호흡 및 심박수 측정을 위한 비 접촉 방식의 2.4 ㎓ 바이오 레이더 시스템

본 논문에서는 호흡 및 심박수 측정을 위한 2.4 ㎓ 바이오 레이더 시스템의 성능을 분석하고 이를 통한 설계 및 구현 과정을 제시하였다. 먼저 2.4 ㎓ 시스템의 성능을 정량적으로 분석하기 위해, 인체 조직의 전자기적 성질을 이용하여 사람 몸에 의한 손실을 구하였고, 거리에 따른 복조기 출력에서의 SNR을 분석하였다. 5 ㎐ 대역폭일 때, 50 ㎝에서 90 % 이상의 success ratio를 성능지표로 삼아 바이오 레이더 성능을 MATLAB을 이용하여 시뮬레이션 하였고, 전체 시스템의 링크 버젯을 완성하였다. 분석 결과를 활용하여 4층 PCB 기판 위에 계산된 링크 버젯을 만족하는 직접 변환 방식의 바이오 레이더 수신기를 설계 및 제작하였다. 측정 결과, 0 ㏈m 출력에서 5 ㎐ 대역폭일 때, 50 ㎝의 거리에서 약 80%의 success ratio가 측정되어 설계 과정을 검증하였다.