• 제목/요약/키워드: 13.56 MHz

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ISM 대역 응용분야에 사용되는 13.56 MHz 5kW RF 제너레이터 구현 (Implementation of a 13.56 MHz 5kW RF Generator for ISM Band Applications)

  • 윤영철;김영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.556-561
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    • 2016
  • 논문은 ISM 밴드 응용분야에 사용되는 13.35 MHz, 5 kW RF 제너레이터의 구현에 대한 내용이다. 이 제너레이터의 구성은 드라이브증폭기와 LDMOS 1.25 kW 트랜지스터를 클래스 AB 푸쉬풀 증폭기로 구현한 모듈을 바탕으로 4개의 모듈을 윌킨슨 형태의 전송선로 변환기를 이용하여 결합하는 구조를 갖고 있다. 이 제너레이터는 선형성보다는 높은 출력과 효율을 얻는 것이 중요하며, 트랜지스터에서 발생하는 열은 워터 쿨링에 의한 수냉식 방법을 선택하여 외부로 배출하였다. 또한, 결합기와 저역통과 필터의 결합 그리고 출력 및 반사 신호를 검출하는 보호회로를 삽입하였다. 이렇게 구현된 RF 제너레이터는 포화 전력레벨 5.33 kW 출력에서 79 %의 효율을 얻었다.

자동 기준전압 생성 피크 검출기를 이용한 13.56 MHz RFID 리더기용 송수신기 설계 (A Design of Transceiver for 13.56MHz RFID Reader using the Peak Detector with Automatic Reference Voltage Generator)

  • 김주성;민경직;남철;허정;이강윤
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권3호
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    • pp.28-34
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    • 2010
  • 본 논문에서는 13.56 MHz 반송주파수를 사용하며, ISO1443 A타입/B타입, 15693을 만족하는 RFID 리더기용 송수신기를 설계하였다. 수신기에서 자동적으로 비교전압을 생성하기 위해서 양과 음의 두 피크전압을 검출할 수 있는 음의 피크검출기와 양의 피크검출기와 수신된 신호의 세기에 따라 기준전압의 결정 레벨(decision level)을 가변 할 수 있는 데이터 슬라이서를 사용한 회로를 제안하였다. 송신기는 15693 표준 스펙을 만족시키기 위해서는 큰 출력스왕 및 전류가 필요하게 된다. 이런 이유로 고정된 부하에서도 전원 전압이상의 출력스윙이 가능하고,큰 전류를 흐릴 수 있는 코일부하를 사용하면서 세 가지 표준 모두 만족시킬 수 있었다. 또한 각 표준에 따라 출력전류는 5 mA~240 mA, 변조율은 100%, 30%~5%까지 조정 가능하도록 하였다. 13.56 MHz RFID 리더기는 CM0S $0.18\;{\mu}m$ 공정과 3.3V 단독전압을 사용하였다. 패드 제외한 칩 면적은 $1.5\;mm\;{\times}\;1.5mm$ 이다.

보호 회로를 포함한 무선 전력 전송용 ISM 13.56 MHz 20 W Class-E 앰프 설계 (Design of 20 W Class-E Amplifier Including Protection for Wireless Power Transmission at ISM 13.56 MHz)

  • 남민영;김영식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.613-622
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    • 2013
  • 본 논문에서는 ISM 13.56 MHz 대역 무선 전력 전송을 위한 인덕티브 클램핑 class-E 전력증폭기를 설계 및 실험하여 특성을 분석하였다. 구현된 전력증폭기는 수신 안테나가 회전체에 붙는 경우와 같이 송수신 안테나 간의 정합 상태가 변화하는 시스템에서 부정합 상태에서 전력증폭기에 공급되는 전류를 줄여 트랜지스터를 손상시키지 않고 안정적으로 동작하도록 하는 인덕티브 클램핑 방식으로 설계되었으며, 정합 회로를 이용하여 기존의 class-E 전력증폭기보다 고조파 성분에 대한 Filtering 특성을 개선하였다. 구현된 전력증폭기의 입력 주파수는 13.56 MHz, 입력 전력 25 dBm, 동작 전압 DC 28 V에서 측정한 결과, 출력 전력은 43 dBm, 기본 주파수 성분과 2차 고조파 신호 간의 출력 전력 차이 55 dBc 이상, 소모 전류 830 mA으로 전력부가 효율(power added efficiency)은 85 %로 높게 측정됐다. 마지막으로, 수신 안테나를 회전체에 부착하고 구현된 전력증폭기로 송수신 안테나로 전력을 송출하는 실험을 진행하였으며, 송신 안테나의 부정합 상태에는 소모 전류가 420 mA까지 줄어들어 트랜지스터가 손상되지 않는 것을 확인하였다.

13.56Mhz RFID 환경에서 안전한 보안 스킴 구축을 위한 암호 스킴 및 보안 프로토콜 연구 (A Study on Cryptography Scheme and Secure Protocol for Safety Secure Scheme Construction in 13.56Mhz RFID)

  • 강정호;김형주;이재식;박재표;전문석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.1393-1401
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    • 2013
  • RFID란 개체에 Micro Chip이 내장된 태그를 부착하여 리더를 통해 개체를 인식한 후 서버와의 통신을 통해 개체를 인증하는 기술을 총칭한다. 다양한 RFID 태그 중, ISO/IEC 14443 표준 기반의 NXP사의 Mifare 태그는 13.56Mhz 대역의 RFID 카드로, 전 세계 시장의 72.5%를 점유하고 있다. Mifare 태그 중, 저가 태그인 Mifare Classic 태그는 제한적인 하드웨어 연산을 기반으로 보안이 제공됨에 따라, 다양한 공격에 의해 프로토콜 노출 및 키 복구 취약점이 발생하였다. 이에 본 논문에서는 13.56Mhz RFID 환경에서 안전한 보안 스킴 구축을 위한 암호 스킴 및 보안 프로토콜을 설계하였다. 제안하는 보안 스킴은 KS 생성 시 다양한 고정값과 비고정값을 사용하고, S-Box 연산을 수행하며, LFSR 연산과 S-Box 연산에 사용되는 값을 교차시켜, 기존 보안 스킴의 취약점과 스푸핑, 재생 공격과 같은 일반적인 RFID 보안 요구사항을 만족한다. 또한, 제한된 하드웨어 연산 능력과 기존 보안 스킴의 연장선상에서 설계되어, 현재 사용되는 Mifare Classic에 바로 적용 가능하다.

정전 탐침법과 유체 시뮬레이션을 이용한 유도결합 Ar 플라즈마의 특성 연구 (Analysis of Inductively Coupled Plasma using Electrostatic Probe and Fluid Simulation)

  • 차주홍;이호준
    • 전기학회논문지
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    • 제65권7호
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    • pp.1211-1217
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    • 2016
  • Discharge characteristics of inductively coupled plasma were investigated by using electrostatic probe and fluid simulation. The Inductively Coupled Plasma source driven by 13.56 Mhz was prepared. The signal attenuation ratios of the electrostatic probe at first and second harmonic frequency was tuned in 13.56Mhz and 27.12Mhz respectively. Electron temperature, electron density, plasma potential, electron energy distribution function and electron energy probability function were investigated by using the electrostatic probe. Experiment results were compared with the fluid simulation results. Ar plasma fluid simulations including Navier-Stokes equations were calculated under the same experiment conditions, and the dependencies of plasma parameters on process parameters were well agreed with simulation results. Because of the reason that the more collision happens in high pressure condition, plasma potential and electron temperature got lower as the pressure was higher and the input power was higher, but Electron density was higher under the same condition. Due to the same reason, the electron energy distribution was widening as the pressure was lower. And the electron density was higher, as close to the gas inlet place. It was found that gas flow field significantly affect to spatial distribution of electron density and temperature.

13.56MHz RF시스템에서의 필터 설계 및 시뮬레이션 (Design and Simulation for the Filter of RFID System Operated at 13.56MHz)

  • 류형선;진인수;양경록;송성호;김양모
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.3145-3147
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    • 2000
  • A passive RFID system consists of reader and tag. Reader is required the filter to modulate the data from backscattering signal which is transmitted by tag. The filter in the reader consists of envelope detector, amplifier, filter, and pulse shaping circuit, In this paper, design and analysis of filter in the RFID system which is operated at l3.56MHz carrier and 70KHz backscattering signal frequency is presented and is confirmed by simulation using Pspice.

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13.56 MHz 무선 에너지 전송 시스템의 효율적인 전자파 장해(EMI) 예측 및 분석 방법 (A Method of Prediction and Analysis of Electromagnetic Interference (EMI) in Wireless Power Transfer System Operating at 13.56 MHz)

  • 심현진;박종민;남상욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권9호
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    • pp.873-882
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    • 2013
  • 13.56 MHz 무선 에너지 전송 시스템의 효율적인 전자파 장해(EMI) 측정 및 분석 방법을 제안한다. 두 루프 안테나가 자유 공간과 PEC면 위에 있는 두 가지 경우에 대하여 영상법과 쌍대성을 이용하여 자계 결합 시스템의 등가회로 모델링 분석을 통하여 각 루프에 흐르는 전류 및 발생하는 전자장을 수식적으로 표현한다. 여기서 완전 도체(Perfect Electric Conductor: PEC)는 완전 도체의 무한한 평면의 형태를 가지며, 이후에는 PEC면이라고 지칭한다. 원점에서 부터 관측 지점까지의 거리보다 충분히 가까운 지점에서의 최대 전자장의 크기를 이용하여 원점에서 충분히 떨어진 지점의 최대 전자장의 크기를 이론적으로 유추할 수 있다. 근거리에서의 자기장의 크기로 이론적으로 유추한 10 m 떨어진 위치에서의 최대 전자장의 크기와 상용 수치 해석 툴을 이용하여 구한 10 m 떨어진 위치의 최대 전자장의 크기를 비교, 분석하였다. 또한, 이론적으로 구한 최대 자기장의 크기를 바탕으로 방사성 장해 허용 기준을 만족하는 최대 허용 전력의 크기도 쉽게 구할 수 있다.

HF-UHF RFID 이중대역 태그 안테나 설계 (Design of HF-UHF dual Band Tag Antenna)

  • 윤나내;하반남;서철헌
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권2호
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    • pp.75-79
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    • 2015
  • 본 논문에서는 HF 와 UHF 대역인 13.56 MHz와 922 MHz에서 동작하는 이중대역 태그 안테나를 제안하였다. 하나의 안테나가 이중대역에서 동작하기 위해 제안한 이중대역 태그 안테나 구조는 HF대역에서 동작하는 3턴의 스파이럴 코일 구조와 UHF 대역에서 동작하는 역 스파이럴 형태의 다이폴 구조의 안테나를 FR-4 기판 윗면과 아랫면에 각각 적용하였다. UHF 대역 구조의 경우 역 스파이럴 구조로 다이폴 안테나와 비교하여 소형화 하였다. 제안한 안테나의 전체 크기는 $80mm{\times}40mm{\times}0.8mm$ 이며, 모의실험 결과 S11이 13.56 MHz와 922 MHz에서 -10 dB 이하의 특성을 나타내었다. 제안한 안테나 구조의 방사패턴의 모의실험 결과는 UHF 대역에서 -3 dBi의 이득을 가지며, 전방향성을 갖는 방사패턴의 모양을 확인하였다.