FPGA를 이용한 SAW Device Reader Platform 구현

Abstract

SAW Device는 ID정보, 온도나 압력 같은 센서정보를 포함할 수 있어 각종 물리센서나 화학 센서 혹은 ID Tag로 다양한 분야로 활용범위가 확대되고 있다. 또한 좁은 대역폭으로 원하는 주파수만을 통과시키는 특성을 갖고 있어 주파수 필터로도 활용되고 있다. 이렇듯 현재 SAW Sensor는 많은 발전을 해왔지만 SAW Sensor를 활용 할 수 있는 플랫폼의 발전은 미흡하기 때문에 본 논문에서는 ID Tag 나 Sensor를 비롯한 여러 SAW Sensor를 보다 편리 하게 활용할 수 있는 리더 플랫폼에 대하여 연구 하였다. SAW Device Reader Platform을 구현하기 위해서는 SAW Device의 Reflector로부터 반사되어 나오는 신호들의 시간차를 측정하는 고속의 타이머를 필요로 하게 된다. 여기서 제안하는 플랫폼은 ARM 보드에서 하나의 펄스를 470MHz로 변조하여 SAW Device로 송신하고 I/Q demodulator를 사용하여 SAW Sensor에서 응답 하는 전파신호를 복조하고 그 신호를 정류과정과 증폭과정을 거쳐 디지털로 신호로 변환한다. 변환된 디지털 신호는 FPGA로 설계된 고속의 타이머 플랫폼으로 입력되고 Reflector신호들의 시간간격을 구하게 된다. 구해진 시간간격은 자료처리보드로 설계된 ARM보드에서 시간간격을 구분하여 ID를 판별하고 디스플레이 한다. 이렇게 TDS 방식으로 설계된 리더 플랫폼은 고속으로 실시간 처리를 가능하게 하며 온도나 압력 센서 형태의 SAW Device에서도 빠른 응답속도를 나타낼 것으로 기대된다.