고성능 광대역 복합형 전자파 흡수체를 개발하기 위해 지금까지 지지재로 주로 사용되어오던 Silicone과 CPE 그리고 본 연구에서 새롭게 제안하는 전통 옻에서 사용되어 오던 옻에 대한 전자파 흡수능을 조사하였다. 또한 이들과 MnZn 페라이트를 혼합한 전자파 흡수체를 제작하여 이들의 전자파 흡수능을 조사하였다. 옻을 지지재로 한 MnZn 페라이트 복합형 전자파 흡수체는 CPE와 Silicone을 지지재로 한 전자파 흡수체에 비하여 광대역에서 우수한 전파흡수특성을 나타내었다.
고성능 복합형 전자파 흡수체를 개발하기 위해 종래에는 지지재로서 주로 Silicone 고무나 CPE가 사용되어 왔다. 본 연구에서는 전통 공예에서 사용되어 오던 옻에 대한 전자파 흡수능을 조사하고 이를 지지재로 사용하여 MnZn 페라이트와 배합하여 전자파 흡수체를 제작한 경우의 전자파 흡수능을 조사하고, 흡수체의 두께에 따른 흡수능을 조사하였다. 옻을 지지재로 한 MnZn 페라이트 복합형 전자파 흡수체는 CPE나 Silicone 고무를 지지재로 한 전자파 흡수체에 비하여 우수한 전파흡수특성 나타내었으며, 옻의 두께 변화에 따라 정합주파수와 전파흡수능이 변화함을 알았다.
고성능 복합형 전자파 흡수체를 개발하기 위해 종래에는 지지재로서 주로 Silicone 고무나 CPE(Chloride Polyethylene)가 사용되어 왔다. 본 연구에서는 전통 공예에서 사용되어 오던 옻에 대한 특징을 분석하고 옻의 전자파 흡수능을 실험을 통하여 평가하였다. 또한, 옻을 지지재로 사용하여 MnZn 페라이트와 배합하여 전자파 흡수체를 제작한 경우의 전자파 흡수능 및 흡수체의 두께에 따른 흡수능을 실험적으로 평가하였다. 옻을 지지재로 한 MnZn 페라이트 복합형 전자파 흡수체는 CPE나 Silicone 고무를 지지재로 한 전자파 흡수체에 비하여 우수한 전파흡수특성 나타내었으며, 옻을 지지재로 사용한 전자파흡수체의 두께 변화에 따라 정합주파수와 전파흡수능이 변화하는 것으로 나타났다.
고성능 복합형 전자파 흡수체를 개발하기 위해 종래에는 지지재로서 주로 Silicone 고무나 CPE가 사용되어왔다. 본 연구에서는 전통 공예에서 사용되어 오던 옻에 대한 특징을 분석하고 옻의 전자파 흡수능을 조사하고 이를 지지재로 사용하여 MnZn 페라이트와 배합하여 전자파 흡수체를 제작한 경우의 전자파 흡수능을 조사하고, 흡수체의 두께에 따른 흡수능을 조사하였다. 옻을 지지재로 한 MnZn 페라이트 복합형 전자파 흡수체는 CPE나 Silicone 고무를 지지재로 한 전자파 흡수체에 비하여 우수한 전파흡수특성 나타내었으며, 옻을 지지재로 사용한 전파흡수체의 두께 변화에 따라 정합주파수와 전파흡수능이 변화함을 알았다.
본 초청 논문에서 저자는 금속의 접지 판이 없는 메타물질 흡수체에 대한 새로운 설계 기법을 제시하고, 몇 가지 설계 예를 검토하였다. 일반적인 메타물질 흡수체 구조와는 대조적으로 설계 목표로 설정된 흡수 주파수 대역 이외의 주파수에서도 메타물질 흡수체를 구성하는 금속 패턴 자체에서 전파 반사에 의한 레이다 단면적(RCS) 값을 감소시키기 위하여 흡수체 구조의 금속 패턴 층은 입사 전자파의 진행 방향과 평행하게 놓였다. 광대역 흡수특성을 나타내며, 곡면 구조에도 응용이 가능한 금속의 접지 판이 없는 메타물질 흡수체의 역량도 검토될 것이다.
본 논문은 휴대폰 전자파에 노출된 항부에서 SAR 값을 저감하기 위하여 전자파 흡수체를 단말기 표면에 부착하여 해석 및 측정하였다. 개발된 전자파 흡수체는 Mn-Zn계로 구성되었으며, 유전율은 7.30-j0.05 이고, 투자율은 2.20-j1.55이다 전자파 흡수체 부착에 의한 SAR 값은 비선형 FDTD 알고리즘을 적용하여 계산하였으며, 동작주파수 835 MHz에서 phantom 모델을 제작하여 SAR 값을 측정하였다. 그 결과, 전자파 흡수체 부착에 의한 SAR 값은 약 18 % 감소하였고, 안테나의 정재파비 및 패턴은 기존의 것과 거의 일치하였으며, 이득은 약 0.3 dB 감소하였다. 그러나 휴대폰의 수신감도는 전반적으로 약 1 dB 향상되었다.
본 논문에서는 모드정합법을 이용하여 평면형 전자파 흡수체의 성능을 분석한다. 제안된 전자파 흡수체는 완전도체와 자성체가 주기구조를 이루고 있으며, 평행 편파 입사파가 인가되는 조건에서 평판의 두께에 따른 투과 및 반사 전력을 계산한다. 제안된 전자파 흡수체의 경우, 특정 구조에서 자성체가 아닌 진공으로 구성된 주기적인 평판 슬릿 또는 자성체 단독으로만 존재하는 경우에 비해 높은 흡수율을 가지는 것을 확인하였다. 전체적인 흡수 및 투과 특성의 수치해석 결과는 상용 시뮬레이터와의 비교를 통해 검증하였다.
본 논문에서는 전력보존에 근거하여 휴대 단말기에 의한 SAR 저감 방안을 제시한다. 흡수체 매질에서의 전파의 반사, 흡수 및 투과관계를 고찰하였으며 흡수체의 최대 흡수조건을 만족하기 위한 매질특성을 분석하였다. 정량적인 SAR 저감방식 논의를 위해 SRF(SAR Reduction Factor)를 정의한 후 다양한 흡수체의 구조에 따른 SAR 및 SRF를 분석하였다.
단층형 전자파 흡수체의 흡수 성능은 입사파의 반사 손실(return loss)이 최대가 되는 두께 정합 조건 및 주파수 정합 조건에서 최적화 된다. 본 연구에서는 재료의 복소 투자율과 복소 유전율에 의존하는 전송선 이론을 적용하여 광대역 흡수체의 정합 조건을 계산하였다. 그 결과 주파수에 따른 복소 투자율 감소 특성이 두께 정합 조건을 광대역으로 확대하는 효과를 지니기 때문에 광대역 전자파 흡수체에 자성 재료가 이용될 수 있다는 것을 알 수 있었다. 따라서 향후 확대될 EMC(Electromagnetic compatibility) 규격을 대비한 차세대 광대역 전자파 흡수체를 만들기 위하여 현재 사용되고 있는 NiZn 페라이트 소결체 보다 포화 자화량이 크고 유전율 값이 작은 자성 재료들을 사용하여야 한다는 것을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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