• 제목/요약/키워드: 전자파흡수율

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의복용 메타물질 흡수체 (Metamaterial Based Absorber for Wearable Applications)

  • 이동주;임성준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.19-24
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    • 2017
  • 본 논문에서는 스크린 인쇄 방식으로 제작된 의복용 메타물질 흡수체를 제안한다. 제안된 흡수체의 단위구조의 도체 패턴 모양은 의류 브랜드인 샤넬 로고를 차용하였으며, FEM 방식의 시뮬레이션 툴을 사용하여 성능을 검증하였다. 또한, 성능을 검증하기 위해 일반적인 직물 원단 위에 전도성 잉크를 스크린 프린팅 방식으로 인쇄하여 시제품을 제작한 뒤, 벡터 회로망 분석기와 두 개의 도파관을 이용하여 반사계수를 측정하였다. 그 결과, 제안된 흡수체는 10.8 GHz에서 약 93 %에 가까운 흡수율을 갖는 것을 확인하였다.

버랙터와 다중 슬릿들을 결합한 광대역 주파수 가변 흡수체 (A Continuously Frequency Tunable Electromagnetic Wave Absorber Using Varactor Diodes and Multiple Slits)

  • 조수빈;조언석;김동호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.399-402
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    • 2016
  • 본 논문에서는 버랙터 다이오드와 다중 슬릿을 결합한 광대역 주파수 가변 흡수체를 제안한다. 의도적으로 구성된 폭이 좁은 슬릿에 의한 기생 커패시턴스와 버랙터 다이오드를 직렬 연결하여 도체 표면의 전체 커패시턴스를 효과적으로 낮췄다. 그 결과, 기존의 흡수체에 비해 훨씬 높은 주파수 영역에서도 높은 흡수율을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 슬릿 개수를 조절하여 동작 주파수 대역도 자유롭게 선택할 수 있다. 기생 커패시턴스가 임피던스 매칭에 미치는 영향을 분석했고, 시뮬레이션 결과와 측정 결과가 잘 일치하는 것을 통해 제안된 방법의 타당성을 입증했다.

변형된 접지구조를 갖는 이중대역 소형 안테나 설계 (Design of dual-band compact antenna with a deformed ground plane)

  • 채규수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.815-820
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    • 2007
  • 본 논문에서는 휴대용 무선통신기기에 장착해서 사용 가능한 소형 내장형 이중대역(RFID, PCS) 안테나가 소개되었다. 제안된 안테나는 기본적인 PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 구조이며 기존 안테나 방사체 아래쪽에 변형된 접지구조를 추가하였다. 이 변형된 접지 구조는 안테나에 의해 유기되는 전류를 분산시키고 안테나 주 방사부와 결합성분을 유도하여 안테나를 소형화시킨다. 시뮬레이션 결과에 따라 안테나가 실제 제작되고 측정되었으며 변형된 접지로 인해 공진 주파수가 낮은 주파수 대역으로 150MHz 정도 이동하는 것을 볼 수 있었다. 그리고 제안된 안테나의 표면전류가 분산되는 특징이 관찰되어 전자파흡수율(SAR)과 보청기호환성(HAC)을 개선하는데 사용될 수 있다.

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RFID 장비에 의한 인체 유도 전류의 등가 안테나 모형 연구 (Research on an Equivalent Antenna Model for Induced Human Body Current by RFID Equipments)

  • 이종건;변진규;최형도;천창율;이병제;정용식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.727-732
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    • 2008
  • 최근 몇 년간 전자파 관련 장비 사용이 증가함에 따라 전자파의 인체 영향 또한 관심이 증가하고 있으며, 또한 이러한 영향을 구체적으로 파악하기 위한 연구가 진행 중이다. 이에 대한 일환으로 이동 통신 단말기에 의한 전자파 인체 흡수율(SAR)에 의한 국내외 표준 제정에 관한 연구가 활발히 진행되었다. 그러나 인체에 대한 침투력이 상대적으로 큰 단파 대역(HF: High Frequency)에 의한 인체 유도 전류에 대한 표준은 연구가 미흡한 편이다. 특히 교통 카드와 도서관 등에서 사용되는 RFID 장비의 활발한 도입으로 RFID 장비의 방출 전자파에 의한 인체 영향 연구가 절실하다. 본 논문은 단파 대역인 13.56 MHz에서 동작하는 RFID 장비에 의하여 인체에 유도되는 전류와 유사한 유도 전류값을 갖는 실린더형 인체 등가 안테나 모형을 설계 및 제작함으로써 RFID 장비의 방출 전자파에 의한 인체의 영향을 양적으로 파악하고, 인체와 인체 등가 모형에 유기되는 유도 전류의 유사성을 확인하였다.

소형화된 다이폴 안테나 배열 구조를 이용한 고온 온열 치료 전자기파 방사체 (Applicator of Hyperthermia with Compact Dipole Antenna Array)

  • 김기준;최우철;최재훈;윤영중
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.244-250
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    • 2012
  • 본 논문에서는 소형화된 대칭형 다이폴 안테나와 이를 이용한 배열 구조를 제안하였다. 제안된 안테나 배열 구조는 표재성 암 치료를 위한 고온 온열 치료의 전자기파 방사체에 사용된다. 소형화된 다이폴 안테나는 가온 균일성 향상을 위하여 양 갈래 다이폴과 정합 구조가 대칭형으로 설계되었고 이를 이용하여 $2{\times}2$ 배열 구조가 제작 및 측정되었다. 제작된 배열 구조는 전자파 흡수율과 생체열 방정식에 의하여 모의 실험되고, 다중 채널 온도계를 사용하여 30분 및 60분 간의 온도 분포가 측정되었다. 그 결과, 다이폴 안테나에 각각 2 W의 전력을 공급하였을 때 2.7도와 3.3도의 온도가 상승하였다. 측정 환경에서의 모의 실험 결과와 측정 결과가 일관성을 보였으며, 실제 치료 환경을 가정한 모의 실험을 통하여 실제 의료 기기 활용에 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

다중대역을 가지는 SAR 저감용 광대역 PIFA 설계 (Design of the Broadband PIFA with Multi-Band for SAR Reduction)

  • 최동근;신호섭;김남;김용기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.66-77
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    • 2005
  • 본 논문에서는 IMT-2000/WLAN/DMB 단말기용 광대역 PIFA(Planar Inverted-F Antenna)를 설계하였다. 일반적인 PIFA 구조의 단점인 협대역 특성을 개선하기 위하여 미앤더 라인을 두 개의 branch로 나누었다. 안테나의 크기를 효율적으로 줄이기 위하여 단락스트립을 사용하였고, 미앤더 형태에 따른 방사소자를 가지는 PIFA를 제안하였다. 설계 제작된 안테나의 -10 dB 반사손실 대역폭은 $38.2{\%}$(1.84~2.71 GHz)로 IMT-2000/WLAN/DMB 대역을 모두 만족하는 광대역 특성을 얻었다. 전자파 흡수율의 감소량을 알아보기 위해 실제로 폴더형 구조를 가지는 휴대폰에 제안된 안테나를 탑재하여 1 g 및 10 g 평균 첨두 SAR를 측정한 값과 시뮬레이션 결과를 비교하였다. 그 결과는 아주 유사하게 나왔으며, 1 g 및 10 g 평균 첨두 SAR 제한치인 1.6 W/kg, 2 W/kg보다 낮은 값을 얻었다.

유연성 기판을 사용한 광대역 메타 흡수체 (A Broad-Band Metamaterial Absorber Using Flexible Substrate)

  • 이홍민
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.339-347
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    • 2014
  • 본 논문에서는 유연성 기판을 이용한 새로운 광대역 메타물질 구조의 흡수체를 제안하였다. 제안된 메타 물질 구조의 단위 셀은 유연성 있는 폴리이미드 기판 위의 동일 평면상에 놓여진 ELC 공진기와 cut-wire 구조로 이루어졌으며, 설계 주파수 대역 밖에서 레이더 단면적(RCS) 값을 감소시키기 위하여 제안된 구조의 금속 패턴 층은 입사 전자파의 진행 방향과 평행하게 놓았다. 총 $33{\times}45$개의 단위 셀들의 배열로 이루어진 흡수체 시작품을 제작하고, 측정한 결과, 주파수 9.06 및 15.0 GHz에서 각각 92 % 및 93 % 이상의 최대 흡수율과 75 %의 full-width at half-maximum 대역폭을 나타내었다. 제안된 금속 접지 판이 없는 메타물질 구조는 마이크로파 주파수대 광대역 흡수체로 곡면 구조에도 응용이 가능하다.

고출력 전자기파 노출 환경에서 인체 두부의 온도 변화 (Thermal Steady State in an Anatomical Model of the Human Head under High-Power EM Exposure)

  • 김우태;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.1073-1084
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    • 2010
  • 본 논문에서는 지속적인 고출력 전자기파 근접 노출 환경에서 인체 두부에서의 온도 변화를 살펴보았다. 근접 전자기파 발생 장치로 반파장 다이폴 안테나를 사용하고, 안테나의 위치는 귀 옆과 눈 앞 두 종류의 환경을 설정하였다. 이때, 안테나의 주파수는 두 종류의 단일 주파수 835 MHz와 1,800 MHz를 고려하였다. 전자기파 노출에 의한 인체의 전자파 흡수율(Specific Absorption Rate: SAR) 값은 시간 영역 유한 차분법(Finite-Difference Time-Domain: FDTD)으로 계산하였고, 인체에서의 온도 변화는 생체 열 방정식(Bio-Heat Equation: BHE)를 이용해 계산하였다. 또한, 연속적인 고출력 노출 환경에서 인체의 온도 변화를 보다 정확히 예측하기 위해서 온도조절 기능(thermoregulation)을 고려하였다. 온도 조절 기능을 고려하지 않을 경우에는 최대 온도 상승은 안테나 출력에 비례하는 것을 확인하였다. 반면에, 온도 조절 기능을 고려하면, 피부의 온도가 $5^{\circ}C$ 이상 증가한 구간에서는 안테나 출력에 비례하는 특성이 나타나지 않는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 수치 해석 방법으로, 인체조직에 손상을 일으키는 온도 상승(뇌: $3.5^{\circ}C$, 피부: $10^{\circ}C$)을 야기할 수 있는 전자기파 노출 환경을 예측하기 위해서는 온도 조절 기능을 포함한 해석을 수행해야 한다.

PCS 및 IMT-2000용 광대역 PIFA 설계 (Design of Broadband PIFA for PCS and IMT-2000)

  • 이재향;김남;박주덕
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.242-250
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    • 2004
  • 본 논문에서는 PCS(Personal Communication Service) 및 IMT-2000(International Mobile Telecommunications - 2000) 단말기용 광대역 PIFA(Planar Inverted-F Antenna)를 설계하였다. 일반적인 PIFA 구조의 단점인 협대역 특성을 개선하기 위하여 dual-L 안테나 구조를 사용하였고, 안테나의 크기를 효율적으로 줄이기 위하여 접힌 구조의 방사 패치를 가지는 변형된 dual-L 안테나를 제안하였다. 설계 제작된 안테나의 -10 ㏈ 대역폭은 1.66∼2.35 ㎓(34.5%)로 PCS 및 IMT-2000 대역을 모두 만족하는 결과를 얻었다. 그리고, 인체 쪽으로의 전자파 흡수율을 알아보기 위해 제안된 안테나와 동일 주파수 대역에서 동작하는 모노폴 안테나를 설계한 후 SAR 값을 비교한 결과, 제안한 안테나의 1 g 및 10 g 평균 첨두 SAR 값은 모노폴 안테나보다 25.7%, 30.3 % 정도 낮게 나타났다.

플라즈마 용사방식에 의해 형성된 탄화규소-페라이트 표면층의 마이크로파 흡수특성(I) (Microwave Absorbing Characteristics of Silicon carbide-ferrite surface Films Produced by Plasma-spraying(I))

  • 신동찬;손현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.580-588
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    • 1992
  • 비행물체에 대한 레이다의 추적 및 탐색거리를 축소시키는 전자방어책의 일환으로 물리적, 기계적 특성이 우수한 전자파 흡수층을 제작하기 위해서 플라즈마 용사방삭을 이용하였다. 이 코팅층은 종래의 M/W흡수층 제작에 사용하던 도전재료인 탄소대신에 탄화규소를, 자성손실재료로는 Ni-Zn ferrite를, 그리고 보지재를 사용하는 대신에 이들 재료분말을 기계적으로 혼합하여 플라즈마 용사코팅으로 모재 표면에 직접 흡수층이 형성되도록 했다. X-band(8~13 GHz)레이다용 탄화규소-페리이트 전자파 흡수체를 실험적으로 설계하고 시험제작하여 전기적 특성을 평가한 결과, -6dB(M/W 에너지 흡수율 75%)의 반사량을 허용한도로 했을경우 약 7.6~8.4%의 대역폭이 얻어졌으며, 최대 흡수두께가 0.5~0.55mm로 매우 양호한 박층형 전자파 흡수체가 얻어졌다.

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