Earticle

본 논문에서는 종래의 보안관리 시스템과 송수신 모듈의 단점을 개선하기 위해 유무선 복합기능의 송수신 모듈과 이를 사용한 신뢰성 높은 실시간 보안시스템을 제안한다. 제안하는 복합 송수신모듈은 RF 제어 회로와 무선 송수신 회로로 구성된다. RF제어회로는 저전력 협대역 RF 송수신 시스템으로서 마이크로프로세서의 레지스터에 저장되어 있는 특정 주파수 대역을 불러올 수 있고, 임의로 값을 쓰거나 읽어 들여 임의 주파수의 송신출력을 사용자가 제어할 수 있도록 설계한다. RF 송신 모듈의 동작을 위한 구동 알고리듬을 제시하고 설계한 복합 송수신 모듈과 동작 알고리듬을 시작품으로 구현하여 실험을 통해 유효성을 확인한다.

In this paper, a design of transceiver module for real-time wire and wireless robust integrated security system to solve the problem of conventional security system and its transceiver module is proposed. The presented robust integrated security system is designed with RF control unit and wireless transceiver module. A RF controller in transceiver module works as a low-power RF transceiver system. It is designed to use specific bandwidth stored in registers and manipulate RF power of transceiver by accessing the random values of registers. Operation algorithm for RF transceiver module is also presented. The designed transceiver module and the operation algorithm are implemented and verified by experiments.

저잡음 증폭기, 믹서, 로컬 증폭기와 온도보상회로를 포함하는 다채널 수신 블록이 단일 MMIC 칩으로 설계 및 제작되었다. 이 국내개발 MMIC 칩을 송수신 모듈내에 장착하고 제작하여 송수신 모듈의 잡음지수와 변환이득 등 을 측정하였으며, 또한 상용 칩을 장착하여 제작한 송수신모듈의 측정 결과와 이를 비교하였다. 결과적으로 국내개발 MMIC 칩을 이용한 송수신모듈이 상용 MMIC 칩을 이용한 송수신 모듈보다 잡음지수 및 평탄도 등에서 국내 개발 칩이 더 변환이득 특성이 좋으며, 채널당 이득 차이는 각각 0.5dB과 1.5dB이고 위상 차이는 각각 1.06도와 3.93도로 비교적 국내 개발 칩이 우수한 특성을 보였다.

The dual-channel receiver MMIC which is composed of LNA, Mixer, LO-amp and temperature compensation circuit is designed on a single chip. For the performance comparison, a FMCW radar transceiver module using commercial MMICs is also implemented. As a result, Multi-channel Transceiver using manufactured MMIC shows an improved performance such as noise figure and gain flatness compare to purchased MMIC.

본 논문에서는 W-대역 초소형 레이다용 송수신모듈을 설계 및 제작하였다. 제안하는 광대역 마이크로스트립- 도파관 전이구조를 이용하여 설계 및 제작 오차를 줄였으며, 전이구조 당 1 dB 이하의 삽입손실 및 제작의 신뢰성을 제공하였다. 이중편파 모노펄스 특성을 가지는 초소형 레이다에 직접 적용하기 위해 28 dBm의 높은 출력을 가지는 한 채널의 송신모듈을 설계 및 제작하였다. 또한 13.5 dB의 낮은 잡음지수 및 최대 17 dBm의 높은 입력 P1dB를 가지는 6채널의 수신모듈을 개발하였다. 본 논문에서 제시한 W-대역 송수신모듈을 이용하여 초소형 레이다에 적용하여 이중 편파 모노펄스 신호를 바로 처리 가능하리라 예상된다.

In this paper, W-band transceiver module for compact radar has been designed and fabricated. Utilizing proposed microstrip-to-waveguide transition, the error between design and implementation is reduced. The proposed transition provides less than 1 dB insertion loss per transition and reliability for fabrication. In order to apply compact radar with dual-polarized monopulse directly, W-band transmitter with 28 dBm output power is designed and developed. Also, 6 channels of receiver module with low noise figure 13.5 dB and maximum 17 dBm input P1dB is developed. Proposed W-band transceiver module is expected compact radar application for dual-polarized monopulse signal processing system.

본 논문에서는 IEEE 802.3ah의 규격을 만족하는 GE-PON의 버스트모드 트랜시버 제작을 위하여 상용 광모듈과 클락 데이터 복구기, 직병렬변환기 등의 회로로 트랜시버를 구현하며, PON의 상향채널 광전송환경인 버스트모드 특성을 측정하기 위해 지그를 제작하여 그 특성을 측정하고, 트랜시버 성능을 평가한다. PON의 버스트모드 트랜시버 특성의 리미팅 앰프 특성은 최대 26[dB]의 광전력차를 보상하는 결과를 실험을 통해 확인하였고, 개시포착 고정시간은 VSC7123이 670[㎱], S2060이 2300[㎱]로 결과치가 측정되었고, 데이터포착 고정시간 또한 S2060은 600[㎱]로 표준을 벗어나는 특성을 보인 반면, VSC7123이 400[㎱] 이내로 IEEE 802.3ah의 표준안을 만족시켰다.

The circuits including with Optical transceiver and clock data recovery, in this paper, SERDES(SERializer-DESerializer) are implemented to construct a GE-PON burst-mode transceiver supporting IEEE 802.3ah and a jig for measuring the burst-mode characteristics, that is to say, PON upstream optical transmission environment are manufactured to evaluate the performance of transceiver. we verified that the limiting amplifier compensated the gap of max. 26dB optical power by experiments. The startup acquisition lock time is 670ns in case of using VSC7123 and 2300ns in case of S2060 and the data acquisition lock time were measured to be 400ns and 600ns, respectively, in the upstream channel transmission in this work. While on the other, VSC7123 is satisfied with IEEE802.3ah recommendations.

국내개발된 수신용 단일 MMIC 칩과 송신용 전력증폭 MMIC 칩을 W-대역 송수신모듈내에 장착하여 개발하였다. W-대역에서 중요한 잡음지수와 출력 전력 값을 계산하기 위하여 안테나 연결로부터 MMIC까지 W-대역의 전이구조 손실을 분석하였고, 수신부 12채널 및 송신부 5채널로 제작후 분석 결과와 측정값을 비교하였다. 결과적으로 송신부의 출력전력 값 은 분석 결과와 상온 및 환경조건에서의 측정 결과 모두 유사한 결과를 얻었다. 수신부의 잡음지수 또한 유사한 결과를 얻었 으나, W-대역의 12채널로 제작되는 다채널인 관계로 일부 채널에서는 제작 오차에 의해서 3 dB 정도의 오차를 보였다.

We developed W-band transceiver module using open MMIC chip such as receiver single chip and transmitting power amplifier. In order to calculate the noise figure and output power value, we analyzed the W-band transition loss from the antenna to MMIC connection and constructed the 12 channel receiver and the 5 channel transmitter. And compared with the results of the measurement. As a result, the output power of the transmitter was similar to the analytical results and the measured results at room temperature and environmental conditions. The noise figure of the receiver was also similar, but some channels showed error of about 3 dB due to manufacturing error.

A triple-band transceiver module for 2.3/2.5/3.5 GHz mobile WiMAX, IEEE 802.16e, applications is introduced. The suggested transceiver module consists of RFIC, reconfigurable/multi-resonance MIMO antenna, embedded PCB, mobile WiMAX base band, memory and channel selection front-end module. The RFIC is fabricated in $0.13{\mu}m$ RF CMOS process and has 3.5 dB noise figure(NF) of receiver and 1 dBm maximum power of transmitter with 68-pin QFN package, $8{\times}8\;mm^2$ area. The area reduction of transceiver module is achieved by using embedded PCB which decreases area by 9% of the area of transceiver module with normal PCB. The developed triple-band mobile WiMAX transceiver module is tested by performing radio conformance test(RCT) and measuring carrier to interference plus noise ratio (CINR) and received signal strength indication (RSSI) in each 2.3/2.5/3.5 GHz frequency.

A 77GHz MMIC transceiver module consisting of a power amplifier, a low noise amplifier, a drive amplifier, a frequency doubler and a down-mixer has been developed for automotive forward-looking radar sensor. The MMIC chip set was fabricated using $0.15{\mu}m$ gate-length InGaAs/InAlAs/GaAs mHEMT process based on 4-inch substrate. The power amplifier demonstrated a measured small signal gain of over 20dB from $76{\sim}77GHz$ with 15.5dBm output power. The chip size is $2mm{\times}2mm$. The low noise amplifier achieved a gain of 20dB in a band between $76{\sim}77\;GHz$ with an output power of 10dBm. The chip size is $2.2mm{\times}2mm$. The driver amplifier exhibited a gain of 23dB over a $76{\sim}77\;GHz$ band with an output power of 13dBm. The chip size is $2.1mm{\times}2mm$. The frequency doubler achieved an output power of -16dBm at 76.5GHz with a conversion gain of -16dB for an input power of 10dBm and a 38.25GHz input frequency. The chip size is $1.2mm{\times}1.2mm$. The down-mixer demonstrated a measured conversion gain of over -9dB. The chip size is $1.3mm{\times}1.9mm$. The transceiver module achieved an output power of 10dBm in a band between $76{\sim}77GHz$ with a receiver P1dB of -28dBm. The module size is $8{\times}9.5{\times}2.4mm^3$. This MMIC transceiver module is suitable for the 77GHz automotive radar systems and related applications in W-band.

A new vertical transition between a substrate integrated waveguide in a low-temperature co-fired ceramic substrate and an air-filled standard waveguide is proposed in this paper. A rectangular cavity resonator with closely spaced metallic vias is designed to connect the substrate integrated waveguide to the standard air-filled waveguide. Physical characteristics of an air-filled WR-22 to WR-22 transition are compared with those of the proposed transition. Simulation and experiment demonstrate that the proposed transition shows a -1.3 dB insertion loss and 6.2 GHz bandwidth with a 10 dB return loss for the back-to-back module. A 40 GHz low-temperature co-fired ceramic module with the proposed vertical transition is also implemented. The implemented module is very compact, measuring 57 mm ${\times}$ 28 mm ${\times}$ 3.3 mm.

Multi-layer ceramic capacitors as decoupling capacitor were fabricated by dielectric composition with a high dielectric constant. The fabricated decoupling capacitors were embedded in the PCB of the 10G RF transceiver module and evaluated for the characteristics of electrical noise by the level of AC input voltage. In order to further improve the electrical properties of the $BaTiO_3$ based composite, glass frit, MgO, $Y_2O_3$, $Mn_3O$, $V_2O_5$, $BaCO_3$, $SiO_2$, and $Al_2O_3$ were used as additives. The electrical properties of the composites were determined by various amounts of additives and optimum sintering temperature. As a result of the optimized composite, it was possible to obtain a density of $5.77g/cm^3$, a dielectric constant of 1994, and an insulation resistance of $2.91{\times}10^{12}{\Omega}$ at an additive content of 5wt% and a sintering temperature of $1250^{\circ}C$. After forming a $2.5{\mu}m$ green sheet using the doctor blade method, a total of 77 layers were laminated and sintered at $1180^{\circ}C$. A decoupling capacitor with a size of $0.6mm(W){\times}0.3mm(L){\times}0.3mm(T)$ (width, length and thickness, respectively) and a capacitance of 100 nF was embedded using a PCB process for the 10G RF Transceiver modules. In the range of AC input voltage 400mmV @ 500kHz to 2200mV @ 900kHz, the embedded 10G RF Transceiver modules evaluated that it has better electrical performance than the non-embedded modules.

본 논문에서는 레이더에 사용할 수 있는 집적화, 소형화된 Ka-band용 송수신 모듈을 설계 및 제작하였다. 캐비티 형태의 공진기 및 MMIC의 VCO, 전력증폭기, 저잡음 증폭기, 주파수 혼합기와 직접 설계, 제작한 수동 소자들을 캐리어에 장착시키고, 이 캐리어들을 직접 송수신 모듈에 연결하여 결과적으로 출력 21dBm, 잡음지수 5dB까지의 성능을 보이면서 $50cm^*50cm^*20cm$의 소형화된 크기로 설계하였다. 개발된 FMCW 송수신 모듈을 이용하여 60m 이상 떨어져 있는 목표물을 탐지할 수 있는 비트 신호와 하늘 및 땅에 대한 특성을 분석할 수 있는 라디오미터 신호를 측정하였다. MMIC로 구성된 Ka-band의 송수신 모듈은 레이다와 라디오미터용으로 우수한 성능을 가짐을 확인할 수 있었다.

In this paper, an integrated and small Ka-band transceiver module has been developed for measuring distance at the radar systems. Oscillator of cavity type, The MMIC such as VCO, power amplifier, LNA, and mixer, and passive components are integrated on carriers and these are assembled in the transceiver module directly. The test result shows the output power of 21dBm and the noise figure of 5dB using developed transceiver module. Using developed FMCW transceiver module. We can measure the 60m range target by detecting the beat frequency and distinguish both earth and sky using radiometer signal. So we defined that the integrated module using MMIC had a good performance for the radar and radiometer at Ka-band.

LED 기술의 발전으로 차세대 근거리 무선통신으로 주목받고 있는 가시광통신의 관련 연구가 증가하고 있다. 하지만 통신을 위한 별도의 장비 필요, 장애물에 대한 빛의 투과성 한계로 IoT 서비스에 적용 사례가 미비하다. 본 논문에서는 가시광통신의 포지션 가능한 필요기술 인식을 위해 USB OTG에 연결하여 사용할 수 있는 휴대용 VLC 송 수신 모듈과 제어를 위한 전용 어플리케이션을 제안한다. 전용 어플리케이션에서 입력한 문자열은 USB OTG를 통해 VLC 모듈로 전송되어 모듈 간 데이터를 송 수신한다. 문자열 전송 실험 결과, 구현한 전용 어플리케이션의 제어를 통한 VLC 송 수신모듈 간 ASCII Code 전송이 가능함을 확인하였다.

Visible Light Communication, which is promising as a next generation near field wireless communications, has been increased study and application case due to the development of LED technology. However, there are few application cases to IoT service due to the necessity of separate equipment for communication and limitation of light transmission to obstacles. In this paper, it propose a portable VLC transceiver module that can be connected to USB OTG and dedicated application for control to realization position possible necessary technique. The string input from the dedicated application is sent to the VLC module via USB OTG to transmit and receive data between the modules. As string transmission experiment result, it is confirmed that ASCII code transmission between VLC transceiver modules is possible through control of the implemented dedicated application.

IMT-Advanced 시스템을 효율적으로 서비스하고 시스템 효율을 증대시키기 위해서는 능동위상 배열구조의 안테나 시스템이 요구된다. 능동위상 배열 구조는 다수의 송수신 모듈과 다수의 복사소자로 구성되어 시스템의 효율을 증대시킬 수 있으며, 시스템을 구현하기 위해서는 초소형 고효율 송수신 모듈이 핵심이다. 최종 출력과 밀접한 관련이 있는 송신모듈의 전력증폭기는 기지국 시스템의 효율을 결정하는 핵심요소이다. 본 논문에서는 IMT-Advanced 능동위상배열 시스템에 적합한 초소형 고효율 송수신 모듈을 설계하고 구현하고자 하였다. 송수신 모듈은 온도보상 회로를 구현하여 이득 오차를 줄였으며, 선형화기는 소형화를 위하여 아날로그 방식으로 구현하였다. 초소형 고효율 전력증폭기를 구현하기 위해서 GaN MMIC Doherty 구조로 구현하였다. 구현된 송수신모듈은 $40mm{\times}90mm{\times}50mm$ 크기로 구현되었으며, LTE band 7에서 47.65 dBm의 출력을 가졌다. 실제 운용전력인 37 dBm에서 40.7%의 효율과 12 dB이상의 선형성 개선도를 보였다. 수신부의 잡음지수는 1.28 dB이하로 설계규격을 만족하였으며, 송수신 모듈의 이득과 위상은 6 bit로 제어로 최대 오차는 각각 0.38 dB와 2.77 degree를 보였다.

The needs of active phased arrays antenna system is getting more increased for IMT-Advanced system efficiency. The active phased array structure consists of lots of small transceivers and radiation elements to increase system efficiency. The minimized module of high efficiency transceiver is key for system implementation. The power amplifier of transmitter decides efficiency of base-station. In this paper, we design and implement minimized module of high efficiency transceiver for IMT-Advanced active phased array system. The temperature compensation circuit of transceiver reduces gain error and the analog pre-distorter of linearizer reduces implemented size. For minimal size and high efficiency, the implented power amplifier consist of GaN MMIC Doherty structure. The size of implemented module is $40mm{\times}90mm{\times}50mm$ and output power is 47.65 dBm at LTE band 7. The efficiency of power amplifier is 40.7% efficiency and ACLR compensation of linearizer is above 12dB at operating power level, 37dBm. The noise figure of transceiver is under 1.28 dB and amplitude error and phase error on 6 bit control is 0.38 dB and 2.77 degree respectively.

본 논문에서는 LED(Light Emitting Diode)조명을 통해 기존 사용되는 적외선 센서로 가시광통신의 기술이 효율적으로 송 수신 가능한지 성능 분석을 하기 위한 연구이다. LED는 전기를 빛으로 바꾸는 성질을 이용하여 조명으로 활용한다. LED 조명 통신 융합 원리는 LED와 PD(Photo Diode)의 깜박임 송수신을 기본 원리로 하여 조명 기능을 유지하면서 통신에서 동시에 실현하게 가능하게 한다. LED의 기본 구조 하에 여러 IT 응용기술이 발전하게 되었고, 현재 실생활에 접하게 되었다. LED조명이 있는 곳이라면 어디서나 무선 통신을 할 수 있는 기술을 하고자, 널리 이용되고 있는 PD인 적외선 센서를 활용하여 시스템의 H/W의 초기 값을 ~1m 이상으로 하고 전체 시스템 속도 향상 시킬 수 있는 가시광 데이터 전송 시스템을 이루었다. 사용된 LED모듈이 통신에 가능한지 성능 분석을 하고, 구현된 연구의 LED 및 적외선 센서를 구성하여 예측 및 통신 거리에 대해 나타내고 응용방법과 가능성에 대해 연구하고자 한다.

In this paper, efficient visible light communication technology LED (Light Emitting Diode) lighting through the existing infrared sensor used for performance analysis of transmitting and receiving is possible. LED utilizes lighting by changing light into electricity. Lighting features while maintaining the basic principles of flashing LED and PD (Photo Diode) to send and receive communications from LED lighting communication convergence principle be realized simultaneously enabling. Multiple IT applications under the basic structure of LED technology development, and the current was encountered in real life. LED lighting anywhere with wireless communication technology that can, in order to ~ 1m above the initial value by taking advantage of the system H/W and infrared sensors(PD) are widely used in the entire system that can improve the speed of visible light data transmission system is finished. LED module that is used to communicate whether the performance analysis, For forecasting and communication distance on the LED and infrared sensor configuration of the implementation of the research is to study about the possibility of application methods and indicates.

검침원이 방문을 통하여 계량기 지침을 읽고, 핸디 터미널을 이용하여 지침값을 입력하는 검침업무 시스템은 사생활 침해, 미검침 처리 및 오검침, 과다한 검침 비용 등의 문제가 발생하고 있다. 이런 고객서비스질의 저하를 막기 위하여 계량기의 지침을 자동으로 인식하고, RF 모듈를 이용하여 무선으로 검침데이터를 전송할 수 있는 원격검침 시스템을 설계하였다. 검침 데이터의 원시 자료 수집부터 수용가의 사용량 정보에 대한 통계정보 관리에 이르기까지의 전체적인 시스템을 설계함으로써 고객에게 보다 정확하고 구체적인 사용 정보를 제공하여 서비스의 만족도와 신뢰도를 향상 시킬 수 있으리라 사료된다.

Meter reading system, operated by meter staff who reads the meter and record consumption with handhold data terminals. can cause privacy intrusion, unread meter data, abnormal readings and excessive expenses of maintaining the system. To prevent the deterioration of customer service quality, Automatic Meter Reading system, which automatically recognizes meter readings and transmit reading data through wireless RF module, is designed. From collecting the reading data to managing statistics of customer's consumption information. this automatic meter reading system provides more accurate and fast information to customers. By designing this system, customer service satisfaction and reliability can be improve

본 논문에서는 실리콘 기반에 집적화 가능한 새로운 구조의 K-band 4포트 직접변환 수신기 구조를 제안하며, 복조기를 측정하기 위한 K-band 변조 신호를 구현할 수 있는 변조기 모듈을 제작, 변조 신호와 복조기를 검증하였다. 제안된 수신 구조는 CMOS와 같은 실리콘 기반의 IC에서 집적화 할 수 있는 소형화된 새로운 방법이며, 회로를 검증하기 위하여 0.18um CMOS 공정을 이용 제작, 구조의 가능성을 검증하였다. 또한 비교적 낮은 변조 신호를 이용하여 K-band 대역 이상의 변조 신호를 만들 수 있는 방법을 제안, 제작 측정하였다.

본 논문은 무선 음성/영상 송수신용 RF모듈 설계 및 제작하였다. RF 주파수는 정보통신부에서 고시한 영상전송용 2410, 2430, 3450, 2470MHz 사용하였으며 IF 주파수는 479.5MHz를 사용하였다. 설계 및 제작된 RF 모듈은 FR-4 재질인 유전체 4.6, 두게 0.8mm, 양면구조의 기판을 사용하여 50mm x 40mm 크기로 제작되었다. 설계된 송신기 모듈은 ＋5V 단일전원으로 9±1dBm의 출력과 주파수허용편차 50×10<SUP>-6</SUP>이하, 스퓨리어스 발사강도 기본주파수의 평균전력보다 40dB이하의 성능을 만족하였다. 수신기 모듈은 +5V 단일 전원으로 -80dBm이하의 수신감도로 만족할만한 성능을 보였다.