• 한국전자파학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.491-503
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• 2014

본 논문에서는 모노폴과 같은 방사특성을 갖고 인체 표면 간 통신을 위한 $TM_{31}$ 고차 모드 반원-링 마이크로스트립 패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 단락 핀을 이용하여 $TM_{31}$ 고차 공진 모드를 형성하였고, 평면형임에도 불구하고 모노폴과 같은 방사특성을 갖는다. 패치안테나의 좁은 대역폭을 확장하기 위해 $TM_{31}$ 모드 C-형 반링 패치를 반원 패치에 인접시켰으며, 소형화를 위해 half mode를 사용하였다. 인체 착용환경을 고려하여 마이크로스트립 라인을 이용하여 급전하였다. 제안된 안테나는 ISM(Industrial, Scientific, and Medical) 2.45 GHz 대역(2.4~2.485 GHz)에서 $0.25{\lambda}_0{\times}0.46{\lambda}_0{\times}0.025{\lambda}_0$의 크기를 갖고, 2.38~2.49 GHz에서 4.24 %의 10-dB 반사손실 대역폭을 갖는다. 인체의 영향을 고려하기 위해 2/3 근육-등가 반고체형 모의인체를 제작하고, 이를 이용하여 안테나에 미치는 인체의 영향을 분석, 검증하였다. 또한, 실제 인체 상황에서 제안된 안테나를 통해 인체 표면 간 링크의 통신 성능 분석을 위한 실험을 수행하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.500-506
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• 2015

본 논문에서는 자성 금속재료인 센더스트(Sendust)를 이용하여 2.4 GHz ISM 대역의 전자파 노이즈 억제를 목적으로 하는 EMI/EMC 대책용 전파흡수체를 설계 제작하였다. CPE (Chlorinated Ploy-ethylene)를 바인더로 하여 압착 Sendust와의 조성비 별로 전파흡수체 샘플을 제작하였고, 이를 분석하여 최적의 조성비를 탐색하였다. 그 결과 최적의 조성비는 Flaked Sendust : CPE = 72.5 : 27.5 wt.%로 밝혀졌다. 전파 흡수체 샘플로부터 도출된 재료정수를 이용하여 두께의 변화에 따른 전파흡수능의 변화를 시뮬레이션 하였으며, 그 결과를 토대로 제작한 전파흡수체의 전파흡수능과 시뮬레이션 결과치가 잘 일치하는 것을 확인하였다. 이 경우, 중심주파수 2.4 GHz에서 5.4 dB의 전파흡수능을 보였으며, 이때 전파흡수체의 정합두께는 0.6 mm로서 종래의 전파흡수체에 비해 초박형이어서 실용성이 높고 고성능화됨을 알았다. 본 논문에 제시한 초박형화 전파흡수체는 전자회로 및 회로부품으로부터 방사되는 전자파를 억제하거나 효율적으로 흡수하여 정보통신기술의 발전에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.114-121
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• 2003

본 연구에서는 ISM 밴드의 블루투스 응용을 위한 2단 CMOS E급 전력증폭기를 설계하였다. 제안된 전력증폭기는 2.4GHz의 주파수에서 동작하며 0.35um CMOS기술과 Hspice 툴을 이용하여 설계 및 시뮬레이션 되었고 Mentor 툴을 이용하여 레이아웃되었다. 전력증폭기의 구조는 간단한 2단으로 설계하였다. 첫단에는 입력매칭네트웍과 전압증폭단인 전치증폭기로, 둘째단은 최대효율과 최대전력을 위한 E급 전력증폭단과 출력 매칭네트웍으로 구성하였다 내부단은 가장 간단한 구조의 L구조의 매칭네트웍을 이용하여 제작될 전체칩의 크기를 최소화하였다. 본 연구에서 제안된 전력증폭기는 2.4GHz의 동작주파수와 2.5V의 낮은 공급전압에서 25.4dBm의 출력전력과 약 39%의 전력부가효율을 얻을 수 있었다. 패드를 제외한 칩의 크기는 약 0.9${\times}$0.8(mm2)였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.1133-1136
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• 2011

본 논문에서는 ISM(산업/과학/의료) 대역(2.4~2.5 GHz)에서 IEEE 802.11b/g 적용을 위한 스트립라인 구조의 코리니어 안테나를 제안하였으며, 이는 동축 코리니어 안테나와 전 방향 평면 마이크로스트립 안테나(OMA)의 단점을 보완한 것이다. 4층 PCB 구조를 이용하여 기존 안테나에 비해 개선된 특성과 제작상의 이점을 가질 수 있었다. 안테나 배열을 위해 안테나 소자들의 외부 도체와 내부 도체를 ${\lambda}$/2 길이로 서로 엇갈리게 연결하여 동위상을 갖는 구조를 가지며, 상대 유전율 4.4, 손실 탄젠트(loss tangent) 0.02인 FR4 epoxy 기판을 이용하여 제작하였다. 최대 이득은 약 4.93 dBi가 측정되었으며, 기존 OMA 구조에 비하여 이득은 약 0.33 dBi 개선된 결과를 얻었다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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• pp.243-246
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• 2008

ISM(Industrial, Scientific, Medical)대역은 비면허 대역으로 일정한 출력 규제만 지키면 자유롭게 사용할 수 있다는 장점으로 인하여 육상 통신뿐만 아니라 해상 통신 영역까지 그 사용량이 급증하고 있다. 이에 어선 내에서 사용하는 전파응용설비 및 ISM대역을 사용하는 소출력무선기기 등과의 전파간섭 문제는 시스템의 안정성을 열화시킬 수 있는 요인이 되며, 선박상황을 고려하면 안전성과 직결되므로, 간과되지 말아야 한다. 따라서 ISM대역에서 사용되거나 사용될 무선설비의 간섭확률 분석은 필수적이다. 본 논문에서는 Monte-Carlo 방식을 기반으로 하는 SEAMCAT를 이용하여 거리 및 밀도에 따른 간섭 시나리오와 전파 간섭 simulation methodology를 제안하였으며, 해상에서 환경을 가정하여 다른 전파간섭을 배제하였다. 제안된 시나리오를 적용하여 13.56MHz ISM 대역의 거리 시나리오 시뮬레이션 결과 RFID는 4.7m 이상, 모형기기는 2.7m 이상의 동종 기기간 이격거리를 가질 경우 간섭 영향이 양호하였다. 밀도 시나리오 시뮬레이션 결과 RFID(${V_r}$)를 중심으로 간섭 영향권에 RFID와 모형기기가 각각 2개 이하, 모형기기(${V_r}$)를 중심으로 간섭 영향권에 모형기기 2개 이하, RFID 1개 이하로 사용될 경우 통신환경이 양호함을 알 수 있었다. 제안된 간섭 시나리오 및 시뮬레이션 기법은 향후 ISM대역의 규제 정책 및 간섭확률 분석에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.365-373
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• 2015

본 논문에서는 수직 모노폴 방사 패턴을 갖는 인체표면 간 통신을 위한 평면형 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 3개의 split-ring 구조를 사용하여 모노폴과 같은 표면지향성 방사특성을 가지며, 인체착용 환경을 고려하여 저자세를 갖도록 설계하였다. 제안된 안테나는 5.8 GHz ISM 대역(5.725~5.875 GHz)에서 $0.29{\lambda}_0{\times}0.29{\lambda}_0{\times}0.008{\lambda}_0$의 크기를 갖는다. 인체의 영향을 고려하기 위해 2/3 근육-등가 반고체형 모의인체를 제작 및 사용하였으며, 제안된 안테나는 반고체형 모의인체 위에서 280 MHz(5.68~5.96 GHz)의 10-dB 반사손실 대역폭을 갖고, 1.96 dBi의 최대 이득을 갖는다.

• International Journal of Railway
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• 제3권2호
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• pp.39-45
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• 2010

The RF-CBTC (Radio Frequency-Communication Based Train Control) System is a communication system in railroad systems. The communication method of RF-CBTC system is the wireless between the wayside device and on-board device. The wayside device collects its location and speed from each train and transmits the distance from the forwarding train to the speed-limit position to it. The on-board device controlling device controls the speed optimum for the train. In the case of the RF-CBTC system used in Korea, transmission frequency is 2.4 [GHz]. It is the range of ISM(Industrial Scientific and Medical equipment) band and transmission of voice and data is performed by CDMA (Code Division Multiple Access) method. So noises are made in the AWGN (Additive White Gaussian Noise) and fading environment. Currently, the SNR (Signal to Noise Ratio) is about 20 [dB], so due to bit errors made by noises, transmission of reliable information to the train is not easy. Also, in the case that two tracks are put to a single direction, it is needed that two trains transmit reliable voice and data to a wayside device. But, by noises, it is not easy that just a train transmits reliable information. In this paper, we estimated the BER (Bit Error Rate) related to the SNR of voice and data transmission in the environment such as AWGN and fading from the RF-CBTC system using the CDMA method. Also, we supposed the SNR which is required to meet the BER standard for voice and data transmission. By increasing the processing gain that is a ratio of chip transmission to voice and data transmission, we made possible voice and data transmission from maximally two trains to a wayside device, and demonstrated it by using Matlab program.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권12호
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• pp.915-923
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• 2018

본 논문은 ISM 대역인 902~928 MHz에서 건물의 내구성을 진단하기 위한 콘크리트 매립형 안테나 설계에 관하여 서술한다. 이에 안테나가 매립되는 환경에서도 콘크리트 매질 특성에 의해 임피던스 변화가 크지 않는 이중 슬롯 패치 안테나를 제안하였다. 함수율에 따라 변하는 콘크리트 매질에 의한 성능 열화를 최소화하기 위해 제안하는 안테나는 기생 패치를 이용하여 대역폭을 확장하였다. 제작된 안테나는 전 대역에서 VSWR 2 : 1 이하 특성을 만족하며, 빔 폭은 80도 정도이며, 7 dBi 이상을 만족하는 이득을 가진다. 제안한 안테나는 직사각형 콘크리트 블록에 장착하여 측정하였으며, 모의실험과 실제 측정을 통해 함수율 변화에 따른 반사손실 및 이득을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.219-232
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• 2013

본 논문에서는 손과 같은 물체가 안테나에 접근하였을 때 이탈된 공진 주파수와 임피던스를 자동으로 복원하여 무선기기의 송수신 성능을 항상 최적의 상태로 유지하도록 할 수 있는 UHF 특정 소출력 무선주파수 대역(425 MHz)의 소형 마이크로스트립 안테나를 설계, 제작하였다. 반파장 마이크로스트립 방사체의 양쪽 끝단을 접지면 쪽으로 폴딩하여 소형화하고, 역시 방사체와 접지면 사이에 바랙터 다이오드에 의한 캐패시턴스를 장하한 다음, 각각 역바이어스 전압 조절에 의한 용량을 비대칭적으로 변화시킴으로써, -30 dB 이하의 일률적인 반사 손실을 유지하면서 395 MHz에서 455 MHz까지 연속적인 공진 주파수 조절이 가능한 전압 제어 안테나를 설계하였다. RF 모듈로부터 시험 신호를 안테나에 송출하여, 부정합에 의해 안테나로부터 되돌아 온 반사 신호 레벨을 RSS(Receive Signal Strength) 검출 회로와 오프셋 증폭기를 통하여 마이크로콘트롤러에 입력하고, 그 레벨이 최소가 되도록 안테나의 바이어스 전압을 자동 조절하는 펌웨어를 설계, 시스템을 완성하여 시험한 결과, 손, 금속판, 유전체 등의 물체를 접근시켰을 때 틀어졌던 안테나의 특성이 수 초 이내에 완전하게 복원됨을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권3호
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• pp.98-109
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• 2002

블루투스 무선 기술은 음성 및 데이터 전송을 위한 단거리 일대다중 무선 주파수 통신을 위해 제안된 범용적으로 사용 가능한 무선통신 기술이다. 블루투스는 2.4㎓ ISM 밴드에서 동작하며 약 l0m 범위의 다양한 이동 장치와 휴대용 장치를 위한 저가격의 기저대역 무선 접속을 제공한다 본 논문은 DMA 방식의 블루투스 기저대역 모듈을 개발하고 그 구조와 테스트 결과를 보인다. 개발된 모듈은 링크 컨트롤러, UART 그리고 오디오 코덱의 세가지 블록으로 구성되며 메인 프로세서 사이의 정보 전달 및 DMA지원을 위한 버스 인터페이스와 RF모듈과의 데이터 송수신을 위한 RF 인터페이스를 지원한다. DMA의 사용은 FIFO를 이용한 데이터의 송수신 방법을 사용하는 기저대역 모듈에 비하여 모듈의 구현 크기 및 데이터의 처리 속도에 있어서도 많은 차이점을 갖는다. 각 블록을 DMA를 지원하도록 설계함으로써 작은 크기의 모듈을 설계할 수 있다. 이러한 작은 크기의 모듈은 생산비용의 절감과 함께 다양한 응용분야에 사용될 수 있는 범용성을 제공한다. 또한 본 모듈은 UART를 이용한 펌웨어 업그레이드 방식을 지원하고 소프트 IP로 설계되었으며 FPGA와 ASIC으로 구현하여 개인용 컴퓨터 사이의 파일 전송과 비트-스트림 전송을 통해 테스트 되었다.