전자기 차폐는 주로 전자기기의 전자파 면역을 향상시키거나 전자파 방출량을 줄이기 위해 사용된다. 차폐함체의 성능은 함체가 있고 없을 때의 전자장의 세기 비로 정의되는 차폐효율로 정량화 된다. 산업에서 전자파 차폐장치는 많은 곳에 적용되고 있으므로, 차폐효율을 계산하는 방법을 개발하는 것에 관심을 모으고 있다. 실제적인 차폐장치에서, 함체는 많은 개구부를 가진다. 예를 들어, 입출력 연결부, 제어 패널, 환기 패널 등등의 여러 가지 개구부가 있다. 이러한 개구부는 내부 회로를 동작시키기 위해 필요한 동시에, 차폐효율을 감소시키는 중요한 원인으로 작용한다. 따라서 전자파 적합성(EMC) 관점에서 볼 때, 개구부의 효과를 반드시 고려해야만 한다.
최근에, 함체 벽면에 개구부를 가지고 있는 금속 함체구조의 전자파 차폐효율을 계산하기 위한 많은 방법들이 소개되었다. 이 문제에 대한 정확한 결과를 계산하려면, 함체로부터 재반사 되어 나오는 복잡한 전자파 산란 문제를 해결해야 한다. 그러므로 이 문제에 대한 계산법은 일반적인 경우에 대해서 적용 불가능하기 때문에, 전송선회로모델법(TLM), 유한차분시간영역법(FDTD), 모멘텀법(MoM)과 같은 수치적 방법을 사용한다. 비록 이 방법들이 상당히 정확하지만, EMC 설계자들이 전자파 차폐효율에 대한 설계 변수들의 효과를 제품 설계단계에서부터 조사하기 어렵다. 많은 실제 경우에, EMC 설계자는 설계과정에 드는 시간을 빠르게 하기 위해 비록 대략적이지만 빠른 해결법을 선호한다.
그래서 본 논문에서는 전자파 차폐효율을 계산하기 위한 방법으로 회로적 계산 방법을 제안하였다. 회로 모델에서 개구부를 coplanar strip 전송선으로 가정하고, 함체를 끝단이 접지된 도파관으로 모델 하였다[1]. 이 모델의 주요 한계점은 입사각과 편각이 고려되지 않고 정면 입사의 경우만을 고려한다는 점이다. 뿐만 아니라, TE10 모드만을 고려하여 비교적 낮은 주파수 대역이나 함체의 크기가 작아 TE$_{10}$ 모드만 지배적인 주파수 범위에서만 적용 가능하다. 참고문헌 [2]에서 임의의 각으로 입사하는 전자파에 대한 차폐효율 계산법을 소개하였으나, 여전히 TE$_{10}$ 모드만 고려하여 다소 부정확한 결과를 보여 준다.
본 논문에서, 임의의 입사각과 편각으로 입사하는 전자파를 고려하여 개구부를 갖는 함체 구조에 대한 전자파 차폐효율을 계산하기 위한 간단한 회로적 계산 방법을 제안하였다. 그리고 제안한 방법을 시간영역 유한적분법(FIT-TD)을 기반으로 한 상용 시뮬레이션 툴을 이용하여 검증하였다[3].
