Development of the EM Wave Absorber for the Collision-Avoidance Radar of ITS

ITS의 차량충돌방지 레이더용 전파흡수체 개발

  • Published : 2006.09.01

Abstract

In this paper, the EM wave absorber was designed and fabricated for the collision-avoidance radar as a basic sensor of ITS(Intelligence Transport System), because radar system has some problems including false image and system-to-system interference. We fabricated some samples in different composition ratio of Carbon and CPE, and defined that optimum composition ratio of Carbon and CPE was 20:80 wt%. The complex relative permittivity was calculated by the measured data. And absorption abilities were simulated according to different thickness of the EM wave absorbers using the complex relative permittivity. The EM wave absorber was manufactured based on the simulated design. Simulated and measured results agree very well. As a result, the developed EM wave absorber with the thickness of 2 mm has absorption ability over 20 dB in frequency range of $76{\sim}77$ GHz.

본 논문에서는 ITS 기반의 기본 센서인 차량 충돌방지 레이더의 허상으로 인한 오신호 또는 시스템간의 상호 간섭을 방지하기 위하여 전파흡수체를 설계 및 제작하였다. 먼저 도전손실 재료인 카본과 지지재인 CPE를 이용하여 조성비별 전파흡수체 샘플을 제작하고, 측정데이터로부터 최적의 조성비가 카본:CPE=20:80 wt% 임을 확인하였다. 그리고 이 샘플로부터 재료정수인 복소비유전율을 계산하여 시뮬레이션을 하였으며, 시뮬레이션 결과를 토대로 전파흡수체를 실제작하여 전파흡수능을 비교 분석한 결과 시뮬레이션값과 측정값이 잘 일치하였다. 결과적으로 조성비 카본:CPE=20:80 wt%로 전파흡수체 두께 2 mm 주파수 범위 $76{\sim}77$ GHz에서 전파흡수능 20 dB 이상으로 전파흡수체를 개발하였다.

Keywords

References

  1. 문상만, 김현경, 오규창, '항공기 탑재형 밀리미터파 레이더 개발 동향,' 항공우주산업기술동향, 1권, 1호, 52-59쪽, 2003년
  2. Graham M. Brooker, David Birch, Justin Solms, 'W-Band Airborne Interrupted Frequency Modulated CW Imaging Radar,' IEEE Trans. on Aerospace and Electronic System, Vol. 41, no. 3, pp. 955-972, July 2005 https://doi.org/10.1109/TAES.2005.1541441
  3. Mark E. Russell, Arthur Crain, Anthony Curran, Richard A. Campbell, Clifford A. Drubin, Willian F. Miccioli, 'Millimeter-Wave Radar Sensor for Automotive Intelligent Cruise Control(ICC),' IEEE Trans. on Microwave Theory and Tech, Vol. 45, no. 12, pp. 2444-2453, Dec. 1997 https://doi.org/10.1109/22.643858
  4. 이상주, 박공만, '자동차 충돌방지용 밀리미터파 레이다 기술동향,' 전자공학회지, 제26권, 제10호, 1016-1024쪽, 1999년 10월
  5. W. C. P. Neo, V. K Varadan, 'Optimization of Carbon Fiber Composite for Microwave Absorber,' IEEE Trans. on Electromagnetic Compatibility, Vol. 46, no. 1, pp. 102-100, Feb. 2004 https://doi.org/10.1109/TEMC.2004.823618
  6. 김동일, 전파흡수체 공학, 대영사, 176-203쪽, 2006년
  7. O. Hashmoto, Introduction to Wave Absorber, Tokyo:Morikita Shuppan, pp. 79-81, 1997
  8. T. Soh, O. Haslnnoto, 'A Study on MillimeterWave Absorber Coating for V Band and W Band,' Trans. IEICE, Vol. J84-B, No.8, pp. 1401-1556, Aug. 2001
  9. David M. Pozer, Microwave Engineering - 3rd ed, J. Wiley & Sons, pp. 57-59, 2005
  10. Sang-Hyun Moon, Seung-Jae Shin, Jae-Man Song, Dong-Il Kim, Ki-Man Kim, 'Development of composite Ba ferrite EM wave absorbers for GHz frequency,' J Korea Electromagnetic Engineering Soc., Vol. 14, no. 12, pp. 1329-1334, Dec. 2003
  11. Y. Natio, Electromagnetic Wave Absorbers, Tokyo:New Ohm, pp. 69-76, 1987