Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences (한국항공우주학회지)

The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences (한국항공우주학회)
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A Study on Electromagnetic Wave Absorbing Sandwich Structures

샌드위치 구조를 갖는 전자기파 흡수체에 관한 연구

  • 박기연 (한국과학기술원 기계공학과 대학원) ;
  • 이상의 (한국과학기술원 기계공학과 대학원) ;
  • 김천곤 (한국과학기술원 기계공학과) ;
  • 이인 (한국과학기술원 기계공학과) ;
  • 한재흥 (한국과학기술원 기계공학과)
  • Published : 2004.08.01
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Abstract

The object of this study is to design the Radar Absorbing Structures (RAS) having sandwich structures in the X-band ($8.2{\sim}12.4GHz$) frequencies. Glass fabric/epoxy composites containing conductive carbon blacks and carbon fabric/epoxy composites were used for the face sheets. Polyurethane(PU) foams containing multi-walled carbon nanotube (MWNT) were used for the core. Their permittivities in the X-band were measured using the transmission line technique. The reflection loss characteristics for multi-layered sandwich structures were calculated using the theory of transmission and reflection in a multi-layered medium. Three kinds of specimens were fabricated and their reflection losses in the X-band were measured using the free space technique. Experimental results were in good agreements with simulated ones in 10dB absorbing bandwidth.

본 연구의 목표는 X-band 대역 주파수에서의 샌드위치 구조를 갖는 레이더 흡수 구조체 (RAS)를 설계하는 것이다. 면재로는 전도성의 카본블랙을 함유한 유리직물/에폭시 복합재료와 카본직물/에폭시 복합재료를 사용하였다. 심재로는 다중벽의 탄소나노튜브를 함유한 폴리우레탄 폼을 사용하였다. X-band에서의 유전율은 전송선법을 사용하여 측정하였다. 샌드위치 구조에서의 반사손실 특성은 다층을 갖는 구조에서의 투과 반사에 대한 이론을 사용하여 고찰하였다. 그 결과로부터 세 가지 종류의 모델을 선택하고 제작하여 자유공간 기법으로 반사손실을 측정하였다. 이들의 실험결과는 10 dB 흡수 영역의 대역폭은 계산된 결과와 거의 일치하는 경향을 보였다.

Keywords

References

  1. G. J. Nam, S. S Lee, "Optimum design of broadband RAM's using multi-layer dielectrics," Journal of the Korean Iinstitute of Telematics and Electronics, series A, Vol. 32, No. 1, 1995, pp. 70-78.
  2. 오정훈, 복합재 적층판을 이용한 전자기파흡수 구조체의 설계, 박사학위논문, 한국과학기술원, 2003
  3. N.C. Das, D. Khastgir, T.K. Chaki and A. Chakraborty, "Electromagnetic interference shielding effectiveness of carbon black and carbon fibre filled EVA and NR based composites," Composites: Part A, Vol. 31, 2000, pp. 1069-1081. https://doi.org/10.1016/S1359-835X(00)00064-6
  4. Dong-Young Kim and Yeon-Choon Chung, "Electromagnetic Wave Absorbing Characteristics of Ni-Zn Ferrite Grid Absorber," IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, Vol. 39, No. 4, 1997, pp. 356-361. https://doi.org/10.1109/15.649832
  5. K. J. Vinoy and R. M. Jha, Radar Absorbing Materials from Theory to Design and Characterization, Kluwer Academic Publisher, Boston, 1996.
  6. Leendert J. du Toit, "The design of Jaumann absorbers," IEEE Antennas and Propagation Magazine, Vol. 36, No. 6, 1994, pp. 17-25. https://doi.org/10.1109/74.370526
  7. Internet site, "Visby Class corvette," http://www.kockums.se/, 2003.
  8. D.I. Kim, S.M. Chung, Y.S. Ahn, "A Study on Measuring Technique of Characteristics for Electromagnetic Wave of Microwave Absorvers," Journal of the Korean Institute of Navigation, Vol. 16, 1992, pp. 25-34.
  9. William H. Hayt, Jr. and John A. Buck, Engineering Electromagnetics, 6th edition, McGraw-Hill, 2001.
  10. Weng Cho Chew, Waves and Fields in Inhomogeeous Media, Van Nostrand Reinhold, 1990.
  11. Internet site, "한국바스프 폴리우레탄 사업부문," http://www.basf-korea.co.kr/, 2003
  12. 이호선, 두 개의 평판이 붙어있는 유전체 코팅 원통의 RCS 측정, 석사학위논문, 한국과학기술원, 2002.
  13. Woo Seok Chin, Dai Gil Lee and Il Sung Seo, "Measurement of Complex Permittivity of Glass/Epoxy Composite by Free Space Method," Proceedings of the 4th Korea-Japan joint Symposium on Composite Material, Daejeon, Korea, 2003, pp. 69-70.