KR20100013882A - 표면파의 도파를 이용한 무선 전력 전송 장치 및 그 방법 - Google Patents

표면파의 도파를 이용한 무선 전력 전송 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

표면파의 도파를 이용한 무선 전력 전송 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치는 일정 주파수의 전파를 발생시키는 급전부; 유전체로 구성되며, 상기 전파를 상기 유전체를 통해 도파하는 도파부; 및 상기 도파부의 종단 부분에 형성되어 상기 도파부를 통해 도파되는 상기 전파가 외부로 방사되는 것을 방지하기 위한 종단부를 포함할 수 있고 나아가, 상기 급전부에 의해 발생된 전파를 평면파로 변환시키는 변환부를 더 포함하고, 상기 도파부는 상기 변환부에 의해 변환된 상기 평면파를 상기 유전체의 표면을 따라 도파할 수 있으며 더 나아가, 상기 급전부에 의해 발생된 상기 전파가 상기 도파부로 반사없이 입사되도록 임피던스를 매칭시키는 천이부를 더 포함할 수 있다.
표면파, 무선 전력 전송, 도파, 진성 유전체, 인공 유전체, 평면파

Description

표면파의 도파를 이용한 무선 전력 전송 장치 및 그 방법{A WIRELESS POWER TRANSMISSION APPARATUS USING SURFACE WAVE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 무선 전력 전송에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유전체 매질의 표면을 따라 도파되는 표면파를 이용하여 무선으로 전력을 전송할 수 있는 표면파의 도파를 이용한 무선 전력 전송 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
산업이 발전할수록 다양한 전자 제품들이 개발되고 있다. 이러한 전자 제품들을 동작하기 위해서는 일정한 전력 공급이 필수적이다.
최근에는 유선으로 전력을 공급할 수 없는 다양한 환경에서, 전자 제품을 수년 동안 구동해야 하거나, 유선에 의한 복잡한 전력 공급 방식이 공간상의 제약으로 사용이 불가능한 경우가 발생하고 있다. 특히, 향후 유비퀴터스(ubiquitous) 사회에서는 무수히 많은 무선 센서들이 집, 사무실, 건물 및 도시 등에 포설될 것이라 예상되는데, 이러한 센서들의 장시간 활용을 위하여 오랜 기간 동안 전원이 공급되어야 한다.
기존의 배터리에 의한 공급방식은 배터리의 한계로 센서의 종류에 따라 수십 시간 또는 수일 정도 밖에 사용될 수 없으며, 유선에 의한 공급 방식은 센서들이 설치되는 공간적 제약으로 인하여 불가능하기 때문에 새로운 전력 공급 방식이 필요하다.
이러한 새로운 전력 공급 방식 중 대표적인 방법으로, 마이크로파를 이용한 무선 전력 전송 기술을 들 수 있다. 마이크로파는 이미 우리 생활 주변에서 통신, 레이더, 영상 의학 등 광범위하게 사용되고 있는 것으로, 수십[MHz]에서부터 수백[GHz]까지의 주파수를 가지며, 차폐되지 않는 곳이면 어디든지 전파의 전달이 가능하여 공간의 제약이 매우 적다.
반면, 공간적 제약이 없는 마이크로파를 이용할 경우 공간에 존재하는 생명체, 전자기기에도 영향을 줄 수 있으므로, 무선 전력 전송을 위해서는 임의의 주파수 대역을 사용할 수 없으며, 방사 출력 또한 제한되고 있다.
또한, 마이크로파가 방사되면 공기 중에서 확산 손실과 물 분자와의 흡수에 의한 손실과 전파가 공간으로 방사되면서 매우 큰 확산 손실이 발생한다는 문제점이 있다. 따라서, 공기 중에서의 손실을 보상하고, 장거리에 전력을 공급하기 위해 매우 큰 출력을 방사하여야 하지만, 상술한 바와 같이 마이크로파 무선 전력의 출력이 제한되어 있기 때문에 이론적으로는 공간의 제약 없이 전력을 공급할 수 있는 방법이나 현실적으로는 구현이 매우 어려운 기술이다.
따라서, 공간의 제약 및 무선 전력 공급에 있어서 공간적 제약 및 출력의 제한을 극복할 수 있는 무선 전력 송신 방법의 필요성이 대두된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예에 따른 목적은, 유전체 매질의 표면을 따라 도파(guiding)되는 표면파를 이용하여 마이크로파를 집전함으로써, 무선으로 전력을 전송할 수 있는 표면파의 도파를 이용한 무선 전력 전송 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 공기 중의 확산 손실을 줄여 전파의 전송 효율을 높일 수 있고, 전파법 규정의 범위내에서 상대적으로 큰 전력을 전송할 수 있는 표면파의 도파를 이용한 무선 전력 전송 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 또 다른 목적은, 표면파를 이용하여 집전된 마이크로파 전송판위에 위치된 전자기기를 무선으로 충전할 수 있는 표면파의 도파를 이용한 무선 전력 전송 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 한 측면에 따른 무선 전력 전송 장치는 일정 주파수의 전파를 발생시키는 급전부; 유전체로 구성되며, 상기 전파를 상기 유전체를 통해 도파하는 도파부; 및 상기 도파부의 종단 부분에 형성되어 상기 도파부를 통해 도파되는 상기 전파가 외부로 방사되는 것을 방지하기 위한 종단부를 포함할 수 있다.
나아가, 상기 급전부에 의해 발생된 전파를 평면파로 변환시키는 변환부를 더 포함하고, 상기 도파부는 상기 변환부에 의해 변환된 상기 평면파를 상기 유전체의 표면을 따라 도파할 수 있다.
더 나아가, 상기 급전부에 의해 발생된 상기 전파가 상기 도파부로 반사없이 입사되도록 임피던스를 매칭시키는 천이부를 더 포함할 수 있다.
상기 유전체는 유전상수가 공기보다 큰 진성 유전체 및 유전체와 같은 특성을 갖는 인공 유전체 중 어느 하나일 수 있다.
상기 급전부는 전파의 방향 제어 및 빔 집중을 위하여 전파를 발생시키는 복수의 소스가 위상 배열형 구조로 구성될 수 있다.
본 발명의 한 측면에 따른 무선 전력 전송 방법은 일정 주파수의 전파를 발생시키는 단계; 발생된 상기 전파를 평면파로 변환시키는 단계; 변환된 상기 평면파를 도파관에 구성된 유전체의 표면을 따라 표면파의 형태로 도파하는 단계; 및 도파된 상기 표면파가 외부로 방사되는 것을 방지하여 상기 유전체에 상기 표면파를 집전 또는 흡수하는 단계를 포함할 수 있다.
나아가, 상기 평면파가 상기 도파관에 반사없이 입사되도록 임피던스를 매칭시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표면파의 도파를 이용한 무선 전력 전송 장치 및 그 방법을 첨부된 도 1 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한 다.
표면파는 도 1a에 도시된 바와 같이, 금속 상부에 유전체들(110, 120)이 얇게 코팅되어 있을 때, 이 유전체들에 입사된 전파는 상대 유전율이 높은 유전체를 따라 전파가 도파된다. 특히, 제2 유전체(120)가 공기일 경우 전파는 제1 유전체(110)를 따라 도파된다.
또한, 도 1b에 도시된 표면파가 도파될 때의 전기장과 자기장의 분포에서 알 수 있듯이, 표면파는 공기 중으로 에너지가 방사되지 않고, 유전체의 표면에서만 에너지가 존재하게 된다.
본 발명은 유전체 매질의 표면을 따라 도파 (guiding)되는 표면파를 이용하여 마이크로파를 집전하고자 하는 것을 그 요지로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치에 대한 구성도이다.
도 2를 참조하면, 무선 전력 송신 장치는 급전부(210), 변환부(220), 천이부(230), 도파부(240) 및 종단부(250)를 포함한다.
급전부(210)는 일정 주파수의 전파를 발생시킨다.
이때, 급전부(210)는 일정 주파수의 전파를 발생시키기 위하여 SMA 여기(excitation), 혼(horn) 안테나 여기 및 마이크로 스트립라인 여기 등 다양한 방법으로 급전할 수 있다.
물론, 급전부(210)는 사용이 가능한 표면파를 만들 수 있는 어떠한 소스 구조도 사용이 가능하며, 특히 전파의 방향 제어 및 빔 집중을 위하여 전파를 발생시 키는 복수의 소스가 위상 배열형 구조로 구성될 수도 있다.
변환부(220)는 급전부(210)에 의해 발생된 전파를 평면파로 변환시킨다.
이때, 변환부(220)는 렌즈 및 파라볼릭 반사체 등을 사용하여 급전부(210)에 의해 발생된 전파를 평면파로 변환시킬 수 있는데, 본 발명은 이에 한정하지 않고 응용에 따라 전파를 평면파로 변환시킬 수 있는 다양한 방법들이 사용될 수도 있다.
이때, 급전부(210)에 의해 발생되어 출력되는 전파가 동축선 급전에서와 같이 사방으로 방사되는 경우라면, 전파를 평면파로 변환하는 별도의 구조를 필요로 하지 않기 때문에 변환부(220)를 별도로 구비할 필요는 없을 것이다.
천이부(230)는 변환부(220)에 의해 변환된 평면파가 도파부(240)에 반사없이 입사될 수 있도록 변환부(220)와 도파부(240)의 임피던스를 매칭시킨다.
여기서, 천이부(230)는 도파부(240)의 입력단 즉, 앞 부분에 위치하여 임피던스 매칭을 수행하는데, 천이부(230)는 사용되는 유전체의 종류에 따라 유전체의 높이를 조절하거나 상대 유전율 값을 조정하여 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 예컨대, 도 3에 도시된 평면도(a) 및 단면도(b)의 일 예와 같이, 천이부(230)는 평면파가 진행하는 방향과 수직으로 인공 유전체인 요철 구조를 형성하되 유전체 높이를 평면파 진행 방향으로 순차적으로 증가 또는 감소시키거나 일정 형식으로 유전체 높이를 상이하게 하여 형성함으로써, 변환부(220)와 도파부(240)의 임피던스를 매칭시키고, 이로써 변환부(220)로부터 출력되는 평면파를 도파부(240)에 반사없이 입사시킬 수 있다.
물론, 천이부(230)의 구조가 도 3에 도시된 요철 형태의 유전체 구조로 한정되는 것은 아니고, 도파부(240)에 형성된 유전체의 형태 및 종류에 따라 달라질 수 있으며, 사용되는 유전체 또한 인공 유전체가 아닌 진성 유전체 또는 다른 종류의 유전체가 사용될 수도 있다.
도파부(240)는 천이부(230)에 의해 매칭된 평면파가 실제로 도파되는 부분으로, 유전체를 포함하며, 평면파가 유전체 매질의 표면을 따라 도파된다. 즉, 도파부는 유전체 매질의 표면을 따라 표면파를 도파한다.
여기서, 표면파는 전파의 진행 방향에 수직으로 전기장이 형성되는 TE(transverse electric)파 및 전파의 진행 방향에 수직으로 자기장이 형성되는 TM(transverse magnetic)파 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
이때, 도파부(240)에 포함되는 유전체는 유전상수가 공기보다 큰 진성 유전체 또는 유전체와 같은 특성을 갖는 인공 유전체일 수 있는데, 진성 유전체 및 인공 유전체는 이 기술 분야에 종사하는 당업자라면 알 수 있기에 설명은 생략한다.
이때, 도파부(240)는 평판형, 원통형 및 타원형의 도파관 중 어느 하나를 포함할 수 있는데, 진성 유전체, 인공 유전체 및 진성 유전체에 다양한 구조를 혼합한 구조를 이용하여 다양한 모양으로 형성할 수 있다.
여기서, 도파부(240)가 원통형 또는 타원형의 도파관을 포함하는 경우에는 전파를 평면파로 변환할 필요가 없기 때문에 전파를 평면파로 변환하는 변환부(220)를 별도로 구비할 필요는 없다.
일 예로, 도 4에 도시된 평면도(a) 및 단면도(b)와 같이, 도파부(240)는 평 판형 도파관 구조를 가질 수 있으며, 평판형 도파관 구조는 제1 도체판(410) 상부에 일정값(예를 들어,εr)의 비유전율을 갖는 유전체(420)가 형성되고, 형성된 유전체(420) 상부에 사각 형태의 도체(430)가 일정 간격으로 형성된다. 즉, 도 4에 도시한 평판형 도파관 구조는 인쇄기판 형태로서, 사각 금속 패치(430)가 일정한 주기로 배열된 구조를 가지며, 3개의 소스에서 동시에 평면파가 입사되는 모양을 나타낸다.
또한, 평면형 도파관 구조로서, 도 5에 도시된 평면도(a) 및 단면도(b)와 같이, 제1 도체판(510) 상부에 형성된 유전체(520) 상부에 원형 금속 패치(530)가 일정한 주기로 형성될 수도 있고, 도 6에 도시된 평면도(a) 및 단면도(b)와 같이, 제1 도체판(610) 상부에 형성된 유전체(620) 일부가 일정 주기로 노출되도록 패터닝된 도체(630)가 유전체(620) 상부에 형성될 수도 있다.
여기서, 평면형 도파관 구조에서 제1 도체판 상부에 형성되는 유전체는 진성 유전체인 것이 바람직하고, 유전체 상부에 형성되는 도체는 사각 형태 뿐만 아니라 삼각 형태, 오각 형태 및 원 형태 등과 같은 다양한 형태를 가질 수 있지만, 상기 형태가 일정 주기로 형성되는 것이 바람직하다.
다른 일 예로, 도파부(240)는 원통형 도파관 구조를 가질 수 있는데, 도 7에 도시된 측면도(a) 및 단면도(b)와 같이, 중심에 금속 도체(710)가 형성되고, 그 금속 도체(710)를 중심으로 일정한 두께를 갖는 유전체(720)가 코팅된 구조를 가질 수 있으며, 이때, 코팅된 유전체(720)는 진성 유전체인 것이 바람직하다.
또 다른 일 예로, 도파부(240)는 인공 유전체를 이용하여 평판형 도파관 구조를 가질 수 있는데, 도 8 및 도 9에 도시된 평면도(a) 및 단면도(b)와 같이, 도체판(810) 상부에 원통 기둥 모양의 금속(820)을 일정 형식으로 형성하거나(도 8), 도체판(910) 상부에 벽 모양 또는 요철 모양의 금속(920)을 일정 형식으로 형성함으로써, 도파부(240)를 형성할 수 있다. 물론, 원통 기둥 금속 사이 또는 요철 금속 사이에는 공기 또는 다른 종류의 유전체(830, 930)가 형성될 수 있다.
여기서, 원통 기둥 금속(820)은 도체판 상부에 형성된 유전체 예를 들어, 유전체 기판에 비아를 사용하여 형성할 수 있다.
비록, 도 8 및 도 9에서 금속을 이용하여 원통 기둥 또는 요철을 형성하였지만, 이에 한정하지 않고, 진성 유전체를 이용하여 원통 기둥 및 요철을 형성할 수도 있다.
물론, 본 발명에 따른 도파부(240)의 구조는 상술한 도 4 내지 도 9에 도시된 구조로 한정되는 것은 아니며, 표면파를 도파할 수 있는 모든 구조를 사용할 수 있다는 것은 이 기술 분야에 종사하는 당업자에게는 자명할 것이다.
종단부(250)는 도파부(240)의 종단 부분에 형성되어 도파부(240)를 통해 도파되는 표면파가 외부로 방사되는 것을 방지한다. 즉, 종단부(250)는 도파부(240)를 통해 도파되는 표면파가 외부로 방사되지 않고, 종단 부분에서 매칭을 통해 소멸시키거나 전파 흡수체를 사용하여 흡수시킴으로써, 전파가 외부로 방사되는 것을 방지한다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치는 천이부(230) 를 통해 매칭된 표면파가 도파부(240)를 구성하는 유전체 매질의 표면을 따라 도파되어 무선 전력의 마이크로파가 집전됨으로써, 자유 공간으로 전파가 방사되지 않고, 자유 공간에 비해 전송 효율을 높일 수 있으며, 전파법 규정의 범위 내에서 상대적으로 큰 전력을 전송할 수 있다.
더불어, 표면파가 도파될 수 있는 어느 곳에서나 적용 가능하고, 인덕터나 커패시터 등이 필요없이 유전체만을 사용하기 때문에 무선 전력 전송판을 저렴하고 단순하게 제작할 수 있다. 특히, 인쇄 회로 기판(PCB) 등을 사용하여 장치를 제작할 수 있기 때문에 장치의 제작 비용을 낮출 수 있다.
이런 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치는 유전체 매질의 표면을 따라 표면파를 도파시킴으로써, 표면위 또는 일정 간격 예를 들어, 사용 주파수의 수 파장 이내에 놓여진 수전 시스템을 갖춘 조명, 통신 기기 및 산업용 전자기기 등에 전력선 없이 전력을 공급할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 무선 전력 전송 방법은 무선으로 전력을 전송하기 위한 일정 주파수의 전파를 발생시키고, 발생된 일정 주파수의 전파를 평면파로 변환시킨다(S1010, S1020).
이때, 발생된 전파는 렌즈 및 파라볼릭 반사체 등에 의해 평면파로 변환될 수 있다.
변환된 평면파를 유전체를 포함하는 도파관으로 반사없이 입사시키도록 임피 던스를 매칭시킨다(S1030).
임피던스가 매칭되면, 평면파를 도파관에 구성된 유전체의 매질 표면을 따라 도파시키고, 도파관의 종단 부분에서 유전체 매질 표면에 따라 도파되는 표면파가 공기 등의 외부로 방사되는 것을 방지하여 표면파를 도파관의 유전체에 집전 또는 흡수시킴으로써, 도파관 상부 또는 일정 간격 예를 들어, 사용 주파수의 수 파장 이내에 놓여진 기기들로 전력을 무선으로 공급할 수 있다(S1040, S1050).
여기서, 표면파는 전파의 진행 방향에 수직으로 전기장이 형성되는 TE(transverse electric)파 및 전파의 진행 방향에 수직으로 자기장이 형성되는 TM(transverse magnetic)파 중 어느 하나일 수 있다.
이때, 도파관에 구성된 유전체는 진성 유전체 또는 인공 유전체를 사용할 수 있으며, 도파관은 평판형, 원통형, 타원형 등 표면파를 도파시킬 수 있는 다양한 형태의 도파관을 사용할 수 있다.
본 발명에 의한, 표면파의 도파를 이용한 무선 전력 전송 장치 및 그 방법은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 양한 형태로 변형, 응용 가능하며 상기 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 상기 실시 예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적은 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 상기 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 청구범위와 균등 범위를 포함하여 판단되어야 한다.
도 1은 유전체 영역에서의 표면파 진행(a) 및 표면파 도파로에서의 전기장과 자기장(b)을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 장치에 대한 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 천이부에 대한 일 실시예의 평면도(a) 및 단면도(b)를 나타낸 것이다.
도 4는 도 2에 도시된 도파부부에 대한 일 실시예의 평면도(a) 및 단면도(b)를 나타낸 것이다.
도 5는 도 2에 도시된 도파부에 대한 다른 일 실시예의 평면도(a) 및 단면도(b)를 나타낸 것이다.
도 6은 도 2에 도시된 도파부에 대한 또 다른 일 실시예의 평면도(a) 및 단면도(b)를 나타낸 것이다.
도 7은 도 2에 도시된 도파부에 대한 또 다른 일 실시예의 측면도(a) 및 단면도(b)를 나타낸 것이다.
도 8은 도 2에 도시된 도파부에 대한 또 다른 일 실시예의 평면도(a) 및 단면도(b)를 나타낸 것이다.
도 9는 도 2에 도시된 도파부에 대한 또 다른 일 실시예의 평면도(a) 및 단면도(b)를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 방법에 대한 동작 흐름 도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
210: 급전부
220: 변환부
230: 천이부
240: 도파부
250: 종단부

Claims (16)

  1. 일정 주파수의 전파를 발생시키는 급전부;
    유전체로 구성되며, 상기 전파를 상기 유전체를 통해 도파하는 도파부; 및
    상기 도파부의 종단 부분에 형성되어 상기 도파부를 통해 도파되는 상기 전파가 외부로 방사되는 것을 방지하기 위한 종단부
    를 포함하는 무선 전력 전송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 급전부에 의해 발생된 전파를 평면파로 변환시키는 변환부
    를 더 포함하고,
    상기 도파부는
    상기 변환부에 의해 변환된 상기 평면파를 상기 유전체의 표면을 따라 도파하는 무선 전력 전송 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 급전부에 의해 발생된 상기 전파가 상기 도파부로 반사없이 입사되도록 임피던스를 매칭시키는 천이부
    를 더 포함하는 무선 전력 전송 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 천이부는
    상기 도파부를 구성하는 유전체에 따라 상기 유전체의 높이를 조절하거나 상대 유전율 값을 조정하여 상기 임피던스를 매칭시키는 무선 전력 전송 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 천이부는
    상기 유전체를 요철 구조로 형성하여 상기 임피던스를 매칭시키는 무선 전력 전송 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도파부는
    제1 도체 상부에 상기 유전체가 형성되고, 상기 유전체 상부에 기 설정된 간격으로 일정 모양의 제2 도체가 형성된 구조인 무선 전력 전송 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도파부는
    제1 도체 상부에 상기 유전체가 형성되고, 상기 유전체 상부에 상기 유전체가 기 설정된 간격으로 일정 모양으로 노출되도록 패터닝된 제2 도체가 형성된 구조인 무선 전력 전송 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 도파부는
    제1 도체 상부에 상기 유전체와 도체 기둥 또는 상기 유전체와 도체 벽이 일정 간격으로 형성된 구조인 무선 전력 전송 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 도파부는
    원통형 및 타원형의 도파관 중 어느 하나를 포함하는 무선 전력 전송 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 도파부는
    평판형을 포함하는 무선 전력 전송 장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 변환부는
    렌즈 및 파라볼릭 반사체 중 어느 하나를 이용하여 상기 급전부에 의해 발생된 전파를 상기 평면파로 변환시키는 무선 전력 전송 장치.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 유전체의 표면을 따라 도파되는 표면파는
    전파의 진행 방향에 수직으로 전기장이 형성되는 TE(transverse electric)파 및 전파의 진행 방향에 수직으로 자기장이 형성되는 TM(transverse magnetic)파 중 어느 하나인 무선 전력 전송 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 유전체는
    유전상수가 공기보다 큰 진성 유전체 및 유전체와 같은 특성을 갖는 인공 유전체 중 어느 하나인 무선 전력 전송 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 급전부는
    전파의 방향 제어 및 빔 집중을 위하여 전파를 발생시키는 복수의 소스가 위상 배열형 구조로 구성되는 무선 전력 전송 장치.
  15. 일정 주파수의 전파를 발생시키는 단계;
    발생된 상기 전파를 평면파로 변환시키는 단계;
    변환된 상기 평면파를 도파관에 구성된 유전체의 표면을 따라 표면파의 형태로 도파하는 단계;
    도파된 상기 표면파가 외부로 방사되는 것을 방지하여 상기 유전체에 상기 표면파를 집전 또는 흡수하는 단계
    를 포함하는 무선 전력 전송 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 평면파가 상기 도파관에 반사없이 입사되도록 임피던스를 매칭시키는 단계
    를 더 포함하는 무선 전력 전송 방법.
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