1. 전파모드

 - 어떤 구조물에서 특정 주파수의 에너지가 집중되는 형태

 - 특정 주파수대역의 전자파가 진행하는 형태를 의미

 - 모드는 구조물의 형태에 의해 결정


2. 모드의 종류

 - 전자기파가 진행하는 방향과 E,H field의 수직 여부에 따라 결정


http://www.kathrynindiana.com/pages/science/Physics/waveguides.html

 가. TEM(Transverse Electro-Magmetic)

   - 진행방향과 E-field와 H-field가 수직인 경우

   - Transmission Line의 모드

   - 두 개의 금속이 일정한 방향으로 평행하게 진행하기 때문에 진행방향에 E-field와 H-field가 동시에 수직으로 존재할 수 있음


 나. TE(Transverse Electric)

   - 진행방향에 E-field만 수직인 경우

   - 일반적으로 금속 Waveguide(도파관)의 경우 형성되는 모드


 다. TM(Transverse Magnetic)

   - 진행방향에 H-field만 수직인 경우

   - 일반적으로 금속 Waveguide(도파관)의 경우 형성되는 모드

http://www.kathrynindiana.com/pages/science/Physics/waveguides.html

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1. 데이터와 신호의 정의

2. 전송손상 시 문제점

3. 전송손상 요인

4. 전송 손상의 대책

5. 전송손상 극복기술 동향



1. 데이터와 신호의 정의

  - 데이터는 정보(information)를 말하며 정보를 운반하는 것을 신호(Signal)이라 함

  - 정보가 전달되는 과정(유선 또는 무선)에서 전송손상이 발생됨

  - 데이터가 전송되는 과정에서 감쇄, 왜곡, 지연, 잡음 등의 영향으로 손상이 발생됨


2. 전송손상 시 문제점

아날로그 전송 신호 

 디지털 전송 신호

 - 신호품질의 저하

 - S/N 비 감소

 - 신호 왜곡 증가

 - 비트오류 발생

 - BER 증가

 - 오류확률 증가


3. 전송손상 요인

 

 가. 감쇄

   - 전송신호가 거리에 따라 약해지는 현상

   - 유/무선 매체 모두 발생

   - 자유공간에서 거리에 따른 손실은 다음과 같음

 

 

 나. 감쇄왜곡

   - 주파수 스펙트럼에 따라 감쇄의 정도가 균일하지 못해 신호가 변형되는 현상

   - 주파수에 따라 감쇄의 정도가 다름(진폭이 달라짐)

 다. 지연왜곡

    - 신호를 구성하는 여러 주파수간 전파속도 차이로 신호가 지연되는 현상(주파수 마다 위상이 달라짐)

    - Fading으로 인한 전파지연

  

  라. 잡음 및 간섭

    1) 열잡음

      - 전도체 내의 전자들의 불규칙한 자유운동으로 발생하는 잡음

    2) 인공잡음/우주잡음

      - 인공잡음: 인간이 사용하는 기계 기구에 의해 발생하는 일체의 잡음

      - 우주잡음: 태양잡음과 은하잡음이 있음

    3) Impulse 잡음

      - 번개와 같이 예측할 수 없는 외부적인 요인등으로 발생하는 잡음

    4) 간섭

      - 간섭은 희망신호 이외의 신호가 외부 방해파로서 신호에 중첩이 되어 나타나는 교란현상

        - 부호간 간섭과 주파수 간섭으로 나눌 수 있음

    5) 누화

      - 서로 다른 전송 선로상의 신호가 정전 결합, 전자 결합 등 전기적 결합에 의하여 다른 회선에 영향을 주는 현상       - 통신의 품질을 저하시키는 직접적인 원인

      - 선로상에서 누화가 송단 측으로 전파되는 것을 근단 누화, 수단 측으로 전해지는 것을 원단 누화라 한다



4. 전송 손상의 대책

 전송 손상 요인 

 대책

 감쇄

 - 전송 선로 중간에 리피터 사용

 - 전송거리를 최소화 함으로써 손실감쇄 최소화

 - 광선로를 이용해 손실감쇄 최소화

 - 감쇄보상회로 사용

 왜곡

 - 신호를 크게 증폭해서 전송

 - 전파경로에 외적인 요인 제거

 지연왜곡

 - 레이크 수신기 또는 다이버시티 기술을 이용한 지연왜곡 보상

 잡음

 - 백색잡음은 제거불가

 - 신호크기를 증폭해서 전송함으로써 신호는 크게 할 수 있으나 잡음도 상대적으로 커짐

 - 중간에 리피터 사용으로 재생중계

 - 에러발생 시 재전송 및 에러정정기능 사용

 간섭

 - 주파수 재배치로 주파수간 간섭요인 제거

 - 스마트 안테나 기술 등을 이용해 간섭제거

 - OFDM 방식의 경우 Guard Interval 삽입하여 심볼간 간섭 방지

 누화

 - 유선 선로에서 많이 발생되는 잡음

 - Twisted Pair 케이블 사용

 - 시험 접속을 통해 케이블간 누화 제거


5. 전송손상 극복기술 동향

 - H-ARQ(FEC+ARQ) 두가지 기술을 모두 적용하여 수신에러발생시 데이터 복구능력을 향상시킴

 - OFDM의 Cycle Prefix 와 Guard Interval 기술을 이용하여 ISI, ICI를 최소화 함 

 - MIMO안테나를 이용해 채널이득을 향상 시킬 수도 있고, 빔포빙 기술을 적용하여 셀내, 셀간 간섭을 최소화함


<김기남 공학원 자료>

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1. 개요

  - 장파대, 중파대 이하에서는 지표파을 이용하여 통신

  - 단파는 파장이 짧으므로 지표파는 감쇠가 심해 거의 실용성이 없음, 전리층 반사파을 주로 이용하여 통신

  - 초단파대는 전리층을 모두 투과해버림, 주로 직접파가 이용됨

 

2. 전리층

   - 전리층은 태양의 자외선 등이 원인이 되어 생성되며 높이에 따라 D, E, F층으로 분류됨

   - D층은 지상에서 70~90km 높이에 있으며 가장 고도가 낮고 전자밀도도 적은 층임, 높이가 낮아 주간에 태양을 향하고 있는 동안만 존재하고 야간에는 존재하지 않음

   - E층은 지상 약 100km 높이에 발생되며 전자밀도는 정오에 최대이고 야간에는 적어짐, 야간에 있어서 장파 및 중파대 전파를 반사하지만 단파는 이 층을 투과함 

   - F층은 지상 약 130~300km 높이에 나타나며 전자밀도가 가장 큼, 야간에도 상당히 큰 전자밀도를 유지하고 있어 단파대의 전파를 반사시킴

   - 주간에는 F2층이 약 200km 사이에 나타나며 야간에 이 두층은 합쳐짐 

   - 전리층은 태양에 의해 전리되므로 태양의 변화에 따라 항상 변화

더블클릭을 하시면 이미지를 수정할 수 있습니다

3. 주파수와의 관계

 가. 임계주파수(Critical Frequency)

   - 일정 시간에 수직 상공으로 낮은 주파수로부터 점차로 주파수를 높이면서 복사시켰을 때 지구로 반사되는 최고주파수

 나. 최고사용주파수(MUF: Maximum Usable Frequency)

   - 일정한 거리가 정해진 송, 수신소 사이에서 사용할 수 있는 최고 높은 주파수로서 입사각이 항상 90도보다 작기때문에 임계주파수보다는 높음

   - 주파수가 높은면 전파는 투과되어 정해진 수신점에 들어오지 않고, 너무 낮으면 D층이나 E층에서 많은 감쇠(1종감쇠)를 받아 수신이 불가능하여짐



 다. 최저사용주파수(LUF: Lowest Usable Frequency)

   - 사용주파수가 낮을수록 전리층에서 반사는 잘되지만 D층, E층과 같은 흡수증에서의 감쇠로 수신이 불가능

   - 최저 수신상태를 유지할 수 있는 주파수

   - 송신출력이 커지면 LUF는 낮아짐

   - MUF와 LUF 사이의 주파수가 실제로 통신에 이용될 수 있는 주파수

 라. 최적운용주파수(FOT: Frequency of Optimum Transmission)

   - MUF의 85% 정도의 주파수를 선정하여 최적운용주파수라고 함

                 FOT=MUF*0.85


4. 전파예보표

 - 우리나라 전파연구소에서 매일 전리층을 관측하여 한달에 한 번씩 발표

 - MUF와 LUF의 월 평균치를 예보한 곡선

 - MUF/LUF 곡선이라 하기도 함


5. 맺음말

 - 단파의 전리층 반사파는 F층 반사파로 전파되는데 제 1종 감쇠가 적으므로 소전력으로 원거리 통신이 가능함

 - 전리층 반사파에 의한 통신 가능주파수 범위는 MUF와 LUF 사이의 주파수 이고 FOT 주파수가 가장 적합

 - 전리층은 태양에 의해 전리되므로 태양의 변화에 따라 항상 변화, 즉 주/야간, 계절에 따라 전리층 변화

 - 주야간, 계절에 따라 적절한 사용주파수대를 사용해야 양호한 단파통신이 가능해짐


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1. 개요

2. 기하학적 가시거리와 전파 가시거리

3. 등가지구 반경

4. 전파투시도

 

 

 

1. 개요
  - 전파는 곡선으로 진행하나 계산의 편의상 직선적으로 진행한다고 보기위해 가상적인 등가지구반경을 적용

  - 가상적인 등가지구 반경과 실제지구반경의 비를 나타낸 것이 등가지구 반경계수임

  - 등가지구반경을 적용한 수직 지형단면도를 전파투시도라 함

 

2. 기하학적 가시거리와 전파 가시거리

  가. 기하학적 가시거리

     - 지구는 반지름이 6370[km]인 큰 구라고 볼 수 있으므로 기하학적으로 볼 수 있는 거리는 짧음

     - 기하학적 가시거리 d는

 

  나. 전파 가시거리

     - 우리나라의 경우 실제 지구보다 4/3배 만큼 더 큰 지구반경을 가상하면 전파통로는 거의 직선이 되어 전파통로를 구하기가 쉬워짐

     - 전파 가시거리 d'는       

 

3. 등가지구 반경

  - 전파는 곡선으로 진행하나 계산의 편의상 직선적으로 진행한다고 보기위해 가상적인 등가지구반경을 적용

  - 가상적인 등가지구 반경과 실제지구반경의 비를 나타낸 것이 등가지구 반경계수(K)임

  - 실제 지구 반경이 위도에 따라 달라지므로 등가지구 반경계수(K)도 위도에 따라 달라짐

 

   - 등가지구 반경계수(K)는 계절, 기상에 영향을 받음

 

4. 전파투시도

   - 직접파 전파환경에서 송/수신점을 포함한 대지에 수직인 지형 단면도를 전파투시도라 함

   - 수직방향의 장애물을 계산할 때 사용함

   - 우리나라의 경우 등가지구 반경계수를 4/3로 놓고, 전파통로는 직선으로 놓고 그림

  

 

 

<김기남학원 자료>

 

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1. 개요

2. EMP탄의 종류

 가. 비핵 EMP탄

 나. 핵 EMP탄

3. EMP 방호대책

4. 성능검증 시험

5. 맺음말



1. 개요

  - EMP는 (전자 장비를 파괴 또는 오동작 시킬 수 있는) 강력한 전기장, 자기장을 지닌 순간적인 전자기적 충격파

  - EMP 탄이란 높은 에너지의 전자기 펄스를 만들어 전자통신기기등을 완전히 무력화시키는 전자파 펄스 폭탄임

  - 전자기파는 사람에게는 큰 영향을 주지 않지만 금속, 케이블 등 각종 도체들을 타고 전파되어 컴퓨터, 비행기, 각종 전자 기기들을 파괴시킬 수 있음

  - 일반 미사일과는 달리 정확히 표적을 맞추지 않아도 광범위하게 피해를 줄 수 있음



2. 원리

 가. 핵 전자기펄스(NEMP: Nuclear Electromagnetic Pulse)

    - 미국의 핵폭발 시험에서 최초로 확인

    -  핵폭발로 발생하는 감마선이 공기 입자들을 때릴 때 높은 에너지를 가진 전자충격파가 발생

    -  EMP 폭탄의 원리가 되는 콤프턴 효과는 고에너지 상태의 빛을 원자번호가 낮은 원자에 쏘면 전자를 방출한다는 것임

    - 발생된 전자가 잇따라 충돌하는 원자로부터 새로운 이온화 전자를 튕겨냄에 따라 폭발 중심에서부터 방사상으로 퍼지는 강력한 전기장과 직각으로 교차 하는 강력한 자기장을 발생시키게 됨

    - 전자 자기파의 발생을 최대화시키기 위해서는 감마선이 되도록 많은 공기 입자와 부딪혀야 하기 때문에 수 km 고도에서 폭발시킴


 나. 비핵 전자기펄스

    - 인위적 발생장치에 의해 발생

    - 전자기 펄스에 의한 각종 전자장비의 파괴효과가 확인된 후에 핵을 사용하지 않는 비핵 전자기펄스(NNEMP:Non Nuclear Electromagnetic Pulse) 발생 기술에 대한 연구가 이루어짐

    - 전자기 펄스를 발생시키는데 필요한 구성요소는 크게 펄스 전력공급원, 전자파 발생원, 안테나의 3가지로 나눌 수 있음

    - 펄스전력은 에너지를 시간상으로 빠르게 압축하여 펄스폭 이 짧고(ns~μs) 세기가 매우 큰 고전압(또는 대전류)을 발생 시키는 기술

    - EMP를 만드는 기술에는 펄스전력(Pulsed Power)방식과 자장 압축(MGC) 방식이 있음

         펄스전력방식: 배터리에 내장된 전기에너지를 순간적으로 방출하여 짧은 시간 안에 고출력의 전자기파를 방출하는 방식

         자장 압축방식: 화약으로 폭발에너지를 발생시켜 순간적인 고출력 전자기파를 방출, 전자기파 주변의 폭

 


 다. 비교


 

3. EMP 방호대책

위협

 대책

 성능테스트

 복사성 피해 위협

 차폐

 도파관 차단 주파수 이용

 - Shielding Effectiveness), 차폐성능

 전도성 피해 위협

 필터링

 서지 보호기 설치

 - PCI(Pulse Current Injection), 펄스성 전류 주입

 

 정전기 방전 피해 위협

 등전위 접지

 - CWI(Continuous Wave Immersion), 지속파 투입

 

 가. 복사성 피해 위협 대책 

    - 차폐+도파관 차단 주파수 이용

    - 차폐는 방호하고자 하는 구역에 대한 전파 차단을 목적으로 개발된 기술이며 Steel과 같은 전도성 물질로 구성

    - 차폐 구조물을 조립 또는 용접을 하여 등전위 구조로 만들어야 하며 모건물 또는 설치되는 지점의 접지와 연결

    - 구조물의 표면에 유기되는 전자기파를 접지로 배출하는 구조로 구축

    - 차폐물을 관통하는 부분은 도파관 구조 이용, 차단

 

 

 

 나. 전도성 위협을 방호하기 위한 기술

    - 방호시설 외부에서 내부로 인입되는 각종 전원 및 신호선에 필터 및 Surge Arrestor 설치

 

  다. 정전기 방전 피해 위협

     - 등전위 접지

     - 선/점 접지방식이 아닌 면접지(바둑판식+본딩접지)

 

4. 성능검증 시험

 - 차폐실의 모든 전원선 및 통신선은 필터가 설치되어 전류가 흐르고, 환기시스템이 작동되며, 문이 정상 작동상태에 있을 때 측정하여 다음과 같은 성능을 보장

 가. SE(Sheild Enclosure) test

    - 복사성 위협에 대한 성능 테스트

    - 전자파에 대한 차폐 테스트

    - 외부에서 인위적으로 발생한 전자기파가 방호시설 내부로 인입될 때 감쇄되는 량을 측정
    - 차폐효과(SE) 측정은 방호시설이 없는 상태에서 송신 및 수신 안테나를 직접 마주보도록 설치하여 측정한 값과 방호시설이 존재하는 상태에서 송신 및 수신 안테나를 설치하여 측정한 값의 비를 측정하여 차폐성능을 확인

    - 주파수별 약 80dB이상의 수준을 유지해야 함

 

 나. PCI(Pulse Current Injection)

   - 전도성 위협에 대한 방호성능 검증

   - 펄스성 전류 주입

   -  방호장치에 인위적인 과전류 소스를 강제로 주입 방호장치를 통하여 내부로 들어오는 잔류 전류를 측정하는 기법

 

 

 다. CW(Continuous Wave Immersion)

   - 지속파 투입

   - CW 투입 전, 후 전위차 발생 여부 측정

  

 

 

 

5. 맺음말

  - 최근 북한이 GPS(위치정보시스템) 교란전파를 발사한 것으로 알려짐

  - 통신장비, 컴퓨터, 자동차, 심지어는 전자시계까지 전기를 사용하는 거의 대부분의 장비를 무용지물로 만들 수 있는 폭탄
  - 정부도 강력한 전자기파를 발생시켜 전자기기를 무력화시키는 EMP(전자 기펄스)탄에 대한 방호 시스템을 국가전략시설로서 관리

 

 

 

http://www.dhse.kr/sub/dhse_sub06_01.php

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1. 개요

 - 무선 통신시스템의 링크 설계에서 송수신이 완벽하게 이루어지도록 하기 위해 Link budget 계산

 - 송신측은 최대 가능 출력이 있고 수신측은 최소한의 수신 가능 입력, 수신 감도가 있을 때 이 양단간에 차이를 전송 경로상에 발생하는 감소에 대한 버짓(budget)이라고 함

 - Friis 전력전송방정식을 이용하여 송수신 양단간에 경로 상의 각 단계에서 손실 감쇠 및 이득의 합이 링크버짓을 넘지 않도록 설계하는 것이 중요

 

2. Friis 전력전송방정식

  - Friis 전력전송방정식은 수신안테나의 전력과 송신안테나의 전력비로 나타냄

 

                                                                 Pr과 Pt는 수신전력과 송신전력

                                                                 Gt와 Gr은 송신안테나와 수신안테나의 이득

                                                                 λ는 사용주파수 파장

                                                                 d는 수신안테나와 송신안테나 사이의 거리

  - 급전선 손실까지 고려한 수신전력 Pr은

   - 수신레벨 = Threshold Level + Fade Margin

  

3. Fade Margin

  - 수신기가 송신 신호를 복구할 수 있는 최저 수신레벨(Threshold level)은 무선전송장치에서 가장 중요한 특성 중에 하나임

  - Fade Margin은 수신 레벨과 수신기 최저수신레벨의 차이임

  - 예를 들면 수신기 입력레벨이 -30dBm인 수신기가 있으면 수신된 입력신호의 레벨이 -30dBm이면 원래 신호를 복구할 수 있으나 실제 페이딩이나 기타 영향으로 인해 수신 전계 강도가 수시로 변하므로 양호한 품질의 신호를 수신하기 위해서 수신 입력에 여유를 두어야 함----> 이를 Fade Margin이라고 함

   - Fade Margin이 좋을 수록 안정적인 통신이 가능

 

 

<참조>

 

 http://nicelcw.blogspot.kr/

 

http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?m_temp1=4141

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1. 개요

2. 필터의 종류

3. 대역통과필터 파라미터





1. 개요

 - 필터는 입력된 여러 주파수 성분 중 원하는 주파수만 통과시키고 나머지는 감쇄시켜 버리는 역할

 - 어느 주파수 대역을 통과시키는지에 대한 특성에 따라 LPF, HPF, BPF, BSF 등이 있음

 - 대역통과필터는 특정 주파수를 중심으로 대역내의 신호만 통과시키는 필터를 말함

 - 대역통과필터는 송신 또는 수신 시 이미지, 고조파, 인접채널 신호와 같은 불필요한 신호를 억제하고 필요한 신호만 통과시기기 위해 사용됨

 

2. 필터의 종류

 가. LPF(Low Pass Filter)

    - 저역통과 여파기

나. BPF(Band Pass Filter)

     - 대역통과 여파기

 다. HPF(High Pass Filter)

    - 고역통과 여파기

라. BSF(Band Stop Filter)

    - 대역저지 여파기

http://www.rfdh.com/bas_rf/begin/filter.php3

3. 대역통과필터 파라미터

  가. Center Frequency

     - 사용주파수로써 대역통과필터의 제일 중간에 위치한는 주파수를 의미함

  나. Bandwidth

     - 대역통과필터의 통과대역을 의미하며 1dB 감쇄, 3dB 감쇄, 40dB 감쇄 등으로 분류할 수 있음

     - 대역폭은 좁을수록 제작이 어려우나 스퓨리어스 특성이 좋음

  다. Amplitude Ripple

     - 대역통과필터의 통과대역 내에서 진폭 특성에 대한 변동을 의미하며 일반적으로 peak-peak 특성으로 나타냄

     - Amplitude Ripple 특성이 작을수록 신호왜곡이 적으나 제작이 어려움

  라. Group Delay Variation

     - 대역통과필터의 통과대역 내에서 주파수별 지연특성

  마. Ultimate Rejection

     - Center Frequency로부터 멀리 떨어진 주파수에서의 Rejection 특성 즉 손실 값을 나타냄

     - Rejection 특성이 클수록 이미지 또는 스퓨리어스를 많이 감쇄시킬 수 있음

  바. Frequency Range

     - 필터가 사용할 수 있는 주파수 대역을 말함

     - 주파수 대역이 넓을수록 제작이 어려움

  사. Insertion Loss

     - 삽입 손실이라하며 필터를 통과하면서 발생하는 손실

     - 삽입손실은 적을수록 좋으나 제작이 어려움

     - 삽입손실이 크면 클수록 필터의 열손실이 커짐

  아. Return Loss

     - 반사손실이라고 하며 대역통과 필터 자체가 임피던스 매칭이 되지 않을 때 발생하는 반사파를 의미함

     - 반사손실의 절대값이 클수록 반사가 없는 것을 의미하며 반사손실이 없도록 하기 위해 필터 튜닝을 정밀하게 하여야 함

  자. Input Power

     - 시스템의 최대 허용 입력 전력을 나타냄

  차. Impedence

     - 필터의 공칭 임피던스를 나타내며 일반적으로 50옴을 사용함

     - 임피던스가 50옴을 만족하지 못할 경우 반사가 일어나므로 주의가 필요함

  타. Temperature Coefficient of Frequency

     - 온도에 따른 주파수 편차를 나타냄


3. 맺음말

 - 대역통과 필터은 주변의 이미지, 스퓨리어스 등을 억제하고 필요신호만 내보내는 필터임

 - RF신호가 밀집해 있는 송신소, 중계소로부터 상호변조가 발생하여 다른 통신시스템에 영향을 끼치는 사례가 많이 있음, 이러한 경우 대역통과필터를 설치하여 상호변조를 방지할 수 있음

 


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1. 개요

 - 휴대폰의 사용이 일반화되고, 이로 인해 휴대폰에서 발생하는 전자파가 인체에 유해하다는 연구 결과가 나오면서 주목 받기 시작한 개념

 - 휴대전화에서 발생하는 전자파 노출에 대해 인체보호를 위한 노출 제한기준을 전자파흡수율(SAR)로서 정의

 - 전자파흡수율(SAR : specific absorption rate)은 주로 무선주파수 대역에서 노출원과 피노출체 간의 정량화를 위한 것

 

2. SAR 측정

 - SAR(Specific Absorption Rate)이란 단위시간, 질량에 흡수되는 에너지량으로, 인체가 특정 전파를 발생시키는 기기로부터 일정 시간에 어느정도의 에너지를 흡수하는지를 의미

 - 단위는 W/kg으로 kg당 몇 W의 열에너지를 흡수하는가를 나타내며 이 SAR 값이 크면 클수록 인체에 미치는 영향이 큼

 

 

  - 세계 각국에서는 인체, 그 중에서도 특히 머리 부분에 대한 SAR의 허용 기준을 정해 이 기준치를 넘지 않도록 규제

 

구분 

 허용량

 국제기준

 2.0W/kg

 한국, 미국, 캐나다

 1.6W/kg

 


3. 맺음말

 - 방송통신위원회에서는 2013년부터 전자파 흡수율 정책을 확대 시행

  가. 대상기기의 확대

    - 전자파흡수율 측정 대상기기를 핸드폰에서 인체 근접사용 무선기기로 확대할 예정

  나. 측정부위의 세분화

    - 머리 외에 몸통, 팔, 다리 등으로 적용 부위를 세분화할 방침

  다. 측정결과의 공개

    - 기존 제조업체에서 전자파 흡수율 측정결과를 자율적으로 공개하던 것을 방송통신위원회 홈페이지에 일괄적으로 공개하기로 함

 

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1. 스마트폰 무선 충전방식

 - 최근 다양한 모바일 기기가 빠르게 확산되면서 무선 충전기의 수요가 급성장하고 있음

 - 무선 충전방식은 전기에너지를 자기유도, 자기공진 방식을 이용하거나 전자기파의 형태로 변환하여 공간적으로 떨어진 전자기기의 배터리를 충전하는 기술

 - 자기유도방식은 125kHz, 135kHz를 이용해 수 cm 내외, 자기 공명방식은 10MHz를 이용해 수 m 내외 거리에 있는 배터리를 충전하는 방식임

 - 전자기파 방식은 수십 킬로미터 떨어진 곳에 높은 전력을 송신할 수 있지만 에너지 효율이 낮아 섬이나 우주공간과 같은 특수한 상황에 사용이 예상됨

 

2. 무선충전방식의 종류

  가. 자기유도방식(WPC 주도/LG전자)


     - 충전 패드의 1차 코일에 전류를 흘려 자기장을 발생시키면 스마트폰에 내장된 코일에 자기장의 변화가 생기면서 전류가 흘러 충전이 되는 방식임

     - 장점: 유선 충전방식과 비교 80~90%에 가까운 높은 전력효율을 낼 수 있음

     - 단점: 충전패드와 충전하려는 스마트폰의 거리가 몇 cm 밖에 안된다는 점임

     - 전세계 109업체가 가입한 세계 무선충전협회(WPC: Wireless Power Consortium)에 표준기술로 인정받음

 

  나. 자기공진방식(A4WP/삼성전자)

     - 충전패드와 스마트폰에 같은 주파수의 자기 공진코일을 이용하여 전력을 주파수에 실어 보내는 방법임

     - 1~2m의 일정거리에서도 충전이 가능해 스마트폰이 충전패드에 떨어져 있어도 충전이 가능한 방식임

     - 여러 대의 스마트 기기를 동시에 충전할 수 있으며 금속성 표면이 아닌 물체에서도 충전이 가능에 강력한 사용 편의성 제공

     - 충전효율이 20~30%로 자기공진방식보다 현저히 낮음

     - WPC에서 표준기술로 인정받지 못했으며 삼성, 퀄퀌, SKT등이 공동 설림한 A4WP(Alliance for Wireless Power)에서 인정한 표준임

     - 대표적인 제품은 삼성전자의 갤럭시 등이 있음

 

3. 주요 충전방식 비교

 

4. 맺음말

  - 최근 다양한 모바일 기기가 빠르게 확산되면서 무선 충전기 관련 수요가 급성장할 것으로 예사됨

  - 현재 기술적으로 가장 문제되는 점은 전력효율 향상과 국제 표준을 마련하는 것임

  - 국내 관련 기업이나 연구소는 전력효율을 향상시킬 수 있는 원천기술을 조기에 개발, 완료하여 특허권 확보는 물론 국제 표준제정을 위한 노력이 필요함

 

 

Posted by 둔탱이
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1. 개요

 - Isolator와 Circulator는 송신단의 성능을 안정화시키고 강화시키기 위한 RF 소자

 - Isolator는 2포트이고 Circulator는 3포트 소자임

 

2. Isolator

  - 전력의 흐름을 한 방향으로 고정하는 수동소자

 

http://www.rfdh.com/

  - 역방향으로 유입되는 신호 차단 목적

  - 구조: 입력포트와 출력포트, 그리고 출력에서 들어온 신호가 입력으로 돌아가지 않도록 우회시켜 죽여버려야 하는 Isolation 격리 포트

 

 

http://www.rfdh.com/

  - Isolator는 전력의 방향이 회전성을 가진 3포트 소자, Circulator를 통해 구현 가능

 

3. Circulator(서큘레이터)

 - Isolator를 구현하기 위한 핵심소자 3port circulator의 동작

  - 어떤 포트에서 전력이 입력되면, 왼쪽 혹은 오른쪽 포트 중 어느 한쪽 포트에만 전력이 전달되고 나머지 포트는 전력이 전달되지 않음

 

4. 차이점과 활용

 

 아이솔레이터

 서큘레이터

 포트 수

 2포트 소자

 3포트 소자, 그 이상도 가능

 특성

 진행파만 통과

 반사파는 통과시키지 않음

 방향성이 있는 순환 회로

 

 송신기와 안테나 사이의 정합용

 송수신용 안테나를 공유하는 경우

 port 1: 송신기

 port 2: 안테나

 port 3: 수신기 연결

 

 

<참조>

http://www.rfdh.com/

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