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[정보통신] 10대 차세대 성장동력산업

10대차세대성장동력산업제 출 일2003년 12월 12일과 목인터넷통신특론교 수교수님학 과정보통신공학과 2학기학 번이 름Ⅰ. 차세대 성장동력 산업의 필요성과 비전 31. 추진배경 및 필요성 32. 차세대 성장동력산업의 비전 33. 차세대 성장동력산업의 발전전략 3Ⅱ. 10대 차세대 성장동력 산업 41. 10대 차세대 성장동력산업의 종류 42. 성장동력산업의 핵심전략기술. 제품 5Ⅲ. 10대 차세대 성장동력 산업의 기술개념 61. 디지털TV.방송 62. 디스플레이 73. 지능형 로봇 84. 미래형 자동차 95. 차세대 반도체 106. 차세대 이동통신 117. 지능형 홈네트워크 128. 디지털컨텐츠/SW솔루션 139. 차세대 전지 1410. 바이오 신약/장기 15[참고문헌] 16Ⅰ. 차세대 성장동력 산업의 필요성과 비전1. 추진배경 및 필요성ㅇ 8년간 국민소득 1만불에 묶여 있고 선진국과의 격차는 줄어들지 않는 상황에서 후발국의 추격이 거세짐ㅇ 지식정보 혁명, 글로벌 경제체제에 따른 세계경제의 불확실성 증대와 중국의 급부상 등에 따른 우리 주력산업과의 경쟁격화로 우리경제의 미래에 대한 불안감 확대ㅇ 소득 2만불의 선진경제로 도약하기 위해서는 국가역량을 집중하여미래의 성장잠재력을 확충하는 것이 시급하고ㅇ 이를 위해 우리에게 강점이 있고 부가가치가 큰 성장동력을 발굴하고 5～10년후 우리경제의 버팀목으로 삼고, 6T등 신기술개발노력과 함께 이를 전통산업에 접목시켜 전체산업의 고부가가치화병행 필요함2. 차세대 성장동력산업의 비전ㅇ 과거의 성장전략이 노동자본 등 생산요소의 투입량을 늘려 생산량 을 증대하는데 초점을 맞추었다면,ㅇ 차세대 성장동력은 R&D투자인력양성 등 생산시스템의 혁신과 고부가가치화에 주력, 이를 위해 예산세제금융 등 정책수단들을 유기적으로 연계조정할 수 있는 체계를 구축ㅇ 신기술과 전통산업의 접목을 통해, ‘제조업과 지식기반 서비스 산업’을 선순환 발전시켜 국민소득 2만불시대의 도래를 앞당길 수 있도록 함3. 차세대 성장동력산업의 발전전략Ⅱ. 10대 차세기,실버의료기기, 노질환치료 및 뇌기능활용, 면역기능제어, 지능형약물전달시스템, 유전자치료, 유전자활용 신종자, 유용단백질2. 성장동력산업의 핵심전략기술제품통합 80개(과기부50개, 산자부60개, 정통부9개)미래형자동차기술이차전지기술확경복원기술연료전지기술수소에너지기술고부가가치선박기술지능형종합물류시스템기술e-business기술홈네트워킹 및 지능형 정보가전기술인공위성기술무인항공기기술실버의료기기기술영상진단기기기술유전자치료기술(지능형)약물전달시스템기술바이오칩기술면역기능제어기술(면역치료제)차세대메모리기술나노전자소자기술고성능지능분산컴퓨터기술전광통신기술Ubiquitous Computing기술전자기/광 신소재 기술소재/부품가공 및 성형 신기술나노소재 설계/합성/성형기술복합기능소재기술고성능금속/고분자재료기술환경오염 저감 및 제거기술친환경에너지소재기술차세대원자로기술지능형교통시스템기술차세대분석/특성평가기술차세대시큐리터기술GIS/GPS기술지능형생산시스템기술첨단레이저응용기술초미세 공정 및 장비기술지능형바이오 MEMS기술신호처리 및 해석기술신약개발기술장기복제이식기술뇌질환 치료 및 뇌기능 활용기술유용단백질소재기술유전자활용 신종자기술전자소재기술센서기술생활밀착형 소재기술대형구조물용 신소재기술배출물질 억제 공정기술신촉매, 환경친화용 공정기술정밀구조제어(복합소재)ITBT용 유기 신소재기술산업용 섬유기술(나노섬유,고기능신섬유)기능성 섬유기술(환경친화,인텔리전트섬유)나노스틸기술차세대 수송기계용 강제기술패션디자인기술태양광기술Eco부품소재기술차세대 환경설비기술해양부체 강구조물기술디지털기반 조선 컨텐츠기술디지털제조시스템기술산업용 로봇기술기계플랜트 설비 및 장비기술차세대 첨단기계 및 스마트 모듈기술모바일 헬스 스케어기기 기술다목적헬기, 차세대전투기, 소형여객기기술한방의료기기 기술세포치료제기술바이오 신소재기술디지털 콘텐츠디지털 TV텔레매틱스이동통신Embedded S/WSoC기술디스플레이기술Post-PC지능로봇(인공지능/지능 로봇기술, 가정용로봇, 지능형서비스로봇)과학기술부산업자원부정보통신부Ⅲ. 10대 차세e의 유비쿼터스 시대에 맞는 융합형 복합기기2. 디스플레이ㅇ 신소재 등 후방산업과 휴대폰, 디지털TV 등 전방산업에 대한 파급 효과가 큰 사업분야임ㅇ 기술개발 및 업체간 경쟁이 격화되면서 LCD, PDP 등 평판 디스플레 이를 중심으로 세계수요가 급팽창하고 있음ㅇ 시장규모는 올 616억달러, 2007년 906억달러, 2012년 1천400억달러로 추산되며, 한국은 TFT-LCD 분야 세계 1위, 유기EL 세계 2위인데다 디지털 TV, 컴퓨터,휴대전화 등 세계수준의전방산업을 보유하고 있어 향후 경쟁력 확보 가능성이 크지만 원천기술과 핵심부품소재, 장비의 경쟁력은 미흡한 상태임ㅇ 주요 구성품목 : LCD, LED, PDP, 유기EL, 전자종이 관련 소재ㅇ 디스플레이의 기술 구조도ㅇ LCD(Liquid Crystal Display) : TFT 어레이기판, 유리기판, 컬러필터, 편광판 등으로 구성되는 평판액정디스플레이로 신호전압에 따라 RGB 칼라필터의 화소에 투과되는 빛을 제어하여 컬러영상을 표현 함ㅇ LED(Light Emitting Diode) : P-N 접합의 반도체에 전압을 가할 때 생기는 발광현상을 이용한 발광다이오드임ㅇ PDP(Plasma Display Pannel) : 상하판사이의 공간내에채워진가스 (Ne-He, Xe-He)에서 방출된 자외선이 형광체와 부딪혀 고유의 가시 광선을 방출하는 원리로 화상을 구현한 평판 디스플레이임-종류 : 직접방전형(DC구동형)PDP, 간접방전형(AC구동형)PDPㅇ 유기EL(Organic ElectroLuminescent Diode):두개의전극 사이에 유기 발광재료를 삽입하고 각 전극에 전압을 가하면, 양극과 음극에서 각각 전자와 정공이 유기층안으로 주입되어 전자와 정공이 재결합되는데 이때 발생하는 재결합에너지가 유기분다들을자극함으로써 빛을 발생 시키는 디스플레이임- 구동방식(PM방식, AM방식), 유기재료특성(저분자방식, 고분자방식)ㅇ 전자종이 : 잉크소재기술, 저가격능동어레이, 전자잉크구조기술, 전자 종이시스템기술, 기판 신소재기술등의 발전을 기반으로 이를 서로 융합하는 기술로21세기를 이끌어 갈 미래형 기술임ㅇ 구성품목 : 가정용 서비스로봇, IT기반서비스로봇, 극한작업용 로봇, 의료지원용로봇, 인공지능등의 원천기술ㅇ 스스로 인지학습하고 인간과 비슷한 방법을 통해 자유롭게 인간과 교류하는 지능로봇의 개발을 통하여 생활환경의 지능화와 고도화를 실현하는 것임ㅇ 지능형 로봇의 로드맵4. 미래형 자동차ㅇ 에너지문제와 환경안전규제강화로 미국, 일본, 유럽 등자동차 강국은 하이브리드 및 연료전지 자동차 개발을 서두르고 인공지능, IT기술을 접목한 운전자 편의정보 서비스 시장이 커지고 있는 추세임ㅇ 시장 규모는 올 8천465억달러에서 2012년 1조714억달러이며 지능형 자동차, 친환경자동차가 공략 포인트임ㅇ 한국은 세계 6위의 자동차 생산국으로 선진자동차 생산기술력을 확보, 후발업체임에도 불구하고 선진국의 미래신기술 개발 추격이 가능함 ㅇ 정부는 2012년 세계 4대 자동차 강국으로 도약한다는 계획아래 부가 가치 생산액74조원(올해 32조원), 수출 365억달러(올해 163억달러), 고용창출 27만명(올해 21만명)을 달성할 계획임ㅇ 구성품목 : 지능형자동차, 친환경자동차, 지능형교통시스템ㅇ 지능형자동차 : 기계, 전자, 통신, 제어 기술을 기초로 하여 차량의 안 전성과 편의성을 획기적으로 향상시킴으로써 안전하고 쾌적한 교통 환경을 확보하고 교통사고로 인한 사회적인 인적.물적 손실을 최소화 하며 차량이 단순한 운송수단에서 운송.정보.업무.휴식 공간으로의 발 전을 목적으로 한 신개념의 자동차임- 차량지능화 : 차량제어기술, 센서.액추에이터 기술, HMI(Human- Machine Interface) 기술, 정보통신 기술 등의 요소기술로 지능화 - 차량정보화 : 선진안전차량(ASC : Advanced safety Vehicle), 선진항법시스템(AHS : Advanced Cruise-Assist Highway System), 차량정보통신시스템(VICS : Vehicle Informatio템산업의 발 달로 적기투자만 이뤄진다면 경쟁력 확보 가능성은 충분함ㅇ 2012년 목표는 부가가치 생산액 50조원, 수출규모 500억달러, 고용 창출 5만명을 달성해 반도체 최강국으로 도약한다는 것임ㅇ 시장규모는 올해 1천680억달러, 2012년 4천179억달러로 추정됨ㅇ 구성품목 : 차세대메모리, SoC, 나노 전자소자 관련 소재ㅇ 차세대 메모리 : 기존 Flash메모리의 비휘발성, SRAM의 고속동작, DRAM의 고집적성 보다 향상된 성능과 더 낮은 소비전력 특성을 가 져야함- RRAM, MRAM, PRAM, PoRAM, NFGM 등이 있음ㅇ SoC( System on Chip) : 하나의 칩(반도체)안에 하나의 시스템이 모 두 들어 있는것을 의미하며, 미래전자소자에 중요한 기술임ㅇ 반도체 기술 경향6. 차세대 이동통신ㅇ 통신시장 추세는 IMT-2000 등을 기반으로 멀티미디어서비스를 고속, 고품질로 제공하는 광대역 유.무선 통합망 구조로 전환되고 있음ㅇ 운전자와 탑승자에게 교통안내, 원격차량진단, 인터넷 등을 제공하는 텔레매틱스 서비스기술이 자동차 산업의 핵심 경쟁요소로 등장할 것 으로 전망됨ㅇ 따라서 세계 IT(정보기술)산업을 선도해나가기 위해서는 역량을 유지, 강화하는 것이 필수적임ㅇ 주요 구성품목 : 4G단말기 및 시스템, 텔레매틱스, 신호처리 및 해석 기술, 전광통신기술ㅇ 4G 단말기 및 시스템 : SDR, ALL IP, OFDM, 스마트안테나 기술을 이용하여 100Mbps의 고속데이터전송을 할수 있는 차세대 이동통신임ㅇ 텔레매틱스(Telematics) : 통신기술(Telecommunication)과 정보(Infor -mation)의 합성어로 무선음성데이터통신과 인공위성을 이용한 위치 정보(GPS)을 기반으로 자동차를 이용해 정보를 주고 받을 수 있도록 하는 기술ㅇ 신호처리 및 해석기술 : 영상,음성,생체신호의 신호원으로부터 정보를 추출/가공하는 기술임-생체인증기술, 생체인식서버기술, 실시간감시기술 등이 있음ㅇ 전광통신기술 : End to End 통Tree

공학/기술| 2003.12.24| 16페이지| 2,000원| 조회(1,487)

NT, 10대, 차세대, BT, 성장동력산업

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[초고주파공학] 초고주파공학 중간고사

1. 어떤 소자의 이득이 16 dB이다. 입력이 0.2 W일 때 출력은 어떻게 될 것인가?2. 증폭기의 입력과 출력의 임피던스가 같다고 생각했을 때, 30 dB 이득의 증폭기 전압비는 어떻게 되는가?3. 어떤 회로의 입력이 0.0002 W였다. dBm, dBw로는 어떻게 표현되는가? 이 회로의 손실이 6 dB라면 출력은 어떻게 되는가? mW로 표현하여라.4. 어떤 디지털 시스템의 수신레벨이 －120 dBm이고 유효 잡음온도가 1000 K이었다. 1000 BPS 속도로 송신하는 링크의E_b `/N_o는 얼마인가? ( 1 K의 열잡음 밀도는 -228.6 dBw)5. 어떤 소자의 이득이 13 dB이다. 입력이 0.5 W일 때 출력은 어떻게 될 것인가?6. 증폭기의 입력과 출력의 임피던스가 같다고 생각했을 때, 13 dB 이득의 증폭기 전압비는 어떻게 되는가?7. 어떤 회로의 입력이 0.004 W였다. dBm, dBw로는 어떻게 표현되는가? 이 회로의 손실이 6 dB라면 출력은 어떻게 되는가? mW로 표현하여라.8. 어떤 디지털 시스템의 수신레벨이 －120 dBm이고 유효 잡음온도가 1000 K이었다. 2000 BPS 속도로 송신하는 링크의E_b `/N_o는 얼마인가? ( 상온에서의 열잡음 밀도는 -228.6 dBw)9. IP3의 의미를 설명하시오.비선형성중 3차항에 의해 IM3 발생, IM3는 dBm으로 나타낸 입출력 특성에서 기울기 3가진다. 기본 주파수는 기울기 1 이고 만나는 점을 IP3라고 하며 IP3를 알면 어떤 입력에서도 IM3를 알 수 있다. 발생한 주파수가 신호주파수 근처에 있어서 filter로 제거할 수 없다.10. 2 x 2 m2의 크기를 가진 3 GHz 안테나의 이득을 구하시오 .(등방성 안테나의 유효면적은이며,안테나 효율은 100%가정)11. 레이더에 수신되는 전력은 다음과 같이 표시된다. 목표물전력밀도, 목표물반사전력, 수신안테나에서의 전력밀도, 수신전력, 안테나 이득의 고려 순으로 유도하시오.12. 다이버시티를 사용하는 이유를 설명하고 어떤 종류의 다이버시티가 있는지 설명하시오.다이버시티 사용목적 : 다중경로를 통해 입력된 동일신호 상호간의 간섭으로 인해 신호가 서로 상쇄 되거나 보강되는 페이딩 현상을 극복하기위해 사용.사이트 다이버시티 : 두 개 이상의 수신국에 동일 신호를 보내 두 신호중 좋은 신호를 택할 수 있게함.공간 다이버시티 : 하나의 수신국에 두 개 이상의 안테나를 두고 두 안테나 사이의 페이딩 특성이 다른 것을 이용하여 좋은 신호를 선택시간 다이버시티 : 같은 정보를 시간을 달리 하여 두 번 이상 송신하고 ....주파수 다이버시티 :같은 정보를 두 개 이상의 송신주파수에 실어 송신하고 ....편파 다이버시티 : 같은 정보를 서로 다른 편파로 송신하고 ....13. 1 x 1 m2의 크기를 가진 30 GHz 안테나의 이득을 구하시오 .(등방성 안테나의 유효면적은

학교| 2003.01.08| 4페이지| 1,500원| 조회(1,106)

초고주파, DB, 안테나, mA, 수신전력

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[위성통신] 위성통신 중간고사 평가A좋아요

1. 인공위성이란 무엇인가, 필요성은 ?* 지구가 당기는 인력과 회전에 의한 원심력이 평형을 이루어서 지구를 도는 물체로 인간이 특수목적을 위해 지구 주위를 일정주기로 돌게하는 위성을 인공위성이라함.*필요성:통신음역지역에서의 효과적인 통신원거리통신, 특수목적의 통신등{구분고도주기시간소요수저궤도1,000km36M14M60~120중궤도10,000km6H3H12정지궤도36,000km24H24H33.{인공위성의 종류를 궤도의 높이에 따라 분류하고 특징을 서술?*저궤도(LEO):-통신위성, 원격탐사위성, 기상위성-위성과 지구국의 EIRP 소출력-G/T가 낮은 소규모 시설가능-통신영역확대시 위성수 증가-탈출비행속도증가 및 수명짧음*중궤도(MEO)-통신서비스제공위성(오딧세이,GPS, ICO)-궤도위치 유지제한 범위 융통성-지구국장치의 단순화-위성수가 수십개필요- 도플러효과등으로 수명,특성변질*정지궤도(GEO)-적도상공에서 지구의 자전주기로 회전-통신,방송위성-3개 위성으로 전세계 커버-극지방이용불가 및 전파지연발생*극궤도(PEO)-저궤도위성의 특별한 형태-기상위성,탐사위성, 관측위성5. 우리나라 인공위성에대해 서술?*우리별1,2,3호- 우리별1호는 한국최초의 인공위성임- 소형과학실험위성, 태양동기궤도*무궁화1,2,3호- KT주관의 통신, 방송용 위성- 3호는 고화질의 디지털방송서비스제공*아리랑1,2호-정부와 항공우주(연) 공동참여한 다목적 실용위성으로 한국최초의 지구관측위성임-태양동기궤도로 687Km 고도에 위치7. 인공위성이 돌게되는 원리?*인공위성은 실에 추를 매달아 돌리는 것처럼 지구가 위성을 끄는 힘(구심력)과 위성이 지구를 벗어나려는 힘(원심력)이 같아지면 위성은 지구주위를 계속 돌게 됨{구심력:F={GMm over r^2}{원심력:F={mv over r^2}.즉, 구심력과 원심력이 같음*태양의 주위를 돌고 있는 혹성운동의 법칙과 동일한 법칙으로 지구를 중심으로 회전함(케플러의법칙, 뉴턴의 우주중력법칙,제2운동법칙등)9.정지궤도의 원리?*정지궤도는 적도상공의 36,000km의 원형궤 도를 의미함*정지궤도상의 인공위성은 지구의 자전속도와 동일한 속도로 이동하기 때문에 지상에서 보면 위성이 정지해 있는 것처럼 보임*즉, 인공위성의 회전주기와 지구의 자전주기가 같게 되는 거리에 인공위성 위치시킴11.안테나란?*안테나(Antenna)는 전기적인 신호를 전파로 바꾸어 주거나 그 반대의 기능을 수행하는 장치를 의미함*전파는 공간을 통해가는 파동임λ (m) = c (m/sec) / f (Hz)*안테나의 동작원리는 특정주파수의 에너지만 공진시켜서 대기중에 뿌려주게 됨13.안테나의 대역폭,입력임피던스에대해서술?*대역폭-안테나로서사용가능한주파수(VSWR 레이돔을씌움-위성통신, 극초단파고정통신, 레이더 이용17.열잡음(Thermal Noise)?*의미-도체안에서 자유전자가 열에너지에 의해 불규칙적으로운동함으로써 발생하는 잡음- Johonson Noise라고하며,백색잡음의일종- 잡음전력 Pn=kTB* 성질-모든주파수대역에관계없이동일하게발생-주파수에 무관한 White noise성 잡음-대역폭에 비례하고 완전히 제거할 수없음{잡음지수(NF)=(S/N)i over {(S/N)o}19.잡음지수(Noise Figure)*-보통시스템에서 잡음지수는 1 보다 커짐-잡음이 없는 완벽한 시스템의 NF=1-보통잡음지수는 F-1로 표시{F=F1 + {F2-1} over G1 + F3-1 over{G1G2}+ .....*다단증폭기의 잡음지수*증폭기의열잡음지수{F= 1 + Te over {T o}21.Cascaded system에서 등가잡음온도와잡음지수 ?{*{{{{NiTo N1 No{N_1{=G_1}kToB+G_1{kTe_1}B{={G_1}{G_2}kB(T_o+{Te_1}+{Te_2}/{G_1}){N_o{=G_2}{N_1}+G_2{kTe_2}B{T_cas ={Te_1}+{Te_2}/{G_1}{T_e =(NF-1)T_o~ 이므로{NF_cas = NF_1 + (NF_2 -1)/G_1

학교| 2002.10.17| 3페이지| 1,500원| 조회(589)

gps, 안테나, 위성통신, 열잡음, 잡음지수

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[광통신공학] 광통신공학 (기말)시험자료

[광통신]2. 통신시스템의 링크전력을 설계하려고한다.마진을고려한 초과전력이 7dB되도록 설계할 때, 광원전력이 10dBm, 마진 0.5dB, 수신감도 1dB 일 때 최대허용손실은 얼마인가?*P_e =P_t - L_max - M -P_rPe : 초과전력, Pt : 광원전력, M : 마진Lmax : 최대허용손실, Pr : 수신기감도L_max =P_t - M - P_r -P_eL_max =10`dBm -0.5`dB - 1`dB -7`dB=1.5`dB4. 광섬유네트워크의 종류를 설명하여라*(책 P201∼213)5. FDDI 광섬유 LAN에 대하여 설명하고 광섬유 LAN토폴로지의 고려사항을 설명하라①개요- FDDI(Fiber Distributed Data Interface)의 약칭으로 100Mbps의 전송대역폭을 지 원하는 프로토콜로 LAN들을 연결하는 백본망으로 사용되며 기본적인 전송매체 는 광섬유로 토큰링방식을 사용함-FDDI는 최대 4500byte의 가변적 패킷전송 기능으로 음성, 동화상과 같은 회선교환형 데이터 전송서비스에 부적합하여 이 단점 을 극복하기 위해 FDDI-Ⅱ가 개발되었음②FDDI망 구성- FDDI망은 반대방향으로 동작하는 주링 과 부링의 이중링과 이 링에 연결되는 스 테이션들로 구성됨- 최대 호스트 연결수 :500대- 최대스테인션 거리 : 2km- FDDI Ring 최대크기 : 100km③프로토콜 구조④광섬유 LAN 토폴로지의 고려사항- 광커플러를 통한 빠른 광전력손실에 따 른 직렬로 연결할 수 있는 광커플러수 제한 - 광신호의 단극특성에 따른 CSMA/CDLAN에서 광섬유 수신기가 충돌신호를 감 지할 수 있는 능력의 제한- 동선LAN 보다 장거리와 높은전송율을 가능케하는 광섬유의 광대역폭과 저감쇄[레이저&LED]1. InGaAsP 레이저의 FP Cavity가 300㎛이다. 광스펙트럼을 관찰할 때, 모드간격이 얼마인가? 단, InGaAsP의 굴절계수 n=3.58이라한다.*M_s = C over {2nL}~=~ 3*10^8 over {2*3.58*300*10^-6}=~1.397*10^11 ~=~139.7 GHz2. 1.55㎛파장을 방출하는 InGaAsP DFB 레이저를 설계하려한다. 요구되는 grating 간격을 구하여라. 단, n=3.51(INGaAsP), effective=3.5이다*LAMBDA = {m lambda_0} over { 2n_eff}m= 1 이라 가정하면LAMBDA = {m lambda_0} over { 2n_eff}={1*1.55*10^-6} over {2*3.5}#=0.22*10^-6 =0.22㎛m=2 라 가정하면 Λ=0.44㎛, 그러므로 DFB레이저를 제작할 때 0.22㎛ 또는 0.44㎛마다 반복되는 grating을 만들면 됨3. 다음과 같은 에너지밴드갭을 가진 반도체가 있다 이중에서 1.55㎛의 파장을 발생하는 레이저를 제작하기 위해서 사용될 수 있는 반도체물질을 선택하여라.반도체밴드갭반도체밴드갭GaInP1.82∼1.92InGaAs0.95∼1.24GaAs1.4InGaAsP0.73∼1.35AlGaAs1.4∼1.55단위 : eV*E_g ~의 단위는 J~이며, 1J~=1.6*10^-19 eVlambda = hC over E_g = hv over {E_g * eV}E_g = hC over {lambda * eV} ={6.63*10^-34 * 3*10^8} over {1.55*10^-6 * 1.6*10^-19}= 0.802∴ 에너지밴드갭이 0.802 를 포함하고있는 반도체인 InGaAsP를 선택함InGaAsP의 파장을 계산하면 0.9∼1.7㎛임4. 광통신시스템에서 광원이 가져야하는 요구사항을 설명하여라①충분한 광전력(Optical Power)을 가질 것 ②좁은 스펙트럼 선폭의 광원을 가질 것③광섬유의 저감쇠대역 파장의 광원을 사용 할 것(850nm,1300nm,1550nm)④광원의 발광동작이 신뢰성이 있을 것[광변조기]1. Mach-Zehnder 광변조기의 원리를 설명*구조①Mach-Zehnder 변조기는 Integrated-Optical 형태로 그림과 같이 제작된다.②웨이브가이드는 LiNbO3 같은 광전물질로 구성되고 Z방향으로 자른 재료에 컨텍을 웨이브가이드 위에 만들고 광전력의 손실을 막기위해 무도체 층으로 분리되게만든다.③빛이 입력쪽에 입사하면 두부분으로 반반씩 분리되어 Interferometer를 거쳐서 변조된후에 두 부분에서 위상을 맞추어 한 부분으로 결합되고 출력된다.*원리①두 electrodes 사이에 인가되면 선형광전효과 또는 Pockels 효과에 의해 상단 Inter-ferometer 측에 ΔΦ 위상천이, 하단에서는 -ΔΦ위상천이를 만들게되어 출력은 2 ΔΦ의 위상차가 발생된다②이때 요구된 전압은V = V_ pi {2 ΔΦ} over piVπ: 반파장전압V=Vπ 일 때 진폭은 같으나 위상차에 의해 출력부에서 빛이 흩어지고 출력광전력은 0 이된다.③주파수응답특성-반파장전압은 electrodes를 길게하므로써 감소될수 있다(ΔΦ는 인가전압에 대한 웨이브가이드의 길이에 비례하기 때문)-electrodes를 길게하면 변조기의 커페시턴스가 증가되어 변조대역폭이 감소됨-Load에 매칭된 Coplanar Transmission Line 같은 것으로 electrodes를 설계하여 변조기 웨이브가이드의 모든점에서 위상이 정합되도록 한다.- 웨이브가이드에서 빛의 Velocity에 전송선로에서 전기적 파동의 Velocity를 매칭시키는 것이 필요함- 주기적으로 변조기의 electrodes의 극성을 바꿔는 것2.MQW Electro-Absorption 광변조기의 원리 설명① 구조②기본원리-양자우물 전기적-흡수변조기는 양자우물반도체에 전기장(전압)을 인가하면 밴드측 파장을 변화(Shift)시키는 역할을 하며, 광전변조기와는 다르게 광흡수 스펙트럼이 Shift하는 효과를 이용하는 것임-다중양자우물은 우물의 폭과 재료 Composition을 변화시킴으로써 넓은 범위의 Shift 를 가능하게 하는 장점이 있음③특징- 순방향 전압을 인가하면 광흡수스펙트럼 이 장파장쪽으로 Shfit하고 이에 따라 굴 절계수가 변하는 원리를 이용- AlGaAs 영역에서 손실이 없고 완전한 코팅(무반사) 이라 가정하면 변조도는 W 에 비례함( W증가 ---> 변조도 증가)-고주파변조(변조응답)는 소자의 커페시턴 스에 의존함C_d = {epsilon _0~ epsilon _r} over W,- 최대변조주파수(3dB),W_c = 1 over {C_d R}4. Mach-Zehnder 광변조기에 입력되는 광의세기가 Ii, 광주파수가 Wo일 때 변조된 광출력의 세기는?*E_i1 = {bold E}_i1 sin omega _0 t,E_i2 = {bold E}_i2 sin omega_0 t같은전력으로 분리된다면{bold E}_i1 = {bold E}_i2 =root { Z_0 I_i}출력커플러에서 필드는E_o1 = {bold E}_o1 sin ( omega_0 t + TRIANGLE PHI )E_o2 = {bold E}_o2 sin ( omega_0 t - TRIANGLE PHI )만약 웨이브가이드 손실이 매우 작으면{bold E}_o1 = {bold E}_o2 =root { Z_0 I_o}={bold E}_i1 = {bold E}_i2그러면, 출력단에서 필드는E_o =root{{Z_o I_i} over 2} [sin(omega _0 t + TRIANGLE PHI ) + sin(omega _0 t - TRIANGLE PHI )]= 2root{{{Z_0 I_i}}over 2}}cos( TRIANGLE PHI )sin omega _0 t출력광의 세기는I_0 = {4Z_0 I_i} over {2 Z_0 2 }{cos^2 ( TRIANGLE phi )}= I_i over 2{(1+cos2 TRIANGLE PHI )}[광증폭기]2. 광증폭기의 두 종류를 쓰고 동작원리를 설명*광증폭기는 반도체레이저증폭기와 광섬유증폭기가 있음*반도체레이저증폭기① 발진 임계 전류 이하로 주입 전류를 인가 한 상태에서 밀도 반전이 일어나고, 입사 되는 광에 의해 가전자대로 유도 방출된 광은 활성 층이 가지는 이득에 의존하여 증폭됨② 광 궤환을 최소화하기 위해 Fabry-Perot Cavity의 밀러에 무 반사코팅을 하여 출 사 면에서의 반사를 억제하여 증폭기에서 일어나는 공진 현상을 억제한 구조로 됨③ 또한 반사를 최소화하기 위해 비스듬히 자르는 방법을 사용함④ 증폭기의 이득은 인가전류와 재료이득에 의해 결정되며 광전집적회로에 유용하게 응용됨*광섬유증폭기①기본원리광섬유 증폭기는 광신호를 전기신호로 변환할 필요없이 직접 증폭하는 것으로 어븀(Erbium)이라는 특수한 물질을 광섬유에 도핑하고 레이저로 펌핑해주면 약한 광신호를 직접 증폭할 수 있게 되며, 광섬유증폭기의 대표적인 예는 EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier)임②EDFA 동작-EDFA는 펌프광원, WDM coupler, isolator,EDF로 구성됨- 어븀도핑된 광섬유에 0.98㎛ 또는 1.48㎛근방의 빛을 펌프를 통해 넣어주면, 이들광에너지를 흡수하여 여기된 전자들이1.52㎛ - 1.56㎛ 파장대의 에너지 준위에모이게 됨.-이 상태에서 1.55㎛ 파장의 입력신호가 통과하면 광신호의 증폭이 일어나게 됨. 여기된 전자들이 에너지를 1.55㎛ 빛으로 발산하고 기저 에너지 상태로 돌아가는 시간은 약 10ms로 길기 때문에 많은 에너지의축적이 가능함-펌프광원은 빛에너지를 제공하는 역할함(펌프광원 파장 : 0.98㎛나 1.48㎛)-WDM coupler는 펌프광원과 신호광을 결합하거나 분리시키는 작용을 하고 isolator는 반사광을 차단하는 역할을 하며, EDF

학교| 2002.05.28| 5페이지| 1,500원| 조회(714)

LED, 광통신, LD, 광증폭기, 광변조기

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[정보통신기기] 정보통신기기 중간고사

**괄호( ) 넣기 문제1. 전파의 성질횡파,반사와굴절,회절,직진,편파성,간섭,감쇠전파속도(1 over root {με} = {3 * 10^8 }over root{μsεs} [m/sec])2. 전화기 회전다이얼의 3요소임펄스속도, 메이크율, 미니멈포우즈3.편파의 종류 4가지수직편파, 수평편파, 타원편파, 원편파4.전화교환시스템(교환기)의 신호의 기본기능감시기능, 선택기능, 운용기능5.평형변조기의 종류 : 브리지형, 링형6.자유공간의 특성임피던스(Z0) : 377[Ω]Z_0}={E over H}={sin β(x-vt)} over { root {{ε_0}over{μ_0}sinβ(x-vt)}}={root {{ε_0} over{μ_0}}}=120π≒377[Ω]**용어해설 5문제(간단히설명)1. PLL검파기위상고정루프(Phase-Lock Loop)검파기는 FM신호의 복조기로 PLL소자의 위상검파기, 필터, 전압자동발진회로를 이용하여 IF신호로부터 주파수변화를 추출하여 원신호를 복조하는 검파기임2. 양방향통신(전이중통신)양방향통신(Full-Duplex)은 접속된 두 대의 단말기들 간에 동시에 데이터를 송/수신하는 통신방식을 말함. 양방향통신을 위해서는 보통 4선식 회선이 사용되지만, 2선식 회선에서도 반송파의 주파수를 서로 달리 하는 주파수 분할 방식을 이용하여 양방향통신이 가능함3. 다중통신(Multiplex)두 개 혹은 그 이상의 단말들이 하나의 통신회선을 통하여 결합된 형태로 신호를 전송하고 이를 수신측에서 원래의 형태로 나누어주는 방식으로 주파수분할다중화(FDM), 시간분할다중화(TDM), 코드분할다중화(CDM)등이 있음FDM : 통신선로의 주파수대역을 몇 개의 작은 주파수대역으로 나누어 여러개의 저속도장비를 이용하는 것(비동기식데이터전송에 이용)TDM : 한 전송로의 데이터전송시간을 일정한 시간폭으로 나누어 각 부채널에 차례로 분배함으로 저속의 부채널이 한 개의 고속전송회선을 이용하는 방식(동기식데이터전송에 이용;CDM : FDM + TDM 각각의 장점을 이용하여 코드를 분할하여 부채널을 이용하는방식구분FDMTDMCDM분할이용주파수시간코드동기방식비동기동기동기/비동기적용 예M/WPCMPCS,IMT-20004.ISDN(Integrated Service Digital Network)디지털통신망을 근간으로 전화, 텔렉스,FAX,화상정보, 인터넷등 통신서비스가 동시에 이루어지는 통신망으로 고속의 통신서비스를 제공하는 각종 첨단기술이 융합된 종합정보통신망임구분N-ISDNB-ISDN개념회선,패킷망통합초고속 서비스신호방식No.7N-ISDN 모델No.7ATM/B-ISDN교환ISDN교환기B-ISDN 교환기전송TCM/ECHPDH 다중화TDMTCM/WDMSONET/SDHATM속도2B+D/30B+2D155M/622M단말ISDN단말G4FAX 저속단말HDTV, MMPC고속단말서비스음성,data,화상멀티미디어5. PCM(Pulse Code Modulation)- 신호파를 양자화라는 단계를 거쳐 양자화된 펄스의 개개는 진폭을 몇 개의 펄스의 유무에 의한 조합으로써 부호화하는 변조방식- 아날로그인 음성을 표본화, 양자화, 부호화하여 디지털전송하는 방식으로 북미(NAS)방식, 유럽방식(CEPT), 일본방식이 있음1. 모뎀에대해설명1)개요- Modem = Modulator + Demodulator- 디지털신호를 아날로그 전송회선의 전송에 적합하도록 변조하고 수신측은 이러한 변조된 신호를 복조하여 원래의 디지털신호로 변환하여 주는 일종의 신호변환기2)사용이유-디지털신호를 에러 없이 원거리전송-디지털신호를 아날로그망에 적합하도록 신호변환3)모뎀의 구조:송신부,수신부.인터페이스부-송신부-수신부- 인터페이스부 : DTE, 선로연결 기능*스크램블러/디스크램블러 : 동기유지를 신 호를 램덤하게 전송 및 램덤신호 복원*부호화기/복호화기: 전송특성에 맞게 부호 화 및 원래의 신호 복호화 수행*변조기/복조기: 신호변환(A↔D)*대역제한여파기 : 필요 대역만 통과*증폭기/변성기 : 신호증폭 및 정해진 진폭 과 위상을 맞추는 기능 수행*등화기 : 진폭과 위상의 왜곡을 보상기능*AGC : 수신신호의 이득 자동조절 기능*클럭및시간회로 : 동기식 모뎀에 사용분류모뎀 종류특성동기방식비동기식저속도(1200bps) 이하동기식중속도(2400bps) 이상이용대역음성이하대역 모뎀50bps 저속모뎀에 이용음성대역300~3300Hz 대역 잉요광대역 모뎀48,96,240KHz 고속모뎀사용가능거리선로구동기1마일미만,100K~1Mbps제한거리1마일~20마일,110bps~1M장거리거리제한없음,50bps~16K포트수단포트비동기식, 2400bps이하멀티포트모뎀에 다수포트 내장속도저속도300bps이하중속도1200~2400bps

학교| 2002.05.02| 3페이지| 1,500원| 조회(598)

정보통신, PCM, ISDN, 모뎀, 양방향통신

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