KR100427107B1 - 스테이션 및 응답 회로를 포함하는 데이터 전송 회로 - Google Patents

스테이션 및 응답 회로를 포함하는 데이터 전송 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR100427107B1
KR100427107B1 KR10-1999-7003275A KR19997003275A KR100427107B1 KR 100427107 B1 KR100427107 B1 KR 100427107B1 KR 19997003275 A KR19997003275 A KR 19997003275A KR 100427107 B1 KR100427107 B1 KR 100427107B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
phase
modulator
amplitude
modulation
Prior art date
Application number
KR10-1999-7003275A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000049180A (ko
Inventor
로베르트 라이너
Original Assignee
지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지멘스 악티엔게젤샤프트 filed Critical 지멘스 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20000049180A publication Critical patent/KR20000049180A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100427107B1 publication Critical patent/KR100427107B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24—Inductive coupling
    • H04B5/26—Inductive coupling using coils
    • H04B5/266—One coil at each side, e.g. with primary and secondary coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/0723—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/0008—General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 하나의 스테이션(1) 및 하나의 응답 회로(2)를 포함하는 데이터 전송 회로에 관한 것이다. 상기 스테이션은 반송파 주파수를 가진 교번 자장을 발생시키기 위한 신호 발생기(3)를 가진 1차 코일(4) 및 진폭 복조기(6)를 포함한다. 상기 응답 회로(2)는 2차 코일(7), 및 상기 2차 코일의 부하에 영향을 주기 위한 진폭 변조기(13)를 포함한다. 상기 진폭 변조기(13)는 교번 자장을 데이터 신호에 의해 변조시킬 수 있도록 설계된다.

Description

스테이션 및 응답 회로를 포함하는 데이터 전송 회로 {DATA-TRANSMISSION CIRCUIT WITH A STATION AND RESPONSE CIRCUIT}
이러한 데이터 전송 회로는 특히 에너지 및 데이터를 유도 전송하는 SPR(Simultaneous Powering and Reading) 시스템에 사용된다. 이러한 SPR 시스템은 무접촉 칩카드용으로 사용된다.
작동 중에 스테이션의 신호 발생기는 주기적인 신호를 1차 코일에 발생시키고, 그다음에 1차 코일의 둘레 영역에서 소위 "근접 필드"로 작용하는 유도 교번 자장 또는 교번 자장이 1차 코일의 영역에 형성된다. 1차 코일로부터 나오는 전자기파와는 달리, 1차 코일의 근접 필드에서는 1차 코일로부터 나오는 신호의 유도 작용만이 중요하다.
동작 에너지를 특히 교번 자장으로부터 얻는 응답 회로가 상기 근접 필드의 영역에 제공될 수 있다. 이것을 위해, 응답회로는 2차 코일을 포함한다. 상기 2차 코일내에서 교번 자장이 교류 전압을 유도한다. 2차 코일 내에서 유도된 교류 전압은 응답 회로에서 정류되고 평활하게 되어 데이터 신호 발생 블록에 공급된다. 데이터 신호 발생 블록은 특히 2차 코일의 영역에 배치된 진폭 변조기에 접속되는데, 상기 변조기는 데이터 신호 발생 블록에 의해 발생된 데이터 신호에 따라 2차 코일의 부하를 변동시킬 수 있도록 접속된다.
진폭 변조기를 가변 저항성 부하로서 형성하는 것은 선행 기술에 공지되어 있다. 이 경우, 2차 코일의 저항 부하는 적합한 방식으로 데이터 신호에 따라 변동된다. 2차 코일의 저항 부하의 이러한 변동은 스테이션의 측면상에서 1차 코일의 전기적 특성을 변동시키는데, 그 이유는 1차 코일과 2차 코일 사이에 유도 결합이 이루어지기 때문이다. 상기 유도 결합의 결합률은 일반적으로 1 내지 5% 이다.
상기 방식에 의해, 응답 회로가 1차 코일의 근접 영역에 놓이면, 교번 자장이 응답 회로의 데이터 신호에 의해 변조될 수 있다.
1차 코일의 측면 상에서 진폭 복조기는 데이터 신호에 의해 변동되고 1차 코일에서 강하하는 전압을 스캐닝하여 그것으로부터 데이터 신호를 재구성한다.
본 발명에 따른 데이터 전송 회로에 의해 에너지가 확실한 방식으로 응답 회로에 공급될 수 있고, 스테이션의 측면 상에서 응답 회로로부터 발송된 데이터 신호가 판독 출력될 수 있다.
그러나, 이러한 데이터 전송 회로의 실제 사용시에는, 특히 데이터 전송 회로의 대량 생산시 종종 응답 회로에 의해 교번 자장으로 변조된 데이터 신호가 스테이션의 측면 상에서 더 이상 재구성될 수 없는 경우가 발생하는 것으로 나타났다. 이것은 특히 자동차용 발차 차단기에 본 발명에 따른 전송 회로를 사용할 때, 자동차의 사용자가 자동화에도 불구하고 자동차를 사용할 수 없게 한다.영국 특허 제 2 232 851호에는 예컨대 자동차의 가동 부품 상의 측정 회로에 에너지를 공급하는 느슨하게 결합된 트랜스포머가 공지되어 있다. 상기 트랜스포머는 스위치를 통해 측정 전자 장치에 의해서 부하를 받는데, 특히 주파수로, 즉 그것의 정수배가 에너지 공급 주파수인 주파수로 부하를 받는다. 측정 회로에 의해 전송되는 2진 데이터 신호의 레벨이 변동되면, 상기 주기적 부하가 위상 변조된다. 변조된 신호는 트랜스포머의 1차측으로 다시 전송되고 데이터를 얻기 위해 주기적 신호와의 곱에 의해 복조된다.
본 발명은 하나의 스테이션 및 하나의 응답 회로를 포함하고, 상기 스테이션은 반송파 주파수에서 교번 자장을 발생시키기 위한 신호 발생기를 가진 1차 코일 및 진폭 복조기를 포함하며, 상기 응답 회로는 2차 코일, 및 상기 2차 코일의 부하에 영향을 주기 위한 진폭 변조기를 포함하고, 상기 진폭 변조기는 교번 자장이 데이터 신호에 의해 변조될 수 있도록 설계되는 데이터 전송 회로에 관한 것이다.
도 1은 하나의 스테이션 및 응답 회로를 포함하는 본 발명에 따른 데이터 전송 회로의 개략도이고,
도 2는 도 1에 따른 응답 회로의 데이터 신호 발생 블록이며,
도 3은 도 1에 따른 데이터 전송 회로의 교번 자장의 변조를 나타낸 포인터 다이어그램이고,
도 4는 시점 t=0 에서 도 1의 데이터 전송 회로의 교번 자장의 변조를 나타낸 포인터 다이어그램이며,
도 5는 시점 t=90°에서 도 1의 데이터 전송 회로의 교번 자장의 변조를 나타낸 포인터 다이어그램이고,
도 6은 시점 t>90°에서 도 1의 데이터 전송 회로의 교번 자장의 변조를 나타낸 포인터 다이어그램이다.
본 발명의 목적은 항상 확실하게 동작할 수 있는 데이터 전송 회로를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라 응답 회로가 부가로 2차 코일의 전기적 특성에 영향을 주기 위한 위상 변조기를 포함하고, 진폭 변조기 및/또는 위상 변조기가 특히 적어도 하나의 변조 신호에 의해 트리거될 수 있도록 설계됨으로써 달성된다.
본 발명은 특히 응답 회로의 대량 생산시 제조 공차로 인해 1차 코일을 가진 1차 회로 및 2차 코일을 가진 2차 회로가 잘못 동조(mistune)될 수 있다는 사실을 기초로 한다. 특히, 2차 코일과 1차 코일 사이의 간격에 의존하는 일정한 결합률에서, 상기 결합률은 1차 코일에서 수신 전압이 더 이상 순수한 진폭 변조에 따라 변조되지 않게 한다. 오히려, 일정 조건에서 1차 코일의 수신 전압은 위상 변조에 따라 변조된다. 스테이션의 측면에 단 하나의 진폭 복조기가 제공되기 때문에, 상기 복조기는 위상 변조된 신호를 더 이상 복조할 수 없고, 이것은 수신된 신호의 복조시 소위 제로점으로 나타난다.
청구항 제 1항에 따른 응답 회로의 디자인에 의해, 교번 자장이 진폭 변조 및 위상 변조된다. 이 경우 진폭 변조기 및/또는 위상 변조기의 적합한 활성화 또는 비활성화에 의해, 2가지 변조가 예컨대 변조 신호에 대해 90°만큼 변위될 수 있다. 2가지 변조 레벨이 적합하게 구현됨으로써 변조가 진폭 면에서도 거의 동일한 측파대를 발생시키면, 진폭 변조 및 위상 변조의 적합한 변위시 변조의 한쪽 측파대가 소거된다. 이로 인해, 진폭 변조의 면에서 제조 공차, 및 응답 회로와 스테이션간의 가변 간격과 무관하게 소위 "변조-제로점(null-point)"이 피해진다. 또한, 진폭 변조기 및 -청구항 2에 따라- 위상 복조기가 신호를 언제나 복조할 수 있는데, 그 이유는 교번 자장의 본 발명에 따른 변조가 적합한 코딩을 수행함으로써 데이터 신호를 간섭하지 않는 수신된 데이터 신호의 위상차만을 야기하기 때문이다.
본 발명의 기본 사상에 따르면, 응답 회로의 측면에서 위상 변조 및 진폭 변조가 이루어짐으로써 교번 자장의 한쪽 측파대가 다른 측파대에 비해 약화되기만 하면 된다. 이러한 조치에 의해 본 발명에 따른 장점, 즉 반송파 신호로 변조된 데이터 신호를 복조하기 위해, 스테이션의 측면에 단지 하나의 진폭 복조기 또는 단지 하나의 위상 복조기가 제공되는 것으로 충분하다는 장점이 얻어진다.
본 발명에 따라 진폭 변조기는 2차 코일에 대해 병렬 접속될 수 있는 저항으로 형성된다.
위상 변조기는 본 발명에 따라 2차 코일에 대해 병렬 접속될 수 있는 커패시터로 형성될 수 있고, 상기 커패시터는 위상 시프트 커패시터의 기능을 한다.
본 발명의 실시예에서 응답 회로는 부반송파 신호로 데이터 신호를 변조하기 위한 중간 변조 장치를 포함하며, 상기 부반송파 신호의 주파수는 특히 반송파 신호 또는 교번 자장의 주파수와는 다르다. 부반송파 신호는 바람직하게는 반송파 신호로부터 특히 클록 유도 장치 내에 주파수 분할기를 적용시킴으로써 얻어질 수 있다. 이 경우, 시스템 클록은 간접적으로 위상 변조기 및/또는 진폭 변조기의 트리거를 위해 시용된다. 그러나, 부반송파 신호는 다른 방법으로도 발생될 수 있다.
본 발명에 따라 데이터 신호 및 부반송파 신호로부터의 변조 결과는 나중에 교번 자장에 의해 변조된다. 이로 인해, 변조 결과가 특히 간단히 복조될 수 있기 때문에 진폭 복조기의 매우 간단한 구성이 얻어진다.
응답 회로는 위상 시프트 장치를 포함할 수 있다. 위상 시프트 장치는 서로 일정한 위상값 만큼 시프트된 적어도 하나의 제 1 및 적어도 하나의 제 2 제어 클록을 시스템 클록으로부터 발생시킬 수 있도록 설계될 수 있다. 위상 시프트 장치는 특히 적어도 하나의 주파수 분할기를 포함한다. 이로 인해, 큰 비용 없이 정확히 90°만큼 시프트된 제어 클록이 교번 자장의 반송파 신호 진동으로부터 발생되고, 상기 제어 클록은 진폭 변조기 및 위상 변조기의 트리거를 위해 직접 사용될 수 있다. 반송파 신호로부터 유도된 위상 시프트된 상기 진동은 부반송파 신호로 사용될 수 있고, 상기 부반송파 신호로 데이터 신호가 변조된다.
진폭 변조기는 입력측에 특히 대역 필터를 포함한다. 대역 필터의 중심 주파수는 반송파 신호 및 부반송파 신호의 주파수의 합 또는 차와 동일하다.
응답 회로 및/또는 스테이션이 디지털 신호를 처리할 수 있도록 형성되면, 본 발명에 따른 데이터 전송 회로가 매우 간단히 구성된다. 이러한 회로는 종래의 디지털 회로 기술로 매우 간단히 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은 특히 트랜스폰더 또는 칩카드에서 사용하기 위한 응답 회로에 관한 것이다. 응답 회로는 2차 코일, 및 상기 2차 코일의 저항 부하에 영향을 주기 위한 진폭 변조기를 포함한다. 진폭 변조기는 응답 회로가 외부 교번 자장을 발생시키는 1차 코일의 근접 영역에 놓일 때 외부 교번 자장을 특히 응답 회로에 의해 발생된 데이터 신호로 변조될 수 있도록 설계된다.
본 발명에 따라 응답 회로가 2차 코일의 전기적 특성에 영향을 주기 위한 위상 변조기를 부가로 포함한다. 진폭 변조기 및/또는 위상 변조기는 활성화 신호에 의해 트리거될 수 있도록 설계된다. 응답 회로가 특히 청구항 3항 내지 13항 중 어느 한 항에 따라 형성되면, 본 발명에 따른 응답 회로의 바람직한 실시예가 얻어진다.
본 발명은 또한 데이터 신호를 기초로 응답 회로에 의해 발생된 변조 신호로 스테이션의 외부 교번 자장을 변조시키기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 변조는, 변조된 교번 자장의 한쪽 측파대가 다른 측파대 보다 강하게 발생되도록 이루어진다. 이로 인해, 교번 자장의 변조의 신호 출력이 하나의 측파대 채널상에 집중되고 변조 제로점이 없어진다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예는 종속항 16항 내지 21항에 제시된다.
도 1은 스테이션(1)과 응답 회로(2)를 포함하는 본 발명에 따른 데이터 전송 회로를 나타낸다. 스테이션(1)은 신호 발생기(3)를 포함한다. 신호 발생기(3)는 1차 회로에서 반송파 주파수(Ω)를 가진 교류 전압 신호를 발생한다. 신호 발생기(3)에 의해 발생된 교류 전압 신호는 1차 코일(4)에 공급된다. 신호 발생기(3)와 1차 코일(4) 사이의 전류 회로에 발진 회로 커패시터(5a) 및 감쇠 저항(5b)이 제공된다. 스테이션(1)은 또한 1차 코일(4)에 대해 병렬 접속된 복조기(6)를 포함한다. 복조기(6)는 도면에 상세히 도시되지 않으며, 진폭 복조기 및 위상 복조기로 구현될 수 있다.
응답 회로(2)는 2차 코일(7)을 포함한다. 2차 코일은 본 발명에 따른 데이터 전송 회로의 작동 동안 1차 코일(4)의 근접 영역에 놓인다. 2차 코일(7)은 발진 회로 커패시터(9)와 함께 2차 회로를 형성한다. 발진 회로 커패시터(9)는 적합한 공진 주파수를 2차 회로에 전달한다. 2차 코일(7) 및 발진 회로 커패시터(9)에 접속된 응답 회로(2)의 부분은 에너지 공급 그룹과 반송파 신호 변조 그룹으로 나눠진다.
에너지 공급 그룹은 정류기(8)를 포함한다. 정류기(8)는 그 출력에 평활화 및 필터링 커패시터(10)를 포함한다. 에너지 공급 그룹은 또한 제너 다이오드(11) 형태의 전압 조정기를 포함한다. 정류기(8)는 응답 회로의 도시된 제 2 실시예에서 브리지 정류기로서 4개의 다이오드로 구성된다.
반송파 신호 변조 그룹은 데이터 신호 발생 블록(12), 진폭 변조기(13) 및 위상 변조기(14)로 이루어진다. 진폭 변조기(13)가 2차 코일(7)과 병렬 접속됨으로써, 2차 코일이 부가의 저항에 의해 부하를 받을 수 있다. 이에 반해, 위상 변조기(14)가 2차 코일(7)에 대해 병렬 접속될 수 있는 커패시터를 포함하므로, 2차 코일의 용량성 부하가 변동될 수 있다. 진폭 변조기(13) 및 위상 변조기(14)는 선형 및 비선형 변조기로 구현될 수 있다.
도시된 실시예에서, 진폭 변조기는 옴 저항 및 전기적으로 작동 가능한 스위치의 직렬 회로로 구현된다. 이에 반해, 위상 변조기(14)는 커패시터 및 전기적으로 작동 가능한 스위치의 직렬 회로로 구현된다. 진폭 변조기(13) 및 위상 변조기(14)는 각각 하나의 접속 라인(15) 또는 (16)을 통해 데이터 신호 발생 블록(12)에 접속된다. 보다 상세하게는, 상기 접속 라인의 스위치가 데이터 신호 발생 블록(12)의 지시를 참조하여 작동될 수 있다.
데이터 신호 발생 블록(12)은 또한 반송파 신호 라인(17)을 통해 2차 코일(7)에 직접 접속된다. 마지막으로, 데이터 신호 발생 블록(12)은 에너지 공급 단자(18) 또는 (19)를 포함하며, 상기 에너지 공급 단자(18) 또는 (19)를 통해 상기 블록이 응답 회로(2)의 에너지 공급 그룹에 접속된다.
도 2는 응답 회로(1)의 데이터 신호 발생 블록(12)의 세부도이다. 데이터 신호 발생 블록(12)은 클록 처리 장치(23)를 포함한다. 상기 클록 처리 장치(23)는 반송파 신호 라인(17)을 통해 2차 코일(7)에 접속된다. 클록 처리 장치(23)에 주파수 분할기(24)가 접속되며, 상기 주파수 분할기는 도면에 도시되지 않은 위상 시프트 장치를 포함한다. 주파수 분할기(24)는 서로 위상 시프트된, 2개의 동일한 주파수 신호를 발생시키고, 상기 신호는 제 1 출력 라인(25) 및 제 2 출력 라인(26)을 통해 출력된다. 주파수 분할기(24)에 의해 발생된 제 1 신호는 제 1 출력 라인(25)을 통해 제 1 부반송파 변조기(27)에 전송된다. 주파수 분할기(24)에 의해 발생된 제 2 신호는 제 2 출력 라인(26)을 통해 제 2 부반송파 변조기(28)에 전송된다. 제 1 부반송파 변조기(27) 및 제 2 부반송파 변조기(28)로부터 신호를 출력시키기 위해, 제 1 부반송파 변조기(27) 및 제 2 부반송파 변조기(28)가 앞서 언급한 접속 라인(15) 및 (16)에 접속된다.
제 1 부반송파 변조기(27) 및 제 2 부반송파 변조기(28)는 또한 데이터 신호 발생 블록(12)에 제공된 논리 및 메모리 장치(29)로부터 데이터 신호를 수신한다. 논리 및 메모리 장치(29)는 데이터 신호 발생 블록(12)의 다른 모든 그룹과 마찬가지로 에너지 공급 단자(18) 및 (19)로부터 동작 에너지를 획득한다. 제 1 부반송파 변조기(27) 및 제 2 부반송파 변조기(28)는 주파수 분할기(24)에 의해 발생된 신호를 논리 및 메모리 장치(29)의 데이터 신호로 변조시킬 수 있도록 설계된다.
이하, 본 발명에 따른 데이터 전송 회로의 동작을 설명한다.
스테이션(1)에서 신호 발생기(3)가 고주파 교류전압 신호를 발생시키고, 상기 신호는 1차 코일(4)에 공급된다. 발진 회로 커패시터(5a)는 직렬 공진에 의해 1차 코일(4)에서 전압을 증가시킨다. 감쇠 저항(5b)은 필요한 대역폭을 제공한다. 따라서, 신호 발생기(3)에 의해 발생되고, 반송파 주파수(Ω)를 가진 교류 전압 신호가 신호 발생기(3)의 두 단자에 접속된 1차 코일(4)에 제공된다. 이로 인해, 1차 코일(4)의 영역에 유도 교번 자장이 형성되고, 상기 자장은 1차 코일(4) 둘레의 영역에서 소위 근접 필드로서 작용한다. 교번 자장의 자기장의 세기는 반송파 주파수(Ω)에 의해 변동된다.
본 발명에 따른 데이터 전송 회로의 작동 중에 응답 회로(2)가 1차 코일(4)의 근접 필드 영역에 제공된다. 보다 상세히 설명하면, 응답 회로(2)의 2차 코일(7)이 1차 코일(4)의 바로 주변에 배치된다. 그 경우, 교번 자장은 2차 코일에서 반송파 주파수(Ω)와 일치하는 주파수를 가진 교류 전압을 유도한다. 상기 교류 전압은 응답 회로(2)의 에너지 공급 그룹에 의해 스캐닝되며 정류된다. 이것을 위해, 정류기(8)가 2차 코일(7)의 두 출력에 접속된다. 정류기(8)의 출력에서 평활화 및 필터 커패시터(10)의 작용에 의해 평활화된 직류 전압이 발생하며, 상기 직류 전압의 크기는 제너 다이오드(11)에 의해 데이터 신호 발생 블록(12)의 작동에 필요한 값으로 제한된다. 평활화되고 제한된 에너지 공급 그룹의 출력 전압은 에너지 공급 단자(18 및 19)를 통해 데이터 신호 발생 블록(12)에 인가된다.
그리고 나서, 데이터 신호 발생 블록(12)이 액티브 상태로 된다. 액티브 상태에서는 데이터 신호 발생 블록(12)이 반송파 신호 라인(17)을 통해 2차 코일(7)에서 유도된 전압을 스캐닝한다. 도 2에 도시된 클록 유도 장치(20)는 2차 코일(7)에서 유도된 교류 전압으로부터 시스템 클록을 유도하고, 상기 시스템 클록을 주파수 분할기(21)에 공급한다.
주파수 분할기(21)에는 도면에 도시되지 않은 위상 시프트 장치가 제공되고, 상기 위상 시프트 장치는 시스템 클록으로부터 제 1 부반송파 신호 및 제 1 부반송파 신호와 동일한 주파수의 제 2 부반송파 신호를 발생시키며, 상기 제 2 부반송파 신호는 제 1 부반송파 신호의 위상에 대해 제 1 부반송파 신호로 90°만큼 시프트된다.
도 2에 도시된 부반송파 변조기(24, 25)에서는 논리 및 메모리 블록(26)에 저장된 데이터 신호가 부반송파 신호로 변조되어 위상 변조 신호 및 진폭 변조 신호를 형성한다. 그리고 나서, 진폭 변조 신호는 접속 라인(15)을 통해 위상 변조기(13)에 제공되는 한편, 위상 변조 신호는 접속 라인(16)을 통해 위상 변조기(14)에 제공된다.
진폭 변조기(13) 및 위상 변조기(14)는 상기 변조기(13, 14)에 공급된 신호에 따라 2차 코일(7)의 부하를 제공한다. 1차 코일(4)과 2차 코일(7) 사이에 커플링이 존재하기 때문에, 2차 코일(7)의 부하는 위상 변조기(14) 및 진폭 변조기(13)를 통해 1차 코일(4)의 전기적 특성에 역작용 한다. 이로 인해, 1차 코일(4)에서 나타나는 신호의 형태 및 크기가 변하고, 이것은 복조기(6)에 의해 스캐닝된다. 도면에 자세히 도시되지 않은 복조기(6)의 적합한 디자인에서, 데이터 신호가 1차 코일(4)에서 변동된 교류 전압으로부터 재구성된다.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따라 부반송파 신호로 반송파 신호를 변조하는 동작을 나타낸다. 상기 도면은 본 발명의 기본 사상을 명확히 나타내기 위해, 데이터 신호에 의해 영향을 받지 않는 부반송파 신호 또는 위상 및 진폭 변조 신호에 국한된다.
도 3은 진폭 변조기(13) 및 위상 변조기(14)에 의해 실행되는 바와 같은, 반송파 신호로 부반송파 신호를 변조하는 것을 나타내는 포인터 도면이다. 반송파 신호는 반송파 신호 포인터(20)로 표시되며, 상기 반송파 신호 포인터(20)의 반송파 주파수(Ω)는 원점(0)을 중심으로 회전한다. 진폭 변조 신호 포인터(21a (a1) 및 21b (a2)) 및 위상 변조 신호 포인터(22a (p1) 및 22b (p2))는 반송파 신호 포인터(20)의 피크를 중심으로 회전하는 것으로 도시된다. 데이터 신호의 진폭 변조에 대해 그리고 반송파 신호의 위상 변조에 대해 각각 2개의 포인터(21a, 21b 또는 22a, 22b)가 도시되며, 상기 포인터(21a, 21b 또는 22a, 22b)는 진폭 변조 및 위상 변조의 각각 2개의 스펙트럼 성분을 나타낸다. 부반송파 신호 또는 위상 및 진폭 변조 신호는 일정한 주파수(ω)를 갖는다. 반송파 신호에 대한 스펙트럼 성분의 회전 속도(ω)는 부반송파 신호의 주파수에 상응하며, 상기 주파수는 진폭 변조 및 위상 변조의 모든 포인터(21a, 21b, 22a, 22b)에 대해 동일하다. 그러나, 진폭 변조 또는 위상 변조의 포인터(21a 및 22a)는 진폭 변조 또는 위상 변조의 포인터(21b 또는 22b)와 반대 방향으로 회전한다.
도 4는 시점 t=0 에서 도 3의 포인터 다이어그램을 도시한다. 반송파 신호 포인터(20)는 반송파 주파수(Ω)로 회전하는 한편, 진폭 변조 포인터(a1, a2) 및 위상 변조 포인터(p1, p2)는 정지한다.
시점 t=0 에서 진폭 변조가 이루어진다. 그에 따라 진폭 변조 포인터(a1, a2)는 회전 속도(ω)로 반송파 신호 포인터(20)의 피크를 중심으로 회전하기 시작하며, 이 때 하나의 스펙트럼 성분(a1)은 도시된 도면에서 반시계 방향으로 회전하는 반면, 다른 스펙트럼 성분(a2)은 시계 방향으로 회전한다.
도 5는 시점 t=90°/ω 에서 데이터 전송 회로의 교번 자장 변조를 나타내는 포인터 다이어그램이다. 상기 시점에서 진폭 변조의 스펙트럼 성분(a1, a2)은 도 4에 도시된 수직 위치로부터 수평 위치로 움직이므로, 진폭 변조의 한 스펙트럼 성분(a2)은 위상 변조의 2개의 스펙트럼 성분(p1, p2)과 일치하는 반면, 진폭 변조의 다른 스펙트럼 성분(a1)은 스펙트럼 성분(a2, p1, p2)의 반대편에 위치한다. 바로 이 시점에서 스펙트럼 성분(p1, p2)이 위상 변조된다. 하나의 스펙트럼 성분(p1)은 주파수(ω)로 반시계 방향으로 회전하기 시작하는 한편, 다른 스펙트럼 성분(p2)은 주파수(ω)로 시계 방향으로 회전하기 시작한다. 도면에 명확히 나타나는 바와 같이 -스펙트럼 성분(p1및 p1)의 진폭이 동일하다는 전제로- 스펙트럼 성분(a1)은 스펙트럼 성분(p1)과 함께 소거된다. 남은 스펙트럼 성분(a2) 및 위상 변조의 다른 스펙트럼 성분(p2)은 커진다.
도 6은 시점 t>90°/ω 에서 도 3의 포인터 다이어그램을 도시한다. 상기 시점에서 진폭 변조의 스펙트럼 성분(a1, a2)은 도 5의 위치로부터 일정한 각 만큼 더 움직인다. 스펙트럼 성분(p1, p2)도 도 5의 위치로부터 일정한 각 만큼 더 움직인다. 스펙트럼 성분(a1, a2또는 p1, p2)이 도 5의 위치로부터 더 움직인 각은 각각 일치한다. 왜냐 하면 스펙트럼 성분이 각각 동일한 주파수(ω)로 반송파 신호 포인터(20)의 피크를 중심으로 회전하기 때문이다. 도면에서 매우 잘 나타나는 바와 같이, 진폭 변조의 스펙트럼 성분(a1) 및 위상 변조의 스펙트럼 성분(p1)은 소거되는 한편, 진폭 변조의 스펙트럼 성분(a2) 및 위상 변조의 스펙트럼 성분(p2)은 커진다.
따라서, 본 발명에 따른 응답 회로에서 예컨대 위상 변조는 부반송파 신호 주파수(ω)의 신호 주기가 90°만큼 진폭 변조되는 것보다 앞선다. 그러나, 위상 변조가 부반송파 신호 주파수(ω)의 신호 주기가 90°만큼 진폭 변조되는 것보다 뒤서는 것도 가능하다. 첫번째 경우 포인터 (21b 및 22b)의 방향은 항상 일치하는 한편, 포인터(21a 및 22a)의 방향은 항상 반대이다. 따라서 변조 제로점이 없어진다. 포인터(21a 및 22a)가 동일한 길이를 가질 경우에는 측파대가 완전히 소거됨으로써, 교번 자장 변조의 신호 출력이 하나의 측파대에 집중된다.

Claims (21)

  1. 스테이션(1) 및 응답 회로(2)를 포함하고, 상기 스테이션(1)은 반송파 주파수에서 교번 자장을 발생시키기 위해 신호 발생기(3)를 가진 1차 코일(4) 및 진폭 복조기를 포함하며, 상기 응답 회로(2)는 2차 코일(7), 및 상기 2차 코일(7)의 부하에 영향을 주기 위한 진폭 변조기(13)를 포함하고, 상기 진폭 변조기(13)는 교번 자장이 데이터 신호에 의해 변조될 수 있도록 형성되는, 데이터 전송 회로에 있어서,
    상기 응답 회로(2)는 상기 2차 코일(7)의 전기적 특성에 영향을 주기 위한 위상 변조기(14)를 포함하고, 상기 진폭 변조기(13) 또는 상기 위상 변조기(14) 중 적어도 하나는 각각 적어도 하나의 변조 신호에 의해 트리거될 수 있도록 설계되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 회로.
  2. 스테이션(1) 및 응답 회로(2)를 포함하고, 상기 스테이션(1)은 교번 자장을 발생시키기 위한 신호 발생기(3)를 가진 1차 코일(4) 및 복조기(6)를 포함하며, 상기 응답 회로(2)는 2차 코일(7), 및 상기 2차 코일(7)의 전기적 특성에 영향을 주기 위한 진폭 변조기(13)를 포함하고, 상기 진폭 변조기(13)는 교번 자장이 데이터 신호에 의해 변조될 수 있도록 형성되는, 데이터 전송 회로에 있어서,
    상기 응답 회로(2)는 상기 2차 코일(7)의 전기적 특성에 영향을 주기 위한 위상 변조기(13)를 포함하고, 상기 진폭 변조기(13) 또는 상기 위상 변조기(14) 중 적어도 하나는 각각 적어도 하나의 변조 신호에 의해 트리거될 수 있도록 형성되고,
    상기 복조기(6)는 위상 복조기로 형성되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 회로.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 위상 변조가 진폭 변조의 위상과 관련하여 변위(offset)되는 방식으로 상기 진폭 변조기(13) 또는 상기 위상 변조기(14) 중 적어도 하나가 트리거될 수 있도록 상기 응답 회로(2)가 형성되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 회로.
  4. 제 3항에 있어서, 변조 신호의 신호 주기와 관련하여 상기 위상 변조가 상기 진폭 변조보다 90°만큼 앞서거나(lead) 뒤서는(lag) 방식으로 상기 진폭 변조기(13) 또는 상기 위상 변조기(14)중 적어도 하나가 트리거될 수 있도록 상기 응답 회로(2)가 형성되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 회로.
  5. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 진폭 변조기(13)는 상기 2차 코일(7)과 병렬로 접속될 수 있는 저항으로 형성되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 회로.
  6. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 위상 변조기(14)는 상기 2차 코일(7)과 병렬로 접속될 수 있는 커패시터로 형성되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 회로.
  7. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 응답 회로가 부반송파 신호로 데이터 신호를 변조시키기 위한 적어도 하나의 중간 변조 장치(24, 25)를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 회로.
  8. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 응답 회로(2)가 교번 자장으로부터 부반송파 신호를 유도하기 위한 클록 유도 장치(23, 24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 회로.
  9. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 응답 회로(2)가 위상 시프트 장치(24)를 포함하며, 상기 위상 시프트 장치(24)는 서로 일정한 위상값 만큼 시프트된 적어도 하나의 제 1 부반송파 신호 및 적어도 하나의 제 2 부반송파 신호가 시스템 클록으로부터 발생될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 회로.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 위상 시프트 장치가 적어도 하나의 주파수 분할기(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 회로.
  11. 제 2항에 있어서, 상기 복조기(6)가 입력측에 대역 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 회로.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 대역 필터의 중심 주파수는 반송파 신호 및 부반송파 신호의 주파수의 합 또는 차와 동일한 것을 특징으로 하는 데이터 전송 회로.
  13. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 응답 회로 또는 상기 스테이션 중 적어도 하나가 디지털 신호 처리용 회로로 형성되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 회로.
  14. 2차 코일(7), 및 상기 2차 코일(7)의 전기적 특성에 영향을 주기 위한 진폭 변조기(13)를 포함하며, 상기 진폭 변조기(13)가 외부 교번 자장을 데이터 신호로 변조시킬 수 있도록 형성되는, 트랜스폰더(transponder) 또는 칩 카드에 사용하기 위한 응답 회로에 있어서, 상기 응답 회로(2)가 2차 코일(7)의 전기적 특성에 영향을 주기 위한 위상 변조기(14)를 포함하며, 상기 진폭 변조기(13) 또는 위상 변조기(14) 중 적어도 하나는 적어도 하나의 변조 신호에 의해 트리거될 수 있는 것을 특징으로 하는 응답 회로.
  15. 데이터 신호를 기초로 응답 회로(2)에 의해 발생된 변조 신호로 스테이션(1)의 외부 교번 자장을 변조시키기 위한 방법에 있어서,
    교번 자장의 변조는 진폭 변조 및 위상 변조에 의해 상기 변조된 교번 자장의 한쪽 측파대가 다른 측파대 보다 강하게 발생되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 삭제
  17. 제 15항에 있어서, 상기 위상 변조에 대한 상기 진폭 변조가 위상 시프트에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 위상 시프트가 90°인, 즉 90°만큼 앞서거나 뒤서는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제15항, 제17항 및 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진폭 변조는 진폭 변조 신호에 의해 트리거되는 진폭 변조기(13)에 의해 이루어지고, 상기 위상 변조는 위상 변조 신호에 의해 트리거되는 위상 변조기(14)에 의해 이루어지며, 상기 진폭 변조 신호 또는 상기 위상 변조 신호 중 적어도 하나는 각각 하나의 부반송파 신호로 데이터 신호를 변조함으로써 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 반송파 신호 또는 부반송파 신호가 교번 자장으로부터 주파수 분할에 의해 유도되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 19항에 있어서, 상기 부반송파 신호는 그들 사이에서 90°의 위상 시프트가 이루어지도록 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.
KR10-1999-7003275A 1996-10-15 1997-09-25 스테이션 및 응답 회로를 포함하는 데이터 전송 회로 KR100427107B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19642568A DE19642568A1 (de) 1996-10-15 1996-10-15 Datenübertragungsschaltung mit einer Station und mit einer Antwortschaltung
DE19642568.9 1996-10-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000049180A KR20000049180A (ko) 2000-07-25
KR100427107B1 true KR100427107B1 (ko) 2004-04-17

Family

ID=7808842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1999-7003275A KR100427107B1 (ko) 1996-10-15 1997-09-25 스테이션 및 응답 회로를 포함하는 데이터 전송 회로

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP0932944B1 (ko)
JP (1) JP2001502145A (ko)
KR (1) KR100427107B1 (ko)
CN (1) CN1254022C (ko)
AT (1) ATE214525T1 (ko)
BR (1) BR9712328A (ko)
DE (2) DE19642568A1 (ko)
ES (1) ES2174224T3 (ko)
RU (1) RU2214053C2 (ko)
UA (1) UA54455C2 (ko)
WO (1) WO1998017014A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2791493B1 (fr) * 1999-03-25 2001-06-08 Inside Technologies Circuit d'emission/reception de donnees par couplage inductif
JP3956799B2 (ja) * 2002-08-19 2007-08-08 ブラザー工業株式会社 通信システムの応答器
DE10346474B4 (de) * 2003-10-02 2014-07-10 Infineon Technologies Ag Sensorbauteil mit einem Sensorchip, Sensorstapel und Verfahren zum Prüfen einer biochemischen Probe
DE102007004814B4 (de) 2007-01-31 2013-06-06 Continental Automotive Gmbh Güteanpassung eines Empfangsschaltkreises
DE102008018829A1 (de) * 2008-04-15 2009-10-22 Knick Elektronische Messgeräte GmbH & Co. KG Induktive Übertragungsvorrichtung für elektrische Energie und Daten
CN102132501A (zh) * 2008-08-26 2011-07-20 高通股份有限公司 同时无线功率发射与近场通信
JP2016520448A (ja) * 2013-04-12 2016-07-14 カードラブ・アンパルトセルスカブＣａｒｄＬａｂ ＡｐＳ オフセット電磁場生成器を伴うカード
CN105264549B (zh) * 2013-04-12 2018-09-18 卡德赖博私人有限公司 卡、组件、组装卡的方法和输出信息的方法
CN111357185B (zh) * 2017-11-15 2023-09-29 西门子股份公司 用于多电平转换器的脉冲宽度调制控制

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3447560A1 (de) * 1984-12-21 1986-07-10 Angewandte Digital Elektronik Gmbh, 2051 Brunstorf Einrichtung zur beruehrungslosen signal- und energieuebertragung
ZA892468B (en) * 1988-04-11 1989-12-27 Uniscan Ltd Improvements in or relating to cutting elements foactuator and communication system r rotary drill bits
DE3912497A1 (de) * 1989-04-15 1990-10-18 Daimler Benz Ag Gleichzeitige energie- und datenrueckuebertragung ueber lose transformatorische kupplung
US5260701A (en) * 1990-01-19 1993-11-09 Societe Bertin & Cie Bidirectional inductive transmission of data with slave station supplied by the master

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000049180A (ko) 2000-07-25
ES2174224T3 (es) 2002-11-01
CN1233361A (zh) 1999-10-27
JP2001502145A (ja) 2001-02-13
EP0932944A1 (de) 1999-08-04
DE59706626D1 (de) 2002-04-18
DE19642568A1 (de) 1998-04-23
RU2214053C2 (ru) 2003-10-10
CN1254022C (zh) 2006-04-26
ATE214525T1 (de) 2002-03-15
WO1998017014A1 (de) 1998-04-23
UA54455C2 (uk) 2003-03-17
BR9712328A (pt) 1999-08-31
EP0932944B1 (de) 2002-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5889273A (en) Wireless communication data storing medium for receiving a plurality of carriers of proximate frequencies and a transmission/receiving method
US6650226B1 (en) Detection, by an electromagnetic transponder reader, of the distance separating it from a transponder
KR100427107B1 (ko) 스테이션 및 응답 회로를 포함하는 데이터 전송 회로
US6167094A (en) Data transmission circuit having a station and a response circuit
US20030227323A1 (en) Electromagnetic transponder reader
EP1047947B1 (en) Test device for testing a module for a data carrier intended for contactless communication
US5438289A (en) Comparator circuit
US5233353A (en) System for measuring the distance between two stations mobile with regard to one another
JP4198819B2 (ja) 無接点伝送システム用アンテナ共振回路装置
KR900008158B1 (ko) 단측파대변조기
EP0608961B1 (en) Detection system for detecting resonance effects of a label in a frequency-swept interrogation field by means of single sideband demodulation and method for carrying out such detection
EP0392647B1 (en) Current loop arrangements with FSK
US6859640B2 (en) Demodulation capacity of an electromagnetic transponder
US3983487A (en) FM-AM converter
JPH08172378A (ja) 非接触識別システム
US6415134B1 (en) Transponder communication station provided with a transmission coil configuration with two transmission coils
US6897719B2 (en) Demodulation circuit and demodulation method
JP3670454B2 (ja) 非接触ｉｃカードシステム
US7215239B2 (en) Non-contact smart card interrogator, wherein across a transmission line from an antenna to a receiver the signal modulation varies between amplitude modulation and phase modulation
WO1992014307A1 (en) Method of achieving a closed synchronization loop for two-way communication between a transponder and an interrogator, where different frequencies can be used for the communication between the interrogator and the transponder
GB2333665A (en) Transaction system
WO2008002137A1 (en) Transceiver device for responder signals
JPH0961517A (ja) 非接触識別コード読取装置
JP2005528055A (ja) セルフクロッキング信号の情報を評価する信号評価手段を備えた受動型データキャリア
JPH0677864A (ja) 非接触媒体および非接触媒体へ送信する信号の変調方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee