The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회논문지)

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Smart Far-Field Wireless Power Transfer via Time Reversal

시간 역전을 기반으로 한 지능적 원거리 무선전력전송

  • Park, Hong Soo (School of Electronic Engineering, Soongsil University) ;
  • Hong, Ha Young (School of Electronic Engineering, Soongsil University) ;
  • Hong, Sun K. (School of Electronic Engineering, Soongsil University)
  • 박홍수 (숭실대학교 전자정보공학부) ;
  • 홍하영 (숭실대학교 전자정보공학부) ;
  • 홍순기 (숭실대학교 전자정보공학부)
  • Received : 2018.02.02
  • Accepted : 2018.04.05
  • Published : 2018.04.30
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Abstract

In this paper, we demonstrate electromagnetic wave focusing and rectification based on time reversal as a smart method for far-field wireless power transfer. Time reversal in a complex propagation environment allows for transmission of high peak power pulses by focusing the electromagnetic waves selectively regardless of the receiver position. We demonstrate wave focusing and radio frequency (RF) to direct current (DC) rectification via numerical simulation of a complex propagation environment. The results reveal that time reversal can ensure peak power up to 12 dB greater compared to a narrowband continuous wave signal, thereby enhancing the rectified DC voltage with better efficiency.

본 논문에서는 지능적인 원거리 무선전력전송의 방식으로 시간 역전(time reversal) 기반 전파 집속 방법을 제시하였다. 시간 역전 기반의 무선전력전송은 복잡한 전파환경에서도 기기의 위치에 상관없이 전파를 선택적으로 집속하여 높은 peak 전력을 전달할 수 있다. 현실과 가까운 전파환경 시뮬레이션을 통하여 시간 역전 기반의 시 공간 전파 집속 현상을 검증하였고, 집속된 RF를 정류하여 전달된 DC 전압을 확인하였다. 또한 일반적인 협대역 신호(CW) 대비 시간 역전 신호의 peak 향상률과 정류 전력비를 확인한 결과, 최대 12 dB 향상된 peak 전력이 전송되었으며, 따라서 보다 높은 효율로 전력전송이 이루어짐을 확인하였다.

Keywords

References

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