전계강도 측정…전파음영 해소 대책 수립
시청자에게 양질의 TV화면을 제공하기 위해서는 각 지역의 수신 환경을 철저히 조사해 그에 걸맞은 설비 시스템을 갖추는 것이 중요하다.
계절의 변화나 주변 산지의 수목, 대·중·소도시 규모에 따라 외부잡음이 각각 다르기 때문이다.
또한 교외 온도 및 습도의 영향도 무시할 수 없어 적절한 전파조사를 바탕으로 적정 수준의 수신장비를 갖춰야 한다.
방송통신용 무선중계기 전문업체 웨이브사이언스(대표 김일선)의 전파조사 현장에 동행해 방송설비의 수립 과정을 지켜봤다.
□ 전파조사의 목적 = 전파조사는 일반적으로 설계 전 전파조사와 착공 후 골조공사개시 전 및 골조공사완료 후 등 3번 정도 실시된다.
설계 전 전파조사의 목적은 방송공동수신설비 설계 전에 미리 당해 현장의 전파수신 상태를 파악 및 예측한 전파조사결과를 토대로 당해현장에 알맞은 최적의 방송공동수신설비 시스템을 설계하기 위함이다.
착공 후 골조공사개시 전 전파조사는 당해공사현장의 방송공동수신을 원활히 하기 위한 세부상황에 대한 내용을 파악함은 물론 당해 신축 건물로 인한 주변지역의 전파음영구역발생 등에 대한 대책 등을 수립하기 위해 실시된다.
골조공사완료 후 전파조사는 당해공사현장의 방송공동수신을 원활히 하기위한 조사로서 혹시라도 미리 예측했던 바와 달리 전파수신환경의 변화 및 전파의 새로운 매체 등의 등장 등을 조사해 그 결과에 따라 설계변경 등 실제 방송공동수신 시스템을 확정할 수 있다.
□ TV·FM라디오 수신상태 사전확인 방법 = 단독주택의 경우는 옆집이나 인근 주택의 TV수신 상태를 먼저 확인해 볼 수 있다.
디지털TV의 경우, 현재 안테나를 통해 시청하고 있는 TV방송채널을 UHF(Ch14~69)일 경우 화면이 어느 정도 깨끗하면 디지털TV수신도 가능하다고 볼 수 있다.
아울러, 각 해당지방의 KBS 등 수신기술부, 방송공동수신 시스템 시공업체에 문의하거나 직접 TV 및 FM라디오 방송의 전계강도를 측정해 본다.
FM라디오의 경우 당해지역에서 자동차 라디오를 이용해 각 채널의 방송을 청취해 보는 것도 좋은 방법이다.
한편, 공동주택의 경우는 각 지역별 TV송·중계소 위치 및 방송채널을 파악하고 지도를 확인해 당해 현장과 TV송·중계소 간의 전파경로 상에 산이나 고층건물 등의 장애물 없이 전파도래가 가능한 가장 양호한 수신이 예상되는 지역을 찾는다.
□ 현장 전계강도 조사 = 이번 전파조사가 이뤄진 곳은 서울천왕지구 3단지 건설공사 현장이다. 측정은 골조공사가 완료되기 전인 16일경 3단지 건설부지에서 이뤄졌다.
전계강도 측정 시에는 몇 가지 주의할 사항이 있다.
우선 전파도래방향경로 상에 장애물이 있을 경우 이를 충분히 감안하며, 인접 송·중계소로부터의 동일채널 또는 인접채널의 혼신 등도 고려해야 한다.
아울러 측정지점이 반파 최대파복치의 지점(다수의 경로를 통한 반사파가 모여 합성되는 곳)인지를 확인한다.
현장에서 방송구역 인접지역의 송·중계소 전파가 중복 수신될 경우, 혼신전파의 채널 및 수신 전계강도를 정확히 측정해 방해정도를 파악하고 대책을 수립하는데 활용한다.
인접채널의 전파가 강하게 수신될 때는 당해구역에 사용할 해당 전파에 대해 주파수변환기를 사용해 채널을 변환할 수 있으며, 이로도 미흡할 경우에는 사용 주파수변환기에 표면탄성파 필터(SAW: Surface Acoustic Filter)를 2단으로 강화해 혼신전파를 제거할 수 있다.
전계강도 측정은 대역별 및 채널별로 아날로그방송과 디지털방송에 대해 실시한다.
□ 아날로그TV 방송의 측정 = 아날로그 텔레비전방송의 경우 방송별 대역(UHF, VHF. H, VHF. L)에 맞는 안테나와 텔레비전 수상기를 먼저 연결한다.
텔레비전을 켜고 화면 상태를 보면서 안테나 방향을 좌우로 서서히 돌려 최적의 화면이 수신되는 지점에 안테나를 고정한 상태에서 동일대역으로 방송되는 각 방송채널의 화질 및 고스트 등 방해척도를 판단해 전파측정양식에 기록한다.
화질측정시의 안테나 방향을 유지한 상태에서 텔레비전수상기에 연결된 인입동축케이블을 분리, 그대로 레벨측정메타 또는 스펙트럼분석기의 입력단자에 연결하고 각 방송채널별 수신레벨을 측정하고 기록한다.
이 때 안테나의 방향 및 높이 등의 변화가 생기지 않도록 움직이지 말아야 측정값이 보다 정확하다는 것을 염두해 둔다.
□ 디지털TV 방송의 측정 = 디지털 텔레비전방송의 경우 방송별 대역에 맞는 UHF 안테나와 레벨측정메타 또는 스펙트럼분석기를 연결한다.
레벨측정메타 또는 스펙트럼분석기의 수신 상태를 보면서 안테나 방향을 좌우로 서서히 돌려 레벨이 높고 안정적으로 수신되는 지점에 안테나를 고정한 상태에서 각 채널의 수신레벨을 측정하고 전파측정양식에 기록한다.
이 상태에서 레벨측정메타 또는 스펙트럼분석기에 연결된 인입 동축케이블을 분리해 지상파 디지털 셋톱박스 안테나 입력단자에 그대로 옮겨서 연결하고 AV코드를 이용해 텔레비전 수상기의 외부입력단자로 각 방송별 디지털방송화면을 측정한다.
이 때에도 레벨측정시 안테나를 고정한 상태를 계속 유지해야 정확한 측정값을 기대할 수 있다.
□ FM라디오 방송의 측정 = FM라디오의 경우 대역에 맞는 VHF. L 안테나 또는 FM대역 전용안테나와 레벨측정메타 또는 스펙트럼분석기를 연결한다.
레벨측정메타 또는 스펙트럼분석기의 수신 상태를 보면서 안테나 방향을 좌우로 서서히 돌려 레벨이 높고 방송채널별 수신레벨편차가 적은 지점에 안테나를 멈추고 고정한 상태에서 각 채널의 수신레벨을 측정하고 전파측정양식에 기록한다.
이 때 가능한 한 방송별 수신레벨편차가 12㏈ 이내가 되는 지점을 찾아야 한다.
안테나 방향이 고정된 상태에서 레벨측정메타 또는 스펙트럼분석기에 내장된 라디오수신 기능을 이용해 수신품질을 측정하고 전파측정양식에 기록한다.
유난히 레벨이 높게 되는 방송채널이 있을 경우 인접채널과의 레벨편차 등을 상세히 기록 하고 그 파형을 측정기 자체에 그대로 저장하거나 사진촬영 등으로 자료를 확보해 차후 대책수립 시 활용한다.
이는 현장의 FM 대역통과여파기 제작 시 특정채널의 편차 레벨만큼 감쇄를 더 주도록 설계함으로써 전체 수신레벨의 등화효과를 가져올 수 있도록 하기 위함이다.
□ 측정 결과 = 아날로그 수신화면은 수신레벨이 낮거나 방해전파가 유입되더라도 화면이 재생된다.
단, 수신환경의 방해척도에 따라 화면에 노이즈 및 고스트 등의 발생강도가 달라지며 화질이 불량해진다.
디지털 텔레비전 화면은 수신레벨이 어느 한계점 이하로 낮아지거나 방해전파가 심하게 유입되면 화면이 아예 재생이 되지 않는 특징이 있다.
측정 결과는 다음과 같다.
측정장소 및 송신소: 건설부지-남산, 방해척도: 4, 수신레벨: 72.7dBuV
측정장소 및 송신소: 건설부지-남산, 방해척도: 3(미약한 고스트), 수신레벨: 76.5dBuV
측정장소 및 송신소: 건설부지 앞-관악산, 방해척도: 4, 수신레벨: 83.1dBuV
측정장소 및 송신소: 건설부지-남산, 방해척도: 4(약한 다중고스트), 수신레벨: 71.4dBuV
측정장소 및 송신소: 건설부지 앞-관악산, 방해척도: 5(안정적 화면 수신), 수신레벨: 50.3dBuV
측정장소 및 송신소: 건설부지 앞-관악산, 방해척도: 4(미약한 고스트), 수신레벨: 81.5dBuV
[화면수신불가]
측정장소 및 송신소: 건설부지-남산, 방해척도 1, 수신레벨: 28.2dBuV
<TV전파 측정 화면의 예> [자료제공: 웨이브사이언스]
<클릭>
◆전계강도 = 전계강도는 수신점에서 전파의 세기를 나타내는 것이다.
실효고 1m의 도체막대기에 몇 마이크로볼트의 고주파 전압이 유기되는가를 그 지점의 전계강도로 나타낸다.
단위는 ㎷/m 또는 ㎶/m을 사용한다.
◆고스트(Ghost) = 다중 경로를 통해 수신되는 전파의 도착시간 차에 의해 화면에 나타나는 그림자다.
유령처럼 따라 다니는 그림자라는 의미에서 유래된 말이며, 이는 수신점에서 먼 지점으로 부터의 반사에 의한 유입파일수록 그림자 간격이 넓게 나타나게 돼 반사지점을 화면의 직접파와 그림자와의 간격을 측정해 계산함으로써 알아낼 수 있다.
