1. RF(Radio Frequency)란?
RF(Radio Frequency, 무선 주파수)는 전자기파 중에서 무선 통신에 사용되는 주파수 대역을 의미하며, 일반적으로 3kHz~300GHz 범위에서 사용된다.
■ 등장 배경 및 목적
RF는 전자기파를 이용한 정보 전송이 필요할 때 사용되며, 주로 무선 통신, 라디오 방송, 위성 통신, 레이더 시스템 등에서 활용된다.
■ 역할
RF 신호는 공기 중을 통해 신호를 전달하는 매개체 역할을 하며, 안테나를 통해 송수신된다.
무선 통신 시스템에서 송신기에서 생성된 정보 신호(Baseband, 기저대역 신호)를 RF 신호로 변환하여 전송하며, 수신기에서는 다시 RF 신호를 기저대역 신호로 변환하여 원래 데이터를 복원한다.
■ RF의 활용 계층 및 범위
- 이동통신(5G, LTE, Wi-Fi, Bluetooth)
- 위성 통신(GPS, 위성 TV, 위성 인터넷)
- 방송(AM/FM 라디오, TV 방송, DMB)
- 레이더 및 항공 통신
- IoT(사물 인터넷) 무선 센서 네트워크
2. 기저대역(Baseband)이란?
기저대역(Baseband)은 정보 신호가 변조되지 않은 원래의 신호로, 낮은 주파수 대역(0Hz부터 수 MHz 정도)의 신호를 의미한다.
■ 등장 배경 및 목적
기저대역 신호는 원래의 정보 데이터를 직접 전송하거나 변조(Modulation)하여 RF 신호로 변환하는 데 사용된다.
유선 통신에서는 기저대역 신호를 직접 전송할 수 있지만, 무선 통신에서는 RF 신호로 변환해야 장거리 전송이 가능하다.
■ 역할
- 송신 과정: 기저대역 신호는 변조를 통해 RF 신호로 변환되어 전송된다.
- 수신 과정: RF 신호는 수신기에서 기저대역 신호로 복조(Demodulation)되어 원래 데이터로 변환된다.
■ 기저대역의 활용 계층 및 범위
- 유선 네트워크(이더넷, 광통신)에서 직접 사용
- 무선 네트워크에서는 RF 신호로 변조되어 사용
- 오디오 및 영상 신호의 원본 데이터
3. RF와 기저대역의 관계 및 차이점
| 구분 | RF(Radio Frequency) | 기저대역(Baseband) |
|---|---|---|
| 정의 | 무선 통신을 위한 고주파 신호 | 원래 정보 신호(변조 전) |
| 주파수 범위 | MHz~GHz 대역(무선 전송에 최적화) | 0Hz~수 MHz(원본 신호) |
| 사용 목적 | 무선 전송, 안테나를 통한 전송 | 원본 정보 전달, 신호 처리 |
| 전송 방식 | 변조된 신호(변조 후 송신) | 변조되지 않은 신호 |
| 활용 분야 | 무선 통신, 라디오 방송, 위성 통신 | 유선 네트워크, 디지털 신호 처리 |
4. RF와 기저대역 신호의 변환 과정 (OFDM 예시)
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 직교 주파수 분할 다중화) 기반의 무선 통신에서 신호가 처리되는 과정은 다음과 같다.
-
송신기에서 데이터 생성 (기저대역 신호)
- 원래 디지털 데이터(예: 음성, 영상, 인터넷 데이터)가 기저대역에서 생성됨
-
기저대역 신호 변조
- QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 또는 PSK(Phase Shift Keying) 등을 사용하여 RF 신호로 변환
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RF 신호로 변환 후 송신
- 변조된 기저대역 신호를 RF 주파수 대역으로 이동시켜 안테나를 통해 무선 전송
-
수신기에서 RF 신호 수신 및 복조
- 안테나를 통해 수신한 RF 신호를 기저대역 신호로 변환
-
기저대역 신호를 원래 데이터로 복원
- 복조 후 디지털 신호 처리를 통해 원래 정보(음성, 영상, 데이터 등)로 변환
5. 결론 (쉽게 요약)
- RF(Radio Frequency)는 무선 통신을 위한 고주파 신호(3kHz~300GHz)이며, 공기 중 전송을 위해 사용된다.
- 기저대역(Baseband)은 변조되지 않은 원래의 신호(낮은 주파수 대역)로, 유선 통신에서는 직접 전송되고 무선 통신에서는 변조 후 RF 신호로 변환된다.
- 무선 통신에서 송신 데이터는 기저대역 → RF 변조 → 전송 → RF 수신 → 기저대역 복조 과정을 거친다.
