무선전력전송용 고지향성 Low-Profile 패치 안테나 설계

초록

본 논문에서는 마이크로파 방식의 무선전력전송에 적용하기 위한 고지향성 low-profile 패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 패치안테나를 캐비티 모델 이론을 바탕으로 하여 기본모드와 고차모드를 분석하고, 지향성 수식을 이용하여 최대 지향성을 가지는 방사체 크기를 도출하였다. 또한, low-profile 특성을 얻기 위해 최적 유전 상수를 적용하여제작 비용 및 설계 구조를 단순화한 고지향성 low-profile 패치 안테나를 설계하였다. 제안된 패치 방사체는 한 변의 길이가 0.63λ0이고, 기판의 유전율이 5.4일 때, 최대 지향성이 11.4 dBi임을 확인하였다. 측정과 시뮬레이션 전면방향이득은5.8 GHz에서 각각 8.5 dBi, 10.1 dBi이며, 안테나의 반사계수는 각각 −12 dB, −12.7 dB임을 확인하였다.

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