폐 처리된 Ba, Sr 페라이트를 사용하여 GHz 대역용 전파흡수체를 개발하였다. 도전 손실재인 카본의 첨가에 따른 전파흡수능의 변화와 시편의 뚜께 그리고 시편 제작시 제작온도 변화에 따른 전파흡수능의 변화를 조사하였다. 이와 같은 실험을 통하여 CHz 대역용 Ba, Sr 페라이트 전파흡수체를 개발하는데 있어 카본의 첨가가 매우 유효함을 알았으며, 시편의 제작온도 또한 우수한 전파흡수체를 개발하는데 있어 반드시 고려되어야 함을 밝혔다. 이와 같은 실험을 실시하여 20dB 이상의 전파흡수체를 개발 할 수 있었다.
국제 규격을 충족하는 전파무향실을 구축하기 위하여 광대역성을 가지는 페라이트 전파흡수체에 피라미드형 카본 혼입 발포 유전체 전파흡수체를 부착시킨 초광대역성 전파흡수체의 설계 방법을 제안하였다. 기존의 페라이트 전파흡수체는 흡수능 20 dB이상을 만족하는 주파수 대역이 30 MHz에서 6 GHz 였으나 본 논문에서 제안하는 페라이트 전파흡수체 위에 피라미드형 유전체 전파흡수체를 적층시킨 전파흡수체는 흡수능 20 dB이상을 만족하는 주파수 대역이 30 MHz에서 18 GHz까지 확장되었고 그 전체 두께는 14.26 cm이다.
최근 전자산업과 전파통신산업의 발달에 따라 불요전자파에 의한 전자파장해가 심각한 수 준에 이르게 되었다. 그 결과 국 . 내외 전자파환경은 나날이 악화되고 있으며, 이로 인한 사 회적 문제가 점차 증가되고 있는 실정이다. 이에 대한 대책으로 CISPR(Comite Internationale S Special des Perturbations Radioelectrique), FCC (Federal Communications Commissions) A ANSI(Amercian National Standards Institute) 둥이 주축이 되어 국제 규정이 제정되어 각종 전자기기들에 대해 방사(EMI) 및 내성(EMS)의 규제가 강화되고 있다. 그러나 국제규정이 요구하는(30 MHz - 18 GHz) 주파수 범위에서의 EMIjEMS 측정을 하기 위해 광대역(Broad-band) 전파무향실(Anechoic Chamber)이 필요하지만1 기존의 Ferrite T Tile 또는 그리드형 전파홉수체는 20 dB 이상 전파를 홉수할 수 잇는 주파수 대역이 30 M MHz - 400 MHz 또는 780 MHz에 불과하기 때문에 상기의 조건을 만족하는 전파무향실 을 구성하기에는 곤란한 실정이다. 본 논문에서는 국제 규격을 만족하는 전파무향실을 위한 광대역 전파홉수체를 개발하기 위해, 다충형으로 구성하고, 전파흡수체의 형상을 변화시켜 등가재료정수법을 사용하여 설계하고 그 특성을 평가함을 그 목적으로 하였다. 따라서 본 논문에서는 본 연구실에서 기폰에 제안한바 있는, 금속판 위에 타일형 페라이 트 충, 그 위에 원추절단형 페라이트 층과 원통형 페라이트 층을 적층시칸 형상의 전파홉수 체는 30 MHz - 6 GHz 정도까지 커버할 수 있으나, 1 GHz 부근의 주파수 대에서 16 dB 정도의 홉수능 밖에 가지지 못하였다. 이를 개선하기 위해, 금속판 위에 타일형 페라이트 층 을 형성하고 그 위에 원통형 페라이트 충, 원추절단형 페라이트 충I 원통형 페라이트 충, 타 원형 페라이트 충을 형성한 새로운 형태의 전파홉수체를 제안하였다. 본 논문에 제안한 새로운 형태의 전파흡수체의 시물레이션 결과 30 MHz - 20 GHz의 주파수 범위에서 전반적으로 25 dB이상의 전파흡수능을 가짐을 확인하였으며/ 특히 기폰에 제안한 전파홉수체와 비교하면,1GHz 부끈에서의 전파홉수능을 10 dB 이상 개선하였다. 나아가서/ 실재로 제작한 전파흡수체의 측정된 주파수특성이 시율레이션에 의한 이론치와 3 30 MHz - 6 GHz의 범위에서 잘 일치함을 확인하였다. 또한y 전파 홉수체의 전체 높이는 2 27 mm 밖에 되지 않으므로 본 연구에서 제안한 전파 홉수체를 사용할 경우 전파무향실의 유 효공간 확보에 매우 유리한 이점을 가진다
전파무향실에 사용 적합한 평면 페라이트 전파흡수체의 설계 및 , 그리고 전파흡수특성에 관해 연구하였다. 임피던스 정합 방정식의 엄밀해를 이용하여 페라이트 흡수체의 복소투자율 범위에 관해 분석하였다. 페라이트 소결제의 복소투자율 및 복소유전율로부터 정합주파수 및 정합두께를 결정하고 실측한 반사감쇠특성과 비교하였다. 전파흡수특성과 재료정수와의 상관관계에 대한 분석결과에 의거하여 정합주파수 및 정합두께의 조절을 위한 재료정수의 제어방안에 관해 검토하였다. 검토하였다.
폐 처리된 Ba 페라이트를 사용하여 GHz 대역용 전파흡수체를 개발하였다. 도전 손실재인 카본의 첨가에 따른 전파흡수능의 변화와 시편 제작시 제작온도 변화에 따른 전파흡수능의 변화를 조사하였다. 이와 같은 실험을 통하여 GHz 대역용 Ba 페라이트 전파흡수체를 개발하는데 있어 카본의 첨가가 매우 유효함을 알았으며, 시편의 제작온도 또한 우수한 전파흡수체를 개발하는데 있어 반드시 고려되어야 함을 밝혔다.
폐 처리된 스토론튬(Sr) 페라이트를 사용하여 GHz 대역용 전파흡수체를 개발하였다. 도전손실재인 카본의 첨가에 따른 전파흡수능의 변화와 시편 제작시 제작온도 변화에 따른 전파흡수능의 변화를 조사하였다. 이와 같은 실험을 실시하여 스토론튬(Sr) 페라이트 : 실리콘 (slicone)고무 : 카본 (carbon)=80 : 13.6 : 6.4 wt%인 시편을 7$0^{\circ}C$에서 제작하여 두께 2mm인 시편에 대하여 9.4 GHz에서 -24 dB, 두께 3mm인 시편에 대하여 5.5 GHz에서 -23 dB인 우수한 전파흡수체를 개발하였다.
천연세라믹, 옻칠, 그리고 고무의 전파흡수능을 조사하였다. 천연세라믹은 2.5GHz~4.5GHz의 주파수 범위에서 2.5dB이상의 전파흡수능을 나타내었으며 옻칠의 전파흡수능이 기존에 전파흡수체의 지지재로 이용되는 고무에 비해 우수한 전파흡수능을 갖고 있음을 확인하였다. 페라이트에 옻칠을 지지재로 이용한 전파흡수체에 대하여 시뮬레이션 한 결과 0.5GHz~10GHz의 주파수 범위에서 16dB 이상의 우수한 전파흡수능을 나타내었다. 따라서 기종에 지지재로 이용하던 고무대신 본 연구에서 새롭게 제안하는 옻칠을 전파흡수체의 지지재로 이용하는 것이 광대역에서 우수한 전파흡수체를 얻을 수 있을 것으로 예상된다.
Sheet형 전파흡수체를 제작하여 Mn-Zn페라이트의 입자크기에 따른 전파흡수능의 관계를 조사하였다. 입자 크기가 증가함에 따라 정합주파수는 낮은 쪽으로 이동하였으며, 정합주파수에서 전파흡수능은 감소하였다. 하지만 휴대폰의 사용주파수인 0.8 ㎓와 1.8 ㎓에서는 입자의 크기가 큰 것으로 구성되어 있는 전파흡수체자 작은 입자로 구성되어 있는 전파흡수체보다 우수한 전파흡수능을 나타내었다. 따라서 휴대폰용 전파흡수체를 Mn-Zn 페라이트 파우더로 제작할 경우에는 입자의 크기가 큰 것이 바람직하다고 생각된다.
MnZn계 페라이트 실리콘 고무 복합체를 MnZn 페라이트의 체적비플 0.1에서 0.4까지 변화시키면서 제작하여 주파수 대역 1 GHz-lO GHz 범위에서 전기적 특성및 전파흡수 특성을 조사하였다. MnZn 페라이트의 체적비가 증가할 수록 유전율과 투자율의 증가를 보였다 반사 손실 흡수체의 두께가 1/4파장에 해당하는 주파수 대역에서 극대치가 나타났으며, 극대치는 MnZn 페라이트의 체적비가 증기할 수록 저주파 수로 이동하는 현상을 나타내었다 또한 흡수체의 두께가증가함에 따라서 반사손실 극대치는 저주파수 대역으로 안동하였다 페라이트 고무 복합체의 경우에 전파 흡수체의 사용주파수 대역에 따라서 요구되는 전파 흡수 효과를 얻기 위해서는 페라이트 체적비를 조절해야 함을 보여 주였다.
본 논문에서는 광대역 특성의 십자돌기형 페라이트 전파흡수체로 이루어지는 전파 반무향실의 특성을 영상법에 의하여 평가하였다. 그 결과, 그리드형 전파흡수체가 3 ~ 1000 MHz의 주파수 대역폭을 가지는 데 대하여, 십자돌기형 페라이트 전파흡수체는 30 MHz ~ 3,000 MHz의 주파수 대역에서 우수한 특성을 가지는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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