In these days, wireless communication system is a very popular item in high technology world. Since the Federal Communication Commission (FCC) has permitted Ultra-Wideband (UWB) between 3.1GHz to 10.6GHz to be used commercially in 2002, UWB technology has become more important and stronger in wireless personal area networking.
One of the dominant technologies for the UWB system is UWB-IR (Impulse Radio) which is adopted in this research. We fully designed UWB communication system which mainly consists of circuits, package and test board. The circuits are mainly composed of transmitter (TX) and receiver (RX). Transmitter consists of two parts to generate UWB signal, impulse generator on chip and band-pass filter on package. Receiver to recover UWB signal as a digital signal is mainly designed on chip. Moreover, to insert these UWB circuits into one small package, we adopted System-in-Package (SiP) technology. SiP technology can integrates every component such as embedded passive component, designed circuits in small single package. As a result, SiP technology shrink a bulky system dimension and combine a chip and required components into one small package. Hence, we can make a small UWB transceiver system in one small package and verify its performance with the measurement. Furthermore, We can achieve and confirm 100Mbps data rate between antenna distances over 1m.
오늘날 선을 사용하지 않고 정보를 전달하고 받는 무선 통신 시스템의 중요성과 역할이 점차 확대되고 있다. 그에 따른 관련 기술도 계속 해서 발전하고 있다. UWB는 2002년 미국의 FCC에서 상용화가 허락된 이후로 근거리에서 고속으로 많은 량의 정보를 전달하는 무선 통신 분야에서 새로운 해결책으로 주목 받고 있다.
UWB는 다른 통신 방식과 달리 아주 넓은 주파수 영역(3.1GHz ~ 10.6GHz)을 사용이 가능한 시스템이다. 하지만 이런 높고 넓은 주파수 영역을 사용하면 회로의 외부 환경이 저역 통과 필터로 작용하게 되어 회로를 잘 설계하더라도 원하는 기능을 제대로 발휘하지 못한다. UWB 방식을 사용하기 위해서는 회로뿐만 아니라 그 외부 환경인 패키지(Package)와 이를 측정을 통하여 검증할 수 있도록 하는 측정 기판(Board)의 설계도 중요해 지고 있다. 언급한 모든 것을 한꺼번에 고려하여 설계하는 것이 요즘 새롭게 주목 받고 있는 SiP (System-in-Package) 기술이다. SiP기술을 적용하면 여러 다양한 회로를 하나의 작은 패키지 안에 넣을 수 있고, 시스템의 동작에 필요한 다른 부가적인 소자들도 안에 집적함으로써 그 크기를 줄이고 동작의 성공률을 높이는 효과를 가져올 수 있다. 본 연구에서는 UWB신호를 만들어내고 다시 이 신호를 원래의 모습으로 복원하는 동작을 수행하는 회로를 설계하고, 이 회로의 동작이 잘 하도록 신호의 무결성(Signal integrity)과 파워의 무결성(Power integrity) 을 고려한 패키지를 디자인 하였다. 그리고 이 시스템의 동작을 검증하기 위해서 측정 기판을 디자인 하여 UWB무선 통신 시스템의 성능을 확인 하였다. 1초에 100만개의 신호를 만들어내고, 1m의 거리 이상에서 신호를 복원하는 특성을 나타내었다.
