Mode

개요

아마추어 무선에서 통신 방식을 모드 (mode)라고 부른다. 이는 통신 모드 (communication mode)를 줄여서 부르는 용어인데, 무전기의 전면 패널에도 셀렉터에 Mode라고 이름이 붙어있기도 하다. 변조 방식과 같은 것이라고 착각할 수 있으나, 한 가지 변조 방식에도 여러가지 모드가 존재할 수 있으므로, 관련은 있으나 같은 것은 아니다. 개별적인 방식이 아니라 "디지털 모드" 같은 식으로 여러 방식을 묶어 얘기하기도 한다.

종류

사실상 정해진 모드의 갯수는 존재하지 않는다. 아마추어무선사들은 법규에서 허용하는 한 여러가지 통신 방식을 항상 실험하고 있으므로, 비록 널리 사용되지는 않고 있다고 해도 수많은 종류의 모드가 존재한다. 지금은 HF 대역 음성 통신의 표준으로 자리잡힌 SSB도 한 때는 극소수의 햄들만이 실험하던 것이었다.

아날로그 음성

AM

가장 간단한 변조 방식인 진폭변조 (Amplitude Modulation)을 이용한 통신 방식이다. 아마추어무선 용도로는 1929년 미국에서 처음 음성 통신 허가가 나오기 시작했고, 당시의 음성 통신은 AM을 사용하였다. 1970년대 까지는 VHF에서도 주로 AM이 사용되었다. 음성 대역폭이 3kHz라면, 변조된 신호는 상하측파대 (sideband)를 합하여 6kHz가 되며, 그 중심에는 반송파(캐리어:Carrier)가 존재한다. 대역폭이 넓으면 음질이 좋지만, 혼신이 늘어나므로 햄들은 상용 AM 방송에 비해 좁은 대역폭을 사용한다. 한동안 SSB에 묻혀 거의 사라졌으나, 요즘은 다시 사용 인구가 증가하고 있고 컨테스트도 생겨나고 있다. AM은 송신기를 자작하는 것이 비교적 간단하다는 장점이 있다.

FM

아마추어무선에 최초로 등장한 것은 VHF가 아니라 HF이며, 혼신에 강하다는 이유 때문에 AM을 대용할 모드로 1940년대 후반에 잠시 시도되었다. 대역폭은 5kHz 내외의 협대역 FM (NBFM: narrow band FM)이었다. 이차대전 후 자유진영에서는 아마추어무선사의 급증으로 각 밴드 내의 AM 신호가 가득차게 되자, 반송파들간의 혼신으로 생기는 "삐" 소리의 헤테로다인 비트음으로 교신이 매우 불편한 지경에 이르렀다. 당시에는 이런 비트음를 제거하는 노치 (notch) 필터가 필수였다. 이 문제를 타계하기 위한 시도로 NBFM이 잠시 시도된 것이다. 그러나 SSB의 등장으로 자취를 감추었다가, 후에 VHF에서 AM 대신에 자리를 잡았다. VHF/UHF 아마추어 인공위성들에도 FM 전용 위성들이 많이 있다.

NFM

Narrow FM이라고 하는 모드이다. 보통 아마추어무선에서 사용하며, 25kHz 또는 12.5kHz를 대역폭으로 잡는 모드이다.

SSB

AM의 일종으로 반송파와 한쪽 측파대를 제거하는 변조 방식이다. 이 변조 방식에는 어느쪽 측파대를 사용하냐에 따라 LSB (Lower Sideband)와 USB (Upper Sideband) 두 가지의 모드가 있는데, 아마추어무선의 경우 10MHz 이하에서는 LSB, 그 이상에서는 USB를 사용하는 것이 관례다. 상용통신에서는 주파수와 상관없이 대부분 USB를 사용한다. AM에 비해 차지하는 주파수 대역폭이 절반 이하이고, 소모 전력에 비해 전송 효율도 높아서 HF에서 선호되는 음성 교신 모드이다. VHF, UHF에서도 사용되기도 하며, 위성 통신에도 사용되고 있다 (단일 주파수가 아니라 일정 대역을 송수신하는 linear transponder가 갖추어진 위성의 경우).

1950년대에 들어 SSB가 아마추어무선 용도로 적극적인 실험과 함께 초기 상용 제품들도 등장하기 시작했다. 초기에는 AM을 고집하는 사용자들에게 배척을 당하기도 했으나, 결국 1960년대에 들어서는 HF의 표준 음성 통신 모드로 자리를 잡았고, 모든 햄 장비 업체들이 서둘러 SSB 장비를 생산하기 시작했다. 한국의 경우에도 1960년에 개인국이 허가된 후 주로 AM국으로 개국했으나, 수년 후에는 점차 SSB로 바뀌었다.

디지털 음성

디지털 데이타 통신 방식으로, 특정 음성 코덱을 이용하여 생성한 음성 데이타를 전송하여 음성 통신을 구현한다. 넓은 대역폭으로 전송정보량을 높일 수 있는 VHF에서 주로 자리 잡았으나, HF에서도 시도되고 있다. VHF에서는 친숙한 FM 변조 방식위에서 톤으로 인코드된 데이타를 송신하는 방식이다.

디지털 데이터

CW

전통적으로 사람이 직접 송수신을 하며 해독해왔으나, 모스 부호를 이용한 CW도 디지탈 모드이다. CW 모드도 변조 방식에 있어서 차이가 날 수 있다. 가장 친숙한 방식은 단일 정현파 캐리어를 단속하여 부호를 만들어내는 A1이다. 그러나 어떤 변조 방식이든 모스 부호만 사용하면 CW라고 부르기 때문에, AM에서 음성 대신 톤을 넣어도 가능하고, FM에서 톤을 넣어서도 가능하다.

CW는 Continuous Wave의 준말로 현대에는 전신을 의미하는 말이 되었으나, 무선 통신 초기에는 모든 모스 부호 통신이 CW라고 불리지 않았다. 초기에는 스파크 갭 송신기 등으로 신호를 발생하였으므로 오늘날의 CW 같은 깨끗한 톤이 아니었고, 이후 기술의 발달로 전자 회로를 이용하여 깨끗한 단일 주파수 톤을 만들어 낸 것을 CW라고 부르기 시작했다. 그러나 이런 구분은 더 이상 의미가 없으며, CW라고 하면 모스 부호를 이용한 통신이라는 뜻이다.

RTTY

아마추어무선에서 가장 오래 사용되온 디지털 데이타 통신 모드이다. 두 가지 톤을 이용하여 알파벳을 표현한다. SSB 송신기에 오디오 톤을 입력하는 방식 (AFSK)과 VFO나 캐리어 주파수를 직접 변동시키는 방식 (FSK)이 사용되었고, 컴퓨터가 없던 초창기의 수신은 아날로그 회로와 기계장치로 구현되었다. 송신의 경우에도 타자기 같은 장치와 아날로그 회로로 구현을 했고, 미리 종이 테이프 롤에 기록한 것을 재생하여 송신하기도 했다. 이후 컴퓨터의 보급으로 인코딩과 디코딩이 모두 컴퓨터로 쉽게 가능해졌다.