KR20070037327A - 전파차폐체 - Google Patents

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KR20070037327A
KR20070037327A KR1020060092055A KR20060092055A KR20070037327A KR 20070037327 A KR20070037327 A KR 20070037327A KR 1020060092055 A KR1020060092055 A KR 1020060092055A KR 20060092055 A KR20060092055 A KR 20060092055A KR 20070037327 A KR20070037327 A KR 20070037327A
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antennas
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KR1020060092055A
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토시오 쿠도우
카즈유키 카시하라
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미츠비시 덴센 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 있어 전파차폐체(1)는 서로 다른 특정 주파수의 전파를 선택적으로 반사시키는 3종류의 안테나(4a, 4b, 4c)를 구비한다. 제 1 안테나(4a)와 제 2 안테나(4b)와 제 3 안테나(4c)의 전파반사 스펙트럼피크는 연속된다.
전파차폐체, 주파수, 안테나, 전파반사, 스펙트럼, 피크, 기재

Description

전파차폐체{RADIO WAVE SHIELD}
도 1은 전파차폐체(1)의 평면도.
도 2는 도 1 중의 절취선 II-II에서 절취한 부분의 단면도.
도 3은 안테나(4(4a, 4b, 및 4c))의 평면형상을 나타내는 평면도.
도 4는 유리(창유리)(10)에 전파차폐체(1)의 기재(2) 쪽을 붙였을 경우의 단면도.
도 5는 전파차폐체(1)의 기재(2) 쪽에 점착(粘着)제(8) 및 보호막(9)이 형성되어, 두루마리형태로 말린 전파차폐체(1)의 모식도.
도 6은, 유리(창유리)(10)에 전파차폐체(1)의 반사층(3) 쪽을 접착시켰을 경우의 단면도.
도 7은 전파차폐체(1)의 반사층(3) 쪽에 점착제(8) 및 보호막(9)이 형성되어, 두루마리형태로 말린 전파차폐체(1)의 모식도.
도 8은 전파차폐체(1)의 전파차폐량(전파의 투과감쇠량)과 주파수와의 상관을 예시하는 모식적 그래프.
도 9는 크기가 서로 크게 다른 3종류의 안테나를 구비한 전파차폐체의 전파차폐량(전파의 투과감쇠량)과 주파수와의 상관을 나타내는 모식적 그래프.
도 10은 구체예에 관한 전파차폐체의 주파수와 투과감쇠량의 상관을 나타내는 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 전파차폐체 2 : 기재
3 : 반사층 4 : 안테나
5 : 제 1 부분 6 : 제 2 부분
7 : 안테나열
최근, 사업장 내 PHS(personal handyphone system; 간이형 휴대전화 시스템)나 무선LAN 등의 전파기기가 급속히 보급되고 있다. 이에 따라 정보누설방지, 외부로부터의 침입전파에 의한 동작오류방지나 노이즈방지 등의 점에서, 사무실 전파환경의 정비가 불가결해졌다. 이를 위해 최근, 전파환경을 정비하기 위한 여러 가지 기술이 제안되었다(예를 들어 일특공평 6-99972호 공보, 일특개평 10-169039호 공보 등).
일특공평 6-99972호 공보에는, 전파반사체나 전파흡수체 등으로 이루어지는 전자(電磁)차폐부재를 넣은 콘크리트로 빌딩의 골조를 구성하는 기술이 개시되었다. 그러나 일특공평 6-99972호 공보에 기재된 전자차폐부재는 주파수 선택성을 갖지 않는다. 즉 전자차폐부재는 주파수 여하에 상관없이 입사된 전파를 차폐하는 것이다. 때문에 일특공평 6-99972호 공보에 기재된 기술에서는, 특정주파수의 전파를 선택적으로 차폐시킬 수 없어, 차폐하고자 하는 주파수 이외의 전파까지 차폐시켜버린다.
한편, 일특개평 10-169039호 공보에는, “Y”자형 선 형상의 안테나를 정기적으로 배열시켜 전자차폐면을 형성하고, 이 전자차폐면에서 건물 내에 전자차폐공간을 확보하는 기술이 개시되었다. 이 기술에 의하면, 필요한 주파수의 전파만을 선택하여 전자차폐하는 것이 가능해진다고 기재되었다.
그런데 종래 전파기기의 대다수는 1 또는 복수의 특정주파수 전파(비대역 폭이 10% 이하)만을 사용하는 것이다. 그러나 근래, 어느 폭을 가진 특정 주파수대의 전파를 사용하는 식의 전파기기(예를 들어 휴대전화기 등)가 제안되었다. 이에 따라, 이와 같은 특정 주파수대의 전파를 사용하는 전파기기(예를 들어 사용되는 전파의 비대역이 10%를 초과하는 전파기기)가 사용되는 사무실이나 빌딩 등의 전파환경을 정비하기 위한 전파차폐체에 대한 요구가 높아지고 있다.
그러나 일특개평 10-169039호 공보에 기재된 기술은 특정 주파수의 전파를 차폐시키는 것이므로, 이 기술로는 특정 주파수대의 전파를 사용하는 전파기기가 사용되는 사무실 등의 전파환경을 정비하기가 어렵다는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 특정 주파수대의 전파를 사용하는 전파기기가 사용되는 사무실 등의 전파환경 정비를 가능하게 하는 전파차폐체를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 제 1 전파차폐체는, 특정 주파수대의 전파를 선택적으로 차폐하는 것임을 특징으로 한다. 이 전파차폐체를 이용함으로써 특정 주파수대의 전파를 사용하는 전파기기가 사용되는 사무실 등의 전파환경을 적합하게 정비할 수 있다.
본 발명에 관한 제 1 전파차폐체는, 서로 다른 특정 주파수의 전파를 선택적으로 반사시키는 복수 종류의 안테나를 구비해도 된다.
여기서 본 명세서에 있어서, “특정 주파수대의 전파를 선택적으로 차폐하는” 전파차폐체란, 10dB의 비대역 폭(바람직하게는 20dB의 비대역 폭, 보다 바람직하게는 30dB의 비대역 폭)이 10%를 초과하는 전파차폐체를 말한다. 이에 반해 “특정 주파수의 전파를 선택적으로 차폐하는” 전파차폐체란, 10dB의 비대역 폭이 10% 이하인 전파차폐체를 말한다.
본 발명에 관한 제 2 전파차폐체는, 서로 다른 특정 주파수의 전파를 선택적으로 반사시키는 복수종류의 안테나를 구비하며, 복수 종류의 안테나 각각의 전파반사 스펙트럼피크가 서로 독립되지 않는 것을 특징으로 한다. 바꾸어 말하면, 복수 종류의 안테나 전파반사 스펙트럼피크가 연속되는 것을 특징으로 한다. 이 전파차폐체에 의하면, 특정 주파수의 전파를 적합하게 차폐시킬 수 있다. 따라서 이 전파차폐체를 이용함에 따라 특정 주파수대의 전파를 사용하는 전파기기가 사용되는 사무실 등의 전파환경을 적합하게 정비할 수 있다.
또 본 명세서에 있어서, “전파반사 스펙트럼피크가 서로 독립된다(연속되지 않는다)”란, 전파차폐체가 갖는 전파차폐 스펙트럼(전파반사 스펙트럼) 중 가장 큰 스펙트럼의 정상(피크)부분의 전파반사(차폐)율에 대한 스펙트럼피크간의 골진 부분에서의 최소 전파반사(차폐)율의 비가 50%보다 작음을 말한다. 한편 “전파반사 스펙트럼피크가 서로 독립되지 않는다(연속된다)”란, 전파차폐체가 갖는 전파반사차폐 스펙트럼 중 가장 큰 스펙트럼의 정상(피크)부분의 전파반사(차폐)율에 대한 스펙트럼피크간의 골진 부분에서의 최소 전파반사(차폐)율의 비가 50% 이상임을 말한다.
본 발명에 관한 제 1 또는 제 2 전파차폐체에 있어서, 복수 종류의 안테나는 각각 도전성을 갖는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 복수 종류의 안테나 각각은 도전재료로 형성되는 것이 바람직하다. 복수 종류의 안테나를 도전재료로 형성함으로써, 안테나의 전파반사율을 향상시킬 수 있다. 따라서 높은 전파차폐율을 실현할 수 있다.
또 본 발명에 관한 제 1 또는 제 2 전파차폐체에 있어서, 안테나의 형상치수는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 복수 종류의 안테나 각각은, 안테나 중심에서 상호 120도 각도를 이루고 방사형으로 거의 동일 길이로 연장되는 3개 선분 형상의 제 1 부분과, 각 제 1 부분의 외측단에 결합된 선분 형상의 제 2 부분을 갖는 것이면 된다. 이 경우 복수 종류의 안테나는, 서로 다른 길이의 제 1 부분을 가져도 된다(본 명세서에 이 형상의 안테나를 “T-Y형 안테나”로 칭하기로 한다.).
제 1 부분의 선분길이와 제 2 부분의 선분길이는 거의 동일해도 되며, 달라도 된다. 특히 제 2 부분의 선분길이가 제 1 부분의 선분길이보다 짧은 것이 바람직하다. 얻어지는 전파차폐율은 단위면적 당 포함되는 각종 안테나의 수량을 많게 할수록 높아진다. 이 점, 제 2 부분을 짧게 함으로써, 단위면적 당 배치 가능한 각종 안테나의 수량을 보다 많게 할 수 있다. 즉 이 구성에 의하면, 각종 안테나를 비교적 조밀하게 배치할 수 있다. 따라서 특정 주파수대 전파의 보다 높은 전파차폐율 실현이 가능해진다.
본 발명에 관한 제 1 또는 제 2 전파차폐체에 있어서, 안테나가 T-Y형 안테나일 경우, 복수 종류의 안테나는, 각각 제 2 부분끼리가 서로 평행으로 대향하지 않도록(특히 서로 평행이면서 조밀하게 대향하지 않도록) 배열되는 것이 바람직하다. 제 2 부분을 평행으로 대향시킬 경우, 각 안테나의 주파수 선택성이 높아져버린다. 바꾸어 말하면, 각 안테나의 비대역 폭이 좁아져버린다. 때문에 각 안테나의 전파반사 스펙트럼피크의 연속성이 저하되어, 특정 주파수대 전역의 전파에 대한 양호한 전파차폐율이 얻어지기 어려워지는 경향이 있다. 제 2 부분을 평행으로 대향시키지 않도록 각종 안테나를 배열함으로써, 각 안테나의 주파수 선택성을 비교적 낮게 유지할 수 있다. 바꾸어 말하면, 각 안테나의 비대역 폭을 비교적 넓게 유지할 수 있다. 따라서 어느 폭을 갖는 특정 주파수대 전역의 전파에 대한 치우침이 적은 전파차폐율이 얻어지기 쉬운 경향이 있다.
본 발명에 관한 제 1 또는 제 2 전파차폐체는, 복수 종류의 안테나가 제 1 안테나와, 제 2 안테나와, 제 3 안테나의 3 종류로 구성되며, 제 1 안테나와, 제 2 안테나와, 제 3 안테나가, 한 방향으로 차례로 또 엇갈리게 배열되어 안테나열을 구성함과 더불어, 안테나열이 복수열 평행으로 2차원 배열되는 것이라도 된다. 이 구성에 의하면, 각종 안테나를 각각 같은 수이며 치우침 없이 배치할 수 있다. 이로써 원하는 주파수대 전역의 전파를 불균일함 없이 적합하게 차폐할 수 있다.
또 제 1 내지 제 3 안테나는, 제 1 안테나가 그 제 1 안테나가 속하는 안테나열에 인접하는 안테나열에 속하는 제 2 안테나 및 제 3 안테나에 인접하도록 배치되는 것이 바람직하다.
또한 제 1 내지 제 3 안테나는, 제 1 안테나의 안테나 중심과, 그 제 1 안테나가 속하는 안테나열의 양쪽에 위치하는 안테나열에 속하는, 그 제 1 안테나 양쪽에 인접하는 제 1 안테나의 안테나 중심이 삼각형(바람직하게는 정삼각형)을 구성하도록 배열되는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 제 1 내지 제 3 안테나를 각각 비교적 조밀하게 배치하기가 가능해진다. 이로써 보다 전파차폐율이 높은 전파차폐체의 실현이 가능해진다.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다.
(실시예)
이하 본 발명의 실시예에 대해, 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 실시예에 관한 전파차폐체(1)의 평면도이다.
도 2는 도 1 중의 절취선 II-II에서 절취된 부분의 단면도이다.
도 3은 안테나(4)(4a, 4b, 및 4c)의 평면형상을 나타내는 평면도이다.
전파차폐체(1)는 기재(2)와 반사층(3)을 갖는다. 반사층(3)은 기재(2) 표면상에, 표면을 피복하도록 형성된다. 여기서 본 실시예에서, 전파차폐체(1)는 기재(2) 표면에 반사층(3)을 형성한 형태이나, 기재 내부에 반사층(3)이 매입된 형태 등이라도 된다.
기재(2)의 재질은 전파차폐체(1)의 사용용도에 따라 적절히 선택 가능하다. 기재(2)는 예를 들어, 수지, 유리, 종이, 고무, 석고, 타일, 목재 등으로 형성할 수 있다.
전파차폐체(1)를 광투과성으로 구성할 경우, 기재(2)를 투명한 재료로 구성할 필요가 있다. 이 경우, 기재(2)는 투명한 유리나 수지로 형성할 수 있다. 특히 전파차폐체(1)를 두루마리 형태로 하는 경우나, 비교적 얇은 전파차폐체(1)를 원하는 경우에는, 얇게 형성할 수 있고 유연성이 풍부한 수지가 적합하다.
또 유리의 구체적 예로는, 소다석회유리, 석영유리 등을 들 수 있다. 그 중에서도 저가의 소다석회유리가 바람직하다.
투명수지의 구체적 재료로는 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PETP), 폴리에테르술폰(PES), 폴리스틸렌(PS), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리아미드(PAm)(나일론6 등), 폴리이미드(PI), 셀룰로즈계 수지(트리아세틸 셀룰로즈 등), 폴리우레탄(PUR), 불소계 수지(폴리테트라플루오로에틸 렌(PTFE) 등), 비닐화합물(폴리염화비닐(PVC) 등), 폴리아크릴산(PAA), 폴리아크릴산에스테르, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 비닐화합물의 부가중합체, 폴리메타크릴산, 폴리메타크릴산에스테르, 비닐리덴화합물(폴리염화비닐리덴(PVDC) 등), 불화비닐리덴/3불화에틸렌 공중합체, 비닐화합물(에틸렌초산비닐 공중합체(EVA) 등) 또는 불소계화합물 공중합체, 폴리에테르(폴리에틸렌옥사이드(PEO) 등), 에폭시수지(EP), 폴리비닐알코올(PVAL), 폴리비닐부티랄(PVB) 등을 들 수 있다.
기재(2)를 투명수지제로 할 경우, 그 두께는 통상 10㎛ 이상 500㎛ 이하인 것이 바람직하다. 30㎛ 이상 150㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 더 바람직하게는 50㎛ 이상 120㎛ 이하이다. 기재(2)가 10㎛보다 얇으면 반사층(3) 형성이 어려워지는 경향이 있다. 기재(2)가 500㎛보다 두꺼우면, 기재(2)의 가소성이 저하되어 말기 어려워지는 경향이 있다. 또 기재(2)가 500㎛보다 두꺼우면투광성도 저하되는 경향이 있다.
기재(2)는, 반사층(3) 면적을 크게 하는 관점에서, 판상, 시트형상, 또는 필름형상 등의 표면을 갖는 형상의 것(즉, 면 재료)이 바람직하다.
기재(2)는, 전파차폐체(1)의 기계적 내구성을 담당하는 역할만이 아닌, 여러 가지 특성(투광성, 불연성, 난연성, 비할로겐성, 유연성, 내충격성, 내열성 등)을 전파차폐체(1)에 부여하는 것임이 특히 바람직하다.
여기서 전파차폐체(1)는 실내의 기존대상물(예를 들어 창, 벽, 천장, 바닥, 구획물(partition), 책상 등)에 점착 또는 접착 가능한 구성이라도 된다. 구체적으로는, 반사층(3)을 형성한 쪽의 면, 및 그 반대쪽 면 중 적어도 한쪽에 점착제 또는 접착제를 도포하고, 그 접착제 또는 점착제 표면에 보호층을 형성하여 둥글게 말아, 필요에 따라 절단할 수 있는 형태로 해도 된다.
도 4~도 7에 본 실시예에 관한 전파차폐체(1)의 제품패턴(사용상황)을 예시한다.
도 4는 유리(창유리)(10)에 전파차폐체(1)의 기재(2) 쪽을 붙인 경우의 단면도이다. 도 4에서 전파차폐체(1)는, 전파차폐체(1)의 기재(2) 쪽에 형성된 점착제(8)에 의해 유리(10)에 붙여진다.
도 5는, 전파차폐체(1)의 기재(2) 쪽에 점착제(8) 및 보호막(9)이 형성되어, 둥글게 말린 전파차폐체(1)의 모식도이다. 도 5에 나타낸 전파차폐체(1)의 경우, 필요한 길이에 따라 절단하여 보호막(9)을 벗기고 유리 등에 붙여 사용할 수 있다.
도 6은 유리(창유리)(10)에 전파차폐체(1)의 반사층(3) 쪽을 붙인 경우의 단면도이다. 도 6에서 전파차폐체(1)는, 반사층(3) 쪽에 형성된 점착제(8)에 의해 유리(10)에 붙여진다.
도 7은, 전파차폐체(1)의 반사층(3) 쪽에 점착제(8) 및 보호막(9)이 형성되어, 둥글게 말린 전파차폐체(1)의 모식도이다. 도 7에 나타낸 전파차폐체(1)의 경우, 필요한 길이에 따라 절단하여 보호막(9)을 벗기고 유리 등에 붙여 사용할 수 있다.
다음으로 본 실시예에서의 반사층(3) 구성에 대해 도 1~도 3을 참조하면서 상세히 설명한다.
기재(2) 상에 형성된 반사층(3)은, 복수의 제 1 안테나(4a)와, 복수의 제 2 안테나(4b)와, 복수의 제 3 안테나(4c)로 구성된다(이하, 제 1 안테나(4a), 제 2 안테나(4b), 및 제 3 안테나(4c)를 총칭하여 안테나(4)로 하는 경우가 있다.). 복수의 제 1 안테나(4a)와, 복수의 제 2 안테나(4b)와, 복수의 제 3 안테나(4c)는 서로 다른 특정주파수의 전파를 선택적으로 반사시키는 것이다.
본 실시예에서 제 1 안테나(4a)와, 제 2 안테나(4b)와, 제 3 안테나(4c)는 서로 닮은 형태이다(제 2 안테나(4b)<제 1 안테나(4a)<제 3 안테나(4c)). 그러나 제 1 안테나(4a)와, 제 2 안테나(4b)와, 제 3 안테나(4c)는 서로 닮은 형태가 아니라도 된다. 즉, 반사층(3)을 서로 형상이 다른 복수 종류의 안테나로 구성해도 된다.
제 1 안테나(4a)와, 제 2 안테나(4b)와, 제 3 안테나(4c)는 각각 서로 독립되지 않는(연속된) 전파반사(차폐) 스펙트럼피크를 갖는다. 따라서 전파차폐체(1)에 의하면, 제 1 안테나(4a)가 반사시키는 전파의 주파수와, 제 2 안테나(4b)가 반사시키는 전파의 주파수와, 제 3 안테나(4c)가 반사시키는 전파의 주파수를 포함하는 주파수대(예를 들어, 815MHz 이상 925MHz 이하의 주파수대)의 전파를 선택적으로 차폐시킬 수 있다. 예를 들어 본 실시예에 관한 전파차폐체(1)는 도 8에 나타내는 바와 같은 전파차폐 특성(전파의 투과감쇠특성)을 갖는다.
도 8은 본 실시예에 관한 전파차폐체(1)의 전파차폐량(전파의 투과감쇠량)과 주파수와의 상관관계를 예시하는 모식적인 그래프이다.
도 8에 나타내는 바와 같이 본 실시예에 관한 전파차폐체(1)에서는, 제 1 안테나(4a)의 스펙트럼피크(P2)와, 제 2 안테나(4b)의 스펙트럼피크(P3)와, 제 3 안 테나(4c)의 스펙트럼피크(P1)는 서로 독립되지 않고 연속된다. 즉 가장 큰 피크인 P1의 베이스라인(BL)으로부터의 깊이(H1)에 대한, 골진 부분의 베이스라인(BL)으로부터의 깊이(H2) 비가 50% 이상이다. 그리고 본 실시예에 관한 전파차폐체(1)에 의하면, 피크(P1~P3)간 주파수대 전역의 전파가 10dB 이상이라는 높은 차폐율로 차폐된다. 또 10dB의 비대역 폭이 10%를 초과한다. 따라서 이 전파차폐체(1)를 이용함으로써 특정주파수대의 전파를 사용하는 전파기기가 사용되는 사무실 등의 전파환경을 적합하게 정비할 수 있게 된다.
여기서 10dB의 비대역 폭은, 10dB 이상 차폐되는 전파 주파수의 최대값을 Fmax로 하고, 10dB 이상 차폐되는 전파 주파수의 최소값을 Fmin으로 한 경우, 2(Fmax-Fmin)/(Fmax+Fmin)로 표시된다.
그리고 단순히 서로 다른 복수 종류의 안테나를 반사층에 형성하는 것만으로는, 특정 주파수대 전역의 전파가 적합하게 차폐 가능한 전파차폐체를 실현할 수 없다.
예를 들어 도 9는, 크기가 서로 크게 다른 3종류의 안테나를 구비한 전파차폐체의 전파차폐량(전파의 투과감쇠량)과 주파수와의 상관관계를 모식적으로 나타낸 그래프이다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 3종류의 안테나 크기가 서로 크게 다를 경우는, 각 안테나의 스펙트럼피크(P4~P6)가 각각 독립되어 연속되지 않는다. 때문에 피크(P4)~피크(P6) 범위의 주파수대 전역의 파장을 적합하게 차폐시킬 수 없다. 구체적으로는, 각 피크 상호간의 주파수 전파를 적합하게 차폐시킬 수 없다.
본 실시예에 나타내는 바와 같이, 전파차폐 스펙트럼(전파반사 스펙트럼)이 서로 독립되지 않는(연속되는) 복수 종류의 안테나(4a, 4b, 4c)로 반사층(3)을 형성함으로써 비로소, 특정 주파수대를 선택적으로 차폐 가능한 전파차폐체를 실현할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하면서, 본 실시예에서의 안테나(4) 형상에 대해 상세히 설명한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 안테나(4)는 소위 T-Y형 안테나이다. 구체적으로 안테나(4)는, 3개의 제 1 부분(5)과, 3개의 제 2 부분(6)을 구비한다. 3개의 제 1 부분(5)은 서로 거의 동일한 길이이다. 3개의 제 1 부분(5)은, 안테나 중심(C1)에서 서로 120도의 각도를 이루고 방사형으로 연장된다. 3개의 제 2 부분(6)은 서로 거의 동일한 길이이다. 3개의 제 2 부분(6)은, 각각 서로 다른 제 1 부분(5)의 외측단에 결합된다. 여기서 제 2 부분(6)의 상호간은 서로 떨어져 배치되는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면 3개의 제 2 부분(6)은 서로 접촉하지 않도록 배치되는 것이 바람직하다.
안테나(4)가 반사시키는 전파의 주파수는 주로 제 1 부분(5)의 선분길이(L1)에 의해 결정된다. 구체적으로는, 제 1 부분(5)의 선분길이(L1)가 길어질수록 안테나(4)가 반사키는 전파의 주파수는 낮아진다. 본 실시예에서는, 제 1 부분(5)의 선분길이(L1)가 가장 짧은 제 2 안테나(4b)가, 가장 높은 주파수의 전파를 반사시킨다. 제 1 부분(5)의 선분길이(L1)가 가장 긴 제 3 안테나(4c)가, 가장 낮은 주파수의 전파를 반사시킨다. 제 1 안테나(4a)는 제 2 안테나(4b)가 반사시키는 전 파 주파수와 제 3 안테나(4c)가 반사시키는 전파 주파수 사이의 주파수 전파를 반사시킨다.
제 1 안테나(4a), 제 2 안테나(4b), 및 제 3 안테나(4c)가 각각 독립되지 않는(연속된) 전파반사(차폐) 스펙트럼피크를 갖도록 하기 위해서는, 제 1 안테나(4a)의 제 1 부분(5) 선분길이(L1)와 제 2 안테나(4b)의 제 1 부분(5) 선분길이(L1)와 차의, 중간 크기를 갖는 제 1 안테나(4a)의 제 1 부분(5) 선분길이(L1)에 대한 비율을 15% 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한 제 1 안테나(4a)의 제 1 부분(5) 선분길이(L1)와 제 3 안테나(4c)의 제 1 부분(5) 선분길이(L1)와 차의, 중간 크기를 갖는 제 1 안테나(4a)의 제 1 부분(5) 선분길이(L1)에 대한 비율(본 명세서에서 이 비율을 “제 1 부분 비율”이라 칭하기로 한다)을 15% 이하로 하는 것이 바람직하다. 즉, 크기가 근접하는 2개의 안테나(4) 상호간에 제 1 부분 비율을 15% 이하로 하는 것이 바람직하다. 또 크기가 근접하는 2개의 안테나(4) 상호간에 제 1 부분 비율이 10% 이내인 것이 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 5% 이하이다.
제 1 부분 비율이 작을수록 안테나(4a, 4b, 4c)의 전파반사(차폐) 스펙트럼피크의 독립성이 저하되는(연속성이 향상되는) 경향이 있다. 따라서 특정 주파수대 전역에서의 주파수에 대한 차폐율(반사율)의 불균일이 작아지는 경향이 있다. 단 제 1 부분 비율이 5% 미만이면, 전파차폐체(1)로 차폐되는 주파수대의 비대역 폭이 좁아지는 경향이 있다. 따라서 제 1 부분 비율은 5% 이상 15% 이하(또는 10% 이하)인 것이 특히 바람직하다.
제 2 부분(6)의 선분길이(L2)는 제 1 부분(5)의 선분길이(L1)와 같아도 되고 또 달라도 된다. 제 1 부분(5)과 제 2 부분(6)이 수직이며, 또 제 2 부분(6)이 그 중앙에서 제 1 부분(5)의 외측단과 결합하는 경우는, 제 1 부분(5)의 선분길이(L1)와 제 2 부분(6)의 선분길이(L2)는, 0<L2<2(3)1/2/L1의 관계식을 만족시키는 것이 바람직하다. 또는 제 2 부분(6)의 선분길이(L2)는 제 1 부분(5) 선분길이(L1)의 0.5배 이상 2배 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.75배 이상 2배 이하이다. 제 2 부분(6)의 선분길이(L2)가 2(3)1/2/L1 이상일 경우는, 인접하는 제 2 부분(6)과 접촉해버려, 원하는 전파차폐 효과를 얻을 수 없게 되기 때문이다. 즉 L2<2(3)1/2/L1이란 조건식은 제 2 부분(6)끼리가 서로 접촉(간섭)하지 않기 위한 조건을 규정한다.
제 2 부분(6)의 선분길이(L2)도, 제 1 부분(5)의 선분길이(L1)보다 영향이 작기는 하나, 안테나(4)가 반사시키는 전파의 주파수에 영향을 미친다. 때문에 제 2 부분(6)의 선분길이(L2)를 조절함으로써 안테나(4)가 반사시키는 전파의 주파수를 미세 조정할 수 있다. 따라서 안테나(4)와 같은 T-Y형 안테나를 채용함으로써, 차폐시킬 주파수대의 설계폭이 넓어지면서 설계가 용이한 전파차폐체(1)를 실현할 수 있다.
제 1 부분(5)의 폭과 제 2 부분(6)의 폭은 같아도 되며, 또 서로 달라도 된다. 본 실시예에서 제 1 부분(5)의 폭과 제 2 부분(6)의 폭은 거의 동일 폭(L3)인 것으로 한다. 본 실시예에서, 제 1 부분(5)과 제 2 부분(6) 폭의 차가, 제 1 부분(5) 폭의 5% 이하인 것이 바람직하다.
제 1 부분(5)과 제 2 부분(6) 폭(L3)은 안테나(4)의 주파수 선택성과 상관이 있다. 구체적으로는, 폭(L3)이 좁을수록 안테나(4)의 주파수 선택성이 높아지며, 역으로 폭(L3)이 넓을수록 안테나(4)의 주파수 선택성은 저하되는 경향이 있다. 즉 폭(L3)이 넓을수록, 특정 주파수대에서의 전파 차폐 불균일이 적어지는 경향이 있다. 때문에 폭(L3)은 0.3mm 이상인 것이 바람직하다. 또 폭(L3)은 3mm 이하인 것이 바람직하다. 여기서 폭(L3)이 0.3mm 미만이면 안테나(4)의 형성이 어려워지는 경향도 있다.
본 실시예에서 안테나(4)는 도전재료로 형성된다. 즉, 안테나(4)는 도전성을 갖는 것이다. 안테나(4) 특정주파수의 전파에 대한 전파반사율은 안테나(4)의 도전율과 상관이 있다. 구체적으로는 안테나(4)의 도전율이 높을수록(안테나(4)의 전기저항이 작을수록), 안테나(4)의 특정주파수 전파에 대한 전파반사율이 커진다. 그러므로 안테나(4)의 도전성을 높임으로써, 안테나(4)의 특정주파수 전파에 대한 전파반사율을 크게 할 수 있다. 즉 안테나(4)의 도전성은 높을수록 바람직하다.
구체적으로 안테나(4)는, 예를 들어 알루미늄(Al), 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au), 백금(Pt), 철(Fe), 스테인리스 스틸, 카본(C), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), 산화주석카드뮴(CTO), 불소도핑 산화주석(FTO), 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO) 등의 도전재료로 형성할 수 있다. 그 중에서도 도전성이 높은 알루미늄(AL), 은(Ag) 등이 바람직하다. 또 투광성이 요구되는 용도에 이용될 경우는, 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), 산화주석카드뮴(CTO), 불소도핑 산화주 석(FTO), 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 이들의 혼합물, 또는 합금 등이 바람직하다.
여기서 안테나(4)의 제작방법은 특히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 안테나(4)는, 분말상태의 도전재료(예를 들어 은 분말이나 알루미늄 분말 등)를 바인더(예를 들어 폴리에스텔 수지)에 분산 혼입시켜 이루어지는 페이스트(이하 “도전성 페이스트”라 칭함)를 기재(2)에 균일하게 소정 패턴으로 도포한 후, 건조시킴으로써 제작할 수 있다.
도전재료의 함유율은 40중량% 이상 80중량% 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 50중량% 이상 70중량% 이하이다. 도전재료의 함유율이 40중량% 미만이면 안테나(4)의 도전성이 저하되는 경향이 있다. 한편 도전재료의 함유율이 80중량%보다 많으면 수지 중에 균일하게 분산시키기가 어려워진다.
도포한 페이스트의 건조는, 예를 들어 100℃ 이상 200℃ 이하의 분위기하에서 실시할 수 있다. 건조시간은 예를 들어 10분 이상 5시간 이하로 할 수 있다.
이와 같은 도전성 페이스트를 이용한 방법으로 안테나(4)를 제작할 경우, 안테나(4)의 두께는 10㎛ 이상 20㎛ 이하인 것이 바람직하다. 안테나(4)의 두께가 10㎛보다 작으면 안테나(4)의 도전성이 저하되는 경향이 있다. 안테나(4)의 두께를 20㎛보다 크게 하면 패턴의 형성성이 저하되는 경향이 있다.
또 안테나(4)는, 증착법, 스퍼터링법, 화학증착법(CVD) 등으로 형성해도 된다. 또한 소정 형상으로 패터닝된 알루미늄 등의 박막을 기재(2)에 점착 또는 접착함으로써 안테나(4)를 제작해도 상관없다. 그밖에 예를 들어, 실크인쇄법, 패턴 압착법, 몰드피팅에 의한 매입법 등에 의해서도 안테나(4)를 형성할 수 있다.
여기서 안테나(4)는, 미세공이 복수 형성된 도전막에 의해 구성되어도 된다. 즉 안테나(4)는 망사형의 도전막으로 구성되어도 된다.
다음으로 안테나(4a, 4b, 및 4c)의 배치에 대해, 도 1을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 복수의 제 1 안테나(4a), 복수의 제 2 안테나(4b), 및 복수의 제 3 안테나(4c)는, 각각 제 1 안테나(4a), 제 3 안테나(4c), 및 제 2 안테나(4b)가 한 방향으로 상기 순서로 엇갈리게 배열되어 이루어지는 복수의 안테나열(7)을 구성한다. 그리고 이 복수의 안테나열(7)이, 안테나열(7)이 이어지는 방향과 교차하는 방향(전형적으로는 직교하는 방향)으로 배열된다. 즉 복수의 안테나(4a, 4b, 및 4c)는 기재(2) 상에 2차원 배열된다.
각 제 1 안테나(4a)는, 그 제 1 안테나(4a)가 속하는 안테나열(7) 옆의 안테나열(7)에 속하는 제 2 안테나(4b) 및 제 3 안테나(4c)에 인접한다. 마찬가지로, 각 제 2 안테나(4b)는 그 제 2 안테나(4b)가 속하는 안테나열(7) 옆의 안테나열(7)에 속하는 제 1 안테나(4a) 및 제 3 안테나(4c)에 인접한다. 각 제 3 안테나(4c)는 그 제 3 안테나(4c)가 속하는 안테나열(7) 옆의 안테나열(7)에 속하는 제 2 안테나(4b) 및 제 1 안테나(4a)에 인접한다.
또한 제 1 안테나(4a)의 안테나 중심(C1)과, 그 제 1 안테나(4a)가 속하는 안테나열(7) 양쪽에 위치하는 안테나열(7)에 속하는, 그 제 1 안테나(4a)와 인접하는 제 1 안테나(4a)의 안테나 중심(C1)은 삼각형(바람직하게는 정삼각형)을 구성한 다. 또 제 2 안테나(4b)의 안테나 중심(C1)과, 그 제 2 안테나(4b)가 속하는 안테나열(7) 양쪽에 위치하는 안테나열(7)에 속하는, 그 제 2 안테나(4b)와 인접하는 제 2 안테나(4b)의 안테나 중심(C1)은 삼각형(바람직하게는 정삼각형)을 구성한다. 그리고 제 3 안테나(4c)의 안테나 중심(C1)과, 그 제 3 안테나(4c)가 속하는 안테나열(7) 양쪽에 위치하는 안테나열(7)에 속하는, 그 제 3 안테나(4c)와 인접하는 제 3 안테나(4c)의 안테나 중심(C1)은 삼각형(바람직하게는 정삼각형)을 구성한다.
이와 같이 안테나(4a, 4b, 및 4c)를 배치함으로써, 예를 들어 제 1 안테나(4a)의 제 2 부분(6)이 인접하는 안테나열(7)에 속하는 제 2 안테나(4b)와 제 3 안테나(4c) 사이에 들어가도록, 복수의 안테나열(7)을 행방향으로 조밀하게 배열하기가 가능해진다. 바꾸어 말하면 도 1에 나타내는 바와 같이, 제 1 안테나(4a)가 배치된 영역(R) 내에 인접하는 안테나(4)의 제 2 부분(6)이 들어가는 상태로 조밀하게 안테나(4)를 배치하기가 가능해진다. 따라서 단위면적 당 많은 안테나(4a, 4b, 및 4c)를 조밀하게 배치하기가 가능해진다.
여기서 전파차폐체(1)의 전파차폐율은, 단위면적 당 포함되는 안테나(4)의 수량과 상관이 있다. 구체적으로는, 단위면적 당 포함되는 안테나(4)의 수량이 증가하면 전파차폐체(1)의 전파차폐율이 증대된다. 이로써 전술한 바와 같이 안테나(4)를 조밀하게 배치함으로써 높은 전파차폐율을 실현할 수 있다.
또 전술한 안테나(4)의 배열에 의하면, 제 1 안테나(4a), 제 2 안테나(4b), 및 제 3 안테나(4c)의 단위면적 당 포함되는 수량을 상호 거의 동일하게 할 수 있다. 이로써 주파수대에서의 전파차폐 불균일을 억제할 수 있다.
그리고 단위면적 당 포함되는 안테나(4)의 수량을 많게 하는 관점에서, 제 2 부분(6)은 제 1 부분(5)보다 짧은 편이 바람직하다(L2<L1). 이와 같이 함으로써, 제 2 부분(6)이 인접하는 안테나(4)와 간섭하는 것이 효과적으로 억제된다.
또 본 실시예에서는, 복수의 안테나(4)가 제 2 부분(6) 끼리 평행으로 대향하지 않도록 배열된다. 이로써 안테나(4)의 주파수 선택성을 비교적 낮게 유지할 수 있다. 바꾸어 말하면, 안테나(4)의 비대역 폭을 비교적 넓게 유지할 수 있다. 따라서 특정 주파수대 전역의 전파에 대한 치우침이 적은 양호한 전파차폐율을 실현할 수 있다.
여기서 본 실시예에서는 3개의 제 1 부분(5) 선분길이(L1)가 서로 거의 동일하나, 3개의 제 1 부분(5) 선분길이(L1)는 서로 달라도 된다.
본 실시예에서 3종류의 안테나(4)는 서로 닮은 형상이나, 서로 닮은 형상이 아닌 복수 종류의 안테나(4)로 반사층(3)을 구성해도 된다.
또 본 실시예에 관한 전파차폐체(1)에서, 반사층(3)은 제 1 안테나(4a), 제 2 안테나(4b), 및 제 3 안테나(4c)만으로 구성되나, 본 발명은 이 구성에 아무런 한정되는 것이 아니다. 반사층(3)은 예를 들어, 그 일부에 안테나(4a, 4b, 및 4c)와 다른 형상의 패턴을 포함해도 된다.
본 실시예에서는, 반사층(3)에 3종류의 안테나(4)가 구성되나, 반사층(3)은 2종류의 안테나(4), 또는 4종류 이상의 안테나(4)를 포함하는 것이라도 된다. 예를 들어 반사층(3)에 포함되는 각종 안테나(4)가 서로 닮은 형상일 경우, 각종 안테나(4)의 크기는, 반사층(3)에 포함되는 안테나(4) 중 기준이 되는 종류의 안테 나(4) 크기의 ±15%(바람직하게는 ±10%, 보다 바람직하게는 ±5%) 이내인 것이 바람직하다.
본 실시예에서, 안테나(4)는 소위 T-Y형 안테나이나, 안테나(4)는 예를 들어 안테나 중심에서 연장되는 복수의 선분형 제 1 부분만으로 구성된 것이라도 된다. 구체적으로 3개의 제 1 부분만으로 구성된 “Y”자형 안테나라도 된다.
또 안테나(4)는 안테나 중심에서 연장되는 2개 이하 또는 4개 이상의 선분형 제 1 부분과, 각 제 1 부분의 외측단에 결합된 선분형의 제 2 부분으로 구성되어도 된다. 구체적으로 안테나(4)는, 안테나 중심에서 서로 90도 각도를 이루고 방사형으로 거의 동일 길이로 연장되는 4개의 선분형 제 1 부분과, 각 제 1 부분의 외측단에 결합된 선분형의 제 2 부분을 갖는, 소위 예루살렘십자가형의 안테나라도 된다.
또 반사층(3)은, 예를 들어 T-Y형 안테나, “Y”자형 안테나, 예루살렘십자가형 안테나 등 복수 종류의 안테나를 포함하는 것이라도 된다.
그리고 전파차폐체(1)의 크기, 형상은 아무런 제한을 받는 것이 아니다. 전파차폐체(1)는 한 변의 길이가 가로 세로 수mm의 작은 것이거나, 한 변이 수m, 또는 그 이상의 커다란 것이라도 된다.
또한 전파차폐체(1)는, 평면적으로 보아 삼각형상, 사변형상(장방형, 정방형), 다각형상, 원형상, 타원형상 등이라도 된다.
구체예
도 1 및 도 6에 나타내는, 상기 실시예에 관한 전파차폐체(1)와 마찬가지의 형태를 갖는 전파차폐체(1)를 작성하여 전파차폐특성을 측정한다. 구체적으로는, PET필름(두께 180㎛)을 기재(2)로 이용하고, 그 기재(2) 상에 은 페이스트를 도포하여, 건조시킴으로써 안테나(4)를 형성한다. 그 후 안테나(4)를 형성한 표면을 아래쪽으로 하여, 기재(2)를 유리(소다석회유리, 두께 5mm)(7)에, 아크릴계 점착제(8)를 이용하여 붙임으로써 구체예에 관한 전파차폐체를 제작한다. 여기 본 구체예에서는, 제 2 안테나(4b)의 제 1 부분(5)과 제 2 부분(6) 길이는 양쪽 모두 28mm로 한다. 제 1 안테나(4a)의 제 1 부분(5)과 제 2 부분(6) 길이는 29.4mm로 한다. 또 제 3 안테나(4c)의 제 1 부분(5)과 제 2 부분(6) 길이는 26.6mm로 한다. 즉, 제 1 안테나(4a)의 제 1 부분(5)과 제 2 부분(6) 길이는 제 2 안테나(4b)의 제 1 부분(5)과 제 2 부분(6) 길이의 1.05배로 하고, 제 3 안테나(4c)의 길이를 제 1 안테나(4a)의 제 1 부분(5)과 제 2 부분(6) 길이의 0.95배로 한다. 또한 제 1 부분(5)의 폭과 제 2 부분(6)의 폭은 1.2mm로 한다.
제작 후, 구체예에 관한 전파차폐체의 전파 투과감쇠량(차폐량)을, Agilent Technologies사제 HD8722D를 이용하여 측정한다.
도 10은 제작된 구체예에 관한 전파차폐체의 주파수와 투과감쇠량의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 본 구체예에 관한 전파차폐체는 주파수가 641MHz~1073MHz 범위의 전파를 10dB 이상 차폐시키는 것이다. 또 807.5MHz~960.5MHz 범위의 전파를 20dB 이상 차폐시키는 것이다. 즉 10dB 대역 폭(W10)은 432MHz이며, 10dB 비대역 폭은 47.0%이다. 20dB 대역 폭(W20)은 153MHz 이며, 20dB 비대역 폭은 16.6%이다.
이 결과로부터, 본 구체예에 관한 전파차폐체에 의하면, 비교적 비대역 폭이 넓은 주파수대 전역의 전파를 적합하게 차폐 가능함을 알 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명했으나, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시예에 기재된 범위에 한정되지 않는다. 상기 실시예는 예시이며, 이들의 각 구성요소나, 각 처리프로세스의 조합에, 추가로 여러 가지 변형예가 가능한 점, 또 그러한 변형예도 본 발명의 범위에 있음은 당업자에게 이해되는 것이다.
본 발명에 의하면, 특정 주파수대의 전파를 사용하는 전파기기가 사용되는 사무실 등의 전파환경 정비가 가능해진다.
또 본 발명에 관한 전파차폐체에 의하면, 특정 주파수대의 전파를 적합하게 차폐 할 수 있으므로, 벽지, 구획재(partition), 직포(롤 스크린), 창유리, 외벽패널, 지붕판재, 천장판, 내벽패널 및 바닥재 등의 건축부재 등으로서 유용하다.

Claims (12)

  1. 특정 주파수대의 전파를 선택적으로 차폐하는 전파차폐체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    서로 다른 특정 주파수의 전파를 선택적으로 반사시키는 복수 종류의 안테나를 구비하는 전파차폐체.
  3. 서로 다른 특정 주파수의 전파를 선택적으로 반사시키는 복수종류의 안테나를 구비하며, 이 복수 종류의 안테나는, 각각의 전파반사 스펙트럼피크가 서로 독립되지 않는 전파차폐체.
  4. 제 2항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 복수 종류의 안테나 각각은 도전성을 갖는 전파차폐체.
  5. 제 2항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 복수 종류의 안테나 각각은, 각각 안테나 중심에서 서로 120도 각도를 이루고 방사형으로 거의 동일 길이로 이어지는 3개 선분 형상의 제 1 부분과, 이 각 제 1 부분의 외측단에 결합된 선분 형상의 제 2 부분을 갖는 전파차폐체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수 종류의 안테나는, 각각의 상기 제 1 부분 선분길이가 서로 다른 전파차폐체.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수 종류의 안테나 각각은, 상기 제 2 부분의 선분길이가 상기 제 1 부분의 선분길이보다 짧은 전파차폐체.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수 종류의 안테나는, 각각의 상기 제 2 부분끼리 서로 평행으로 대향하지 않도록 배열되는 전파차폐체.
  9. 제 2항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 복수 종류의 안테나는, 제 1 안테나와, 제 2 안테나와, 제 3 안테나의 3 종류로 구성되며,
    상기 제 1 안테나와, 제 2 안테나와, 제 3 안테나는, 한 방향으로 차례로 또 엇갈리게 배열되어 안테나열을 구성함과 더불어, 이 안테나열이 복수열 평행으로 2차원 배열되는 전파차폐체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 안테나는, 당해 제 1 안테나가 속하는 안테나열에 인접하는 안테나열에 속하는 상기 제 2 안테나 및 상기 제 3 안테나에 인접하는 전파차폐체.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수 종류의 안테나는, 상기 제 1 안테나의 안테나 중심과, 당해 제 1 안테나가 속하는 안테나열 양쪽에 위치하는 안테나열에 속하는, 당해 제 1 안테나 양쪽에 인접하는 제 1 안테나의 안테나 중심이 삼각형을 구성하도록 배열되는 전파차폐체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 인접하는 3개 제 1 안테나의 안테나 중심은 정삼각형을 구성하는 전파차폐체.
KR1020060092055A 2005-09-30 2006-09-22 전파차폐체 KR20070037327A (ko)

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