KR100340038B1 - 차량 전자파 내성시험 장치 - Google Patents
차량 전자파 내성시험 장치 Download PDFInfo
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 고안이 속한 기술분야
차량 전자파 내성시험 장치
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 요지
본 발명은 저전력 증폭기로도 저주파 대역을 포함하여 전주파수 대역에서 측정하고자 하는 자동차의 내성 시험을 가능하게 하고, 전자기장 균일도(field uniformity)를 높여 측정의 재현성을 높일 뿐만 아니라, 내성실험장치의 규모를 줄일 수 있어 경제성을 갖출 수 있는 차량 전자파 내성시험 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은 내부가 빈 각추형상으로 이루어진 하우징; 상기 하우징의 바닥면에 설치되며, 인입된 차량을 회전가능하게 하는 회전테이블; 상기 하우징의 꼭지점측에 전기적으로 연결되며, 일면에 다수의 내심이 구비되어 외부로부터 인가되는 전기신호를 급전하는 커넥터; 상기 하우징의 내부 상면에 그와 소정 간격을 두고 평행하게 설치되며, 일단부가 그에 대응하는 상기 커넥터의 내심에 결합되어 전기신호가 출력될 때, 상기 하우징과의 사이에 전압을 여기시켜 수직편파의 전자파를 발생시켜 진행되도록 안내하는 제1 내부도체; 상기 하우징의 내부 양측면에 그와 소정 간격을 두고 평행하게 설치되며, 일단부가 그에 대응하는 상기 커넥터의 내심에 각각 결합되어 전기신호가 출력될 때, 180°의 위상차를 가지고 상기 하우징과의 사이에 전압을 여기시켜 수평편파의 전자파를 발생시켜 진행되도록 안내하는 제2 및 제3 내부도체; 및 상기 커넥터와 대향하는 하우징 종단에 설치되어 상기 제1 내지 제3 내부도체를 통해 진행된 전자파를 흡수하는 전자파 흡수수단을 포함하는 차량 전자파 내성시험 장치를 제공한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 차량의 전자파 내성을 시험하기 위한 내성시험장치에 관한 것임.
Description
본 발명은 시설구조가 간편하고 전력효율이 좋은 차량 전자파 내성 시험장치에 관한 것으로, 특히 저전력 증폭기로도 저주파 대역을 포함하여 전 주파수 대역에서 측정하고자 하는 자동차의 내성 시험을 가능하게 하고, 전자기장 균일도(field uniformity)를 높여 측정의 재현성을 높일 뿐만 아니라, 장치의 규모를 줄여 경제성을 갖출 수 있도록 한 차량 전자파 내성시험 장치에 관한 것이다.
기존 자동차에 대한 전자파 내성 측정 장치로는 전자파 무반사실에서 안테나를 이용한 측정 시설에 의존하고 있으나, 이러한 시설은 기술적으로 안테나의 효율성을 확보하기가 어렵기 때문에 매우 높은 전력의 증폭기(수십만Watt급)가 필요하다. 즉, 자동차 내성시험은 200V/m에 달하는 매우 높은 전계가 조성되어야 하므로, 안테나로부터 일정 거리 이상(예를 들면 80Mhz에서는 10m)의 거리를 유지시켰을 때, 전자파 무반사실을 이용한 내성시스템의 설치시, 매우 높은 전력증폭기(약 1000KW급)가 필요하고, 또 전자파 무반사실의 전체 크기가 30㎡이상 필요하기 때문에 과다한 설치비가 소요되므로 경제성을 갖추기가 어려운 문제점을 지니고 있다.특히, 저주파대역의 경우 안테나의 효율이 극도로 저조한 현 기술적인 문제점으로 인해 측정하고자 하는 레벨(200V/m, 전자파 적합성 규격)을 조성하기가 매우 어려운 문제점을 내포하고 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 저전력 증폭기로도 저주파 대역을 포함하여 전 주파수 대역에서 측정하고자 하는 자동차의 내성 시험을 가능하게 하고, 전자기장 균일도(field uniformity)를 높여 측정의 재현성을 높일 뿐만 아니라, 전체 규모를 줄여 경제성을 갖출 수 있도록 한 차량 전자파 내성시험 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 차량 전자파 내성시험 장치의 개략도.
도 2는 본 발명에 의한 차량 전자파 내성시험 장치의 정단면도.
도 3은 본 발명에 의한 차량 전자파 내성시험 장치의 평단면도.
도 4는 본 발명에 의한 차량 전자파 내성시험 장치의 측단면도.
도 5는 일반적인 자동차 내성실험에서 도체벽이 1.2m×1.2m 단면 크기를 갖는 50Ω의 TTEM cell(3중티이엠셀)의 전계치 편차 분포도.
도 6은 본 발명에 의한 차량 전자파 내성시험 장치에서 도체벽이 1.2m×1.6m 단면 크기를 갖는 50Ω의 YTEM cell의 전계치 편차 분포도.
도 7은 도6에서 전자기장 세기의 분포도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 하우징 2 : 제1내부도체
3 : 제2내부도체 4 : 제3내부도체
5a 내지 5c : 내심 6 : 커넥터
7 : 하우징벽 8 : 전자파 흡수체
9a 내지 9c: 분포저항판 10 : 회전테이블
11 : 문
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내부가 빈 각추형상으로 이루어진 하우징; 상기 하우징의 바닥면에 설치되며, 인입된 차량을 회전가능하게 하는 회전테이블; 상기 하우징의 꼭지점측에 전기적으로 연결되며, 일면에 다수의 내심이 구비되어 외부로부터 인가되는 전기신호를 급전하는 커넥터; 상기 하우징의 내부 상면에 그와 소정 간격을 두고 평행하게 설치되며, 일단부가 그에 대응하는 상기 커넥터의 내심에 결합되어 전기신호가 출력될 때, 상기 하우징과의 사이에 전압을 여기시켜 수직편파의 전자파를 발생시켜 진행되도록 안내하는 제1 내부도체; 상기 하우징의 내부 양측면에 그와 소정 간격을 두고 평행하게 설치되며, 일단부가 그에 대응하는 상기 커넥터의 내심에 각각 결합되어 전기신호가 출력될 때, 180°의 위상차를 가지고 상기 하우징과의 사이에 전압을 여기시켜 수평편파의 전자파를 발생시켜 진행되도록 안내하는 제2 및 제3 내부도체; 및 상기 커넥터와 대향하는 하우징 종단에 설치되어 상기 제1 내지 제3 내부도체를 통해 진행된 전자파를 흡수하는 전자파 흡수수단을 포함하는 차량 전자파 내성시험 장치를 제공한다.이하, 첨부된 도 1이하의 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 차량 전자파 내성시험 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 차량 전자파 내성시험 장치는 저전력 증폭기로도 저주파 대역을 포함하여 전 주파수 대역에서 측정하고자 하는 자동차의 내성 시험을 가능하게 하고, 전자기장 균일도(field uniformity)를 높여 측정의 재현성을 높일 뿐만 아니라, 장치의 규모를 줄일 수 있도록 구현된 것이다.
본 발명에 따른 차량 전자파 내성시험 장치는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 직사각형 단면을 갖는 각추형상으로 형성되며, 내부로 전류가 흐르도록 도전체로 이루어진 하우징(1)과; 상기 하우징(1)의 내측 상단면 가까이에 소정 거리를 두고 상단면과 평행하게 수평으로 위치되며, 외부의 전기신호를 입력받아 전압을 여기시켜 전자파가 진행되도록 하는 제1내부도체(2)와; 상기 하우징(1)의 내측 좌, 우측면 가까이에 소정 거리를 두고 좌, 우측면과 각각 평행하게 수직으로 위치되며, 외부의 전기신호를 입력받아 전압을 여기시켜 전자파가 진행되도록 하는 제2내부도체(3) 및 제3내부도체(4)와; 상기 하우징(1)의 꼭지단에 전기적으로 연결되며, 그 일면에 상기 제1 내부도체(2), 제2내부도체(3) 및 제3내부도체(4)에 각각 독립적으로 연결되기 위한 다수의 내심(5a, 5b, 5c)이 구비되어 외부로부터 인가되는 전기신호를 급전하는 커넥터(6)와; 상기 커넥터(6)에 대향되는 하우징(1)의 종단에 구비된 하우징벽(7)과; 상기 하우징벽(7) 내면에 구비되어 제1 내지 제3 내부도체(2, 3, 4)를 통해 진행되는 전자파를 흡수하는 전자파 흡수체(8)와; 상기 제1 내지 제3 내부도체(2, 3, 4)와 상기 하우징벽(7) 사이에 각각 장착되어 상기 커넥터(6)에서 인가된 전압을 열로 변환하여 소멸시키는 제1 내지 제3 분포저항판(9a, 9b, 9c)과; 상기 하우징(1)의 바닥면(1a)에 장착되어 차량의 전자파 내성 시험이 가능한 설비를 회전시킬 수 있는 회전테이블(10)과; 상기 전자파 흡수체(8)가 설치된 하우징벽(7)에 구비되어 자동차를 인입시키는 문(11)으로 구성된다.
여기서, 상기 하우징(1)은, 알루미늄, 구리, 철 등과 같은 도체판으로 이루어지거나 나무, 플라스틱 등처럼 비도전체 양면에 얇은 도체판이 부착된 판넬 타입 등으로 제작되어, 외부와의 전자파 차폐 역할을 수행할 뿐만 아니라, 접지되어 기준 전위를 제공하는 역할을 수행한다.
상기 제1내부도체(2)도 하우징(1)과 마찬가지로, 알루미늄, 구리, 철 등처럼 도체판으로 이루어지거나, 나무, 플라스틱 등처럼 비도전체 양면에 얇은 도체판이 부착된 판넬 타입으로 제작된다. 상기 제1내부도체(2)는 상기 하우징(1)의 꼭지 단에 부착되어 있는 커넥터(6)에 전기신호가 입력되는 경우, 기준 전위를 갖는 하우징(1)과의 사이에 전압을 형성하여 전자파를 진행시키는 역할을 수행한다. 이때, 상기 하우징(1)과의 사이에 전압을 여기시켜 진행되는 전자파는 구면파 형태로 진행되며, 전자파가 회전테이블(10)이 있는 위치에 도달하였을 때, 수직편파를 제공한다.
상기 제2내부도체(3) 및 제3내부도체(4)는 알루미늄, 구리, 철 등처럼 도체판으로 형성되거나, 나무, 플라스틱 등처럼 비도전체 양면에 얇은 도체판으로 부착된 판넬 타입으로 제작되며, 상기 하우징(1) 꼭지단에서 형성되어 있는 커넥터(6)에 각각 전기신호를 180°의 위상차와 동일 전력으로 입력될 때, 상기 제2 및 제3내부도체(3, 4)간에 높은 전압 차가 여기되도록 하여 전자파를 진행시키게 된다. 이때. 진행되는 전자파는 구면파 형태로 진행되며, 상기 전자파가 회전테이블(10)이 있는 위치에 도달하였을 때, 수평편파를 제공하게 된다.
상기와 같이 진행되는 전자파는 전자파 흡수체(8)가 부착되어 있는 상기 하우징(1) 종단의 하우징벽(7)에 도달하게 되어 전자파 흡수체(8)에 의해 반사없이 열로서 사라지게 된다. 이들은 특히 고주파대역의 전자파 종단 효과가 뛰어나다.
상기 제1 내지 제3 분포저항판(9a, 9b, 9c)은 두꺼운 PCB판에 저항소자들을 일정하게 직렬 및 병렬로 연결된 구조로 되어 있으며, 상기 제1 내지 제3내부도체(2, 3, 4)를 통해 전달된 전류를 열로 소멸시킨다. 이들 제1 내지 제3 분포저항판(9a, 9b, 9c)은 그의 저항값이 일정한 저항소자로 배열되거나 혹은 다른 값들을 갖는 저항소자로 배열되어 50Ω 혹은 75Ω을 가지도록 제작된다. 이들은 주로 저주파대역(150MHz 이하)에서 종단효과가 뛰어나다. 도7에 도시된 바와 같이, 높은 전자기장 세기가 분포하는 지역에 전자파 흡수체(8)와 하우징벽(7) 사이에 훼라이트와 같은 전자파 흡수체가 부가적으로 설치된다면 매우 효과적인 종단효과를 얻을 수 있다. 또는 전자기장 세기가 분포하는 지역에 커다란 전자파 흡수체(8)를 설치하여 경제적으로 보다 높은 종단 효과를 얻을 수가 있다.
상기 회전테이블(10)은 수직편파 및 수평편파의 전자기장 균일도(field uniformity)가 동시에 만족되는 위치에 자동차가 놓이도록 위치를 선정한다. 그리고 끝단의 하우징벽(7)에 설치되는 문(11)과 회전테이블(10) 사이에 비도전체를 설치하여 자동차 설치가 용이하도록 한다. 필요에 따라서는 회전테이블의 높낮이를 조절할 수 있도록 설치할 수도 있다. 회전테이블은 360° 회전이 가능해야 한다.
차량 전자파 내성 시험은 반드시 수직/수평편파의 복사전자파 내성 시험이 동시에 수행되어야 한다(전자파 적합성 규격). 그리고, 주파수 대역이 80MHz ~ 1GH에 이르는 광대역에 대한 시험이 가능해야 한다. 이러한 시험을 운용할 수 있는 기존 장치의 일예를 든다면 3중 티이엠셀(TTEM cell)이 있다. 도5에서는 1.2m×1.2m 단면 크기를 갖는 50Ω의 기존 3중 티이엠셀의 전계치 편차 분포도를 나타내고 있다. 특히 이러한 장치는 두개의 내부도체가 서로 수직으로 놓임으로써 하우징의 단면이 도5처럼 정사각형을 유지해야 할 뿐만 아니라, 도5에 도시된 바와 같이 전자기장의 균일도가 매우 저조한 특성을 보이고 있어 자동차 내성 시험 장치로는 부적합한 특성을 보이고 있다. 도6에서는 본 발명에 의한 실시예로서 1.2m×1.6m 단면 크기의 직사각형의 구조를 갖는 50Ω의 자동차 내성 시험 장치의 전계치 편차 분포도를 나타내고 있다. 도6에 도시된 바와 같이 전자파 균일도가 매우 우수함을 확인할 수가 있다. 전자파 적합성 규격에 의거 ±3dB 편차 이하를 유지하고 있음을 볼 수가 있다. 상기 도5 및 도6에서 하우징 및 내부도체가 동일한 크기로 증가되는 경우, 전자기장 균일도는 같은 특성을 유지한다. 또한, 내부에 인가되는 전력이 2와트(Watts)일때, 피시험체가 위치하는 영역에서 전계의 세기는 기존의 3중 티이엠셀의 경우, 7.42 V/m 가 유기됨을 확인할 수 있고, 본 발명에서는 수직편파가 7.98V/m, 그리고 수평편파의 경우 10.4V/m가 유기됨을 알 수가 있다. 즉, 전력효과도 증가하고 있음을 알 수 있다. 도6에서 처럼 피시험체가 놓이는 균일 영역(uniform area)이 하단으로 내려갈 수도 있다.
만일, 자동차가 들어갈 수 있는 크기의 하우징를 갖는 경우, 하우징의 높이가 약 6m 이고, 하우징의 폭이 8m 이고, 동일한 전력 (2Watts)이 인가될 때, 본 발명에서는 수직편파는 1.59 V/m, 수평편파는 2.08 V/m 가 조성됨을 알 수 있다. 이는 전계가 내부도체 사이의 간격에 반비례적인 관계로부터 쉽게 환산이 가능하다. 기존 전자파 무반사실에서 안테나를 10m로 유지하고, 6dB 이득을 갖는 대수주기 안테나를 이용하여 피시험체가 위치하는 영역에 약 2V/m을 조성하기 위해서는 약 150(Watts)급 이상의 전력증폭기가 필요하다. 그러므로, 기존의 자동차 내성 시험장치인 전자파 무반사실에서 보다도 전력 유용도(power usability)가 매우 좋음을 확인할 수가 있다. 또한, 구조적인 측면에서 기존의 전자파 무반사실은 바닥을 제외한 모든 벽면에 전자파 흡수체를 설치하는 반면, 본 발명에서는 한쪽 벽만 설치하므로 흡수체가 전자파 무반사실에 비해 1/5로 줄어들어 설치 비용을 매우 줄일 수 있는 장점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 저전력증폭기(20 KW급)로도 전자파 내성 시험을 가능하게 하여 제작 경비를 매우 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 본 발명의 경우, 고주파 대역은 물론 저주파대역에 대한 전계 조성이 매우 뛰어난 장치이므로, 기존 장치에서 지원하기 힘든 저주파 대역의 전자파 내성 시험이 가능한 효과를 지닌다. 또한, 균일도가 매우 좋아 자동차 내성 측정의 재현성을 갖출 수 있는 효과가 있다.
Claims (13)
- 내부가 빈 각추형상으로 이루어진 하우징;상기 하우징의 바닥면에 설치되며, 인입된 차량을 회전가능하게 하는 회전테이블;상기 하우징의 꼭지점측에 전기적으로 연결되며, 일면에 다수의 내심이 구비되어 외부로부터 인가되는 전기신호를 급전하는 커넥터;상기 하우징의 내부 상면에 그와 소정 간격을 두고 평행하게 설치되며, 일단부가 그에 대응하는 상기 커넥터의 내심에 결합되어 전기신호가 출력될 때, 상기 하우징과의 사이에 전압을 여기시켜 수직편파의 전자파를 발생시켜 진행되도록 안내하는 제1 내부도체;상기 하우징의 내부 양측면에 그와 소정 간격을 두고 평행하게 설치되며, 일단부가 그에 대응하는 상기 커넥터의 내심에 각각 결합되어 전기신호가 출력될 때, 180°의 위상차를 가지고 상기 하우징과의 사이에 전압을 여기시켜 수평편파의 전자파를 발생시켜 진행되도록 안내하는 제2 및 제3 내부도체; 및상기 커넥터와 대향하는 하우징 종단에 설치되어 상기 제1 내지 제3 내부도체를 통해 진행된 전자파를 흡수하는 전자파 흡수수단을 포함하는 차량 전자파 내성시험 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 하우징은 전자파를 차폐하며, 접지되어 기준 전위를 제공하기 위한 도체판으로 이루어진 차량 전자파 내성시험 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 하우징는 비도전체의 양면에 도체판이 부착된 패널로 이루어진 차량 전자파 내성시험 장치.
- 삭제
- 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서,상기 제1 내지 제3 내부도체는 도체판으로 이루어진 차량 전자파 내성시험 장치.
- 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서,상기 제1 내지 제3 내부도체는 비도전체의 양면에 도체판이 부착된 패널로 이루어진 차량 전자파 내성시험 장치.
- 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서.상기 하우징은 직사각형 단면구조로 이루어진 차량 전자파 내성시험 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 전자파 흡수수단과 하우징벽 사이에 구비되어 전자파를 흡수하기 위한 훼라이트부재를 더 포함하는 차량 전자파 내성시험 장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,상기 전자파 흡수수단에 설치되어 차량을 인입하기 위한 차량 출입문을 더 포함하는 차량 전자파 내성시험 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 안내수단의 종단부에 설치되며, 그를 통해 전달되는 전자파를 열로 소멸시키는 분포저항판을 더 포함하는 차량 전자파 내성시험 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 분포저항판은 소정두께의 인쇄회로기판에 저항소자를 직렬 또는 병렬로 배치하여 제작된 차량 전자파 내성시험 장치.
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| KR1019990061130A KR100340038B1 (ko) | 1999-12-23 | 1999-12-23 | 차량 전자파 내성시험 장치 |
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| KR (1) | KR100340038B1 (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (2)
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| KR101150255B1 (ko) * | 2009-10-16 | 2012-06-12 | 한국과학기술원 | 온라인 전기 차량용 전자파 내성 시험 장치 및 시험 방법 |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| US4837581A (en) * | 1986-05-20 | 1989-06-06 | Bbc Brown Boveri Ag | Device for the EMI testing of electronic systems |
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-
1999
- 1999-12-23 KR KR1019990061130A patent/KR100340038B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4837581A (en) * | 1986-05-20 | 1989-06-06 | Bbc Brown Boveri Ag | Device for the EMI testing of electronic systems |
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| KR101339339B1 (ko) | 2012-12-27 | 2013-12-09 | 전자부품연구원 | 반도체 부품이 장착된 전장모듈의 하드웨어 안정성 검증 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR20010057735A (ko) | 2001-07-05 |
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