5.2GHz 무선 LAN의 전자파 환경 대책용 전파흡수체에 관한 연구

유건석(Gun-Suk Yoo),최동수(Dong-Sao Choi),김동일(Dong-Il Kimt) 한국항해항만학회 2010 한국항해항만학회지 Vol.34 No.1

최근 빠르고 편리하게 데이터 송수신이 가능한 무선LAN은 가정, 사무실 등 다양한 장소에서 사용이 증가하고 있다. 그러나 실내에서 무선LAN을 사용할 경우 천장, 벽, 바닥, 책상 등에서의 반사파에 의한 다중반사가 발생하여 데이터 전송의 오류 및 생능 저하의 주된 원인이 된다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 Graphite의 특성을 분석하고 최적의 조성비를 찾아내서 무선LAN 환경에 적합한 전파흡수체를 연구하였다 먼저 Graphite와 지지재인 CPE(Chlorinated Polyethylene) 를 이용하여 조성비별 전파흡수체 샘플을 제작하고, 각 샘플의 반사계수를 측정하였다. 측정된 데이터로부터 재료정수를 계산하고, 전파흡수체를 설계 및 제작하여 전파흡수능을 비교,분석하였다. 그 결과 조성비가 Graphite : CPE = 50 : 50 wt% 이고, 두께 1.7 rum 인 전파흡수체가 5.2 GHz 에 서 27 dB 이상의 전파흡수능을 가지는 우수한 전파흡수체를 개발하였다. Recently, the wireless LAN system is rapidly growing because of its convenience of high speed communication. However, the wireless LAN systems at indoor places occur multi-propagation path by reflected waves from walls, ceilings, floors, and desks. Multipath problems cause transmission errors and degradation of communication speed These problems can be solved by using EM wave absorbers. In this paper, we analyzed property of Graphite and derived the optimum ratio of Graphite: CPE to develop EM wave absorber for the wireless LAN system First, we fabricated several samples in different composition ratios of Graphite and CPE, and then measured the reflection coefficient of each samples. Material constants of permittivity and permeability were calculated using the measured data and designed EM wave absorber. Secondly, the EM wave absorber was fabricated and tested on the base of the simulation data As a result, it showed that the EM wave absorber in 1.7 mm thickness with the ratio of Graphite: CPE = 50 : 50 wt.% has excellent absorption ability more than 27 dB at 5.2 GHz.

RFID 시스템의 성능향상을 위한 전파흡수체용 자성손실재료의 비교연구

유건석(Gun Suk Yoo),김동일(Dong Il Kim),최동수(Dong Soo Choi) 한국마린엔지니어링학회 2010 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.4

In this paper, the Sendust powder has been compared the Amorphous metal powder. The Sendust and the Amorphous metal powders are magnetic materials used for EM wave absorbers. First, we fabricated several samples in different composition ratios of Sendust and CPE, Amorphous and CPE respectively, and then measured the reflection coefficients of each sample. After the material constants, the permittivity and the permeability, was calculated from the measured data, designed EM wave absorber. Thus the EM wave absorber was fabricated using the simulation data and tested. As a result, it was confirmed that the Amorphous metal powder is to be suitable more than Sendust for an EM wave absorber to improve the RFID system performance lower than 1㎓.

비정질 재료를 이용한 Hi-pass용 전파흡수체 개발

유건석(Gun Suk Yoo),김동일(Dong Il Kim),최동수(Dong Soo Choi) 한국전자파학회 2009 한국전자파학회논문지 Vol.20 No.6

최근 DSRC, 협대역 통신 방식을 이용하여 고속도로 톨게이트에 Hi-pass(차량의 무정차 자동 요금 징수)를 운용하고 있지만, 전파의 다중 반사로 인한 전파 간섭이 발생하여 시스템의 오류 및 사고가 발생하고 있다. 이러한 문제들은 전파 흡수체를 사용하여 해결할 수 있다. 본 논문은 전파 흡수 재료인 비정질 재료와 지지재인 CPE를 배합하여 최적의 조성비를 찾고 DSRC용 전파 흡수체를 개발하는 연구를 하였다. 그 결과, 조성비 비정질 재료:CPE=45:55 wt.%, 두께 2.65 ㎜인 전파 흡수체가 5.8 ㎓에서 40 ㏈ 이상의 흡수능이 얻어지도록 개발하였다. Recently, Hi-pass system(non-stop electric toll collection) using DSRC is working. However, it has various problems such as system errors by EM wave interference or multi-path reflection. The EM wave absorber is able to solve these problems. In this paper, we designed and fabricated EM wave absorber using amorphous substance. As a result EM wave absorber with composition of amorphous metal powder:CPE=45:55 wt.% has the thickness of 2.65 ㎜ and absorption ability was higher than 40 ㏈ at 5.8 ㎓.

Amorphous Metal Powder를 이용한 항만 물류 RFID 시스템용 전파흡수체 개발

최동수(Dong-Soo Choi),유건석(Gun-Suk Yoo),김동일(Dong Il Kim) 한국항해항만학회 2010 한국항해항만학회지 Vol.34 No.1

본 논문에서는 항만 물류 시스템에서 사용하는 중심 주파수 433 MHZ에 서 동작하는 전 파흡수체를 설계·개발하였다. 먼저 자성 손실재료인 AMP(Amorphous Metal Powder)와 지지재인 CPE (Chlorinated Polyethylene) 를 이용하여 AMP : CPE의 조성 비 가 각각 80 : 20 wt.%와 85 : 15 wt. %의 전파흡수체 샘플을 제작한 후,입력임피던스를 측정하여 샘플의 재료정 수를 계산하고 시뮬레이션에 의하여 최적의 전파흡수체를 설계하였다. 그 결과 AMP : CPE =85 : 15 wt.% 의 조성 비에 두께 5.5 mm일 때 최적의 전파홉수특성이 얻어짐을 확인하고,실제 제작하여 측정한 결과 433MHZ 주파수대역 에 서 17.5 dB의 흡수능이 얻어 졌으며, 이는 본 연구에서 목표로 하는 15 dB 보다 우수한 결과이다. In this paper, we developed an EM wave absorber having the absorption ability of more than 15 dB for port logistics RFID system by using AMP. Firstly, we fabricated EM wave absorber by using AMP and CPE(Chlorinated Polyethylene) with different composition ratios 80 : 20 wt.% and 85 : 15 wt.%. Secondly, we designed the optimum EM wave absorber using the calculated material constants obtained from measured input impedance of the samples. Therefore, EM wave absorber with absorption ability of 17.5 dB at 433 MHz when composition ratio of AMP: CPE = 85 : 15 wt% and thickness of 5.5 mm

RFID 시스템용 Amorphous Metal Powder 및 Sendust 흡수체의 전파흡수 특성 연구

최동수(Dong Soo Choi),유건석(Gun Suk Yoo),최동한(Dong Han Choi),김동일(Dong Il Kim) 한국항해항만학회 2010 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.춘계

본 논문에서는 항만물류용 RFID (Radio Frequency IDentification) 시스템에서 사용하는 중심주파수 433 MHz에서 동작하는 전파흡수체에 흡수재료로 사용되는 AMP (비정질금속분말 ; Amorphous Metal Powder)와 Sendust의 전파흡수 특성을 비교하였다. 먼저 AMP와 Sendust를 지지재인 CPE (Chlorinated Polyethylene)를 이용하여 조성비 85 : 15 wt.%의 전파흡수체 샘플을 제작한 후, 입력임피던스를 측정하여 샘플의 재료정수를 계산하고 시뮬레이션에 의하여 최적의 전파흡수체를 설계하였다. 그 결과 AMP와 Sendust의 복소비 투자율 허수항이 다르다는 것을 확인하였으며 433 MHz 주파수대역에서 복소비투자율의 값이 더 높은 AMP의 흡수능이 더 우수한 것을 확인하였다. In this paper we compared the absorption abilities of AMP and Sendust EM wave absorbers for a port logistics RFID system. Firstly, we fabricated EM wave absorber samples by using each absorbing material, AMP or Sendust, and CPE (Chlorinated Polyethylene) with composition ratios 85 : 15 wt.%. Secondly, we designed the optimum EM wave absorber using the calculated material constants found from the measured input impedance of the samples. Therefore, we confirmed that imaginary factor of complex relative permeability influences absorption ability and that AMP is better absorbing material than Sendust at the frequency band of 433 MHz.

PCB상의 노이즈 제거용 전파흡수체의 특성 평가에 관한 연구

김동일(Dong Il Kim),최동수(Dong Soo Choi),윤상길(Sang Gil Yoon),유건석(Gun Suk Yoo) 한국전자파학회 2009 한국전자파학회논문지 Vol.20 No.6

최근 급성장하고 있는 정보처리 속도의 고속화와 IC 기술의 고집적화에 따른 소형화와 모바일화는 대부분 ㎓ 대의 높은 주파수를 이용하며, 인접 소자 또는 배선 간의 상호 간섭, 배선을 통한 노이즈의 전도 및 방사를 유발하여 EMC(Electromagnetic Compatibility) 대책 기술의 주요 과제로 대두되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 전파흡수체 및 차폐재의 개발이 활발히 진행 중이며, 이를 적절한 위치에 부착시킴으로써 PCB상에서의 전자파 노이즈 방사를 감소시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 EMC 대책 기술 중 전파흡수체를 이용한 PCB 기판상의 불요 전자파 노이즈 억제용 전파흡수체의 특성 파악을 위하여 마이크로스트립 라인법을 이용하여 전파흡수체를 측정하여 재료 정수의 복소비 투자율의 변화에 따른 노이즈 억제 효과의 변화를 비교?분석하였다. 우선 자성 재료인 Amorphous와 Sendust를 지지재인 CPE를 이용하여 조성비별 샘플을 제작하여 측정하였다. 자성 재료의 투자율의 값은 높은 허수부의 값을 가지며, 손실 탄젠트의 값이 큰 재료일수록 우수한 노이즈 특성이 나타남을 확인하였다. In this paper, we analyzed and evaluated noise suppression characteristic of EM wave absorber. We fabricated several absorber samples in different ratios of Sendust and Amorphous with CPE(Chlorinated Ploy-ethylene) as binder and calculated material constants by measured S-parameter. Then, we confirmed that the noise suppression characteristic of EM wave absorbers using microstrip line. A microstrip line with EM wave absorber placed on its top was used to evaluate the conduction noise suppression. As a result, noise suppression effect show different charateristic by changing relative permeability. Therefore, EM wave absorber using Sendust show excellent characteristic. In particular the maximum power absorption over 90 % in 1.7 ㎓ to over 6 GHz has obtained when composition of Sendust:CPE=80:20 wt.%.

RFID 시스템의 통신 거리 증대를 위한 전파흡수체 개발

박수훈(Soo Hoon Park),김동일(Dong Il Kim),윤상길(Sang Gil Yoon),유건석(Gun Suk Yoo),정인성(In Seong Jeong) 한국전자파학회 2009 한국전자파학회논문지 Vol.20 No.3

본 논문에서는 RFID Tag가 금속판에 접근할 때 통신 거리가 감소되는 RFID 시스템의 통신 거리 증대를 위한 전파흡수체를 개발하였다. 먼저 자성 손실 재료인 Amorphous 금속 분말과 지지재인 CPE(Chlorinated Polyethylene)를 이용하여 조성비별 전파흡수체 샘플을 제작하고, 이 전파흡수체 샘플로부터 구한 재료정수를 이용하여 전파흡수능이 서로 다른 전파흡수체를 각각 설계?제작하였다. 이와 더불어 개발된 전파흡수체를 적용하여 금속에 의해 특성이 열화되는 RFID 태그 안테나의 특성 개선 효과 및 실제 RFID 시스템의 통신 거리 변화를 실험적으로 검토하였다. 그 결과 조성비가 Amorphous metal powder:CPE=80:20 wt.%이고, 두께가 4 ㎜인 전파흡수체가 금속판으로 인해 통신 거리가 0.8 m인 실제 RFID 시스템의 통신 거리를 5.2 m까지 증대시킴을 확인하였다. In this paper, we designed and fabricated the EM wave absorbers for preventing the reduction of the communication range when RFID Tag is approached to a metal plate. The EM wave absorber samples were fabricated with difference composition ratios of Amorphous metal powder and CPE, the absorption abilities of which were simulated by substituting different thicknesses of the EM wave absorbers. Then the EM wave absorbers are manufactured based on the simulated results. By using the EM wave absorbers, we have confirmed the improvement effect of RFID tag antenna and the increase of communication range of RFID system. As a result, it was cleary shown that the communication range of RFID system is improved by adopting the EM wave absorber with the composition ratio of Amorphous metal powder:CPE=80:20 wt.% and the thickness of 4 mm. Thus, it was confirmed that the proposed EM wave absorber can increase the communication range of RFID system from 0.8 m to 5.2 m in UHF band.