Abstract
The moisture content of a coffee bean affects its permittivity, and changing the moisture content of a coffee bean changes the taste of the coffee. The variation in the moisture content of a coffee bean can be predicted by the change in frequency and reflection coefficient values with respect to the variation in the permittivity of the bean when it is placed on a patch antenna. In this study, a dual-band patch antenna is designed, which has a moisture measurement band of 3.8~4 GHz that can measure the moisture level of a material; the antenna has a Wi-Fi transmit and receive band of 2.45 GHz. Through simulations and measurements, this study proved that the level of return losses changed from 3.6 to 4 GHz when the moisture content of a coffee bean changed from 2 to 15%. The moisture levels of rice and other beans can be measured with the designed antenna, which can be applied to various applications.
커피콩의 수분함량에 따라서 유전율이 변화하며, 수분함량 변화가 커피 맛에 영향을 준다. 패치 안테나 위에 올려 진 커피콩의 유전율의 변화에 따른 주파수와 반사손실의 변화에 따라서 수분함량의 변화를 예측 가능하다. 본 논문에서는 수분 측정이 가능한 3.8~4 GHz 측정 대역과 송수신이 가능한 Wi-Fi 2.45 GHz 두 대역을 사용 가능한 이중대역 안테나를 설계하였다. 커피콩의 수분 함량이 2 %~15 % 변화함에 따라서 반사손실의 크기가 3.6~4 GHz 상에서 다른 반응을 보임을 simulation과 측정에서 입증하였다. 본 안테나를 사용하여 콩, 쌀 등의 수분 함량을 측정이 가능하며 다양하게 적용이 가능하다.
