근접장에서 주파수 선택 루프를 이용한 무선 충전과 데이터 통신 간 격리도 개선

Abstract

본 논문에서는 휴대용 모바일 충전 시스템을 위해 이중 공진 회로를 이용한 주파수 선택 루프 격리 구조가 제안하고 구현한다. 주파수 선택적으로 상호 인덕턴스를 조절하기 위해 송신 루프와 수신 루프 사이에 주파수 선택 루프를 삽입한다. 제안하는 주파수 선택 루프는 하나의 주파수에서 송신 루프와 수신 루프를 격리시켜 전달을 방해하며, 그 주파수의 제 2 고조파 주파수에서는 송신 루프와 수신 루프 간 무선 전력 전송을 원활하게 하는 역할을 한다. 집중 분포 소자의 간단한 배치만으로 제안하는 주파수 루프는 6.78 MHz 에서 직렬 공진기로 동장하는 동시에 13.56 MHz 에서 병렬 공진기로 동작한다. 본 논문의 실험 결과를 통해 주파수 선택 루프가 없는 경우와 대비할 때 있는 경우 6.78 MHz 에서 약 21 dB 의 전달 특성 차이를 보이는 동시에 13.56 MHz 에서는 전달 특성 차이가 효율에 영향을 미치지 않을 정도로 작다. 제안한 이중 공진 회로를 이용한 주파수 선택 루프는 송수신부에 연결하지 않고도 모바일 단말 기기에 간단하게 구현할 수 있으며, 무선 전력 전송을 주파수 선택적으로 전달해야 하는 응용 분야에 적용될 수 있다.