Abstract
In this paper, a compact doppler sensor with oscillator type active antenna operating at 2.4GHz frequency band is proposed to measure the distance to a moving object. The oscillation frequency is shifted depending on approaching of the object, and a detection circuit discriminates the frequency deviation. The active antenna has been designed and simulated. The prototype fabricated has a small circular disk type of diameter 30mm and height 4.2mm. As for antenna performance, broadside radiation pattern with beamwidth of $120^{\circ}$ and oscillation frequency of 2.35GHz has been measured. Test results as a range sensor shows that signal voltage of about 240mV has been obtained for conducting plate moving 1 meter away from the sensor. And, signal voltage has been linearly increased to the ground from 5m height by free-falling the sensor.
본 논문에서는 고주파 발진회로의 공진기가 안테나로 동작하는 2.4GHz 대역의 능동 안테나를 이용하여 이동체의 거리를 측정할 수 있는 소형 도플러 센서를 제안하였다. 이동체의 움직임에 비례하여 고주파 발진주파수의 편이를 발생시키며 이를 검출하는 회로를 통해 제안된 구조의 동작을 확인하였다. 설계 제작된 거리 감지 센서는 직경이 30mm, 높이 4.2mm 정도로 매우 작은 원형디스크 형태를 갖으며, 안테나는 2.35GHz에서 약 120도의 빔폭과 전방향 방사특성을 나타내었다. 센서의 감도 측정결과, 1m 떨어져 움직이고 있는 도체판에 대해 약 240mV의 도플러 신호 전압을 얻었고, 자유낙하 실험으로부터 지표위의 5m 지점에서부터 지표면까지 선형적인 전압크기의 증가를 보였다.