• 제목/요약/키워드: Microwave absorbing structure

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주기패턴 레이더 흡수 구조의 저속충격 후 흡수 성능 평가 (Evaluation of the Absorbing Performance of Radar-absorbing Structure with Periodic Pattern after the Low-velocity Impact)

  • 신준형;곽병수
    • Composites Research
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    • 제35권6호
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    • pp.469-476
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    • 2022
  • 본 논문에서는 주기패턴 레이더 흡수 구조(RAS)에 다양한 손상을 모사하기 위한 저속충격시험을 수행하고 파손모드에 따른 전자기파 흡수 성능 특성 변화를 평가하였다. 주기패턴 레이더 흡수 구조는 주기패턴시트(PPS) 및 유리섬유강화플라스틱(GFRP)으로 구성되며 설계 및 제작된 구조는 X-band(8.2-12.4 GHz)에서 효과적으로 전자기파를 흡수하였다. 제작된 레이더 흡수 구조에 다양한 손상을 유도하기 위해 충격에너지에 따른 저속충격시험을 수행하였으며, 육안검사, 비파괴 검사 및 이미지 프로세싱을 이용하여 발생한 손상모드 확인 및 손상영역을 정량화하였다. 충격 전, 후 레이더 흡수 구조의 전자기파 흡수 성능은 자유공간 측정 시스템을 이용하여 평가하였다. 시험결과, 15 J의 낮은 충격에너지로 인해 발생한 크기가 작은 층간분리는 레이더 흡수 구조의 전자기파 흡수성능 변화에 큰 영향을 미치지 않았다. 그러나 충격에너지를 40 J 또는 60 J로 증가시켜 상대적으로 넓은 영역의 섬유파손 또는 관통파손이 발생한 구조에서는 전자기파 흡수 성능이 크게 저하되는 것을 확인하였다.

THE MICROWAVE ABSORBING CHARACTERISTICS OF FERRITE GRID ABSORBER

  • Kwon, H.J.;Shon, H.J.;Hur, W.D.;Naito, Yoshiyuki;Takahashi, Michiharu
    • 한국자기학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.805-809
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    • 1995
  • In order to widen the band-width of ferrite absorber, compositional effect on the complex permeability of Ni-Zn ferrite and the structure of grid absorber were studied. From the experimental results, we could determine the optimum composition composition of Ni-Zn ferrite and the structure of grid absorber. Also, we manufactured grid absorber and investigated its microwave absorbing characteristics. Calculation shows that the ferrite frid absorber suppresses reflection ${\leq}-20dB$ from 30 MHz to 700 MHz and the conventional ferrite tile absorber suppresses reflection ${\leq}20dB$ in the frequency range of 30 MHz-400 MHz. It was found that the microwave absorbing performance of the ferrite grid absorber was superior to the ferrite tile absorber.

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항공기용 전파흡수 구조 연구 (A Study on Radar Absorbing Structure for Aircraft)

  • 한원재;장병욱;박정선
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.24-28
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    • 2010
  • The purpose of this study is to define available microwave absorbing structure for aircraft from in the X-band(8.2~12.4GHz) frequencies. The electromagnetic wave absorption or shielding techniques is an important issue not only for military purpose but also for commercial purposes. Aircraft Radar Absorbing Structure(RAS) is absorbed or scattered propagation waves from the enemy radar. There are absorbing technologies at shaping design techniques and using Radar Absorbing Materials(RAM). RAM is more important because shaping design can't include perfect radar absorbing performance. In this study, based on material properties was introduced RAM and to analyze the each characteristics. Finally, we comparison appropriate RAM for aircraft.

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전파흡수능 최적화 설계 (An Optimal Design of Microwave Absorbing Material)

  • 서일성;송정근
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.869-874
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    • 2010
  • A research for the optimal design of microwave absorbing material featuring for the broadband has been conducted to apply to warship. A multilayered structure was suggested using wave absorbing layers and resistance layer to perform high performance in broadband frequencies. For the optimization of the wave absorbing characteristics, the thickness and permittivities of the absorbing layers as well as the surface resistance of the resistant layer were determined using genetic algorithm. The data base of permittivities related to the density of the dielectric materials and loss materials was obtained by the experiments for the dielectric constants of the absorbing layers, furthermore, the results were numerically expressed and used for the optimization.

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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Design and Fabrication of Stratified Microwave Absorbing Structure Consisted of Glass/Epoxy - Resistive Sheet - Foam

  • Choi, Won-Ho;Shin, Jae-Hwan;Song, Tae-Hoon;Lee, Won-Jun;Kim, Chun-Gon
    • Composites Research
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    • 제27권6호
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    • pp.225-230
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    • 2014
  • In this study, a novel microwave absorber which consists of a structural part, a resistive sheet, and a low dielectric layer is proposed. Unlike the conventional Salisbury screen, a newly proposed absorber is capable of a range of absorbing performance, from narrowband to broadband. In the case of the narrowband absorber, the fabricated absorber with optimized design parameters has a strong resonance at 9.25 GHz and reflection loss of -44 dB with satisfying the -10 dB absorption in whole X-band (8.2 GHz~12.4 GHz). For the broadband absorber design, the reflectivity was minimized in the considered frequency ranges. The designed absorber showed two weak resonances near 6.5 GHz and 16.5 GHz and satisfied the -10 dB absorption from C-band to Ku-band (4 GHz~18 GHz). The measured reflection loss of fabricated absorber was well matched with simulation results, though the measurement was only performed on X-band. For the Salisbury screen to be capable of broadband absorption, it should be stacked multiply in a structure known as the Jaumann absorber. However, for the microwave absorber presented here, broadband as well as narrowband capabilities can be implemented without a change of the structure.

반도체 섬유 강화 복합재료를 이용한 전자파 흡수 구조 (Microwave Absorbing Structure Using Semiconductive Fiber Reinforced Composite)

  • 최재훈;남영우;김천곤;이원준
    • Composites Research
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    • 제29권3호
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    • pp.98-103
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    • 2016
  • 본 연구에서는 반도체 섬유 강화 복합재료를 이용하여 전자파 흡수 구조를 제작하였다. 두 종류의 반도체 섬유를 사용하여 복합재료를 제작하고, 자유공간 측정 장비를 이용하여 각각의 전자기적 물성을 측정하였다. 두께 최적화 방법으로 두 종류의 단층형 흡수 구조와 한 종류의 이층형 흡수 구조를 설계하였다. 설계한 전자파 흡수 구조를 반도체 섬유 강화 복합재료로 제작하고 그 흡수 성능을 측정하였다. 사용된 두 재료의 유전율은 Cole-Cole plot에 나타내었을 때 무반사 곡선에 가깝지 못하여 높은 흡수 성능을 기대하기 어려웠다. 두 종류의 재료로 제작한 단층형 흡수 구조는 10 GHz 근처에서 각각 -14.2 dB와 -8.8 dB의 흡수 성능을 보였다. 이러한 한계점을 보완할 수 있는 이층형 전자파 흡수 구조는 10 GHz 근처에서 -43.9 dB의 좋은 흡수 성능을 보였다. 반도체 섬유 강화 복합재료로 제작한 이층형 전자파 흡수 구조는 기존의 전자파 흡수 구조에 비해 간단한 제작 과정을 거쳐 좋은 흡수 성능을 갖는 흡수 구조를 얻을 수 있었으며, 상대적으로 더 적은 오차 요인을 갖고 있다.

샌드위치 구조형 섬유강화 복합재료의 전파흡수특성 (Microwave Absorbing Properties of Fiber Reinforced Composites with Sandwitch Structure)

  • 김상영;김상수
    • 한국재료학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.442-446
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    • 2002
  • Design of microwave absorbers using high frequency properties of fiber reinforced composites are investigated. Two kinds of composite materials (glass and carbon) are used and their complex permittivity and permeability are measured by transmission/reflection technique using network analyzer. Low dielectric constant and nearly zero dielectric loss are determined in glass fiber composite. However, carbon fiber composites show the high dielectric constant and large conduction loss which is increased with anisotropy of fiber arrangement. It is, therefore, proposed that the glass and carbon fiber composites can be used as the impedance transformer (surface layer) and microwave reflector, respectively. By inserting the foam core or honeycomb core (which can be treated as an air layer) between glass and carbon fiber composites, microwave absorption above 10 dB (90% absorbance) in 4-12 GHz can be obtained. The proposed fiber composites laminates with sandwitch structure have high potential as lightweight and high strength microwave absorbers.

공침법으로 제조한 Ni-Cu-Zn Ferrite의 Ni 첨가량과 온도에 따른 주파수 및 물리적 특성 연구 (A Study on Frequency and the Physical Properties of Ni-Cu-Zn Ferrites with the Variation of Ni Addition and Temperature Prepared by Co-Precipitation Method)

  • 김문석;고재귀
    • 한국자기학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.282-286
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    • 2005
  • 공침법으로 제조한 Ni-Cu-Zn ferrite를 사용하여 전파흡수체로 사용할 저온소결용 ferrite를 연구하였다. Ni 첨가량에 따른 조성비 및 가소온도와 소결온도 변화를 시켜 전파흡수특성 및 물리적 특성을 고찰하였다. XRD pattern을 통하여 spinel구조를 가짐을 확인하였고, 공침법으로 제조된 Ni-Cu-Zn ferrite 미분말이 나노입자 크기를 보였다 소결온도가 $1100^{\circ}C$이고 Ni 함량이 많을 수록 투자율이 낮고 손실계수도 높게 측정되어 흡수 능력도 좋아짐을 알 수 있고, MHz 영역에서 사용할 수 있다고 사료된다. 그리고 소결온도 $1100^{\circ}C$이고 $(Ni_{0.7}Cu_{0.2}Zn_{0.1}O)_{1.02}(Fe_{2}O_3)_{0.98}$ 조성일 때가 가장 손실이 크므로 전파흡수체로 사용할 조성임을 확인 할 수 있었다.

$Ni_{0.5}Cu_{0.1}Zn_{0.4}Fe_2O_4$ Ferrite-Rubber Composite의 전파흡수특성에 미치는 열처리 온도의 영향 및 Carbon 첨가효과 (Effect of Carbon Addition and Influence of Heat-treatment Temperature on Electromagnetic Wave Absorbing Properties of $Ni_{0.5}Cu_{0.1}Zn_{0.4}Fe_2O_4$-Rubber Composite)

  • 윤국태;이찬규;박연준
    • 한국자기학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.14-20
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    • 2001
  • The structure, shape, size, and magnetic properties of Ni$_{0.5}$Cu$_{0.1}$Zn$_{0.4}$Fe$_2$O$_4$ have been investigated as a function of annealing temperatures. In order to control the microwave absorbing properties of ferrite-rubber composite and the complex losses (magnetic loss and conduction loss), the effect of carbon addition was also studied. It was found that the coercive force decreased with increasing heat-treatment temperatures. Relative complex permeability and reflection loss were measured by the network analyzer. As a result, the natural resonance occurred in the low frequency tinge, and the matching frequency of the ferrite-rubber composite prepared at 130$0^{\circ}C$ was found to be lower. As heat-treatment temperatures were increased, the magnetic loss ($\mu$$_{r}$", $\mu$$_{r}$′) and the dielectric loss ($\varepsilon$$_{r}$"/$\varepsilon$$_{r}$′) were increased. It was caused that the absorption characteristics of the absorber were improved. The conduction loss and magnetic loss were expected to be occurred together because two matching frequencies were shown with carbon addition. It was confirmed that the matching frequency of the microwave absorber could be controlled by controlling heat-treatment temperatures and carbon additions.ons.tions.

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