KR100587386B1 - RFID reader - Google Patents

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KR100587386B1
KR100587386B1 KR1020040070855A KR20040070855A KR100587386B1 KR 100587386 B1 KR100587386 B1 KR 100587386B1 KR 1020040070855 A KR1020040070855 A KR 1020040070855A KR 20040070855 A KR20040070855 A KR 20040070855A KR 100587386 B1 KR100587386 B1 KR 100587386B1
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    • Y02D70/42Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive coupling

Abstract

본 발명은 RFID 리더(reader)에서 주파수 송수신단의 구조를 개선하여 RFID 리더의 수신감도를 획기적으로 개선할 수 있도록 된 RFID 리더에 관한 것이다. The invention relates to an RFID reader to significantly improve the reception sensitivity of the RFID reader by improving the structure of the transmission and reception frequencies only in the RFID reader (reader). 본 발명에서 RFID 리더는 태그로 전송할 신호를 처리하는 송신수단(2, 3)과, 태그로부터 수신되는 신호를 처리하는 수신수단(5), 상기 송신수단과 수신수단을 안테나(6)와 적기적으로 결합시키기 위한 제1 결합수단(7), 상기 안테나로부터 수신되는 주파수신호를 저잡음 증폭하는 저잡음증폭수단(37), 상기 송신수단의 출력단에 결합되어 전송 신호의 신호레벨에 대응되는 소정 레벨의 전송 신호를 추출하는 제2 결합수단(31), 상기 제2 결합수단에 의해 분리된 전송 신호의 레벨을 변경 설정하기 위한 감쇄수단(331)과 상기 제2 결합수단에 의해 분리된 전송 신호의 위상을 변경 설정하기 위한 위상천이수단(332)을 구비하는 적어도 하나의 벡터 모듈레이터(33) 및 상기 벡터 모듈레이터의 출력 신호를 상기 수신수단에 결합시키는 제3 결합수단(35)을 포함하여 구성 In the present invention, the RFID reader transmitting means (2, 3) and receiving means (5), the antenna 6 and the enemy miracle the transmitting means and receiving means for processing signals received from the tag to process a signal transmitted by the tag a first coupling for coupling to the means 7, a low noise amplifying means (37) for low-noise amplifying the frequency signal received from the antenna, is coupled to the output terminal of the transmission means the transmission of a predetermined level corresponding to the signal level of the transmission signal extracting the second coupling means 31, the phase of said transmitted signal separated by the damping means 331 and the second engagement means for setting to change the level of the transmitted signal separated by the second coupling means to a signal It comprises a third engagement means 35 at least one of vector modulator 33 and the output signal of the vector modulator having a phase shift means (332) for changing settings for coupling the receiving means 것을 특징으로 한다. And that is characterized.
RFID, 저잡음증폭기, LNA, 감쇄기, 위상천이 RFID, a low noise amplifier, LNA, attenuator, the phase shift

Description

알에프아이디 리더{RFID reader} RFID reader RFID reader {}

도 1은 종래의 RFID 리더의 구성 예를 나타낸 블록구성도. Figure 1 is a block diagram showing an example configuration of a conventional RFID reader.

도 2는 종래의 RFID 리더의 다른 구성 예를 나타낸 블록구성도. Figure 2 is a block diagram showing another example of configuration of a conventional RFID reader FIG.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 RFID 리더의 구성을 나타낸 블록구성도. Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the RFID reader according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RFID 리더의 구성을 나타낸 블록구성도. Diagram 4 is a block diagram showing the configuration of the RFID reader according to another embodiment of the present invention.

*** 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명 *** *** Brief Description of the Related Art ***

1 : 신호처리부, 2: 송신부, 1: signal processing unit, 2: transmission unit,

3, 4 : 대역통과필터, 5 : 복조부, 3, 4: a band-pass filter, 5: demodulator,

6 : 안테나, 21, 31, 35, 36 : 라인 커플러, 6: antenna, 21, 31, 35, 36: line coupler,

33, 34 : 벡터 모듈레이터, 37 : 저잡음증폭기, 33, 34: Vector Modulator, 37: low-noise amplifier,

331, 341 : 감쇄기. 331, 341: attenuator.

본 발명은 RFID 시스템(Radio Frequency Identification System)에 관한 것으로, 특히 RFID 리더(reader)에서 주파수 송수신단의 구조를 개선하여 RFID 리더 의 수신감도를 획기적으로 개선할 수 있도록 된 RFID 리더에 관한 것이다. The invention relates to an RFID reader to be directed to a RFID system (Radio Frequency Identification System), in particular significantly improve the reception sensitivity of the RFID reader by improving the structure of the transmission and reception frequencies only in the RFID reader (reader).

현재, 지하철이나 버스 등과 같은 교통시스템에 RFID 시스템이 도입되어 사용되고 있다. Currently, it is used in the RFID system introduced in transportation systems such as subways and buses. 이 RFID 시스템은 RFID 리더와 태그(tag)라 칭하는 RF 트랜스폰더(Radio Frequency Transponder)를 포함하여 구성된다. Is RFID system comprising a RFID reader and the tag (tag) La called RF transponders (Radio Frequency Transponder). 여기서 태그는 교통카드와 같이 이용자가 휴대하게 되는 물품에 부착된다. The tag is attached to an article that the user is mobile, such as the transportation card. 이 RFID 시스템은 RFID 리더에서 소정의 RF 주파수를 송출하게 되고, 이러한 RF 주파수는 태그를 동작시키게 된다. The RFID system is to transmit the predetermined RF frequency from the RFID reader, such RF frequencies, thereby operating the tag. 그리고 태그는 RFID 리더에 대하여 자신의 고유 식별번호를 송출하게 되고, 이러한 식별번호는 RFID 리더에 수신되어 인식되게 된다. And the tag is transmitted to the own unique identification number for the RFID reader, such identification number is received by the RFID reader will be aware. RFID 시스템은 이와 같이 RFID 리더와 태그와의 데이터 송수신을 통해 이용자를 식별하고, 이용자에 대하여 이용요금을 징수하는 등의 다양한 서비스 처리를 실행하게 된다. RFID system will execute a variety of service processing, such as to identify the user via the data transmission and reception between the RFID reader and the tag in this way, and collect a charge for the user.

도 1은 종래의 RFID 리더의 구성예를 나타낸 구성도이다. 1 is a block diagram showing an example configuration of a conventional RFID reader. 도 1에서 RFID 리더는 태그(도시되지 않음)와의 송수신 데이터를 처리하는 신호처리부(1)를 구비하여 구성된다. RFID reader is constituted by a signal processor (1) for processing transmitted and received data between the tags (not shown) in FIG. 그리고, 이 신호처리부(1)는 송신부(2)와 대역통과필터(3)를 포함하는 데이터 송신파트와 대역통과필터(4)와 복조부(5)를 포함하는 데이터 수신파트를 통해 써큘레이터(7)에 결합되고, 이 써큘레이터(7)에는 안테나(6)가 결합된 구성으로 되어 있다. And, through the signal processing unit 1 includes a transmitter 2 and a band-pass filter 3, a data transmission part, and a band-pass filter the data receiving part containing 4 and the demodulator 5, which includes a circulator ( coupled to 7), a circulator (7) has a structure of the antenna 6 is coupled.

데이터 송신파트에서 송신부(2)는 태그로 송신할 데이터를 변조 및 증폭처리하고, 대역통과필터(2)는 송신부(2)로부터 출력되는 주파수신호 중 송신할 주파수 신호를 필터링하게 된다. Transmitting data from the transmission part (2) is processing and amplifying the modulated data to be transmitted with a tag, and a band-pass filter (2) is to filter the frequency signal to be transmitted from the frequency signal output from the transmission unit (2).

데이터 수신파트에서 대역통과필터(4)는 써큘레이터(4)를 통해 수신된 주파 수신호 중 태그로부터 전송되어 온 주파수신호를 필터링하게 되고, 복조부(5)는 대역통과필터(4)를 통해 수신된 주파수신호를 복조하여 본래의 신호를 복원하게 된다. In the data receiving part-band-pass filter 4 is to filter the frequency signal transmitted from among the frequency hand signals received through the circulator (4) tag, a demodulator (5) is received via a band pass filter (4) It demodulates the signal frequency will restore the original signal.

상기한 구성으로 된 RFID 리더는 신호처리부(1)에서 생성된 송신데이터는 송신부(2)에서 변조 및 증폭된 후 대역통과필터(3)와 써큘레이터(7)를 통해 안테나(6)에 결합되어 공중파전송망으로 송출되고, 안테나(6)를 통해 수신된 태그로부터의 RF 신호는 써큘레이터(7) 및 대역통과필터(4)를 통해 복조부(5)에 인가되어 복조된 후 신호처리부(1)로 인가되는 메카니즘을 통해 태그와 소정의 데이터를 송수신하게 된다. The RFID reader includes a transmission data generated by the signal processing unit 1 in the above-described configuration is coupled to the antenna 6 via the modulated and amplified after the band-pass filter 3 and the circulator (7) by the transmitter (2) signal processing after being delivered to the air transfer network, RF signal from the received tag via an antenna (6) is applied to the demodulator 5 through the circulator 7 and the band-pass filter 4, a demodulation (1) a is applied through the mechanisms which are sent and received the tag and the predetermined data.

한편, 도 2는 종래의 RFID 리더의 다른 구성예를 나타낸 것이다. On the other hand, Figure 2 shows another example of configuration of a conventional RFID reader. 도 2에서 상술한 도 1과 실질적으로 동일한 부분에는 동일한 참조번호가 부가되어 있다. Also has the same reference number is added to the same portions as Fig. 1 and 2 in a substantially.

도 1에 있어서는 송신부(2)와 대역통과필터(3)로 구성되는 데이터 송신파트와 대역통과필터(4)와 복조부(5)로 구성되는 데이터 수신파트가 써큘레이터(7)를 통해 안테나(6)와 결합된 구성으로 되어 있는데 대하여, 도 2에 있어서는 데이터 송신파트와 수신파트가 라인 커플러(21)를 통해 안테나(6)와 결합된 구성으로 되어 있다. In Figure 1 the antenna via the transmission section 2 and the band pass data transmission part, and a band-pass filter consisting of a filter (3) 4 and the demodulator 5, the data receiving part the circulator (7) consisting of ( 6) and there is relative to the combined structure, it may be no data transmission part and the receiving part is configured as a coupling to the antenna 6 through the line coupler (21) in Fig. 또한 도 2에서 저항(R1)은 임피던스 매칭을 위한 것이다. In addition, the resistance (R1) in Figure 2 are for impedance matching.

도 2의 구성에서는 송신파트에서 대역통과 필터(3)를 통해 출력되는 송출 데이터는 직접적으로 안테나(6)로 인가되어 공중파 전송망으로 송출된다. In a configuration of the second transmission data to be output through the band-pass filter 3 from the transmitting part is applied directly to the antenna 6 is transmitted as over-the-air transmission network. 그리고, 안테나(6)를 통해 수신되는 태그로부터의 RF 신호는 라인 커플러(21)의 유도선로를 통해 유도되어 수신파트의 대역통과필터(4)로 인가되게 된다. And, RF signal from the tag is received via an antenna (6) is guided through the guide rail line of the coupler 21 it is to be applied to a band pass filter 4 of the receiving part.

그런데, 상술한 도 1 및 도 2에 나타낸 종래의 RFID 리더에 있어서는 다음과 같은 문제가 있게 된다. By the way, the above-described in the conventional RFID reader shown in Fig. 1 and 2 it is possible that the following problems.

공중파 전송망을 이용하는 RF 송수신 시스템의 경우에는 수신된 RF 신호의 수신감도를 높이기 위하여 통상적으로 수신단에 저잡음증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)를 채용하게 된다. In the case of RF transmission and reception system using a sky wave transmission network it has a low-noise amplifier in a conventional receiver in order to increase the reception sensitivity of the received RF signal: is adopted (LNA Low Noise Amplifier). 그런데 상술한 RFID 리더에 있어서는 RF 신호 수신단에 저잡음증폭기를 채용할 수 없다는 문제가 있다. However, it is in the above-described RFID reader that may be employed a low-noise amplifier in the receiver RF signal problem.

즉, 상술한 종래의 RFID 리더에 있어서는 송수신 파트가 써큘레이터(7) 또는 라인 커플러(21)를 통해 안테나(6)와 결합되는데, 이때 송신파트로부터 출력되는 RF 신호는 써큘레이터(7) 또는 라인 커플러(21)를 통해 수신 파트로 유입되게 된다. That is, is coupled to the antenna (6) In transmitting and receiving part in the conventional RFID reader described above through the circulator (7) or a line coupler (21), wherein the RF signal output from the transmission part circulator (7) or line It is to be introduced into the receiving part through the coupler 21. 본 발명자가 실험한 바에 의하면, 수신파트로 유입되는 송신 신호는 크게 2가지 종류로 구분된다. According bar, the inventors experiments, the transmitted signal from entering the receiving part is divided into two types. 하나는 써큘레이터(7)의 불완전한 아이솔레이션(Isolation)과 커플러(21)의 디렉디비티(Directivity)에 의해 송신파트로부터 출력되는 RF 신호가 써큘레이터(7)나 커플러(21)를 통해 수신파트로 바로 유입되는 것이고, 나머지 하나는 써큘레이터(7) 또는 커플러(21)와 안테나(6)간의 불완전한 임피던스 매칭에 의해 안테나(6)로부터 반사되어 돌아오는 송신신호가 써큘레이터(7) 또는 커플러(21)를 통해 수신파트로 유입되는 것이다. One of the receiving part via a circulator 7 and the coupler 21. RF signal output from the transmission part by the directional DB tea (Directivity) of an incomplete isolation (Isolation) and the coupler (21) of the circulator (7) will be immediately introduced, and one circulator (7) or the transmission signal from being reflected back from the antenna 6 by imperfect impedance matching between the coupler 21 and the antenna 6 circulator (7) or the coupler (21 ) to be introduced into the receiving part through.

일반적으로 RFID 시스템에 있어서 태그는 매우 낮은 전력으로 동작하게 되므로, 안테나(6)를 통해 수신되는 태그로부터의 RF 신호의 레벨은 매우 낮게 된다. Generally, in the RFID system, tags are to operate at very low power level of an RF signal from the tag is received via an antenna 6 is very low. 그리고 이로 인하여 써큘레이터(7)나 커플러(21)로부터 수신파트로 유입되는 송신신호의 레벨은 무시할 수 없는 크기를 갖게 된다. Due to this circulator and the level of the transmission signal from entering the receiving part 7 and the coupler 21 is has a size not negligible. 따라서 태그로부터 수신되는 RF 신호를 증폭하기 위한 저잡음증폭기를 수신단에 채용하게 되면 상기와 같이 누설 유입되는 송신신호에 의해 저잡음증폭기가 포화되게 되므로, 현실적으로 저잡음증폭기를 채용할 수 없게 된다. Therefore, when the low-noise amplifier for amplifying the RF signal received from the tag employed in the receiver, because by the transmitting signal which leaks flows, such as the low noise amplifier to be saturated, it is impossible to employ a low-noise amplifier in reality.

RF 송수신 시스템에 있어서 저잡음증폭기는 수신단의 전체 잡음지수를 결정하는 중요한 요소로서, 수신감도에 결정적인 영향을 미친다. In the RF system for transmitting and receiving low-noise amplifier is a major factor in determining the overall noise figure of the receiver, it has a decisive influence on the receiving sensitivity. 상술한 종래의 RFID 리더에서는 저잡음증폭기를 채용할 수 없기 때문에 RFID 리더의 수신감도가 매우 낮게 설정된다. In the foregoing conventional RFID reader because it is not possible to employ a low noise amplifier receiving sensitivity of the RFID reader is set very low. 그리고, 이는 결국 RFID 리더와 태그와의 통신거리를 크게 제한하는 요인으로서 작용하게 된다. And, which acts as a factor that ultimately greatly limiting the communication distance to the RFID reader and the tag.

즉, 종래의 RFID 리더는 그 수신감도가 매우 낮게 설정되므로 RFID 리더에서의 태그 인식률이 낮아짐은 물론, 태그를 RFID 리더에 매우 근접시킨 상태에서만 이용할 수 있다는 문제가 있다. That is, the conventional RFID reader has a problem that the reception sensitivity is set too low, so this tag recognition rate by the RFID reader becomes lower as well, be used only in a state in which close proximity to the RFID tag reader.

이에, 본 발명은 상술한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, RFID 리더의 수신감도를 획기적으로 제고할 수 있도록 된 RFID 리더를 제공함에 그 목적이 있다. Therefore, an object of the present invention is to provide an RFID reader to significantly improve the reception sensitivity of as having been created in view of the above circumstances, the RFID reader.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 RFID 리더는 태그로 전송할 신호를 처리하는 송신수단과, 태그로부터 수신되는 신호를 처리하는 수신수단, 상기 송신수단과 수신수단을 안테나와 적기적으로 결합시키기 위한 제1 결합수단, 상기 안테나로부터 수신되는 주파수신호를 저잡음 증폭하는 저잡음증폭수단, 상기 송신수단의 출력단에 결합되어 전송 신호의 신호레벨에 대응되는 소정 레벨의 전송 신호 를 추출하는 제2 결합수단, 상기 제2 결합수단에 의해 분리된 전송 신호의 레벨을 변경 설정하기 위한 감쇄수단과 상기 제2 결합수단에 의해 분리된 전송 신호의 위상을 변경 설정하기 위한 위상천이수단을 구비하는 적어도 하나의 벡터 모듈레이터 및 상기 벡터 모듈레이터의 출력 신호를 상기 수신수단에 결합시키는 제3 결합수단을 포함하여 구성 RFID reader according to the present invention for achieving the above object is for coupling the transmitting means and receiving means, said transmitting means and receiving means for processing signals received from the tag to process a signal transmitted by the tag to the antenna and the enemy miracle first combining means, second combining means for low-noise amplifying means for low-noise amplifying the frequency signal received from the antenna, is coupled to the output terminal of the transmission means extracts a transmission signal of a predetermined level corresponding to the signal level of the transmission signal, wherein At least one of the vector modulator provided with a damping means and the second phase shift means for establishing to change the phase of the transmitted signal separated by the coupling means for establishing to change the level of the transmitted signal separated by the second coupling means, and comprising: a third coupling means for coupling the output signal of the vector modulator in the receiving means 된 것을 특징으로 한다. Characterized in that a.

또한, 상기 제1 결합수단은 써큘레이터인 것을 특징으로 한다. In addition, the first coupling means is characterized in that the circulator.

또한, 상기 제1 결합수단은 라인 커플러인 것을 특징으로 한다. In addition, the first coupling means is characterized in that the line coupler.

또한, 상기 제3 결합수단은 안테나와 저잡음증폭수단의 사이에 결합되는 것을 특징으로 한다. Further, the third coupling means may be coupled between the antenna and the low noise amplifying means.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다. A description will be given of an embodiment according to the present invention below, with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 RFID 리더의 구성을 나타낸 블록구성도로서, 이는 종래의 것인 도 1에 대응되는 것이다. 3 is a block diagram showing the configuration of the RFID reader according to an embodiment of the present invention, which is corresponding to the conventional one of FIG. 또한 도 3에서 도 1과 실질적으로 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다. In addition, the same components as in Fig. 3 and Fig. 1 are designated by substantially the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

도 3에 있어서, 송신부(2)와 대역통과필터(3)를 구비하는 송신파트의 출력단에 라인 커플러(31)가 결합된다. 3, a line coupler 31 is coupled to the output terminal of the transmitting part having a transmitter (2) and a band-pass filter (3). 이 라인 커플러(31)는 송신파트의 출력 선로에 인접하게 배치된 선로(이하 유도 선로라 칭한다)를 구비한다. The line coupler 31 is provided with a line (hereinafter referred to as induction lines) disposed adjacent to the output line of the transmission part. 이 유도 선로는 일단이 분배기(32)의 입력단에 결합됨과 더불어, 다른 단은 임피던스 매칭을 위한 저항(R2)을 통해서 접지된다. The induction line is one, with as soon coupled to the input of the divider 32, the other end is grounded through a resistor (R2) for impedance matching. 상기 라인 커플러(41)는 출력 선로를 통해 출력되는 RF 신호의 크기에 비례하는 소정 레벨의 유도 신호를 분배기(32)의 입력단에 결합시키게 된다. The line coupler 41, thereby combining the derived signal with a predetermined level which is proportional to the magnitude of the RF signal outputted through the output line to the input of the splitter 32. The

상기 분배기(32)는 이 라인 커플러(41)로부터 입력되는 유도 신호를 예컨대 50:50으로 분배하여 이를 각각 제1 및 제2 벡터 모듈레이터(33, 34)의 입력단에 결합시킨다. The dispenser 32 is coupled to an input of each of them by the inductive signal received from the line coupler 41, for example, distributed to 50: 50 first and second vector modulator (33, 34). 상기 제1 및 제2 벡터 모듈레이터(33, 34)는 각각 분배기(32)로부터 입력되는 신호 레벨을 감쇄시키기 위한 감쇄기(331, 341)와 그 신호의 위상을 천이하기 위한 위상천이기(332, 342)를 구비하여 구성된다. Said first and second vector modulator (33, 34) is (332, 342 phase shifter for shifting the phase with the signal attenuator (331, 341) for attenuating the level of the signal inputted from each dispenser 32 ) described below, a.

상기 제1 및 제2 벡터 모듈레이터(33, 34)는 써큘레이터(7)를 통해 유입되는 누설 송신 신호와 크기가 같으면서 역위상을 갖는 신호를 생성하기 위한 것이다. It said first and second vector modulator (33, 34) for generating the transmission signal and the leakage signal level is gateumyeonseo having an opposite phase flowing through the circulator (7). 상술한 바와 같이 써큘레이터(7)를 통해 유입되는 누설 신호는 송신파트로부터 써큘레이터(7)를 통해 수신파트로 유입되는 제1 누설 신호와, 안테나(6)에서 반사되어 써큘레이터(7)를 통해 수신파트로 유입되는 제2 누설 신호의 2가지가 있다. Leakage signal flowing through the circulator (7) as described above is reflected by the circulator and the first leakage signal to be introduced into the receiving part through 7, the antenna 6 from the transmission part to the circulator (7) through there are two of the second leakage signal flowing into the receiving part. 상기 제1 및 제2 벡터 모듈레이터(33, 34)는 송신파트로부터 출력되는 신호의 이득 및 위상을 변화시켜 상기 제1 및 제2 누설신호와 크기가 같으면서 역위상을 갖는 누설 제거신호를 생성하기 위한 것이다. Said first and second vector modulator (33, 34) for generating a leakage cancellation signals having the first and second leakage signal and the gateumyeonseo reverse phase size by changing the gain and phase of the signal output from the transmission part will be.

상기 제1 및 제2 벡터 모듈레이터(33, 34)의 출력은 각각 라인 커플러(35, 36)의 입력으로 결합된다. The first and the output of the second vector modulator (33, 34) is coupled to the input of the respective line coupler (35, 36). 상기 라인 커플러(35, 36)는 상술한 라인 커플러(31)와 실질적으로 동일한 것이다. The line coupler 35, 36 is substantially the same as the above-described line coupler (31). 상기 라인 커플러(35, 36)는 수신파트와 결합되어 태그로부터의 수신신호에 상기 제1 및 제2 벡터 모듈레이터(33, 34)의 출력신호를 결합시킨다. The line coupler (35, 36) is engaged with the receiving part combines the output signals of the first and second vector modulator (33, 34) for receiving signals from the tags. 여기서 라인 커플러(35, 36)에 결합되어 있는 저항(R3, R4)은 임피던스 매칭을 위한 것이다. The resistance (R3, R4) that is coupled to line couplers 35 and 36 are for impedance matching.

특히, 상기 복조부(5)의 전단에는 수신신호를 증폭하기 위한 저잡음증폭기 (37)가 구비된다. In particular, the front end of the demodulator (5) is provided with a low noise amplifier 37 for amplifying a received signal. 이는 상술한 바와 같이 태그로부터 전송되어 오는 수신신호를 증폭하여 복조부(5)로 인가함으로써 본 RFID 리더의 수신감도를 대폭적으로 향상시키기 위한 것이다. This is intended to amplify the received signal transmitted from the tag as described above to greatly improve the reception sensitivity of the RFID reader by applying to the demodulator (5).

이어, 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 설명한다. The following describes the operation of the device with the above arrangement.

종래의 구성과 마찬가지로, 신호처리부(1)로부터 출력되는 송출 데이터는 송신부(2)와 대역통과필터(3)를 구비하는 송신파트와 써큘레이터(7)를 통해 안테나(6)에 결합된다. Like the conventional arrangement, transmission data outputted from the signal processing unit 1 is coupled to the antenna 6 via the transmission part and the circulator (7) having a transmitter (2) and a band-pass filter (3). 한편, 안테나(6)를 통해 수신되는 태그로부터의 수신 신호는 써큘레이터(7)를 통해 대역통과필터(4)로 입력되어 필터링된 후, 저잡음증폭기(37)에서 증폭되어 복조부(5)로 입력되게 된다. On the other hand, a received signal circulator 7, a band-pass filter 4 is input to a post-filtered, the low noise amplifier 37, the demodulator 5, amplified by the via from the tag is received via an antenna 6 It is inputted.

송신 파트로부터의 송신신호가 써큘레이터(7)와 안테나(6)를 통해 송출될 때, 상술한 바와 같이 써큘레이터(7)의 불완전한 아이솔레이션(Isolation)에 의한 제1 누설신호와 써큘레이터(7)와 안테나(7)간의 불완전한 임피던스 매칭에 의한 제2 누설 신호가 써큘레이터(7)를 통해 대역통과필터(4)측으로 유입되게 된다. The transmission signal from the transmitting part circulator 7 and when the transmission via the antenna 6, a first leakage signal and a circulator (7) due to incomplete isolation (Isolation) of the circulator (7), as described above and a second leakage signal due to imperfect impedance matching between the antenna (7) is to be introduced toward the band-pass filter 4 through the circulator (7). 이때 송신파트로부터 송출되는 전송 신호(A)가 수학식 1과 같이 표시된다고 할 때, At this time, the transmission signal (A) transmitted from the transmitting part to that shown as equation (1),

Figure 112004040271620-pat00001

단, A1은 신호의 크기, ω는 각속도, t는 시간 However, A1 is the signal, ω is angular velocity, t is time

제1 누설 신호(B) 및 제2 누설 신호(C)는 다음의 수학식 2와 같이 표시된다. First leakage signal (B) and a second leakage signal (C) is expressed as the following equation (2).

Figure 112004040271620-pat00002

Figure 112004040271620-pat00003

단, B1, C1은 신호의 크기, φ 1 , φ 2 는 위상각 However, B1, C1 is the signal, φ 1, φ 2 is the phase angle

즉, 제1 및 제2 누설신호(B, C)는 본래의 전송 신호(A)에 비하여 그 신호크기 및 위상이 변화된 신호가 된다. That is, that the signal amplitude and phase compared with the first and second leak signals (B, C) is the original transmitted signal (A) is a changed signal.

한편, 송신파트의 대역통과필터(3)로부터 써큘레이터(7)측으로 전송 신호가 송출되면, 상기 RF 신호에 대응하는 레벨을 갖는 신호가 커플러(31)에서 유도되어 분배기(32)를 통해 제1 및 제2 벡터 모듈레이터(33, 34)로 입력된다. On the other hand, from the bandpass filter 3 of a transmission part circulator (7) when the side of the transmission signal is transmitted, the signal having a level corresponding to the RF signal coupler 31 first through a distributor (32) is guided in the first and is input to the second vector modulator (33, 34). 제1 및 제2 벡터 모듈레이터(33, 34)는 각각 상기 제1 및 제2 누설신호를 상쇄시키기 위한 제1 및 제2 누설 제거신호를 생성하게 된다. First and second vector modulator (33, 34) is respectively generating the first and the removed first and second leakage for two offset the leakage signal signal.

제1 벡터 모듈레이터(33)에 분배기(32)를 통해 전송 신호가 입력되면, 이 입력신호는 감쇄기(331)에 의해 그 신호의 크기가 감쇄되고, 위상천이기(332)에 의해 신호 위상이 변동되게 된다. No. When the transmission signal through the splitter 32 to the first vector modulator (33) input, the input signal is attenuated the magnitude of that signal by the attenuator 331, the signal phase is changed due to the phase shifter 332 It is presented. 도 3에서 수신파트의 대역통과필터(4)를 통해 입력되는 제1 누설 신호(B)가 수학식 2와 같이 표시된다고 할 때, 상기 감쇄기(331)는 분배기(32)로부터 입력되어 커플러(35)를 통해 저잡음증폭기(37)의 입력측에 결합되는 유도 신호, 즉 제1 누설 제거신호의 크기가 "B1"이 되도록 그 감쇄이득이 설정된다. When also the first leakage signal (B) input from the band pass filter 4 of the receiving part 3 to that shown by Equation 2, the attenuator 331 is input from the divider 32, the coupler (35 ) is the attenuation that the gain setting the magnitude of the induced signal, that is, the first leakage cancellation signal being coupled to the input side of the low-noise amplifier (37) so that the "B1" through. 또한 위상천이기(332)는 분배기(32)로부터 입력되어 커플러(35)를 통해 저잡음증폭기(37)의 입력측에 결합되는 제1 누설 제거신호의 위상이 제1 누설 신호(B)의 위상과 180도의 차이를 갖도록 입력신호를 위상천이하게 된다. The phase shifter 332 phase and 180 of the first phase is the first leakage signal (B) for removing the signal leakage is coupled to the input side of the low-noise amplifier 37 is input from the splitter 32 through the coupler 35, so as to have a degree difference is an input signal to the phase shift.

수학식 3은 수신파트의 대역통과필터(4)를 통해 유입되는 제1 누설 신호(B) 가 수학식 2와 같이 표시되는 경우, 제1 벡터 모듈레이터(33)로부터 라인 커플러(35)를 통해 저잡음증폭기(37)의 입력측으로 결합되는 제1 누설 제거신호(B')를 나타낸 것이다. Equation (3) is received, if the first leakage signal (B) to be introduced through the band pass filter 4 of the part is displayed as shown in Equation 2, a low noise by a first vector modulator line coupler (35) from (33) It illustrates a first leakage removed is coupled to the input side of the amplifier 37, the signal (B ').

Figure 112004040271620-pat00004

또한, 제2 벡터 모듈레이터(34)에 분배기(32)를 통해 전송 신호가 입력되면, 상술한 제1 벡터 모듈레이터(33)에서와 마찬가지로 이 입력신호는 감쇄기(341)에 의해 그 신호의 크기가 감쇄되고, 위상천이기(342)에 의해 신호 위상이 변동되게 된다. In addition, the second vector when the transmission signal through the splitter 32, the input to the modulator 34, the input signal is attenuated the magnitude of that signal by the attenuator 341. As in the aforementioned first vector modulator (33) and, is the signal phase to be changed due to the phase shifter 342. 도 3에서 수신파트의 대역통과필터(4)를 통해 입력되는 제2 누설 신호(C)가 수학식 2와 같이 표시된다고 할 때, 상기 감쇄기(341)는 분배기(32)로부터 입력되어 커플러(35)를 통해 저잡음증폭기(37)의 입력측에 결합되는 유도 신호, 즉 제2 누설 제거신호의 크기가 "C1"이 되도록 그 감쇄이득이 설정된다. When also the second leakage signal (C) input from the band pass filter 4 of the receiving part 3 to that shown by Equation 2, the attenuator 341 is input from the divider 32, the coupler (35 ) is the attenuation that the gain setting the magnitude of the induced signals, i.e., the second leakage cancellation signal being coupled to the input side of the low-noise amplifier (37) so that the "C1" through. 또한 위상천이기(342)는 분배기(32)로부터 입력되어 커플러(35)를 통해 저잡음증폭기(37)의 입력측에 결합되는 제2 누설 제거신호의 위상이 제2 누설 신호(C)의 위상과 180도의 차이를 갖도록 입력신호를 위상천이하게 된다. The phase shifter 342 phase and 180 of the second phase of the second leakage signal (C) of removing leakage signal coupled to the input side of the low-noise amplifier 37 is input from the splitter 32 through the coupler 35, so as to have a degree difference is an input signal to the phase shift.

수학식 4는 수신파트의 대역통과필터(4)를 통해 유입되는 제2 누설 신호(C)가 수학식 2와 같이 표시되는 경우, 제2 벡터 모듈레이터(34)로부터 라인 커플러(35)를 통해 저잡음증폭기(37)의 입력측으로 결합되는 제2 누설 제거신호(C')를 나타낸 것이다. Equation (4) is a low-noise through the bandpass filter 4, the second leakage signal (C) is the case represented as shown in Equation 2, the second line from the vector modulator 34, a coupler 35 is introduced through the receiving part It illustrates a second leakage removed is coupled to the input side of the amplifier 37, the signal (C ').

Figure 112004040271620-pat00005

안테나(6)를 통해 태그로부터 송신되어 온 RF 신호가 수신되면, 이 신호는 써큘레이터(7)와 대역통과필터(4)를 통해 입력되어 저잡음증폭기(37)측으로 공급된다. Once through the antenna 6 is transmitted from the tag on the RF signal is received, the signal is input through circulator 7 and the band-pass filter 4 is supplied to the side of a low noise amplifier (37). 그리고, 상기 수신신호와 더불어 상술한 제1 및 제2 누설신호(B, C)가 대역통과필터(4)를 통해 유입되어 저잡음증폭기(37)측으로 공급된다. Then, the first and second leak signals (B, C) described above, with the received signal is introduced via the band-pass filter 4 is supplied to the side of a low noise amplifier (37). 따라서 상기 대역통과필터(4)를 통해 입력되는 신호는 태그로부터의 전송신호를 Tag라 할 때, 다음의 수학식 5와 같이 표시된다. Therefore, the signal input through the band-pass filter 4 when the LA Tag a transmitted signal from the tag, is represented as the following equation (5) of.

Figure 112004040271620-pat00006

또한, 상술한 바와 같이 제1 및 제2 벡터 모듈레이터(33, 34)로부터 라인 커플러(35, 36)를 통해 수학식 3 및 수학식 4와 같은 신호가 결합되므로 저잡음증폭기(37)의 입력단에 결합되는 전체적인 신호는 다음의 수학식 6과 같이 표시된다. Also, coupled to the input terminals of the first and second vector modulator (33, 34), a low noise amplifier 37 because the signal is coupled, such as equations (3) and (4) via a line coupler (35, 36) from the, as described above the overall signal is expressed as shown in equation 6.

Figure 112004040271620-pat00007

그리고 상기 수학식 6에서 And in the formula (6)

Figure 112004040271620-pat00008
It is
Figure 112004040271620-pat00009
와 동일하므로, 상기 수학식 6을 정리하면 태그로부터의 수신신호(Tag)만이 남게 된다. With the same, In summary Equation (6), leaving only the received signal (Tag) from the tag. 즉, 써큘레이터(7)를 통해 유입되는 제1 및 제2 누설 신호(B, C)가 라인 커플러(35, 36)를 통해 결합되는 제1 및 제2 누설 제거신호(B', C')와 상쇄제거되어 저잡음증폭기(37)에는 실질적으로 태그로부터 전송되어 온 신호만이 입력되게 된다. That is, the first and second leak signals (B, C) are line couplers 35 and 36, the first and second leakage cancellation signal (B ', C') coupled through flowing through circulator 7 and offset is removed, only signals transmitted from substantially the tag has a low-noise amplifier 37 is inputted.

즉, 상술한 실시예에 있어서는 RFID 리더의 송신파트로부터 써큘레이터(7)를 통해 수신파트로 유입되는 누설 신호가 효과적으로 제거되게 되므로 RFID 리더의 수신단에 저잡음증폭기(37)를 채용할 수 있게 된다. In other words, since the leakage signal flowing into the receiving part via a circulator (7) from the transmitting part of the RFID reader in the above embodiment to be effectively removed it is possible to employ a low-noise amplifier 37 to the reception terminal of the RFID reader. 따라서 상술한 실시예에 의하면 저잡음증폭기의 채용에 의해 RFID 리더의 수신감도를 대폭적으로 향상시킬 수 있게 된다. Therefore, in accordance with the above-described embodiment it is possible to greatly improve the reception sensitivity of the RFID reader by the adoption of a low-noise amplifier.

한편, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RFID 리더의 구성을 나타낸 블록구성도로서, 이는 도 2에 나타낸 종래의 RFID 리더에 본 발명을 적용한 경우를 나타낸 것이다. On the other hand, Figure 4 is a block diagram showing the configuration of the RFID reader according to another embodiment of the present invention, which also shows the case of applying the present invention to the conventional RFID reader shown in Fig. 또한 도 4에서 상술한 도 2 및 도 3과 실질적으로 동일한 부분에는 동일한 참조번호가 부가되어 있다. In addition, there are added the same reference number is the same part as the above-described Figures 2 and 3 and substantially in FIG.

도 4에 나타낸 RFID 리더는 도 2와 마찬가지로, 송신부(2)와 대역통과필터(3)를 구비하는 송신파트의 출력단에 안테나(6)가 결합되고, 이 송신파트와 안테나(6)간의 신호 선로에 라인 커플러(21)를 통해 복조부(5)와 대역통과필터(4)를 구비하는 수신파트가 결합되어 구성된다. As in Fig. 4 RFID reader 2 in Fig., The transmitter (2) and is the antenna 6 coupled to the output end of the transmission part comprising a bandpass filter 3, the signal line between the transmission part and the antenna 6 It is configured to receive the combined part including a demodulator 5 and the band-pass filter 4 through a line coupler (21).

그리고, 상기 송신파트의 대역통과필터(3)와 라인 커플러(21)의 사이에 송신파트로부터 출력되는 전송 신호를 유도하여 입력하기 위한 라인 커플러(31)가 결합되고, 이 라인 커플러(31)로부터 입력되는 유도신호는 분배기(32)를 통해 제1 및 제2 벡터 모듈레이터(33, 34)로 입력된다. In addition, from the band pass filter 3 and the line that the line coupler (31) for inputting to derive the transmission signal output from the transmission part between the coupler 21 is engaged, the line coupler (31) of the transmission part which input-signal is input to the first and second vector modulator (33, 34) via a distributor (32). 이 제1 및 제2 벡터 모듈레이터(33, 34)는 도 3에서 설명한 바와 마찬가지로, 송신파트로부터 라인 커플러(21)를 통해 직 접적으로 수신파트로 유입되는 제1 누설 신호와, 안테나(6)에서 반사되어 수신파트로 입력되는 제2 누설 신호를 상쇄시켜 제거하기 위한 제1 및 제2 누설 제거신호를 생성하기 위한 것이다. A first and a second vector modulator (33, 34) is similar to the aforementioned Fig. 3, and the first leakage signal to be introduced into the receiving part, directly indirectly through a line coupler (21) from the transmission part, the antenna (6) It is reflected by offsetting the second leakage signal input to the receiving part for generating a first and a second leakage signal removal for removing.

이어, 상기 제1 및 제2 벡터 모듈레이터(33, 34)로부터 출력되는 제1 및 제2 누설 제거신호는 라인 커플러(35, 36)를 통해 수신파트에 결합되고, 특히 수신파트에는 태그로부터 전송되어 오는 수신신호를 증폭하기 위한 저잡음증폭기(37)가 구비된다. Then, the first and second vector modulator removing the first and second leakage output from the (33,34) signal is coupled to the receiving part through a line coupler (35, 36), in particular the receiving part has been transmitted from the tag the low noise amplifier 37 for amplifying the received signal coming is provided.

도 4에 나타낸 실시예는 송신파트로부터 출력되는 송신신호를 이용하여 수신파트로 유입되는 송신신호의 누설 신호를 제거하도록 한 것으로서, 이는 도 3에서 설명한 실시예와 실질적으로 동일하므로 그 구체적인 동작설명은 생략한다. As a to FIG embodiment shown in Figure 4 for example, removes the leakage signal of a transmission signal from entering the receiving part by using a transmission signal output from the transmission part, which is identical to the embodiment is substantially as described in Figure 3. The detailed operation description is omitted.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였다. Described an embodiment of the present invention was over. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다. However, the present invention can be carried out by various modifications within the scope not departing from the technical gist of the present invention is not limited to the embodiments described above.

예를 들어, 상술한 실시예에 있어서는 수신단의 대역통과필터(4)와 저잡음증폭기(37)의 사이에 제1 및 제2 누설 제거신호를 입력하기 위한 라인 커플러(35, 36)를 결합시킨 경우에 대하여 설명하였다. For example, if the combination of the band-pass filter to the first and second line coupler for inputting the leak cancellation signal (35, 36) between the 4 and the low-noise amplifier 37 of the In the receiving end to the above-described embodiment a it has been described. 그러나 여기서 상기 라인 커플러(35, 36)의 위치는 특정한 장소에 한정되지 않고, 단지 저잡음증폭기(37)의 전단에만 설치하면 될 것이다. However, where the position of the line coupler (35, 36) is not limited to a particular place, will only be installed when the front end of the low-noise amplifier 37 only.

또한, 상술한 실시예에 있어서는 송신파트 및 수신파트를 써큘레이터(7)나 라인 커플러(21)를 통해 결합시키는 종래의 구성에 대하여 본원 발명은 적용한 경 우를 설명하였다. Further, it described the case the present invention with respect to the conventional configuration is applied to combine the transmission part and the receiving part in the above embodiment through circulator 7 and the line coupler (21). 그러나 본 발명은 송신파트와 수신파트를 결합시키는 방식과 무관하게 적용하여 실시할 수 있다. However, the present invention can be carried out by applying, regardless of the manner of combining the transmitting part and the receiving part.

또한, 상술한 실시예에 있어서는 송신파트로부터 출력되는 송신 신호를 라인 커플러(31)를 통해 분배기(32)로 결합시키고, 제1 및 제2 벡터 모듈레이터(33, 34)로부터 출력되는 제1 및 제2 누설 제거신호를 라인 커플러(35, 36)를 통해 저잡음증폭기(37)의 입력단에 결합시키는 것으로 설명하였다. In addition, the first and the output from and coupled to the transmission signal output from the transmission part in the above embodiment a divider 32 through a line coupler 31, a first and a second vector modulator (33, 34) a second leakage signal removal via line couplers 35 and 36 were described as being for coupling to an input of a low noise amplifier (37). 그러나, 여기서 상기 분배기의 결합수단과 제1 및 제2 벡터 모듈레이터(33, 34)의 결합수단은 특정한 방식에 한정되지 않고 기존의 다양한 결합수단을 적용하여 실시할 수 있다. However, where the coupling means of the coupling means and the first and second vector modulator (33, 34) of the distributor is not limited to a particular method it can be carried out by applying the conventional various coupling means.

또한, 상술한 실시예에 있어서 누설 제거신호를 생성하기 위한 벡터 모듈레이터의 갯수는 특정한 수효에 한정되지 않는다. In addition, the number of the vector modulator for generating a leakage signal removal in the above-described embodiments are not limited to the specific number specified. 이는 수신파트로 유입되는 누설 신호의 종류 및 수효에 따라 적절하게 구비하여 실시할 수 있다. This can be performed by appropriately provided according to the type and number of the leakage signal flowing into the receiving part.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 송신파트로부터 수신파트로 유입되는 누설 신호를 효과적으로 제거함으로써 RFID 리더의 수신단에 저잡음증폭기를 채용할 수 있게 된다. Or more, according to the present invention as described above, it is possible to employ a low-noise amplifier in the receiver of the RFID reader by removing the leakage signal flowing into the receiving part from a transmitting part effectively. 일반적으로 수신단에 저잡음증폭기를 채용하게 되면, RFID 리더의 수신감도를 획기적으로 제고함으로써 RFID 리더와 태그와의 데이터 송수신 거리를 증가시킬 수 있게 된다. When generally employed for low-noise amplifier in the receiver, it is possible to increase the data transmission and reception distance between the RFID reader and tag by dramatically improving the reception sensitivity of the RFID reader. 또한, RFID 리더와 태그간의 송수신 거리를 기존과 동일하게 설정하는 경우에는 RFID 리더의 전력소비를 줄일 수 있게 된다. In addition, when set equal to the distance between the transmitting and receiving RFID reader and tag and the past, it is possible to reduce the power consumption of the RFID reader.

Claims (4)

  1. 태그로 전송할 신호를 처리하는 송신수단과, Transmission means for processing signals transmitted to the tag and,
    태그로부터 수신되는 신호를 처리하는 수신수단, Receiving means for processing signals received from a tag,
    상기 송신수단과 수신수단을 안테나와 적기적으로 결합시키기 위한 제1 결합수단, First coupling means for coupling said transmitting means and receiving means, an antenna and an enemy term,
    상기 안테나로부터 수신되는 주파수신호를 저잡음 증폭하는 저잡음증폭수단, Low noise amplifier means for low-noise amplifying the frequency signal received from the antenna,
    상기 송신수단의 출력단에 결합되어, 전송 신호의 신호레벨에 대응되는 소정 레벨의 전송 신호를 추출하는 제2 결합수단, Second combining means coupled to the output terminal of the transmission means, extracting the transmission signal of a predetermined level corresponding to the signal level of the transmission signal,
    상기 제2 결합수단에 의해 분리된 전송 신호의 레벨을 변경 설정하기 위한 감쇄수단과, 상기 제2 결합수단에 의해 분리된 전송 신호의 위상을 변경 설정하기 위한 위상천이수단을 구비하는 적어도 하나의 벡터 모듈레이터 및, The second attenuation means for establishing to change the level of the transmitted signal separated by the coupling means, at least one vector having a second phase shift means for establishing to change the phase of the transmitted signal separated by the coupling means and a modulator,
    상기 벡터 모듈레이터의 출력 신호를 상기 수신수단에 결합시키는 제3 결합수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 RFID 리더. RFID reader, characterized in that configured to include a third coupling means for coupling the output signal of the vector modulator in the receiving means.
  2. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제1 결합수단이 써큘레이터인 것을 특징으로 하는 RFID 리더. RFID reader, characterized in that the first coupling means of the circulator.
  3. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제1 결합수단이 라인 커플러인 것을 특징으로 하는 RFID 리더. RFID reader, characterized in that the first engagement means is a line coupler.
  4. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제3 결합수단은 안테나와 저잡음증폭수단의 사이에 결합되는 것을 특징으로 하는 RFID 리더. The third coupling means, characterized in that the RFID reader is coupled between the antenna and the low noise amplifying means.
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