• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권2호
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• pp.1250-1264
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• 2017

This paper presents the architecture design, implement, experimental validation of a bistatic backscatter wireless communication system in Wi-Fi network. The operating principle is to communicate a tag's data by detecting the power level of the power modulated Wi-Fi packets to be reflected or absorbed by backscatter tag, in interconnecting with Wi-Fi device and Wi-Fi AP. This system is able to provide the identification and sensor data of tag on the internet connectivity without requiring extra device for reading data, because this uses an existing Wi-Fi AP infrastructure. The backscatter tag consists of Wi-Fi energy harvesting part and a backscatter transmitter/a power-detecting receiver part. This tag can operate by harvesting and generating energy from Wi-Fi signal power. Wi-Fi device decodes information of the tag data by recognizing the power level of the backscattered Wi-Fi packets. Wi-Fi device receives the backscattered Wi-Fi packets and generates the tag's data pattern in the time-series of channel state information (CSI) values. We believe that this system can be achieved wireless connectivity for ultra- low-power IoT and wearable device.

• 중소기업융합학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.27-32
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• 2013

무선 신체 영역 네트워크 (WBAN)는 블루투스 활성화 장치 및 PDA와 같은 작고 가벼운 무선 시스템의 출현에 의해 가능하게 되었다. 안테나는 WBAN 시스템의 필수적인 부분입니다 및 기술적 요구 사항과 물리적 제약 여러 가지에, 자신의 디자인 및 배치의 주의 깊은 고려가 필요하다. 의류의 일부는 건강 관리 응용 프로그램에서 추적 및 네비게이션 등의 통신 기능을 제공하기 위해 본 논문은 착용할 수 있는 안테나의 디자인을 제안하고 있다. 착용할 수 있는 안테나의 기판은 착용할 수 있도록 하기 위해서 경량, 낮은 유지 보수, 눈에 거슬리지 않는 작은 크기로 만들도록 섬유 재료로 만든다 본 논문은 안테나 디자인 WBAN 요구 사항을 만족 하는지 확인하기 위해 섬유/기판의 유형을 포함하여 착용할 수 있는 안테나에 대한 다른 매개 변수의 영향을 조사한다. 안테나의특성 및 동작은 무선 표준 기술 및 시스템 요구 사항에 의해 설정된 사양을 준수 할 필요가 있다. 이것은 다양한 유닛의 송신 및 수신 주파수 대역을 적절하게 선택될 필요가 있다는 것을 의미한다. 인체에 노출 될 수 있는 힘의 레벨에 제한이 있기 때문에, 안테나 등의 RF 시스템의 구성 요소는 이러한 제한을 충족하도록 설계 되어야한다. 직접 전력 전송에 영향을 미치는 안테나 이득, 안전 지침 내에 전력 레벨을 보장하는 중요한 매개 변수이고 설계에 가장 중요하다. WBAN 안테나 및 장치와 인체 사이의 전자기 상호 작용은 또한 탐색 할 것이다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제23권3호
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• pp.179-201
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• 2019

Portable low-cost magnetic resonance imaging (MRI) systems have the potential to enable "point-of-care" and timely MRI diagnosis, and to make this imaging modality available to routine scans and to people in underdeveloped countries and areas. With simplicity, no maintenance, no power consumption, and low cost, permanent magnets/magnet arrays/magnet assemblies are attractive to be used as a source of static magnetic field to realize the portability and to lower the cost for an MRI scanner. However, when taking the canonical Fourier imaging approach and using linear gradient fields, homogeneous fields are required in a scanner, resulting in the facts that either a bulky magnet/magnet array is needed, or the imaging volume is too small to image an organ if the magnet/magnet array is scaled down to a portable size. Recently, with the progress on image reconstruction based on non-linear gradient field, static field patterns without spatial linearity can be used as spatial encoding magnetic fields (SEMs) to encode MRI signals for imaging. As a result, the requirements for the homogeneity of the static field can be relaxed, which allows permanent magnets/magnet arrays with reduced sizes, reduced weight to image a bigger volume covering organs such as a head. It offers opportunities of constructing a truly portable low-cost MRI scanner. For this exciting potential application, permanent magnets/magnet arrays have attracted increased attention recently. A magnet/magnet array is strongly associated with the imaging volume of an MRI scanner, image reconstruction methods, and RF excitation and RF coils, etc. through field patterns and field homogeneity. This paper offers a review of permanent magnets and magnet arrays of different kinds, especially those that can be used for spatial encoding towards the development of a portable and low-cost MRI system. It is aimed to familiarize the readers with relevant knowledge, literature, and the latest updates of the development on permanent magnets and magnet arrays for MRI. Perspectives on and challenges of using a permanent magnet/magnet array to supply a patterned static magnetic field, which does not have spatial linearity nor high field homogeneity, for image reconstruction in a portable setup are discussed.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2003년도 International Meeting on Information Display
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• pp.1038-1041
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• 2003

In the paper, we investigated silicon surface microstructures formed by reactive ion etching in hollow cathode system. Wet anisotropic chemical etching technique use to form random pyramidal structure on <100> silicon wafers usually is not effective in texturing of low-cost multicrystalline silicon wafers because of random orientation nature, but High density hollow cathode plasma system illustrates high deposition rate, better film crystal structure, improved etching characteristics. The etched silicon surface is covered by columnar microstructures with diameters form 50 to 100nm and depth of about 500nm. We used $SF_{6}$ and $O_{2}$ gases in HCP dry etch process. This paper demonstrates very high plasma density of $2{\times}10^{12}$ $cm^{-3}$ at a discharge current of 20 mA. Silicon etch rate of 1.3 ${\mu}s/min$. was achieved with $SF_{6}/O_{2}$ plasma conditions of total gas pressure=50 mTorr, gas flow rate=40 sccm, and rf power=200 W. Our experimental results can be used in various display systems such as thin film growth and etching for TFT-LCDs, emitter tip formations for FEDs, and bright plasma discharge for PDP applications. In this paper we directed our study to the silicon etching properties such as high etching rate, large area uniformity, low power with the high density plasma.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.43-50
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• 2016

본 논문에서 PVT 변환에 상관없이 거의 일정한 주파수 특성을 갖는 LC 수동 필터를 구현하기 위해 자동 변환 LC 캘리브레이터를 제안하다. 이를 이용하여 SAW 필터 없는 GPS 수신기 프론트엔드를 65nm CMOS 공정을 이용하여 구현하였다. 또한 자동 변환 LC 캘리브레이터에 필요한 신호를 제공하기 위한 새로운 이중 모드 저 잡음 증폭기의 구조를 제안하였다. 구현된 GPS 수신기 프론트엔드의 특성은 약 42.5 dB 전압 이득, 1.35dB 이하의 잡음 지수, 가장 최악 조건의 1710 MHz 블로커 신호에서 -24 dBm의 블로커 입력 P1dB 특성을 보이며 이 때 1.2 V 전원에 7 mA 전류를 소모한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제3권2호
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• pp.89-95
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• 2003

In this paper, we have designed and fabricated high conversion gain Q-band active sub-harmonic mixers for a receiver of millimeter wave wireless communication systems. The fabricated active sub-harmonic mixer uses 2nd harmonic signals of a low local oscillator (LO) frequency. The fabricated mixer was successfully integrated by using $0.1{\;}\mu\textrm{m}$GaAs pseudomorphic high electron mobility transistors (PHEMTs) and coplanar waveguide (CPW) structures. From the measurement, it shows that maximum conversion gain of 4.8 dB has obtained at a RF frequency of 40 GHz for 10 dBm LO power of 17.5 GHz. Conversion gain from the fabricated sub-harmonic mixer is one of the best reported thus far. And a phase noise of the 2nd harmonic was obtained -90.23 dBc/Hz at 100 kHz offset. The active sub-harmonic mixer also ensure a high degree of isolations, which are -35.8 dB from LO-to-IF and -40.5 dB from LO-to-RF, respectively, at a LO frequency of 17.5 GHz.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권5호
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• pp.1540-1560
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• 2022

Latest technological innovation in the development of compact lower power radios has led to the explosion of Internet of Things. With Wi-Fi, Zigbee and other physical layer protocols offering short coverage area there was a need for a RF protocol that had a larger coverage area with low power consumption. LoRa offers Long Range with lower power consumption. LoRa offers point to point and point to multipoint connections. with Single hop communication in place the need for routing protocols are eliminated. LoRa Wide Area Network stack can accommodate thousands of nodes under a single LoRa gateway with a single hop communication between the end nodes and LoRaWAN gateway. This paper takes an experimental approach to analyze the basic physical layer parameters of LoRa and the practical coverage offered by a LoRaWAN under highly dense urban conditions with variable topography. The insights gained from the practical deployment of the LoRaWAN network, and the subsequent performance analysis is used to design a novel public utility monitoring platform. The second half of the papers is designing a robust platform to integrate both existing wired sensor water meters, current and future generation wireless water meters. The Common Automated Metering Platform is designed to integrate both wired sensors and wireless (LoRaWAN and Wi-Fi) supported water meters. This integrated platform reduces the number of nodes under each LoRaWAN gateway and thus improves the scalability of the network. This architecture is currently designed to accommodate one utility application but can be modified to integrate multi-utility applications.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권10호
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• pp.185-190
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• 2007

무선 단말기용 전력증폭기의 모델링을 위한 최소 샘플링 주파수에 대해 실험 및 시뮬레이션을 통해 연구하였다. 비선형 소자의 모델링은 소자의 비선형성 해석 및 디지털 전치왜곡기 등의 응용분야에서 활용되나, 소자 모델링용 샘플링 주파수에 대한 그동안의 연구 결과에 의하면 최소한 입력신호의 Nyquist 조건이 만족될 경우 주어진 비선형 소자의 모델링이 가능하다고 보고되어 왔다. 하지만 광대역 신호용 소자 모델링의 경우 A/D 변환기 주파수 성능이 충분하지 못하거나 구현이 매우 난해하며, 높은 샘플링 주파수로 인한 전력소모가 무선단말에 적용하기에는 무시하지 못할 수준이다. 따라서 본 연구에서는 단말기용 메모리리스 전력증폭기의 선형화 기술에 사용되기 위한 샘플링 주파수에 있어, 입력 신호의 Nyquist 조건 이하로 샘플링하여 전력증폭기의 모델링에 성공적으로 적용할 수 있는 방법에 대해 제안한다. 이 경우 전체 시스템의 광대역 주파수 응답이 보장되어야하며 이를 위해 광대역 샘플러 및 시간 영역에서의 비선형 모델링이 제안되었다. 시뮬레이션 결과 샘플링 주파수 조건에 상관없이 동일한 AMAM, AMPM 비선형성을 해석할 수 있었으며, 880MHz, 23dBm 무선단말용 전력증폭기에 적용하여 측정한 결과 또한 샘플링 조건의 변화에 대해 모델링 결과는 0.8dB 이내의 변화를 보임을 알 수 있었다. 샘플링 시스템은 크기시호 복원을 위한 포락선 검출기, 복소신호 추출을 위한 위상천이기 및 광대역 샘플러 등으로 구성되었으며, QPSK 신호를 인가하여 전력증폭기의 비선형성 검출에 활용하였다. 이 시스템은 단말용 전치왜곡기에 활용하여 단말 출력 성능 개선에 활용 될 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.327-332
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• 2017

IoT 기술이 발전함에 따라 사용자의 이동성 및 정체성을 확인하기 위한 위치 기반 서비스(Location Based Service)에 대한 수요가 증가되고 있다. 초기의 LBS 시스템은 GPS(Global Positioning System) 위성에서 보내오는 신호의 위상을 측정하거나 반송파 신호의 코드를 추적하여 위성까지의 거리를 측정함으로써 위치정보를 확인하는 기술이 주로 사용되었다. 그러나 GPS위성을 사용하는 방식은 실내에서는 위성 신호의 수신이 어렵기 때문에 그 효용성이 떨어진다. 따라서 실내 환경에서 활용할 수 있는 위치인식기술을 위해 UWB, RFID, Zigbee 등과 같은 무선 통신 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 저전력 기반의 위치 인식을 위한 IEEE 802.15.4a의 표준을 활용하여 CSS를 위한 2.45GHz 대역과 UWB를 위한 3.1~10.6GHz대역 및 250-750 MHz대역의 주파수 대역을 포함을 하는 LBS 시스템을 설계하였다. 그 결과로서 2.45GHz ISM RF 트랜시버와 Ranging 기능을 하드웨어로 구현하여 0dBm의 출력파워를 갖음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.286-291
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• 2013

본 논문에서는 고조파 공진 억제 특성을 갖는 원형 섹터 안테나와 임피던스 직접 정합 방법을 이용하여 소형화된 rectenna 시스템을 설계하였다. 원형 섹터 안테나의 고조파 억제 특성을 이용하여 정류 회로의 대역 통과 여파기 기능을 수행하였으며, 임피던스 직접 정합 방법에 의해 다이오드 정합 회로를 생략하는 설계가 이루어졌다. 따라서 제안된 시스템의 정류 회로는 대역 통과 여파기와 정합 회로 없이 구현되었으며, 정밀한 동축 급전 공정을 사용하여 시스템의 성능 열화 없이 급전 위치를 변화하며, 안테나 뒷면에 집적하였다. 최적의 정합 특성으로 2.5 GHz 대역에서 설계된 rectenna 시스템은 실험 결과, 52 % 이상의 변환 효율과 1.5 V 이상의 우수한 변환 전압 특성을 나타내었다.