이중대역 정합회로를 이용한 고효율 무선전력 수신 정류 회로

Q: 이 논문에서 정의한 이중대역 렉테나 시스템이란 무엇인가?

이중대역 렉테나 시스템은 기존 렉테나의 낮은 RF-DC 변환 효율을 극복하기 위해 2개의 ISM 대역 무선 신호(2.4 GHz와 5.8 GHz)를 동시에 수집 및 변환하는 시스템이다. 이는 교차하는 이중대역 신호와 고조파 신호의 선택적 제거 필터를 소형화하고 다이오드와의 이중대역 매칭회로를 통해 단일 링크를 갖도록 설계된다.

Q: 이중대역 렉테나 시스템은 단일대역 대비 변환 효율이 얼마나 향상되는가?

연구 결과, 제안된 이중대역 렉테나는 2.4GHz 단일대역 대비 0dBm 입력 전력에서 약 12.6%pt, 5.8GHz 단일대역 대비 15dBm 입력 전력에서 약 22.0%pt 더 높은 변환 효율을 보였다. 이는 다중 주파수 신호 수집을 통한 입력 전력 증가와 비례하는 변환 효율 증가 효과를 동시에 얻었기 때문이다.

정주희; 형나현; 한상민

doi:10.14801/jkiit.2024.22.1.105

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자료유형: 학술저널

저자정보: 정주희 (순천향대학교) 형나현 (순천향대학교) 한상민 (순천향대학교)

저널정보: 한국정보기술학회 한국정보기술학회논문지 한국정보기술학회논문지 제22권 제1호(JKIIT, Vol.22, No.1)

발행연도: 2024.1

수록면: 105 - 112 (8page)

DOI: 10.14801/jkiit.2024.22.1.105

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본 논문에서는 기존 렉테나의 낮은 RF-DC 변환 효율을 극복하기 위해 2개의 ISM 대역 무선 신호를 동시에 수집 변환하는 이중대역 렉테나 시스템을 제안하였다. 교차하는 이중대역 신호와 고조파 신호의 선택적 제거 필터를 소형화 설계하여 2.4 GHz와 5.8 GHz의 신호를 동시 수신하였으며, 다이오드와의 이중대역 매칭회로를 통해 단일 링크를 갖는 이중대역 렉테나를 설계하였다. 설계된 이중대역 렉테나 시스템은 입력 무선 신호 전력을 증가시켜 높은 무선 전력 수집이 가능할 뿐만아니라 높은 DC 변환효율을 얻을 수 있어 효율적인 무선전력전송을 구현할 수 있다. 제안된 이중대역 렉테나는 실험결과 입력전력 0 dBm 기준 이중 대역 구동시 변환 효율은 2.4GHz 단일대역 대비 0dBm에서 약 12.6%pt, 5.8GHz 단일대역 대비 15dBm에서 약 22.0%pt 더 높은 결과를 보였다.

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