밀리미터파 무선충전 수신 모듈 설계 기술은 24 GHz 대역의 RF 신호를 수신하여 DC 전력으로 변환하기 위한 고이득 배열 안테나 및 고효율 정류회로 설계 기술을 제공한다.
- 무선전력전송 기술은 모든 전기전자기기의 구동 및 충전에 높은 자유도를 제공하여 현재 진화되는 무선통신 기술과 병행하여 기기의 완전한 무선시대를 앞당길 수 있는 기술임
- 국내 무선전력전송 관련 기술로는 자기유도 방식의 근거리(수cm~수십cm) 무선충전 기술을 이용하여 수 W~수백 kW급의 전력을 무선으로 전송하는 기술과 수 W급의 900 MHz 또는 5.8 GHz를 이용한 RF 방식의 원거리 무선충전 기술이 있음
- RF 방식의 밀리미터파 대역을 이용하는 원거리 무선충전 기술은 앞서 5.8 GHz대역보다 충전영역에 대한 해상도가 높은 장점을 가지고 있어 소형 무선기기의 충전에 유리함
- 따라서, IoT (Internet of Things)를 이용하는 일상생활의 편리함과 이동성과 AI 기능을 탑재한 로봇 등 새로운 서비스와 산업의 출현에 따라 밀리미터파 기반 전자빔 무선전력 전송기술은 다양한 응용 분야로 적용 가능성이 높음
- [충전영역에 대한 높은 해상도] 파장이 짧은 밀리미터파의 특성상 안테나 단위소자가 작아 배열 안테나로 특정 영역에 에너지를 집속할 수 있는 장점이 있음
- [탐지/추적형 무선충전 기술] 충전영역내 수신기 위치를 탐지하여 자동충전을 할 수 있는 탐지 및 추적하는 무선충전 기술 개발을 통해 전술한 이동형 무선충전의 기술 수준을 높일 수 있음
- [충전영역 확대] 전파의 직접 도달이 불가한 비가시(NLOS, Non-Line-of-Sight) 영역에 위치한 수신기에 대해서도 무선충전이 가능하도록 5G/6G 통신에서 연구 중인 RIS (Reconfigurable Intelligent Surface) 기술을 적용하여 무선충전의 효율성을 높이는 기술적 준비가 필요함
- 본 기술은 수 m 떨어진 소형 IoT에 최대 100mW의 부하전력을 무선으로 전달할 수 있는 기술임. [그림 1]은 밀리미터파 무선전력전송 시스템의 블록 구성 예이며 고출력 송신부에서 무선으로 전력이 수 m 떨어진 수신으로 전달됨. 고이득 안테나를 통해 수신된 RF는 고효율로 정류한 후 부하에 DC 전압으로 공급됨. 다중 IoT 부하인 경우 관제와 연동된 종합 IoT 서비스를 제공이 가능
가. 기술이전의 내용
1) 24 GHz 대역 100mW급 무선충전 수신모듈 설계기술
- 24 GHz 대역 고이득 이중편파 배열 안테나 설계 및 구현 기술
- 24 GHz 대역 고효율 정류회로 설계 및 구현 기술
나. 기술이전의 범위
- 24 GHz 대역 고이득 이중편파 배열 안테나 설계도
- 24 GHz 대역 고효율 정류회로 설계도
- 지적재산권 1건
- 관련 기술문서 4건
- 관련 기술문서 4건
- 본 연구개발을 통한 기술은 스마트 팩토리, 물류센터, 대형마트 등에서 사용되는 다양한 센서, ESL (Electronic Shelf Label) 등 대표적인 IoT기기의 충전 자유도를 높일 수 있는 기술임