Information and communication technologies are developing rapidly as IC chip size becomes smaller and information processing becomes faster. With this development, digital circuit technology is being widely applied to mobile phones, wireless LANs, mobile terminals, and digital communications, in which high frequency range of GHz is used. In highdensity electronic circuits, issues of noise and EMC(Electro-Magnetic Compatibility) arising from cross talk between interconnects or devices should be solved. In this study, sheet-type electromagnetic wave absorbers that cause electromagnetic wave attenuation are fabricated using composites based on soft magnetic metal powder and silicon rubber to solve the problem of electromagnetic waves generated in wireless communication products operating at the frequency range of 2.4 GHz. Sendust(Fe-Si-Al) and carbonyl iron(Fe-C) were used as soft magnetic metals, and their concentrations and sheet thicknesses were varied. Using soft magnetic metal powder, a sheet is fabricated to exhibit maximum electromagnetic attenuation in the target frequency band, and a value of 34.2dB(99.9 % absorption) is achieved at the target frequency.

The recent development of information and communication technologies brings new changes to automobile traffic systems. The most typical example is the advancement of dedicated short range communication(DSRC). DSRC mainly consists of an intelligent transportation system(ITS), an electronic toll collection system(ETCS) and an advanced traveler information system(ATIS). These wireless communications often cause unnecessary electromagnetic waves, and these electromagnetic waves, in turn, cause frequent system malfunction. To solve this problem, an absorber of electromagnetic waves is suggested. In this research, various materials, such as powdered metal and iron oxides, are used to test the possibility for an effective absorption of the unnecessary electromagnetic waves. The various metal powders are made into a thin sheet form by compositing through processing. The electromagnetic characteristics(complex permittivity, complex permeability) of the fabricated sheet are measured. As a result, we achieve –6.5 dB at 940 MHz(77.6 % absorption rate) with a 1.0 mm-thickness electromagnet wave absorber, and –9.5 dB at 940 MHz(88.8 % absorption rate) with a 2.0 mm-thickness absorber.

본 논문에서는 표적의 레이다 반사면적 기여도 분석을 통한 전파흡수체 적용에 대한 레이다 반사면적 감소 효과와 최신 전파흡수체 기술인 메타물질을 적용한 레이다 반사면적 감소 효과를 고찰하였다. 레이다 반사면적 해석은 모형선 모델로 진행하였고, 레이다 반사면적 기여도 분석을 통하여 전파흡수체와 메타물질의 레이다 반사면적 평균값 감소 효과를 확인하였다.

W에 소량의 Ti를 첨가하여 그 함량 변화에 따른 X-선 마스크 흡수체용 W-Ti 박막의 물성을 연구하였다. W-Ti 박막은 DC magnetron sputtering system을 이용하여 증착하였다. Sputtering 증착시 증착압력의 증가에 따라 박막의 밀도는 감소하였으며 박막의 응력은 압축응력으로 바뀌었다. Ti 함량이 증가함에 따라 천이 압력 근방에서의 응력곡선의 기울기가 감소하였으며 천이 압력도 점차 낮아지는 경향을 보였다. Pure-W 시편의 경우 천이 압력이 약 6.5mTorr로 비교적 높았으며, 이 때 박막의 밀도는 17.8g/cm3이었고 함량 6.5%에서 가장 낮은 천이 압력(4.3mTorr)을 보였으며, 이때의 박막 밀도는 17.7g/cm3로 pure-W과 거의 차이가 없음을 알 수 있었다. SEM을 이용한 미세구조 분석결과 pure-W 박막은 원형의 주상정 조직을 보이고 있으며, Ti가 첨가된 W-Ti 박막의 경우에는 가늘고 긴 침상 모양을 가지는 주상정 조직을 형성하고 있다. 또한 이러한 침상조직은 Ti함량이 증가할수록 더욱 발달하고 있으며, AFM 분석결과 Ti 첨가 시편 모두 18Å이하의 우수한 평균 표면 평활도를 나타내었다. 나타내었다.

군사적인 용도로 사용 중인 탐지레이더는 사용대역이 점점 광대역화 되고 있으며 최근에는 Millimeter-Wave 영역까지 확장되고 있다. 탐지를 목적으로 하는 군사용 레이더의 Millimeter-Wave 사용대역은 대부분이 35 GHz와 94 GHz 영역이기 때문에 탐지 회피를 위한 전파흡수체의 설계는 필수적인 문제라 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 94 GHz 대역의 전파흡수체를 10 dB 이상의 흡수능을 가지도록 개발하기 위하여 연구를 진행하였으며, FDTD를 이용해 시뮬레이션 결과를 토대로 94 GHz 대역의 전파흡수체를 제작한 결과, 조성비 Binder(CPE 외 additional material) : Carbon=70 : 30 wt.%, 두께 0.7 mm에서 14 dB 이상의 흡수능을 나타내었다.

본 논문에서는 항만 물류 시스템에서 사용하는 중심주파수 433 MHz에서 동작하는 전파흡수체를 설계 개발하였다. 먼저 자성손실 재료인 AMP (Amorphous Metal Powder)와 지지재인 CPE (Chlorinated Polyethylene)를 이용하여 AMP:CPE의 조성비가 각각 80:20 wt.%와 85:15 wt.%의 전파흡수체 샘플을 제작한 후, 입력임피던스를 측정하여 샘플의 재료정수를 계산하고 시뮬레이션에 의하여 최적의 전파흡수체를 설계하였다. 그 결과 AMP:CPE=85:15 wt.% 의 조성비에 두께 5.5 mm일 때 최적의 전파흡수특성이 얻어짐을 확인하고, 실제 제작하여 측정한 결과 433 MHz 주파수대역에서 17.5 dB의 흡수능이 얻어졌으며, 이는 본 연구에서 목표로 하는 15 dB 보다 우수한 결과이다.

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 성능 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, 분석 하였다. 그 결과 조성비가 Graphite : CPE=50:50 wt%이고, 두께 1.7 mm 인 전파흡수체가 5.2 GHz에서 27 dB 이상의 전파흡수능을 가지는 우수한 전파흡수체를 개발하였다.

본 논문에서는 실내 무선LAN 환경에서 발생하는 다중반사에 의한 통신속도 저하 및 데이터 손실과 같은 문제점을 해결하기 위한 전파흡수체를 설계하였다. 먼저 자성손실 재료인 Sendust와 지지재인 CPE(Chlorinated Polyethylene)조성비별 전파흡수체 샘플을 제작하였고, 각 샘플의 재료정수를 이용하여 시뮬레이션 한 결과, 최적의 조성비가 Sendust : CPE = 80 : 20 wt.% 임을 확인하였다. 그리고 시뮬레이션 결과를 토대로 전파흡수체를 실제작하였다. 제작된 전파흡수체의 측정 결과 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였으며, 제작된 전파흡수체는 두께 3.2 5mm 조성비 Sendust : CPE = 80 20 wt.%이며, 중심주파수 2.4 GHz에서 19 dB의 전파흡수 특성을 보였다.

본 논문에서는 UHF대역 RFID 통신 시스템 간에 발생하는 리더 간섭을 방지하기 위한 전파흡수체를 설계 및 제작하였다. 먼저 자성손실 재료인 Amorphous와 지지재인 CPE(Chlorinated Polyethylene)를 이용하여 조성비별 전파흡수체 샘플을 제작하였고, 이 전파흡수체 샘플로부터 구한 재료정수를 이용하여 시뮬레이션을 한 결과, 최적의 조성비가 Amorphous : CPE = 80 : 20 wt.% 임을 확인하였다. 그리고 시뮬레이션 결과를 토대로 전파흡수체를 실제작하여 전파흡수능을 비교 분석하였다. 그 결과 Amorphous : CPE = 80 : 20 wt.%의 조성비 일 때, 두께 4 mm의 전파흡수체가 860 MHz~960 MHz의 주파수 범위에서 전파흡수능 20 dB 이상의 특성을 얻음으로써 UHF대역의 RFID 리더 간섭을 억제할 수 있음을 확인하였다.

최근, 무선LAN은 용도의 다양성과 편리함 때문에 가정이나 사무실 등에서 많이 사용되고 있다. 무선LAN의 주파수 범위는 IEEE.802.11b에 명시되어 있는 바와 같이 2.4GHz를 사용한다. 그러나 이 주파수 대역에서 사용되는 전자기기들이 많이 있으며, 이 전자기기들을 같은 곳에서 사용할 경우 상호 간섭을 일으켜 오작동 및 데이터 손실과 같은 현상이 발생할 수 있다. 이 문제는 전파흡수체를 사용하여 해결하는 것이 가장 효과적이다. 따라서 본 논문에서는 2.4GHz 무선LAN용 전파흡수체 개발을 위한 연구를 수행하였다. 재료로는 MnZn-Ferrite, Sendust, CPE(Chlorinated Polyethylene)를 사용하였으며, 측정된 재료정수를 이용 시뮬레이션을 하고 그 값을 토대로 전파흡수체를 제작하였다. 그 결과 MnZn-Ferrite : Sendust : CPE = 64 : 16 : 20 wt.%의 조성비에서 두께가 3.7 mm인 전파흡수체가 무선LAN 사용 주파수인 2.4GHz에서 약 17 dB 이상의 흡수능 특성을 보였다.

본 논문에서는 ETC 시스템에서 다중반사로 인한 오신호 또는 시스템간의 간섭을 방지하기 위하여 사용될 전파흡수체를 설계 및 제작하였다. 자성손실 재료인 MnZn-ferrite, 도전손실 재료인 Carbon과 지지재인 CPE를 사용하여 조성비별로 전파흡수체 샘플을 제작하고, 측정된 샘플의 데이터로부터 최적의 조성비가 MnZn-ferrite : Carbon : CPE = 40 : 15 : 45 wt% 임이 확인되었다. 확인된 샘플로부터 재료정수 복소비유전율과 복소비투자율을 계산하여 시뮬레이션 하였으며, 이 결과를 토대로 전파흡수체를 실제 제작하여 전파흡수능을 분석한 결과 시뮬레이션과 실제측정 값이 거의 일치하는 것을 볼 수 있었다. 결과적으로 전파흡수체의 조성비 MnZn-ferrite : Carbon : CPE = 40 : 15 : 45 wt% 로 두께 3.38 mm, 주파수 5.8 GHz대에서 전파흡수능 20 dB 이상의 전파흡수체를 개발하였다.

본 논문에서는 두 종류의 재료에 대한 실험이 진행되었다. 첫째, 센더스트를 이용한 적층형 전파흡수체를 연구하였다. 그 결과, 적층형 센더스트 전파흡수체는 5-Band에서 10dB 대역폭이 확장되었다. 둘째, 적층형 센더스트 전파흡수체에 수산화알루미늄의 혼합 효과를 연구하였다. 그 결과, 수산화알루미늄을 혼합한 적층형 센더스트 전파흡수체는 수산화알루미늄을 혼합하지 않은 적층형 센더스트 전파흡수체와 비교해서 5-Band에서 10dB 대역폭이 확장하였다.

고성능 복합형 전자파 흡수체를 개발하기 위해 종래에는 지지재로서 주로 Silicone 고무나 CPE(Chloride Polyethylene)가 사용되어 왔다. 본 연구에서는 전통 공예에서 사용되어 오던 옻에 대한 특징을 분석하고 옻의 전자파 흡수능을 실험을 통하여 평가하였다. 또한, 옻을 지지재로 사용하여 MnZn 페라이트와 배합하여 전자파 흡수체를 제작한 경우의 전자파 흡수능 및 흡수체의 두께에 따른 흡수능을 실험적으로 평가하였다. 옻을 지지재로 한 MnZn 페라이트 복합형 전자파 흡수체는 CPE나 Silicone 고무를 지지재로 한 전자파 흡수체에 비하여 우수한 전파흡수특성 나타내었으며, 옻을 지지재로 사용한 전자파흡수체의 두께 변화에 따라 정합주파수와 전파흡수능이 변화하는 것으로 나타났다.

폐 처리된 스토론튬(Sr) 페라이트를 사용하여 GHz 대역용 전파흡수체를 개발하였다. 도전손실재인 카본의 첨가에 따른 전파흡수능의 변화와 시편 제작시 제작온도 변화에 따른 전파흡수능의 변화를 조사하였다. 이와 같은 실험을 실시하여 스토론튬(Sr) 페라이트 : 실리콘 (slicone)고무 : 카본 (carbon)=80 : 13.6 : 6.4 wt%인 시편을 70℃에서 제작하여 두께 2mm인 시편에 대하여 9.4 GHz에서 -24 dB, 두께 3mm인 시편에 대하여 5.5 GHz에서 -23 dB인 우수한 전파흡수체를 개발하였다.

본 논문에서는 IMT-2000 기지국용 30 W 전력증폭기를 구현하고 전파흡수제를 사용하여 발진과 상호간섭에 의한 신호의 왜곡을 제거하므로써 이득평탄도 및 상호 변조 왜곡을 개선하였다. 사용된 전파흡수체의 흡수능은 3.6 GHz 대역에서 -10 dB이하, 2.3 GHz 대역에서 -4 dB 이하가 측정되었다. 기존의 전력증폭기의 특성을 측정한 결과 이득은 57.37 dB(측정시 40 dB 감쇠기 부가)이상, 이득평탄도는 ±0.33 dB였으며, 출력의 세기가 33.3 W일 때 IMD 특성은 27 dBc 로 나타났다. 한편 전력증폭기의 최종단인 고출력 전력결합기 부분에 전파흡수체를 부착한 후의 이득은 약 58.43 dB(측정시 40 dB 감쇠기 부가)이상, 이득평탄도는 ±0.0935 dB 가 나타났으며, 출력이 33.3 W 일 때 3차 IMD 성분은 약 29 dBc 였다. 측정 결과 전파흡수체를 사용하였을 경우와 사용하지 않았을 경우 이득은 1 dB, 이득평탄도는 0.3 dB, IMD 특성은 1.77 dBc 가 각각 개선됨을 확인하였다.