무선 모듈을 사용하여 무선 데이터를 mcu모듈과 PC와의 사이에 통신을 하고자 할때는 우선 PC를 기본으로하는 시리얼 통신을 PC자체적으로 구현한 후 구현된 프로그램을 사용하여 MCU와의 통신을 시행한다. PC자체적으로 시리얼 통신을 시행코자 할때는 RS-232C를 사용하여 데이터를 교환한다. 교환된 데이터를 rf모듈을 사용 UART기반 시리얼 통신 원격제어를 MCU를 사용하여 시행한다. MCU 인터페이스 원격제어가 실현되면 통신시스템이 구현된 것이다.
본 논문은 TMS320c6$\times$01 DS를 이용하여 RF 신호를 실시간 Spectrum 분석을 하기 위한 시스템이다. 시스템 구성은 크게 RF부와 DSP부로 구성이 된다. 실험 및 성능 테스트로는 WCDMA와 IS-95C CDMA를 발생시키는 ESC(Extension Signal Generator)를 이용하여 측정하였다. 현재까지의 실험 결과 Spectrum Analyzer 측정 장비보다 약 5dB정도 이득이 낮은 신호에서도 스펙트럼 분석이 가능하였다.
디지털 TRS 기지국 RF 시스템을 개발한다. 결정된 사양과 블걱도에 따라 기지국의 수신부 RF 회로를 설계한다. 고주파 대역통과필터 및 저잡음 증폭기, 자동 레벨 제어 감쇠기, 주파수 합성기 등의 주요 모듈을 설계/제작하고 , 이들 각 모듈의 연동을 주 기판을 설계/제작한다. 또한 수신부에서 중요한 고주파 신호의 스퓨리어스 잡음 및 시스템의 잡음을 억제할 수 있는 방안을 강구한다. 설계/제작된 RF 시스템의 각 구성 모듈 및 전체 수신부의 성능을 시험하여 설계 사양과 일치하는가를 확인한다.
본 논문에서는 포락선추적 기능을 갖는 WCDMA 기지국에 사용될 수 있는 GaN FET를 이용한 전력증폭기 모듈을 설계하고, 제작 및 측정결과를 제시하였다. 개발된 전력증폭기 모듈은 소신호 RF 신호를 입력받아 고이득 MMIC 증폭기, 구동 증폭기 및 전력 증폭기 등을 거쳐 10W 이상의 출력을 생성할 수 있다. 또한, Envelope Tracking 응용을 위해서 최종 전력증폭기의 Drain 전압이 가변되어도 전체 모듈이 안정적으로 동작할 수 있도록 발진방지회로, Isolator, 음전압 우선인가 바이어스 회로가 설계되었다. 모든 바이어스 회로와 RF회로를 $17.8{\times}9.8{\times}2.0\;cm3$ 크기의 하우징 안에 집적화하여 소형화시켰다. 측정결과 바이어스 전압이 4V에서 28V까지 가변할 경우 30dBm에서 40dBm까지 출력이 가변되면서도 35%이상의 일정한 효율 특성을 나타내어 포락선 추적 기능을 수행할 수 있음을 확인하였다.
기판과의 동시소성에 의한 고주파 MCM-C (Multi Chip Module-Cofired)용 저항을 제작하고 DC 및 6 GHz 까지의 RF 특성을 측정하였다. 기판은 저온 소성용 기판으로서 총 8층으로 구성하였으며, 7층에 저항체 및 전극을 인쇄하고 via를 통하여 기판의 최상부까지 연결되도록 하였다. 저항체 페이스트, 저항체의 크기, via의 길이 변화에 따라서 저항의 RF 특성은 고주파일수록 더욱 DC 저항값에서 부터 변화되는 양상을 보였다. 측정결과로부터 내부저항은 저항용량에 관계없이 전송선로, capacitor, inductor성분이 저항성분과 함께 혼재되어 있는 하나의 등가회로로 표현할 수 있으며, 내부저항의 구조 변화에 의한 전송선로의 특성임피던스 $Z_{o}$의 변화가 RF 특성을 크게 좌우하는 것으로 보여진다.
표면탄성파를 이용한 RF소자의 성능을 단순히 작동 유무로만 평가할 수 있는 전기적인 성능 평가방법과 달리 위치에 따른 표면탄성파의 형성 정도를 실시간으로 검사할 수 있는 광학적 방법을 제시하였다. 광학적 방법을 이용한 표면 탄성파의 측정 조건과 한계를 제시하였고 간섭 및 회절 현상을 이용하여 RF신호의 입력 유무에 따른 광학적 해석을 하였다. 단일 모드 레이저를 이용하여 중심 주파수가 105MHz인 중계기 필터의 동작을 실험적으로 측정하고 이론적으로 분석하였다. 본 논문에서는 다기능 서비스를 제공하는 복합 주파수 RF 모듈의 고품질화를 위한 방법으로 표면탄성파의 에너지 분포를 시각화하고 실시간으로 평가할 수 있는 광학적 방법을 제시하였다.
We have studied DC energy conversion of RF card by wireless communication. In order to attain an objective, it used the system which is a Rectenna. The main purpose of energy conversion system is the operation of the circuits at RF-ID system. The proposed RF-ID system is a lot classified with the reader and tag. Reader is a kind of the base station role supporting RF energy. And priority tag convert RF energy from the reader it was delivered with a wireless to DC energy. The energy which is converted like Tag. It transmits to the reader characteristic ID of each card. The tag is mainly divided into rectifier, power module, memory and controller. The FRAM maintains the data like a ROM in no-power situation. And the advantage is a low power element compared with other EEPROM. There are two considerations, when RF energy is converted into DC source by wireless. One is energy amount supported from the reader, the other is high power efficiency. This paper presents a study of simulation and experiments on the RF-DC conversion circuit in tag by the power efficiency concentrated.
자기공명영상 시스템의 신호 대 잡음 비(SNR, Signal-to-Noise Ratio)를 향상시키기 위해서 quadrature RF 코일을 사용하는 것은 최근의 일반적인 방법이다. 그렇지만 이 때 SNR의 향상을 가져오기 위해서는 완벽한 3dB 커플링과 90°위상차를 가지는 잘 설계된 quadrature coupler가 필수적이다. 또한 RF 여기 주기와 검파 주기 동안 각 포트의 임피던스 정합 조건이 잘 만족되어야 한다. 본 논문에서는 분석과 시뮬레이션 및 제작을 통해 임피던스 부정합 조건(특히,환자)의 영향을 살펴보았고 이의 영향을 최소화하고 시스템의 신뢰성을 향상시키기 위한 회로 기술로 동적 로딩(dynamic loading)을 처음으로 quadrature coupler 와 송수신 스위치 모듈에 적용하는 것을 제안했다. 또한 quadrature coupler와 송수신 스위치 모듈을 마이크로 스트립을 이용해 설계하고 제작 하였다. 결과적으로 자기공명영상 시스템의 SNR은 수신 동적 부하가 없고 불연속 소자로 된 종전 모듈을 사용했을 때보다 시스템의 SNR이 3dB 높아졌다. 또한 이 모듈은 자기공명영상 시스템이의 최대 5kw의 고출력 RF 신호의 처리가 가능하다. 전력 손실과 크기를 고려할 때, 고유전율을 가진 R/Tduroid 6010 기판을 사용하였으며, 시뮬레이션은 Compact Software을 사용 했다.
기존 RTK-GPS(Real Time Kinematic-Global Positioning System)는 고가의 장비인 RF(Radio Frequency) 방식의 무선 모뎀을 사용하므로 사용자의 무선국 허가, 전파의 지리적 장애물에 의한 영향, 전송거리의 제한, 주파수 혼신, 주파수 자원의 유한성 등의 문제점이 있다. 본 논문에서는 이런 문제점을 해결하기 위해서 RTK-GPS 수신기의 무선 모뎀을 대체할 수 있는 방법으로 휴대전화를 이용한 DGPS 수신기와의 보정신호 전송기법을 설계하고, RTK-GPS 수신기와 휴대전화간의 연동을 위한 인터페이스 모듈의 설계 및 PIC(Programmable Integrated Circuit)를 이용한 하드웨어 모듈을 구현하였다. 그 결과 인터페이스 모듈은 GPS 수신기와 휴대전화간의 인터페이스 모듈로서 RS-232C와 통신 제어를 통한 보정신호의 전송을 가능함과 이동국에서는 송신 및 수신 된 보정신호 데이터를 이용하여 상대 측위를 통한 정밀한 측위가 이루어짐을 얻었다. 기준국과 이동국의 휴대전화를 연동한 인터페이스 모듈 시스템은 기존의 RF 방식의 무선 모뎀 시스템과 비교하여 거의 동일한 정밀도를 얻을 수 있었다.
본 논문에서는 40 GHz 대역에서 동작하는 IEEE 802.16 고정 무선 통신을 위한 천이, 소형 TDD 송수신 모듈의 front-end 모듈을 설계하고 구현하는 방법을 제안한다. 제안된 모듈은 저손실과 소형화를 동시에 달성하기 위하여 캐비티 공정을 가지는 다층 LTCC 기술을 이용하여 제작되었다. 스위치의 입출력단에 와이어본드 정합회로의 설계 및 안테나와의 연결을 위한 도파관 천이 구조를 통해 저손실의 천이를 얻었으며, 기존 금속 도파관 필터를 대체한 유전체 도파관 필터를 사용함으로써 소형화를 달성하였다. 이를 구현하기 위해 유전율 7.1, 두께 100 um인 총 6층의 LTCC 기판을 사용하였으며 제작된 소형 front-end 모듈의 크기는 $30{\times}7{\times}0.8mm^3$이다. 그리고 송수신 삽입 손실 < 5.3 dB, 이미지 신호 제거 > 49 dB의 우수한 천이를 얻을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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