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Metal Frame이 사용된 Bar Type 휴대폰에서 SAR 저감을 위한 설계 및 구현

초록/요약

Handsets with metal frame, which are very popular recently, cause higher SAR value due to current leakage into the metal frame. In this paper, handset is designed to reduce the SAR (Specific Absorption Rate) without degrading antenna performance which is represented by TRP (Total Radiated Power). Due to this, the contact points between PCB GND and the metal frame are placed at the length of λ/2. This distributes the current over wider area and hence reduces SAR. Besides, the PCB GND around the antenna feed is extended to reduce the high current density in the area. The result of experiment shows 32% reduction in SAR without degrading TRP.

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초록/요약

휴대 단말기 사용의 지속적인 급증과 함께 휴대폰에서 방사하는 전자기장에 의한 인체에 영향을 주는 연구 또한 계속되어 왔다. 본 논문에서는 Metal Frame이 사용된 휴대폰이 주는 인체 영향을 살펴보고, 인체의 영향 을 줄일 수 있는 방법을 제안하였다. 휴대 단말기에서 발생하는 전자기장이 인체에 주는 영향을 최소화 하는데 있어서 가장 쉬운 방법은 전자기장이 발생되는 휴대 단말기를 인체와 멀리 떨어드려 사용하면 된다. 하지만, 휴대폰은 항상 인체와 근접 사용하는 제품으로 현실적인 방안이 될 수 없다. 이러한 의미에서 전자기장의 영향을 줄이고자 하는 방안에는 PCB Ground에 집중된 Electromagnetic Field를 분산시키는 것이 있다. 그 밖에 AMC(Artificial Magnetic Conductor), EBG(Electromagnetic Band Gap), 전자장 흡수체(Absorber) 및 EMI Paint 등을 통해서 인체 영향을 줄이고자 노력하였다. 하지만 이러한 것들이 인체의 영향을 줄이기 위해 지속적으로 연구되고 있음에도 불구하고 휴대 단말기에 적용하기 위한 크기, 낮은 TRP(Total Radiated Power), 환경적 문제 등으로 사용이 제한되고 있고, Metal Frame이 사용된 휴대 단말기에서는 아직까지 검증되지 않았다. 본 논문에서는 이동통신 단말기의 TRP 성능을 확보하면서 SAR(Specific Absorption Rate)를 저감시키기 위해 PCB Ground와 Metal Frame의 1/2 Lambda Contact 구조와 Antenna Feeding 주변의 PCB Ground 변화를 통하여 SAR 저감을 유도하고자 하였고, 실험 및 측정한 결과 제안된 디자인은 TRP의 저감 없이 인체의 영향을 줄일 수 있음을 확인 할 수 있었다.

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