전자 장비들은 전자파 간섭을 통해 다른 시스템에 영향을 주어서 오작동을 야기할 수도 있고 혹은 다를 시스템에 의해 자신이 오작동을 일으킬 수도 있다. 따라서 전자 장비들은 다른 시스템이 오작동을 일으키지 않는 범위에서 전자파 간섭을 주고 다른 시스템에서 전자파 간섭을 일으켜도 오작동을 일으키지 않도록 설계되어야 한다. 전자 장비들이 이러한 조건을 만족하는지를 확인하기 위해서는 전자파 환경시험을 하여야 한다. 본 논문에서는 KSR-III 김발엔진 구동 시스템에 있는 전자 장비들의 전자파 환경 규격과 시험 절차 및 결과를 소개하고자 한다.
본 논문에서는 복합 전자파 간섭환경의 해석 모델을 제안하였고, 복합 간섭파는 임펄스,사인파, 구형파 형태의 3가지 종류로 구성하였다. 또한 , 복합 간섭파 진폭의 확률밀도함수를 유도하였다. 그리고 유도된 확률밀고 함수를 이용하여 복합 전자 간섭 환경에서 16QAM 시스템의 성능을 구하였다. 얻어진 결과로부터 임펄스 형태의 간섭이 다른 간섭 성분에 비하여 약할 경우에는 확률밀도함수의 형태가 사이파나 구형파 형태 간섭의 전력 성분에 의하여 지배를 받음을 알 수 있었다. 반면에 임펄스 형태의 간섭이 강할 경우에는 다른 2개의 간섭 성분의 영향은 지배적이지 않음을 알 수 있었다. 또한, 임펄스 형태의 간섭에서 임펄스 지수(A)와 평균 전력 성분비($\Gamma$')가 적을수록 16QAM 시스템의 성능은 열화됨을 알 수 있었다.
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.
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.
국내 남해안 일대에서 1994년부터 주파수공용통신(TRS) 서비스에 간섭이 처음 발생한 이후, 최근 셀룰러 이동통신 주파수대역에서도 유사한 간섭 현상이 발생하고 있다. 측정 결과 그 간섭원이 일본의 디지털 셀룰러 이동서비스의 기지국인 것으로 밝혀졌으며, 이는 일본의 디지털 이동전화 기지국의 송신주파수와 국내의 TRS 및 셀룰러 이동통신 기지국의 수신주파수가 중첩되기 때문이다. 한국과 일본간의 거리가 240~300 km임을 고려할때 간섭의 주 원인을 덕팅현상으로 결론 지을 수 있다. 본 논문에서는 split-step DMFT 알고리즘윽 이용하여 덕팅채널을 통한 전자파 전파를 모델링하고, 동해안과 서해 지역의 실재 측정된 굴절율 profile에 대한 시뮬레이션 결과를 분석하였다.
레이다는 높은 송신 출력과 광대역 주파수를 사용하므로 레이다 상호간의 간섭이 레이다의 탐지 성능에 매우 치명적인 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 ITU-R에서 권고하는 레이다 국제 간섭 보호 기준에 대한 근거를 제시하고, 지상, 항공, 위성 레이다 종류별 간섭 영향을 분석하여 레이다 상호간 간섭 모델을 정립하였다. 그리고 제시된 간섭 모델을 이용하여 시뮬레이션을 통하여 레이다 운용 환경에 따른 간섭 영향을 분석하였다.
GEO 통신위성을 운용하는 지구국 안테나는 매년 춘추분 경에 태양잡음 간섭을 받는다. 이런 현상들도 대기 권내에서 광선의 굴절로 영향을 받게된다. 따라서 이론적인 태양잡음간섭 예측시간이 실제 간섭이 발생하는 시 간과 잘 맞지 않는다. 이 연구에서는 광선의 굴절 현상과 지구국 안테나의 주 반사경의 크기, 위성과 지구국 안 테나가 이루는 앙각을 고려하여 설제 태양잡음 간섭시간을 해석하였다. 또한 95년도에 발사될 무궁화호 위성을 운용할 경우 야기 될 수 있는 대기권 굴절 현상은 무시될 수 있음을 증명하였다. 본 연구의 결과와 국내 위성 지구국서 실제로 측정한 태양잡음 간섭 시간과 비교 하였으며 두 결과가 잘 맞는다
본 논문에서는 다양한 QoS와 전송률을 갖는 WCDMA 시스템에 복합간섭제거기법을 적용하여 그 성능을 분석하였다. 전송률이 높은 사용자들은 병렬간섭제거기법이나 복합간섭제거기법을 사용하여 간섭을 제거하는 것이 효과적이며, 전송률이 낮은 사용자들은 순차간섭제거기법이나 복합간섭제거기법을 사용하는 게 효과적이다. 그러나, 순차 및 병렬간섭제거기법과 비교해 본 결과 QoS와 전송률에 관계없이 복합간섭제거기법의 성능이 가장 우수함을 알 수 있었다.
본 논문에서는 두 대의 X-대역 안테나를 활용한 시험을 통해 복수의 레이다가 적용되는 함정 통합마스트용 다기능위상배열 레이다의 인접 안테나 개구면 간 전자파 간섭 영향성을 확인하였다. 두 안테나는 시험을 위해 설계 된 통합마스트를 모사한 치구에 배치하였으며, 본 형상을 모델링하여 안테나 빔 조향 시 전자파 영향성을 전자파 해석 도구를 활용하여 분석하였다. 또한, 시험적 분석을 위해 6 가지 시험 시나리오를 설정하였으며, 각 시험 시나리오는 무반향 챔버에서 진행하였다. 시험 시 안테나 #1은 펄스 파형 송신 하였으며, 안테나 #2 부터 수신된 신호는 수신장치를 통해 광 데이터로 저장하여 신호를 분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 통합마스트에서 복수의 다기능 레이다를 인접하여 운용 시 전자파 간섭 영향성을 제시한다.
현대전의 전장 환경에서는 효율적인 작전 수행을 위하여 통합 군 무기체계 간 상호 운용이 필수적이다. 특히 네트워크 중심의 전자전 시스템에서 대부분의 최신 무기체계는 무선 통신을 위하여 전자파를 이용하므로 인접 무기 체계 간 상호 간섭의 영향에 취약하다. 본 논문에서는 통합 군 무기 체계에서 사용하는 대표적인 무선 통신 시스템을 중심으로 확산과 비확산 통신 방식으로 나누어 모델링하였다. 그리고 다양한 간섭원을 생성하여 인접 레이다 및 통신 간섭원에 의한 영향을 모의시험을 통하여 분석하였다. 모의시험 결과, 인접 간섭원의 변조 방식과 중첩 대역폭에 따라 피간섭 수신기의 성능이 영향을 크게 받는 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 향후 통합 군 통신 무기 체계 간 상호 운용을 위한 간섭 보호 기준을 정립하는데 활용될 것으로 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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