본 논문에서는 소형화된 듀얼 주파수 FM 송신기의 개발과 현장에서의 실험 결과를 보여주고 있다. 개발된 시스템의 크기는 2.6 cm ${\times}$ 2.6 cm ${\times}$ 2.6 cm 이다. 사용주파수는 88.1 MHz 과 88.3 MHz를 사용하였다. 시스템의 동작 전원은 3.7 V로 전원 공급은 한번 충전에 7시간 사용할 수 있는 내장 밧데리를 사용하였다. 전송 주파수의 채널 분리도는 40dB이다. 현장에서의 실험 결과 3m 이내의 공간에서 전파 특성이 안정적이며 이는 개발 제품이 원하는 사용 범위에 속한다.
본 논문에서는 초소형 S-대역 PCM/FM 텔레메트리 송신기를 제안한다. 크기의 소형화로 한정적인 공간에 적용이 가능하며 운용 환경 및 시스템마다 다르게 설정되는 규격에도 안정적인 데이터 송신이 가능한 장비를 설계 및 제작하였다. 장비의 소형화를 위하여 RF 직접변환 구조를 적용하였으며, 최소한의 소자로 송신기의 역할을 수행할 수 있도록 1장의 인쇄회로기판에 RF송신반, 전원분배반, 신호처리반을 구현하였다. 목표한 규격대로 성능의 저하 없이 S-대역(2,200~2,400MHz)에서 1~10W의 출력 가변이 가능하고 390kbps~12.5Mbps의 Data Rate 설정이 가능하도록 설계 및 제작을 진행하였다. 설계 검증을 위하여 장비를 제작한 후 RF 성능 시험 및 비트오류율 측정 시험을 진행하였다. 본 장비는 IRIG (Inter-Range Instrumentation Group) 표준이 제시하는 PCM/FM 변조 신호의 OBW(Occupied Bandwidth), null-to-null 대역폭, 1st IMD(Inter Modulation Distortion), Spurious Emission, Phase Noise 특성이 만족함을 확인하였으며, 송신기 점검 장비를 이용하여 본 장비가 전달받은 Data를 왜곡 없이 정상적으로 송신함을 확인하였다.
In this paper, a design method of optical FSK transmitter is described using LD-FM circuit model. In the design of optical FSK transmitter, an optimum bias current was chosen using LD-FM circuit model, and an unequalized FM transfer function was determined at this current. The equalizers that can make this transfer function uniform were designed by use of a simple passive network. For the designed optical FSK transmitter, the pulse-transient and small-signal frequency-deviation responses were simulated and discussed.
본 논문은 NRD 가이드를 이용하여 10km이상의 장거리 무선통신이 가능한 밀리미터파 대역용 FM 송신기 및 수신기를 제작하였다. 40GHz 사용주파수의 반파장 크기의 간격을 가지는 상하도체판 사이에 PTEE 유전체선로상에 건발진기, FM변조기 및 안테나로 구성된 FM 송신기를 제작하고, 동일한 간격을 가지는 상하도체판 사이에 국부발진용 건발진기, 밸런스믹서, 3dB 방향성결합기 및 안테나로 구성한 FM 수신기를 각각 제작하였다. 또한 제작된 FM송신기 및 수신기를 이용하여 무선통신 영상전송시험을 실시하였다. 이때 전송거리 10km의 시험거리에서 영상신호를 송신측에서 보낸 후 수신측의 TV 수상기를 통해 선명한 영상을 실시간으로 재생할 수 있었다. 이에 개발된 40GHz 대역 FM 송신기 및 수신기는 CATV의 전송이나 광대역 전송이 필요한 무선통신 시스템으로 사용이 가능하며, 장거리 초고속통신망의 연결 장치로 사용될 수 있을 것이다.
본 논문에서는 디지털라디오와 관련하여 동일계열 기술인 DRM과 DRM+ 전송방식을 기반으로 AM과 FM의 디지털방송 추진의 가능성과 필요성을 제시한다. 주파수 활용에서 IN-BAND와 OUT-OF-BAND 양쪽 모두 이용이 가능한 DRM+의 특징을 이용하여 FM밴드와 인접한 LOW-VHF 대역 TV채널 5번과 6번 주파수를 OUT-OF-BAND방식으로 디지털라디오방송을 추진할 때 기존 FM방송 신호와 충돌과 혼신이 없고, 새로운 라디오영역으로 확보 가능하며, 우수한 신호전달 능력이 있는지 확인하고자 하였다. 특히 IN-BAND방식 Hybrid 모드에서 SFN을 이용한 다수의 송신기 사용이 어려운 문제점을 언급하였다. 그와 반대로 DRM+에 의한 OUT-OF-BAND 방식은 다수의 송신기 배치가 가능하며, 기존 FM송신기 및 안테나와 콤바인이 쉽고, 사업자별로 출력지정과 권역설정이 자유로우며, AM/FM 통합 디지털라디오 제작과 보급에 유리하여 디지털라디오 추진에 적합한 방안이 될 수 있음을 제안하였다.
본 논문에서는 현재 KAIST 인공위성 연구센터(SaTReC)에서 개발 진행 중인 과학기술위성3호(STSAT-3) 위성체의 탑재체 데이터 전송을 위한 X대역 송신기 비행모델 개발 및 시험에 관하여 기술한다. 과학기술위성3호의 통신시스템은 크게 상태정보, 명령 송수신을 위한 통신채널과 임무데이터 전송을 위한 통신채널로 구성되며 상태 정보 및 명령 송수신을 위하여 S대역을 사용하며 임무데이터 전송용으로 X대역 주파수를 사용하고 있다. 과학기술위성 3호에서는 대용량 메모리 유닛(MMU; Mass Memory Unit)에 저장된 탑재체 관측정보가 X대역 송신기의 QPSK 변조기에서 변조를 하고, 변조된 신호는 스위치를 거친 이후에 안테나를 통해 송신된다. 본 논문에서는 과학기술위성 3호 X대역 송신기 내부의 변조방식, 저역통과 여파기, power amp, 스위치 등에 대해서 제작된 특성을 기술한다. X-band 송신기의 비행모델은 성능시험, 환경시험(진동시험, 열진공시험)을 성공적으로 마치고 위성체 조립 단계(Assembly Integration and Test, AIT)에 납품되었다.
This paper presents a frequency modulated radio-telemetry, transmitter for monitoring and transmitting an exercise electrocardiogram (ECG) and respiration activity simultaneously on single carrier frequency in the standard FM broadcast band of 88-108 MHz. We have evaluated the performance of the FM telemetry transmitter which is proposed on the basis of an exercise ECG test in the treadmill.
FM-DS /SS 시스댐 구현을 위하여, 주입되는 신호에 동기하는 주입형 SO (Synchronous Oscillator)에 대하 여 해석하였다. 송신부에서는 FM의 RF 출력 신호와 DS /SS(Direct Sequence /Spread Spectrum)을 이용하 여 FM-DS /SS 변조 방식을 채택하였으며, 수신부에서는,SO를 수신부의 PN(Pusudo Noise) 클럭 동기를 위한 슬라이딩 상관기로 사용하여 FM-DS/SS의 복조를 위한 동기부로 이용하였다. 그 결과 수신주파수가 도플러와 같은 현상에서도 안정된 동기성능을 유지하였으며, FM-DS /SS의 시스템에 적용하여 PN 동기 및 동기 특성 을 입증하였다.
로케트가 비행중 취득하는 각종 정보를 PCM / FM 방식으로 지상국으로 전송하기 위해서는 센서의 출력값을 원하는 범위의 값으로 맞추어주는 신호조절기, Analog 신호를 Digital Code로 변환 시켜주는 PCM 부 호기 및 PCM 부호기 출력을 변조시키는 송신기 등이 필요하다. 본 논문에서는 과학관측 로케트에 탑재할 PCM 부호기를 설계 제작하였고 실제 비행 시험을 통하여 만족할 만 한 결과를 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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