The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회논문지)

The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회)
권호 표지

Field Distribution Characteristics of a Reverberation Chamber with 2D Diffuser Sets

2D 확산기를 이용한 전자파 잔향실 내의 필드 분포 특성

  • Yang Wook (Dept. of Electronic, Electrical, Control and Instrumentation Engineering, Hanyang University) ;
  • Rhee Joong-Geun (School of Electrical Engineering and Computer Science, Hanyang University)
  • 양욱 (한양대학교 전자전기제어계측공학과) ;
  • 이중근 (한양대학교 전자컴퓨터공학부)
  • Published : 2005.04.01
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Abstract

Papers on improvement of electromagnetic field uniformity in a reverberation chamber with 1D Quadratic Residue Diffuser of Schroeder method has been published several times. In this paper, to obtain improved electromagnetic field characteristics and field uniformity in a reverberation chamber, cubical residue diffuser sets of Schroeder type are designed for a chamber in $2.3\;\cal{GHz}\~3\;\cal{GHz}$. The FDTD(Finite-Difference Time-Domain) technique is used to analyze the field characteristics in a chamber. Cubical residue algorithm and 2D arrangement show more randomness than the previous study results. The characteristics of tolerance, polarity, deviations, as well as power efficency, are improved with cubical residue diffuser sets in a chamber.

Schroeder 방식의 1 Dimension QRD(quadratic Residue Diffuser)를 사용하여 잔향실 내부에서의 필드 균일성이 향상됨을 밝힌 연구는 이미 수 차례 발표된 바 있다. 본 연구에서는 $2.3\;\cal{GHz}\~3\;\cal{GHz}$대역에서, 전자파 잔향실의 전자기장 특성 및 필드의 균일도 향상을 위해 잔향실 내에 Schroeder 방식의 CRD(Cubical Residue Diffuser)가 설계 및 적용되었고 필드 분포 해석을 위해 FDTD(Finite-Difffrence Time-Domain) 방법의 수치해석이 이루어졌다. 잔향실 내부의 확산기는 cubical residue algorithm과 2D 배열을 사용함으로써 더욱더 random한 형태를 이루었으며 결과적으로 CRD를 사용함으로써 잔향실 내에서의 편파 특성, 표준 편차 및 tolerance 등의 성능이 좋아지는 것을 확인하였다. 또한 2D CRD의 경우, 전력 효율도 높아짐을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. IEC 61000-4-3: Annex XX: Alternative Method Reverberation Chamber Method(Draft document 77B/215/CD)
  2. M. L. Crawford, G. H. Koepke, 'Design, evaluation and use of a reverberation chamber for performing electromagnetic susceptibility/vulnerability measurements', NBS Technical Note 1092, National Bureau of Standards, Apr. 1986
  3. Sam-Young Chung, Joong-Geun Rhee, 'Field uniformity analysis of reverberation chamber by FDTD simulation method', IEC /CISPR St. Petersburg,Russia, May 2000
  4. 이광순, 이중근, 정삼영, '전자파 확산방식을 이용한 잔향실 내부의 필드 분포 해석', 한국전자파학회논문지, 11(5), pp. 839-848, 2000년 8월
  5. 이광순, 이중근, 정삼영, 김성철, 'Schroeder Diffuser를 이용한 전자파 잔향실 내부의 필드 해석', 춘계마이크로파 및 전파학술대회논문지, 23(1), pp.497-500, 2000년 5월
  6. 이광순, 이중근, 정삼영, 김혜광, '전자파 잔향실의 필드 균일성 확보를 위한 Shroeder 방식의 diffuser 설계', 2000년도 한국음향학회 학술대회논문지, 19(1), pp.211-214, 2000년 7월
  7. 이광순, 이중근, 정삼영, 김성철, 'Diffuser 배열에 따른 전자파 잔향실내 필드 편파 특성 향상', 춘계마이크로파 및 전파 학술대회논문지, 23(2), pp. 263-266, 2000년 9월
  8. 정삼영, 이광순, 이황재, 이중근, '전자파 장해 및 복사 내성 측정용 전자파 잔향실 내부의 필드 특성', 국방부 학술대회 논문지, pp. 58-62, 2000년 9월
  9. EN 61000-4-3, Electromagnetic Compatibility, Part 4. Testing and Measurement Techniques, Section 3. Radiated, radio-frequency, electromagnetic field immunity, 2002
  10. Markus Petirsch, Adolf Josef Schwab, 'Investigation of the field uniformity of a mode-stirred chamber using diffusers based on acoustic theory, IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility, vol. 41, no. 4, Nov. 1999
  11. Madan Mehta, James Johnson, Architectural Acoustics Principles and Design, Prentice Hall, 1999
  12. K. S. Yee, 'Numerical solution of initial boundary value problems involving Maxwell's equations in isotropic media', IEEE Trans. Antennas and Propagation, vol. 14, pp. 302-307, 1966 https://doi.org/10.1109/TAP.1966.1138693
  13. A. Taflove, M. E. Brodwin, 'Numerical solution of steady-state electromagnetic scattering problems using the time dependent Maxwell's equation', IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 23, no.8, pp. 623-630, 1975 https://doi.org/10.1109/TMTT.1975.1128640
  14. G. M. Smith, Numerical Solution of Partial Differential Equation: Finite Difference Method, Oxford Clarendon Press, 1985
  15. M. R. Schroeder, Number Theory in Science and Communication, Berlin, Gennany: Springer-Verlag, 1994
  16. M. O. Hatfield, M. B. Slocum, 'Frequency characterization of reverberation chambers', IEEE Symposium on EMC, 1996