Reverberating TEM Cell에서 Wire Septum을 이용한 전자기장 균일도 향상에 관한 연구

Abstract

본 논문은 전자파 양립성 평가를 위한 RTC(Reverberating TEM Cell) 내부의 전자기장 균일도 및 사용가능 주파수 대역에 관한 연구이다.

RTC내의 셉텀(Septum)을 솔리드(Solid) 형태로 구현한 경우와 와이어(Wire) 형태로 구현한 각 경우에 대해 연구하였고, TEM(Transverse Electromagnetic) 모드(Mode) 동작시의 상한 주파수와 잔향(Reverberating) 모드 동작시의 하한 주파수 특성을 연구하였다.

이때, TEM 모드 및 잔향 모드 사이에 존재하는 전이(Transition) 영역을 축소시키는 방법으로 RTC의 동작주파수 영역을 확장시켰다.

RTC의 사용 주파수 대역 확장을 위해 셉텀을 전도성 와이어로 설계하였으며, 전자기장 균일도는 스터러 및 2D QRD(Two Dimensional Quadratic Residue Diffuser)를 적용하여 확보하였다.

RTC내의 잔향 모드에 대해, 스터러 방식과 확산기 방식의 특성을 비교평가 하였다. 잔향 모드의 LUF(Lowest Usable Frequency)는, 스터러 방식이 확산기 방식에 비해 485 MHz 더 낮았으며, 사용주파수 대역 또한 더 넓음을 확인 하였다. 전자기장 균일도 역시 스터러 방식이 확산기 방식보다, 약 1 dB 내외 더 균일하였다.

이와 같이 전자기 균일도 특성 및 사용 대역폭 확장 등, 대부분의 RTC 특성에 대해, 스터러 방식이 좋은 것을 알 수 있었다.

반면 확산기 방식은 설계된 특정 주파수 영역에 대해서는, ±3 dB 의 표준편차 및 ±6 dB의 공차(Tolerance)내의 전자기장 균일도를 만족하였고, 전체적 RTC 구조가 간단해 지는 장점이 있었다.

RTC내의 전자기장 분포 해석을 위해 RTC를 제작하여 측정하였고, 본 논문에서 제시한 각 경우에 대해 전자기장 분포를 해석하였다.

셉텀이 와이어 타입(Type)인 경우가 솔리드인 경우에 비해, TEM 모드의 MUF(Maximum Usable Frequency)는 5 MHz 이하로 거의 변동이 없는 반면, 잔향 모드의 LUF(Lowest Usable Frequency)는 450 MHz 더 낮아져 동작 주파수가 450 MHz 더 확대되는 것으로 확인하였다.