PCB에서의 불요전자파 복사를 줄이기 위하여 많은 방법들이 이용되고 있으나, 본 논문에서는 영상평면을 적용하여 불요 전자파 복사를 줄이는 방법을 제시하였다. PCB에서의 영상평면 효과를 해석하기 위한 모델을 제시하였으며, FEM(Finite Element Method)으로 시뮬레이션을 한 후, 전계 프로브를 사용하여 불요 전자파의 세기를 측정하였다. 그 결과 PCB에서 복사되는 불요전자파의 세기는 영상평면의 폭과 간격에 따라 다르게 나타나며 측정한 결과와 시뮬레이션 결과가 유사한 것을 알 수 있었다. 그러므로 PCB에서 복사되는 불요전자파를 억제하기 위하여 영상평면을 적절히 사용한다면 EMI 저감 대책면에서 효과적이라는 것을 알 수 있었다.
본 논문에서는 PCB (printed circuit board) 접지면에 셜치된 캡(gap)이 불요전자파 방사에 미치는 영향을 정 량적으로 해석하였다. 본 연구의 해석법으로 복잡한 구조체의 전자기적 특성을 해석하는데 주파수영역 전자파 수치해석 방법들과 비교하여 여러 가지 장점올 가지는 시간영역 해석법인 FDTD(finite difference time dom main) 방법올 사용하였다. 해석 구조체는 일반적으로 생산되는 PCB와 유사한 크기를 선정하였으며 소자충은 전압원과 마이크로스트립만이 폰재하는 단순화된 구조이다. PCB 접지변에 설치된 캡에 의해 생기는 인덕턴스 의 크기와 입출력 케이블올 통한 불요전자파 방사량을 FCC 및 CISPR 규정치와 함께 제시하였으며 갱의 크기 에 따라 방사되는 불요전자파의 세기가 크게 변화되는 것을 관찰할 수 있다. 본 논문의 해석결과는 실제 PCB 셜 계에 있어서 잘봇된 캡의 설치로 인한 불요전자파 방사를 막는데 유용하게 사용될 수 있으리라 생각된다.
오늘날 기기사용의 증가는 필연적으로 불요 전자파 발생의 증가를 가져오게 되었고 이들은 산업 및 국민 생활에 심각한 장해를 주고있는 사회문제로 대두되고 있다. 특히 컴퓨터 및 사무자동화 기기 등 디지찰 기술 운용기기는 기기 사용시 광범위한 전자파를 발생시키고 있어, 이들은 기기 상호간에 간섭현상을 일으키기도 하여 기기의 장해적 오동작뿐 아니라, Radio, TV등 주파수신 기기의 장해적 전파원으로써 전자파 환경을 오염시키고 있다고 하겠다. 그러므로 기기 상호간의 간섭현상을 배제하여 기기성능의 신뢰성을 향상시키기 위한 노력의 일환으로, 각국은 이러한 불요 전자파 방사 및 이들 방사되는 불요 전자파에 대하여 각종연구를 하고 있는 실정이다. 최근들어 각국은 이러한 규제 대상기기를 확대하고, 시험항목의 증가 및 규제치를 점검 엄격히 적용하고 있다고 하였다. 이제 이들 불요 전자파 간섭 현상과 배제기술, 각국의 규제 현상과 발전추세에 대하여 검토하고자 한다.
전자파 장해에 대한 문제는 일반적으로 방사와 전도성 잡음에 대한 문제로만 알고 있으나 불요 고조파 전류 잡음(Harmonics current)이 발생하는 경우도 사용하는 제품의 전원망에 공칭된 다른 기기의 동작에 영향을 주는 원인을 제공할 수 있어 이를 전자파 규격의 한 항목으로 규제하고 있다. (중략)
제작된 전기, 전자기기 및 시스템으로부터 발생되는 불요전자파(장해전자파)의 크기를 측정하기 위해서는 전자파장해 규제 규격에 명시된 측정기기 및 측정시설을 사용하여야 한다는 것을 이미 기술하였다. 이러한 측정기기 및 측정시설을 사용한 장해전자파의 측정법 또한 전자파장해 규제 규격에 명시된 측정방법을 따라야 한다. 본 장에서는 장해전자파의 시험법(측정법)에 관하여 간략히 설명하기로 한다.
전전자 교환기 가입자 회로에서의 불요 전자파 잡음의 복사를 해석하였다. 디지탈 스스템과 빠른 스위칭소자의 사용에 따라 증가하고 있는 불요전자파 잡음은 넓은 주파수 스펙트럼을 점유하여 여러가지의 EMI 현상을 발생시킬 수 있는 가능성을 가지고 있다. 그렇기 때문에 시간영역 유한차분법(Finite Difference Time Domain:FDTD)을 이용하여 좀더 정확한 불요 전자파 복사 현상을 해석하였으며, 규정된 시험 방법(on-promises test)을 통하여 비교 검토 하였ㄷ 이 연구의 결과는 대형 디지탈시스템에서의 EMI 모델링과 EMI 현상의 예측에 응용가능하여, 또한 국제적 EMI/EMC 규정에 합당한 디지탈 스스템의 EMI 대책설계에 활용가능할 것으로 생각된다.
단일 직선선로의 불요 복사에 대한 이론을 확장하여, PCB와 같이 다수의 비직선 선로에 임의의 선로가 개별적으로 전송될때 이 PCB 전체에서 발생하는 불요전자파 복사의 크기를 정량적으로 구할수 있는 보다 일반화된 해석 방법을 얻기 위하여 복사현상의 회로모형을 배열 안테나 이론에 적용하여 구했다. 제안된 해석방법의 타당성을 확인하깅 ㅟ해 2개 및 3개의 사로 다른 임의의 비직선 각종선로에 600MHz의 신호원을 인가하여 시뮬레이션한 결과와 측정된 불요복사 특성과 비교하여 서로 잘 일치함을 확인하였다.
현대 산업사회에서의 자동차는 사회 및 경제활동에 있어서 없어서는 안되는 필수 불가결한 생활의 일부분으로 자리잡은지 이미 오래이며, 국내에서도 1987년 이후로 급격한 증가추세에 있다. 또 한 갈수록 발전되는 첨단 전자제품의 개발로 자동차도 초기의 기계적인 제어에서 현재는 많은 부분이 전자 제어화 되고 있는 실정이다. EMI(ElectroMagnetic Interference)의 측면에서 자동차는 점화장치가 가장 많은 불요전자파를 발생 하고 잇으나, 지난 수십 년간의 법규제(유럽 및 북미)등을 적용하여 이미 자동차 제작사들은 이를 고 려하여 개발, 평가를 하여 불요전자파의 발생을 줄이고 있다. 그러나, 계속되는 전자화 및 첨단 전자 제품의 개발에 따라 자동차에도 고성능의 전자소자 등을 적용하게 되었으며 이는 새로운 EMI 측면의 문제를 발생시켰으며 EMS(ElectroMagnetic Suseptibility) 측면에서는 자동차의 기능이 오작동하여 시스템의 기능 불이행, 수송수단의 손실, 심지어는 인명의 손실 등 위해가 심각한 문제로 대두되었다.
본 논문에서는 저지대역에서 하모닉과 불요특성을 효과적으로 제거하기 위한 목적으로 박막 혹은 후박 저항을 이용한 새로운 형태의 마이크로스트립 형태의 저역통과 필터를 제안한다. 제안한 필터는 기존의 마이크로스트림형태의 저역통과 필터에 비해 20dB 이상의 불요파 제거 효과를 보인다. 설계된 저역통과 필터는 Ku 대역 위성중계기용 국부발진기의 하모닉 제거 필터로 사용되어질 수 있다.
본 논문은 최근 사용이 증가하고 있는 1㎓ 이상 장해파의 허용 기준안을 정하기 위한 측정에 이용되는 피시험체의 최적 회전 스텝 크기를 결정하고 방사 패턴의 측정 및 결과를 나타내었으며 기가헤르츠 대역의 CISPR 허용기준치와 비교하였다. 실제 피시험체를 측정한 결과, 가장 좁은 3㏈ 빔폭은 수평편파에서 약 18도, 수직편파에 대해 약 20도 정도이다. 최대 방사 방향에서 3㏈ 빔폭의 경우 수평편파에서는 60도이며 수직 편파에 대해서는 50도를 보였고, 적절한 스텝 크기는 40개였다. 또한 CISPR에서 제안한 허용기준치에 측정값이 만족하는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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