• 제목/요약/키워드: RF-DC converter

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5.8 GHz 마이크로파 무선전력전송을 위한 BPF의 설계 및 구현 (Design and Fabrication of a BPF for 5.8 GHz Microwave Wireless Power Transmission)

  • 이성훈;손명식
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.88-91
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    • 2015
  • In this paper, we have designed and fabricated a BPF (Band Pass Filter) for 5.8GHz Microwave Wireless Power Transmission. We $used{\lambda}g/2$ open-circuited stubs in addition to T-shaped transmission lines for the BPF. This BPF removes harmonics caused by diodes of RF-DC converter, and thus the RF-DC converter converts more RF power to the DC. The performance of the BPF was measured and shown through direct comparison of voltages converted by the doubler as a RF-DC Converter with and without the BPF.

상용 PCB 공정을 이용한 RF MEMS 스위치와 DC-DC 컨버터의 이종 통합에 관한 연구 (A Study on a Hetero-Integration of RF MEMS Switch and DC-DC Converter Using Commercial PCB Process)

  • 장연수;양우진;전국진
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권6호
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    • pp.25-29
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    • 2017
  • 본 논문에서는 듀로이드와 FR4를 기판으로 하는 재배선층 위에 정전 구동 방식의 RF MEMS 스위치와 승압 DC-DC 컨버터를 결합하는 연구를 진행하였다. 상용 PCB(Printed Circuit Board) 공정으로 듀로이드와 GCPW 전송 선로 조합의 재배선층과 FR4와 CPW 전송 선로 조합의 재배선층을 제작하였다. 상용 PCB 공정 특성에 의하여 전송 선로의 특성 임피던스는 56옴, 59옴 이었으며 이에 대하여 비교 분석하였다. 듀로이드 기판은 유전상수가 작고 두께가 얇으며 GCPW를 적용하였기 때문에 상대적으로 유전상수가 크고 두께가 두꺼우며 CPW 전송 선로를 적용한 FR4 기판보다 6GHz 대역에서 삽입 손실은 약 2.08dB, 반사 손실은 약 3.91dB, 신호 분리도는 약 3.33dB 우수한 것을 확인하였다.

GaN-SBD를 이용한 RF-DC 변환기 회로 분석 (An Analysis of RF-DC Converter Circuits with GaN Schottky Barrier Diodes)

  • 손명식
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.68-71
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    • 2021
  • In this paper, GaN-SBD devices with excellent breakdown voltage and frequency characteristics for use in high-power microwave wireless power transmission has been modeled for PSpice circuit simulation. The RF-DC conversion circuits were simulated and compared with a commercial Si-SBD device. Although the modeled GaN-SBD devices had lower RF-DC conversion efficiency compared to Si-SBD at 2.4 and 5.8 GHz, it was confirmed through PSpice circuit simulations that they can be used sufficiently according to the required application circuit in a high power situation.

정전 용량형 SP4T RF MEMS 스위치 구동용 4채널 승압 DC-DC 컨버터 (Four Channel Step Up DC-DC Converter for Capacitive SP4T RF MEMS Switch Application)

  • 장연수;김현철;김수환;전국진
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권2호
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    • pp.93-100
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    • 2009
  • 본 논문에서는 전하 펌프(charge pimp) 방식의 전압 더블러(voltage doubler) 구조를 이용한 4채널 DC-DC 컨버터 개발을 소개한다. 무선 통신 트랜시버 내부에 위치하는 FEM(Front End Module)에서의 사용을 목표로 연구 개발 중인 정전 용량형 SP4T RF MEMS 스위치 구동용 DC-DC 컨버터를 개발하였다. 소비 전력이 적으며 작은 면적을 차지하는 전하 펌프 구조와 10MHz 스위칭 주파수를 이용하여 3.3V에서 $11.3{\pm}0.1V$, $12.4{\pm}0.1V$, $14.1{\pm}0.2V$로 승압한다. 전압 레벨 변환기(Voltage level shifter)를 이용하여 DC-DC 컨버터의 출력을 3.3V 신호로 선택적으로 온오프(on/off) 할 수 있으며 정전 용량형 MEMS 기기에 선택적으로 전달할 수 있도록 구현하였다. 칩 외부에 수동 소자를 추가하지 않고 칩 내부에 CMOS 공정 중에 제작된 저항과 커패시터만으로 원하는 출력을 낼 수 있도록 설계하였다. 전체 칩의 크기는 패드를 포함하여 $2.8{\times}2.1mm^2$이며 소비 전력은 7.52mW, 7.82mW, 8.61mW이다.

2.45 GHz 대역 소전력 무선 전송 (Low-Power Wireless Transmission at 2.45 GHz Band)

  • 최기주;황희용
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.777-783
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    • 2009
  • 본 논문에서는 ISM 대역의 2.45 GHz 마이크로파를 이용하여 무선 전력 전송 시스템을 구현하였다. 이 주파수는 주파수 규제에 의해 송신 전력이 20 dBm으로 제한을 받는다. 이러한 규제에 부합하는 mW급의 소전력을 전송하여 벽시계를 구동시킬 수 있는 무선 전력 전송 시스템을 구현하였다. 이러한 시스템을 구현하기 위하여 정류회로의 최적화를 하였으며, RF-DC 변환기에는 제로 바이어스 쇼트키 다이오드를 사용하였다. 수신측을 단일 안테나와 RF-DC 변환기로 구성하여 80 cm의 거리에서 시계를 동작시켰고, 기존 문헌에 비해 부품의 수와 비용을 줄일 수 있었다.

5.8GHz 마이크로파 무선전력전송을 위한 수신기 모듈 설계 및 구현 (Design and Fabrication of a Receiver Module for 5.8GHz Microwave Wireless Power Transmission)

  • 이성훈;손명식
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.16-21
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    • 2016
  • In this paper, we have designed and fabricated a receiver module for 5.8GHz Microwave Wireless Power Transmission. The receiver module was composed of an antenna, BPF (Band Pass Filter) and RF-DC converter. The antenna was designed to RHCP (Right Hand Circular Polarization). And we used ${\lambda}g/2$ open-circuited stubs for the BPF. In addition, the RF-DC converter used the tripler voltage circuit for voltage multipliers. The integrated receiver RF module for 5.8GHz Microwave Wireless Power Transmission has been designed and fabricated. The voltage was measured to the distance of 50cm.

전력과 임피던스표준을 이용한 RF전압의 정밀 자동측정 (The Automatic Precision Measurement of RF Voltage using Power and Impedance Standards)

  • 신진국
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권3A호
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    • pp.319-323
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    • 2007
  • 본 논문에서는 50-1000 MHz의 주파수 범위에서 전력과 임피던스의 표준을 이용하여 RF전압을 자동으로 정밀 측정을 하였다. RF-DC차를 결정하기 위하여 동축형 미소열량계와 자동 회로망 분석기가 이용되었으며, 총불확도는 약 1 % 이다. 써미스터 마운트의 실효효율과 열전압 변환기의 RF-DC차를 측정하기 위하여 HP 컴퓨터와 Commodore 컴퓨터, 그리고 IEEE-488 인터페이스 버스를 이용하고, 측정하는 전체과정이 자체 개발한 프로그램에 의해 자동으로 수행되었다.

5.8 GHz 마이크로파 무선전력전송 시스템 개발 및 전송효율측정 (5.8 GHz Microwave Wireless Power Transmission System Development and Transmission-Efficiency Measurement)

  • 이성훈;손명식
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.59-63
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    • 2014
  • Previous studies have selected wireless power transmission system using 2.45 GHz of ISM band, but the researches for 5.8 GHz microwave wireless power transmission have been relatively rare. The 5.8 GHz has some advantages compared with 2.45 GHz. Those are smaller antenna and smaller integrated system for RFIC. In this paper, the 5.8 GHz wireless power transmission system was developed and transmission efficiency was measured according to the distance. A transmitter sent the amplified microwaves through an antenna amplified by a power amplifier of 1W for 5.8 GHz, and a receiver was converted to DC from RF through a RF-DC Converter. In the 1W 5.8GHz wireless power transmission system, the converted currents and voltages were measured to evaluate transmission efficiency at each distance where LED lights up to 1m. The RF-DC Converter is designed and fabricated by impedance matching using full-wave rectifier circuit. The transmission-efficiency of the system shows from 1.05% at 0cm to 0.095% at 100cm by distance.

5.8GHz 마이크로파 무선전력전송을 위한 RF-DC 전압 체배기 설계 및 구현 (RF-DC Voltage Multiplier Design and Fabrication for 5.8GHz Microwave Wireless Power Transmission)

  • 이성훈;손명식
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.85-88
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    • 2017
  • In this paper, we have designed and fabricated a RF-DC voltage multiplier for 5.8GHz microwave wireless power transmission. In order to obtain higher voltage, the RF-DC voltage multiplier with 10 diodes (D-10) and the receiver module with an antenna and BPF (Band Pass Filter) was manufactured. The measured and compared results show that the voltages of the proposed one are lower than those of the previous tripler module up to 40cm. However, the voltage of the proposed one with the voltage multiplier is higher than that of the tripler module at the distances of 45cm and 50cm due to the voltage multiplier with 10 diodes.

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UHF RFID 시스템으로부터의 저전력 RF 에너지 하베스팅 (Low Power RF Energy Harvesting from the UHF RFID System)

  • 박정흠
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.182-187
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    • 2009
  • 본 논문에서는 에너지 하베스팅의 일환으로 상용의 RFID시스템의 리더 안테나에서 방사되는 RF에너지를 활용하여 무선센서노드의 전원부를 구성하고자 하였다. 이를 위해 렉테나(Rectenna)를 구성하고 효율이 높은 부스트 컨버터를 구성하여 RF전력으로부터 배터리를 충전할 수 있는 DC전력을 얻도록 하였다. RFID 안테나로부터 1.2[W] RF출력 시, 구현된 렉테나로 1[m]거리에서 3.1[mW], 5.5[m]에서 1[mW]정도의 전력을 얻을 수 있었다. 배터리와 연결 시 변환효율을 높이기 위한 부스트 컨버터의 특성은 4[m]거리에서 변환효율 79.3[%], 실제 변환되어 배터리를 충전할 수 있는 전력은 1.36[mW]를 얻을 수 있었으며, 이 값은 무선센서노드로 응용이 가능한 값이다.