RF 전도성 방사량 측정을 위한 고정밀/고차폐 OTA 챔버 설계 및 제작

Abstract

본 논문에서는 5G 핵심부품인 inter-connection용 초소형 케이블의 차폐율을 검증하기 위한 OTA 챔버에 대한 연구 결과를 보인다. OTA 챔버는 외부에서 유입되는 전자파를 차단하기 위해 –90dB 수준의 아주 높은 차폐 성능을 갖도록 제작하였다. 이음새는 모두 웰딩 처리하였으며, 개폐 공간은 전자파를 효과적으로 차단하기 위해 3중 스택 구조를 적용하여 각 면마다 개스킷을 사용하였다. 공간 활용도를 높이기 위해 내부에 사용된 흡수체는 시트형태로 제작하였으며, 두께는 5mm 이하이다. 광대역 안테나는 비발디 타입으로 소형 설계하였으며, 0.5~15GHz까지 동작하며, 이득은 –11.5~7dBi 성능을 가진다. 측정에 사용된 케이블은 차폐율이 –100~110dB로 부품에서 발생하는 전자파에 간섭을 주지 않도록 제작하였다. 사용자 편의를 위한 방법으로 부품을 안착하여 측정할 수 있는 포지셔너를 4축으로 구동가능하게 설계하였다. 사용자가 원하는 위치, 각도에서 다양하게 측정할 수 있도록 하였으며, 이러한 제어는 수동 또는 SW로 원격으로 제어할 수 있게 하였다. 본 논문에서 제시한 OTA 챔버는 챔버, 포지셔너, 포지셔너 제어용 제어기, 측정을 지원하는 SW로 구성하였다. 포지셔너를 조절함으로써 부품에서 방사하는 전자파의 값을 3D로 측정할 수 있다. 검증결과, OTA 챔버 시스템의 다이내믹 레인지가 –90dB 수준으로 아주 우수한 성능을 보임을 확인하였다. 본 연구에서 제안한 OTA 챔버로 부품에서 발생하는 전자파를 –90dB까지 검출할 수 있게 된 것이다. 5G/B5G에서 요구되는 초소형 부품의 전자파 레벨을 측정할 수 있게 지원하며, 주변기기 간섭 등을 억제할 수 있는 새로운 해결책을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.