• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.469-472
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• 2008

In this paper, we discuss the recent trends on the passive UHF RFID tag chip design techniques and several important system parameters. We also summarize link budget studies on both conventional and modem UHF RFID communications. The paper highlights the reverse link limited case, which has known to be the minor concern if reader continuous wave (CW) can reach the tag in sufficient level. This makes sense when the tag sensitivity is rather high (over 10-12${\mu}W$); however, since the tag chip fabrication technologies have been developed by time, the tag chip threshold levels are now less-dominant in determining link margin. If the tag limitation can be alleviated, the forward link limited case can be resolved; thus, we rather focus on the path-loss problem. Since the path-losses are still exist in both forward and reverse links, and it can be doubled while CW travels the reader-tag-reader path because forward link and reverse link are on the same distance. Consider if reader receiver sensitivity is very high in the worst case. In this case, weaken tag response (i.e., backscatters) cannot reach the level that reader receiver can process tag data; bit-error rate can be higher. Overall, backscatter levels should be high enough so that reader receiver can correctly function. After discussing link budget, we carried out practical measurements on fading effects between two circularly polarized UHF RFID antennas in a small scale area.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.315-322
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• 2007

본 논문에서는 UHF RFID Reader 장치에서 고주파 신호 송신을 위한 발진기형 능동 안테나를 설계 제작하였다. 능동 안테나의 방사체로는 임피던스 정합이 용이하면서 좌선 원형 편파 특성을 갖는 소형화된 사각형 링 패치 안테나가 제안되었다. 이를 기반으로 링 패치 내부의 빈 공간에 RF증폭 회로를 위치시켜 사각형 링 패치와 상호연결하여 궤환 구조를 형성함으로써 발진 회로를 구성하였다. 발진 중심 주파수는 915 MHz이며 링 패치는 발진기의 공진기로 활용하였다. 실험 결과, 임피던스 대역폭 29 MHz, 3 dB 축비 대역폭 20 MHz, 3 dB 빔폭 $85^{\circ}$, 그리고 유효 방사 전력을 8.8 dBm을 얻었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.1243-1253
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• 2007

최근 UHF 대역에서 동작하는 RFID 시스템이 활발히 연구되고 있으며, 유통 물류 분야를 시작으로 다양한 분야에서 활용되고 있다. UHF RFID 시스템을 설계하는데 있어 가장 중요한 파라미터가 리더가 태그를 인식할 수 있는 최대 거리로, 이를 인식 거리라 부른다. 인식 거리는 순방향에서는 태그에 전력이 공급되어 역산란할 수 있는 전력이 공급되는지 여부와 역방향에서는 태그에서 역산란된 전력을 리더가 수신할 수 있는지에 따라 결정되며, 두 인식 거리간에 적절한 밸런스가 중요하다. 본 연구에서는 UHF RFID 시스템의 인식 거리에 대한 공식을 순방향과 역방향에 대해 각각 유도하고, 이를 바탕으로 순방향 및 역방향간의 링크 밸런스를 맞추기 위한 조건을 고찰하였다. 분석 결과, 역방향 링크의 경우, 안테나 이득, circulator의 isolation 특성, 국부 발진기의 위상 잡음에서의 range correlation 효과 등이 인식 거리를 결정하는 주요한 파라미터가 됨을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.1039-1042
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• 2005

Recently, a considerable number of studies have been made on the $RFID^{[1-6]}$ systems. RFID is a technique of identifying an object using radio frequency transmission. The technology can be used to identify, track, sort or detect a wide variety of objects. The RFID system is composed of two main elements: a reader and a tag. Tags can either be active (powered by battery) or passive (powered by the reader field). The passive tags communicate back to the reader with a technique called 'backscatter'. RFID technology can be applied to the supply chain, security, logistics industry and etc. Especially, UHF RFID is worth noticing because of its relatively long identification range and commercial UHF RFID systems are under development. In this paper, we designed and implemented a UHF RFID reader firmware for ISO/IEC 18000-6 Type B specification.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권11호
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• pp.102-110
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• 2007

본 논문에서는 UHF대역 중 900MHz 대역에서 동작하는 휴대용 RFID 리더를 설계하고 제작하여 그 제반 특성을 측정을 통하여 분석하였다. 측정 결과의 분석은 EPC Global에서 제안한 EPC Class 0 표준을 기준으로 수행되었다. 제안하는 RFID 리더는 약 11kbps의 속도로 태그와 데이터 통신을 수행하며, RF 최대 출력은 20dBm이다. 제안된 휴대용 RFID 리더는 초당 최대 68개의 태그를 인식할 수 있으며, 리더의 출력 전력이 20dBm인 경우 최대 인식 거리는 30cm 이다. 그리고 전체적인 크기는 $71mm{\times}55mm$로서 상용 제품과 비교했을 때 최대 90%, 최소 14% 감소된 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권10A호
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• pp.1015-1022
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• 2007

본 논문에서는 UHF(Ultra High Frequency)와 MW(Micro Wave) 대역의 RFID 리더 시스템을 위한 디지털 코덱을 제안하였다. 현재 RFID 시스템은 하나의 프로토콜만을 지원하는 것이 대부분이다. 하지만, 현재 제정되어 있는 표준은 5개의 주파수 대역마다 각각 하나씩 제정되어 있고, 전 세계적으로 가장 널리 쓰이고 있는 UHF 대역의 경우에는 A,B,C 타입이 있으며 향후 더 많은 표준이 제정될 것이다. 또한 앞으로 모바일 RFID 시스템의 관심이 고조되면서 하나 이상의 프로토콜을 지원하는 RFID 시스템의 필요성은 더욱 더 증가할 것이다. 따라서 본 논문에서는 UHF 대역과 MW대역의 dual-band RFID 시스템을 위한 디지털 코덱을 제안하였다. UHF 대역은 EPC 클래스 1 제너레이션 2(EPC Class1 Generation2)표준인 18000-6C 와 MW 대역의 표준인 18000-4 표준을 기반으로 시스템을 구현하였다. 설계된 회로는 알테라사의 쿼터스II 를 이용하여 합성 하였다. 목적 디바이스는 Altera 사의 CycloneII 계열인 EP2C20Q240C8이다. 주 클럭 주파수는 19.2MHz 로 설정하였으며 합성 시 사용된 FPGA의 소자(element)는 18,752개이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권5호
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• pp.12-20
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• 2008

RFID(Radio frequency identification) 기술은 어떤 사물에 부착되는 태그(Tag)의 고유정보를 리더(Reader)를 사용하여 비접촉 방식으로 식별하는 기술로, 현재 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network) 구현의 핵심기술로 고려되고 있다. 특히 유통 물류분야에 적용되는 UHF대역 RFID시스템은 리더가 인식해야 할 태그의 수가 상당히 많아 태그충돌(Tag-collision)이라는 부정적인 영향이 발생하고, UHF대역 RFID기술 표준인 EPCglobal Gen2 protocol에서는 이런 태그충돌을 해결하기 위해 Slotted Random Anti-collision algorithm을 제시하고 있다. 본 논문에서는 이런 태그충돌의 영향을 최소화하고 전체 시스템의 효율을 보다 향상시키기 위하여 주어진 환경에 유동적으로 리더의 신호 전송전력을 조절하는 전력상승기법(Power Increasing Method)을 제안하고 그것을 주어진 환경에 동적으로 적용함으로써 Gen2에서 제시한 알고리즘보다 개선된 성능을 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.602-611
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• 2007

본 연구에서는 MATLAB를 이용하여 UHF RFID 시스템의 순방향 링크를 구현하고, 구현된 모델을 통해 국내 RFID 기술 기준인 200 kHz 채널 대역폭을 만족하기 위한 순방향 디지털 필터의 설계 변수와 송신 신호의 특성을 분석하였다. 구현된 순방향 링크 모델은 PIE 소스 코딩과 디지털 송신 필터, 변조 블록, 국부 발진기 및 안테나로 구성되어 있다. 모의 실험 결과를 통해서 EPCglobal class 1 generation 2(EPCglobal C1G2) 규격의 변조 방식과 Tari값에 따른 디지털 송신 필터의 roll-off factor, 차단 주파수, 탭 수의 사용 가능 범위를 제시하였다. 또한, 각각의 변조 방식이 다중 리더 환경 및 밀집 리더 환경에 따라 EPCglobal C1G2 규격의 시간 영역 파형과 스펙트럼 마스크에 대한 만족 여부를 확인한 결과, 다중 리더 환경에서 Tari값 $6.25{\mu}sec$의 경우는 DSB/SSB-ASK 변조방식을 국내 채널 규격에 맞춰 사용하기 어렵다고 판단되었다. 따라서 본 논문은 RFID 리더 제작 시 국내 기술기준을 만족시키기 위한 설계 지침으로서 중요한 의미를 지니며, 향후 다중 리더 및 밀집 리더 환경에서 주파수 간섭 문제를 분석하기 위한 중요한 선행 연구라 판단된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.152-160
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• 2008

본 논문에서는 위상 잡음의 거리 상관 효과에 따른 직접 변환 방식의 UHF 대역 RFID 리더의 성능을 분석한다. UHF RFID 시스템은 일반적 인 무선 통신 방식과는 다르게 송신 캐 리어를 발생하는 LO 신호가 동시에 수신기의 국부 발진기로 사용되며, 이에 따라 태그 신호와 LO 신호 간의 거리 상관 효과에 의한 주기적인 신호 간섭 및 위상 잡음 감소 효과가 발생한다. 주기적인 신호 간섭 효과는 이론 및 시뮬레이션을 통해 I와 Q신호를 I/Q 다이버시티 개념으로 전력 결합함으로써 제거할 수 있음을 확인하였다. 위상 잡음 감소 효과는 전형적인 UHF 대역에서 동작하는 LO의 위상 잡음에 대한 전력 밀도 스펙트럼이 태그-리더 거리 및 옵셋 주파수에 따라 변화됨을 확인하였고, 이를 이용하여 심볼 에러 성능을 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과, 심볼 에러에서 위상 잡음의 영향은 태그 변조 방식 중 PSK에서 특히, 변조 각도가 작을 때 크게 나타나지만, 거리 상관 효과에 의해 실제 위상 잡음이 감소되어 그 영향이 미비해짐을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권5호
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• pp.349-353
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• 2008

본 논문에서는 UHF대역 RFID 통신 시스템 간에 발생하는 리더 간섭을 방지하기 위한 전파흡수체를 설계 및 제작하였다. 먼저 자성손실 재료인 Amorphous와 지지재인 CPE(Chlorinated Polyethylene)를 이용하여 조성비별 전파흡수체 샘플을 제작하였고, 이 전파흡수체 샘플로부터 구한 재료정수를 이용하여 시뮬레이션을 한 결과, 최적의 조성비가 Amorphous : CPE = 80 : 20 wt.% 임을 확인하였다. 그리고 시뮬레이션 결과를 토대로 전파흡수체를 실제작하여 전파흡수능을 비교 분석하였다. 그 결과 Amorphous : CPE = 80 : 20 wt.%의 조성비 일 때, 두께 4 mm의 전파흡수체가 $860\;MHz{\sim}960\;MHz$의 주파수 범위에서 전파흡수능 20 dB 이상의 특성을 얻음으로써 UHF대역의 RFID 리더 간섭을 억제할 수 있음을 확인하였다.