본 논문에서는 스마트 키의 정확한 인식 거리 예측을 위한 차량 LF 안테나의 근접 자계 분석 방법을 제안하였다. 모델링된 LF 안테나는 폴리에틸렌으로 절연 코팅이 된 전도성 도선이 페라이트 코어를 감고 있는 형상을 가지며, 상용 차량의 범퍼 프레임 내부에 장착되어 동작한다. 스마트 키의 최대 인식 거리는 범퍼에 장착된 LF 안테나의 근접 방사 패턴을 고려하여 총 9개의 방위각에서 측정하였으며, 각 방향에서 측정된 최대 인식 거리에서 스펙트럼 분석기를 이용하여 수신 파워를 측정하였다. 측정 결과, 차량에 장착된 LF 안테나를 기준으로 1.38 m부터 1.53 m 사이의 인식 거리를 가지며, 그때의 수신 파워는 -83.6 dBmW부터 -75.0 dBmW 사이의 레벨을 가진다. 측정과 동일한 조건으로 전자파 해석을 진행하여 예측된 근접 필드와 측정된 인식 거리 및 수신 전력을 분석하였으며, 그 결과 전자파 해석을 통해 스마트 키 인식 거리 예측 및 근접 필드 분석이 가능함을 확인하였다.
In this paper, we propose a method of near-field analysis for vehicle LF antennas in order to estimate the accurate reading range of a smart key. The LF antenna consists of a ferrite core and a conducting wire which is coated with polyethylene for insulation, and it is mounted at the rear bumper frame of a commercial vehicle. The reading range of a smart key is measured at nine azimuthal directions distributed around the rear bumper, and then, the received power at each maximum reading range is measured by using a spectrum analyzer. The measurement shows that the maximum reading range exists between 1.38 m and 1.53 m, and the radiated power is between -83.6 dBmW and -75.0 dBmW. We further conducted EM simulation to estimate the reading range and the received power under the same condition that we applied for the measurement. The results demonstrate that an accurate reading range and received power can be achieved by simulation.
