초록
본 논문에서는 공진형 무선전력전송 시스템의 효율 개선을 위해 메타구조 기반의 단위 셀 및 배열 된 구조를 제안하였다. 자기장 집속을 위해 제로 굴절률 특성을 이용하였으며, 이를 구현하기 위해 유효 투자율의 실수가 0의 값을 갖도록 설계하였다. 제안된 단위 셀의 크기는 $70mm{\times}70mm{\times}3.2mm$이며, 동작 주파수는 13.56 MHz 이다. 또한, 배열된 구조의 크기는 $400mm{\times}400mm{\times}3.2mm$이며, 2-layer 구조로 이루어져 있다. 본 논문에서 제안한 공진형 무선전력전송 시스템의 효율은 송수신 공진기 사이의 거리가 100 mm ~ 400 mm에서 각각 94.8 %, 93.2 %, 91.4 %, 90.8 % 이며, 전체 거리에서 90 % 이상의 고효율 특성을 얻을 수 있었다.
In this paper, unit cell and arrayed cover for improving the transfer efficiency of resonant wireless power transfer system is proposed. We used the characteristic of zero refractive index for focusing a magnetic field between the transmitting resonator and receiving resonator. For zero refractive index, we designed the unit cell structure that have a negative value of effective permeability. The size of proposed unit cell based on metamaterial structure is $70mm{\times}70mm{\times}3.2mm$, operating frequency is 13.56 MHz. And, the size of arrayed cover is $400mm{\times}400mm{\times}3.2mm$, is consists of 2-layers. The transfer efficiency of the proposed wireless power transfer system are 94.8 %, 93.2 %, 91.4 %, 90.8 % at 100 mm, 200 mm, 300 mm and 400 mm (distance between transmitting and receiving resonator), respectively. And proposed WPT system has a transfer efficiency high than 90 % over the overall distances.
