전파식별(RFID) 적용을 위한 표면 탄성파 센서 태그 연구
A Study on Surface Acoustic Wave Sensor Tag for RFID
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 범진욱
- 발행년도 2009
- 학위수여년월 2009. 8
- 학위명 박사
- 학과 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000045512
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교의 논문은 저작권에 의해 보호받습니다
초록/요약
본 논문에서는 표면탄성파(Surface Acoustic wave)를 기반으로 한 RFID SAW sensor ID 태그와 RF 송수신 시스템을 제작하여 유비쿼터스 시대에 기반이 될 RFID 시스템에 활용하였다. 제안된 SAW ID 태그는 상용화된 RFID 태그에 비하여 공정이 단순하여 저가로 제작이 가능하다. SAW 소자의 제작은 128° YX-LiNbO3(Lithium Niobate) 압전기판 위에 aluminum(Al)을 증착한 후 photo-lithography를 패턴을 형성하였다. 패턴의 photoresist를 식각 마스크로 사용하여 aluminum을 dry-etching하였다. SAW 소자의 중심 주파수는 900 MHz UHF(Ultra High Frequency) 대역을 사용하였다. 제작된 SAW 소자의 측정을 위하여 RF 송수신 시스템을 제작하였다. 송신 시스템은 펄스 변조 방식을 사용하였고, 수신 시스템은 heterodyne 방식을 사용하였다. SAW ID 태그의 설계는 기존의 방식인 amplitude on/off 방식과 펄스 포지션 인코딩 방식, 본 논문에서 제안한 방식인 open-stub를 이용한 위상 변화 방식과 bus-bar connection 방식을 사용하였다. 기존의 방식인 amplitude on/off 방법과 펄스 포지션 인코딩 방식은 공정 후 programming이 불가능하다. 그러나 본 논문에서 제안한 방식인 open-stub를 이용한 위상 변화 방식과 bus-bar connection 방식은 공정 후에도 programming이 가능하다. SAW ID 태그 제작에 사용된 128° YX-LiNbO3 압전기판은 온도에 따라서 표면탄성파의 속도가 변하게 된다. 표면탄성파의 속도 변화는 SAW ID 태그 반사 신호의 반사 시간과 반사 신호의 위상을 변화시킨다. 위상 정보로 데이터를 얻는 다른 방식의 SAW ID 태그와 달리 bus-bar connection 방식의 SAW ID 태그는 반사 신호의 pulse width를 통하여 데이터를 얻는 방식이다. 따라서 온도에 따른 반사 신호의 위상 변화를 이용하여 온도 sensor로 사용이 가능하다. 또한 capacitive type의 센서와 연결한다면 다른 sensing이 가능하다.
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