[논문]5.8GHz 마이크로파 무선전력전송을 위한 수신기 모듈 설계 및 구현

이성훈; 손명식

5.8GHz 마이크로파 무선전력전송을 위한 수신기 모듈 설계 및 구현
Design and Fabrication of a Receiver Module for 5.8GHz Microwave Wireless Power Transmission 원문보기

반도체디스플레이기술학회지 = Journal of the semiconductor & display technology, v.15 no.4, 2016년, pp.16 - 21

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, we have designed and fabricated a receiver module for 5.8GHz Microwave Wireless Power Transmission. The receiver module was composed of an antenna, BPF (Band Pass Filter) and RF-DC converter. The antenna was designed to RHCP (Right Hand Circular Polarization). And we used ${\lambda}g/2$ open-circuited stubs for the BPF. In addition, the RF-DC converter used the tripler voltage circuit for voltage multipliers. The integrated receiver RF module for 5.8GHz Microwave Wireless Power Transmission has been designed and fabricated. The voltage was measured to the distance of 50cm.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는 5.8GHz 마이크로파 무선전력전송을 위한 수신기 모듈을 설계 및 제작하였다. 수신기 모듈은 안테나, BPF(Band Pass Filter), RF-DC 변환기로 구성하였다.

제안 방법

또한 RF-DC 변환기인 트리플러(Tripler)를 결합하여 일체형 수신기 모듈을 설계 및 제작하였다. 거리50cm까지 5cm간격으로 전압을 측정하였다.
안테나는 원형편파인 우현편파(RHCP) 패치 안테나를 설계하였고, BPF는 λg/2 Open-circuited stubs를 이용하여 설계하였다. 또한 RF-DC 변환기인 트리플러(Tripler)를 결합하여 일체형 수신기 모듈을 설계 및 제작하였다. 거리50cm까지 5cm간격으로 전압을 측정하였다.
안테나는 원형편파인 우현편파(RHCP) 패치 안테나이고, BPF는 λg/2 Open-circuited stubs를 이용하여 10%이내 대역으로 설계를 하였으며, RF-DC변환기는 전압 체배기인 트리플러로 적용하였다. 무선전력전송을 확인 및 거리 50cm까지 거리마다 전압을 측정하였다.
4는 3D 방사패턴 및 이득을 각각 나타내었다. 설계 목표에 맞게 5.8GHz 주파수 대역 반사손실은 -10dB이하이고, 우현편파로 선로급전을 이용하여 이득 6.8dB 패치 안테나 설계를 하였다.
8GHz 마이크로파 무선전력전송을 위한 수신기 모듈을 설계 및 제작하였다. 수신기 모듈은 안테나, BPF, RF-DC 변환기를 일체형으로 구성하여 설계를 하였다. 안테나는 원형편파인 우현편파(RHCP) 패치 안테나이고, BPF는 λg/2 Open-circuited stubs를 이용하여 10%이내 대역으로 설계를 하였으며, RF-DC변환기는 전압 체배기인 트리플러로 적용하였다.
수신기를 안테나, BPF, RF-DC 변환기로 구성을 하여 일체형으로 설계를 하였다. Fig.
안테나는 원형편파인 우현편파(RHCP) 패치 안테나를 설계하였고, BPF는 λg/2 Open-circuited stubs를 이용하여 설계하였다.
안테나는 원형편파인 우현편파(RHCP) 패치 안테나이고, BPF는 λg/2 Open-circuited stubs를 이용하여 10%이내 대역으로 설계를 하였으며, RF-DC변환기는 전압 체배기인 트리플러로 적용하였다.
제작된 수신기 모듈을 이용하여 거리 50cm까지 간격 5cm마다 전압을 측정을 하였다. Table 7에 제시하였으며 거리가 떨어 질수록 전압이 낮아지는 것을 알 수 있었다.

대상 데이터

원형편파 안테나는 좌현편파(LHCP)와 우현편파(RHCP)로 설계할 수 있다. 그 중 우현편파 안테나를 선정하여 설계를 하였다. 우현편파를 가지는 패치 안테나의 목표는 다음과 같이 Table 1에 나타내었다.
8GHz 마이크로파 무선전력전송을 위한 수신기 모듈을 설계 및 제작하였다. 수신기 모듈은 안테나, BPF(Band Pass Filter), RF-DC 변환기로 구성하였다. 안테나는 원형편파인 우현편파(RHCP) 패치 안테나를 설계하였고, BPF는 λg/2 Open-circuited stubs를 이용하여 설계하였다.
8GHz 마이크로파 신호발생기(Signal Generator), 전력증폭기(Power Amplifier), 원형편파 패치 안테나로 구성하였다. 신호발생기는 Agilent E8257D 모델을 이용하였고, 전력증폭기는 HD사의 HD24678모델로 최대 1W까지 증폭하며, 안테나는 원형편파 패치 안테나로 ImmersionRC 사 5.8GHz 우현편파(RHCP) 8dBi를 활용하고 구성하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	필터는 어떤 역할을 하는가?	필터는 간섭을 줄이고 원하는 주파수를 받아들이거나 제거하는 역할로 활용이 많이 되고 있다. RF분야에서는 필터의 역할이 중요하여 다양하게 연구를 진행하고 있다.
	본 논문에서 5.8GHz 마이크로파 무선전력전송을 위한 수신기 모듈의 전압은 어떤 거리간격으로 측정하였는가?	또한 RF-DC 변환기인 트리플러(Tripler)를 결합하여 일체형 수신기 모듈을 설계 및 제작하였다. 거리50cm까지 5cm간격으로 전압을 측정하였다.
	안테나의 특징은?	안테나는 원형편파 패치 안테나로 장애물 잡음에 강하고 건물투과성이 높고 다중반사간섭에 강하며 편파손실이 적고 안테나의 각도에 상관없이 전자파를 받을 수 있는 장점이 있어서 여러 분야에서 응용되고 있다[3,4].

참고문헌 (9)

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Jia-Sheng Hong, M. J. Lancaster, "Microstrip Filters for RF/Microwave Applications," John Wiley & Sons, 2001.

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