KR20010076749A - Wide-band ferrite electromagnetic wave absorber - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광대역 페라이트 전파흡수체에 관한 것이며, 특히 페라이트 자성체로 구성되는 전파흡수체의 광대역화에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wideband ferrite radio wave absorber, and more particularly, to widening of a radio wave absorber composed of a ferrite magnetic material.
광대역 페라이트 전파흡수체는 전자기기의 전자파방해시험, 안테나 특성시험 등에 이용되는 전파암실이나 건물, 교량 등의 건축물 또는 구조물로부터의 전파반사에 의한 TV와 레이더의 장해방지를 위하여 설치되는 벽재 등으로 널리 이용되는 것이다.Wide band ferrite absorber is widely used as a wall material for preventing interference of TV and radar by radio wave reflection from buildings or structures such as radio darkrooms, buildings, bridges, etc. Will be.
종래 자성체인 소결 페라이트로 구성된 전파흡수체는 5 - 8 mm 정도의 얇은 두께로 예를 들면 30 MHz 정도의 저주파수의 전자파도 흡수하는 뛰어난 특성을 가지고 있으므로 소결 페라이트 자성체를 이용한 전파흡수체는 전자기기로부터의 방사전파를 측정하기 위한 전파암실이나 건물에 의한 전파의 반사를 방지하기 위한 벽재로서 널리 사용되고 있다.A radio wave absorber composed of sintered ferrite, which is a conventional magnetic material, has an excellent characteristic of absorbing electromagnetic waves of low frequency such as about 30 MHz with a thin thickness of about 5-8 mm, so that the radio wave absorber using a sintered ferrite magnetic material radiates from electronic devices. It is widely used as a wall material for preventing reflection of radio waves by radio dark rooms for measuring radio waves and buildings.
한편, 자성체층으로 된 전파흡수체를 광대역화 하는 기술로서, 예를 들면 타일상의 페라이트 자성체를 공기층으로 뛰워서(실제로는 발포 폴리우레탄판을 이용하여 전파반사판으로부터 뛰워서) 배치하는 기술이 제안되어 있다. 이 기술의 예를 들면, 높이(타일 설치면과 수직 방향의 두께) 7 mm 의 NiZn 계 페라이트 타일을 반사판으로부터 10 mm 의 공기층을 개재시켜 즉 전체의 높이를 반사판으로부터 17 mm로 하여 배치하면 300 MHz - 800 MHz 의 전파에 대하여 반사감쇠량 20 dB 이하의 전파흡수체가 얻어지게 된다.On the other hand, as a technique for widening a radio wave absorber made of a magnetic layer, for example, a technique has been proposed in which a tile-like ferrite magnetic body is jumped into the air layer (actually from a radio wave reflector using a foamed polyurethane plate) and arranged. . As an example of this technique, a NiZn-based ferrite tile with a height of 7 mm in height (thickness perpendicular to the tile mounting surface) is placed at a height of 17 mm from the reflector via a 10 mm air layer, which is 300 MHz. For an 800 MHz radio wave absorber with less than 20 dB of reflection attenuation is obtained.
일반적으로 전파흡수체의 표면에서 전파의 반사계수를 S 라고 하면, 전파흡수체의 전력흡수계수 αΡ는 식(1)과 같이 표시된다.In general, when the reflection coefficient of the radio wave is S on the surface of the radio wave absorber, the power absorption coefficient α Ρ of the radio wave absorber is expressed as in Equation (1).
(1) (One)
따라서, |S|가 작을수록 특성이 좋은 전파흡수체라고 할 수 있으며, 일반적으로 전파흡수체 특성평가의 한 척도로Therefore, the smaller the | S |, the better the characteristics of the radio absorber.
|S| ≤ 0.1 (2)| S | ≤ 0.1 (2)
즉, 반사감쇠량(-20 log S)을 20 dB 이하, 흡수계수 ≥ 0.99를 채용하고 있다.That is, the reflection attenuation amount (-20 log S) is 20 dB or less and the absorption coefficient ≥ 0.99 is adopted.
가장 기본적인 페라이트 전파흡수체는 도 39에 도시한 바와 같이 반사판(M)위에 타일상의 페라이트 자성체(F)를 부착한 구조로 되어 있으며, 상기 구조를 가진 전파흡수체의 흡수 특성은 도 40과 같이 된다.As shown in Fig. 39, the most basic ferrite wave absorber has a structure in which a tile-like ferrite magnetic body F is attached to the reflecting plate M. The absorption characteristics of the wave absorber having the above structure are as shown in Fig. 40.
도 40에서 횡축은 주파수(f)를, 종축은 반사계수|S|를 나타내며, 도 40에서 |S| = 0.1 로 되는 하한 및 상한주파수를 각각 fL및 fH로 하면, 도면에서 알 수 있는 바와 같이 |S| = 0.1 을 만족하는 주파수 대역폭(B)은 식(3)으로 표시된다.In Figure 40, the axis of abscissas is frequency f, and the axis of ordinates is reflection coefficient | S |. If the lower limit and the upper limit frequencies of = 0.1 are f L and f H , respectively, as can be seen from the | S | The frequency bandwidth B that satisfies = 0.1 is represented by equation (3).
B = fH- fL(3)B = f H -f L (3)
이 대여폭(B)에 대하여 이미 많은 연구가 되어 있으며, 예를 들면 (A)하한주파수(fL)을 30 MHz 가 되도록 하는 경우에 이용되는 패라이트는 모두 소결형으로 NiZn 계나 MnZn 계의 것으로서, 이와 같이 하면 일반적으로 상한주파수(fH)는 300 MHz - 400 MHz 로 된다.A lot of research has already been carried out on the rental width (B). For example, (A) The lower limit frequency (f L ) used to make 30 MHz is all sintered type NiZn or MnZn. In this way, the upper limit frequency f H is generally 300 MHz-400 MHz.
(B)하한주파수(fL)를 90 MHz 가 되도록 하는 경우에 이용되는 페라이트는 모두 소결형으로 NiZn 계나 MnZn 계의 것으로서, 이와 같이 하면 일반적으로 상한주파수(fH)는 300 MHz - 400 MHz 로 된다.(B) The ferrites used when the lower limit frequency (f L ) is 90 MHz are all sintered and of NiZn or MnZn type. In this case, the upper limit frequency (f H ) is generally 300 MHz to 400 MHz. do.
하나의 응용으로서, 전파흡수체를 상기한 전자기기로부터의 방사전파를 측정하기 위한 전파암실의 벽재에 적용하는 경우는 fL= 30 MHz 이며, 또 fH는 최근 fH= 1000 MHz 인 것이 요구되므로 상기(A)의 경우 상한 주파수(fH)가 낮아 불충분 하고, (B)의 경우 역시 상한 주파수(fH)가 낮아 불충분하다. 또 건물로부터의 TV 전파의 반사를 방지하기 위한 벽재의 경우에 일본에서는 fL= 90 MHz, fH= 800 MHz 가 요구되고 있어 (B)의 전파흡수체 역시 특성이 불충분하다.As an application, when applying the radio wave absorber to the wall material of the radio dark room for measuring the radio wave from the above-mentioned electronic equipment, f L = 30 MHz, and f H is required to be recently f H = 1000 MHz. In the case of (A), the upper limit frequency f H is low and insufficient. In the case of (B), the upper limit frequency f H is also insufficient. In addition, f L = 90 MHz and f H = 800 MHz are required in Japan in the case of wall materials for preventing reflection of TV radio waves from buildings, and the radio absorber of (B) also has insufficient characteristics.
그래서 전파흡수체를 개량하고자 하는 다양한 시도가 제안되어 왔으며, 소결 페라이트만으로 구성되는 최근의 전파흡수체의 광대역화의 예로 반사판위에 페라이트를 격자상으로 배치한 전파흡수체가 미국특허 제 5,276,448 호로 본 발명자의 일부에 의하여 제안되었으며, 상기 격자형 전파흡수체는 fL= 30 MHz, fH= 800 MHz 가 얻어진다.Therefore, various attempts have been made to improve the radio wave absorber, and as an example of the recent widening of the radio wave absorber composed only of sintered ferrite, a radio wave absorber in which a ferrite is disposed in a lattice form on a reflector is disclosed in US Patent No. 5,276,448. The lattice wave absorber is obtained by f L = 30 MHz, f H = 800 MHz.
또한 소결페라이트만으로 구성되는 전파흡수체의 광대역화의 예로 반사판위에 타일상 페라이트 자성체를 배치하고, 상기 타일상 페라이트 자성체위에 일정 간격으로 격자상으로 반복하여 배치되는 동일 두께의 페라이트 자성체를 중첩시켜서 상기 페라이트 자성체에 높이 방향을 따라 슬로트를 형성한 전파흡수체가 특허 제 144802 호로 본 발명자에 의하여 제안되었으며, 상기 전파흡수체는 fL= 30 MHz, fH= 1000 MHz 가 얻어진다.In addition, as an example of widening of a radio wave absorber composed of only sintered ferrite, a tile-like ferrite magnetic material is disposed on a reflecting plate, and a ferrite magnetic material of the same thickness that is repeatedly arranged in a lattice form at regular intervals on the tile-like ferrite magnetic material is overlapped with the ferrite magnetic material. A radio wave absorber in which slots are formed along a height direction at the height thereof is proposed by the present inventors in Patent No. 144802, which obtains f L = 30 MHz and f H = 1000 MHz.
그러나 상기한 전파흡수체는 구조 일부의 페라이트의 두께를 비교적 얇게 제작하고 또한 슬로트의 폭 및 두께도 작게 제작하여야 하는 경우가 있어서 실제 제조시 전체 구조를 일체로 성형할 경우 금형에 재료를 주입할 때에 재료 흐름의 불량, 성형품의 금형이탈 불량, 성형압력의 불균일 등으로 인하여 소결시에 변형하거나 깨어짐이 발생하기 쉽고, 제조 조건 설정의 곤란 등으로 제조비가 상승하게 되며, 특히 최근에는 EMI(Electromagnetic Immunity)에 대한 관심이 높아지면서 전파흡수체도 광대역화가 요망되고 있으며, 앞으로 전자기기에 이용될 주파수는 보다 높은 주파수가 될 것이므로 상기한 fH는 필연적으로 높아질 것이다.However, the above-mentioned radio wave absorber may have to be made relatively thin in the thickness of the ferrite of a part of the structure, and also the width and thickness of the slot may be made small. It is easy to deform or break during sintering due to poor material flow, bad mold release of molded products, uneven molding pressure, etc., and the manufacturing cost increases due to difficulty in setting manufacturing conditions. Especially, in recent years, EMI (Electromagnetic Immunity) As interest in the radio wave absorber is required to widen, and the frequency to be used in future electronic devices will be higher frequency, the above f H will necessarily be higher.
본 발명은 상기한 실정을 감안하여, 전파흡수체의 광대역화 요망에 부응하고, 제조 조건의 설정이 양호하여 보다 경제적으로 제조할 수 있는 광대역 페라이트 전파흡수체를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a broadband ferrite radio wave absorber which can be manufactured more economically in accordance with the demand for widening of the radio wave absorber and having good setting of manufacturing conditions.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 반사판위에 타일상 페라이트 자성체를 배치하고, 상기 타일상 페라이트 자성체위에 일정 간격의 종횡으로 4각 테이퍼 기둥형 돌기, 十자 테이퍼 기둥형 돌기 또는 원기둥형 돌기를 가진 페라이트 자성체를 배치하여서 된 것이다.In order to achieve the above object, the present invention is a tile-like ferrite magnetic material is disposed on the reflecting plate, and the quadrilateral tapered column projection, cross-shaped tapered pillar projection or cylindrical projection on the tile-like ferrite magnetic material in a longitudinal interval at a predetermined interval. It is made by placing ferrite magnetic material.
본 발명은 반사판위에 전기 정수가 다른 돌기형 흡수층을 수직으로 연속하여 배치한 전파흡수체에 관계되는 것으로서, 전기 정수를 변화시키는 수단으로서는 돌기의 형상 변화에 의하여 돌기를 들여다 보는 등가 투자율 및 등가 유전율을 요구되는 설정치로 제어하는 것이다. 즉 돌기의 간격, 높이 및 폭을 조절하므로서 그층의 등가 투자율 및 등가 유전율을 변화시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a radio wave absorber in which projection-type absorbing layers having different electrical constants are arranged vertically and continuously on a reflecting plate. As means for changing the electrical constants, an equivalent permeability and an equivalent permittivity for looking at the projections by the shape change of the projections are required. Is controlled by the set value. In other words, by adjusting the spacing, height and width of the projections it is possible to change the equivalent permeability and equivalent permittivity of the layer.
특히 페라이트 자성체는 돌기를 일정 간격의 종횡으로 형성하므로서 성형성이 양호하고 제조가 용이하게 되며, 페라이트 자성체로서는 NiZn 계나 MnZn 계 등의 것을 사용할 수 있으며, 소결형이 바람직하다.In particular, the ferrite magnetic body is formed by forming projections vertically and horizontally at regular intervals, so that the moldability is good and easy to manufacture. The ferrite magnetic body can be a NiZn-based or MnZn-based or the like, and a sintered type is preferable.
도 1은 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 1 실시예의 사시도1 is a perspective view of a first embodiment of a radio wave absorber according to the present invention
도 2는 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 1 실시예의 평면도2 is a plan view of a first embodiment of a radio wave absorber according to the present invention;
도 3은 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 1 실시예의 측면도3 is a side view of a first embodiment of a radio wave absorber according to the present invention;
도 4는 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 1 실시예의 제 2 층의 합성용량 단위구조도Figure 4 is a unit structure diagram of the synthetic capacity of the second layer of the first embodiment of the electromagnetic wave absorber according to the present invention
도 5는 도 4의 합성용량 모델도5 is a synthetic capacity model of FIG.
도 6은 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 1 실시예의 제 2 층의 합성인덕턴스 단위구조도6 is a diagram illustrating a unitary composite inductance unit structure of a second layer of a first embodiment of a radio wave absorber according to the present invention;
도 7은 도 6의 합성인덕턴스 모델도7 is a synthetic inductance model of FIG.
도 8은 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 1 실시예의 제 3 층의 합성용량 단위구조Figure 8 is a unit capacitance structure of the third layer of the first embodiment of the electromagnetic wave absorber according to the present invention
도 9는 도 8의 합성용량 모델도9 is a synthetic capacity model of FIG. 8
도 10은 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 1 실시예의 제 3 층의 합성인덕턴스 단위구조도10 is a diagram illustrating a unitary composite inductance unit structure of a third layer of a first embodiment of a radio wave absorber according to the present invention;
도 11은 도 10의 합성인덕턴스 모델도FIG. 11 is a diagram of the composite inductance model of FIG. 10.
도 12 및 도 13은 본 발명에 의한 제 1 실시예의 흡수특성도12 and 13 are absorption characteristics of the first embodiment according to the present invention.
도 14는 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 2 실시예의 사시도14 is a perspective view of a second embodiment of a radio wave absorber according to the present invention;
도 15는 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 2 실시예의 평면도15 is a plan view of a second embodiment of a radio wave absorber according to the present invention;
도 16은 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 2 실시예의 측면도16 is a side view of a second embodiment of a radio wave absorber according to the present invention;
도 17은 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 2 실시예의 제 2 층의 합성용량 단위구조도Fig. 17 is a unit structure diagram of the combined capacitance of the second layer of the second embodiment of the electromagnetic wave absorber according to the present invention.
도 18은 도 17의 합성용량 모델도18 is a synthetic capacity model diagram of FIG. 17.
도 19는 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 2 층의 합성인덕턴스 단위구조도19 is a diagram illustrating a unit structure of synthetic inductance of a second layer of a radio wave absorber according to the present invention.
도 20은 도 19의 합성인덕턴스 모델도20 is a diagram of the composite inductance model of FIG. 19.
도 21은 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 2 실시예의 제 3 층의 합성용량 단위구조21 is a unit capacitance structure of a third layer of a second embodiment of a radio wave absorber according to the present invention;
도 22는 도 21의 합성용량 모델도22 is a synthetic capacity model diagram of FIG. 21.
도 23은 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 2 실시예의 제 3 층의 합성인덕턴스 단위구조도Fig. 23 is a diagram showing the unitary inductance unit structure of the third layer of the second embodiment of the electromagnetic wave absorber according to the present invention.
도 24는 도 23의 합성인덕턴스 모델도24 is a diagram of the composite inductance model of FIG. 23.
도 25 및 도 26은 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 2 실시예의 흡수특성도25 and 26 are absorption characteristic diagrams of a second embodiment of a radio wave absorber according to the present invention;
도 27은 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 3 실시예의 사시도27 is a perspective view of a third embodiment of a radio wave absorber according to the present invention;
도 28는 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 3 실시예의 평면도28 is a plan view of a third embodiment of a radio wave absorber according to the present invention;
도 29는 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 3 실시예의 측면도29 is a side view of a third embodiment of a radio wave absorber according to the present invention;
도 30은 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 3 실시예의 제 2 층의 합성용량 단위구조도30 is a unit structure diagram of the combined capacitance of a second layer of a third embodiment of a radio wave absorber according to the present invention;
도 31은 도 30의 합성용량 모델도31 is a synthetic capacity model of FIG. 30
도 32은 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 3 실시예의 제 2 층의 합성인덕턴스 단위구조도32 is a diagram showing a unitary composite inductance unit structure of the second layer of the third embodiment of the electromagnetic wave absorber according to the present invention;
도 33은 도 32의 합성인덕턴스 모델도33 is a diagram of the composite inductance model of FIG. 32.
도 34는 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 3 실시예의 흡수특성도34 is an absorption characteristic diagram of a third embodiment of a radio wave absorber according to the present invention;
도 35는 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 4 실시예의 사시도35 is a perspective view of a fourth embodiment of a radio wave absorber according to the present invention;
도 36은 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 4 실시예의 평면도36 is a plan view of a fourth embodiment of a radio wave absorber according to the present invention;
도 37은 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 4 실시예의 측면도37 is a side view of a fourth embodiment of a radio wave absorber according to the present invention;
도 38는 본 발명에 의한 전파흡수체의 제 4 실시예의 흡수특성도38 is an absorption characteristic diagram of a fourth embodiment of a radio wave absorber according to the present invention;
도 39는 기본적인 타일상 페라이트 전파흡수체의 측면도39 is a side view of a basic tiled ferrite wave absorber
도 40은 기본적인 타일상 페라이트 전파흡수체의 흡수특성도40 is an absorption characteristic diagram of a basic tile-like ferrite wave absorber
<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명><Description of the code used in the main part of the drawing>
M: 반사판 F: 페라이트 자성체 Cu: 전파흡수체 층의 단위구조M: Reflector F: Ferrite Magnetic Cu: Unit Structure of Electromagnetic Wave Absorber Layer
a: 돌기의 간격 d: 돌기의 밑면 폭 d': 돌기의 직경a: thickness of protrusion d: bottom width of protrusion d ': diameter of protrusion
b: 돌기의 상면폭 b': 절두원추상 돌기의 밑면 직경b: Top width of protrusion b ': Bottom diameter of frustoconical projection
b'b': 절두원추상 돌기의 상면 직경 h1,h2,h3: 전파흡수체 각층의 높이b'b ': diameter of the top surface of the frustoconical projections h 1 , h 2 , h 3 : height of each layer of radio wave absorber
본 발명에서 M은 반사판, F는 페라이트 자성체, Cu는 전파흡수층을 구성하는 단위구조를 나타내며, 본 발명의 전파흡수층은 상기 단위구조(Cu)를 서로 접촉한 상태로 소요면적이 되도록 동일 평면상에 나란히 배치하여 구성한다. 그리고 전파흡수체의 흡수특성은 주지된 스트립선로(특허 제 144802 호의 도면 제 31a 도 및 제 31b 도 참조)를 이용하여 TEM파에 의한 측정으로 평가한 것이다.In the present invention, M is a reflector plate, F is a ferrite magnetic material, Cu represents a unit structure constituting the radio wave absorption layer, the radio wave absorption layer of the present invention is in the same plane so that the required area in contact with the unit structure (Cu) in contact with each other Arrange them side by side. The absorption characteristics of the radio wave absorber are evaluated by measurement by TEM wave using a known strip line (see FIGS. 31A and 31B of Patent No. 144802).
실시예 1Example 1
본 발명의 제 1 실시예는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 반사판(M)위에 제 1 층인 타일상 페라이트 자성체를 배치하고, 그 위에 제 2 층인 사각 테이퍼 기둥형 돌기상 페라이트 자성체를 동일 간격(a)의 종횡으로 배치하며, 제 2 층위에 제 3 층인 제 2 층의 상단과 동일한 폭(b)을 가진 4각 기둥형 돌기상 페라이트 자성체를 배치하여 제 1층인 타일상 페라이트 자성체의 높이(h1), 제 2 층인 사각 테이퍼 기둥형 돌기상 페라이트 자성체의 밑면과 상면의 폭(d)(b)과 높이(h2) 및 제 3 층인 4각 기둥형 돌기상 페라이트 자성체의 높이(h3)를 조절하여 등가 투자율 및 등가 유전율을 변화시킬 수 있도록 한 것이다.In the first embodiment of the present invention, as shown in Figs. 1 to 3, the tile-like ferrite magnetic material, which is the first layer, is disposed on the reflector plate M, and the square tapered pillar-like protrusion ferrite magnetic material, which is the second layer, is the same. The height of the tile-like ferrite magnetic material, which is the first layer, is arranged in the longitudinal and horizontal intervals of the gap a, and the quadrangular columnar protrusion ferrite magnetic material having the same width (b) as the top of the second layer, which is the third layer, is disposed on the second layer. (h 1 ), the width (d) (b) and height (h 2 ) of the bottom and top surfaces of the square tapered pillar-like ferrite magnetic body, which is the second layer, and the height (h) of the quadrilateral pillar-shaped ferrite magnetic material, which is the third layer 3 ), the equivalent permeability and equivalent permittivity can be changed by adjusting.
본 제 1 실시예의 제조에는 제 1 층 내지 제 3 층을 일체로 성형하여 제작하였으나 도면에서는 구분하기 용이하도록 제 1 층 내지 제 3 층을 분리하여 도시하고(후술하는 실시예도 동일함), 또한 페라이트 자성체(F)는 설명을 용이하게 하기 위하여 단위구조(Cu)를 도 1의 가상선으로 도시하며, 그 구조의 상세는 제 2 층을 도 4 및 도 6에, 3층은 도 8 및 도 10에 도시하였다.In the manufacture of the first embodiment, the first to third layers were integrally molded, but in the drawings, the first to third layers are separately shown so as to be easily distinguished (the embodiments described later are the same), and also ferrite In order to facilitate the explanation, the magnetic material F shows the unit structure Cu as an imaginary line of FIG. 1, and the details of the structure are shown in FIGS. 4 and 6 as the second layer, and FIGS. 8 and 10 as the third layer. Shown in
본 제 1 실시에서 사용한 페라이트 자성체(F)는 모두 NiZn 계 소결페라이트며, 그 비유전율 εγ= 14, 비투자율μγ= 2500 이다. 제 1 층의 높이(h1)는 6.3 mm이고, 제 2 층의 돌기 사이의 간격(a)은 20 mm, 밑면과 상면의 폭(d)(b)을 각 17 mm 및 7.4 mm, 높이(h2)는 20 mm 이며, 제 3 층의 폭(b)은 제 2 층과 동일하고 높이(h3)는 4.6 mm 로 제조한 것이다.The ferrite magnetic bodies F used in the first embodiment are all NiZn-based sintered ferrites, and have a relative dielectric constant ε γ = 14 and a specific permeability μ γ = 2500. The height h 1 of the first layer is 6.3 mm, the spacing a between the protrusions of the second layer is 20 mm, the width d of the bottom and top surfaces d b is 17 mm and 7.4 mm, respectively, h 2 ) is 20 mm, the width b of the third layer is the same as the second layer and the height h 3 is 4.6 mm.
본 제 1 실시예의 제 1 층은 타일상 페라이트로 형성되어 있으므로 등가 유전율(εff)은Since the first layer of the first embodiment is formed of tile-like ferrite, the equivalent dielectric constant ε ff is
εff= εγ(4)ε ff = ε γ (4)
이고, 등가 투자율(μeff)은 아래와 같다.The equivalent permeability (μ eff ) is
μeff= μγ(5)μ eff = μ γ (5)
제 2 층의 단위구조(Cu)는 등가 재료 정수 계산 모델을 이용하여 도 4 및 도 6에 도시된 합성용량 및 합성인덕턴스 단위구조도를 만들 수 있으며, 제 2 층은 상면으로 갈수록 폭만 감소될 뿐 단면구조는 동일하므로 그 높이를 30개 이상의 단면층으로 등분한 대한 변수(n)와 임의의 두께(Δt)를 도입하여서 등가 유전율(εff) 및 등가 투자율(μeff)은 도 9 및 도 11의 합성용량 및 합성인덕턴스 모델도에 의하여 아래 식과 같이 구할수 있다.The unit structure (Cu) of the second layer can be made using the equivalent material constant calculation model to form the composite capacity and the composite inductance unit structure shown in Figs. 4 and 6, the second layer is only the width is reduced to the top surface Since the structure is the same, the equivalent permittivity (ε ff ) and the equivalent permeability (μ eff ) are obtained by introducing a variable (n) and an arbitrary thickness (Δt) for dividing the height into 30 or more cross-sectional layers. The synthetic capacity and the synthetic inductance model can be obtained as follows.
(6) (6)
(7) (7)
제 3 층은 4각 기둥형이므로 도 8 내지 도 11에 도시된 합성용량 및 합성인덕턴스 단위구조도와 모델도를 만들 수 있으며 등가 유전율(εff) 및 등가 투자율(μeff)은 아래 식과 같이 구할 수 있다.Since the third layer is a quadrangular column, the unit capacity diagram and the unit diagram of the combined capacitance and the inductance shown in FIGS. 8 to 11 can be made. The equivalent permittivity (ε ff ) and the equivalent permeability (μ eff ) can be obtained as follows. have.
(8) (8)
(9) (9)
상기한 구조의 전파흡수체의 전파흡수 특성은 제 3 층의 표면으로부터 반사판 방향으로 수직 입사한 전파에 대하여 도 12와 같은 특성이 얻어졌으며, 20 dB 이상의 전파흡수능을 가지는 주파수 대역은 30 MHz - 12 GHz가 얻어졌다.The radio wave absorption characteristics of the radio wave absorber having the above-described structure were obtained as shown in FIG. 12 with respect to the radio wave vertically incident from the surface of the third layer in the direction of the reflector, and the frequency band having a radio wave absorption capacity of 20 dB or more was 30 MHz-12 GHz. Was obtained.
또한 본 제 1 실시예에서 상기한 구조의 것을 돌기 사이의 간격(a)은 20 mm, 제 2 층의 밑면과 상면의 폭(d)(b)은 각 17.8 mm 및 8.8 mm, 각층의 높이(h1)(h2)(h3)는 각6.4 mm, 21 mm, 4.3 mm로 변경 제조하여 도 13과 같은 특성이 얻어졌으며, 20 dB 이상의 전파흡수능을 가지는 주파수 대역은 30 MHz - 20 GHz가 얻어졌다.In the first embodiment, the distance a between the protrusions of the above structure is 20 mm, and the width d of the bottom and top surfaces of the second layer is 17.8 mm and 8.8 mm, respectively, and the height of each layer ( h 1 ) (h 2 ) (h 3 ) is manufactured by changing to 6.4 mm, 21 mm, and 4.3 mm, respectively, to obtain the characteristics as shown in FIG. 13, and the frequency band having a radio absorption capacity of 20 dB or more is 30 MHz-20 GHz. Obtained.
상기한 제 1 실시예에서 제 3층은 4각 기둥형으로 형성하였으나 4각 테이퍼 기둥형으로 형성할 수도 있는 것이다.In the first embodiment described above, the third layer is formed in a quadrangular pillar shape, but may be formed in a quadrangular tapered pillar shape.
실시예 2Example 2
본 발명의 제 2 실시예는 도 14 내지 도 16에 도시한 바와 같이 반사판(M)위에 제 1 층인 타일상 페라이트 자성체를 배치하고, 그 위에 제 2 층인 十자 테이퍼 기둥형 돌기상 페라이트 자성체를 동일 간격(a)의 종횡으로 배치하며, 제 2 층위에 제 3 층인 제 2 층의 상면과 동일한 폭(dd)과 두께(bb)를 가진 十자 기둥형 돌기상 페라이트 자성체를 배치하여 제 1층인 타일상 페라이트 자성체의 높이(h1), 제 2 층인 十자 테이퍼 기둥형 돌기의 밑면과 상면의 폭(d)(dd) 및 밑면과 상면의 두께(b)(bb)와 높이(h2), 제 3 층인 十자 기둥형 돌기의 높이(h3)를 조절하여 등가 투자율 및 등가 유전율을 변화시킬 수 있도록 한 것이다.According to the second embodiment of the present invention, as shown in Figs. 14 to 16, the tile-like ferrite magnetic material, which is the first layer, is disposed on the reflecting plate M, and the cross-shaped tapered pillar-like ferrite magnetic material, which is the second layer, is the same. Arranged longitudinally and laterally in the interval (a), and having a cross-shaped columnar protrusion ferrite magnetic material having the same width (dd) and thickness (bb) as the upper surface of the second layer, which is the third layer, on the second layer, The height (h 1 ) of the daily ferrite magnetic material, the width (d) (dd) of the bottom and top surfaces of the cross tapered pillar protrusion, the second layer, and the thickness (b) (bb) and height (h 2 ) of the bottom and top surfaces, The height (h 3 ) of the third pillar of the cross-shaped projection is adjusted to change the equivalent permeability and the equivalent permittivity.
본 제 2 실시예에서 사용한 페라이트 자성체(F)는 모두 NiZn 계 소결페라이트이며, 그 비유전율εγ= 14, 비투자율μγ= 2500 이다. 제 1 층의 높이(h1)는 7.5 mm 이고, 제 2 층의 돌기 사이의 간격(a)은 20 mm, 밑면의 폭(d)과 두께(b)는 각 18 mm 및 15 mm, 상면의 폭(dd)과 돌기의 두께(bb)는 각 10 mm 및 7 mm, 높이(h2)는21 mm 이며, 제 3 층의 높이(h3)는 5 mm 로 제조한 것이다.The ferrite magnetic bodies F used in the second embodiment are all NiZn-based sintered ferrites, and have a relative dielectric constant? Γ = 14 and a specific permeability μ γ = 2500. The height h 1 of the first layer is 7.5 mm, the distance a between the protrusions of the second layer is 20 mm, the width d and the thickness b of the bottom 18 mm and 15 mm, respectively, The width dd and the thickness bb of the projections are 10 mm and 7 mm, the height h 2 is 21 mm, and the height h 3 of the third layer is 5 mm.
본 제 2 실시예의 제 1 층은 타일상이므로 그 등가 유전율(εff) 및 등가 투자율(μeff)은 제 1 실시예인 식(4)(5)와 동일하다.Since the first layer of the second embodiment is in the form of a tile, its equivalent permittivity (ε ff ) and equivalent permeability (μ eff ) are the same as Equation (4) (5) which is the first embodiment.
제 2 층의 단위구조(Cu)는 등가 재료 정수 계산 모델을 이용하여 도 17 및 도 19에 도시된 합성용량 및 합성인덕턴스 단위구조도를 만들 수 있으며, 상기 합성용량 및 합성인덕스턴스 단위구조도의 기본원리는 제 1 실시예와 동일하고 다만 제 2 층 및 3 층 돌기의 두께(b)(bb)가 변수로 추가되는 것이다.Unit structure (Cu) of the second layer can be made of the synthetic capacity and synthetic inductance unit structure diagram shown in Figs. 17 and 19 using the equivalent material constant calculation model, the basic principle of the synthetic capacity and synthetic inductance unit structure diagram Is the same as the first embodiment except that the thickness (b) (bb) of the second and third layer protrusions is added as a variable.
제 2 층의 등가 유전율(εff) 및 등가 투자율(μeff)은 도 18 및 도 20의 합성용량 및 합성인덕턴스 모델도에 의하여 아래 식과 같이 구할수 있다.The equivalent permittivity ε ff and equivalent permeability μ eff of the second layer can be obtained as shown in the following equations based on the synthetic capacitance and synthetic inductance model diagrams of FIGS. 18 and 20.
(10) 10
(11) (11)
제 3 층은 十자 기둥형 돌기이므로 도 21 내지 도 24에 도시된 합성용량 및 합성인덕턴스 단위구조도와 모델도를 만들 수 있으며, 등가 유전율(εff) 및 등가 투자율(μeff)은 아래 식과 같이 구할 수 있다.Since the third layer is a cross-shaped protrusion, it is possible to make a unit structure diagram and a model diagram of the combined capacitance and the combined inductance shown in FIGS. 21 to 24. The equivalent permittivity (ε ff ) and the equivalent permeability (μ eff ) are as follows. You can get it.
(12) (12)
(13) (13)
상기한 구조의 전파흡수체의 전파흡수 특성은 제 3 층의 표면으로부터 반사판 방향으로 수직 입사한 전파에 대하여 도 25와 같은 특성이 얻어졌으며, 20 dB 이상의 전파흡수능을 가지는 주파수 대역은 30 MHz - 11 GHz가 얻어졌다.The radio wave absorption characteristics of the radio wave absorber having the above-described structure were obtained as shown in FIG. 25 with respect to radio waves vertically incident from the surface of the third layer in the direction of the reflector, and the frequency band having a radio wave absorption capacity of 20 dB or more was 30 MHz-11 GHz Was obtained.
또한 본 제 2 실시예에서 상기한 구조의 것을 돌기 사이의 간격(a)은 20 mm, 제 2 층의 d와 b는 각 19 mm 및 12.4 mm, dd와 bb는 각 8.3 mm 및 5.3 mm, h1, h2, h3는 각 6.4 mm, 18 mm, 4.2 mm로 변경 제조하여 도 26과 같은 특성이 얻어졌으며, 20 dB 이상의 전파흡수능을 가지는 주파수 대역은 30 MHz - 20 GHz가 얻어졌다.In the second embodiment, the distance a between the protrusions of the above structure is 20 mm, d and b of the second layer are 19 mm and 12.4 mm, respectively, and dd and bb are 8.3 mm and 5.3 mm, respectively. 1 , h 2 , and h 3 were changed to 6.4 mm, 18 mm, and 4.2 mm, respectively, to obtain characteristics as shown in FIG. 26, and a frequency band having a radio wave absorption capacity of 20 dB or more was obtained at 30 MHz-20 GHz.
실시예 3Example 3
본 발명의 제 3 실시예는 도 27 내지 도 29에 도시한 바와 같이 반사판(M)위에 제 1 층인 타일상 페라이트 자성체를 배치하고, 그 위에 원기둥형 돌기상 페라이트 자성체를 동일 간격(a)의 종횡으로 배치하며, 제 2 층위에 절단 원추 기둥형 돌기상 페라이트 자성체를 배치하여 제 1층인 타일상 페라이트의 높이(h1), 제 2 층인 원기둥형 돌기의 직경(d') 및 높이(h2), 제 3 층인 절단 원추 기둥형 돌기의 밑면과 상면의 직경(b'), (b'b')을 조절하여 등가 투자율 및 등가 유전율을 변화시킬 수 있도록 한 것이다.According to the third embodiment of the present invention, as shown in Figs. 27 to 29, the tile-like ferrite magnetic material, which is the first layer, is disposed on the reflecting plate M, and the cylindrical protrusion-like ferrite magnetic material is vertically transversely spaced thereon. And arranging the cutting cone columnar projection ferrite magnetic material on the second layer so that the height (h 1 ) of the tile-like ferrite as the first layer, the diameter (d ') and the height (h 2 ) of the cylindrical projection ( second ) In other words, the diameters (b ') and (b'b') of the bottom and top surfaces of the cutting cone column protrusion, which is the third layer, are adjusted to change the equivalent permeability and the equivalent permittivity.
본 제 3 실시예에서 사용한 페라이트 자성체(F)는 모두 NiZn 계 소결페라이트이며, 그 비유전율εγ= 14, 비투자율μγ= 2500 이다. 제 1 층의 높이(h1)는 6.8 mm이고, 제 2 층의 돌기 사이의 간격(a)은 20 mm, 원기둥의 직경(d')은 8 mm 이며, 높이(h2)는 15 mm 이며, 제 3 층인 절단 원추 기둥의 밑면과 상면의 직경(b')(b'b')은 4.5 mm 및 2.7 mm, 높이(h3)는 27.8 mm 로 제조한 것이다.The ferrite magnetic bodies (F) used in the third embodiment are all NiZn-based sintered ferrites and have a relative dielectric constant epsilon γ = 14 and a specific permeability μ γ = 2500. The height h 1 of the first layer is 6.8 mm, the spacing a between the protrusions of the second layer is 20 mm, the diameter d 'of the cylinder is 8 mm, and the height h 2 is 15 mm. The diameters b '(b'b') of the bottom and top surfaces of the cutting cone column, the third layer, are 4.5 mm and 2.7 mm, and the height h 3 is 27.8 mm.
본 제 3 실시예의 제 1 층은 타일상이므로 등가 유전율(εff) 및 등가 투자율(μeff)은 제 1 실시예인 식(4)(5)와 동일하다.Since the first layer of the third embodiment is tile-like, the equivalent permittivity ε ff and the equivalent permeability μ eff are the same as in the formula (4) (5) of the first embodiment.
제 2 층의 단위구조(Cu)는 등가 재료 정수 계산 모델을 이용하여 도 30 및 도 32에 도시된 합성용량 및 합성인덕턴스 단위구조도를 만들 수 있으며, 도 31 및 도 33의 합성용량 및 합성인덕턴스 모델도에 의하여 등가 유전율(εff) 및 등가 투자율(μeff)은 아래 식과 같이 구할수 있다.Unit structure (Cu) of the second layer can be made using the equivalent material constant calculation model synthesized capacity and synthetic inductance unit structure shown in Figs. 30 and 32, the composite capacity and synthetic inductance model of Figs. The equivalent permittivity (ε ff ) and equivalent permeability (μ eff ) can be obtained by the following equation.
(14) (14)
(15) (15)
제 3 층은 절단 원추 기둥이므로 제 1 실시예의 제 2 층과 같이 그 높이(h3)를 임의의 수개층(n)으로 등분하여 적층 상태로 해석하고, 또한 상기 제 2 층인 원기둥형과 근사한 해석으로 계산하며, 그 등가 유전율(εff) 및 등가 투자율(μeff)은 아래 식과 같이 구할 수 있다.Since the third layer is a cutting cone column, like the second layer of the first embodiment, the height h 3 is divided into any number of layers n to be analyzed in a stacked state, and the analysis is similar to the cylindrical shape of the second layer. The equivalent permittivity (ε ff ) and equivalent permeability (μ eff ) can be calculated as below.
(16) (16)
(17) (17)
상기 식에서 n은 높이를 30개 이상으로 등분하였음을 나타내며, χn는 해석 영역의 길이를 나타낸 것이다.In the above formula, n indicates that the height is divided into 30 or more, and χ n represents the length of the analysis region.
상기한 제 3 실시예의 전파흡수체의 전파흡수 특성은 도 34와 같은 특성이 얻어졌으며, 20 dB 이상의 전파흡수성을 가지는 주파수 대역은 30 MHz ~ 100 GHz가 얻어졌다.The radio wave absorption characteristics of the radio wave absorber of the third embodiment were obtained as shown in Fig. 34, and the frequency band having radio wave absorbance of 20 dB or more was obtained from 30 MHz to 100 GHz.
실시예 4Example 4
본 발명의 제 4 실시예는 도 35 내지 도 37에 도시한 바와 같이 반사판(M)위에 제 1 층인 타일상 페라이트 자성체를 배치하고, 그 위에 원기둥형 돌기상 페라이트 자성체를 동일 간격(a)의 종횡으로 배치하며, 제 1 층인 타일상 페라이트 자성체의 높이(h1), 제 2 층인 원기둥형 돌기의 직경(d')을 조절하여 등가 투자율 및 등가 유전율을 변화시킬 수 있도록 한 것이다.In the fourth embodiment of the present invention, as shown in Figs. 35 to 37, the tile-like ferrite magnetic material, which is the first layer, is disposed on the reflecting plate M, and the columnar projection ferrite magnetic material is vertically transversely spaced thereon. The height of the tile-like ferrite magnetic body (h 1 ) of the first layer, the diameter (d ') of the cylindrical protrusions of the second layer is adjusted to change the equivalent permeability and equivalent permittivity.
본 제 4 실시예에서 사용한 페라이트 자성체(F)는 모두 NiZn 계 소결페라이트이며, 그 비유전율εγ= 14, 비투자율μγ= 2500 이다. 제 1 층의 높이(h1)는 7.7 mm, 제 2 층인 원기둥형 돌기 사이의 간격(a)은 20 mm, 높이(h2)는 35 mm 로 제조한 것이다.The ferrite magnetic bodies (F) used in the fourth embodiment are all NiZn-based sintered ferrites and have a relative dielectric constant epsilon γ = 14 and a specific permeability μ γ = 2500. The height h 1 of the first layer is 7.7 mm, the distance a between the cylindrical protrusions of the second layer is 20 mm, and the height h 2 is 35 mm.
상기 제 1 층은 타일상이기 때문에 등가 유전율(εff)과 등가 투자율(μeff)은 제 1 및 제 2 실시예의 제 1 층과 동일하므로 식(4)(5)와 동일하고, 제 2 층의 등가 유전율(εff)과 등가 투자율(μeff)은 실시예 3 의 제 2 층과 동일하므로 식(14)(15)와 동일하다.Since the first layer is tiled, the equivalent permittivity (ε ff ) and the equivalent permeability (μ eff ) are the same as in the first layer of the first and second embodiments, and thus the same as in the formula (4) (5), and the second layer The equivalent permittivity (ε ff ) and equivalent permeability (μ eff ) of are the same as those in the second layer of Example 3, and thus are the same as in Equations (14) and (15).
상기한 제 4 실시예의 전파흡수체의 전파흡수 특성은 도 38와 같은 특성이 얻어졌으며 20 dB 이상의 전파흡수성을 가지는 주파수 대역은 30 MHz - 100 GHz가 얻어졌다.The radio wave absorption characteristics of the radio wave absorber of the fourth embodiment were obtained as shown in Fig. 38, and the frequency band having radio wave absorbance of 20 dB or more was obtained from 30 MHz to 100 GHz.
이상과 같이 본 발명은 반사판위에 타일상 페라이트 자성체를 배치하고, 그 위에 일정 간격의 종횡으로 돌기상 페라이트 자성체를 배치하므로서 페라이트 자성체의 제조 조건 설정이 양효하기 때문에 저렴한 비용으로 제조할 수 있고, 또한 등가 유전율 및 등가 투자율의 변화를 소망하는 값으로 용이하게 제어할 수 있으므로 초광대역 전파흡수 특성을 발휘할 수 있는 것이다.As described above, the present invention can be manufactured at low cost because the setting conditions of the ferrite magnetic body are effective by arranging the ferrite magnetic material on the reflecting plate and the protruding ferrite magnetic material on the vertical and horizontal intervals. Since the change in permittivity and equivalent permeability can be easily controlled to a desired value, it is possible to exhibit ultra-wideband radio absorption characteristics.
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