• 제목/요약/키워드: 전파 흡수구조

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섬유강화 복합재료로 구성된 전파흡수구조재의 설계 및 특성 (Design and Properties of Microwave Absorbing Structures Composed of Fiber Reinforced Composites)

  • 김상영;김성수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.1002-1008
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    • 2001
  • 본 논문은 전파흡수기능을 갖는 경량, 고강도 고분자 복합재료의 재료 설계 및 전각흡수특성에 관한 연구이다. 전송선로 이론을 도입하여 다층구조 전파흡수체의 반사감쇠량 계산에 필요한 이론식을 제시하고, 각 층의 재료정수 및 두께의 함수로 계산한 전파흡수능 결과에 근거하여 각 층의 재질에 적합한 복합재료를 제시하였다. 본 연구에서 가장 중요한 결과는 페라이트 충진재를 사용하지 않은 3층 구조 (표면층/중간층/배면층)의 전파흡수구조재를 설계하였다는 점이다. 표면층 재료로는 저유전율 특성의 유리섬유 복합재료를 사용하고, 중간층 및 배면층에는 유전상수 및 도전손실이 큰 탄소섬유 복합재료를 사용하여 4~12 GHz 주파수 범위에서 10 dB 이상의 전파흡수특성을 얻을 수 있었다. 이에 반하여 흡수층/반사층으로 구성되는 2층 구조의 전파흡수구조재에서는 흡수층에 페라이트 충진재의 사용이 필수적이었다. 반사층 재질로 탄소섬유 복합재료를 사용하고, 횹수층 유리섬유 복합재료에 페라이트 충진재를 약 40 wt% 첨가함으로써 4~12 GHz 주파수 범위에서 10 dB 이상의 전파흡수특성을 얻을 수 있었다.

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고온용 Circuit-analog 전파흡수구조의 350℃ 및 열 수분 환경에서의 적용성 평가 (Evaluation of Applicability of Circuit-analog Radar Absorbing Structures for High Temperature in 350℃ and Hot-wet Environment)

  • 장민수;김호범;홍헌석
    • Composites Research
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    • 제36권5호
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    • pp.335-341
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    • 2023
  • 본 연구에서는 고온용 Circuit-analog 전파흡수구조(CA-RAS)를 제안하고, 350℃ 및 열 수분 환경에서의 전파흡수성능 및 인장 물성을 평가하였다. Glass/cyanate ester와 사각형 저항 패턴층을 통해 CA-RAS를 구현하였으며, 자유공간 측정장비를 이용하여 350℃ 환경과 열 수분 환경 노출 후의 반사손실을 측정했다. 또한 ASTM D638 규격에 따라 환경 노출 후의 인장강도를 측정했다. 제안된 CA-RAS는 350℃까지 4 GHz 이상의 -10 dB 흡수 대역과 -20 dB 이상의 피크 값을 보였으며, 열 수분 환경 노출 후에도 전파 흡수 성능의 저하가 확인되지 않았다. 또한 환경 노출 후에도 Glass/cyanate ester의 상온 인장강도 대비 95% 이상의 인장강도 값이 확인되었다. 이를 통해 본 연구에서는 제안된 전파흡수구조의 고온 및 열 수분 환경에 노출되는 저피탐 구조물로서의 적용 가능성을 확인하였다.

등가재료정수법 및 FDTD법에 의한 단일편파용 광대역 전파흡수체의 해석 (Analysis of Broad-Band Electromagnetic Wave Absorber for Single Polarized Wave by the Equivalent Material Method and the FDTD Method)

  • 이수영;김동일;이종헌
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.296-304
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    • 1998
  • TV파와 같은 수명편파용 광대역 전파흡수체를 설계하기 위해 평판 페라이트층 위에 핀형 페라이트를 적충한 전파흡수체를 제안하였다. 제안한 전파홉수체를 등가재료정수법을 이용하여 최적 치수를 구하고, 이 때의 전파흡수능을 기존의 흡수체의 흡수능과 비교하였다, 둥가재료정수법이라는 근사법의 타당성을 확인하기 위하여 Hashin-Strikman의 경계치를 이용한 경우의 실효유전율과 비교하였다. 나아가서, 등가재료정수법에 의한 전파흡수능과 도파관모델로 근사하여 FDTD법으로 구한 전파홉수능을 비교한 결과, 이들은 서로 잘 일치함을 확인하였다. 따라서, 제안한 단일편파용 전파흡수체는 30 MHz-5830 MHz의 광대역 특성을 가지며, 이러한 구조의 전파흡수체를 설계 또는 해석하는 데에는 등가재료정수법으로도 충분히 유효함이 입증되었다.

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$Ni_{0.5}-A_{0.1}-Zn_{0.4}{\cdot}{Fe_2}{O_4}$ Ferrite-Rubber Composite의 Ferrite 함량에 따른 전파흡수특성에 관한 연구 (A Study on Electromagnetic Wave Absorbing Properties of $Ni_{0.5}-A_{0.1}-Zn_{0.4}{\cdot}Fe_2O_4$ Ferrite-Rubber Composite by the variation of using amount of Ferrite)

  • 박연준;김동일
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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    • pp.160-164
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    • 2000
  • 본 연구에서는 전파흡수체용 Ferrite-Rubber Composite에서 Ferrite의 함량과 Composite의 전파흡수특성과의 상관관계에 관하여 알아보았다. 이때 Ferrite는 스피넬 구조의 형성과 결정입의 비교적 큰 성장을 위하여 $1200^{\circ}C$에서 2시간 열처리하여 제조한 시료를 사용하였다. $1200^{\circ}C$에서 열처리된 Ferrite를 사용한 Composite는 Ferrite 함량이 52 wt.%에서 57 wt.%로 증가하면 정합주파수는 변화는 없으며, 반사감쇠량이 증대되며, 62 wt.%인 경우, 정합주파수의 이동현상이 발생됨을 알 수 있었다. 이로부터 전파흡수체용 Ferrite-Rubber Composite에서 Ferrite 함량을 제어하므로써 Composite의 전파흡수특성을 제어하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

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머신러닝 및 딥러닝 기법을 활용한 유리섬유 직물 강화 복합재 적층판형 Circuit Analog 전파 흡수구조 설계에 대한 연구 (A Study on the Design of Glass Fiber Fabric Reinforced Plastic Circuit Analog Radar Absorber Structure Using Machine Learning and Deep Learning Techniques)

  • 오재철;박석영;김진봉;장홍규;김지훈;이우경
    • Composites Research
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    • 제36권2호
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    • pp.92-100
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    • 2023
  • 본 논문에서는 유리섬유 직물 강화 복합재 소재위에 Cross-Dipole 패턴이 배치된 정형적 Circuit Analog(CA) 전파 흡수 구조 설계를 위한 머신러닝 및 딥러닝 모델을 제시하였다. 제시된 모델은 Cross-Dipole 패턴의 형상에 따라서 Ku-band (12-18 GHz)에서의 전파흡수성능을 3차원 전자파 수치해석 없이 바로 계산할 수 있다. 이를 위하여 다양한 머신러닝 및 딥러닝 기술을 적용한 최적 학습 모델을 도출하고, 학습 모델이 계산한 결과를 3차원 전자파 수치해석결과로 얻은 전파흡수특성과 비교함으로써 각각의 모델 간의 성능의 비교우위를 평가하였다. 개발된 모델들은 대부분 수치해석결과와 유사한 계산결과를 보여주었지만, 그 중 Fully-Connected 모델이 가장 유사한 계산결과를 제공할 수 있음을 확인하였다.

전파흡수체용 $Ni_{0.5}$$-A_{0.1}$-$Zn_{0.4}$.${Fe_2}{O_4}$의 열처리 온도에 따른 Ferrite-Rubber Composite의 전파흡수특성에 관한 연구 (A Study on Electromagnetic Wave Absorbing Properties of $Ni_{0.5}$$-A_{0.1}$-$Zn_{0.4}$.${Fe_2}{O_4}$Ferrite-Rubber Composite by Heat-Treatment Temperature of ferrite)

  • 박연준;김동일;이창우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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    • pp.109-114
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    • 2000
  • 본 연구에서는 전파흡수체용 ferrite-Rubber Composite에서 Ferrite의 열처리 온도와 Composite의 전파흡수특성과의 상관관계에 관하여 알아보았다. 이때 Ferrite는 스피넬 구조의 형성과 결정입의 비교적 큰 성장을 위하여 1100, 1200, 1300 $^{\circ}C$에서 각각 2시간 열처리 처리하였다. 열처리 온도를 달리하여 제조한 Ferrite-Rubber Composite는 A가 Mn인 경우에는 열처리 온도가 높을수록 반사감쇠량이 작아지는 경향을 보였다. 그러나 A가 Cu와 Mg인 경우 열처리 은도가 높을수록 페라이트의 반사감쇠량이 커지는 경향을 보였다. 이로부터 전파흡수체용 Ferrite는 화학조성에 따라서 적정 열처리 온도가 존재함을 알 수 있었다.

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전파흡수체 설계에 있어서 전송선로 근사방법의 적용 한계 (Application Limits of Transmission Line Approximations for Design of Electromagnetic Absorbers)

  • 정연춘;김병욱;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.449-459
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    • 1999
  • 전파흡수체의 전자파산란 문제는 전송선로 근사방법과 유효매질 이론을 적용하여 매우 간단하게 표현할 수 있다. 이러한 방법은 전자장 수치해석 방법이 엄청난 계산이 필요한 것에 비해 매우 직관적이고, 간단하므로 전파흡수체 설계에 널리 사용되어져 왔다. 이 논문에서는 이러한 방법 자체가 가지는 근사의 한계 때문에 발생하는 적용한계를 유한요소법을 이용하여 검토하였다. 전송선로 근사방법은 λ 2p인 영역(여기에서, p는 전파흡수체의 배열주기, λ는 관심주파수 상한에서의 파장)에서 유효하다. 따라서 높은 물성을 갖거나 물리적 크기가 큰 구조의 전파흡수체는 흔히 이러한 조건을 만족치 않으며, 전자파 산란을 직접 수치해석적으로 계산해야 한다.

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Ni-Cu-Zn Ferrite의 복합형 전파흡수체 특성 연구 (A Study on the Microwave Absorber Properties of Ni-Cu-Zn Ferrites Composite)

  • 민의흥;김문석;고재귀
    • 한국자기학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.238-241
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    • 2007
  • 복합 전파흡수체로 사용할 Ni-Cu-Zn ferrite는 공침법을 사용하여 제조 하였고,제조 시편의 물리적 특성 및 전파흡수특성은 소결온도 변화에 따라 고찰하였다. Ni-Cu-Zn ferrite의 스피넬 구조는 XRD pattern을 통하며 확인하였다. 소결온도가 $1100^{\circ}C$에서 흡수 능력도 좋아짐을 알 수 있었으며, 소결된 페라이트의 초투자율은 평균 50 정도로 나타났다. $Ni_{0.7}Cu_{0.2}Zn_{0.1}Fe_2O_4$ 조성에서 소결 온도가 $1100^{\circ}C$ 일 때가 복합 전파흡수체로 사용할 조성임을 확인할 수 있었으며, 그 결과 복합 전파흡수체에서 사용할 수 있다고 사료된다.

흡수체 매질 특성을 고려한 이동통신 단말기 SAR 저감 방안 연구 (Study of Mobile Phone Antenna for SAR Reduction Concerning Absorption Material Characteristic)

  • 정민석;이범선
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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    • pp.104-108
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    • 2002
  • 본 논문에서는 전력보존에 근거하여 휴대 단말기에 의한 SAR 저감 방안을 제시한다. 흡수체 매질에서의 전파의 반사, 흡수 및 투과관계를 고찰하였으며 흡수체의 최대 흡수조건을 만족하기 위한 매질특성을 분석하였다. 정량적인 SAR 저감방식 논의를 위해 SRF(SAR Reduction Factor)를 정의한 후 다양한 흡수체의 구조에 따른 SAR 및 SRF를 분석하였다.

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Metal Grid Mesh 인쇄를 이용한 투명 전파 흡수구조 설계 (Design of Transparent Electromagnetic Absorbing Structure using Metal Grid Mesh Printing)

  • 윤선홍;이준상;이인곤;홍익표
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.294-301
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    • 2016
  • In this paper, we designed the transparent circuit analog radar absorbing structure using printed metal grid mesh for enhanced optical transmittance. To obtain wideband electromagnetic absorption and enhanced optical transparency at X-band, we proposed the resistive FSS(Frequency Selective Surface) using printed metal mesh pattern on transparent glass with PEC(Perfect Electric Conductor) plane using ITO(Indium Thin Oxide) coating. We then fabricated the proposed structure to verify the simulation results obtained from commercial EM simulator. The comparisons between the simulation and measured results show good agreements. The results also show that the proposed radar absorbing structure can provide wideband reflection as well as better optical transparency. We can apply this proposed structure to the canopy of stealth aircraft and other stealth and security applications for visible transparency.