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Reduction of Radio-Frequency Interference in Metal-Framed Smartphone Using EBG Structures

EBG 구조를 이용한 메탈 프레임 스마트폰 내의 전자파 간섭 저감

  • Park, Hyun Ho (School of Electric & Electronic Engineering, University of Suwon)
  • 박현호 (수원대학교 전기전자공학부)
  • Received : 2016.09.08
  • Accepted : 2016.10.14
  • Published : 2016.10.31

Abstract

Recent premium smartphones commonly employ a metal frame and this trend is currently spreading over mid-range smartphones. However, the metal frame becomes a good coupling path of electromagnetic noises emitted from digital components in smartphones and then increases radio-frequency interference(RFI) to RF antennas located at top and bottom sides of smartphones. This paper proposed a metal frame with EBG(Electromagnetic Band Gap) structure to reduce the noise coupling to antenna by suppressing surface wave on the metal frame. By simulation, it is confirmed that the proposed metal frame with $7{\times}6$ mushroom-type EBG array pattern with multi-via can reduce the noise coupling to RF antenna by about 20 dB.

최근 프리미엄급 스마트폰들은 대부분 메탈 프레임을 채용하고 있으며, 이는 중저가 스마트폰으로 확산되고 있는 추세이다. 하지만, 메탈 프레임은 스마트폰 내 디지털 부품에서 발생하는 전자파 노이즈의 좋은 전달 경로가 되어, 스마트폰 상단부 또는 하단부에 위치한 무선 안테나에 전자파 간섭을 일으키는 원인이 될 수 있다. 본 논문에서는 메탈 프레임에 EBG(Electromagnetic Band Gap) 구조를 적용하여 안테나로의 전자파 간섭을 줄일 수 있는 방법을 제안하였다. $7{\times}6$ 배열의 다중 비아(Multi-via) EBG 구조를 갖는 메탈 프레임을 설계하였으며, 이를 적용할 경우, 메탈 프레임을 통한 표면 전자파 노이즈 간섭을 20 dB 정도 저감시킬 수 있음을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

Keywords

References

  1. E. Song, H. H. Park, "A component-level radio-frequency interference evaluation method for mobile devices", IEEE Trans. Electromagn. Compat., vol. EMC-55, no. 6, pp. 1358-1361, Dec. 2013.
  2. H. H. Park, J. -D. Lim, H. -B. Park, and J. Kim, "Nearfield shielding measurement of small shield cans in metallic mobile devices for RF interference analysis", Electronics Letters, vol. 52, no. 11, pp. 980-982, 26 May 2016. https://doi.org/10.1049/el.2016.0619
  3. B. Mohajer-Iravani, S. Shahparnia, and O. M. Ramahi, "Coupling reduction in enclosures and cavities using electromagnetic band gap structures", IEEE Trans. Electromagn. Compat., vol. EMC-48, no. 2, pp. 292-303, May 2006.
  4. 김병기, 하정래, 이준상, 배현주, 권종화, 나완수, "신호 전달 평면의 브릿지 라인을 이용한 EBG 구조", 한국전자파학회논문지, 21(7), pp. 786-795, 2010년. https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2010.21.7.786
  5. 최원상, 이홍민, "독립된 접지면을 갖는 EBG 구조를 이용한 이중 대역 마이크로스트립 패치 안테나 사이의 격리도 향상", 한국전자파학회논문지, 23(3), pp. 306-313, 2012년.
  6. M. -S. Zhang, Y. -S. Li, and L. -P. Li, "A power plane with wideband SSN suppression using a multi-via electromagnetic bandgap structure", IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 17, no. 4, pp. 307-309, Apr. 2007. https://doi.org/10.1109/LMWC.2007.892992

Cited by

  1. Reduction of Electromagnetic Noise Coupling to Antennas in Metal-Framed Smartphones Using Ferrite Sheets and Multi-Via EBG Structures vol.60, pp.2, 2018, https://doi.org/10.1109/TEMC.2017.2743345