최근, 실내 무선 LAN은 편리함과 용도의 다양성으로 인해 가정이나 사무실 등에서 사용이 증대되고 있으며, IEEE 802.11a와 IEEE 802.11b에 명시되어 있는 바와 같이 5.2 GHz와 2.4 GHz의 주파수 대역을 사용하고 있다. 그러나 실내 공간에서 무선 LAN 기기들을 사용할 경우, 벽 천정 바닥 책상 등에 의해서 반사파가 발생하고, 이들 반사파의 다중 반사는 통신 속도 저하와 데이터 손실과 같은 문제점을 발생시킨다. 이러한 문제점은 전파 흡수체를 사용하여 해결하는 것이 가장 효과적이다. 따라서 본 논문에서는 MnZn-ferrite, sendust, carbon을 이용하여 전파 흡수체를 제작하였으며, 지지 재로는 CPE(Chlorinated Polyethylene)를 이용하였다. 제작된 전파 흡수체 측정 결과, 조성비가 MnZn-ferrite : sendust : CPE=64 : 16 : 20 wt.%일 때, 두께가 3.7 mm인 전파 흡수체가 2.4 GHz에서 17 dB의 전파 흡수 특성을 보였고, 조성비가 MnZn-ferrite : carbon : CPE=40 : 15 : 45 wt.%일 때, 두께가 3.8 mm인 전파 흡수체가 5.2 GHz에서 23 dB의 전파 흡수 특성을 보였다.
최근, 실내 무선 LAN은 편리함과 용도의 다양성으로 인해 가정이나 사무실 등에서 사용이 증대되고 있으며, IEEE 802.11a와 IEEE 802.11b에 명시되어 있는 바와 같이 5.2 GHz와 2.4 GHz의 주파수 대역을 사용하고 있다. 그러나 실내 공간에서 무선 LAN 기기들을 사용할 경우, 벽 천정 바닥 책상 등에 의해서 반사파가 발생하고, 이들 반사파의 다중 반사는 통신 속도 저하와 데이터 손실과 같은 문제점을 발생시킨다. 이러한 문제점은 전파 흡수체를 사용하여 해결하는 것이 가장 효과적이다. 따라서 본 논문에서는 MnZn-ferrite, sendust, carbon을 이용하여 전파 흡수체를 제작하였으며, 지지 재로는 CPE(Chlorinated Polyethylene)를 이용하였다. 제작된 전파 흡수체 측정 결과, 조성비가 MnZn-ferrite : sendust : CPE=64 : 16 : 20 wt.%일 때, 두께가 3.7 mm인 전파 흡수체가 2.4 GHz에서 17 dB의 전파 흡수 특성을 보였고, 조성비가 MnZn-ferrite : carbon : CPE=40 : 15 : 45 wt.%일 때, 두께가 3.8 mm인 전파 흡수체가 5.2 GHz에서 23 dB의 전파 흡수 특성을 보였다.
Recently, wireless LAN are often applied in home or office because of its various of convenience. Frequency rage of wireless LAN specified by IEEE 802.11a is at 5.2 GHz and IEEE 802.11b is 2.4 GHz. But in offices with wireless LAN devices, reflection of waves against walls, ceilings, floors and desk...
Recently, wireless LAN are often applied in home or office because of its various of convenience. Frequency rage of wireless LAN specified by IEEE 802.11a is at 5.2 GHz and IEEE 802.11b is 2.4 GHz. But in offices with wireless LAN devices, reflection of waves against walls, ceilings, floors and desks made of metal creates multipath problems that reduce communication speed and lose data. These problems can be solved by using EM wave absorber. In this paper, we designed and fabricated EM wave absorbers using MnZn-ferrite, sendust, carbon and CPE(Chlorinated Polyethylene). The EM wave absorber with the ratio of MnZn-Ferrite : sendust : CPE=64 : 16 : 20 wt.% has thickness of 3.7 mm and absorption ability more than 17 dB at 2.4 GHz and the EM wave absorber with the ratio of MnZn-ferrite : carbon : CPE=40 : 15 : 45 wt.% has thickness of 3.8 mm and absorption ability more than 23 dB at 5.2 GHz.
Recently, wireless LAN are often applied in home or office because of its various of convenience. Frequency rage of wireless LAN specified by IEEE 802.11a is at 5.2 GHz and IEEE 802.11b is 2.4 GHz. But in offices with wireless LAN devices, reflection of waves against walls, ceilings, floors and desks made of metal creates multipath problems that reduce communication speed and lose data. These problems can be solved by using EM wave absorber. In this paper, we designed and fabricated EM wave absorbers using MnZn-ferrite, sendust, carbon and CPE(Chlorinated Polyethylene). The EM wave absorber with the ratio of MnZn-Ferrite : sendust : CPE=64 : 16 : 20 wt.% has thickness of 3.7 mm and absorption ability more than 17 dB at 2.4 GHz and the EM wave absorber with the ratio of MnZn-ferrite : carbon : CPE=40 : 15 : 45 wt.% has thickness of 3.8 mm and absorption ability more than 23 dB at 5.2 GHz.
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문제 정의
본 논문에서는 2.4 GHz과 5.2 GHz의 실내 무선 LAN용 전파 흡수체 개발을 위한 연구가 수행되었으며, 측정된 복소비 유전율과 복소비 투자율을 이용하여 시뮬레이션을 한 값을 토대로 전파 홉수체를 실제 제작하였다. 그 결과 조성비 MnZn-ferrite : sendust : CPE=64 : 16 : 20 wt.
제안 방법
% 와MnZn-fetrite : carbon : CPE=40 : 15 : 45 wt.%의 조성비를 이용하였다 전파 홉수체 샘플의 재료 정수(복소비 유전율과 복소비 투자율)는 1-21 법叶响을 이용하여 계산하였으며, MnZn-ferrite와 sendust를 이용하여 제작한 샘 플의 복소비 유전율과 복소비 투자율은 그림 12에 나타내었고, MnZn-ferrite와 carbon을 이용하여 제작한 샘플의 복소비 유전율과 복소비 투자율은 그림 13에 나타내었다.
그림 3과 같은 sample holder에 전파 흡수체 샘플을 제작하여 삽입한 후, 그림 3과 같이 WILTR0N사의 MODEL 360B Vector Network Analyzer에 연결하여 S-parameter를 측정하였다. 그리고 즉정 데이터를 MATLAB 프로그램을 이용하여 복소비 유전율(弓) 과 복소비 투자율(“, )을 계산하였다.
. 분석하였으며, 이를 이용하여 실내 무선 LAN용전파 흡수체를 설계하고 실제작하여 비교 . 분석하였다.
전파 흡수체 제작은 먼저 MnZn-fenite, sendust, CPE 와 MnZn-ferrite, carbon, CPE를 조성비를 달리 하여 각각 믹서로 혼합하고, 본 연구실에서 자체 제작한 open roller를 이용하여 두께 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm의 sheet형 전파 흡수체 샘플을 제작하였다. 이때 open roller의 표면 온도는 전파 흡수능에 영향을 미치기 때문에 70 ℃의 균일한 온도를 유지하였다可
대상 데이터
따라서 본 논문에서는 MnZn-ferrite, sendust, car- bon을 주재료로 사용하고, 지지재는 CPE(Chlorina- ted Polyethylene)# 사용하여 전파 흡수체 시트를 제작 . 분석하였으며, 이를 이용하여 실내 무선 LAN용전파 흡수체를 설계하고 실제작하여 비교 .
데이터처리
MODEL 360B Vector Network Analyzer에 연결하여 S-parameter를 측정하였다. 그리고 즉정 데이터를 MATLAB 프로그램을 이용하여 복소비 유전율(弓) 과 복소비 투자율(“, )을 계산하였다.
성능/효과
그 결과 조성비 MnZn-ferrite : sendust : CPE=64 : 16 : 20 wt.% 일 때, 두께가 3.7 mm인 전파흡수체가 2.4 GHz에서 17 dB의 전파 흡수 특성을 보였고, 조성비가 MnZn-ferrite : carbon : CPE=40 : 15 : 45 "%일 때, 두께가 3.8 mm인 전파 흡수체가 5.2 GHz에서 23 dB의 전파 흡수 특성을 보였다.
%와 MnZn-ferrite : carbon : CPE=40 : 15 : 45 wt.% 샘플로부터 계산된 각각의 재료 정수를 이용하여 시뮬레이션한 결과 MnZn-ferrite와 sen-dust를 이용한 전파 흡수체는 두께가 3.7 nun일 때, 2.4 GHz에서 반사 계수 -16 dB의 특성이 예측되었고, MnZn-ferrite와 carbon을 이용한 전파 흡수체는 두께가 3.8 mm일 때, 5.2 GHz 대역에서 반사 계수 -26 dB의 특성이 예측되었다.
sendust : CPE=64 : 16 : 20 wt.% 와 MnZn-ferrite : carbon : CPE=40 : 15 : 45 wh% 의 조성비를 가지는 전파 흡수체가 각각 2.4 GHz에서 반사 계수 -17 dB, 5.2 GHz에서 반사 계수 -23 dB의 특성을 보였다. 시뮬레이션 결과와 실측정 결과가 잘 일치하였으며, 두 가지 경우를 각각 그림 14와 그림 15에 비교하여 나타내었다.
2 GHz의 실내 무선 LAN용 전파 흡수체 개발을 위한 연구가 수행되었으며, 측정된 복소비 유전율과 복소비 투자율을 이용하여 시뮬레이션을 한 값을 토대로 전파 홉수체를 실제 제작하였다. 그 결과 조성비 MnZn-ferrite : sendust : CPE=64 : 16 : 20 wt.% 일 때, 두께가 3.
참고문헌 (8)
Stephen V. Sailiga, 'An introduction to IEEE 802.11 wireless LANs', Radio Frequency Integrated Cir-cuits(RFIC) Symposium, 2000
Shuichi Nitta, 'The future of EMC technology', IEICE Trans. Commun., vol. E83-B, no. 3, Mar. 2000
Chang-Mook Choi, Dong Il Kim, Dong-Han Choi, and Rui Li, 'Development of broad-band electromagnetic wave absorber for X-band sensors in double-layered type uing carbon', 12th IAIN World Congress, vol. 1, pp. 297-300, Oct. 2006
Sang-Hyun Moon, Seung-Jae Shin, Jae-Man Song, Dong-Il Kim, and Ki-Man Kim, 'Development of composite a ferrite EM wave absorbers for GHz frequency', Journal of Korea Electromagnetic Engineering Soc., vol. 14, no. 12, pp. 1329-1334, Dec. 2003
Dong Il Kim, Su Joung Kim, and Jae Man Song, 'Dependence of electromagnetic wave absorption properties on binders', Journal of The Korean Physical Society, vol. 43, no. 2, pp. 269-272, 2003
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