지금 이 순간

1. 개요

2. EMC/EMI/EMS 정의

 2.2 EMI(Eletro-Magnetic Interference, 전자파 간섭, 전자파 장해)

 2.3 EMS(Electro Magnetic Susceptibility, 전자파 내성, 전자파 감응성)

1. 개요

  - 각종 전자/통신 기기의 사용으로 인한 제품 사이의 전자파 간섭 발생, 제품의 오동작 발생

  - 전자 기기에서 방출되는 전자파로 인한 통신 교란, 방송 수신 장애 발생

  - 전자기기 사용으로 인한 인체의 유해성 논란

  - 방해파 문제의 심각성이 대두됨에 따라 EMC 규격 제정

2. EMC/EMI/EMS 정의

 2.2 EMI(Eletro-Magnetic Interference, 전자파 간섭, 전자파 장해)

     - 전자파 방해 또는 전자파 간섭

     - 기기가 전자파를 외부로 방출하여 복사(Radiation)와 전도(Conduction)의 형태로 다른 기기나 제어회로에 방해를 주는 것

     - 전자기기로부터 부수적으로 발생되는 불필요한 전자파가 공간으로 방사되거나 전원선을 통해 전도되어 그 자체의 기기 또는 타기기에 전자기적 장해를 유발시키는 현상

 2.3 EMS(Electro Magnetic Susceptibility, 전자파 내성, 전자파 감응성)

     - 전자파장해가 존재하는 환경에서 기기, 장치 또는 시스템이 성능 저하 없이 동작할 수 있는 능력

     - 전자 장치가 다른 기기로부터 발생하는 전자기적 방해를 받아도 악영향이 없이 작동할 수 있는 성질

3. EMI와 EMS의 분류

  - EMI에는RE(Radiated Emission:복사방출)과CE(Conducted Emission:전도방출)로 분류

  - EMS에는 RS(Radiated Susceptibility:방사내성)과 CS(Conducted Susceptibility:전도내성)으로 분류

  - R(Radiated)은 노이즈가 공기중으로 무선의 형태로 전달되는 형태

  - C(Conducted)는 AC라인과 같이 유선의 형태로 노이즈가 전달되는 형태를 의미

4. EMI 발생 원인

  - 자연적인 발생 원인: 대기잡음, 우주잡음, 태양 방사 등

  - 인공적인 발생 원인

    가. 의도적인 잡음(Intentional Noise)

        - 기능 수행을 위하여 의도적으로 무선 주파수를 발생시켜 송신하는 경우(AM, FM, TV 방송 등)

    나. 비의도적인 잡음(Unintentional Noise)

        - 기기가 동작을 하는 동안에 비의도적으로 발생하는 경우(TV 모니터, 컴퓨터 등)

5. EMI 억제 대책/EMC 대책

  - 발생원의 방사레벨을 줄이거나 전달 정도를 차단하거나, 수신체가 방사로부터 면역을 강화함으로써 방지할 수 있음

  - 접지(Grounding)

  - 전자 필터링(Electronic Filtering)

  - Mechanical Shielding

  - RF 회로 분리

  - 적절한 설계 가이드 이용

<출처>

http://www.analoglab.com/emc/1.pdf  

1. 개요

2. 무선통신에서의 다이버시티 기법의 사용 이유

3. 다이버시티 종류

  가. Frequency diversity

  나. Space diversity

  다. Polarization diversity

  라. 각 다이버시티(지향성 Diversity)

  마. Time diversity

  바. Site diversity

4. 합성수신법

  가. 선택합성법

  나. 등이득합성법  

  다. 최대비 합성법

  라. 스위치 결합방법

5. 맺음말

1. 개요

 - 무선통신에서 전파가 전파되는 경로 상의 매질 변동 등에 의해 수신 전계강도가 불규칙하게 변동되는 현상을 페이딩이라고 함

 - 페이딩은 고정통신과 이동통신, 아날로그와 디지털통신, 사용주파수대 등에 따라 여러 형태로 나타나게 되느데, 이러한 페이딩의 방지대책으로 사용되는 것이 다이버시티 기법임

2. 무선통신에서의 다이버시티 기법의 사용 이유

  - VHF대역 통신(직접파와 반사파)의 주매체인 대류권층에서 발생하는 덕트형 페이딩과 산란형 페이딩 등을 방지하기 위함

  - HF대역 통신(전리층 반사파 이용)의 주매체인 전리층에서 발생하는 간섭성 페이딩, 선택성 페이딩 등을 방지하기 위함

  - 이동통신에서 이동국의 움직임에 따라 발생하는 페이딩을 방지하기 위함  

  - 다중 경로에 의한 시간지연, 송신점의 거리에 따른 지연 등을 수신점에서 다이버시티를 이용하여 수신한 후 합성에 의해 신뢰성있는 전송을 가능하게 함

  - 편파를 달리하여 송신한 후 수신측에서 편파다이버시티로 수신하여 주파수 효율을 높임

  - 공간 다중화 기법을 이용한 송신과 공간 다이버시티로 수신하여 전송용량 증대

3. 다이버시티 종류

  가. Frequency diversity

     - 서로 다른 두 주파수의 경우 심한 페이딩의 상태가 동시에는 일어나지 않는 점을 이용한 것

     - 주파수에 따라서 전리층과 같은 반사물질에서 반사되어 수신기에 도달하는 시간이나, 반사되는 위치의 차이가 있으므로 두개의 주파수로 동일 신호를 전송하여 수신기에서 합성시키는 방법

     - 장점: 이동체 등과 같이 공간이 좁은 곳에서도 사용이 가능

     - 단점: 2개 이상의 주파수가 필요

<2012년 제2회 정보통신기술사 기출문제 해설, 김기남 공학원> 

  나. Space diversity

      - 동일 전파를 서로 충분히 떨어진 두 지점에서 수신하면 수신 전계강도의 페이딩 상태가 다르므로 두 개의 수신 출력을 적당히 합성하거나 선택하여 페이딩의 영향을 경감시킬 수 있음

      -  M/W에서는 6~23m 정도가 자장 적당하며 위상지연에 대한 대책이 있어야 함(Equalisation)

<2012년 제2회 정보통신기술사 기출문제 해설, 김기남 공학원>

  다. Polarization diversity

      - 전파의 수직편파와 수평편파에 따라 페이딩을 받는 방식이 다르므로 수평편파용과 수직편파용의 두개의 안테나를 설치하여 그 출력을 합성함으로써 페이딩을 방지하도록 한 방식임

      - 단파 전파는 전리층에서 반사할 때 지구자계의 영향으로 타원편파가 되며, 마이크로파에서는 빗방울을 통과하면서 편파면이 회전하게 됨

      - 또한 이동통신에서는 지형, 건물 등에서 산란되면서 편파면이 흐트러지게 됨

<2012년 제2회 정보통신기술사 기출문제 해설, 김기남 공학원>

  라. 각 다이버시티(지향성 Diversity)

      - 수신안테나의 각도를 다양하게 구성하거나 다른 지향성의 안테나를 사용하여 그 출력을 선택하거나 합성함

  마. Time diversity

      - 수신국 혹은 송신국이 이동한다는 것을 전제로 한 것으로 그 특성은 공간다이버시티에 대응함

      - 동일정보를 약간의 시간 간격을 두고 중복 송출하고 수신측에서는 이를 일정 시간의 지연후에 비교하여 사용하는 방법

      - 상관관계가 충분히 낮은 시간간격으로 재전송하여 수신레벨이 높은 쪽을 선택하는 방식으로 전송용량을 희생하는 대신에 신뢰도를 높힐 수 있음

  바. Site diversity

      - 수신 안테나의 설치장소가 다르면 수신 전계의 페이딩이나 강우감쇠의 발생 시간, 크기, 빈도 등이 달라지는 것을 이용하는 방식임

      - 2개 이상의 수신소 또는 송신소의 장소를 달리하여 설치하고, 각 전파로의 수신 출력을 합성 또는 절체하여 그 영향을 경감시키는 것으로 위성통신 지구국이 대표적임

4. 합성수신법

  - 다이버시티 Branch로부터 페이딩의 영향을 받은 각각의 신호를 합성하기 위하여 여러가지 방식이 제안되어 있음

  가. 선택합성법

     - 어느 주어진 시간에 서로 다른 Branch에서 수신된 모든 신호를 비교하여 가장 좋은 신호를 선택하는 방식임 

  나. 등이득합성법  

     - 각가의 Branch 신호를 같은 위상으로 만든 후 결합하는 방법

     - 각 신호의 위상을 맞추는 것이 어려움

  다. 최대비 합성법

     - 각 신호를 가장 좋은 비율로 결합하는 방법

     - 그 비율을 결정하기 위한 구조가 필요하며 , 구조가 복잡해진다

  라. 스위치 결합방법

     - 하나의 신호를 선택하고 있다가 수신파워가 일정 수준(Threshold level)보다 작아지면 다른 신호를 선택하는 방법

     - 수신파워를 측정할 수 있는 수신회로가 필요, 구조가 간단하고 실제 적용이 용이

5. 맺음말

  - 마이크로파통신이나 원거리 고정국 간의 단파통신, 이동통신 등에서 페이딩에 대한 방지대책으로 다이버시티 수신방식이 활용되고 있음

  - 4G 핵심기술 중에 하나인 MIMO 기술은 다중 송신안테나와 다중 수신안테나를 이용하여 페이딩 영향을 감소시키고, 데이터 전송효율을 향상시키는 기술임

<참조>

2012년 제2회 정보통신기술사 기출문제 해설, 김기남 공학원

http://egloos.zum.com/laminaz/v/4291905