본 논문에서는 국내 ISM 주파수의 이용 현황을 살펴보고, 국제무선장해특별위원회(CISPR)에서 마련한 무선기기와 ISM 기기간의 전파혼신 모형(CISPR 16-4-4)과 안전서비스 대역에서의 전계강도 기준치를 소개하였으며, 이를 바탕으로 국내 ISM 기기의 허가제도 현황과 문제점을 제시하고, 인증과 사후관리 중심으로 개선하는 방안을 제시하고 있다.
1장 - 자동차는 엔진에서 만든 동력을 바퀴에 전달하여 지상에서 승객이나 화물을 운반하는 교통 수단이다. 과거에 내연기관에서에서 출발한 자동차는 최근에는 전기자동차와 혼합된 하이브리드와 순수 전기자동차 등이 출시되고 있다. 이로 인한 다양한 부품으로 인한 기술의 발전 및 안정성 강화 등으로 첨단 전기 전자제품의 배치는 증가할 수 밖에 없었고 그로 인해 전자파 환경은 더욱 복잡하고 다양할 수 밖에 없다. CISPR 25에서는 전자기파 노이즈에 대한 시험 방법에 대해서 연구를 진행 중에 있다. 그 중 복사방출 시험에서 요구된 GND 조건에 따른 노이즈 패턴을 분석 하기 위해 다양한 조건을 적용해 비교 검증하고자 한다. 2장 - EMI 챔버의 일반적인 특성 기술, 시험 법 및 측정 장비에 대해 기술한다. 3장 - RE 시험 : 시료가 Center에 있을 때 Ground Strap 변화에 따른 노이즈 분석, 시료가 Center가 아닌 다른 곳에 있을 때 Ground Strap 변화에 따른 노이즈 분석 검증 하고자 한다.
전자산업과 전파통신기술이 발달함에 따라 인류는 풍요로운 생활을 영위하고 있지만, 전파의 사용증대로 인해 EMI와 같은 많은 사회적 문제와 불요 전자파가 발생하고 있다. 따라서, CISPR, FCC, ANSI 등의 기구는 EMC 대책을 위해 전파환경의 규정을 제안하고 있다 EMI/EMC 측정을 위한 전파무향실(anechoic chamber)에 대한 국제 규정을 만족하기 위해서는, 30 MHz ∼ 1,000 MHz까지의 범위에서 20 dB이상의 전파흡수능을 가져야 한다. 하지만, 1998년 11월, CISPR11은 EMI 측정의 주파수 범위를 1 GHz ∼ 18 GHz로 확장하였다[1]. 본 논문에서는 상기의 요구를 만족하는 새로운 형태의 전파흡수체(Electromagnetic Wave Absorber)를 제안하고 등가재료 정수법(Equivalent Material Constants Methods)을 사용하여 광대역 설계를 수행하였다. 그 외에 실험은 30 MHz ∼ 2 GHz까지의 주파수 범위에서 행해졌으며, 제안한 설계 이론의 타당성을 확인하였다.
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 전자파 방출을 줄이기 위해 필터나 디커플링 캐패시터를 사용하는 대신에 PCB 내의 칩 배치, 배선 모양 등을 변경하여 위험신호의 배선 길이와 귀환경로를 짧게 하는 EMC 고려 PCB 설계 기법을 제안하였다. 제안하는 기법에서는 PCB 상의 여러 가지 신호에 대해 신호속도를 계산하고, 신호속도가 가장 높은 위험신호에 대해 선로를 가능한 짧게 하도록 가장 먼저 칩의 위치를 선정하고 배선도 가장 먼저 수행해야 한다. 또 위험신호의 귀환경로에 불연속이 발생하지 않도록 설계하며 귀환경로의 기준이 되는 전원판과 접지판이 분할되어 있지 않도록 한다. CISPR-32, CISPR-25 등의 전자파 적합성 시험을 통과하지 못했던 차량용 블루투스 지향성 스피커에 이 기법을 적용하여 PCB를 재설계한 후 EMC 측정을 수행하였더니 해당 전자파 적합성 시험을 수월하게 통과할 수 있었다. 제안하는 기법은 EMC 특성이 중요한 전자기기에 유용하게 쓰일 수 있다.
전파 통신기술의 급속한 발전을 우리의 생활을 풍요롭게 만들어 주는 반면에, 불요전자파로 인한 EMC 문제가 사회적으로 점점 심각해지고 있다. 기존의 EMI/EMS 측정을 위한 전파흡수체는 30MHz에서 1GHz에 이르는 대역에서 20dB의 전파흡수능이 요구되어 왔다. 그러나, 1998년 11월, CISPR11에서는 EMI측정을 위한 주파수 영역을 18GHz까지 확장하였다. 본 논문에서는 원추전단형과 원기둥형 전파흡수체를 제안하고, 등가재료정수법으로 설계하여 CISPR11을 만족하는 특성을 얻었다.
본 논문은 최근에 CISPR(국제전자파장해특별위원회) 에서 논의되고 있는 전자파 장해 측정용 야외시험장과 전자파내성 시험장과의 상관관계에 대한 것이다. 먼저 OATS와 FAR에 대한 상관계수 이론치를 도출하였으며, 각 시험장에서 3 m 거리에 대한 비교 측정을 하였다. 상관관계에 대한 이론치를 프로그램화 하였고 시험장에서 측정한 값과 비교를 하였다. 30 - l,000 MHz 에서는 6 dB 이내의 이론값과 실험값의 차이값이 나타나고 있어 FAR시험장이 OATS시험장의 EMI(전자파방사) 대체 시험장으로 활용될 수 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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