고조파 억제를 위한 IoT 센서용 소형 마이크로스트립 패치 안테나

이현승; 임정택; 정방철; 김철영

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이현승 (충남대학교) 임정택 (충남대학교) 정방철 (충남대학교) 김철영 (충남대학교)

저널정보: 한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제18권 제6호

발행연도: 2017.6

수록면: 85 - 89 (5page)

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본 논문에서는 요즘 많은 관심이 대두되고 있는 무선전력전송에 사용하는 렉테나를 소형화시키기 위해 대역저지필터(BSF)를 포함시켜 고조파를 억제시킨 IoT 센서용 소형 마이크로스트립 패치 안테나를 제안한다. 재 방사 될 수 있는 고조파성분을 억압하기 위하여 대역저지필터 역할을 하는 U-slot을 안테나의 그라운드 면에 삽입시킴으로써 안테나의 크기를 그대로 유지하면서도 고조파를 제거할 수 있는 마이크로스트립 패치 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나를 제작하여 측정해본 결과 BSF를 포함하지 않은 기준 안테나의 제 2고조파(4.6㎓)의 S11이 - 5.61㏈이었고, BSF를 포함한 안테나의 S11은 - 0.338㏈로 줄어들었으며, 방사효율도 29.76%에서 1.5%로 확연히 억제되었다. 또한 최대이득은 BSF를 포함하지 않은 안테나의 경우 2.89㏈i에서 BSF를 포함한 안테나의 경우 –12㏈i로 줄어드는 것을 확인하였다. 반면 기본주파수(2.45㎓)에서는 S11값이 –18㏈ 에서 –15㏈로 줄어들었고, 효율도 68.2%에서 60%로 약간 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 본 논문에서 제안한 대역저지 필터를 결합한 마이크로스트립 안테나를 렉테나에 응용할 경우, 고조파 차단 필터가 차지하는 많은 면적을 줄이면서도, 렉테나의 성능을 저하시키는 고조파 성분도 효과적으로 제거할 수 있을 것이라 사료된다.

#Bandstop filter(BSF) #Wireless Power Transmission #Microstrip antenna(MSA) #IoT sensor #Harmonic

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[학술대회논문] - C. Brown / 1982 / Experimental thin-film, etched-circuit rectenna / IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig. : 185 ~ 187

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[학술지(정기간행물)] - J.O. McSpadden / 1998 / Design and experiments of a high-conversion-efficiency 5.8-GHz rectenna / IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 46 (12) : 2053 ~ 2060

[학술지(정기간행물)] - T.-W. Yoo / 1992 / Theoretical and experimental development of 10 and 35 GHz rectennas / IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 40 (6) : 1259 ~ 1266

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