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캡슐형 무선 내시경의 양방향 통신을 위한 CPLD 기반의 제어기 설계 및 구현
이정현,문연관,박희준,원철호,이승하,최현철,조진호,Lee Jyung Hyun,Moon Yeon Kwan,Park Hee Joon,Won Chul Ho,Lee Seung Ha,Choi Hyun Chul,Cho Jin Ho 대한의용생체공학회 2004 의공학회지 Vol.25 No.6
사람의 장속에서 영상을 획득하여 이를 체외로 전송하는 무선 내시경과 같은 초소형 텔레메트리 캡슐에서는 캡슐의 크기와 전원 공급에 많은 제약을 받는다. 캡슐을 삼킬 수 있는 크기로 제작하기 위해서는 소형의 건전지를 사용하여 캡슐이 소화관 내를 조사하는 동안 안정적인 전원 공급이 이루어지도록 해야 한다. 이를 위해서는 양방향 통신을 이용한 캡슐의 동작 및 전원 제어가 필수적이다. 본 연구에서는 캡슐형 내시경에서의 양방향 통신을 위한 CPLD (complex programmable logic device) 기반의 제어기를 설계 및 구현하였다. 캡슐 제어기는 체외의 제어기로부터 제어 명령을 전달받아 이를 수행하며 제어 동작의 수행 결과로 장내부의 영상을 획득하여 체외로 전송한다. 설계한 제어기를 컴퓨터 모의실험을 통해 설계사양을 검증하고 이를 CPLD로 구현하였다. 구현한 제어기를 캡슐형 무선 내시경에 탑재하여 동물실험을 수행하였으며 동물 실험 결과 실험 대상 동물의 체내에서 캡슐의 동작과 전원을 제어 할수 있었으며 동작제어의 결과로 장내부의 영상을 획득하여 이를 복원 할 수 있었다. In the case of a capsule that can acquire and transmit images from the intestines, the size of the module and the battery capacity in the capsule are subject to restriction. The capsule must be swallowable and the battery must maintain the stable power during the capsule travels in the gastrointestinal tract. Therefore, it is important to control the endoscope using bi-directional wireless communication. In this study, encoder and decoder CPLD modules for bi-directional capsule endoscopes were designed and implemented. The designed controller for capsule endoscope can transmit the images of GI-track from inside to outside of the body and the capsules can be controlled by external controller simultaneously. The designed and implemented controller was verified by an in-vivo animal experiments. From these experiments, it was verified that the CPLD module for bi-directional capsule endoscope satisfied the design specifications.
스텝 Perturbation의 영향에 따른 주기적 스텝 임피던스 링 공진기의 해석 및 이중 모드 대역 통과 필터의 적용
이주갑,이우성,류재종,문연관,김하철,최현철,Lee, Ju-Gab,Lee, Wu-Seong,Ryu, Jae-Jong,Moon, Yeon-Kwan,Kim, Ha-Chul,Choi, Hyun-Chul 한국전자파학회 2007 한국전자파학회논문지 Vol.18 No.7
스텝 임피던스 비를 조정한 스텝 perturbation을 가지는 주기적 스텝 임피던스 링 공진기를 이용하여 이중 모드 대역 통과 필터를 설계하였다. 주기적 스텝 임피던스 링 공진기는 특성 임피던스의 비를 변경함으로써 크기 감소와 2차 하모닉 억압 효과를 얻을 수 있다. 이중 모드의 발생을 위한 perturbation 또한 특성 임피던스의 비로 쉽게 조정하였으며, 그 영향에 따른 이중 모드 공진 주파수 및 감쇄 극 주파수의 변화를 분석하였다. 입출력 결합은 칩 커패시터를 사용하였으며, 결합 커패시턴스와 스텝 perturbation의 영향에 따른 중심 주파수의 변화 또한 고려되었다. 그 결과로부터 $14{\times}14mm^2$ 크기 내에서 서로 다른 감쇄 극과 대역폭을 가지는 두 종류의 2 GHz 이중 모드 대역 통과 필터들을 제작하였다 제안된 대역 통과 필터들의 측정 결과는 계산된 예상과 매우 유사함을 보였으며 각각 2.52, 0.52 dB의 삽입 손실과 4.03, 15.02 %의 3 dB 대역폭을 가진다. Dual-mode bandpass filter was designed by using periodic stepped impedance ring resonator with step perturbation. The periodic stepped impedance ring resonator has the effects of size reduction and $2^{nd}$ harmonic suppression by changing characteristic impedance ratio. The perturbation for dual-mode generation was also easily controlled by characteristic impedance ratio, and the variation of dual-mode resonant frequencies and attenuation pole frequencies were analyzed by the effect of step perturbation. Chip capacitors were used for input/output coupling, and the variation of center frequency by the coupling capacitance and step perturbation was also considered. From the results, two types of 2 GHz dual-mode bandpass filter were fabricated in size of $14{\times}14mm^2$, those have different attenuation poles and bandwidths. The measured results of proposed bandpass filters showed a good agreement with the calculated estimations, and those have insertion loss of 2.52, 0.52 dB and 3 dB bandwidth of 4.03, 15.02 %, respectively.
주기적 스텝 임피던스 링 공진기를 이용한 2.4GHz 대역의 발진기 설계 및 구현
이동욱(Dong-Wook Lee),류재종(Jae-Jong Ryu),이우성(Wu-Seong Lee),문연관(Yeon-Kwan Moon),최현철(Hyun-Chul Choi) 대한전자공학회 2007 대한전자공학회 학술대회 Vol.2007 No.11
In this paper, a microwave oscillator using the periodic stepped impedance ring resonator (PSIRR) is presented. The PSIRR has the compact size, harmonic suppression and high Q factor. The fabricated PSIRR oscillator has been reduced size of 18% and improved phase noise of 10dBc/Hz at the 100kHz Offset compared with conventional oscillator using microstrip.
소형 CRLH Metamaterial 전송선을 이용한 이중대역 브랜치 선로 결합기의 설계 및 제작
장승구(Seung-Goo Jang),류재종(Jae-Jong Ryu),이우성(Wu-Seong Lee),문연관(Yeon-Kwan Moon),김하철(Ha-Chul Kim),최현철(Hyun-Chul Choi) 대한전자공학회 2007 대한전자공학회 학술대회 Vol.2007 No.11
In this paper, a design procedure of compact composite right/left handed(CRLH) transmission line is proposed. conventional RH transmission line consists of lumped elements and microstrip line, in the suggested design procedure. It is implemented in a dual band branch line coupler. A size of the dual band branch line coupler using compact CRLH transmission line has been reduced by 19.7% from a dual band branch line coupler using conventional CRLH transmission line.
시간영역 유한차분 해석법과 정합 사상을 이용한 타원 공동 공진기의 해석
최현철,권광희,윤영섭,문연관 경북대학교 전자기술연구소 2001 電子技術硏究誌 Vol.22 No.2
In this paper, we represented technique for the conformal mapping method and finite difference time domain method as means to determine the resonant frequencies of TM and TE modes and we analyzed the elliptical cavity resonator which is symmetric for one axis in the cylinderical coordinate. we also analyzed the space distribution of electromagnetic fields and frequency spectrum for elliptical cavity resonator using this method in this paper. and we compared the validness of this method with analytic solutions and results used analytic simulation tool of structure and we verified the accuracy of the this method by turning out and measuring the data on the elliptical cavity resonator. and we represented the advantage and disadvantage as well as possibility of applying this method about the symmetric structure for one axis.