KR20110114246A - Anechoic chamber having ferrite resonator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전파무향실에 관한 것으로, 특히 페라이트 공진기를 전파흡수체 상부에 배치함으로써 상기 전파무향실이 저주파 대역에서 동작될 수 있도록 하고, 저주파 대역에서 상기 전파흡수체의 반사율을 개선시킬 수 있는 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실에 관한 것이다.
본 발명인 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실을 이루는 구성수단은, 전파무향실 내부면에 부착되는 전파흡수체와, 상기 전파흡수체의 상부에 배치되는 페라이트 공진기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radio wave anechoic chamber, and in particular, a ferrite resonator is disposed above an electromagnetic wave absorber so that the electromagnetic wave anechoic chamber can be operated in a low frequency band, and has a ferrite resonator capable of improving the reflectance of the electromagnetic wave absorber in a low frequency band. It relates to the radio anechoic chamber.
The constituent means of the propagation anechoic chamber having a ferrite resonator according to the present invention is characterized in that it comprises a radio wave absorber attached to the inner surface of the radio wave anechoic chamber, and a ferrite resonator disposed above the radio wave absorber.
Description
본 발명은 전파무향실에 관한 것으로, 특히 페라이트 공진기를 전파흡수체 상부에 배치함으로써 상기 전파무향실이 저주파 대역에서 동작될 수 있도록 하고, 저주파 대역에서 상기 전파흡수체의 반사율을 개선시킬 수 있는 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
EMI/EMC 및 각종 통신시스템에 응용되는 안테나 수요 증가로 인해, 안테나의 전기적 특성을 측정하는 전파무향실(anechoic chamber)의 설비구축은 점차 그 중요성이 확대되고 있다. 전파무향실은 사용목적에 따라 동작주파수가 결정되고, 결정된 주파수에 의해 무향실 크기가 결정되어 시공된다. Due to the increasing demand for antennas applied to EMI / EMC and various communication systems, the construction of facilities of an anechoic chamber for measuring the electrical characteristics of the antenna is gradually increasing in importance. The radio anechoic chamber is constructed by operating frequency determined according to the purpose of use, and the size of the anechoic chamber is determined by the determined frequency.
그러나 한번 시공된 전파무향실은 내부에 설치된 흡수체의 주파수특성으로 인하여, 전파무향실의 측정주파수는 동작범위를 가지게 된다. 즉, 종래에는 전파무향실의 동작대역 이외에서 안테나의 성능을 측정할 수 없기 때문에 동작대역 이외의 안테나의 성능을 측정하기 위해서는 기존의 설치된 흡수체를 폐기하고 재설치를 하거나, 저주파대역에 적합한 전파무향실을 새로 설치해야 한다. However, once the radio anechoic chamber is constructed, the measured frequency of the radio anechoic chamber has an operating range due to the frequency characteristic of the absorber installed therein. That is, conventionally, the performance of the antenna outside the operating band of the radio anechoic chamber cannot be measured. To measure the performance of the antenna outside the operating band, the existing absorber is discarded and reinstalled, or a new radio anechoic chamber suitable for the low frequency band is newly installed. You must install it.
한편, 전파무향실에서 정확한 측정을 위하여 흡수체의 반사율을 개선시키는 연구가 많이 이루어지고 있다. 종래에는 흡수체의 반사율을 개선시키기 위하여 흡수체의 구조를 저주파대역에서 동작하도록 설계하였다[J.-R. J. Gau, W. D. Burnside, and M. Cilreath, "Chebyshev multilevel absorber design concept," IEEE Trans. Antennas and Propagation, vol. 45, no. 8, pp. 1286-1293, Aug. 1997.].On the other hand, many studies have been made to improve the reflectance of the absorber for accurate measurement in the radio anechoic chamber. Conventionally, the structure of the absorber is designed to operate in the low frequency band in order to improve the reflectance of the absorber [J.-R. J. Gau, W. D. Burnside, and M. Cilreath, "Chebyshev multilevel absorber design concept," IEEE Trans. Antennas and Propagation, vol. 45, no. 8, pp. 1286-1293, Aug. 1997.].
또는 흡수체의 바닥면 혹은 흡수체의 내부에 페라이트 물질판, 주파수선택표면(frequency selective surface), 전자기밴드갭(electromagnetic band-gap) 구조 등을 적용하여 흡수체의 반사율을 개선시켰다[K. L. ford and B. Chambers, "Application of impedance loading to geometric transition radar absorbent material," IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility, vol. 49, no. 2, pp. 339-345, May 2007., K. L. ford and B. Chambers, "Improvement in the low frequency performance of geometric transition radar absorber using square loop impedance layers," IEEE Trans. Antennas and Propagation, vol. 56, no. 1, pp. 133-141, Jan 2007., D.-U. Sim, J.-H. Kwon, S.-I. Kwak, and J.-H. Yun (ETRI), "Design and analysis of novel broadband EM wave absorber based on lossy EBG surface," Vehicular Technology Conference, 2008. VTC 2008-Fall. IEEE 68th, 21-24 Sept. 2008 Page(s):1 - 4.].Alternatively, the reflectance of the absorber was improved by applying a ferrite plate, a frequency selective surface, an electromagnetic band-gap structure, etc. on the bottom surface of the absorber or inside the absorber [K. L. ford and B. Chambers, "Application of impedance loading to geometric transition radar absorbent material," IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility, vol. 49, no. 2, pp. 339-345, May 2007., K. L. ford and B. Chambers, "Improvement in the low frequency performance of geometric transition radar absorber using square loop impedance layers," IEEE Trans. Antennas and Propagation, vol. 56, no. 1, pp. 133-141, Jan 2007., D.-U. Sim, J.-H. Kwon, S.-I. Kwak, and J.-H. Yun (ETRI), "Design and analysis of novel broadband EM wave absorber based on lossy EBG surface," Vehicular Technology Conference, 2008. VTC 2008-Fall. IEEE 68th, 21-24 Sept. 2008 Page (s): 1-4.].
상기와 같은 종래 기술은 모두 흡수체의 저주파대역에서 반사율을 개선시키기 위한 방법에 국한될 뿐만 아니라, 저주파 이외의 대역에서는 반사율이 나빠지는 단점을 가지고 있다. 근본적으로 이러한 방법들은 한번 설계가 완료되어 제작되면, 흡수체의 특성을 조절할 수 없이 고정된 상태로 유지된다. The prior art as described above is not only limited to the method for improving the reflectance in the low frequency band of the absorber, but also has a disadvantage in that the reflectance becomes worse in the band other than the low frequency. In essence, once these designs are completed and manufactured, they remain stationary without adjusting the absorber's properties.
즉, 흡수체가 주로 사용되는 전파무향실은 많은 수의 흡수체가 필요하므로, 전파무향실의 특성이 고정되어, 사용 주파수대역은 한정적이며, 필요한 주파수에 맞추어 전파무향실을 제작해야 하므로 그 제작비용에 관한 비용 손실은 매우 막대하다. 따라서, 고정적인 전기적 특성을 가지는 흡수체가 아닌, 필요와 목적에 맞도록 저주파대역에서 개선된 반사율을 가지는 흡수체를 포함하는 전파무향실의 설계가 필요한 실정이다.
That is, the radio wave anechoic chamber in which the absorber is mainly used requires a large number of absorbers. Therefore, the characteristics of the radio wave anechoic chamber are fixed, the frequency band used is limited, and the radio wave anechoic chamber should be manufactured according to the required frequency. Is very huge. Therefore, there is a need for the design of a radio wave anechoic chamber including an absorber having an improved reflectance in the low frequency band to meet the needs and purposes, rather than an absorber having fixed electrical characteristics.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명은, 페라이트 공진기를 전파흡수체 상부에 배치함으로써 상기 전파무향실이 저주파 대역에서 동작될 수 있도록 하고, 저주파 대역에서 상기 전파흡수체의 반사율을 개선시킬 수 있는 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention devised to solve the above problems of the prior art, by placing a ferrite resonator on the radio absorber to enable the radio anechoic chamber in the low frequency band, improve the reflectance of the radio wave absorber in the low frequency band It is an object of the present invention to provide a radio wave anechoic chamber having a ferrite resonator.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실을 이루는 구성수단은, 전파무향실 내부면에 부착되는 전파흡수체와, 상기 전파흡수체의 상부에 배치되는 페라이트 공진기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the constituent means of the radio wave anechoic chamber including the ferrite resonator according to the present invention includes a radio wave absorber attached to an inner surface of the radio wave anechoic chamber, and a ferrite resonator disposed above the radio wave absorber. It is characterized by.
또한, 상기 전파흡수체는 피라미드 형상의 단위체가 복수개 연결되어 구성되고, 상기 페라이트 공진기는 구형이되, 상기 구형의 페라이트 공진기는 상기 피라미드 형상의 단위체 사이에 끼워진 상태로 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the radio wave absorber is composed of a plurality of pyramid-shaped units are connected, the ferrite resonator is a spherical shape, the spherical ferrite resonator is characterized in that it is arranged in the state sandwiched between the pyramidal unit.
여기서, 상기 전파흡수체의 반사율은 상기 구형의 페라이트 공진기의 위치와 무관하고, 상기 구형의 페라이트 공진기의 크기에 따라 변화되는 것을 특징으로 한다.Herein, the reflectance of the radio wave absorber is independent of the position of the spherical ferrite resonator, and is changed according to the size of the spherical ferrite resonator.
또한, 상기 전파흡수체는 피라미드 형상의 단위체가 복수개 연결되어 구성되고, 상기 페라이트 공진기는 상기 피라미드 형상의 단위체들의 상부가 삽입될 수 있는 삽입홀이 구비되는 판형인 것을 특징으로 한다.In addition, the radio wave absorber is composed of a plurality of pyramid-shaped units are connected, the ferrite resonator is characterized in that the plate-shaped is provided with an insertion hole that can be inserted into the upper portion of the pyramidal unit.
여기서, 상기 전파흡수체의 반사율은 상기 판형의 페라이트 공진기의 두께와 상기 피라미드 형상의 단위체 상단으로부터 상기 판형의 페라이트 공진기의 이격된 거리에 따라 변화되는 것을 특징으로 한다.
The reflectance of the radio wave absorber may vary according to the thickness of the plate-shaped ferrite resonator and the distance of the plate-shaped ferrite resonator from the upper end of the pyramidal unit.
상기와 같은 과제 및 해결수단을 가진 본 발명인 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실에 의하면, 페라이트 공진기를 전파흡수체 상부에 배치하기 때문에 상기 전파무향실이 저주파 대역에서 동작될 수 있도록 하고, 저주파 대역에서 상기 전파흡수체의 반사율을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.According to the radio wave anechoic chamber having a ferrite resonator according to the present invention having the above-described problems and solving means, since the ferrite resonator is disposed above the radio wave absorber, the radio anechoic chamber can be operated in a low frequency band, and the wave absorber in a low frequency band There is an effect that can improve the reflectance of.
또한, 본 발명에 의하면, 다양한 크기, 두께 및 물질 특성을 가지는 페라이트 공진기를 전파흡수체에 용이하게 결합하고, 용이하게 분리할 수 있기 때문에 기존 전파무향실의 변형이나 개조 없이 사용 목적에 따라 반사율을 조절할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, since the ferrite resonator having various sizes, thicknesses and material properties can be easily coupled to and separated from the radio wave absorber, the reflectance can be adjusted according to the purpose of use without modification or modification of the existing radio anechoic chamber. There is an advantage.
또한, 본 발명에 의하면, 각종 전파무향실을 이용하는 국공립연구소, 기업연구소 및 안테나, 전자부품 제조업체에 이르기까지 전파무향실의 추가비용의 소모 없이, 저주파대역에서의 개선된 반사율을 확보할 수 있는 효과가 있다.
In addition, according to the present invention, it is possible to secure improved reflectance in the low frequency band without the additional cost of the radio anechoic chamber, from national public research institutes, enterprise research institutes using various kinds of radio anechoic chambers, antennas, and electronic component manufacturers. .
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전파흡수체와 구형의 페라이트 공진기가 결합된 상태의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전파무향실에서의 저주파대역의 주파수를 결정하기 위한 페라이트 공진기의 크기와 흡수체에서 이격된 페라이트 공진기의 거리 관계를 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따라, 흡수체에서 이격된 페라이트 공진기의 거리를 고정한 상태에서 페라이트 공진기의 크기에 따른 흡수체의 반사율을 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따라, 페라이트 공진기의 크기를 고정한 상태에서, 흡수체에서 이격된 페라이트 공진기의 거리에 따른 흡수체의 반사율을 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전파무향실에서 전파흡수체와 판형의 페라이트 공진기가 결합된 상태의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전파무향실에서의 페라이트 공진기의 두께 및 위치에 따른 흡수체의 반사율을 분석하기 위한 변수를 지정한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따라, 흡수체에서 이격된 페라이트 공진기의 거리를 고정한 상태에서 페라이트 공진기의 두께에 따른 흡수체의 반사율을 보여주는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따라, 페라이트 공진기의 두께를 고정한 상태에서, 흡수체에서 이격된 페라이트 공진기의 거리에 따른 흡수체의 반사율을 보여주는 그래프이다.1 is a cross-sectional view of a radio wave anechoic chamber having a ferrite resonator according to a first embodiment of the present invention.
2 is an enlarged view of a state in which a radio wave absorber and a spherical ferrite resonator are coupled in accordance with a first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the relationship between the size of the ferrite resonator and the distance of the ferrite resonator spaced from the absorber for determining the frequency of the low frequency band in the radio anechoic chamber according to the first embodiment of the present invention.
4 is a graph showing reflectance of an absorber according to the size of the ferrite resonator in a state where the distance of the ferrite resonator spaced apart from the absorber is fixed according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph illustrating reflectance of an absorber according to a distance of a ferrite resonator spaced apart from an absorber in a state where a size of a ferrite resonator is fixed according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an enlarged view of a state in which a radio wave absorber and a plate-shaped ferrite resonator are coupled in the radio wave anechoic chamber according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an exemplary diagram in which a parameter for analyzing a reflectance of an absorber according to a thickness and a position of a ferrite resonator in a radio anechoic chamber according to a second embodiment of the present invention is specified.
FIG. 8 is a graph illustrating reflectance of an absorber according to a thickness of the ferrite resonator in a state in which the distance of the ferrite resonator spaced apart from the absorber is fixed according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a graph illustrating reflectance of an absorber according to a distance of a ferrite resonator spaced apart from an absorber in a state where a thickness of the ferrite resonator is fixed according to a second embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 해결수단 및 효과를 가지는 본 발명인 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings it will be described in detail a preferred embodiment of the radio wave anechoic chamber having a ferrite resonator of the present invention having the above problems, solving means and effects.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실의 단면도를 보여준다.1 shows a cross-sectional view of a radio wave anechoic chamber having a ferrite resonator according to a first embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실(100)은 내부 공간을 형성하는 전파무향실의 벽(10)과, 상기 전파무향실(100)의 벽(10) 내부면에 부착되는 전파흡수체(20) 및 상기 전파흡수체(20)의 상부에 배치되는 페라이트 공진기(30)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the radio wave
상기 전파무향실의 벽(10)은 전파무향실의 구조에 따라 다양하게 변경된다. 즉, 상기 전파무향실(100)이 육각형으로 형성되는 경우에, 상기 전파무향실의 벽(10)은 6개로 구성되어 상기 육각형의 전파무향실(100)을 형성한다.The
상기 전파무향실(100)에서 안테나의 전기적 특성을 측정하고자 하는 경우, 실제 측정하고자 하는 전파는 송신 안테나에서 수신안테나로 직진하는 전파(도 1에서 ①로 표시)이다. 그러나, 전파는 직진 방향으로만 이동되는 것이 아니라 전파흡수체(20)를 향하여 이동할 수 있다. When the electrical characteristics of the antenna are to be measured in the radio wave
이러한 직진 방향 이외의 방향으로 이동하는 전파(오차를 발생시키는 불필요 전파, 도 1에서 ② 및 ③으로 표시)는 다양한 반사를 일으키며 측정 결과의 오차를 발생시킨다. 특히, 전파흡수체의 크기에 따라 의존적이지만, 주파수가 낮아지고, 파장이 길어질수록 상기 오차를 발생시키는 불필요 전파는 증가한다.Such radio waves moving in directions other than the straight direction (unnecessary radio waves causing an error, indicated by 2 and 3 in FIG. 1) cause various reflections and generate errors in the measurement results. In particular, although dependent on the size of the radio wave absorber, the frequency is lowered, and the longer the wavelength, the more unnecessary propagation causing the error increases.
따라서, 상기 오차를 발생시키는 불필요 전파를 기하급수적으로 감소시킬 필요가 있고, 이를 해결하기 위하여 본 발명에서는 상기 전파흡수체(20)의 상부에 페라이트 공진기(30)를 배치한다. 이와 같이, 상기 전파흡수체(20)에 페라이트 공진기(30)를 조합하여 상기 오차를 발생시키는 불필요 전파가 수신 안테나로 입력되지 않고 모두 흡수될 수 있도록 한다.Therefore, it is necessary to exponentially reduce unnecessary radio waves that cause the error. In order to solve this problem, the
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 페라이트 공진기(30)를 구비한 전파무향실(100)의 내부에 설치되는 전파흡수체(20)와 페라이트 공진기(30)가 조합된 상태를 보여주는 확대도이다.FIG. 2 is an enlarged view showing a state in which the radio wave absorber 20 and the
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 페라이트 공진기(30)는 상기 전파흡수체(20)의 상부에 규칙적으로 배열되어 형성된다. 상기 전파흡수체(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 피라미드 형상의 단위체(21)가 복수개 연결되어 구성된다.As shown in FIG. 2, the
상기 전파흡수체(20)는 들어오는 전파를 잘 흡수할 수 있다면, 다양한 재질로 형성할 수 있다. 또한, 상기 전파흡수체(20)는 텐션(tension) 성질을 가지고 있어서, 상기 페라이트 공진기(30)가 끼워질 때, 잡아줄 수 있는 작용을 할 수 있다.The
상기 페라이트 공진기(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 구형의 모양을 가지고 있다. 이와 같은 상기 구형의 페라이트 공진기(30)는 상기 전파흡수체(20)를 구성하는 상기 피라미드 형상의 단위체(21)들 사이에 끼워진 상태로 배치된다.The
상기 전파흡수체(20)의 각 단위체(21)들은 텐션을 가지고 있기 때문에, 상기 구형의 페라이트 공진기(30)를 상기 각 단위체 사이에 끼우게 되면, 상기 구형의 페라이트 공진기(30)들이 이탈되지 않도록 잡아줄 수 있다. 또한, 상기 각 단위체 사이에 끼워진 구형의 페라이트 공진기(30)들은 전파무향실의 관리자에 의하여 쉽게 이탈될 수도 있다.Since each
즉, 상기 구형의 페라이트 공진기(30)들은 필요에 따라, 상기 전파흡수체(20)의 각 단위체(21)들 사이에 쉽게 끼워질 수도 있고, 각 단위체 사이에서 쉽게 이탈될 수 있다.That is, the
도 3은 전파무향실에서 필요로 하는 저주파대역의 주파수를 결정하기 위한 페라이트 공진기(30)의 크기와 전파흡수체(20)를 구성하는 각 단위체(21)와 페라이트 공진기(30) 사이의 거리 관계를 보여준다. 즉, 저주파대역의 주파수는 상기 페라이트 공진기(30)의 크기와 단위체(21)와 페라이트 공진기 사이의 거리를 조절하여 결정될 수 있다.FIG. 3 shows the relationship between the size of the
상기 전파흡수체(20)와 페라이트 공진기(30)가 조합된 상태에서의 동작주파수는 물질 특성에 해당하는 유전율 및 투자율과 상기 구형페라이트 공진기(30)의 크기에 따라 결정된다. 따라서, 상기 구형의 페라이트 공진기(30)의 물질적인 특성과 크기를 이용하여 저주파 대역의 반사율을 개선시킬 수 있다.The operating frequency in the state in which the
도 4는 도 2에 도시된 전파흡수체(20)를 구성하는 단위체(21)의 상단과 구형의 페라이트 공진기(30)의 사이의 이격된 거리를 20mm로 고정한 상태에서 구형의 페라이트 공진기(30)의 크기를 조절하여 얻은 전파흡수체(20)의 반사율을 보여준다.FIG. 4 illustrates a
도 4에 도시된 바와 같이, 구형의 페라이트 공진기를 단위체(21)의 상단으로부터 20mm로 이격된 상태에서 상기 구형의 페라이트 공진기의 반지름을 24mm, 28mm, 32mm로 변화시켰다. 이로부터 구형의 페라이트 공진기(30)의 반지름이 증가할수록 공진주파수가 점차 감소하는 경향을 볼 수 있다.As shown in FIG. 4, the radius of the spherical ferrite resonator was changed to 24 mm, 28 mm, and 32 mm while the spherical ferrite resonator was spaced 20 mm from the top of the
즉, 상기 구형의 페라이트 공진기(30)가 24mm의 반경을 갖는 경우, 약 0.75GHz에서 종래의 피라미드 흡수체와 비슷한 경향을 가지고 있다. 또한 점차 구형의 페라이트 공진기(30)의 반경이 증가하여 32mm가 되면, 결국 0.56GHz에서 대략 -23dB의 반사율을 가지며, 종래의 피라미드 흡수체에 비하여 약 10dB의 반사율이 증가되었음을 알 수 있다.That is, when the
부가적으로 구형의 페라이트 공진기(30)의 반경이 32mm일 때, 0.56GHz, 0.77GHz, 그리고 1.03GHz에서 각각 1차, 2차 그리고 3차의 공진주파수를 발생시킴을 알 수 있다. 따라서, 구형의 페라이트 공진기를 피라미드 형상의 전파흡수체(20)에 결합시켜, 0.5GHz에서 1GHz 이내의 대역에서 대략 10dB 정도의 반사율 개선을 가져올 수 있다. 결국, 구형의 페라이트 공진기는 피라미드 형상의 전파흡수체와 결합되면, 반지름을 조절함으로써, 상대적으로 광대역에서 반사율 개선 효과를 발생시킬 수 있다.In addition, when the radius of the
도 5는 구형의 페라이트 공진기(30)의 반지름을 32mm로 고정시킨 상태에서, 구형의 페라이트 공진기의 위치가 변화할 때, 구형의 페라이트 공진기가 결합된 전파흡수체(20)의 반사율의 변화를 보여주는 그래프이다.5 is a graph showing a change in reflectance of the
도 5에서 알 수 있듯이, 구형의 페라이트 공진기(30)는 피라미드 형상의 전파흡수체(20)와의 위치 관계에는 영향을 받지 않음을 알 수 있다. 즉, 이미 구형의 페라이트 공진기의 크기에 의해서 정해진 공진주파수는 구형의 페라이트 공진기(30)가 피라미드 형상의 전파흡수체(20)에 근접 정도에 따라서 변화하지 않는다. 따라서, 구형의 페라이트 공진기(30)를 피라미드 형상의 전파흡수체(20) 적용할 때에는 오직 구형의 페라이트 공진기(300의 반지름으로 원하는 저지대역을 설계할 수 있다.As can be seen in Figure 5, it can be seen that the
즉, 상기 전파흡수체(20)의 반사율은 상기 구형의 페라이트 공진기(30)의 위치와 무관하고, 상기 구형의 페라이트 공진기(30)의 크기에만 관련되어 변화된다. 따라서, 상기 전파흡수체(20)의 반사율은 구형의 페라이트 공진기(30)의 크기를 조절함으로써 조절된다.
That is, the reflectance of the
다음은 본 발명인 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실에 관한 제2 실시예에 대하여 설명한다.Next, a second embodiment of a radio wave anechoic chamber including a ferrite resonator according to the present invention will be described.
본 발명의 제2 실시예에 따른 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실(100)은 기본적으로 제1 실시예에 따른 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실과 유사하다. 즉, 내부 공간을 형성하는 전파무향실의 벽(10)과, 상기 전파무향실(100)의 벽(10) 내부면에 부착되는 전파흡수체(20) 및 상기 전파흡수체(20)의 상부에 배치되는 페라이트 공진기(30)를 포함하여 구성된다(도 1 참조).The radio wave
상기 전파무향실의 벽(10)은 전파무향실의 구조에 따라 다양하게 변경된다. 즉, 상기 전파무향실(100)이 육각형으로 형성되는 경우에, 상기 전파무향실의 벽(10)은 6개로 구성되어 상기 육각형의 전파무향실(100)을 형성한다.The
상기 전파무향실(100)에서 안테나의 전기적 특성을 측정하고자 하는 경우, 실제 측정하고자 하는 전파는 송신 안테나에서 수신안테나로 직진하는 전파(도 1에서 ①로 표시)이다. 그러나, 전파는 직진 방향으로만 이동되는 것이 아니라 전파흡수체(20)를 향하여 이동할 수 있다. When the electrical characteristics of the antenna are to be measured in the radio wave
이러한 직진 방향 이외의 방향으로 이동하는 전파(오차를 발생시키는 불필요 전파, 도 1에서 ② 및 ③으로 표시)는 다양한 반사를 일으키며 측정 결과의 오차를 발생시킨다. 특히, 전파흡수체의 크기에 따라 의존적이지만, 주파수가 낮아지고, 파장이 길어질수록 상기 오차를 발생시키는 불필요 전파는 증가한다.Such radio waves moving in directions other than the straight direction (unnecessary radio waves causing an error, indicated by 2 and 3 in FIG. 1) cause various reflections and generate errors in the measurement results. In particular, although dependent on the size of the radio wave absorber, the frequency is lowered, and the longer the wavelength, the more unnecessary propagation causing the error increases.
따라서, 상기 오차를 발생시키는 불필요 전파를 기하급수적으로 감소시킬 필요가 있고, 이를 해결하기 위하여 본 발명에서는 상기 전파흡수체(20)의 상부에 페라이트 공진기(30)를 배치한다. 이와 같이, 상기 전파흡수체(20)에 페라이트 공진기(30)를 조합하여 상기 오차를 발생시키는 불필요 전파가 수신 안테나로 입력되지 않고 모두 흡수될 수 있도록 한다.Therefore, it is necessary to exponentially reduce unnecessary radio waves that cause the error. In order to solve this problem, the
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 페라이트 공진기(30)를 구비한 전파무향실(100)의 내부에 설치되는 전파흡수체(20)와 페라이트 공진기(30)가 조합된 상태를 보여주는 확대도이다.FIG. 6 is an enlarged view illustrating a state in which a
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 전파흡수체(20)는 피라미드 형상의 단위체(21)가 복수개 연결되어 구성된다. 그리고, 상기 전파흡수체(20)의 상부에 배치되는 상기 페라이트 공진기(30)는 상기 피라미드 형상의 단위체(21)들의 상부가 삽입될 수 있는 삽입홀(31)이 구비되는 판형 모양을 가진다. As shown in FIG. 6, the
상기 삽입홀(31)은 상기 피라미드 형상의 단위체(21)에 대응되는 모양 및 개수로 상기 판형의 페라이트 공진기(30)에 형성된다. 즉, 상기 삽입홀(31)의 개수는 상기 전파흡수체(20)를 구성하는 피라미드 형상의 단위체(21) 개수와 동일하고, 상기 삽입홀(31)의 모양(사각 모양)은 상기 피라미드 형상의 단위체(21) 모양(사각 모양)과 동일하다.The
상기 전파흡수체(20)는 들어오는 전파를 잘 흡수할 수 있다면, 다양한 재질로 형성할 수 있다. 또한, 상기 전파흡수체(20)는 텐션(tension) 성질을 가지고 있어서, 상기 삽입홀(31)이 형성된 판형의 페라이트 공진기(30)가 끼워질 때, 잡아줄 수 있는 작용을 할 수 있다.The
상기 페라이트 공진기(30)는 도 6에 도시된 바와 같이, 판형의 모양을 가지고 있다. 이와 같은 상기 삽입홀(31)이 형성된 판형의 페라이트 공진기(30)는 삽입홀(31)을 통하여 상기 전파흡수체(20)를 구성하는 상기 피라미드 형상의 단위체(21)들에 삽입된 상태로 배치된다.The
상기 전파흡수체(20)의 각 단위체(21)들은 텐션을 가지고 있기 때문에, 상기 삽입홀(31)이 형성된 판형의 페라이트 공진기(30)를 상기 각 단위체들에 삽입하면, 상기 판형의 페라이트 공진기(30)들이 이탈되지 않도록 잡아줄 수 있다. 또한, 상기 각 단위체들에 삽입된 판형의 페라이트 공진기(30)들은 전파무향실의 관리자에 의하여 쉽게 이탈될 수도 있다.Since each
즉, 상기 삽입홀(31)이 형성된 판형의 페라이트 공진기(30)들은 필요에 따라, 상기 전파흡수체(20)의 각 단위체(21)들에 쉽게 삽입될 수도 있고, 각 단위체로부터 쉽게 이탈될 수 있다.That is, the plate-shaped
도 7은 전파무향실에서 필요로 하는 저주파대역의 주파수를 결정하기 위한 판형의 페라이트 공진기(30)의 두께와 전파흡수체(20)를 구성하는 각 단위체(21)와 페라이트 공진기(30) 사이의 거리 관계를 보여준다. 즉, 저주파대역의 주파수는 상기 판형의 페라이트 공진기(30)의 두께와 단위체(21)와 페라이트 공진기 사이의 거리를 조절하여 결정될 수 있다.FIG. 7 shows the relationship between the thickness of the plate-shaped
상기 전파흡수체(20)와 판형의 페라이트 공진기(30)가 조합된 상태에서의 동작주파수는 물질 특성에 해당하는 유전율 및 투자율과 상기 판형의 페라이트 공진기(30)의 두께 및 위치에 따라 결정된다. 따라서, 상기 구형의 페라이트 공진기(30)의 물질적인 특성과 두께 및 위치를 이용하여 저주파 대역의 반사율을 개선시킬 수 있다.The operating frequency in the state in which the
도 8은 상기 판형의 페라이트 공진기(30)의 두께와 반사율의 관계를 도식한 것이다. 높이(h)(단위체의 상단에서 이격된 판형의 페라이트 공진기의 거리)를 40 mm 고정하고, 판형의 페라이트 공진기의 두께(t)를 5 mm, 10mm, 15mm로 변화시켰다. 8 shows the relationship between the thickness and reflectance of the plate-shaped
도 8에 도시된 바와 같이, 판형의 페라이트 공진기의 두께가 두꺼워질수록 낮은 주파수 대역에서의 반사율은 증가함을 알 수 있다. 이렇게 반사율이 증가하는 이유는 판형의 페라이트 공진기에 의한 공진 현상으로써, 판형의 페라이트 공진기의 두께가 증가할수록 공진주파수가 감소하기 때문이다. As shown in FIG. 8, it can be seen that as the thickness of the plate-shaped ferrite resonator increases, the reflectance in the low frequency band increases. The reason why the reflectance is increased is a resonance phenomenon caused by the plate-type ferrite resonator, and the resonance frequency decreases as the thickness of the plate-type ferrite resonator increases.
마찬가지로 두 번째 공진주파수 역시 두께가 두꺼울수록, 공진주파수가 점차 감소함을 알 수 있다. 즉, 판형의 페라이트 공진기의 두께를 조절함으로써, 피라미드 형상의 전파흡수체(20)의 반사율은 0.5 GHz에서 -8 dB 반사율을 가지는 종래의 피라미드 형상의 전파흡수체(페라이트 공진기가 결합되지 않는 전파흡수체)보다 약 10dB만큼 향상된 -18 dB로 나타남을 알 수 있다.Similarly, as the second resonance frequency also increases in thickness, it can be seen that the resonance frequency gradually decreases. That is, by adjusting the thickness of the plate-shaped ferrite resonator, the reflectance of the pyramidal-shaped
도 9는 판형의 페라이트 공진기(30)의 두께를 10mm로 고정시킨 상태에서, 판형의 페라이트 공진기의 위치가 변화할 때, 판형의 페라이트 공진기가 결합된 전파흡수체(20)의 반사율의 변화를 보여주는 그래프이다.9 is a graph showing a change in reflectance of the
도 9에 도시된 그래프를 통하여 알 수 있듯이, 상기 판형의 페라이트 공진기(30)의 두께(t)를 10 mm로 고정하고, 상기 판형의 페라이트 공진기의 위치를 변화시키며 반사율을 분석한 경우, 판형의 페라이트 공진기는 두께뿐만 아니라, 위치에 대해서도 반사율을 향상시킬 수 있다. As can be seen from the graph shown in FIG. 9, when the thickness t of the plate-shaped
도 9를 통하여 알 수 있듯이, 높이(h)(단위체의 상단에서 이격된 판형의 페라이트 공진기의 거리)가 80 mm인 경우, 0.5 GHz에서 반사율이 약 -18 dB로서, 판형의 페라이트 공진기의 두께를 증가시키지 않아도 기존 전파흡수체(판형의 페라이트 공진기가 결합되지 않은 전파 흡수체)에 비하여 약 10 dB 반사율을 개선시킬 수 있다.As can be seen from FIG. 9, when the height h (distance of the plate-shaped ferrite resonator spaced from the top of the unit) is 80 mm, the reflectance is about -18 dB at 0.5 GHz, and the thickness of the plate-shaped ferrite resonator is reduced. Even without increasing, it can improve the reflectance by about 10 dB compared to the existing wave absorber (wave absorber without plate-shaped ferrite resonator).
즉, 상기 전파흡수체의 반사율은 상기 판형의 페라이트 공진기의 두께와 상기 피라미드 형상의 단위체 상단으로부터 상기 판형의 페라이트 공진기의 이격된 거리에 따라 변화됨을 알 수 있다.That is, the reflectance of the radio wave absorber may be changed according to the thickness of the plate-shaped ferrite resonator and the distance of the plate-shaped ferrite resonator from the upper end of the pyramidal unit.
이와 같이, 상기 도 8 및 도 9를 통하여 알 수 있듯이, 판형의 페라이트 공진기를 피라미드 형상의 전파흡수체의 상부에 부착(삽입)함으로 0.5 GHz에서 10 dB의 반사율의 개선을 가짐을 알 수 있다. 판형의 페라이트 공진기가 결합된 피라미드 형상의 전파흡수체는 판형의 페라이트 공진기의 두께가 두꺼울수록, 낮은 동작주파수를 제공하는 장점을 가진다.Thus, as can be seen through the above Fig. 8 and 9, it can be seen that by attaching (inserting) the plate-shaped ferrite resonator on the top of the pyramidal-shaped radio wave absorber has an improvement of reflectance of 10 dB at 0.5 GHz. The pyramidal-shaped wave absorber combined with the plate-shaped ferrite resonator has an advantage that the thicker the plate-shaped ferrite resonator has a lower operating frequency.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서 제안한 피라미드 형상의 흡수체의 반사율 개선방안은 결합분리가 임의대로 가능한 페라이트 공진기를 이용하여, 종래의 전파무향실의 변형이나 개조 없이 목적에 따라 반사율을 조절할 수 있다.As described above, the method of improving the reflectance of the pyramidal-shaped absorber proposed by the present invention can be adjusted according to the purpose without modification or modification of the conventional radio anechoic chamber by using a ferrite resonator capable of arbitrarily separating and separating the radio waves.
본 발명에서 제안된 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실은 구형의 페라이트 공진기 또는 판형의 페라이트 공진기를 전파 흡수체의 상부에 접점으로 결합시켜 당업자가 손쉽게 구현할 수 있다. The propagation anechoic chamber having a ferrite resonator proposed in the present invention can be easily implemented by those skilled in the art by combining a spherical ferrite resonator or a plate-shaped ferrite resonator as a contact point on the top of the wave absorber.
또한 필요로 하는 주파수대역은 페라이트 공진기의 물질상수와 크기, 그리고 전파흡수체와의 상호거리를 통해 변화시킬 수 있다. 위의 두 종류의 페라이트 공진기는 결합-분리가 쉬운 구조로 구성되기 때문에, 저주파대역 반사율 개선방법은 전파무향실의 별도의 조치 없이 오직 성능만 개선할 수 있다. In addition, the required frequency band can be changed by the material constant and size of the ferrite resonator and the mutual distance from the radio wave absorber. Since the above two types of ferrite resonators have a structure that is easy to combine and separate, the low frequency reflectance improvement method can only improve performance without any action of the radio anechoic chamber.
이러한 본 발명을 적용하면, 각종 전파무향실을 이용하는 국공립연구소, 기업연구소 및 안테나, 전자부품 제조업체에 이르기까지 전파무향실의 추가비용의 소모 없이, 저주파대역에서의 개선된 반사율을 확보할 수 있다.
By applying the present invention, it is possible to secure the improved reflectance in the low frequency band without the additional cost of the radio-directional chamber, ranging from national public research institutes, enterprise research centers, antennas, and electronic component manufacturers using various radio-directional chambers.
10 : 전파무향실의 벽 20 : 전파흡수체
21 : 전파흡수체의 단위체 30 : 페라이트 공진기
100 : 전파무향실10: wall of radio anechoic chamber 20: radio wave absorber
21: unit of radio wave absorber 30: ferrite resonator
100: radio wave anechoic chamber
Claims (5)
상기 전파무향실 내부면에 부착되는 전파흡수체와;
상기 전파흡수체의 상부에 배치되는 페라이트 공진기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실.
It is about radio wave anechoic chamber,
A radio wave absorber attached to an inner surface of the radio wave anechoic chamber;
And a ferrite resonator disposed above the radio wave absorber.
상기 전파흡수체는 피라미드 형상의 단위체가 복수개 연결되어 구성되고, 상기 페라이트 공진기는 구형이되, 상기 구형의 페라이트 공진기는 상기 피라미드 형상의 단위체 사이에 끼워진 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실.
The method according to claim 1,
The radio wave absorber is composed of a plurality of pyramid-shaped units connected, the ferrite resonator is a spherical, the spherical ferrite resonator is provided with a ferrite resonator, characterized in that the state is sandwiched between the pyramidal unit Radio wave anechoic room.
상기 전파흡수체의 반사율은 상기 구형의 페라이트 공진기의 위치와 무관하고, 상기 구형의 페라이트 공진기의 크기에 따라 변화되는 것을 특징으로 하는 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실.
The method according to claim 2,
The reflectance of the radio wave absorber is irrelevant to the position of the spherical ferrite resonator, and changes according to the size of the spherical ferrite resonator.
상기 전파흡수체는 피라미드 형상의 단위체가 복수개 연결되어 구성되고, 상기 페라이트 공진기는 상기 피라미드 형상의 단위체들의 상부가 삽입될 수 있는 삽입홀이 구비되는 판형인 것을 특징으로 하는 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실.
The method according to claim 1,
The radio wave absorber is composed of a plurality of pyramid-shaped units are connected, the ferrite resonator is a radio wave anechoic chamber having a ferrite resonator, characterized in that the plate is provided with an insertion hole into which the upper portion of the pyramid-shaped units can be inserted.
상기 전파흡수체의 반사율은 상기 판형의 페라이트 공진기의 두께와 상기 피라미드 형상의 단위체 상단으로부터 상기 판형의 페라이트 공진기의 이격된 거리에 따라 변화되는 것을 특징으로 하는 페라이트 공진기를 구비한 전파무향실.
The method of claim 4,
And a reflectance of the radio wave absorber is varied according to a thickness of the plate-shaped ferrite resonator and a distance from the top of the pyramidal unit to the plate-shaped ferrite resonator.
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