A study on the channel assignment, interference analysis and 4-port TEM cell in digital broadcasting frequency bands is presented in this thesis. We analyze the interference effect caused by introduction of new broadcasting system and design efficient broadcasting network. Also, we propose a method to improve the electromagnetic field distribution of 4-port transverse electromagnetic (TEM) cell, which is a test device to measure electromag-netic interference and electromagnetic compatibility (EMC) of the broadcasting equipment, and evaluate re-ceiver performance in the near-field environment. With evolution from analog to digital broadcasting, from fixed to mobile broadcasting and from high definition to ultra-high definition broadcasting, frequencies to intro-duce new broadcasting services are indispensable. However, as new broadcasting systems continue to appear, influence of mutual interference between existing and new broadcasting devices increases further, and the fre-quency issues become more and more serious.
The influence of interference between the newly introduced system and the existing system is analyzed, and broadcasting channels are assigned so that the frequency for broadcasting services can be efficiently used. New broadcasting system has to operate within the frequency band used by existing broadcasting system due to limited frequency resources. Therefore, we have assigned broadcasting channels to meet the radio frequency (RF) interference constraints and reception requirements of both systems while minimizing interference effects.
As an alternative standard electromagnetic field generator, a 4-port TEM cell can be used for an EMC emission and immunity test. A new method to suppress unwanted field components in a 4-port TEM cell is pre-sented to improve the accuracy of EMC test of the broadcasting devices. By introducing the narrow slits in in-ternal septa, which are transverse with respect to the direction of wave propagation, the 4-port TEM cell can provide improved standard electromagnetic field distribution with the much-lowered unwanted field component inside the usable test volume.
A performance assessment for the protection of broadcasting equipment due to different interference in near- and far-field environments is presented. A terrestrial ultra-high definition (UHD) transceiver system based on the Advanced Television System Committee (ATSC) 3.0 standard is modeled and the interference effect according to the shape and direction of the receiving antenna is analyzed.
본 논문은 새로운 방송 시스템의 도입에 따른 간섭 영향을 분석하여 효율적인 방송망을 설계하고, 간섭 영향 분석을 위해 요구되는 방송기기의 전자파 간섭 및 전자파 양립성 시험 장치인 TEM 셀의 전자파 분포 개선을 통해 근역장 환경에서의 방송 수신기의 성능을 정확히 평가하는 연구를 수행한다. 아날로그에서 디지털 방송으로, 고정 수신에서 이동수신 방송으로, 고화질에서 초고화질 방송 서비스로의 진화가 진행됨에 따라 새로운 방송 서비스 도입을 위해서는 필수적으로 주파수가 요구되지만, 제한된 주파수로 인해 기존 방송기기와 새로운 방송기기 간의 상호 간섭 영향이 더욱 심화되고, 이에 따라 주파수 부족 문제가 더욱 커지게 된다.
첫째로 새롭게 도입되는 방송 시스템과 기존 방송 시스템 간의 간섭 영향을 분석하고 방송 주파수를 효율적으로 사용할 수 있도록 지상파 방송망을 설계하였다. 새로운 방송 시스템은 한정된 주파수 상황으로 인해 기존 방송 시스템에서 사용하고 있던 주파수 내에서 운용되어야 하므로 두 시스템에 적용되는 간섭 제약 조건과 수신 요구사항에 모두 부합하면서 간섭 영향을 최소화 할 수 있도록 방송 채널을 배치하였다.
두 번째로, 방송기기의 EMC 시험의 정확성을 높이기 위해 방출 및 내성 시험에 사용되는 표준 전자파 발생장치인 4-포트 TEM 셀에서 원하지 않는 전자파 성분을 억제하는 새로운 방법을 제안하였다. TEM셀의 내부 격벽에 전파 진행 방향에 수직으로 슬릿을 적용하여 TEM셀 내 피시험 장치가 놓이는 테스트 공간에서 발생하는 불필요한 전자파 성분을 억압하여 향상된 전자파 분포를 제공할 수 있도록 하였다.
세 번째로 개선된 4-포트 TEM 셀을 이용하여 원역장 및 근역장의 서로 다른 간섭 환경에서 방송기기 보호를 위한 수신 성능을 평가하였다. 이를 위해 ATSC 3.0 표준 기반의 지상파 UHD 송수신 시스템을 모델링 하였고, 다양한 간섭 환경에서 수신안테나의 형태 및 방향에 따른 간섭 영향을 분석하였다.
