고차모드를 이용한 고이득 마이크로 스트립 패치안테나

Abstract

최근 국방 분야의 로봇, 무인기 등의 무인화 체계에 전력을 공급하기 위한 수단으로 무선전력전송 기술이 사용되고 있다. 무선전력전송 기술은 자유공간에서 거리에 따른 손실이 크기 때문에 송신전력에 비해 수신전력의 세기가 매우 작다. 이러한 수신전력의 세기를 최대화하기 위해서는 송신안테나에 큰 전력을 인가해야 하지만, 개별 소자에 인가할 수 있는 전력은 제한되어 있다. 따라서 무선전력전송 기술의 성능 극대화를 위해서는 송신안테나의 고이득 특성이 필수이다. 고이득 안테나를 개발하기 위한 연구로 방사체의 형태를 최적화하여 이득을 개선시킨 연구, 슈퍼스트레이트, 메타서페이스 등을 이용한 이득 개선 연구들이 있다. 본 논문에서는 무선전력전송 성능을 극대화 하기 위해 고차모드를 이용한 고이득 마이크로스트립 패치안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 단락핀을 이용하여 고차모드 방사패턴을 도출하였으며, 슈퍼스트레이트 형상을 적용하여 추가적으로 이득을 개선시켰다.