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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 그러나 이러한 측정 치구를 사용하여 마이크로파 대역에서의 전기장 차폐효과를 측정 할 수 없다. 따라서 여기에서는 저자가 제안한 이중쇄기형 도파관 -동축선 어댑터(double-ridged waveguide to coaxial adapter)# 사용한 새로운 방법을 소개한다. Figure 12는 이중쇄기형 도파관 - 동축선 어댑터와 측정에 사용되는 기준 시편과 부하 시편의 형태를 나타낸 것이다.
• 본 고에서는 소재의 전자파 특성 중에서 전자기파 물성 (electromagnetic wave properties), 전자파 차폐효과(shielding effectiveness) 와 전자파 흡수능(absorption performance) 에 대한 기본적인 측정법에 대하여 살펴보고, 현재 산업체에서 널리 사용되고 있는 ASTM D4935-99[l]에 근거한 플랜지형동축 전송선 측정 치구의 물리적 치수 변경을 통한 사용주파수 확장과 이중쇄기형 도파관-동축선 어댑터를 이용한 마이크로파 대역에서의 전자파 차폐효과에 대해 소개하기로 한다.
• 전자파 차폐재료 및 흡수체 특성 평가와 관련된 일반적 인내용과 소재의 설계에 필요한 복소 유전율 및 투자율 측정법을 간단하게 소개하였으며, 특히 1 GHz 이상의 주파수대역에서의 전자파 차폐효과를 측정하기 위한 연구결과를 소개하였다. 기존의 ASTM D4935-99에 근거한 플랜지형 동축 전송선 측정 치구의 물리적 치수를 적절한 비율로 줄여서 사용주파수를 확장할 수 있고, 또한 보다 높은 주파수대역에서는 이중쇄기형 도파관-동축선 어댑터를 이용하여 마이크로파 대역에서의 전자파 차폐효과 측정이 가능함을 보여 주었다.

제안 방법

• 함량에 따라 약간씩 다른 특성을 가졌다. 따라서 시편의 종류에 따른 측정 오차를 줄이기 위해 먼저 ASTM D4935 측정 치구로 측정하고, 측정에 사용된 부하 시편의 중심부를 잘라 새로운 측정 치구의 부하 시편으로 사용하였다. 또한 측정 결과를 Schelkunoff의 전자파 차폐효과 이뢴 11] 과 비교하였다.

데이터처리

• 따라서 시편의 종류에 따른 측정 오차를 줄이기 위해 먼저 ASTM D4935 측정 치구로 측정하고, 측정에 사용된 부하 시편의 중심부를 잘라 새로운 측정 치구의 부하 시편으로 사용하였다. 또한 측정 결과를 Schelkunoff의 전자파 차폐효과 이뢴 11] 과 비교하였다.
• 새로 제작된 이중쇄기형 도파관 - 동축선 어댑터를 이용한 측정치구의 동작 특성을 확인하기 위해 도전성 실리콘 차폐재 시편1의 전기장 차폐효과를 3차원 전자장 수치해석 소프트웨어 H頂SS를 이용하여 시뮬레이션하고, 또한 회로망분석기를 이용한 측정 결과와 비교하였으며, 그 결과를 Figure 13에 보였다. 여기에서, 시뮬레이션에 사용된 물성 데이터는 앞 절에서 기술한 Table 2와 같다.
• 새로 제작된 플랜지형 동축 전송선 측정치구의 동작 특성을 확인하기 위해 도전성 실리콘 차폐재의 원역장 전자파 차폐 효과를 3차원 전자장 수치해석 소프트웨어 HFSS를 이용하여 시뮬레이션하고, 또한 회로망분석기를 이용한 측정 결과와 비교하였다. Table 2는 시뮬레이션에 사용된 물성 데이터를 나타낸 것으로 정확한 물성데이터의 측정이 불가능하여 상대적으로 적은 영향을 미치는 비유전율과 비투자율은 모두 1로 설정하였고, 도전율은 4-probe 방식으로 측정한 결과를 이용하였다.

이론/모형

• 비교하였다. Table 2는 시뮬레이션에 사용된 물성 데이터를 나타낸 것으로 정확한 물성데이터의 측정이 불가능하여 상대적으로 적은 영향을 미치는 비유전율과 비투자율은 모두 1로 설정하였고, 도전율은 4-probe 방식으로 측정한 결과를 이용하였다. 4-probe 방식의 도전율은 시편의 표면 저항을 측정하고, 시편의 모양(원 또는 직사각형)과 면적을 고려하여 계산하면 쉽게 결정할 수 있다.

성능/효과

• 기존의 ASTM D4935-99에 근거한 플랜지형 동축 전송선 측정 치구의 물리적 치수를 적절한 비율로 줄여서 사용주파수를 확장할 수 있고, 또한 보다 높은 주파수대역에서는 이중쇄기형 도파관-동축선 어댑터를 이용하여 마이크로파 대역에서의 전자파 차폐효과 측정이 가능함을 보여 주었다. 이러한 측정 방법은 관심 주파수 및 소재의 손실 특성에 따라 측정 불확정도를 나타내며, 따라서 개발자의 관심에 적합한 측정 방법을 찾고 측정 오차 보정에 대한 정확한 정보를 이해할 필요가 있다.
• 00002 정도의 정확도로 측정이 가능하다. 따라서 이러한 방법의 장점은 매우 정확한 값을 얻을 수 있고, 저 손실 재료의 측정이 가능하다는 점이며, 단점으로서 광대역 특성을 얻을 수 없고, 시편의 모양을 정밀 가공해야 하고, 해석이 매우 복잡하다는 점이다.
• 이러한 주파수 이상에서는 측정 결과를 이상적인 원역장 차폐 효과로 볼 수 없으며, 따라서 각각의 사용주파수 상한으로 볼 수 있다. 즉, ASTM D4935 규격의 측정 치구는 약 1.2 GHz, 물리적 치수를 줄인 새로운 측정 치구는 약 2.0 GHz의 사용주파수 상한을 가짐을 알 수 있다

후속연구

• 규정하고 있다. 흔히 상용규격에서는 10 GHz 정도를 상한으로 보고 있는데, 무선서비스가 수십 GHz 대역으로 확장되고 있기 때문에 앞으로 계속해서 확대될 것으로 기대된다. 따라서 전자파장해 대책에 사용되는 전자파 차폐 및 흡수 부품의 특성도 마이크로파 대역으로 확장되어야 한다.

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