본 논문에서는 추적레이다의 고출력 전자파에 의한 인체에 대한 영향(HERP)과 추적레이다 자체 장비에 대한 영향 및 동일한 C-Band 주파수 대역 사용으로 발생하는 기상레이다에 대한 전
자파 간섭(EMI) 분석을 실시하여 장비 설치 구역 내 통제가 가능한 인원(Controlled Personnel) 과 통제가 불가능한 인원(Uncontrolled Personnel)에 대한 최소 접근 제한거리를 산출하고 추적레이다 자체 장비에 대한 영향 및 동일한 주파수 대역 사용으로 발생하는 추적레이다와 기상레이다간의 전자파 간섭(EMI)을 해소하기 위한 방안을 제시하였다.
본 논문에서는 전자파 해석에 관련된 기존의 해석 기법들을 간략하게 비교, 검토하고 GTD / UTD를 기본으로하여 고주파 해석 기법에 관련된 몇가지 문제들을 다룬다. 전자파 해석이란 전자파의 복사(radiation), 산란(scattering) 및 결합(coupling)에 관련된 문제의 해석을의미 한다. 전자파 해석은 여러 목적을위해 응용되고 있으며 EMC / EMI문제의 분석 및 대책 수립에도 응용될 수 있다. EMC / EMI 문제의 근원은 전자파의 간섭(interference) 현상이다. Emitting source로부터 복사(radiation)되는 간섭파는 여러 경로를 통해서 receptor로 coupling된다. 일반적으로 emitter와 receptor사이에는 여러 복잡한 구조물이 산란체로 작용하고 있으므로, emitter와 receptor사이의 직접경로(direct path)를 통한 coupling과 함께 구조물에 의한 전자파의 반사 및 회절을 통한 간접경로(indirect path)의 coupling도 고려되어야 한다. 따라서 EMC / EMI문제는 자유공간(free space)상에 있는 antenna 사이의 송수신 문제보다 매우 복잡하고 정확한 couplin의 계 산에 적지않은 어려움이 있다. EMC / EMI대책수립은 일차적으로 coupling path의 차단을 통해서 가능하므로 전자 파의 coupling path의 분석과 전자파의 복사 및 산란 mechanism에 대한 해석이 필수적이다.
EMI(전자파간섭)은 전기/전자제품의 이상동작을 야기할수 있는 장치로부터 방사되는 10KHz에서 3GHz대역의 전자파를 말한다. 본 연구에서는 안정적이고 정상적인 동작을 위해 2.5Gbps SDH시스템에서 전자파발생원인 STGU유니트에 대하여 전자파간섭을 시뮬레이션하였으며 On-Site Test를 통하여 조화주파수에 대한 전자파 세기를 측정하였다. 또한 소자들간의 EMI를 최소화하기 위하여 2GHz의 Cut-off주파수에서 저역통과필터를 설계하였다. 저역통과필터를 STGU유니트에 적용한 결과 전자파는 약 20dBm이상 감소되었으며 동기기준클럭의 품질을 결정하는 TIE와 MTIE를 측정한 결과 ITU-T G8l3을 만족하였다.
난류 경계층 내부 와류 구조물 형상을 측정하기 위해 열선 유속계(Hot-wire sensor)를 스테퍼 모터 컨트롤러(Stepper motor controller)에 고정하여 측정 지점으로 이동시켰다. 유동장 내 표면 근처 유속은 상대적으로 느려 차후 측정 데이터 해석 시 신호처리 과정에서 전자파 간섭으로 민감하게 반응하게 된다. 전자파 잡음은 주로 컴퓨터나 기타 전자 장비의 전원 공급에서 발생하는데, 실험 장비 중 전원이 활성화된 스테퍼 모터(Stepper motor)에서 전자파 잡음이 열선 유속계와 연결된 BNC 케이블로 유입되었다. 이는 열선 유속계를 이동시키기 위해 모터 컨트롤러(Motor controller)에 전원 공급이 인가되면, 오실로스코프 화면에 전자파 잡음이 나타나는 것을 확인하였다. 열선 유속계에서 측정된 데이터에 예상치 못한 잡음이 포함될 가능성이 있으므로, 이를 감소시키고 측정 과정에서 신호대 잡음비(Signal-to -Noise Ratio, SNR)를 향상하도록 연결 케이블을 차폐시키고 전자파가 차단되는 컴퓨터로 교체하였다.
최근 전장 시스템에서 부품의 개수와 주파수가 급증함에 따라 전자파에 의해 오동작이 발생하는 전자파 간섭(EMI: electromagnetic interference)이 자주 발생하고 있다. 본 논문에서는 EMI 필터, EMI 차폐 물질, 분산 스펙트럼 클록 등 다양한 전자파 적합성(EMC: electromagnetic compatibility) 대응 기술을 살펴보고 각 기술의 장단점에 대해 설명한다.
항공 기술의 발달로 인해 항공기는 우리 일상에 가깝게 느껴지며, 다양한 기능을 가진 최첨단의 전자장비 등이 갖추어지게 되었다. 이러한 전자 장비의 내부 혹은 외부의 전파에 의한 전자파 간섭 현상을 일으키게 되며 심각한 경우 항공기기의 오동작을 유도한다. 따라서 항공기의 안전 운항에 필수적인 탑재 전자 장비의 전파 방해 방지를 위하여 항공기 탑재 전자기기의 전자파 장해 및 내성에 관한 국제 기술 규격의 동양 분석 및 불요 전자파 발생 인자의 파악과 대책이 필요하며 또한 전자파 장해 기준과 측정 방법의 표준화가 요구되는 현 시점에서, 본문에서는 항공기에 탑재되는 전자기기의 EMI/C 기술 동향에 대해서 언급하고자 한다.
기술발전에 따라 정보통신용 단말장치들은 거의 모두 디지틀기술에 의존하고 있다. 이 디지틀기술은 복잡, 다양하고 지능적인 기능 처리를 할 수 있도록 해주는 반면 전자파간섭(EMI)이라는 전자파잡음을 발생시켜 무선수신기, TV등에 수신장애를 야기시킨다. 본 고는 무선단말장치를 제외한 단말장치에 대하여 전자파간섭의 국제기술기준을 조사분석하고 그 측정방법을 기술하였다.
군사장비에 대한 EMI문제는 2차 세계대전 이후 전자장비에 대한 의존도가 높아짐에 따라 크게 변화하였다. 2차 세계대전 초기에는 주로 항공기의 엔진점화장치에서 발생되는 3~30MHz 대역의 무선주 파수간섭(RFI)이 통신장비에 문제가 되었으며 간섭현상도 그다지 심각하지 않았다. 그러나 전자공학의 급 속한 발전에 따라 고성능 통신장비 및 레이다가 등장하였으며 각종 전자장비도 고출력화, 고밀도화됨에 따 라 장비자체에서 방사되는 전자파잡음의 세기가 증가하게 되었다. 이에 반해 체계(System)탑재 전자장비 들이 점차 마이크로프로세서화 됨에 따라 제어신호의 수준은 더 낮아져서 전자파간섭에 더욱 취약하게 되 었다. 또한 현대의 전장(Battle Field)은 수많은 전기/전자장비가 동시에 운용됨에 따라 발생되는 전자파로 인해 더욱 복잡한 전자파환경이 형성된다.
최근 전자파 적합성(EMC: electromagnetic compatibility)의 중요성이 매우 높아짐에 따라 칩 수준에서의 전자파 간섭(EMI: electromagnetic interference) 측정이 자주 요구되고 있다. IEC 61967 및 IEC 62508에서 규정된 근거리 전자장 스캐닝(NFS: near-field scanning) 시스템은 칩 레벨에서의 전자파 간섭을 분석하는 대표적인 방법이다. 칩이 점점 고속화되면서 근거리 전자장 스캐닝 시스템의 측정 주파수는 광대역화되어야 하지만 근거리 전자장 탐침(NFP: near-field probe)의 신호 대 잡음 비(SNR: signal-to-noise ratio)가 저하된다는 문제가 있다. 본 논문에서는 근거리 전자장 스캐닝 시스템에서 광대역 특성을 가지면서도 잡음 대 성능 비를 향상시키는 기술에 대해 살펴본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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