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UHF 대역 모바일 RFID 시스템용 고선형 공통 게이트 저잡음 증폭기
노형환(Hyoung-Hwan Roh),오하령(Ha-Ryoung Oh),성영락(Yeong-Rak Seong),박준석(Jun-Seok Park) 대한전자공학회 2010 대한전자공학회 학술대회 Vol.2010 No.6
A CMOS common gate LNA with high linearity over UHF mobile RFID bands is presented. A common gate configuration applied to design the proposed LNA overall leads to high linearity and wide band characteristics. Proposed LNA is fabricated with 0.35μm (one poly, four metals) CMOS manufacturing technology. The proposed LNA shows 3.2dB noise figure, 13.4dB voltage gain with 1.4dBm P1dB.
900MHz 대역 RFID 수동형 태그 전치부 설계 및 구현
황지훈,오종화,김현웅,이동근,노형환,성영락,오하령,박준석,Hwang, Ji-Hun,Oh, Jong-Hwa,Kim, Hyun-Woong,Lee, Dong-Gun,Roh, Hyoung-Hwan,Seong, Yeong-Rak,Oh, Ha-Ryoung,Park, Jun-Seok 한국통신학회 2010 韓國通信學會論文誌 Vol.35 No.11
본 논문에서는 900MHz 대역 RFID 수동형 태그 전치부를 설계 및 구현하고 측정을 통해 검증하였다. 문턱전압(threshold voltage) 제거 회로 구조의 전압 체배기, 전류를 이용한 복조 회로, 온도 및 공정 보상회로를 포함한 EPC Global Class-1 Generation-2 UHF RFID 프로토콜에 만족하는 클록 발생기 구조로 주요 블록을 설계하였으며, 전력차단 회로를 추가하여 동작의 안정성에 중점을 두었다. PWM(Pulse Width Modulation)을 이용한 변조기 구조로 입력단의 용량성 임피던스 부하 변조 방식을 이용하여 변조 동작을 검증하였다. 성능 검증을 위해 평가 보드에 CPLD(Complex Programmable Logic Device)를 삽입하여 디지털 신호 처리부의 기능을 통해 기본적인 태그 명령을 처리할 수 있도록 하여 설계된 태그 칩과 더불어 전체 태그 동작을 검증하였다. 삼성 0.18um CMOS 공정을 이용하여 설계하였고, 인식거리는 1.5m내에 안정적인 동작이 가능하다. 15~100% 변조율의 신호를 복조하며, 온도 및 공정에 변화에 대해 9.6% 이하의 오차를 가진 클록을 생성하였으며, 1m 거리에서 평균 소모전력은 약 71um이다. $0.18{\mu}m$ CMOS UHF RFID tag frontend is presented in this paper. Several key components are highlighted: the voltage multiplier based on the threshold voltage terminated circuit, the demodulator using current mode, and the clock generator. For standard compliance, all designed components are under the EPC Global Class-1 Generation-2 UHF RFID protocol. Backscatter modulation uses the pulse width modulation scheme. Overall performance of the proposed tag chip was verified with the evaluation board. Prototype Tag Chip dimension is neary 0.77mm2 ; According to the simulation results, the reader can successfully interrogate the tag within 1.5m. where the tag consumes the power about $71{\mu}W$.
슬롯/T-슬롯 커패시티브 커플링을 이용한 마이크로스트립 패치 안테나의 특성 연구
서기원(Ki-Won Seo),노형환(Hyoung-Hwan Roh),성영락(Yeong-Rak Seong),오하령(Ha-Ryoung Oh),박준석(Jun-Seok Park) 대한전기학회 2010 전기학회논문지 Vol.59 No.7
This paper proposes a novel microstrip patch antenna to make impedance matching possible by using slot/T-slot capacitive coupling between the patch and 50 Ω feed line on a ground plane. The single band/linear polarization patch antenna shows linear polarization at 2.4 ㎓ band. Under -10 ㏈ return loss, the single band/linear polarization patch antenna obtains 50 ㎒ bandwidth at 2.37 ㎓~2.42 ㎓. The dual band/dual polarization microstrip patch antenna shows circular polarization at 2.4 ㎓ band and linear polarization at 3.1 ㎓ band. Under -10 ㏈ return loss, The dual band/dual polarization microstrip patch antenna obtains 340 ㎒ bandwidth at 2.23∼2.57 ㎓ and 375 ㎒ bandwidth at 2.95∼3.325 ㎓.
무선 센서노드용 동적 기준전압 방식의 복조회로 설계 및 구현
김종홍(Jong hong Kim),황지훈(Ji-Hun Hwang),노형환(Hyoung-Hwan Roh),오하령(Ha-Ryoung Oh),성영락(Yeong-Rak Seong),박준석(Jun-Seok Park) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.7
다양한 환경에서 무선 센서노드 시스템이 적용됨에 따라 해당 시스템의 통신 방식이 중요해 지고 있다. 이에 본 논문은 통신 방식 중 진폭 변조 방식을 사용한 통신방식에서의 복조회로를 제안하였다. 보다 효율적인 복조를 위해 동적 기준전압 방식의 복조회로를 구현함으로써 저전압 입력 시에도 복조가 가능하게 하여 센서노드의 인식거리를 확대했다. 또한 제안된 회로를 시스템에 직접 적용하여 실제 진폭변조신호의 복조가 가능한지 검증함으로써 센서노드 시스템에 적용 가능함을 보였다.
이동근(Dong-Geun Lee),오종화(Jong-hwa Oh),임세미(Semi Lim),노형환(Hyoung-Hwan Roh),성영락(Yeong-Rak Seong),오하령(Ha-Ryoung Oh),박준석(Jun-Seok Park) 대한전자공학회 2010 대한전자공학회 학술대회 Vol.2010 No.6
With Green IT the current development of technology for wireless power transmission technologies have increased interest. Subsequent development of wireless power transmission technologies are also quickly conducted. In addition to the existing problems in the USN system, which has been pointed out by the battery life of the sensor reduces the efficiency of sensor nodes, the wireless power transmission technology is emerging as an alternative to improve. This paper can be applied to USN remote energy supply chain concept is proposed. For efficient operation of each module to calculate the system budget transfer / acquisition module, which was verified by experiment.
서기원(Ki-Won Seo),김정한(Jung-Han Kim),노형환(Hyoung-Hwan Roh),성영락(Yeong-Rak Seong),오하령(Ha-Ryoung Oh),박준석(Jun-Seok Park) 대한전기학회 2010 전기학회논문지 Vol.59 No.12
This letter presents that a rectenna can utilize more stable wireless power by using a new design dual band/dual polarization microstrip patch antenna and 2 stage voltage multiplier at 2.4 ㎓ band and 3.1 ㎓ band. The proposed antenna is a new microstrip patch antenna design to make impedance matching possible by using slotted capacitive coupling between the patch and 50 Ω feed line on a ground plane. Its advantage is that the size of the rectenna can be reduced by using 50 Ω feed line on the ground plane, which can be used efficiently. The dual band/dual polarization microstrip patch antenna shows circular polarization at 2.4 ㎓ band and linear polarization at 3.1 ㎓ band. Under -10 ㏈ return loss, The dual band/dual polarization microstrip patch antenna obtains 340 ㎒ bandwidth as 2.23∼2.57 ㎓ and 375 ㎒ bandwidth as 2.95∼3.325 ㎓. Also, 2 Stage Voltage multiplier is possible to operate at 2.4 ㎓ band and 3.1 ㎓ band. The designed retenna can usually obtain wireless power at both 3.1 ㎓ band, and 2.4 ㎓ band applications such as Wi-Fi, Bluetooth, Wireless LAN, etc. So more stable wireless power can be utilized at the same time.
모바일 RFID 시스템의 인식거리 확대를 위한 전력 공급용 RF Shower 시스템 개발
안시영,김용택,배성우,내관규,노형환,김기범,박준석,조홍구,오하령,성영락,송호준,장병준,이정석,Ahn, Si-Young,Kim, Yong-Taek,Bae, Sung-Woo,Nae, Kwan-Kyu,Roh, Hyoung-Hwan,Kim, Gi-Beom,Park, Jun-Seok,Cho, Hong-Goo,Oh, Ha-Ryoung,Seong, Yeong-Rak,S 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.1A
본 논문에서는 저출력 모바일 RFID 리더의 인식 거리를 확대시키기 위하여 20Watts 급의 전력 공급용 RF Shower 시스템을 개발하였으며, 실험을 통하여 Shower 시스템의 출력을 조절하면 리더-태그 간 인식거리가 3배 이상 늘어나는 것을 확인하였다. 향후 RF Shower 시스템을 이용하여 Shower Zone 설계를 적절히 함으로써 저출력 리더(20dBm이하)를 사용하면서 기존 RFID 시스템의 인식거리를 획기적으로 확장할 수 있을 것으로 기대된다. This paper presents the RF Shower System for increased read range on low power mobile RFID System with 20watts of power supply. From the experiment, by controlling the output power of shower system, the tripled read range between reader and Tag is possibly discovered. Thus we can expect on the significantly widen read range of RFID system by appropriate control of Shower Zone, though we only with the reader with its lower output power level of 20dBm.
ID 기반 무선 센서네트워크용 저전력 통신 시스템 기술 연구
황지훈(Ji-Hun Hwang),김종홍(Jong-Hong kim),노형환(Hyoung-Hwan Roh),오하령(Ha Ryoung Oh),성영락(Yeong Rak Seong),박준석(Jun-Seok Park) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.7
다양한 환경에서 WBAN/USN 시스템이 적용됨에 따라 해당 시스템의 효율적인 전력 운용 및 통신 방식이 중요해 지고 있다. 이에 본 논문은 센서 간 효율적인 운용 방식으로 ID 기반의 통신 시스템을 제안 하였다. 보다 효율적인 시스템 동작을 위해 센서 노드에 웨이크업 모듈과 자가 전원 차단 회로를 구현함으로써 센서 노드의 보다 효율적인 전력 사용이 가능하도록 하였다. 웨이크업 모듈 구현을 통해 싱크 노드가 원하는 센서 노드만 동작 가능하도록 하였으며, 일반적인 센서 노드와는 달리 센서 데이터 전송 후 시스템 전력을 차단하는 회로를 구현함으로써 시스템의 불용 전력을 최소화 하였다. 또한 제안한 시스템을 직접 제작하고 실제 ID 기반으로 통신이 가능한지 검증함으로써 다양한 WBAN/USN 시스템에 적용 가능함을 보였다.
USN 센서 노드 용 Wake-up 모듈 설계 및 구현
김현웅(Hyun-Woong Kim),김도원(Do-Won Kim),박희정(Hee-Jeong Park),노형환(Hyoung-Hwan Roh),김형석(Hyeong-Seok Kim),오하령(Ha-Ryoung Oh),성영락(Yeong Rak Seong),박준석(Jun-Seok Park) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.7
다양한 환경에서 무선 센서노드 시스템이 적용됨에 따라 센세노드와 싱크노드 시스템의 통신 방식이 중요해 지고 있다. 이에 본 논문은 통신 방식 중 진폭 변조 방식을 사용한 통신방식에서의 복조회로를 이용하여 복조된 신호에 따라 센서 노드를 구동 시킬 수 있는 wake-up 모듈을 설계하고 제안한다. 보다 효율적인 복조를 위해 동적기준전압 방식의 복조회로를 구현함으로써 저전압 입력 시에도 복조가 가능하게 하여 센서노드의 인식거리를 확대하였다. 또한 제안된 회로를 시스템에 직접 적용하여 실제 진폭변조 신호의 복조를 이용하여 wake-up 모듈을 적용 시켰을 시 센서 노드가 동작성을 확인함으로써 센서노드 시스템에 적용 가능함을 보였다.