In this study, the discontinuity of EM characteristics about radar absorbing structures (RASs) was analyzed and conducted on a method to minimize the change in EM characteristics using scanning free-space measurement (SFM) system. First, to minimize the effect of lightning strike at CNT and Ni-glass/epoxy RASs, a layer with relatively high electrical conductivity should be present on the top surface, and lightning damage should not occur in the thickness direction. Next, to minimize the effect of open-hole at Al-alloy 6061, Teflon and CNT RAS, the open hole diameter was less than 𝜆/2 at each center frequency. Finally, the EM characteristics was changed due to boundary effect, incident angle, and radius of curvature at the arbitrary shape. In order to accurately measure the EM characteristics at the arbitrary shape, compensation based on PEC data must be applied. In addition, RASs applied by three-dimensional surface shape have impedance matching absorption in the thickness direction and EM waves scattering at the surface shape. Therefore, to obtain accurate EM characteristics results, appropriate analysis and measurement must be applied.
본 연구에서는 스텔스 실구조에 대한 전영역에서의 정확한 전자기 특성 평가가 가능한 스캐닝 자유공간 측정 시스템을 이용하여, 전파흡수구조의 전자기 특성 분포에 대한 불연속성의 원인을 분석하고, 이를 줄일 수 있는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 먼저, CNT 및 Ni-glass/epoxy 전파흡수구조에서의 낙뢰 영향에 따른 전자기 특성 변화를 최소화하기 위해서 상대적으로 높은 전기 전도성을 가지는 층이 외피에 있어야 하며, 낙뢰 손상이 두께방향으로 발생하지 않도록 해야 한다. 다음으로, open-hole 크기에 따른 알루미늄, 표준시편 테플론, CNT 전파흡수구조에서의 전자기 특성 분포의 변화를 통해, 전자기 특성 변화를 최소화하기 위해서는 각 중심 주파수 기준으로 𝜆/2 이하의 open-hole 크기를 설정해야 한다. 마지막으로, 표면 형상에 따라 경계 영향, 입사각, 곡률 반경 등에 의한 전자기 특성 변화가 발생하게 되고, 정확한 전자기 특성을 측정하기 위해서는 PEC 데이터를 기반으로 한 보상이 적용되어야 한다. 또한, 3차원 표면 형상을 가지는 전파흡수구조는 두께 방향의 정합 매칭과 형상에서의 전자기파 산란이 복합적으로 이루어지기 때문에, 적합한 해석 및 측정 조건을 적용해야 정확한 전자기 특성 결과를 확보할 수 있다.
