• 제목/요약/키워드: 고출력 전자기파

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협대역 고출력 전자기파에 의한 포토커플러 영향 분석 (The Analysis of Effect for Photocoupler by Narrow-Band High-Power Electromagnetic Wave)

  • 이성우;허창수;서창수;진인영
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제31권1호
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    • pp.1-5
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    • 2018
  • This study analyzed the change of electrical characteristics of a photocoupler when a narrow-band electromagnetic wave was combined with the photocoupler. A magnetron (3 kW, 2.45 GHz) was used as the narrow-band electromagnetic source. The EUT was Photocoupler (6N139) and the input signal was divided into two types: a square pulse and the second signal is 0 V. The malfunction of the photocoupler was confirmed by monitoring the variation in the output voltage of the photocoupler. As a result of the experiment, changes in the malfunctioning was observed as the electric field was increased. There are three types of malfunction modes: delay, output voltage off, and fluctuation. Bit errors were analyzed to verify the electrical characteristics of the photocoupler by narrow-band electromagnetic waves. The result of this study can be used as basic data for the effect analysis of photocoupler protection and impact analysis of high-power electromagnetic waves.

마이크로파 레이더 센서 응용을 위한 발진기 설계 및 제작 (Implementation of A Dielectric-Resonator Oscillator for the Microwave Radar Sensor Applications)

  • 김강욱
    • 센서학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.185-190
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    • 2003
  • 최근 적외선이나 초음파, 전자기파 등을 이용해 자연의 신호를 검출해 내는 센서들이 여러 가지 응용분야에서 널리 사용되고 있다. 더욱이 어떤 대상물이 가지고 있는 정보를 감지하는 고성능의 단일센서뿐만 아니라 이를 시스템적으로 개발하고 응용하는 것의 필요성도 높아져 왔다. 본 논문에서는 마이크로파를 이용한 레이더 센서 시스템을 설명하였고, 그 중 CW (Continuous Wave) 도플러 레이더를 이용한 마이크로파 센서 시스템의 동작 및 응용을 살펴보았다. 또한 이러한 시스템에 사용될 수 있는 고안정 주파수원으로 유전체 공진 발진기를 설계 제작하여 상용 시스템으로의 적용 가능성을 보였다. 제작된 유전체 공진 발진기는 12.67 GHz에서 동작하고, 출력전력이 +5.33 dBm 위상잡음은 100 kHz 옵셋주파수에서 -108.5 dBc/Hz를 얻었다.

Zn-Al 합금 선재를 이용한 금속용사 공법 적용 콘크리트의 전자파 차폐 성능 평가에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Evaluation of EMP Shielding Performance of Concrete Applied with ATMSM Using Zn-Al Alloy Wire)

  • 최현준;박진호;민태범;장현오;이한승
    • 한국건축시공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.209-217
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    • 2019
  • EMP(Electromagnetic Pulse)는 통상적으로 고출력 전자기파 (High Power Electromagnetic: HPEM)를 의미한다. EMP를 차폐하기 위한 차폐 판의 경우, 현장 적용 시, 용접 및 볼트의 연결부(접합부)에서 시공자의 숙련도 및 불량시공, 차폐판의 변형 등으로 인한 전자파 차폐성능 저하의 가능성을 유발하고 있으며, 또한 벽체로부터 이격거리로 인한 비효율적인 공간 활용이 문제점으로 지적 되고 있다. 따라서, 본 연구는 콘크리트 벽체를 대상으로 반사손실에 대한 전자파 차폐성능을 확보하기 위한 일환으로서, 콘크리트에 금속용사 공법을 적용하여 최적의 전자파 차폐 조건을 도출하고자 한다. 실험변수로는 콘크리트 벽체 두께, Zn-Al 금속용사 적용 유무이다. 콘크리트 벽체의 경우, 일반적으로 적용되어지고 있는 벽체 두께인 100~300mm이며, 또한 전자파 차폐성능에 관한 Zn-Al 금속용사 공법의 실효성을 평가하기 위해 적용 유무로 구분하여 실험변수를 설정하였다. 실험 결과 두께가 증가할수록 흡수 손실의 증가로 인해 전자파 차폐성능이 증가하였다. 또한 Zn-Al 금속용사 적용 후 모든 시험체에서 평균 56.68 dB의 상당한 차폐성능 증가를 보였으며, 이는 금속용사 피막의 반사손실에 의하여 증가된 것으로 판단된다. 또한, 전도성 혼입재료와 금속 용사 피막을 동시에 적용할 경우 보다 우수한 차폐성능을 나타낼 것으로 판단된다.

협대역 고출력 전자기파로 인한 CMOS IC에서의 오동작 특성 연구 (A Study on Malfunction Mode of CMOS IC Under Narrow-Band High-Power Electromagnetic Wave)

  • 박진욱;허창수;서창수;이성우
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권9호
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    • pp.559-564
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    • 2016
  • This study examined the malfunction mode of the HCMOS IC under narrow-band high-power electromagnetic wave. Magnetron is used to a narrow-band electromagnetic source. MFR (malfunction failure rate) was measured to investigate the HCMOS IC. In addition, we measured the resistance between specific pins of ICs, which are exposed and not exposed to the electromagnetic wave, respectively. As a test result of measurement, malfunction mode is shown in three steps. Flicker mode causing a flicker in LED connected to output pin of IC is dominant in more than 7.96 kV/m electric field. Self-reset mode causing a voltage drop to the input and output of IC during electromagnetic wave radiation is dominant in more than 9.1 kV/m electric field. Power-reset mode making a IC remained malfunction after electromagnetic radiation is dominant in more than 20.89 kV/m. As a measurement result of pin-to-pin resistance of IC, the differences between IC exposed to electromagnetic wave and normal IC were minor. However, the five in two hundred IC show a relatively low resistance. This is considered to be the result of the breakdown of pn junction when latch-up in CMOS occurred. Based on the results, the susceptibility of HCMOS IC can be applied to a basic database to IC protection and impact analysis of narrow-band high-power electromagnetic waves.

EMP 차폐 콘크리트 개발 및 성능평가 방법에 관한 문헌 연구 (Literature Review on Material Development and Performance Evaluation Method for EMP Shielding Concrete)

  • 이웅종;이환;김영진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.67-76
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    • 2020
  • 본 연구는 고출력 전자기파(EMP)를 차폐할 수 있는 콘크리트의 개발 방향과 차폐성능 평가방법의 표준화에 필요한 기술의 개발 방향을 도출하기 위한 목적으로 수행되었다. 콘크리트와 같은 복합재료를 대상으로 한 EMP 차폐 메커니즘은 아직 규명되지 않았고, 콘크리트 재료의 EMP 차폐성능에 대한 검증 방법도 아직 표준화가 되어 있지 않아, 연구자간의 연구결과를 객관적으로 상호 비교분석하는데 어려움이 발생한다. EMP 차폐 콘크리트의 개발 방향은 금속 분야에서 널리 알려진 전자파 손실 메커니즘의 고찰로부터 도출하였다. 콘크리트의 EMP 차폐성능 검증을 위한 표준화 방향은 콘크리트의 전기적 성질과 그 동안 콘크리트를 대상으로 연구한 차폐성능 평가방법들의 고찰로부터 도출하였다. 연구 결과, EMP 차폐 콘크리트 개발은 전기 전도성을 부여한 콘크리트의 재료개발이 우선하여야 하며, EMP 차폐 콘크리트의 재료개발 과정 중에는 전자파 손실 메커니즘별로 구분한 시험방법을 적용하고, 개발 제품의 최종 품질검증에는 일반화된 차폐성능 평가법(MIL-STD 등)을 준용한 시험법을 적용하면, 유효성이 입증된 콘크리트 차폐재 개발 및 성능평가가 가능할 것으로 판단된다.

국방 EMP 방호능력의 효율적 개선을 위한 방안 연구 (A Study for the Efficient Improvement Measures of Military EMP Protection Ability)

  • 정승훈;안재춘;황영규;정현주;신용태
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.219-227
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    • 2017
  • 현재 군 지휘정보체계는 반도체칩이 장착된 전자기기의 활용도가 높으며, 최신 정보통신기술 발전에 따라 그 비중은 더욱 증가할 것으로 예상된다. 전기를 사용하는 전자기기의 경우 고출력 전기신호에 대한 일정한 내성을 보유하고 있다. 이러한 전자기기 내성을 기준화 한 것이 EMC 규격이다. 한편 원자력 연구원에서는 서울 상공 100km지점에서 10kt급의 핵폭발이 발생할 경우 반경 170km 지역까지 고출력전자기파가 발생하여 해당지역 대부분 전자장비에 피해가 예상된다는 시뮬레이션 결과를 발표한 바 있다. 이러한 경우 발생하는 영향을 방호하기 위한 기준은 EMP 방호 규격으로 정의된다. 대부분의 상용 전자기기의 경우 EMC 기준은 충족하지만 EMP 기준을 충족하는지의 여부를 확인할 수가 없다. EMP 방호기준 충족여부를 확인하기 위한 장비와 절차가 쉽지 않고 비용적인 측면이 있기 때문이다. 보통 부득이한 경우를 제외하고는 EMP 방호기준 충족여부에 대해서는 검증하지 않는 실정이다. 이점을 고려하여 본 연구에서는 EMC-EMP 상관관계 분석을 통하여 일반 전자기기의 EMP 방호능력에 대해서 확인하고 이를 바탕으로 EMP 방호능력 향상방안을 확인하였다.

전기다이폴에 의해 유기되는 전송선로의 노이즈 예측 (Prediction of Noise in a Transmission Line Excited by an Electric Dipole)

  • 김은하;이재현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권5호
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    • pp.391-399
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    • 2017
  • 최근 기술의 증가로 인하여 전 분야의 전자제품은 더욱 경량화, 집적화되어가고 있으며, 안테나 역시 출력의 향상으로 전송선로 단에서의 EMC(Electromagnetic Compatibility) 해석이 중요해지고 있다. 본 논문에서는 외부의 안테나로부터 전송선로에 유기되는 노이즈를 예측하기 위하여 이론적 해석을 하였으며, 이를 전자기 시뮬레이션 해석과 비교, 검증하였다. 외부 안테나의 대표적인 예로서 본 논문에서는 전기 다이폴을 상정하였고, 이로부터 발생되는 전자기파에 의해 전송선로에 유기되는 전압, 전류를 얻어내기 위하여 수정된 전송선 방정식(modified telegrapher's equations)을 이용하여 수식을 유도하였다. 유도된 이론식은 전송선로에 대하여 전기 다이폴이 임의의 지점에 위치할 수 있도록 유도하여, 전송선로에 대하여 다양한 위치에 있는 전기다이폴에 의한 노이즈를 조사하였다.

협대역 고출력 전자기파에 의한 CMOS IC의 전기적 특성 분석 (An Electrical Properties Analysis of CMOS IC by Narrow-Band High-Power Electromagnetic Wave)

  • 박진욱;허창수;서창수;이성우
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제30권9호
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    • pp.535-540
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    • 2017
  • The changes in the electrical characteristics of CMOS ICs due to coupling with a narrow-band electromagnetic wave were analyzed in this study. A magnetron (3 kW, 2.45 GHz) was used as the narrow-band electromagnetic source. The DUT was a CMOS logic IC and the gate output was in the ON state. The malfunction of the ICs was confirmed by monitoring the variation of the gate output voltage. It was observed that malfunction (self-reset) and destruction of the ICs occurred as the electric field increased. To confirm the variation of electrical characteristics of the ICs due to the narrow-band electromagnetic wave, the pin-to-pin resistances (Vcc-GND, Vcc-Input1, Input1-GND) and input capacitance of the ICs were measured. The pin-to-pin resistances and input capacitance of the ICs before exposure to the narrow-band electromagnetic waves were $8.57M{\Omega}$ (Vcc-GND), $14.14M{\Omega}$ (Vcc-Input1), $18.24M{\Omega}$ (Input1-GND), and 5 pF (input capacitance). The ICs exposed to narrow-band electromagnetic waves showed mostly similar values, but some error values were observed, such as $2.5{\Omega}$, $50M{\Omega}$, or 71 pF. This is attributed to the breakdown of the pn junction when latch-up in CMOS occurred. In order to confirm surface damage of the ICs, the epoxy molding compound was removed and then studied with an optical microscope. In general, there was severe deterioration in the PCB trace. It is considered that the current density of the trace increased due to the electromagnetic wave, resulting in the deterioration of the trace. The results of this study can be applied as basic data for the analysis of the effect of narrow-band high-power electromagnetic waves on ICs.