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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 한상민
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 순천향대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
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본 논문에서는 웨어러블 기기 응용을 위한 무선전력전송 시스템을 설계하였다. 웨어러블(wearable) 기기 응용을 위해 피복 등의 섬유 소재에 적용할 수 있는 유연 기판에 Rectenna 시스템을 설계·구현하였다. 2.4 GHz 대역의 평면형 집적이 가능한 Rectenna 시스템 설계를 위해 시스템 성능에 중요한 역할을 하는 입·출력단 마이크로파 여파기는 결함접지구조(DGS; Defected Ground Structure)를 적용한 평면형 설계로 다른 소자들과 집적이 용이하고, 프린팅에 의해 간편하게 구현이 가능한 구조로 제작되었다. 각각의 여파기는 다이오드에 의한 고조파 성분인 4.8 GHz, 7.2 GHz 신호 제거와 DC-pass를 위한 2.4 GHz 주 신호원의 제거를 각각 수행하였다. 또한, 비선형 다이오드와 여파기의 임피던스 정합을 통해 전력이 최대로 전달 될 수 있도록 제작하였다. 제안된 Rectenna 시스템은 평면 기판에서와 기판 곡률에 따른 성능 평가 및 비교하였다. 평면 기판에서 변환 전압은 1.2 kΩ에서 약 4.1 V의 전압을 얻었으며, 효율은 1 kΩ에서 57 %의 효율을 나타내었다. 곡률을 갖는 기판에서 변환 전압은 1.2 kΩ에서 평면 기판보다 약 300 mV 낮은 3.8 V의 전압을 얻을 수 있었으나, 효율은 평면 기판에서와 다른 510 Ω에서 약 55%의 효율을 나타내었다. 곡면 상태에서 변환 효율 및 변환 전압이 대체적으로 감소하는 특성을 나타내었으나, 효율은 회로 기판의 곡률 변화로 인해 회로의 임피던스를 변화시킴으로써 각 소자간 정합 상태를 변화시켜 최적 조건을 만족하는 부하가 아닌 다른 부하에서 비슷한 효율을 나타남을 확인하였다. 또한, Rectenna 시스템을 이용한 수신기 시스템의 특성은 평면 기판에서 수신 전력이 ?10 dBm이상 수신되면 수신기 시스템이 정상 동작 하는 것을 확인하였으며, 기판의 곡률 반경이 6 cm가 되면 시스템에 충분한 전압이 전달되지 않아 동작하지 않는 것을 확인하였다. 본 논문은 시스템의 측정은 평면 상태와 곡률 기판을 갖는 상태에서의 측정이 이루어졌으며, 이를 이용하여 수신기 시스템 전원의 스위칭 회로 구동에 활용함으로써 저전력 수신기 의 활용 여부를 평가하였다.
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