DGS Rectenna를 이용한 Wake-Up 수신기 시스템 설계

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 저전력 센서를 위한 평면형 구조의 Rectenna 시스템을 설계하여 수신 센서의 wake-up 회로에 응용함으로써, 유효 주파수 신호의 입사시에만 동작되는 수신기 시스템을 제안하였다. 2.4 GHz 대역의 평면형 집적이 가능한 Rectenna 시스템 설계를 위해 기존 여파기를 DGS 형태로 설계하여 다이오드에 의한 고조파 성분인 4.8 GHz, 7.2 GHz 신호를 제거와 DC-path를 위한 2.4 GHz 주 신호원의 제거를 수행하였다. 설계된 Rectenna의 변환 출력 전압 분석을 통해 수신시 시스템의 공급 전원의 스위칭 회로 구동에 활용함으로써 저전력 센서 수신 시스템의 동작 여부를 평가하였다. 제안된 시스템은 수신 센서의 신호 수신 여부에 따른 저 잡음 증폭기 동작 점검에 의해 wake-up 성능이 평가되었으며, 실험 결과 우수한 동작 성능을 나타내었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, a new design of a planar rectenna system and its application to a wake-up receiver operating for incoming signal with a specified frequency are proposed for low-power sensor system applications. The planar and integrable rectenna system is designed with DGSs(Defected Ground Structures) at 2.4 GHz. The DGSs reject harmonic components of 4.8 and 7.2 GHz and eliminate 2.4 GHz fundamental frequency for DC-path filtering. The rectenna system has been evaluated for the conversion output voltages, and applied to the switching of a power supply at the low-power sensor receivers. The proposed system has been evaluated for the wake-up performance by testing a lownoise amplifier operation. From the experimental results, the proposed receiver system presents excellent operation performances.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• Ⅰ. 서론
• Ⅱ. DGS를 이용한 평면형 Rectenna 설계
• Ⅲ. DGS Rectenna를 이용한 저 전력 수신기 Wake-up 시스템
• Ⅳ. 결론
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

1 W. C. Brown, "The history of power transmission by radio waves" 32 (32): 1230-1242, 1984

2 C. -S. Kim, "Equivalent circuit modelling of spiral defected ground structure for microstrip line" 38 (38): 1109-1110, 2002

3 J. A. C. Theeuwes, "Efficient, compact, wireless battery design" 991-994, 2007

4 최태민, "DGS를 이용한 평면형 Rectenna 시스템 설계" 21 (21): 78-, 2011

5 B. Otis, "An ultra-low power MEMS-based twochannel transceiver for wireless sensor networks" 20-23, 2004

6 S. Lim, "Adaptive power controllable retrodirective array system for wireless sensor server applications" 53 (53): 3735-3743, 2005

7 J. Y. Park, "A rectenna design with harmonic-rejecting circular-sector antenna" 3 (3): 52-54, 2004

8 Z. Harouni, "A dual circularly polarized 2.45 GHz rectenna for wireless power transmission" 10 : 306-309, 2011

9 D. Ahn, "A design of the low-pass filter using the novel microstrip defected ground structure" 49 (49): 86-93, 2001

10 M. Sheets, "A (6×3) cm2 selfcontained energy-scavenging wireless sensor network node" 2004

11 박동국, "2.45 GHz대 저전력용 렉테나에 관한 연구" 한국전자파학회 20 (20): 862-867, 2009