Braided Shield를 가진 동축 케이블의 HEMP 결합 신호 해석

Abstract

HEMP(High-Altitude Electromagnetic Pulse, 고 고도 전자기 펄스) 신호는 매우 큰 전계 값과 매우 빠른 상승시간 등으로 인해 그 영향 범위 안에 노출되어 있는 시스템은 심각한 손상을 입을 수도 있다. HEMP로부터 시스템을 적절하게 방호하기 위해서는 방호 설계 사양 도출 이전에 시스템의 개구면이나 케이블에 대한 전자기 결합 신호 해석이 먼저 수행되어야 한다. 본 논문에서는 RF 또는 비디오 신호 등을 전송하기 위해 사용되는 동축 케이블에 대한 HEMP 결합 신호를 해석하였고, 차폐선에 대한 HEMP 감소 효과를 확인하기 위해 단일 도선과 동축 케이블 내부 도선에 대한 결합 신호를 비교하였다. 동축 케이블은 차폐선의 외부 영역과 내부 영역으로 각각 분리되어 해석되었으며, 차폐선 표면 위의 전류 계산을 위해 동축 케이블 외부 영역에는 일반화 된 산란방정식을 적용하였고, 동축 케이블 내부 영역에는 Chain Matrix 알고리즘을 적용하였다. 본 논문의 해석 결과를 검증하기 위해 기존 논문의 결과 데이터와 비교하였고, 두 결과가 비슷한 경향을 나타내었다. The system which is exposed in the impact range of High-altitude Electromagnetic Pulse(HEMP) may get serious damage because HEMP has a very large electric field value, a very fast rise-time, and so on. Electromagnetic analysis should be performed for signals coupled to the opening or cables of the system prior to derive the system design specifications in order to protect the system against HEMP adequately. In this paper, we analyzed the HEMP coupled signals for the coaxial cable which is generally used to transmit and receive video or RF signals and compared the coupled signal of the one wire with that of the inner conductor of a coaxial cable to confirm the decreased effect of HEMP by the shield. The coaxial cable is analyzed by the external and internal region of the shield separately. For the external region of the coaxial cable, general scattered equation was applied to calculate currents on the surface of the shield and for internal region of the coaxial cable, chain matrix algorithm is used. To verify this paper the analyzed results were compared the results of the existing paper and the two results have good agreements.