KR100455342B1 - 광대역 전파흡수체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광대역 전파흡수체에 관한 것이며, 상세하게는 결합재에 MnZn 페라이트와 심성화강암을 혼합 소성한 분체를 분산한 광대역 전파흡수체에 관한 것으로서, 고주파 영역에서 전파흡수능이 양호하고 박형이며, 저렴하게 제조할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 MnZn 페라이트 90~99.9 중량%와 심성화강암 0.1~10 중량%를 혼합 소성한 페라이트 심성화강암 분체 30~80 중량%를 고무 20~70 중량%에 분산한 것이다.

Description

광대역 전파흡수체 {BROAD-BAND ELECTROMAGNETIC WAVE ABSORBER}

본 발명은 광대역 전파흡수체에 관한 것이며, 상세하게는 결합재에 페라이트 심성화강암 분체를 분산한 광대역 전파흡수체에 관한 것이다.최근 각종 전자기기의 고속화 경향이 가속화 되고, 마이크로 프로세서등의 1C 동작 주파수가 급속하게 증가되고 있어 불필요한 노이즈가 방사되며, 통신분야에서도 고주파 영역의 주파수의 사용이 급속히 증가됨에 따라 노이즈를 방사하기 쉬우며, 또한 최근의 전자기기의 저소비 전력화에 의한 디지털화의 경향에 따라 면역성(노이즈 내성)의 저하로 인하여 전자기기 내부의 노이즈 환경을 악화시킴으로써 전자파장해(EMI)에 의한 전자기기의 오동작 문제를 발생시키고 있다.상기한 문제점을 해결하기 위하여, 전자기기 내부에 전파흡수체를 배치하여 EMI 감소대책을 강구하고 있으며, 상기 전파흡수체는 결합재(고무 또는 플라스틱)에 MnZn 또는 NiZn 페라이트를 분산한 시트(통상 고무페라이트 시트라 함)가 주로 사용되고 있는 바, 상기 고무페라이트 시트 전파흡수체에 분산되는 페라이트는 어떤 주파수대에서 자벽의 이동 내지 자이로 자기운동에 동반하는 공명현상에 의하여 손실이 커지는 현상이 발생하고, 상기와 같이 손실이 큰 페라이트에 어떤 주파수의 전자파의 에너지가 입사되면 공명현상에 의하여 열에너지로 변환하면서 전자파를 흡수하는 것이다.상기 고무페라이트 시트는 MnZn 페라이트 70 중량%를 고무 30 중량%에 분산하여 두께 3mm의 시트로 성형할 경우 500MHz~5GHz 주파수대역에서 2-6dB 정도의 반사감쇠량을 얻을 수 있는 것이다.(도 1 참조)

그러나 상기한 고무페라이트 전파흡수체는 페라이트의 공명현상에 의한 손실을 이용하여 전자파를 흡수하는 것임으로 페라이트에 고주파 자계가 인가되었을 때 결합재에 분산된 페라이트끼리 서로 접촉하고 있으면 자속이 페라이트를 통과하기 때문에 투자율이 높고 전기저항도 크게 되지만, 페라이트끼리 완전히 연속하고 있으면 전기저항이 저하하여 페라이트 내부에 전류가 유기됨으로 와전류 손실이 생기기 때문에 투자율이 저하하여 전파흡수능이 낮아지게 됨으로 전파흡수능을 증대하기 위하여 그 두께를 두껍게 할 수 밖에 없는 것이다.상기와 같이 전파흡수능이 낮아지고 두께가 두껍게 되면 최근 예를 들면 소형화되고 있는 휴대용 전화기등의 전자기기에 이를 부설할 경우, 전자기기의 소형화에 부응하지 못할 뿐 아니라 EMI 감소대책이 만족스럽지 못하게 됨으로써 고주파 영역에서 전파흡수능이 양호하고 그 두께가 박형인 전파흡수체의 개발이 요구되고 있다.본 발명자는 상기한 요구에 부응하기 위하여, 고주파 영역에서의 와전류 손실에 의한 투자율이 저하를 방지하는 등에 대하여 많은 연구를 하여 본 발명을 완성하였다.본 발명은 고주파 영역에서 전파흡수능이 양호하고 박형이며, 저렴하게 제조할 수 있는 광대역 전파흡수체를 제공하는 것을 목적으로 한다.상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 MnZn 페라이트 90~99.9 중량%와 심성화강암 0.1~10 중량%를 혼합 소성한 페라이트 심성화강암 분체 30~80 중량%를 결합재 20~70 중량%에 분산한 것이다.

도 1은 본 발명 및 종래의 것의 전파흡수 특성도

본 발명은 MnZn 페라이트와 심성화강암을 혼합하여 1050~1300℃에서 1내지 3시간 소성하여 페라이트 심성화강암 분체를 제조하고, 상기 페라이트 심성화강암 분체 30~80 중량%를 고무 20~70 중량%에 분산하여 시트상으로 형성한 것이다.상기 MnZn 페라이트는 입경 0.5~10㎛이 바람직하고, 상기 심성화강암은 입경 100~1,000㎚이 바람직하다.상기 심성화강암은 분석결과 다음 표 1과 같은 조성으로 되어 있으며,표 1

성분	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	K₂O	Na₂O	CaO	MgO	Ge
비율(중량%)	79.7	9.87	0.21	3.79	2.8	1.59	0.86	0.5~2PPM

상기 조성중 SiO₂와 Al₂O₃등은 소성시에 MnZn 페라이트에 일부가 침식됨과 동시에 코팅됨으로써 절연체로서의 기능을 수행하며, 페라이트를 심성화강암으로 코팅하면 페라이트끼리는 서로 접촉만 됨으로써 투자율이 저하되지 않고 전기저항도 크게 유지할 수 있는 것이다.상기 심성화강암은 SiO₂와 Al₂O₃가 주성분인바, Al₂O₃는 절연성 및 고주파 손실이 우수한 반면에 페라이트에 직접 코팅이 어렵고, SiO₂는 절연성은 상기 Al₂O₃에 비하여 작으나 페라이트에 침식이 양호하기 때문에 절연성을 양호하게 하면서 코팅을 신속하고 용이하게 하기 위하여 선정한 것이다.그리고 상기 결합재는 고무, 염소화 폴리 에틸렌(CPE), 폴리 비닐 클로라이드(PVC)등의 공지한 것을 사용하는 것이다.

(실시예)

MnZn 페라이트 97 중량% 와 심성화강암 3 중량% 를 혼합하여 1150℃에서 2.5시간 소성하여 페라이트 심성화강암 분체를 제조하였다.상기 페라이트 심성화강암 분체 70 중량%를 PVC 30 중량%에 분산하여서 두께 3mm의 시트상으로 형성하여 전파흡수능을 측정한 바, 도 1 과 같이 500MHz~2.5GHz 주파수 대역에서 반사감쇠량 14dB을, 2.5 내지 5GHz 주파수 대역에서 반사감쇠량 14 내지 8dB의 광대역이고 전파흡수능이 우수한 전파흡수체를 얻었다.상기와 같이 본 발명은 MnZn 페라이트를 심성화강암으로 코팅하여 고주파 영역에서 비저항이 낮은 MnZn 페라이트의 도전율을 저감시킴으로써 페라이트가 가지고 있는 투자율이 저하되지 않고 전기저항도 크게 유지할 수 있기 때문에 우수한 전파흡수능을 얻을 수 있으며, 본 발명은 종래의 고무페라이트와 같은 반사감쇠량 2-6dB 정도의 전파흡수능을 얻으려면 두께를 1mm로 하여도 가능하기 때문에 전자기기의 소형화에 부응할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 비저항이 낮은 MnZn 페라이트에 심성화강암을 코팅하여 고주파 영역에서 투자율이 감소되지 않고 전기저항도 크게 유지할 수 있기 때문에 광대역에서 전파흡수능이 양호하고, 두께가 박형인 전파흡수체를 얻을 수 있음으로 전자기기의 소형화에 부응할 수 있고, 또한 페라이트에 심성화강암을 혼합하여 소성만 하면 페라이트에 심성화강암이 코팅됨으로 저렴하고 간편하게 생산할 수 있는 것이다.

Claims (2)

1. MnZn 페라이트 90~99.9 중량%와 심성화강암 0.1~10 중량%를 혼합 소성한 페라이트 심성화강암 분체 30~80 중량%를 결합재 20~70 중량%에 분산한 광대역 전파흡수체.
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