸쳐 어떤 방향으로든 즉시 전자적으로 조종될 수 있다. 그러나 "위상배열"이라는 용어는 때때로 일반 배열 안테나를 의미하는 데 사용되기도 한다.
레일리 기준에 따르면 안테나의 지향성, 즉 방출하는 전파 빔의 각도 폭은 전파의 파장을 안테나의 폭으로 나눈 값에 비례한다. 쿼터 파장 안테나 및 하프 파장 다이폴과 같이 파장 정도 크기의 작은 안테나는 이득이 많지 않다. 즉, 넓은 각도로 전파를 방출하는 무지향성 안테나이다. 전파를 좁은 빔으로 방출하는 지향성 안테나(고 이득 안테나)를 만들기 위해서는 두 가지 일반적인 기술을 사용할 수 있다.
첫 번째 기술은 반사를 이용하는 것인데, 파라볼라 안테나나 혼 안테나와 같은 큰 금속 표면이나 유전체 렌즈에 의한 굴절을 이용하여 전파의 방향을 변경하고, 단일 저이득 안테나에서 나오는 전파를 빔으로 집중시키는 방식이다. 이 유형을 개구면 안테나라고 한다. 파라볼라 안테나는 이러한 유형의 안테나의 예시이다.
두 번째 기술은 동일한 송신기 또는 수신기에서 급전되는 여러 안테나를 사용하는 것으로, 이를 배열 안테나 또는 안테나 배열이라고 한다. 송신 안테나의 경우 특정 지점에서 수신되는 전자기파는 각 안테나 요소에서 나오는 전자기파의 벡터 합이다. 전류가 적절한 위상으로 안테나에 공급되면 간섭 현상으로 인해 개별 안테나에서 나오는 구형파가 배열 전면에서 결합(중첩)하여 평면파, 즉 특정 방향으로 진행하는 전파 빔을 생성한다. 개별 안테나에서 나오는 파동이 동위상으로 도달하는 방향에서는 파동이 합쳐져(보강간섭) 방출되는 전력을 강화한다. 개별 파동이 역위상으로 도달하는 방향에서는 한 파동의 정점이 다른 파동의 골과 일치하여 파동이 상쇄되어(상쇄간섭) 해당 방향으로 방출되는 전력이 감소한다. 마찬가지로 수신할 때 원하는 방향에서 수신된 전파로부터 개별 안테나가 수신하는 진동 전류는 동위상이며 수신기에서 결합될 때 서로 강화되는 반면, 다른 방향에서 수신된 전파로부터 오는 전류는 역위상이며 수신기에서 결합될 때 서로 상쇄된다.
이러한 안테나의 방사 패턴은 한 방향으로 강한 빔, 즉 주엽과 여러 약한 빔(서로 다른 각도로 측엽이라고 불림)으로 구성되며, 이는 일반적으로 원치 않는 방향으로의 잔류 복사를 나타낸다. 안테나의 폭이 넓고 구성 안테나 요소의 수가 많을수록 주엽은 좁아지고, 달성할 수 있는 이득은 높아지며, 측엽은 작아진다.
안테나 요소가 동위상으로 급전되는 배열은 브로드사이드 배열이다. 주엽은 요소 평면에 수직으로 방출된다.
가장 큰 배열 안테나는 전파천문학 분야에서 사용되는 전파 간섭계로, 대형 파라볼라 안테나로 구성된 여러 전파망원경이 함께 안테나 배열로 연결되어 더 높은 분해능을 달성한다. 개구 합성이라는 기술을 사용하면 이러한 배열은 안테나 사이의 거리에 해당하는 직경을 가진 안테나의 분해능을 가질 수 있다. 초장기선 간섭계 (VLBI)라는 기술에서는 여러 대륙의 접시 안테나가 연결되어 수천 마일 크기의 "배열 안테나"를 만들었다.
대부분의 배열 안테나는 구성 안테나 축이 방사 방향과 어떻게 관련되는지에 따라 두 가지 클래스로 나눌 수 있다.
위상배열과 같이 이 두 범주에 속하지 않는 배열도 있으며, 이 경우 방사 방향은 안테나 축에 대해 다른 각도를 이룬다.
배열 안테나는 요소 안테나의 배치 방식에 따라 분류할 수도 있다.
주기적 배열.
직교 데카르트 좌표계의 x축을 따라 요소가 배열된 선형 배열을 고려해보자. 방사체는 동일한 공간 방향과 전계에 대해 동일한 편파를 갖는다고 가정한다. 이를 기반으로 배열 계수는 다음과 같이 쓸 수 있다.
여기서 formula_2은 안테나 요소의 개수이고, formula_3는 파수이며, formula_4과 formula_5(미터 단위)은 각각 n번째 방사체의 복소 여기 계수와 위치이며, formula_6로, formula_7와 formula_8는 각각 천정각과 방위각이다. 인접 요소 사이의 간격이 일정하면 formula_9로 쓸 수 있으며, 이 배열은 주기적이라고 한다. 배열은 공간적으로(물리적으로)나 변수 formula_10 모두에서 주기적이다. 예를 들어, formula_11이고 formula_12가 파장일 경우, 배열 계수의 크기는 formula_10 도메인에서 formula_14와 같은 주기를 갖는다. formula_10가 보조 변수라는 점을 강조할 가치가 있다. 실제로 물리적인 관점에서 방사 목적에 관심 있는 formula_10 값은 formula_17 구간에 속하며, 이는 formula_7와 formula_8 값과 관련된다. 이 경우 구간 [-1,1]을 가시 공간(visible space)이라고 한다. 나중에 보여지듯이 formula_10 변수의 정의가 변경되면 가시 공간의 범위도 그에 따라 변경된다.
이제 여기 계수가 양의 실수 변수라고 가정한다. 이 경우, formula_10 도메인에서 배열 계수 크기는 formula_22에서 최대값을 갖는 주엽(mainlobe)과, 주엽보다 낮은 여러 개의 2차엽(secondary lobes) 즉 측엽(sidelobes) 및 주엽 복사본인 그레이팅 로브(grating-lobes)를 갖는다. 그레이팅 로브는 송신 및 수신 모두에서 단점의 원인이 된다. 실제로 송신 시에는 원치 않는 방향으로의 방사로 이어질 수 있으며, 수신 시에는 주엽 영역으로 들어오는 원하는 신호가 다양한 그레이팅 로브 영역으로 들어오는 다른 신호(원치 않는 간섭 신호)에 의해 강하게 방해될 수 있기 때문에 모호성의 원인이 될 수 있다. 따라서 주기적 배열에서는 그레이팅 로브가 (가시 공간에) 나타나는 것을 방지하기 위해 인접 방사체 사이의 간격이 특정 값을 초과해서는 안 된다. 예를 들어, 앞에서 본 것처럼 formula_11의 첫 번째 그레이팅 로브는 formula_24에서 발생한다. 따라서 이 경우 그레이팅 로브가 [-1,1] 구간 밖에 있으므로 문제가 없다.
비주기적 배열.
위에서 보았듯이 인접 방사체 사이의 간격이 일정할 때 배열 인자는 회절 빔의 존재로 특징지어진다. 문헌에서는 배열 인자의 주기성을 파괴하기 위해서는 배열 자체의 기하학적 구조 또한 비주기적으로 만들어야 함이 충분히 입증되었다. 방사체의 위치를 서로 비례하지 않도록 조절할 수 있다. 위치 또한 추가적인 자유도(미지수)를 나타내는 배열을 합성하기 위해 여러 방법이 개발되었다. 결정론적 및 확률론적 방법론이 모두 존재한다. 비주기적 배열의 확률론적 이론은 충분히 체계화된 이론으로, 강력한 일반 방법론적 기반을 가지고 있으므로, 먼저 그 특성을 설명하는 데 집중해보자.
방사체의 위치 formula_25가 전체 배열 개구부와 일치하는 지지대를 갖는 독립적이고 동일하게 분포된 확률 변수라고 가정한다. 결과적으로 배열 인자는 확률 과정이며, 그 평균은 다음과 같다.
안테나 배열의 설계.
고정된 방사 패턴을 제공하는 안테나 배열에서 급전망은 안테나 배열의 일부로 간주될 수 있다. 따라서 안테나 배열은 단일 포트를 갖는다. 배열의 각 요소의 위상이 적절하다면 좁은 빔을 형성할 수 있다. 또한, 각 요소가 받는 여기 진폭(방출 시)이 잘 선택되면, 지정된 패턴에 근사하는 방사 패턴을 갖는 단일 포트 배열을 합성할 수 있다. 배열 패턴 합성을 위한 많은 방법이 개발되었다. 고려해야 할 추가적인 문제는 매칭, 방사 효율 및 대역폭이다.
전자적으로 조향 가능한 안테나 배열의 설계는 다르다. 왜냐하면 각 요소의 위상을 변경할 수 있고, 각 요소의 상대 진폭도 변경할 수 있기 때문이다. 여기서 안테나 배열은 다중 포트를 가지므로, 매칭 및 효율성 문제는 단일 포트의 경우보다 더 복잡하다. 또한, 매칭 및 효율성은 안테나 간의 상호 작용을 무시할 수 있는 경우를 제외하고는 여기(excitation)에 따라 달라진다.
공간 다이버시티 및 공간 멀티플렉싱(다른 유형의 MIMO 무선 통신)에 사용되는 안테나 배열은 항상 다중 포트를 갖는다. 이는 방출 시 독립적인 여기를 수신하고, 수신 시에는 어느 정도 독립적인 신호를 전달하기 위한 것이다. 이 경우에도 매칭 및 효율성 문제는 복잡하며, 특히 모바일 장치의 안테나 배열의 경우(참조 의 10장 참조) 안테나 배열 주변 환경이 동작에 영향을 미치고 시간이 지남에 따라 변동하기 때문이다. 적절한 매칭 메트릭 및 효율성 메트릭은 최악의 여기 가능성을 고려한다.
C 전지(C battery, C 사이즈 전지 또는 R14 전지)는 일반적으로 장난감, 손전등, 악기 등 중간 정도의 전력 소모가 있는 기기에 사용되는 표준 크기의 건전지이다.
2007년 기준으로 C 전지는 미국에서 알칼라인 1차 전지 판매량의 4%를 차지했다. 2008년 스위스에서는 C 전지가 1차 전지 판매량의 5.4%를, 2차 전지(충전식) 판매량의 3.4%를 차지했다.
C 전지는 길이 , 직경 이다.
C형 전지의 전압과 용량은 전지 화학 및 방전 조건에 따라 달라진다. 공칭 전압은 1.5V이다. 알칼라인 C 전지는 최대 8000 mAh의 저장 용량을 가지며, 충전식 NiMH C 전지는 최대 6000 mAh를 저장할 수 있다. 아연-탄소 C 전지는 일반적으로 최대 3800 mAh를 저장한다. AAA 및 AA 전지에 비해 C 전지의 저장 용량은 상당히 높다.
D 전지와 마찬가지로 C 전지 크기는 1920년대부터 표준화되었다. AA, AAA, N 크기는 1950년대부터 일반적으로 사용되어 왔다. 이는 손전등용으로 유사한 크기였던 구형 No. 1 건전지에서 유래되었으며, 원래 아연 케이스는 빗자루 손잡이 주위에 형성되었다.
C 전지는 현재 ANSI 전지 명명법 표준에서 "14"로 불리며, IEC 표준에서는 "R14"로 지정된다.
D 전지(D battery, D 셀 또는 IEC R20)는 표준화된 크기의 건전지이다. D 셀은 양쪽 끝에 전기 접점이 있는 원통형이며, 양극 끝에는 융기된 부분이 있다. D 전지는 일반적으로 대형 손전등, 수신기 및 송신기와 같이 높은 전류 소모가 필요한 장치나 연장된 작동 시간이 필요한 기타 장치에 사용된다. D 셀은 충전식 또는 비충전식일 수 있다. 단자 전압과 용량은 셀의 화학적 구성에 따라 달라진다.
내셔널 카본 컴퍼니는 1898년에 최초의 D 셀을 출시했다. 더 작은 셀이 보편화되기 전에는 D 셀이 손전등 전지로 널리 알려졌다. 이 전지에 대한 미군 지정은 제2차 세계 대전 이전부터 BA-30이었다. 제2차 세계 대전 중에는 미 해군에 의해 Type C 전지로 지정되었는데, 이는 더 작은 C 셀 전지(BA-42)와의 혼동을 야기했다.
2007년에 D 전지는 미국에서 알칼리 일차 전지 판매(수량 기준)의 8%를 차지했다. 2008년에 스위스의 D 전지 구매량은 일차 전지 판매의 3.4%, 이차(충전식) 전지 판매의 1.4%에 달했다.
크기와 용량.
D 전지는 공칭 직경이 33.2 ± 1 mm (1.3인치)이다.
총 길이는 61.5mm (2.42인치)이다.
전지 용량.
전지의 용량은 셀의 화학적 구성과 전류 소모량에 따라 달라진다. 듀라셀 브랜드는 알칼리 D 셀의 성능을 25mA 소모 시 약 20,000 mAh, 그러나 500mA 소모 시 약 10,000 mAh로 평가한다. 이러한 효과는 NiMH 화학을 사용하는 셀에서는 덜 두드러지며, NiCd 셀에서는 거의 나타나지 않는다. 시중에서 흔히 볼 수 있는 D형 충전식 셀 중 다수는 실제로는 D 크기 홀더에 들어있는 서브 C 셀이다.
N 전지(N battery) 또는 N 셀은 표준 크기의 건전지이다. N 전지는 각 끝에 전기 접점이 있는 원통형이며, 양극 끝에는 위쪽에 돌기가 있다. 이 전지는 길이가 이고 지름이 이며, AA 전지 길이의 약 5분의 3이다.
N-셀 전지는 버제스 배터리 컴퍼니가 설계했으며 Z 전지(AA 전지) 및 7번 전지(AAA 전지)를 포함한 더 작은 전지 시리즈의 일부였다.
이 유형의 망간 건전지는 IEC 표준에 따라 R1으로 지정된다. 마찬가지로 이 유형의 알칼리 전지는 LR1으로 지정된다. ANSI는 이 전지를 알칼리 및 망간 건전지 화학에 대해 각각 910A 및 910D로 지정한다. 에너자이저는 이 유형을 E90이라고 부른다.
같은 크기의 수은 전지는 독성 때문에 더 이상 생산되지 않는다. 말로리 RM401, 듀라셀 RM-401, IEC-MR1 등 이전 수은 전지는 알칼리 코닥 KN으로 대체되었다.
충전식 N-크기 전지도 니켈-카드뮴 전지(KR1) 및 니켈-금속 수소화물 전지(HR1) 화학으로 제공된다. 그러나 이들은 다른 충전식 크기보다 훨씬 덜 흔하다. 충전식 N-시리즈 전지는 임시 어댑터(예: 작은 금속 슬러그 또는 스프링)를 사용하여 AA 충전기에서 충전할 수 있다. 일부 범용 배터리 충전기(스프링 장착 접점 포함)도 N 크기 배터리를 충전할 수 있다.
이 크기 전지의 일반적인 용도는 일부 소형 손전등, 무선 포켓 무선호출기 수신기, 원격 제어 도어 차임, 혈당 측정기, 작은 탁상 시계, 무선 마이크로폰, 레이저 포인터, 일부 빈티지 계산기, 일부 슬롯카, 필름 카메라 및 작은 바이브레이터 (성 도구)를 포함한다. 그러나 기술이 발전함에 따라 이러한 장치 중 다수는 이제 단추형 전지로 작동한다.
N-셀 전지는 12V 출력을 가진 A23 전지와 비슷한 크기이다.
플리커 노이즈(flicker noise)는 1/f 전력 스펙트럼 밀도를 갖는 전자 노이즈의 한 종류이다. 따라서 이 용어들은 더 넓은 정의를 가지고 있지만, 종종 1/"f" 노이즈 또는 분홍색 잡음이라고 불린다. 이는 거의 모든 전자 장치에서 발생하며, 전도체 채널의 불순물, 베이스 전류로 인한 트랜지스터의 캐리어 생성 및 재결합 노이즈 등 다양한 다른 효과와 함께 나타날 수 있다.
전류 또는 전압의 1/f 노이즈는 일반적으로 직류와 관련이 있는데, 이는 저항 변동이 옴의 법칙에 의해 전압 또는 전류 변동으로 변환되기 때문이다. 직류가 흐르지 않는 저항에서도 1/f 성분이 있는데, 이는 저항을 변조하는 온도 변동 때문일 가능성이 높다. 이 효과는 망가닌에서는 나타나지 않는데, 이는 망가닌이 무시할 수 있는 저항의 온도 계수를 가지고 있기 때문이다.
전자 장치에서는 저주파 현상으로 나타나는데, 이는 고주파가 다른 소스의 백색 잡음에 의해 가려지기 때문이다. 그러나 발진기에서는 저주파 노이즈가 혼합되어 반송파 주파수에 가까운 주파수까지 올라갈 수 있으며, 이는 발진기 위상 잡음을 초래한다.
총 노이즈에 대한 플리커 노이즈의 기여는 플리커 노이즈가 지배적인 저주파 영역과 평탄한 백색 노이즈 스펙트럼이 지배적인 고주파 영역 사이의 코너 주파수 fc로 특징지어진다. MOSFET은 높은 fc를 가지며 (GHz 범위에 있을 수 있음), JFET와 BJT는 약 1 kHz 정도의 낮은 fc를 가진다. 그러나 JFET는 일반적으로 BJT보다 저주파에서 더 많은 플리커 노이즈를 나타내며, 플리커 노이즈에 대해 선택되지 않은 JFET에서는 fc가 수 kHz에 달할 수 있다.
이것은 일반적으로 가우시안 분포를 가지며 시간 가역적이다. 저항기와 FET에서는 선형 메커니즘에 의해 생성되지만, BJT와 다이오드에서는 비선형 메커니즘에 의해 생성된다.
MOSFET의 플리커 노이즈 전압의 스펙트럼 밀도는 주파수 f의 함수로 formula_1로 모델링되는 경우가 많으며, 여기서 K는 공정 의존 상수이고, formula_2는 산화물 전기 용량이며, W와 L은 각각 채널 폭과 길이다. 이는 경험적 모델이며 일반적으로 지나친 단순화로 생각된다.
플리커 노이즈는 탄소 피막 저항기와 후막 저항기에서 발견되며, 모든 저항에 존재하는 열잡음 수준보다 전체 노이즈 수준을 증가시키므로 초과 노이즈라고 불린다. 이와 대조적으로, 권선형 저항기는 플리커 노이즈가 가장 적다. 플리커 노이즈는 직류의 수준과 관련이 있으므로, 전류가 낮게 유지되면 열 노이즈가 저항의 주요 효과가 되며, 주파수 창에 따라 사용되는 저항기의 유형이 노이즈 수준에 영향을 미치지 않을 수 있다.
전압 또는 전류에서 1/f 노이즈 스펙트럼의 측정은 다른 유형의 노이즈 측정과 동일한 방식으로 수행된다. 샘플링 스펙트럼 애널라이저는 노이즈에서 유한 시간 샘플을 취하고 FFT 알고리즘으로 푸리에 변환을 계산한다. 그런 다음 푸리에 스펙트럼의 제곱 절대값을 계산한 후, 이 샘플링 과정을 충분히 많은 횟수만큼 반복하여 평균값을 계산한다. 결과 패턴은 측정된 노이즈의 전력 밀도 스펙트럼에 비례한다. 그런 다음 유한 시간 샘플의 지속 시간과 1 정도의 수치 상수로 정규화하여 정확한 값을 얻는다. 이 절차는 유한 시간 샘플의 지속 시간의 역수(저주파 끝)와 노이즈의 디지털 샘플링 속도(고주파 끝)에 의해 결정되는 주파수 창 내에서만 올바른 스펙트럼 데이터를 제공한다. 따라서 얻은 전력 밀도 스펙트럼의 상위 및 하위 반 데카드는 일반적으로 스펙트럼에서 제거된다. 좁게 필터링된 대역을 신호에 걸쳐 스윕하는 기존 스펙트럼 애널라이저는 협대역 기기이므로 신호 대 잡음비(SNR)가 우수하다. 이러한 기기는 플리커 노이즈를 완전히 측정하기에 충분히 낮은 주파수에서 작동하지 않는다. 샘플링 기기는 광대역이므로 노이즈가 높다. 여러 샘플 트레이스를 가져와 평균화함으로써 노이즈를 줄인다. 기존 스펙트럼 애널라이저는 협대역 획득으로 인해 여전히 더 나은 SNR을 가진다.
계측 및 측정에서 제거.
DC 측정의 경우 1/f 노이즈는 특히 문제가 될 수 있는데, 이는 저주파에서 매우 중요하며, DC에서 적분/평균화 시 무한대에 가까워지는 경향이 있기 때문이다. 매우 낮은 주파수에서는 노이즈가 드리프트로 변하는 것으로 생각할 수 있지만, 드리프트를 유발하는 메커니즘은 일반적으로 플리커 노이즈와는 다르다.
강력한 한 가지 기술은 관심 신호를 더 높은 주파수로 이동시키고 위상 감지 검출기를 사용하여 측정하는 것이다. 예를 들어, 관심 신호는 주파수로 초핑될 수 있다. 이제 신호 체인은 DC 신호가 아닌 AC 신호를 전달한다. AC 결합 단계는 DC 성분을 필터링하여 플리커 노이즈도 감쇠시킨다. AC 신호의 피크를 샘플링하는 동기 검출기는 원래 DC 값과 동일하다. 즉, 먼저 저주파 신호는 고주파 캐리어로 곱하여 고주파로 이동하고, 플리커 노이즈의 영향을 받는 장치에 전달된다. 장치의 출력은 동일한 캐리어로 다시 곱해져서 이전 정보 신호가 기저대역으로 돌아오고, 플리커 노이즈는 더 높은 주파수로 이동되어 쉽게 필터링될 수 있다.
버스트 노이즈(burst noise)는 반도체 및 초박막 게이트 산화막에서 발생하는 전자 노이즈의 한 종류이다. 랜덤 텔레그래프 노이즈 (RTN), 팝콘 노이즈, 임펄스 노이즈, 이중 안정 노이즈 또는 랜덤 텔레그래프 신호 (RTS) 노이즈라고도 불린다.
이 노이즈는 무작위적이고 예측 불가능한 시간에 두 개 이상의 불연속적인 전압 또는 전류 레벨(최대 수백 마이크로볼트) 사이에서 갑작스러운 계단식 전이를 특징으로 한다. 오프셋 전압 또는 전류의 각 변화는 종종 수 밀리초에서 수 초 동안 지속되며, 오디오 스피커에 연결하면 팝콘 튀는 소리처럼 들린다.
버스트 노이즈는 초기 점 접촉 다이오드에서 처음 관찰되었으며, 그 후 최초의 반도체 연산 증폭기 중 하나인 709의 상용화 과정에서 재발견되었다. 모든 발생을 설명할 수 있는 단일 버스트 노이즈 발생원은 이론화되지 않았지만, 가장 일반적으로 언급되는 원인은 박막 계면 또는 벌크 반도체 결정의 결함 지점에서 전하 운반자의 무작위적인 포획 및 방출이다. 이러한 전하가 트랜지스터 성능에 상당한 영향을 미치는 경우(예: MOS 게이트 아래 또는 바이폴라 베이스 영역), 출력 신호가 상당할 수 있다. 이러한 결함은 중 이온 주입과 같은 제조 공정이나 표면 오염과 같은 의도치 않은 부작용으로 인해 발생할 수 있다.
개별 연산 증폭기는 특정 응용 분야에서 노이즈 양을 최소화하기 위해 피크 검출기 회로를 사용하여 버스트 노이즈에 대한 스크리닝을 할 수 있다.
버스트 노이즈는 두 가지 뚜렷한 값 사이를 불연속적으로 점프하는 마르코프 연속 시간 확률 과정인 텔레그래프 과정을 통해 수학적으로 모델링된다.
음향학에서 소음 측정 또는 노이즈 측정(noise measurement)은 환경 소음을 측정하거나 직장 내 소음을 측정하는 것을 목적으로 할 수 있다. 응용 분야에는 건설 현장, 항공기 소음, 도로 소음, 엔터테인먼트 장소 및 주변 소음 모니터링이 포함된다. 소음의 정의 중 하나는 모든 "원치 않는 소리"를 포함한다. 음량 수준이 충분히 높은 강도에 도달하면, 원하든 원치 않든 소리가 청력에 손상을 줄 수 있다. 환경 소음 모니터링은 교통 (예: 자동차, 항공기, 기차), 산업 (예: 기계) 및 레크리에이션 활동 (예: 음악)으로 인해 야외 환경에서 발생하는 소음을 측정하는 것이다. 환경 소음 모니터링을 규제하는 법률 및 제한은 국가마다 다르다.
적어도 소음은 성가시거나 불쾌할 수 있으며 인간 또는 동물의 삶의 활동이나 균형을 방해하여 공격성, 고혈압 및 스트레스 수준을 증가시킬 수 있다. 극단적으로는 과도한 수준 또는 기간의 소음은 청각 장애, 귀울림, 수면 장애, 혈압 상승, 스트레스 증가 및 혈관 수축, 그리고 관상동맥질환 발생률 증가와 같은 장기적인 부정적인 건강 영향을 미칠 수 있다. 동물에게 소음은 포식자 또는 먹이 감지 및 회피를 변경하고, 번식 및 항해를 방해하며, 영구적인 귀울림 및 청각 장애에 기여하여 사망 위험을 증가시킬 수 있다.
환경 소음에 대처하기 위한 다양한 개입이 가능하다. 도로 소음은 방음벽 사용, 차량 속도 제한, 도로 표면 질감 변경, 중장비 차량 제한, 제동 및 가속을 줄이기 위한 차량 흐름을 원활하게 하는 교통 통제 사용, 타이어 설계를 통해 줄일 수 있다. 항공기 소음은 더 조용한 제트 엔진 사용, 비행 경로 변경 및 공항 주변 주민들을 위한 시간대 고려를 통해 줄일 수 있다. 산업 소음은 산업 장비 재설계, 충격 방지 장치 및 작업장 내 물리적 장벽을 통해 해결된다.
소음은 소음원에서 소음계를 사용하여 측정할 수 있다. 또는 조직이나 회사는 소음량계를 통해 작업장에서 환경 소음에 대한 개인의 노출을 측정할 수 있다. 이러한 방법 중 하나를 사용하여 측정한 값은 아래 표준에 따라 평가된다.
오디오 시스템 및 방송.
소음 측정은 백색 잡음 또는 기타 특수 형태의 시험 신호를 사용하는 시험 절차의 일부일 수도 있다. 오디오 시스템 및 방송에서는 서로 다른 장치 및 신호 경로를 비교할 수 있도록 주관적으로 유효한 결과를 얻기 위해 특정 방법이 사용된다. 이는 생성되는 소음의 불일치한 스펙트럼 분포 및 시간적 특성과는 관계없이 적용된다. 특히 ITU-R 468 잡음 가중치는 이 목적을 위해 특별히 고안되었으며 전문 오디오 및 방송 측정에 널리 사용된다.
소음 측정에는 목표나 초점이 다른 여러 가지 표준이 있다.
소음 제어, 노이즈 제어, 노이즈 컨트롤(noise control) 또는 소음 완화(noise mitigation)는 소음 공해를 줄이거나 실외 또는 실내에서 발생하는 소음의 영향을 줄이기 위한 일련의 전략이다.
소음 완화 또는 감쇠의 주요 영역은 교통 소음 제어, 건축 설계, 용도지역 코드를 통한 도시 계획, 및 직업 소음 제어이다. 도로 소음과 항공기 소음은 환경 소음의 가장 만연한 원인이다. 사회 활동은 증폭된 소리와 음악을 특징으로 하는 엔터테인먼트 장소 근처의 실내외 지역에 거주하거나 해당 지역을 점유하는 인구의 건강에 지속적으로 영향을 미치는 소음 수준을 발생시킬 수 있으며, 이는 효과적인 소음 완화 전략에 상당한 어려움을 준다.
실내 소음 수준을 다루기 위해 다양한 기술이 개발되었으며, 이 중 다수는 지역 건축법규에 의해 장려된다. 최상의 프로젝트 설계의 경우, 기획자는 설계공학자와 협력하여 도로 설계와 건축 설계의 균형을 검토하도록 권장된다. 이러한 기술에는 외벽, 방화벽, 바닥 및 천장 조립체의 설계가 포함되며, 또한 오디토리엄, 연주회장, 엔터테인먼트 및 사교 장소, 식사 공간, 오디오 녹음실 및 회의실과 같은 특수 목적실의 잔향을 감쇠시키는 수많은 특수 수단이 있다.
이러한 기술 중 다수는 방음벽을 구축하거나 내부 공간에 흡음 라이너를 사용하는 재료 과학 응용 분야에 의존한다. 산업 소음 제어는 산업 기계로부터의 소음 격리 및 작업자의 작업장 보호를 위한 특정 방법에 중점을 둔 내부 건축 소음 제어의 하위 집합이다.
사운드 마스킹은 특정 소음의 방해를 줄이기 위해 노이즈를 능동적으로 추가하는 것으로, 방음의 반대이다.
표준, 권장 사항 및 지침.
각 조직은 소음 제어 조치를 시행하기 전에 작업자가 노출될 수 있는 소음 수준에 대한 자체 표준, 권장 사항/지침 및 지시를 가지고 있다.
미국 산업안전보건청 (OSHA).
OSHA의 요건에 따르면, 작업자가 8시간 시간 가중 평균 (TWA)으로 90 dBA를 초과하는 소음 수준에 노출될 경우, 작업장에 행정적 통제 및 새로운 공학적 통제를 구현해야 한다. OSHA는 또한 충격 소음과 충격 소음이 140 dB 피크 음압 레벨 (SPL)을 넘지 않도록 제어되어야 한다고 요구한다.
광산 안전 보건 기구 (MSHA).
MSHA는 광부가 90 dBA TWA를 초과하는 수준에 노출될 때 작업장에 행정적 및 공학적 통제를 구현해야 한다고 요구한다. 소음 수준이 115 dBA를 초과할 경우, 광부는 청력 보호구를 착용해야 한다. 따라서 MSHA는 소음 수준이 115 dB TWA 미만으로 줄여야 한다고 요구한다. 소음 제어 의사 결정을 위한 소음 수준 측정은 90 dBA에서 140 dBA까지의 모든 소음을 통합해야 한다.
연방 철도 관리국 (FRA).
FRA는 8시간 TWA 동안 소음 노출이 90 dBA를 초과할 경우 작업자의 소음 노출을 줄여야 한다고 권고한다. 소음 측정은 80 dBA에서 140 dBA까지의 간헐적, 연속적, 충격, 충동 소음을 포함한 모든 소음을 통합해야 한다.
미국 국방부.
국방부 (DoD)는 소음 수준을 주로 공학적 통제를 통해 제어할 것을 제안한다. 국방부는 모든 정지 소음을 85 dBA 미만으로 줄이고, 충격 소음을 140 dB 피크 SPL 미만으로 줄여야 한다고 요구한다. TWA 노출은 국방부의 요구 사항에 고려되지 않는다.
유럽 의회 및 이사회 지침.
유럽 의회 및 이사회 지침은 행정적 및 공학적 통제를 사용하여 소음 수준을 줄이거나 제거해야 한다고 요구한다. 이 지침은 8시간 동안 80 dBA에 135 dB 피크 SPL의 낮은 노출 조치 수준과 8시간 동안 85 dBA에 137 피크 dBSPL의 높은 노출 조치 수준을 요구한다. 노출 한계는 8시간 동안 87 dBA에 140 피크 dBSPL이다.
소음 제어 접근법.
소음 제어를 위한 효과적인 모델은 볼트(Bolt)와 인가드(Ingard)의 소음원, 경로, 수신기 모델이다. 유해 소음은 소음원에서 소음 출력을 줄이고, 소음이 청취자에게 전달되는 경로를 최소화하며, 소음을 감쇠시키기 위한 장비를 청취자 또는 수신자에게 제공함으로써 제어할 수 있다.
다양한 조치가 소음원에서 유해 소음을 줄이는 것을 목표로 한다. 조용한 제품 구매 및 국립 직업 안전 보건 연구원 (NIOSH) 디자인을 통한 예방과 같은 프로그램은 조용한 장비의 연구 및 설계와 노후화된 유해 장비의 현대 기술로의 개조 및 교체를 촉진한다.