• 한국전자파학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.872-882
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• 2005

본 논문에서는 수식적 방법을 통하여 수동 RFID 태그 안테나의 동작 원리를 설명하였고, 유도 결합 방식을 이용하여 커패시티브한 태그 칩을 부가적인 정합 회로 없이 장착할 수 있는 UH F대역 초소형 수동 RFID 태그 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 단일 평면 구조 형태로 PET 기판에 손쉽게 인쇄할 수 있어 생산비 절감을 통한 대량 생산이 용이하며, Pareto 유전자 알고리즘과 IE3D 시뮬레이션 툴로 최적화하여 안테나의 크기를 kr=0.27($2 cm^2$)까지 소형화하였다. 최적화 한 RFID 태그 안테나의 성능을 검증하기 위하여 몇 개의 표본 안테나를 제작하고 반사 손실, 복사 효율, 복사 패턴 등을 측정하였다. 상용 태그 칩과 고정형 리더 시스템을 이용하여 제작된 태그 안테나의 인식 거리를 측정하였고, 약 $1{\~}3 m$의 인식 거리를 가지는 것을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1148-1157
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• 2013

수동형 UHF RFID 시스템에서 태그의 최대 인식 거리는 태그 칩과 안테나 사이의 임피던스 정합과 리더의 프로토콜 파라미터 설정에 따라 직접적인 영향을 받는다. 하지만 칩 임피던스 산출 방법과 프로토콜 파라미터가 최대 인식 거리에 미치는 영향에 대한 연구는 전무한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 기존 방법(데이터 시트와 전용 RFID 테스터를 이용)과 제안된 방법(상용 리더를 이용)으로 칩의 임피던스를 산출한 후 이 값으로 태그를 제작해 인식 거리를 비교함으로써, 인식 거리를 극대화하는 칩 임피던스 산출 방법에 대한 비교분석을 하였다. 제안된 방법으로 산출된 임피던스에 공액 정합된 태그가 상용리더를 이용한 인식 거리 측정 실험에서 기존 방법과 비교하여 최대 73 % 인식 거리의 개선을 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권9호
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• pp.67-74
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• 2016

본 논문에서는 다중 직교 부반송파 변조 기반의 새로운 UHF RFID 통신 시스템을 제안한다. 태그 송신-리더 수신 통신에서는 4 부반송파를 이용하여 1.6 Mbps까지 전송속도를 향상시킬 수 있다. 회로의 복잡도 증가를 억제하면서도 전송 속도를 향상시키기 위해서, 태그는 부반송파로서 구형파를 사용하고 각 부반송파는 각각의 부하변조기를 이용한다. 다중 직교 부반송파 기반의 변조 방식을 사용하였기 때문에 제안한 통신 방식은 기존의 UHF 대역 RFID 규격을 만족한다. 리더는 OFDM 복조기를 사용한다. 태그가 리더의 CW 반송파를 역산란하므로 리더 복조기에는 반송파 주파수 오프셋 보정회로는 필요하지 않다. 실험에서는 개발 시스템은 10.8 dB의 잡음 밀도당 비트에너지 비에서 10-5의 비트오율 성능을 가짐을 보인다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권9호
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• pp.41-49
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• 2008

본 논문에서는 EPCglobal Class-1 Generation-2 UHF RFID 1.1.0 프로토콜에 따른 수동형 UHF대역 RFID 태그 IC의 제어부를 설계한다. 제어부는 PIE 부, CRC5/CRC16, Slot Counter, Random Number Generator, Main Control 부, Encoder, Memory Interface로 나누어 Verilog HDL을 이용하여 설계하고 시뮬레이션을 하였다. 제어부 전체 동작에 대한 시뮬레이션 결과 7개 상태에서 11개의 명령어들이 올바르게 동작함을 확인하였다. 또한, 제어부의 설계를 Synopsys Design Compiler와 Apollo를 이용하여 Magnachip 0.25$\mu$m 공정 라이브러리를 통해 레이아웃을 하였고 총 36,230개의 게이트가 사용되었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.99-112
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• 2008

UHF 대역 수동형 RFID 시스템은 860~960 MHz 대역에서 리더와 태그가 역산란 변조 방식을 이용하여 통신한다. 따라서 다수의 리더와 태그가 동시에 존재하는 환경에서는 리더 신호 간에 간섭이 발생하고 원활한 통신이 어렵게 된다. 본 논문에서는 이러한 충돌 문제를 해결하기 위해 중재기를 사용한 중앙 중재 방법을 제안하고 제안된 방법의 성능을 평가하기 위하여 시스템을 모델링하고 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션은 완료시간, 이용도, 응답시간으로 평가하고, 제시한 중재 방법이 만족스러운 성능을 보임을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권7호통권361호
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• pp.9-15
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• 2007

본 논문에서는 UHF 대역 수동 RFID 태그(UHF-band passive RFID tag) 칩 제작에 필수적인 요소인 쇼트키(Schottky) 다이오드를 CMOS 공정으로 제작하고 크기에 따른 특성을 분석하였으며 이를 이용하여 전압체배기를 설계하였다. 쇼트키 다이오드는 Titanium-Silicon 접합을 이용하여 제작되었으며, $4{\times}10{\times}10\;{\mu}m^{2}$의 면적을 가지는 쇼트키 다이오드는 $20\;{\mu}A$의 전류 구동에 대해 약 0.15 V의 순방향 전압 강하의 우수한 특성을 나타내었다. 역방향 파괴전압(breakdown)은 약 -9 V로 수동 RFID 태그칩의 전압체배기에 사용될 수 있는 충분한 값을 나타내었다. 제작된 쇼트키 다이오드의 소신호 등가모델을 이용하여 다이오드의 크기에 따른 순방향 전압강하와 입력 임피던스간의 trade-off에 대해 분석하였다. 이를 이용하여 제작된 6-단 전압체배기는 900 MHz 주파수, 200mV 최대 입력 전압에 대해 1.3 V이상의 출력 전압 특성을 나타내어 인식거리가 비교적 큰 수동형 태그에 적합한 특성을 나타내었다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제9권1호
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• pp.39-45
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• 2009

In this paper, we discuss hardware design and deployment issues in current passive UHF RFID systems. Using the link budget concept, the methodology to calculate forward- and reverse-link interrogation range is shown. Then, we consider hardware issues: phase diversity, phase noise with range correlation, and TX leakage problems. Finally, three interference problems when deploying RFID systems are presented.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권12A호
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• pp.1311-1319
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• 2007

본 논문에서는 UHF 대역 RFID 수동형 태그의 디지털 회로부 구현을 위한 VHDL 설계과정을 보인다. 태그의 동작은 EPCglobal Class1 Gen2 표준을 지원하며 합성과 구현과정을 거친 타이밍 시뮬레이션 결과를 통해 검증하였다. 수 미터의 인식거리로 인해 Frame-Slotted Aloha를 사용하는 환경에서, 단위시간당 태그 인식률을 향상시키기 위해서는 리더 명령에 대한 빠른 처리와 응답을 할 수 있는 디지털 회로 설계가 필요하다. 본 설계는 Pipeline 처리 구조를 기반으로 직렬 입력 신호에 대한 응답지연의 최소화를 목표로 하였다. 또한, 효율적인 다중 접속 명령들의 처리와 태그의 데이터 전송 속도의 오차를 낮추기 위해 리더의 Preamble과 PIE 디코딩을 위한 샘플링 과정을 제안하였다. FPGA 검증을 위한 Place & Route 후 다중 태그 상황을 감안한 테스트 벤치 시뮬레이션 결과, 표준상의 최대 송수신 데이터 전송 속도에서 디코딩 및 인코딩 을 위한 최소 요구 시간 보다 빠른 처리 결과를 확인 할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권12A호
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• pp.925-932
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• 2009

최근에 온도관리가 필수조건인 신선식품의 유통관리 분야에서 전지 지원 수동형 센서태그에 대한 요구가 크게 증대되고 있다. ISO/IEC18000-6REV1은 산업체에서 널리 사용되고 있는 EPCglobal Class1 Generation2 규격의 RFID 태그와 호환되는 전지 지원 수동형 센서태그를 지원하는 표준을 규정하고 있다. 본 논문에서는 전지 지원 수동형 센서태그를 지원하는 리더 모뎀을 FPGA로 설계하였으며, ISO/IEC18000-6REV1에서 정의하는 센서 데이터 처리기능을 개발하였다. 모뎀의 송신 블록은 표준에서 규정하는 성형필터(pulse shaping filter)를 지원하며, RF출력 신호는 표준에서 권고하는 스펙트럼 마스크를 만족한다. 태그의 신호를 수신하는 모뎀의 수신 블록은 심벌 타이밍 동기에 널리 사용되는 Gardner TED(Timing Error Detection) 방법을 이용하였으며, 동기 방식으로 설계된 수신기는 FM0, Miller-2, Miller-4, 그리고 Miller-8 신호를 모두 수신할 수 있다. 본 논문에서는 표준화가 진행중인 ISO/IEC18000-6REV1 규격을 만족하는 모뎀과 센서태그용 리더 시스템을 개발하여 센서태그 및 수동형 태그를 무선 환경에서 안정적으로 인식하였으며, 임베디드 리눅스 기반 플랫폼에서 센서 프로토콜을 구현하여 센서 데이터를 실시간으로 처리하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권12B호
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• pp.1468-1474
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• 2009

본 논문에서는 Cavity 구조를 사용하여 장거리에서 인식 가능한 금속태그를 개발하였다. ISO-18000-6에 의하면 리더 시스템의 등방향 방사전력(EIRP)은 36dBm으로 제한되어 있으므로 수동형 태그의 인식거리는 한계가 있다. 태그의 인식거리를 확장하기 위해서는 고이득 안테나의 구조로 태그 안테나를 설계해야 한다. 개발된 태그 안테나는 Cavity 구조를 태그 안테나에 접목시켜 장거리(10m 이상)에서 인식 가능하도록 설계하였다. Caivty 구조를 사용함으로서 지향성을 가진 등방향 방사 패턴을 형성하고 금속에 부착하였을 때에도 안정적으로 동작하게 되었다. 개발된 태그는 $176\;{\times}\;52\;{\times}\;10\;mm^3$와 $176\;{\times}\;61\;{\times}\;30mm^3$으로 두 가지 종류로 개발되었으며 대형 중장비나 금속 자재 관리 등 대형 금속 환경에서 적용 가능한 태그이다. 두 태그를 금속에 부착하였을 때 약 11m와 15m에서 인식이 되었다.