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종이접기와 키리가미 이론에 기반한 3차원 T-자형 다이폴 안테나 설계
김도현(Dohyun Kim),김경득(Gyoungdeuk Kim),정현민(Hyunmin Jeong),최우혁(Woohyeok Choi),하노겸(Nohgyeom Ha),황명하(Myeongha Hwang),김상길(Sangkil Kim) 한국전자파학회 2021 한국전자파학회논문지 Vol.32 No.8
본 논문은 종이접기와 키리가미 이론을 응용하여 단일 평면기판에 접을 수 있는 3차원 T-자형 다이폴 안테나를 설계했다. 종이접기와 키리가미 기술의 2차원 공간을 3차원으로 매핑하는 이론을 기반으로 하여 Lamina Emergent Torsional(LET) 관절 구조를 0.5 mm 두께의 FR4 기판에 적용하였으며, 단일 기판에 인쇄된 T-자형 다이폴 안테나를 접어서 세울 수 있도록 설계했다. 제안하는 T-자형 다이폴 안테나는 마이크로스트립 전송선로의 전기적 커플링을 통해서 급전되어 20 %의 비대역폭(2.7~3.3 GHz)을 가지며, 상대적으로 높은 이득(6.5 dBi)을 가진다. In this study, the design of a 3D foldable T-shaped dipole antenna inspired by origami and kirigami theory is presented. The origamiand kirigami-inspired techniques map 2D to 3D space. Moreover, the lamina emergent torsional (LET) joint is designed to fold the planar structure. The proposed antenna, including the LET joint, is printed on a planar 0.5 mm thick FR4 substrate. The proposed antenna is fed by a capacitively coupled microstrip line to achieve a 20 % fractional bandwidth (2.7~3.3 GHz), with a measured antenna gain value of 6.5 dBi.
캔테나를 이용한 아두이노기반 FMCW 레이다 시스템 설계
정현민(Hyunmin Jeong),김상길(Sangkil Kim) 한국전자파학회 2021 한국전자파학회논문지 Vol.32 No.9
본 논문에서는 COTS(commercial off-the-shelf) 부품을 사용하여 C-Band에서 동작하는 경제적인 아두이노 기반의 FMCW(frequency modulated continuous wave) 레이다 시스템 설계를 제안한다. 제안하는 레이다 시스템은 다층 FR4 PCB 공정을 이용한 표면 실장 부품과 모놀리식 IC로 구성된다. 송수신(Tx/Rx) 안테나는 상용 깡통을 이용한 캔테나(cantennas)를 사용하였으며, 원형 도파관의 기본 모드(dominant mode) 분석을 통해서 설계하였다. 설계된 레이다 시스템은 널리 사용되는 Arduino UNO 플랫폼과 연동되어 범위-시간-강도(range-time-intensity, RTI) 정보를 표시한다. 설계된 레이다 시스템은 5.827~5.942 GHz 대역에서 송신 전력 13.8 dBm을 송출하며, 기저대역 샘플링 주파수는 4.5 kHz를 사용했다. 제작된 레이다 시스템이 가지는 최대 탐지 거리는 56.3 m로 측정되었다. In this study, the design of a low-cost frequency-modulated continuous wave (FMCW) radar system at C-band using commercial off-the-shelf (COTS) components is presented. The proposed radar system consists of low-cost surface-mounting devices and monolithic ICs on a multi-layer FR4 PCB for system integrity. The Tx/Rx antennas (Cantennas) were fabricated with commercial cans based on waveguide dominant mode analysis. The proposed radar system is connected to the Arduino UNO platform, which transfers the received analog backscattered RF signal to MATLAB to display a range versus time intensity (RTI) plot. The designed radar has a maximum detection range of 56.3 m.
선형 되먹임 시프트 레지스터를 사용한 의사 난수 발생 회로
이동혁(Donghyuk Lee),김경민(Kyungmin Kim),김수현(Soohyun Kim),최성운(Sung-Un Choi),김상길(Sangkil Kim) 대한전자공학회 2023 대한전자공학회 학술대회 Vol.2023 No.11
This paper proposes a novel random number generating circuit based on a linear feedback shift register. This circuit offers a solution to the challenge of generating unpredictable random number sequences. The proposed circuit features a simple structure and doesnt necessitate complex input signals. Furthermore, the random numbers are encrypted using the XOR technique, making it impossible to decipher the original sequences even if the random numbers are disclosed.
경사 하강 기계학습 기법을 이용한 2D 실내 전파 방향 및 위치 측위 시스템
강혜원(Hyewon Kang),문예림(Yerim Mun),박수민(Soomin Park),김상길(Sangkil Kim) 한국전자파학회 2021 한국전자파학회논문지 Vol.32 No.3
본 논문은 경사 하강 기계학습 알고리즘을 이용하여 실내에서 전파 도래 방향과 전파 발생 장치의 위치를 2차원 공간상에서 탐지하는 안테나 시스템을 제안한다. 4개의 접힌 다이폴 안테나와 SP4T PIN 다이오드 스위치를 활용하여 안테나를 구성하였으며, SP4T 스위치는 아두이노 마이크로 컨트롤러의 디지털 출력핀 4개로 제어된다. 제안된 안테나는 USRP N200 SDR에 연결되어 LabView 플랫폼을 통해서 수신 무선 전력 신호의 크기를 측정하였으며, Matlab과 연동되어 경사하강 기계학습 알고리즘에 따라서 2차원 실내 공간 안에서 전파의 입사 방향과 거리를 측정한다. 제안한 시스템의 정확도는 약 97 %로 측정되었다. In this paper, a 2D indoor direction and location finding system using a gradient descent machine learning algorithm is presented. The proposed antenna consists of four folded dipole antennas and an SP4T PIN diode switch. The SP4T switch was controlled by four digital output pins of the Arduino microcontroller. The antenna was connected to the USRP N200 SDR and controlled by the LabView platform. LabView transfers the magnitude of the received RF power to MATLAB to calculate the incident angle and distance of an electromagnetic wave source. The measured accuracy of the proposed 2D indoor direction and location finding system was approximately 97 %.