본 논문에서는 900MHz의 ISM대역에서 사용가능한 통신방식 중 직접확산방식의 무선데이터 송수신 시스템을 제안${\cdot}$구현하였다. 특히 송수신기 간에 양방향 통신이 가능하도록 설계함으로써 900MHz 대역의 RF-ID 시스템과 같은 능동형 시스템으로의 확장이 가능하도록 하였다.
본 논문에서는 RFID 기술 중 리더와 태그간 900MHz 대역을 이용한 교육용 시스템 설계를 제시 하였다. 능동형 태그와 리더의 설계는 임베디드 환경에서 구현 하였으며, 리더와 접속 가능한 서버의 소프트웨어 개발은 PC 윈도우 운영체제 환경에서 구현 하였다. 리더와 능동형 태그의 H/W는 ATmega128 프로세서가 사용되었고, 개발 언어는 C 사용되었다. 윈도우 환경에서의 프로그램은 MFC가 사용 되었다. 시스템은 PC에서 리더를 통하여 EPC global Data가 들어있는 태그 관리, 인터넷을 통한 태그의 정보 획득, 태그 메모리에 데이터를 읽고 쓰는 기능이다. 위의 기능들을 활용한 900MHz RFID대역의 교육용 시스템을 설계 하였다.
본 논문은 소형화와 고이득을 위하여 패치 안테나에 원형 슬릿을 구현하였으며 900 MHz 대역에서 동작이 되도록 설계하였다. 사각형 모양의 패치형태를 변형하여 안테나 크기를 일차적으로 줄였으며 나아가 패치 안에 원형 슬릿을 추가하여 추가적으로 안테나의 크기를 감소시켰다. 원형슬릿의 개수와 반지름을 설계 변수로 설정하여 원하는 대역에서 반사손실을 약 -30 dB까지 되도록 Tuning 하였으며 방사패턴의 최대 이득도 약 4 dBi에 이르도록 안테나의 설계를 수행하였다. 원형슬릿이 존재하지 않는 경우 대비 약 20 MHz 정도의 공진 주파수 하향천이를 구현하여 본 논문에서 설계한 안테나의 소형화가 달성되었음을 증명하였다.
본 논문에서는 열약한 전파 환경에서 동작하는 전파 적응형 900MHz 수동형 RFID 태그를 설계하고 구현하였다. 수동형 태그의 크기는 $102mm{\times}102mm{\times}9mm$이며, 동작주파수는 908~914MHz이고 인식거리는 5.1m이다. 본 논문에서 구현한 수동형 RFID 태그는 내열성 내방수성 내충격성의 특징을 가지고 있어서 특히 자동차관리를 위한 매립형과 같은 열악한 환경에서 우수한 성능을 보인다.
Multilayer LTCC technology enables RF modules to be reduced dramatically by taking advantage of the three dimension flexibility. Compared to a conventional two dimensional PCB, LTCC allows higher density, reduced size, and lower cost. In this research, BPF based on LTCC for 900MHz ZigBee application was implemented which can replace SAW filter with using the material of the Dupont9599's dielectric constant 7.8. And distributed baud pass filter for 900MHz ZigBee system applications is presented. Using resonator stripline and capacitance, 2nd order band pass filter was designed. Adjusting resonator's length and capacitance is easy to tune at accurate center frequency by shifting band because ZigBee system is using narrow bandwidth, $902MHz^{\sim}928MHz$. Also resonator has no limitation in space, so reducing size is possibile. Designed filter had I.L. 2.8dB at 915MHz and attenuation at 815MHz, 1015MHz was 16dB, 15dB, respectively. Therefore, the sharpe cut-off and good insertion loss for ZigBee system application.
본 논문에서는 오픈소스 프로젝트를 표방하는 디지털 아마추어 무선용 저속 음성 코덱인 Codec 2와 900MHz FSK 트랜시버를 이용하여 PTT(Push to talk) 양방향 무전기를 구현하고, 장거리 음성통신이 가능한지 여부를 실험했다. 일반 디지털 무전기의 경우, 성능 면에서 업계 표준으로 인정되고 있는 AMBE+2 코덱을 사용하는데, 가격이 고가이며 기술의 독점성을 가지고 있다. 주파수 측면에서 보면 400MHz 대역을 사용하는 경우, DMR 12.5kHz, DPMR 6.25kHz의 협대역을 사용하기 때문에 데이터 전송률이 낮다. 900MHz 대역은 대역폭을 확장할 수 있어서 데이터 전송 측면에서도 장점이 있다. 음질 및 통달 거리에 대한 필드 테스트를 진행한 결과, 약 500m 내에서 통신이 이루어지는 것을 확인할 수 있었다. 본 논문에서는 음성통신에 대한 검토가 이루어졌지만, 간단한 이미지와 같은 데이터 전송에 대한 검토가 추가된다면, 이 솔루션이 저가형 IOT 생활 무전기로서 다양한 분야에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
본 논문에서는 메타구조를 이용하여 하나의 RF GaN HEMT로 새로운 이중대역에 전력증폭기를 구현하였다. CRLH 전송선로는 이중- 대역 조절 특성을 갖는 메타물질 전송 선로를 만들 수 있다. CRLH 전송 선로의 이중 대역 동작은 전력증폭기의 정합 회로를 구현을 위하여 주파수 오프셋과 CRLH 전송 선로의 비선형 위상 기울기에 의해 얻을 수 있다. 이중대역에서 CRLH 전송 선로를 이용하여 이중대역에서 오직 2차, 3차 고조파 성분만을 조절하였다. 또한, 제안된 전력증폭기의 효율을 향상 시키기 위하여 출력 정합 회로뿐만 아니라 입력 정합회로도 고조파 조절 회로를 이용하여 구현하였다. 두 동작 주파수는 900MHz와 2140MHz로 정하였다. 전력증폭기의 측정된 출력 전력은 각각 900MHz에서 39.37dBm, 2140MHz에서 38.87 dB이다. 이 지점에서 얻은 전력효율 및 IMD는 900MHz에서 PAE 60.2%, IMD는 -23.17dBc, 2140MHz에서 PAE 67.3%, IMD -25.67dBc이다.
In this paper, a bike management system using 900 MHz RFID technology has been developed. There are limits to the 13.56 MHz spectrum of existing management systems, which are single tag identification and the short possible identifying distance of the technology. In this paper, we use 900 MHz instead of 13.56 MHz in order to make wide recognition and multi-tag identification possible. Granted, there are also many benefits to using 13.56 MHz RFID tags, which include compatibility with existing bike management systems. This system was developed on the 900 MHz band using RFID similarly to existing 13.56 MHz systems in order to be able to manage multiple bikes at the same time.
본 논문에서는 귀금속 분야의 매장 업무 효율성 향상과 제품 정보 및 유통 이력 정보를 실시간으로 소비자에게 제공하기 위한 900 MHz 근거리 인식용 고정형 RFID 시스템에 관한 연구를 하였다. 개발된 귀금속 관리용 RFID 시스템은 리더, 리더 안테나, CPU로 구성되어 일체형이며, 전체 크기는 $38\;{\times}\;25\;{\times}\;19\;cm^3$, 안테나 동작 주파수는 905 ~ 926 MHz, 안테나의 최고 이득은 5.1 dBii(@910 MHz) 이다. 근거리 상용태그를 비교 하였을 때, 귀금속 분야에 가장 적합한 태그는 RSI사(社)의 Honeycomb이며, Honeycomb의 인식률을 높이기 위한 태그 부착 방법과 위치 등을 제안 하였다. 제안된 시스템에서 태그의 최대 인식거리는 16 cm이며, 태그의 인식률이 100 %가 되는 영역은 안테나의 레이돔에서 높이 10 cm까지 이다.
IEEE 802.15.4로 알려진 LR-WPAN(Low-Rate Wireless Personal Area Network)은 현재까지 발표된 시스템 규격 중에서 가장 USN(Ubiquitous Sensor Network)을 구현하기 적합한 시스템으로 인식되고 있다. 본 논문에서는 LR-WPAN이 900MHz 대역에서 이용되는 경우, 타 시스템에 미치는 간섭 영향을 시뮬레이션하였다. 국내의 900MHz 대역 주파수 이용 현황을 고려해보면, LR-WPAN이 RFID/USN으로 할당된 주파수를 공유해서 이용하는 것을 생각해볼 수 있다. LR-WPAN이 RFID/USN 대역을 공동으로 이용하는 경우에 대한 간섭 시뮬레이션 결과, CT1과 RFID에 미치는 간섭 확률은 각각 2.5%와 2.1%로 계산되었으며, 공공통신에 미치는 간섭영향이 없기 위해서는 약 100m 이상의 보호거리가 필요한 것으로 계산되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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