본 논문에서는PCS대역 안테나내장형 단말기의 성능에 관하여 살펴보았다. 안테나와 안테나 내장형 단말기의 방사패턴을 3차원 전산모의실험 프로그램인 HFSS(High Frequency Structure Simulator)와 SEMCAD(Simulator Platform for Electromagnetic Compatibility Antenna Design and Dosimetry)를 이용하여 전산모의실험하였다. 단말기에 장착된 LED(Light Emitting Bi여e) 회로와 접지판의 형태에 따른 방사패턴의 변화를 살펴보았으며, 외장형안테나 단말기와 내장형 안테나 단말기의 안테나 방사패턴을 원거리장 측정 시스템을 사용하여 전자파 무반사실에서 측정하였다. 측정결과 내장형 안테나는 전산모의실험 결과와 유사한 패턴을 보였다. 그리고 전자파 무반사실에서 Agilent E5515C를 사용하여 안테나 외장형 단말기와 안테나 내장형 단말기의 무선감도를 측정하여 비교하였다. 측정된 안테나내장형 단말기의 무선감도는 안테나 외장형 단말기의 무선감도와 비교해 유사한 성능을 보였으며 수평면상의 동일편파 무선감도 평균치의 경우 차이가 0.12 ㏈로 나타났다.
본 논문에서는 구조적으로 비 방사 유전체 로트만 렌즈에 적절한 갭 결합된 단향성 유전체 방사체를 안테나단으로 갖는 비방사 유전체 로트만 렌즈를 설계하였다. 비방사 유전체 로트만 렌즈는 어레이 팩터의 부엽의 최소화를 위해서 최적화 설계되었고 단향성 유전체 방사체의 공진기와 갭의 길이와 같은 설계 파라미터는 차단 영역 도파관의 등가회로 모델을 이용하여 계산하였다. 동작 주파수는 38 GHz이고 시뮬레이션 되어진 단향성 유전체 방사체의 결과(산란 행렬, 방사 패턴)는 측정되어진 결과와 일치함을 보였다. 단향성 유전체 방사체 안테나단을 포함한 다중빔 피드인 로트만 렌즈의 방사 패턴은 측정되어진 갭 결합된 단향성 유전체 방사체의 방사 패턴에 로트만 렌즈의 최적화된 어레이 팩터를 곱해서 구하였다. 구해진 전체 방사 패턴에서 -60 dB 이상 부엽이 억제되어짐을 알 수 있었다.
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.
빠른 측정시간과 간단한 조작 기능의 장점 때문에 전자파 잔향실이 무선기기 성능 측정에 널리 쓰이고 있다. 본 논문에서는 전자파 잔향실 송수신용 및 보정용으로 쓰일 수 있는 10:1 광대역 역원뿔형(inverse conical) 안테나를 제안한다. 기존 전자파 잔향실에서 주로 사용하는 디스콘 안테나는 대역폭 제한으로 인해 복수의 디스콘 안테나를 대역 별로 교체해 가며 측정해야 하는 번거로움이 있다. 제안된 안테나는 빗변에 따라 임피던스가 선형적으로 변하는 역원뿔 구조를 방사체로, 전자파 잔향실의 금속 벽면 구조를 접지면으로 활용해 광대역 임피던스 매칭 및 전방향성 방사 특성을 갖는다. 3차원 전파 시뮬레이션 소프트웨어로 최적화된 안테나 모델을 3차원 프린터를 이용해 제작하여 측정한 결과, 목표 동작주파수 대역인 0.65~7 GHz에서 반사계수가 -10dB 이하, 방사효율이 70% 이상임을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 전자파 장해 측정용 야외시험장과 전자파 내성 시험장인 완전 무반사실과의 상관계수를 이용하여 완전 무반사실에서 전자파 허용 기준을 제시하였다. FAR Project(SMT4-CT96-2133), CISPR/A/665/DTR, CISPR A/665/DTR 문서들을 분석하고, 이 문서들과 이론적인 수식들을 이용하여 야외시험장과 완전 무반사실의 이론적인 상관계수를 도출하였다. 실험적인 상관계수를 도출하기 위해서 피시험기기를 제작하였으며, 제작된 피시험기기의 전기장 세기를 10 m 야외시험장과 3 m 완전 무반사실에서 측정하였다. 또한, 다중 소스원을 갖는 피시험기기를 위한 허용 기준을 제시하기 위해서, 전기 다이폴과 자기 다이폴의 방사 이론을 프로그램화 하였다. 이 프로그램을 이용하여 다중 소스원을 갖는 피시험기기를 위한 상관계수를 도출하였다. 이론적, 실험적 상관계수를 이용하여 완전 무반사실에서 전자파 허용 기준을 새롭게 제시함으로써 완전 무반사실이 야외시험장의 전자파 방사(EMI) 대체 시험장으로서 활용될 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 최근 CISPR(국제무선장해 특별위원회: International Special Committee on Radio Interference)에서 논의된 1 GHz 이상 주파수 대역의 방사 장해 전자파 측정을 위한 시험방법에 대해서 설명하고, 측정 안테나의 $\theta_{3dB}$ 특성에 따른 w(측정 범위)에 대해 설명하였다. 또한 1 GHz 이상 주파수 대역에서의 측정법 및 한계치에 대한 IEC 규격 개정 상황을 설명하였다.
근래 정보화의 진전에 따라 전파이용분야의 수요가 높아지고 있으며 이러한 가운데 전파이용시설로부터 방사되는 전파가 인체에 나쁜 영향을 미치지 않을까 하는 불안과 의문이 제기되고 있다. 연구보고에 의하면 생체가 강한 전자파에 노출되는 경우 눈의 백내장 형성, 성기능 장해, 열적 손상, 경련, 행동 둔화 등의 생체작용이 일어나는 것으로 밝혀지고 있다. 그러나 무선통신시설을 비롯한 각종 전파이용시설로부터 방사되는 전파로 일상생활 범위에 있어서 염려하는 바와 같은 생체작용이 일어나는 일은 거의 없을 것으로 생각된다. 그러나 전파이용시설로부터 인체를 안전하게 보호하고 전파이용에 대한 공연한 오해와 불안을 방지하기 위하여 전파의 에너지 양과 생체작용과의 관계를 정량적으로 확실히 하는 일이 중요하며 이에 근거하여 전파로부터 인체를 보호하기 위한 안전기준을 제시하는 것이 요구되고 있다. 현재 미국, 일본, 독일, 영국, 캐나다 등 세계 여러 나라에서 전자파의 안전기준을 제시하고 있으나 우리나라에서는 아직 이러한 기준이 마련되어 있지 않다. 다음은 1990년 일본 (전기통신기술심의회) 에서 발표한 "전파이용에 있어서의 인체보호지침"을 발췌.요약한 것이다.
헤어드라이어의 경우 소비자들이 상품에 대한 충분한 지식을 갖고 구매를 하게 되므로 특별히 판매원의 의견과 서비스를 받지 않고 직접 선택하는 경향이 높아 상품의 포장과 라벨링이 매우 중요한 요소로 지적되고 있다. 본 개발에서는 기존의 금속 열선에서 벗어나 "세라믹 히터"를 이용하여 원적외선의 방사 및 고효율의 열량을 낼 수 있는 방법과 가전제품에서 가장 전자파가 발생되는 헤어드라이기에 전자파 차폐 기술을 적용하여 고성능 및 다기능성의 요구에 부합하고자 한다.
본 논문에서는 이동국의 안테나로부터 방사되는 전파의 일부가 인체에 흡수되므로써 기지국에서 수신되는 E$_{b}$ N$_{t}$의 감소에 대해 조사하였고, 감소된 E$_{b}$ N$_{t}$를 기준으로 하여 전파의 인체 흡수가 DS/CDMA BPSK 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 분석 결과, 인체에서의 흡수가 30[%]에서 40[%]로 증가할 때 기지국에서의 E$_{b}$ N$_{t}$, 값이 약 0.5 [dB] 정도 감소함을 알 수 있으며, 40 [%]에서 50[%]로 중가할 때에는 약 0.6 [dB] 정도 감소함을 알 수 있었다. 또한 시뮬레이션을 통해 사용자 수가 15 명일 때 약 2.5 [dB]의 E$_{b}$ N$_{t}$ 값에서 음성 서비스가 가능하다는 것을 알 수 있었다. 그리고 이러한 E$_{b}$ N$_{t}$ 값을 만족시키려면, 흡수율이 10 [%] 증가 할 때마다 안테나 방사 전력을 약 20 [mW] 이상 증가시켜야 한다는 것도 알아내었다. 것도 알아내었다.
This paper deals with the broadband electromagnetic emission test of a hybrid electric vehicle. The hybrid electric vehicle's powertrain system consists of an internal combustion engine and an EV traction motor. Depending on the SOC of the traction battery, these modes change automatically in the running state. The Korea electromagnetic compatibility regulations of KMVSS and UN WP.29 stipulated the evaluation method of hybrid electric vehicles. This study analyzes and compares two test results: internal combustion and electric motor mode. Some problems of test conditions are described and an improved test method is proposed for measuring broadband emissions of a hybrid electric vehicle. As a result, we expect this paper to be used as a consideration for improvement when test specifications are revised in the future.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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