• 한국전자파학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.1020-1027
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• 2005

본 논문에서는 지능형 교통망(ITS)에 사용될 수 있도록 5.8 GHz 대역에서 경제적이며 초소형 RF 송신기 모듈을 구현하였다. LTCC 방식으로 설계하여 회로의 소형화와 함께 전기적 성능을 개선하였다. 제작된 모듈은 ASK 데이터 변조 장치, 주파수 합성기, 송신용 전력 증폭 회로 등으로 구성되었으며 모듈 크기는 0.8 CC이다. 측정결과 1.024 Mbps 데이터를 5.8 GHz의 주파수 대역으로 직접 ASK 변조시켜 출력 10 dBm 이상과 인접 채널 간섭비 -40 dBc 등의 RF 송신 성능을 나타낸다. 송신기의 신호원으로서 설계 제작된 주파수 합성기는 26 usec의 채널 이동시간(lock time)을 보여주며 중심 주파수에서 1 MHz 떨어진 지점에서 -115 dBc/Hz의 우수한 위상 잡음 특성을 나타낸다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권1호
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• pp.8-18
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• 2000

본 논문은 RF 호로 모듈을 구현하기 위한 방법으로서 BGA(Ball Grid Array) 패키지 구조를 제시하고 그 전기적 변수를 추출하였다. RF 소자의 동작 주파수가 높아지면서 RF 회로를 구성하는 패키지의 전지적 기생 성분들은 무시할 수 없을 정도로 동작회로에 영향을 끼친다. 또한 소형화 이동성을 요구하는 무선 통신 시스템은 그 전기적 특성을 만족시킬 수 있도록 새로운 RF 회로 모듈 구조를 요구한다. RF 회로 모듈 BGA 패키지 구조는 회로 동작의 고속화, 소형화, 짧은 회로 배선 길이, 아날로그와 디지탈 혼성 회로에서 흔히 발생하는 전기적 기생 성분에 의한 잡음 개선등 기존의 구조에 비해 많은 장점을 제공한다. 부품 실장 공정 과정에서도 BGA 패키지 구조는 드릴링을 이용한 구멍 관통 홀 제작이 아닌 순수한 표면 실장 공정만으로 제작될 수 있는 장점을 제시한다. 본 실험은 224MHz에서 동작하는 ITS(Intelligent Transportation System) RF 모튤을 BGA 패키지 구조로 설계 제작하였으며, HP5475A TDR(Time Domain Reflectometry) 장비를 이용하여 3${\times}$3 입${\cdot}$출력단자 구조을 갖는 RF 모튤 BGA 패키지의 전기적 파라메타의 기생성분을 측정하였다. 그 결과 BGA 공납의 자체 캐패시턴스는 68.6fF, 자체 인덕턴스는 1.53nH로써 QFP 패키지 구조의 자체 캐패시턴스 200fF와 자체 인덕턴스 3.24nH와 비교할 때 각각 34%, 47%의 값에 지나지 않음을 볼 수 있었다. HP4396B Network Analyzer의 S11 파라메타 측정에서도 1.55GHz 근방에서 0.26dB의 손실을 보여주어 계산치와 일치함을 보여 주었다. BGA 패키지를 위한 배선 길이도 0.78mm로 짧아져서 RF 회로 모튤을 소형화시킬 수 있었으며, 이는 RF 회로 모듈 구성에서 BGA 패키지 구조를 사용하면 전기적 특성을 개선시킬 수 있음을 보여준 것이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권10호
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• pp.687-698
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• 2001

본 논문에서는 RF(Radio Frequency) 회로의 구현 방법으로서 3차원 적층형태의 PAA(Pad Area Array) 패키지 구조를 제시하였다. 지능 교통망 시스템(Intelligence Traffic System)을 위한 224㎒의 RF 시스템을 적층형 PAA 패키지 구조에 적용시켜 구현하였다. 적층형 PAA 패키지 구성 과정에서는 RF 회로를 기능별, 주파수별로 분할하였고 3차원적인 적층형태의 PAA 구조로 설계한 후 분할된 단위 모듈의 RF 동작특성과 3차원 적층형 PAA 패키지 모듈의 전기적 특성을 개별적으로 분석하였다. 적층형 PAA RF 패키지가 갖는 연결단자인 공납(Solder Ball)에 대한 전기적 파라미터 측정결과 그 전기적 특성인 기생 캐패시턴스와 기생 인덕턴스는 각각 30fF, 120pH로 매우 미세하여 PAA 패키지 구조인 RF 시스템에 끼치는 영향이 무시될 수 있음을 확인하였고, 구성된 송수신단은 HP 4396B network/spectrum analyser로 측정한 결과 224㎒에서 수신단, 송신단 증폭이득은 각각 22dB 27dB. 나타나서 설계값에 비하여 3dB감소 된 것을 알 수 있었다. 이는 설계와 제작과정 사이의 차이로 판명되었으며 수동부품 보정방법을 통하여 각 단위모듈의 입출력 임피던스 정합을 이루어 각각 24dB, 29dB로 개선시킬 수 있었다. 따라서, 본 실험에서는 RF 회로를 기능별로 모듈화하고 3차원 적층형 PAA 패키지 구조로 구현하여 전기적 특성을 개선시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.192-195
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• 2007

본 논문에서는 RF 모듈을 탐재한 Atmega 시스템 설계를 통한 잠수함 원격 제어 시스템을 구현한다. 본 연구에서 제작한 RC 잠수함은 실제 잠수함의 원리와 비슷하게 잠항을 할 때는 소형펌프로 밸러스트탱크에 물을 채우고, 잠수를 할 때 수직타와 추진력을 이용하여 잠항을 한다. 이와 반대로 부상은 소형펌프로 밸러스트탱크 안에 물을 배수하여 WTC(방수실린더)안의 기압과 수직타와 추진력을 이용하여 부상을 한다. RC 잠수함은 크게 외부와 내부 그리고 방수를 하기 위한 WTC(방수 실린더)로 나누어진다. 송신 부는 RF 모듈, MCU(Atmega128), 키패드, 캐릭터LCD로 구성되며 수신부는 MCU(Atmega128), RF 모듈, 제어장치들로 구성한다. 제어장치에는 모형 잠수함은 추진력을 위하여 DC 모터에 스크류(프로펠러)를 장착하고, 방향전환 및 잠항과 부상을 위하여 RC 서보 모터를 사용하고 잠항과 부상을 위하여 펌프를 사용한다. WTC는 방수실린더로서 아크릴파이프를 이용하여 제작하고 방수를 위하여 아크릴파이프를 이용 여기에 MCU와 제어 장치들을 넣어 밀봉시켜 방수를 하여 완성한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.731-734
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• 2011

본 논문은 Single hop으로 구성된 WSN(Wireless Sensor Network)의 저전력 구성방식을 제안한다. WSN 시스템 동작 시 각 Tag간 RF통신이 이루어 질 때 가장 많은 전력을 소모한다. 그렇기 때문에 해당 RF통신 모듈을 주기적으로 on/off를 하여 Network를 구성한다면 상대적으로 Toggle하지 않고 항시 해당 모듈을 동작시키는 것 보다 많은 전력 소모를 방지 할 수 있다. 하지만 RF통신 모듈이 off인 상태에서는 외부적인 어떠한 통신 신호도 받을 수 없기에 Tag와 Base station사이 서로 간 송수신 통신이 이루어질시 일부분 Data누락이 일어날 수 있다. 이에 본 논문에서는 RF통신 모듈을 내부 명령어를 통해 시스템적으로 Toggle함과 동시에 Tag와 Base station간 송수신 통신이 이루어질시 누락되는 Data없이 적절한 통신이 이루어지게끔 구성된 알고리즘을 제안한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1384-1385
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• 2008

본 논문에서는 내장된 수동형 트리플렉서와 듀얼 밴드/트라이모드 RF 모듈을 PCB에 내장시켜서 북미향 CDMA용 부품으로 제작하였다. 수동형 트리플렉서는 모든 수동 소자들을 다층 PCB 기판 안에 내장시키고 그 위에 GPS용 SAW 대역통과필터를 이용하여 설계 및 제작하였다. 8개의 인덕터와 커패시터로 이루어진 수동 회로는 다이플렉서와 병렬 공진기, 임피던스 매칭 회로로 구성되어 있다. CDMA용 듀얼밴드/트라이모드 RF 모듈은 트리플렉서와 CDMA, PCS용 듀플렉서를 테스트 보드 위에 조합하여 제작하였다. 측정된 주파수 특성들은 시뮬레이션 값과 비교적 일치하였다. 트리플렉서와 듀얼 밴드/트라이모드 RF 모듈은 각기 $3{\times}4mm^2$와 ${7\times}7mm^2$의 작은 크기였다. 설계 및 제작된 소자들은 고성능과 경박단소화, 저가화 등의 이점이 있기 때문에, 북미향 CDMA용 단말기의 응용부품에 적용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.1905-1913
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• 2006

유비쿼터스 센서 네트워크 구현을 위한 하드웨어와 소프트웨어에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문은 현재 널리 사용되고 있는 블루투스 접속 방식을 사용하면서 RF 무선 접속을 제공하는 이중 접속 방식의 무선 센서 노드를 개발하는 내용이다. 이 센서 노드는 Atmega32 마이크로콘트롤러, 블루투스 모듈, UHF RF 송수신 모듈, 그리고 온습도 및 광도 센싱 IC를 사용하였다. 또한 각 모듈의 동작을 제어 할 F/W를 GCC 컴파일러를 사용하여 C 언어로 개발하였다. 개발된 센서 노드는 블루투스 접속이 15m까지, RF 접속이 60m 까지 가능하였다. 공급 전압 5V 이상에서 안정적인 동작을 하였으며 소비 전류는 대기 시 평균 21mA, 동작 시 평균 63mA가 되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권11호
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• pp.978-984
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• 2015

본 논문에서는 유무인항공기에서 사용될 통달거리 200 km, 전송속도 45 Mbps급 데이터 전송장비의 RF 송수신기에 대해 다룬다. RF 송수신기는 Ku 대역에서 동작하도록 설계되었으며, 상/하향 변환모듈, 고출력 증폭 모듈, 전단 처리 모듈로 구성된다. 제안된 RF 송수신기의 성능을 만족시키기 위해 출력신호 레벨이 10 W급인 전력 증폭기가 요구되었으며, 이는 GaN 소자기반의 전력증폭기로 구현되었다. 또한, 적응형 전송속도 변환기능이 요구되었고, 이를 위해 다양한 대역폭의 신호를 수신할 때의 상호 주파수 간섭을 최소화하기 위하여 6종의 SAW 필터로 구성된 수신기 구조가 적용되었다. 시스템 요구사항의 만족 여부를 확인하기 위해 AWR 시뮬레이션 툴을 이용하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제48권6호
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• pp.34-42
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• 2011

USN환경에서 다양한 정보 수집을 위해 배치된 수많은 센서노드들의 배터리를 일일이 교체해 주는 것은 많은 시간과 비용이 소요된다. 이를 해결하기 위한 방안으로 본 논문에서는 센서노드 배터리 충전용 전력획득모듈을 제안한다. 센서모듈이 환경 정보를 센싱하고 정보를 전송하는데 소모하는 전력과 자연 방전되는 배터리 전력을 보충하기 위해, 전력전송모듈에서 전송한 RF 전력을 획득모듈에서 효과적인 획득 및 효율적인 전력관리를 통해 배터리에 충전한다. 획득된 전력은 배터리 전력을 일정한 레벨로 유지시켜 센서노드의 배터리 교체 주기를 반영구적으로 늘림으로써 USN 산업의 신뢰성과 적용가능성을 높이고 USN 산업 활성화에 기여할 수 있다. 본 논문에서는 RF 무선전력전송 시스템을 이용하여 전력전송/획득모듈간 5 m의 거리에서 입사된 10 dBm의 전력을 4.2 V의 1 mA 이상의 전류로 센서노드용 리튬폴리머 배터리에 충전하는 실험을 거쳐 시스템을 검증하였고 센서노드의 배터리 소모전류와 센싱정보 송신주기를 무선으로 충전할 수 있는 전류량과 비교하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1674-1675
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• 2011

USN환경에서 다양한 정보를 획득하기 위한 수 십~수 천개의 배터리 기반 센서노드의 유지, 보수에 많은 시간과 비용이 소요되어 배터리 기반의 센서노드는 USN 산업의 한계점으로 작용한다. 이를 해결하기 위해 본 논문은 센서노드 배터리 충전용 무선전력획득 모듈을 제안한다. 무선전력전송장치가 전송하는 RF 전력을 전력획득모듈이 효과적으로 획득 및 효율적인 관리를 통해 센서노드가 정보를 센싱하고 전송하는데 소모하는 전력 및 자연 방전되는 배터리 전력을 보충한다. 무선전력획득모듈이 적용된 센서노드를 통해 배터리 전력을 일정하게 유지시켜 배터리 교환 주기를 반영구적으로 연장함으로써 USN의 신뢰성과 적용가능성을 높이고 USN산업의 활성화에 기여할 수 있다. 본 논문은 34dBm의 전력전송장치와 무선전력획득모듈 사이의 거리 5m에서 -2dBm의 전력을 획득하여 센서노드용 70mAh의 리튬폴리머 배터리의 충전을 통해 시스템을 검증하였다.