JP5053310B2 - 送受信回路及びその信号受信方法 - Google Patents
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Description
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態にかかる送受信回路1のブロック図を図1に示す。本実施の形態にかかる送受信回路は、RFID(Radio Frequency IDentification)タグを用いたRFIDタグシステムにおいて、RFIDタグと通信を行うリーダライター内に設けられるものである。そのため、図1では、送受信回路1に加えてRFIDタグ40を示した。また、本実施の形態におけるRFIDタグシステムでは、RFIDタグとして電池等の電源を内蔵しないパッシブ型のRFIDタグを用いる。
実施の形態2では、図5において示した具体的な位相調整動作の別の手順を示す。実施の形態2にかかる送受信回路1の位相調整動作のフローチャートを図11に示す。図11に示すように、実施の形態2にかかる位相調整動作では、中間信号Sinをモニタすることなく中間信号Sinの位相調整を行う。
10 送信回路
11 パワーアンプ
20 フロントエンド部
21、23、24 移相器
22 カップラー
25 アンテナ
30 直交復調器
31、32 ミキサ
33 信号処理部
40 タグ
IIN 内部入力端子
IOUT 内部出力端子
IN 入力端子
OUT 出力端子
MoI、MoQ モニタ端子
SI I信号
SQ Q信号
Claims (20)
- RFIDタグに対する搬送波信号の送信動作とRFIDタグから送信されるタグ応答信号の受信動作を同時に行う送受信回路であって、
パワーアンプから出力される搬送波信号を結合器及びアンテナから出力し、かつ、前記アンテナ及び前記結合器を介して伝達される前記タグ応答信号と、前記アンテナにおいて反射される前記搬送波信号に起因して発生する反射搬送波信号と、前記結合器において漏れた前記搬送波信号により発生する漏れ搬送波信号と、を含む中間信号を出力するRFフロントエンド部と、
前記中間信号をIローカル信号に基づき復調して前記タグ応答信号を出力し、かつ、前記中間信号を前記Iローカル信号と90°の位相差を有するQローカル信号に基づき復調して前記反射搬送波信号と前記漏れ搬送波信号とを含む送信リーク信号を出力する直交復調器と、を有し、
前記RFフロントエンド部は、前記中間信号に含まれる前記タグ応答信号の位相と前記Iローカル信号の位相とを実質的に同じ位相とし、かつ、前記中間信号の包絡線波形をほぼ一定の電圧レベルとする送受信回路。 - 前記RFフロントエンド部は、
前記パワーアンプから出力される搬送波信号を前記結合器に伝達する第1の伝送路と、
前記パワーアンプから出力される搬送波信号を前記結合器から前記アンテナに伝達し、かつ、前記RFIDタグから送信される前記タグ応答信号を前記アンテナから前記結合器に伝達する第2の伝送路と、
前記タグ応答信号を前記結合器から出力端子に伝達する第3の伝送路と、
を有する請求項1に記載の送受信回路。 - 前記第1の伝送路は、前記パワーアンプから出力される搬送波信号の位相をシフトさせ、
前記第2の伝送路は、前記反射搬送波信号及び前記タグ応答信号の位相をシフトさせ、
前記第3の伝送路は、前記漏れ搬送波信号と、前記反射搬送波信号と、前記タグ応答信号と、の位相をシフトさせる請求項2に記載の送受信回路。 - 前記第1、第2の伝送路の少なくとも一方の伝送路、及び、前記第3の伝送路は、経路長を調整することにより伝達する信号の位相のシフト量を制御する移相器をそれぞれ有する請求項3に記載の送受信回路。
- 前記RFフロントエンド部は、前記タグ応答信号の位相と、前記反射搬送波信号及び前記漏れ搬送波信号を含む前記送信リーク信号の位相と、の位相差は90°付近に設定する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の送受信回路。
- 前記タグ応答信号の振幅は、前記送信リーク信号の振幅の10分の1以下である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の送受信回路。
- 前記直交復調器は、前記中間信号を前記Iローカル信号により復調して前記タグ応答信号を出力する第1のミキサと、前記中間信号を前記Qローカル信号により復調して前記送信リーク信号を出力する第2のミキサと、を有する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の送受信回路。
- 前記直交復調器は、前記第1のミキサが出力する信号の波形をモニタする第1のモニタ端子と、前記第2のミキサが出力する信号の波形をモニタする第2のモニタ端子と、を有する請求項7に記載の送受信回路。
- 前記アンテナは、前記アンテナとの距離が10cm以下にある前記RFIDタグと通信を行う請求項1乃至8のいずれか1項に記載の送受信回路。
- パワーアンプから出力される搬送波信号を結合器に伝達する第1の伝送路と、
前記搬送波信号を前記結合器からアンテナに伝達し、かつ、RFIDタグから送信されるタグ応答信号を前記アンテナから前記結合器に伝達する第2の伝送路と、
前記タグ応答信号を前記結合器から出力端子に伝達する第3の伝送路と、
を備えるRFフロントエンド部と、
前記RFフロントエンド部を介して得られる中間信号をIローカル信号に基づき復調してI信号を出力し、かつ、前記Iローカル信号と90°の位相差を有するQローカル信号に基づき復調してQ信号を出力する直交復調器と、を有し、
前記RFIDタグに対する前記搬送波信号の送信動作と前記RFIDタグからの前記タグ応答信号の受信動作を同時に行う送受信回路における信号受信方法であって、
前記中間信号の包絡線波形をモニタし、
前記第1の伝送路における位相シフト量と前記第2の伝送路における位相シフト量とのうち少なくとも一方の位相シフト量を調節して前記中間信号の前記包絡線波形の信号レベルを実質的に一定に設定し、
前記第3の伝送路における位相シフト量を調節して前記I信号の信号レベルを最大化し、かつ、前記Q信号の信号レベルを最大化し、
前記I信号として、前記タグ応答信号を受信する信号受信方法。 - 前記第1乃至第3の伝送路における位相シフト量は、伝送路における信号経路長の長さに応じて決定される請求項10に記載の信号受信方法。
- 前記中間信号は、前記アンテナ及び前記結合器を介して伝達される前記タグ応答信号と、前記アンテナにおいて反射される前記搬送波信号に起因して発生する反射搬送波信号と、前記結合器において漏れた前記搬送波信号により発生する漏れ搬送波信号と、を含み、
前記包絡線波形の信号レベルが一定の状態において、前記タグ応答信号と、前記反射搬送波信号及び前記漏れ搬送波信号を含む送信リーク信号と、の位相差が実質的に90°となる請求項10又は11に記載の信号受信方法。 - 前記I信号が最大化した状態においては、前記タグ応答信号と前記Iローカル信号との位相が実質的に同位相となる請求項10乃至12にいずれか1項に記載の信号受信方法。
- 前記タグ応答信号の振幅は、前記送信リーク信号の振幅の10分の1以下である請求項12に記載の信号受信方法。
- パワーアンプから出力される搬送波信号を結合器に伝達する第1の伝送路と、
前記搬送波信号を前記結合器からアンテナに伝達し、かつ、RFIDタグから送信されるタグ応答信号を前記アンテナから前記結合器に伝達する第2の伝送路と、
前記タグ応答信号を前記結合器から出力端子に伝達する第3の伝送路と、
を備えるRFフロントエンド部と、
前記RFフロントエンド部を介して得られる中間信号をIローカル信号に基づき復調してI信号を出力し、かつ、前記Iローカル信号と90°の位相差を有するQローカル信号に基づき復調してQ信号を出力する直交復調器と、を有し、
前記RFIDタグに対する前記搬送波信号の送信動作と前記RFIDタグからの前記タグ応答信号の受信動作を同時に行う送受信回路における信号受信方法であって、
前記第1の伝送路における位相シフト量と前記第2の伝送路における位相シフト量とのうち少なくとも一方の位相シフト量を調節して、前記タグ応答信号と、前記アンテナにおいて反射される前記搬送波信号に起因して発生する反射搬送波信号及び前記結合器において漏れた前記搬送波信号により発生する漏れ搬送波信号を含む送信リーク信号との位相差を実質的に90°とし、
前記第3の伝送路における位相シフト量を調節して前記中間信号に含まれる前記タグ応答信号と前記Iローカル信号とを実質的に同じ位相とし、
前記タグ応答信号を主成分とする前記I信号を復調し、
前記送信リーク信号を主成分とする前記Q信号を復調する信号受信方法。 - 前記第1乃至第3の伝送路における位相シフト量は、伝送路における信号経路長の長さに応じて決定される請求項15に記載の信号受信方法。
- 前記中間信号は、前記タグ応答信号と前記送信リーク信号との位相差が実質的に90°となる状態において包絡線波形の信号レベルが実質的に一定となる請求項15又は16に記載の信号受信方法。
- 前記I信号と前記Q信号の振幅の差は、前記タグ応答信号と前記送信リーク信号との位相差が実質的に90°となる状態において最大値となる請求項15乃至17のいずれか1項に記載の信号受信方法。
- 前記I信号の振幅は、前記タグ応答信号と前記Iローカル信号とが実質的に同じ位相となる状態において最大値となる請求項15乃至18のいずれか1項に記載の信号受信方法。
- 前記タグ応答信号の振幅は、前記送信リーク信号の振幅の10分の1以下である請求項15乃至19のいずれか1項に記載の信号受信方法。
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