• 제목/요약/키워드: Radiated emission noise

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New Approach to Reduce Radiated Emissions from Semiconductor by Using Absorbent Materials

  • Kim, Soo-Hyung;Moon, Kyoung-Sik
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제12권1호
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    • pp.34-41
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    • 2001
  • Semiconductors performing digital clocking are a main source of radiated emission noise. Therefore, the most secure method of reducing emission noise is to reduce emission radiated from semiconductors; an application of an absorber to the surface of semiconductors is one of these methods, too. However, in reality, it is difficult to achieve as much effect of noise reduction as expected by using only absorber. It is confirmed by experiment in this paper that a loop area within chip has no correlation with radiated emission noise and it is clarified why the existing absorber fails to achieve a satisfactory effect of emission noise reduction. Besides, a new type of chip coating absorber has been developed which can cover up to semiconductor out lead by using ferrite coating material of ferrite/epoxy acrylate substance using only permeability loss out of electromagnetic wave reduction characteristics of materials. As a result of evaluating radiated emission noise by applying this coating absorber to semiconductor device, it could be confirmed that emission noise decreased from about 3 ㏈ up to 20㏈ depending on frequency.

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Twisted Differential Line Structure on High-Speed Printed Circuit Boards to Enhance Immunity to Crosstalk and External Noise

  • Kam, Dong-Gun;Kim, Joung-Ho
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제14권1호
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    • pp.35-42
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    • 2003
  • Differential signaling has become a popular choice for high-speed interconnection schemes on Printed Circuit Boards (PCBs), offering superior immunity to external noise. However, conventional differential transmission lines on PCBs have problems, such as crosstalk and radiated emission. To overcome these, we propose a Twisted Differential Line (TDL) structure on a multi-layer PCB. Its improved immunity to crosstalk noise and the reduced radiated emission has been successfully demonstrated by measurement. The proposed structure is proven to transmit 3 Gbps digital signals with a clear eye-pattern. Furthermore, it is subject to much less crosstalk noise and achieves a 13 dB suppression of radiated emission. Index Terms - Twisted Differential Line, Differential Signaling, Crosstalk, Radiated Emission, Transmission Line, Twisted Pair

부품배치가 다르게 제작된 DC/DC컨버터의 Emission 특성분석 (Analysis of Emission Characteristics of DC/DC Converter with different Parts Layout)

  • 박진홍
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.179-183
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    • 2019
  • 전력 변환에는 전력 효율과 함께 전력 변환시스템의 소형화를 위해 적용하는 스위칭에 의한 잡음으로부터 시스템 안정성이 보장되어야 한다. 따라서 전력 변환시 스위칭 잡음을 감소시킬 수 있는 대책이 필수적이다. 따라서 이전 논문에는 MPS사의 MPQ4432 드라이버를 이용하여 DC/DC Buck Converter회로를 구성한 후 이를 reference plane을 갖는 4층 PCB 회로 구조에서 부품의 배치가 서로 다른 경우 발생하는 스위칭 잡음특성을 시뮬레이션 하였다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 진행한 서로 다른 두 회로를 제작하여, 시뮬레이션과 동일하게 Conducted Emission특성과 Radiated Emission 특성을 분석하였다. 또한 측정결과와 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 그 결과 Current Return Path의 구성에 따라 Conducted Emission특성이 저주파대역에서는 2~9dB, 고주파대역에서는 6~7dB 감소됨을 확인하였다. 그리고 Radiated Emission특성은 9dB 감소됨을 확인하였다. Conducted Emission 시뮬레이션 결과 저주파대역에서 6~7dB이고, 측정 결과는 2~9dB로 다소차이가 있음을 확인하였고, 고주파대역에서는 실험과 시뮬레이션에서 모두 7dB정도임을 확인하였다. 그리고 Radiated Emission은 시뮬레이션에서 12dB 감소를 확인하였지만, 측정결과 9dB의 감소를 확인하였다. 이로써 다소 감소량에는 차이가 확인되었지만 전력변환회로를 설계할 경우 Current return path의 구성에 따라 잡음 특성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

전기적으로 빠른 과도현상/버스트 신호의 복사방출과 대책 (Radiated Emission of Electrical Fast Transient/Burst Signal and Its Countermeasures)

  • 박수훈;김동일;박연준;나승욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.291-298
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    • 2016
  • 본 논문에서는 전자파적합성 국제 규격인 IEC 61000-4-4에서 규정하고 있는 전기적으로 빠른 과도현상/버스트(EFT/Burst) 신호가 전원선을 따라 시험대상품에 인가될 때, 인가신호에 기인하여 방사되는 불요전자파와 그 신호가 피시험품에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 먼저 국제규격에 규정된 시험 배치방법에 따라 시험 샘플을 설치하고, 검증된 EFT/Burst 발생기로 1분 동안 +4 kV의 규정된 신호를 길이 1 m인 전원선을 통해 시험 샘플에 인가하였다. 그 결과, 전원선을 통해 인가되는 전도성 EFT/Burst 내성 신호 외 버스트 발생기 및 전원선에서 직접 공기 중으로 방출되는 방사성 신호(EFT/Burst 노이즈)가 검출되었고, 국제 공인시험 규격으로 이 신호를 측정한 결과, 규제 레벨보다 30 dB 이상 높았다. 또한, EFT/Burst 방사성 신호의 최대 방사 지점과 시험품의 이격 거리에 따른 전계강도를 측정한 결과, 방사내성 국제 규격치보다 최대 23 V/m 이상 강한 전계강도가 검출되었다. 이는 EFT/Burst 방사성 노이즈가 직접적으로 제품에 인가되어 오동작을 유발할 가능성이 대단히 높으므로 대책이 요구됨을 확인하였다.

고출력 LED 구동회로의 방사잡음 저감에 관한 연구 (Investigation on the Reduction of Radiated Emission Noise in a High Power LED Module Circuit)

  • 서정남;여인선
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1574_1575
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    • 2009
  • This paper investigates the reduction of RE(Radiated Emission) noise in a high power LED module circuit using PWM(Pulse Width Module) switching controller circuit. Poorly designed LED lighting module can experience the RE and CE(Conducted Emission) noise problem. This paper propose the reduction of noise source and improvement of EMI filter design in a high power LED lighting module. The experimental and simulation results showed that reduce the RE noise level effectively.

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PCB에 인가된 스위칭 잡음이 함체 개구 방사에 미치는 영향 (Effect of PCB Switching Noise on Radiated Emission from Enclosure Aperture)

  • 장형석;이숭근;김은하;유승렬;이재현;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.67-75
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    • 2011
  • 본 논문은 능동 소자의 스위칭 잡음이 함체 내부에 위치한 PCB에 인가될 때, 함체의 개구 방사에 미치는 영향을 분석한 연구이다. 이상적인 주기 펄스 입력 신호가 PCB에 인가된 경우의 개구 방사와 스위칭 잡음을 포함한 주기 입력 신호가 인가된 경우의 개구 방사를 비교하였다. DC-DC 컨버터의 등가회로를 이용해 능동 소자의 스위칭 잡음을 구현하였으며, 방사 전계 시뮬레이션을 위해 회로 시뮬레이터와 전자기장 시뮬레이터를 연동시켜 해석을 수행하였다. 또한, 측정 결과와 시뮬레이션 결과를 비교하였다.

위성용 전장품 탑재보드의 Power Integrity 및 Signal Integrity 설계 분석을 통한 노이즈 성능 개선 (Improvement of Noise Characteristics by Analyzing Power Integrity and Signal Integrity Design for Satellite On-board Electronics)

  • 조영준;김철영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.63-72
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    • 2020
  • 본 연구에서는 위성용 전장품 보드의 성능 요구조건과 설계 복잡도가 높아지면서 증가되는 노이즈 문제를 최소화하기 위해 전원 건전성(Power Integrity) 및 신호 건전성(Signal Integrity)의 설계 분석이 수행되었고 이를 통해 적용된 설계 개선 내용을 기술하였다. 전원 건전성은 정전류 전압강하(DC IR drop) 해석을 통해 정적 전원의 특성을 분석하였고, 각 전원의 임피던스 해석을 통해 동적 전원의 특성을 분석하여 각 분석 결과를 이용한 설계 개선 방안들이 적용되었다. 신호 건전성 측면에서는 주요 데이터버스 신호에 대한 시간영역 파형 분석과 PCB(Printed Circuit Board) 설계 수정을 통해 노이즈가 개선된 결과를 확인하였다. 또한 설계된 PCB 보드의 전원 층에 대한 공진모드를 분석하여 발생된 공진 영역들에 완화 조치를 적용하였고 조치결과를 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 최종적으로 분석을 통해 설계 개선이 적용된 유닛에 대해 수정 전과 후의 EMC(Electro Magnetic Compatibility) RE(Radiated Emission) 노이즈 측정결과를 비교함으로써 방사성 노이즈가 감소되었음을 확인하였다.

부품배치에 따른 DC/DC 컨버터의 Emission 특성분석 (Analysis of Emission Characteristics of DC/DC Converter by Component Placement)

  • 박진홍
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.639-643
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    • 2018
  • 전자 시스템이 소형화, 이동성의 요구에 따라 전력 변환의 필요성이 계속 증가하고 있다. 또한 전력 변환에는 전력 효율과 함께 전력 변환시스템의 소형화를 위해 적용하는 스위칭에 의한 잡음으로부터 시스템 안정성이 보장되어야 한다. 따라서 전력 변환시 스위칭 잡음을 감소시킬 수 있는 대책이 필수적이다. 본 논문에서는 DC/DC Buck Converter회로를 구성하였고, reference plane을 갖는 4층 PCB 회로 구조에서 부품의 배치를 변경할 경우 발생하는 스위칭 잡음특성을 비교 분석하였다. 또한, Reference Plane을 제거한 양면 PCB회로 구조에서 부품 배치를 달리하였을 경우 스위칭 잡음 특성을 각각 시뮬레이션으로 비교 분석하였다. 그 결과 4층 PCB회로 구조에서는 Current return path에 따라 Radiated Emission 특성이 12dB, Conducted Emission 특성이 7~8dB 감소됨을 확인하였다. 또한 양면 PCB회로 구조에서는 Conducted Emission이 20~25dB 감소됨을 확인하였다. 이로써 전력 변환 회로를 설계할 경우 Current return path의 구성에 따라 잡음 특성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

정지궤도 인공위성의 전자파 호환성 해석 (EMC Compatability Analysis on Geostationary Satellite)

  • 채태병;오승엽
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권12호
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    • pp.1207-1215
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    • 2008
  • 우주환경에서 운용되는 위성은 상호 유기적으로 연결된 다양한 전자장비에서 방출하는 전도성/복사성 에너지 결합에 의해 다양한 잡음 신호를 발생하게 되는데, 이러한 잡음은 탑재체를 포함한 위성 시스템과 발사체의 전자기적인 영향에 의하여 주요 기능에 중대한 결함을 유발시킬 수 있다. 이에 위성 시스템은 개발 단계에서부터 전자파환경에 대한 영향을 최소화하기 위한 시스템 설계 검증이 요구된다. 위성 시스템에서 검증하여야 하는 전자파 환경 요소는 위성으로부터 방출되는 전도성/복사성 잡음과 이러한 잡음 환경에서 위성의 정상운용을 검증하는 감응성 잡음이 있다. 통신해양기상위성 시스템의 전자파 호환성 설계 검증은 PSR의 출력을 각 유닛에 분배하는 과정에서 전원선에서 방출하는 전도성 방출특성을 측정하여 시스템에서 통제하는 전자파 규격에 적합한지를 검증하고, 이러한 방출 레벨로부터 6 dB 시스템 안전성마진을 고려한 레벨의 전도성 잡음을 전원선에 인가하여 시스템의 성능을 검증하는 것이다. 아울러, 각 유닛의 전자파 복사 특성을 종합하여 시스템 수준의 복사성 잡음 수준을 예측하고 발사체 요구 규격과의 적합성을 분석하는 것이다. 본 논문에서는 통신해양기상위성의 전자파 환경시험 결과를 토대로 시스템 수준의 전자파 호환 특성 및 발사체와의 적합성 분석 결과를 제시하였으며, 잡음요소 분석 결과는 FM EMC 시험에 반영될 것이다.

KSLV-I 2단부 엔지니어링 모델 복사성 방사/감응 시험 (Radiated Emission / Susceptibility Tests for the KSLV-I 2nd Stage Engineering Model)

  • 지기만;이수진;정의승
    • 항공우주기술
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    • 제6권1호
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    • pp.173-181
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    • 2007
  • 단위 장비 수준에서 시스템 수준에 이르기까지 통제되는 KSLV-I 2단부의 복사성 방사/감응 특성은 탑재되는 위성, 발사체 1단부, 그리고 우주센터에 설치되고 운용되는 지상장비 및 외부 통신망의 정상동작을 보장하기 위하여 전 주파수 대역에 대해 시험 및 관리되어야 한다. KSLV-I과 하부시스템에서 방사되는 비의도성 잡음은 각각의 요구규격에 정의된 제한치 보다 작도록 제한되어야 할 뿐만 아니라 시스템의 특성을 정확히 검증하기 위한 적절한 시험 및 평가 방법도 개발되어야 한다. 본 논문에서는 KSLV-I 2단부 엔지니어링 모델의 전자파적합성 확보를 위해 도출된 복사성 방사와 복사성 감응에 대한 시험규격, 측정방법 그리고 시험 결과가 제시된다.

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