In high frequency range, RF circuit design without considering shielding effect can cause several significant changes due to increase in parasitic capacitance and inductance between RF signal lines and shielding box. In this paper, bandpass filter has been made to measure the shielding effect and its s-parameter has been measured by Vector Network Analyzer (VNA). Equivalent circuit model including the shielding effect has been constructed with the lumped elements extracted from the 3D electromagnetic simulator, Maxwell SI. Then, the validity of the model is verified using microwave circuit simulator, ADS (Advanced Design System).
At recent time, superconducting technology makes it possible to develop various devices using strong magnetic fields. As increasing with devices using high magnetic fields, magnetic shielding technology is essential in order to get high efficiency. Therefore it is necessary to establish production method and clear characteristics of suitable shielding materials. Usually, ferromagnetic metal has been used for shielding of high magnetic fields up to the present time. Instead of heavy ferromagnetic metal, we can acquire better upgraded shielding system by using of very light superconducting thin film that has a perfect diamagnetism. We would like to study basic characteristics of NbTi thin film produced by RF sputtering, investigated morphology and crystal structure of NbTi thin film by SEM and XRD, identified superconductivity measuring by critical current.
연자성 차폐필름에 대하여 ASTM 방법 및 2-port flanged coaxial line 방법으로 RF (radio-frequency) 영역에서 전자기파 차폐특성을 측정하여 원역장에서의 차폐요인을 정량적으로 분석하였다. 4-13.5 GHz의 고주파 영역에서 연자성 차폐필름의 차폐효과는 반사손실에 의한 효과가 아니라 주로 흡수손실에 의한 차폐효과를 가졌다.
본 논문은 항공기에 사용되는 고주파 칩셋의 전파 차폐 구조에 대한 연구 결과를 제시한다. 전기전자 기술의 발전에 따라 항공기에 적용되는 전자 장비의 역할은 날로 증가하고 있으며, 고주파 무선장치는 넓은 주파수 대역에 대한 지원 및 소형화를 위한 초고주파 집적회로로 구현되고 있다. 특히, 항공용 집적소자는 이를 구현함에 있어 기능과 성능의 만족도 중요하지만, 예기치 않은 전파 간섭으로 인한 항공기 안전 위협이 보다 중요한 설계 요소로 작용한다. 본 논문에서는 전파에 의한 고주파 칩셋의 오동작 방지를 위한 차폐구조를 설계하고, 개구면 형태의 기하학적 구조를 적용하여 전기장 차폐성능이 향상되는 구조를 제안하였다.
투명차폐재를 목적으로 Indium Tin Oxide (ITO) 투광성 박막을 제조하고 전자파 차폐특성에 대해 조사하였다. 박막은 RF magnetron co-sputtering 증착장비를 사용하여 제작하였다. RF 인가전력, Ar 및 $O_2$분압, 기판온도를 변화시키며 전기전도도와 투광성을 겸비한 박막의 조성과 구조에 관한 실험을 진행하였다. 최적의 증착조건은 $300^{\circ}C$의 기판온도, 20sccm의 아르곤 유량, 10sccm의 산소유량, 그리고 In과 Sn의 인가전력이 각각 50W와 30W일 경우였으며, 이때 얻어진 박막은 육안으로 분명할 정도의 투광성을 보였고 5.6$\times10^4$mho/m의 높은 전기전도도를 나타내었다. 이렇게 제조된 ITO 박막의 전자파 차폐효과를 차폐이론에 의해 분석하였다. 박막의 전기전도도, 두께, skin depth로부터 차폐기구(흡수손실, 반사손실, 다중반사 보정항)에 대해 고찰하였다. 계산된 차폐효과는 26dB의 값을 보여 투광성 차폐재로 ITO 박막의 사용 가능성을 제시할 수 있었다.
The shielding enclosure is very essential device to test the electromagnetic wave power generated by various RF equipments. Some standards for the shielding enclosures were established to test them in right method. Generally, There are IEEE-STD-299 and MIL-STD-285 and NSA-65-6 of the method for measuring the effectiveness of shielding enclosures, the IEEE-STD-299 combined MIL-STD-285 and NSA-65-6 about the method for measuring shielding effectiveness(SE) about 1969 years, but, the measurement point of 299 proposal is many points(including shielding wall, seam, coner beat, shielding door, etc) and demand long time of measurement. To improve SE test method for shielding enclosures was studied and suggested to develop a proper test procedure. First, we measure reference level as frequency range and H/V polarization, secondly, measure leakage point, and finally, measure shield effect and calculate SE. Our method has a merit of the less measurement point than IEEE-STD-299, and shorten time than 299, and define representation SE of shielding enclosure effectively.
본 연구는 자기공명검사실 내 전자기파가 나오는 부속장치를 대상으로 새로운 차폐방법을 적용하여 전자기파로 인한 인공물의 발생을 방지하고자 하였다. 연구방법은 차폐 기술이 적용되지 않은 환자 감시용 CCTV에 metal plating fiber 섬유로 제작된 새로운 차폐체를 적용하여, CCTV의 전원을 차단한 경우(type I)를 기준으로 전원을 차단하지 않은 경우(type II)와 차단하지 않은 상태에서 새로운 차폐 기술을 적용한 경우(type III)를 noise map을 획득하여 비교평가 하였다. 연구 결과, 유의한 차이가 존재하는 집단이 하나 이상 존재함을 알 수 있었으며 이를 바탕으로 사후분석을 시행한 결과 type I과 type III는 집단 1로 type II는 집단 2로 나타나 기준인 CCTV의 전원을 차단한 경우와 새로운 차폐 기술을 적용한 경우가 동일집단 임을 알 수 있었다. 결론적으로 검사실 내에서 추가적인 부속장치로 인해 전자기파가 발생할 경우 본 연구가 제시한 차폐체를 적용한다면 noise가 발생하지 않는 type I과 동일한 상태를 만들 수 있어 전자기파로 인한 인공물의 발생을 방지할 수 있으리라 판단된다.
재료의 전자파차폐효과는 일정한 송신전력에 대해 측정치구 내에 차폐재료가 놓여 있을 때와 없을 때에 수신 되는 수신전력의 차를 측정하므로써 결정된다. 구현된 전자파차폐효과 측정시스댐은 다양한 측정치구를 이용하고, 트랙킹신호원, 스펙트럼분석기, 스텝감쇠기, 고주파스위치, 신호증폭기 동을 사용하였으며, 퍼스날컴퓨터에 의해 측정이 자동으로 이루어지도록 설계되었다. 특히 고주파스위치와 쌍방향성결합기를 이용하여 한대의 스펙트럼분석기를 사용하여 입사전력, 반사전력, 투과전력을 측정할 수 있어 재료의 전자파차폐효과 측정은 물론, 차폐 특성에 관한 분석도 가능하여 재료의 설계에도 활용될 수 있다. 구현된 측정시스댐은 10 MHz~1 G GHz의 주파수대역에서 120 dB 이상의 동작영역을 가지며, 각종의 복합재료의 전자파차폐효과를 효과적으로 측정할 수 있다.
MRI는 부분 영역을 자세히 영상화하는 검사임에도 인체에 위해한 RF를 전신에 주고 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 저자들은 RF차단 방호복을 자제제작하여 적용한 결과 적용 전보다 적용 후가 95% 이상 RF를 차단하였다. 따라서 MRI 검사 시 본 연구의 방호복이 인체의 위해를 줄일 수 있는 최적의 대안임을 알 수 있다.
By using commercial available electromagnetic interference (EMI) shielding fabrics, EMI shielding effectiveness(SE) and the physical properties were investigated. Thirteen specimens were chosen six fabrics were non-electrolytic plated with Cu, six plated with Cu+Ni and one plated with Ni, SE was measured by RF Impedance Analyzer HP4291A(Hewlett Co, Ltd)at the frequency of 100MHz-1.8GHz. The results showed that the commercial EMI shielding fabrics provided SE values over 30dB at the frequency of 100MHz-1.8GHz. Fabrics plated with Cu showed more effective shielding than those plated with Ni. The thickness of coating and fabric count were also influential factors on SE. Tensile properties were acceptable for lining fabrics but water vapor transport properties indicated that the better treatment condition were suggested to improve comfort properties.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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