KR100830354B1 - Ｒｆｉｄ 리더의 전파영역을 확장하기 위한 오토-스위퍼 및그 방법 - Google Patents

Ｒｆｉｄ 리더의 전파영역을 확장하기 위한 오토-스위퍼 및그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 RFID 리더(Reader)의 전파 영역을 확장하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 종래 다수의 RFID 리더를 사용하여야만 제공 가능한 응용서비스를 단지 한 개의 리더를 사용하여 응용 서비스를 제공할 수 있는 RFID 리더의 전파영역을 확장하기 위한 오토 스위퍼(Auto-sweeper) 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명의 RFID 리더의 전파영역을 확장하기 위한 오토 스위퍼는, RFID 리더로부터의 송신신호와 태그로부터의 수신신호의 분리도를 유지하며 상기 송신신호와 수신신호를 각각 분리하여 통과시키는 제 1 서큘레이터와, 상기 제 1 서큘레이터를 통과한 송신신호를 제 1 방향성결합기에 의하여 제 1 송신신호와 제 2 송신신호로 각각 경로를 분리하고, 상기 제 1 방향성결합기로부터 분리된 상기 제 1 송신신호는 그대로 통과시키고, 상기 분리된 제 2 송신신호의 포락선 레벨을 검출하는 포락선 검출부와, 상기 제 1 방향성결합기를 통과한 제 1 송신신호의 전력레벨을 일정하게 유지하고 제 1-1 송신신호와 제 1-2 송신신호로 분리하여 출력하는 송신단 자동레벨 조정부, 상기 송신단 자동레벨 조정부를 통과한 제 1-1 송신신호와 수신신호의 분리도를 유지하며 상기 제 1-1 송신신호와 수신신호를 각각 분리하여 통과시키는 제 2 서큘레이터 및 상기 포락선 검출부에 의하여 검출된 제 2 송신신호의 포락선 레벨의 변동 주기에 의하여 상기 제 2 서큘레이터를 통과한 제 1-1 송신신호의 송신경로를 스위칭하여 전송하는 다중경로 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Figure R1020070015746
RFID, 스위칭, 오토-스위퍼

Description

ＲＦＩＤ 리더의 전파영역을 확장하기 위한 오토-스위퍼 및 그 방법{Auto-sweeper to expand the coverage of RFID Reader, and method the same}
도 1은 종래 기술에 따른 RFID 응용 시스템에서 다수의 RFID 리더에 1 개 또는 2개의 안테나가 연결된 구성도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 응용 시스템의 구성도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 RFID 리더의 전파영역을 확장하기 위한 오토-스위퍼의 상세한 구성을 나타내는 블럭도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오토-스위퍼의 신호 처리 과정을 나타내는 흐름도
* 주요 도면 부호에 대한 설명 *
301a ~ 301e : 바어어스 T 315 : 포락선 증폭기(OP Amp)
329, 339 : OP Amp
302 : 제 1 서큘레이터 303 : 제 2 서큘레이터
311 : 제 1 방향성 결합기 325 : 제 2 방향성 결합기
335 : 제 3 방향성 결합기
323 : 송신단 증폭기(HPA) 331 : 수신단 증폭기(LNA)
313 : 순방향 쇼트키 다이오드 327 : 제 1 RF 레벨검출기
337 : 제 2 RF 레벨검출기 350 : 다중경로 스위치
321 : 송신단 전압가변감쇄기 333 : 수신단 전압가변감쇄기
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본 발명은 RFID 리더(Reader)의 전파 영역을 확장하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 종래 다수의 RFID 리더를 사용하여야만 제공 가능한 응용서비스를 단지 한개의 리더를 사용하여 응용 서비스를 제공할 수 있는 RFID 리더의 전파영역을 확장하기 위한 오토 스위퍼(Auto-sweeper) 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, RFID를 이용한 응용시스템은 정보를 저장하고 프로토콜 데이터를 교환하는 태그(Tag) 및 이와 무선 통신하는 판독기 일명, 리더(Reader)를 포함하여 구성된다. RFID 기술은 지난 2000년을 기준으로 급속한 발전을 하여왔으며 특히, UHF 대역의 수동형 RFID 기술은 유통, 물류 시장에서 가장 각광받고 있다. 대형 유통업체들은 납품업체에 RFID 태그 부착을 의무화하고 있으며, 이러한 RFID 기술을 이용한 응용시스템은 물류비용 절감, 재고 및 노무비 감소 등 유통업체에 다양한 혜택을 가져다준다.
현재 RFID 기술을 이용한 응용시스템은 다중 태그 식별은 물론, 여러 개의 RFID 리더를 사용하여 전파영역을 확장함으로써 유통, 물류 등 다양한 분야에서 응용되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 RFID 응용 시스템에서 다수의 RFID 리더에 1 개 또는 2개의 안테나가 연결된 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래에는 여러 개의 RFID 리더를 사용하여 전파 영역을 확장하고 각 리더로부터 수집된 태그 정보를 하나의 호스트 컴퓨터(Host computer)로 전송하여 정보를 수집하고 분석하는 방식이다. 따라서, 응용분야에 따라서는 고가의 RFID 리더가 다수 필요하기 때문에 시스템 구축 비용이 상당하게 요구되는 문제점이 있다. 또한, 다수의 RFID 리더를 사용할 경우 각 리더에 필요한 전원 공급을 위해 별도의 전원 단자 및 전원 공사를 필요로 하는 문제가 있다.
상술한 문제를 해결하기 위해 제안된 본 발명의 목적은 RFID 리더의 전파영역을 확장할 수 있는 오토 스위퍼 및 그 방법을 제공하는 것이다.
구체적으로는 하나의 RFID 리더를 사용하여 응용시스템을 구성하기 위해서 필요한 수의 다수 경로로 분리하고, 분리된 각 경로를 RFID 신호의 동기와 일치되도록 연결할 수 있으며, 전송된 신호의 손실 보상이 가능하고, 일련의 모든 기능이 자동으로 이루어질 수 있는 오토 스위퍼 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 RFID 리더의 전파 영역 확장을 위한 오토-스위퍼는, RFID 리더로부터의 송신신호와 태그로부터의 수신신호의 분리도를 유지하며 상기 송신신호와 수신신호를 각각 분리하여 통과시키는 제 1 서큘레이터와, 상기 제 1 서큘레이터를 통과한 송신신호를 제 1 방향성결합기에 의하여 제 1 송신신호와 제 2 송신신호로 각각 경로를 분리하고, 상기 제 1 방향성결합기로부터 분리된 상기 제 1 송신신호는 그대로 통과시키고, 상기 분리된 제 2 송신신호의 포락선 레벨을 검출하는 포락선 검출부와, 상기 제 1 방향성결합기를 통과한 제 1 송신신호의 전력레벨을 일정하게 유지하고 제 1-1 송신신호와 제 1-2 송신신호로 분리하여 출력하는 송신단 자동레벨 조정부와, 상기 송신단 자동레벨 조정부를 통과한 제 1-1 송신신호와 수신신호의 분리도를 유지하며 상기 제 1-1 송신신호와 수신신호를 각각 분리하여 통과시키는 제 2 서큘레이터 및 상기 포락선 검출부에 의하여 검출된 제 2 송신신호의 포락선 레벨의 변동 주기에 의하여 상기 제 2 서큘레이터를 통과한 제 1-1 송신신호의 송신경로를 스위칭하여 전송하는 다중경로 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 RFID 리더의 전파영역을 확장하기 위한 송신신호 처리 방법은, RFID 리더의 송신신호와 태그로부터의 수신신호를 제 1 서큘레이터에 의하여 분리도를 유지하며 통과하는 단계와, 상기 제 1 서큘레이터에 의하여 통과된 송신신호를 제 1 방향성 결합기에 의하여 제 1 송신신호와 제 2 송신신로로 각각 경로를 분리하여 제 2 송신신호의 포락선 레벨을 검출하는 단계와, 미리 설정된 일정한 값이 유지되도록 상기 제 1 송신신호의 전력레벨을 조정하는 단계와, 상기 전력레벨이 조정된 제 1 송신신호와 수신신호를 제 2 서큘레이터에 의하여 분리도를 유지하며 통과하는 단계 및 상기 제 2 서큘레이터에 의하여 통과된 제 1 송신신호와 수신신호를 분리하고, 상기 검출된 제 2 송신신호의 포락선 레벨의 변동 주기에 의하여 제 1 송신신호의 송신경로를 스위칭하여 상기 스위칭된 제 1 송신신호를 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 내용은 첨부된 도면과 관련하여 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 RFID 응용 시스템의 구성도이다.
도 2를 참조하면, RFID 응용시스템은 하나의 호스트 컴퓨터(100), 상기 호스트 컴퓨터(100)로 수집된 태그 정보를 제공하는 RFID 리더(200) 및 직렬 또는 병렬로 연결되어 각 영역에 설치(미도시)된 태그로부터 태그 정보를 수집하기 위한 다수의 오토-스위퍼 (300)를 포함하여 구성된다. 본 발명의 실시예에 따른 RFID 응용 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 다수의 오토-스위퍼(300)를 사용하여 RFID 리더(200)에서 발생되는 송신신호를 각 경로에 설치된 태그로 전달하거나 태그로부터 태그 정보를 수신하여 RFID 리더(200)로 전송함으로써 하나의 RFID 리더(200)와 다수의 오토-스위퍼 및 각 오토-스위퍼에 연결된 안테나에 의해 전파 영역을 확장하게 된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 RFID 리더의 전파영역을 확장하기 위한 오토-스위퍼의 상세한 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 오토-스위퍼(300)는 RFID 리더(200)에서 발생된 송신신호를 안테나(380, 390) 또는 다른 오토-스위퍼로 송신하기 위한 송신경로와 안테나(380, 390) 또는 다른 오토-스위퍼에서 수신되는 수신신호를 RFID 리더로 전달하기 위한 수신경로로 이루어진다.
오토-스위퍼(300)의 송신경로는, 송신신호와 수신신호를 분리도를 확보하며 상기 송신신호와 수신신호를 각각 분리하여 통과시키는 제 1 서큘레이터(302)와, 상기 제 1 서큘레이터(302)를 통과한 송신신호를 제 1 방향성결합기(311)에 의하여 제 1 송신신호와 제 2 송신신호로 각각 경로를 분리하고, 상기 제 1 방향성결합기(311)로부터 분리된 상기 제 1 송신신호는 그대로 통과시키고, 상기 분리된 제 2 송신신호의 포락선 레벨을 검출하는 포락선 검출부(310)와, 상기 포락선 검출부(310)의 제 1 방향성결합기(311)를 통과한 제 1 송신신호의 전력레벨을 일정한 값으로 유지한 후 다시 제 2 방향성 결합기에 의하여 제 1-1 송신신호와 제 1-2 송신신호로 분리하여 출력하는 송신단 자동레벨 조정부(320)와, 상기 송신단 자동레벨 조정부(320)를 통과한 제 1-1 송신신호와 수신신호의 분리도를 유지하며 상기 제 1-1 송신신호와 수신신호를 각각 분리하여 통과시키는 제 2 서큘레이터(303) 및 상기 제 2 서큘레이터(303)에 의해 수신신호와 분리된 제 1-1 송신신호를 오토-스위퍼(200)에 연결된 안테나(380, 390) 또는 다른 오토-스위퍼로 스위칭하기 위한 다중경로 스위치(350)를 포함하여 구성된다.
상기 제 1 서큘레이터(Circulator)(302)는 분리도와 결합손실에 대한 성능이 우수한 서큘레이터로 구성한다. 상기 제 1 서큘레이터(302)는 3dB 결합기를 사용하여 저렴하고 쉽게 구성할 수 있지만, 3dB 결합기는 3dB 결합손실이 발생하기 때문에 결합손실이 적고 RFID 송수신 신호의 평균 분리도인 25dB를 충분히 확보할 수 있는 서큘레이터로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 포락선 검출부(310)는 상기 제 1 서큘레이터(302)를 통과한 송신신호를 제 1 송신신호와 제 2 송신신호로 각각 경로를 분리하는 신호 분리도가 10dB인 제 1 방향성 결합기(311)(10dB directional coupler)와, 상기 제 1 방향성 결합기(311)에 의하여 분리된 제 1 송신신호는 통과시키고, 분리된 제 2 송신신호의 포락선 레벨을 검출하기 위한 순방향 쇼트키 다이오드(schottky diode)(313)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 순방향 쇼트키 다이오드(313)의 미약한 출력신호를 증폭하기 위한 포락선 증폭기(OP Amp)(315)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 포락선 검출부(310)에서 검출된 포락선 레벨은 제어부(340)로 입력되어 다중경로 스위치를 조정하기 위한 정보로 사용된다. 상기 제어부(340)의 상세 동작은 후술하기로 한다.
상기 송신단 자동레벨 조정부(320)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 방향성 결합기(311)를 통과한 제 1 송신신호의 전력레벨을 일정한 값으로 조정하기 위한 송신단 전압가변감쇄기(321)와, 상기 송신단 전압가변감쇄기로부터 전력레벨 조정된 제 1 송신신호를 증폭하는 송신단 증폭기(323)(HPA)와, 상기 송신단 증폭기(323)로부터 증폭된 제 1 송신신호를 제 1-1 송신신호와 제 1-2 송신신호로 분리하는 제 2 방향성 결합기(325)와, 상기 제 2 방향성 결합기(325)로부터 분리된 제 1-1 송신신호는 그대로 통과시키고, 상기 제 2 방향성 결합기(325)로부터 분리된 제 1-2 송신신호는 제 1 RF 레벨 검출기(327)에 의하여 RF 전력레벨을 검출한다. 또한 제 1 RF 레벨 검출기(327)로부터 검출되어 미약하게 출력된 제 1-2 송신신호를 증폭하는 OP Amp(329)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 제 1 RF 레벨 검출기(327) 및 OP Amp(329)는 도 3에 도시된 바와 같이, 궤환 회로를 구성하여 상기 송신단 전압가변감쇄기(321)를 조정하게 된다. 상기 송신단 자동레벨 조정부(320)을 통과한 전력레벨이 조정된 송신신호는 상기 제 2 서큘레이터(303)에 의하여 수신신호와 분리되어 다중경로 스위치(350)로 입력된다.
상기 다중경로 스위치(350)는 상세하게는 SP4T RF 스위치로 구성되며, 상기 제어부(340)의 경로 설정에 따라 송신신호를 스위칭한다. 상기 제어부(340)의 스위칭 경로 설정에 대하여는 후술한다.
오토-스위퍼(300)의 수신경로는 다음과 같이, 다중경로 스위치(350)를 통과한 수신신호와 상기 송신단 자동레벨 조정부(320)를 통과한 제 1-1 송신신호 상호간의 분리도를 유지하며 상기 제 1-1 송신신호와 수신신호를 각각 분리하여 통과시키는 제 2 서큘레이터(303)와, 상기 제 2 서큘레이터(303)를 통과한 수신신호의 전력레벨을 일정한 값으로 유지하기 위한 수신단 자동레벨 조정부(330) 및 상기 수신단 자동레벨 조정부(330)을 통과한 수신신호와 RFID 리더(200)에서 발생된 송신신호 상호간의 분리도가 확보되도록 각각 분리하여 RFID 리더(200)로 전송하기 위한 제 1 서큘레이터(303)를 포함하여 구성된다.
상기 제 2 서큘레이터(303)는 상기 제 1 서큘레이터와 마찬가지로, 분리도와 결합손실에 대한 성능이 우수한 서큘레이터(Circulator)로 구성한다. 상기 제 2 서큘레이터(303)는 안테나(380, 390) 또는 다른 오토-스위퍼로부터 수신되는 수신신호(RFID 태그신호)를 상기 송신단 자동레벨 조정부(320)를 통과한 제 1-1 송신신호 와 분리하여 상기 수신단 자동레벨 조정부(330)로 입력한다.
상기 수신단 자동레벨 조정부(330)는 수신단 증폭기(LNA)(331), 수신단 전압가변감쇄기(333), 제 3 방향성 결합기(335), 제 2 RF 레벨검출기(337) 및 OP Amp(339)를 포함하여 구성된다. 상기 제 2 서큘레이터(303)는 안테나(380, 390) 또는 다른 오토-스위퍼로부터 수신되는 수신신호(RFID 태그신호)를 상기 송신단 자동레벨 조정부(320)를 통과한 제 1-1 송신신호와 분리하여 상기 수신단 자동레벨 조정부(330)로 입력한다. 상기 수신단 자동레벨 조정부(330)는 수신신호의 전력레벨을 일정값으로 유지하기 위해서 입력되는 수신신호의 전력레벨을 조정한다. 상기 수신단 자동레벨 조정부(330)를 통과한 수신신호는 상기 제 1 서큘레이터(302)에 의하여 RFID 리더(200)에서 발생된 송신신호와 분리하여 상기 RFID 리더(200)로 전송된다.
상기 수신단 자동레벨 조정부(330)의 구성은 상기 송신단 자동레벨 조정부(320) 유사한 동작을 수행하지만 양자는 구성상의 차이를 갖는다. 즉, 송신경로의 경우 수신경로에 비해 잡음신호레벨에 덜 민감하므로 송신경로에서는 전압가변감쇄기(321) 다음 단에 송신단 증폭기(HPA)(323)를 연결하여 고출력 증폭기의 출력손실을 최소화시키는 반면, 잡음신호레벨에 민감한 수신경로에서는 수신단 증폭기(LNA)(331) 다음단에 수신단 전압가변감쇄기(333)를 연결하여 전체 수신경로의 잡음 지수를 최소화할 수 있도록 구성한다.
상기 제어부(340)는 범용 마이크로 컨트롤러를 사용하여 구성될 수 있으며, 상기 포락선 검출부(320)에 의해 검출된 제 2 송신신호의 포락선 레벨이 미리 설정된 임계값 이하로 낮아지는 경우에 다중 경로 스위치(350)가 다음 경로로 스위칭되도록 제어한다. 또한, 송신경로 및 수신경로에 구비되는 송신단 또는 수신단 자동레벨조정부(320, 330)에 의하여 설정값(미리 설정된 신호의 세기)을 제공하거나 설정값을 변경하는 동작을 제어한다. 상기 제어부(340)에서 제공되는 각각의 설정값은 사용자 또는 오토-스위퍼 설계자에 의해 임의의 값으로 조정 가능함은 당연하다.
상기 제어부(340)에 의하여 다중경로 스위치(350)의 경로설정을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
RFID 시스템은 주파수 활용도를 높이고 채널간 충돌을 방지하기 위해 주파수 도약(Frequency Hopping) 다중화 방식을 사용한다. 여기서, 주파수가 도약할 경우에 송신신호의 포락선 레벨은 임의의 임계값(사용자 설정값 또는 미리 설정되어 저장된 임의 값) 보다 낮아진 후 도약할 주파수가 정해지면 다시 이전 값으로 복귀하게 된다. 본 발명에서는 상기 포락선 검출부(310)에 의해 검출된 제 2 송신신호의 포락선 레벨이 임계값보다 낮아지는 경우에 다중경로 스위치(350)를 다음 경로로 스위칭되도록 제어함으로써, 새로이 도약될 신호의 레벨에 의해 영향을 주거나 받지 않도록 한다. 따라서, 도 3에 도시된 실시예와 같이 4개의 스위칭 경로(두 개의 안테나(380, 390) 및 두 개의 다른 오토-스위퍼)를 제 2 송신신호의 포락선 레벨의 변동 주기에 따라 순차적으로 스위칭함으로써 송신신호 또는 수신신호를 다중화하게 된다.
상기 오토-스위퍼(300)는 별도의 전원공급 장치 없이 상기 RFID 리더(200)로부터 DC전원을 공급받기 위하여, 바이어스(bias) T(301a)에 의하여 상기 RFID 리더(200)와 연결된다. 상기 바이어스 T(301a)는 상기 RFID 리더(200)로부터 입력되는 신호에서 DC전압을 분리하여 레귤레이터(370) 및 DC스위치(360)로 인가한다.
상기 레귤레이터(370)는 상기 제어부(340)에 일정한 DC 전압을 공급한다.
상기 DC 스위치(360)는 출력포트(2, 3)에 안테나(380, 390)가 연결되는 경우에는 DC전원 공급을 차단하고, 다른 오토-스위퍼가 연결된 출력포트(1, 4)로 바이어스 T(301b, 301e)를 통하여 DC전원이 인가되도록 연결된다. 또한, 상기 DC스위치(360)는 상기 안테나(380, 390) 대신에 출력포트(2, 3)에 다른 오토-스위퍼가 연결되는 경우에는 바이어스 T(301c, 301d)를 통해 DC 전원이 인가되도록 연결한다.
상기한 구성을 갖는 오토-스위퍼(300)는 직렬 또는 병렬 연결함으로써 다수의 경로로 신호를 전송 및 수신할 수 있고, 각각의 오토-스위퍼에 구비된 송신단 또는 수신단 자동레벨 조정부에 의해 신호의 손실을 보상할 수 있으며, 각각의 오토-스위퍼는 전원공급을 위한 바이어스 T로 연결되므로 별도의 전원공급 장치 없이 각각의 오토-스위퍼로 전원공급이 가능하게 된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오토-스위퍼의 송신 및 수신신호 처리 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 송신신호는 서큘레이터(302)에 의하여 태그로부터의 수신신호와 상호 분리하여 통과시키고(S401), 포락선 검출부(310)는 송신신호를 제 1 방향성결합기(311)에 의하여 제 1 송신신호와 제 2 송신신호로 각각 분리하여 제 1 송신신호는 그대로 통과시키고 제 2 송신신호에 대해서는 포락선 레벨을 검출한다(S402). 이후, 송신단 자동레벨조정부(320)는 상기 제 1 방향성 결합기(311)를 통과한 제 1 송신신호의 세기가 미리 설정된 일정한 값으로 유지되도록 송신신호의 레벨을 조정한다(S403). 다음에 송신신호는 다시 제 2 서큘레이터(303)에 의하여 태그로부터 수신된 수신신호와 분리하여 통과되고(S404), 다중경로 스위치(350)에 의해 스위칭된 경로로 전송된다(S405). 여기서, 다중경로 스위치(350)의 스위칭 설정은 상기 포락선 검출부(310)에 의해 검출된 제 2 송신신호의 포락선 레벨의 변동 주기에 따라 자동으로 변경된다. 이를 구체적으로 설명하면, 마이크로 컨트롤러(340)는 상기 포락선 검출부(310)에 의해 검출된 제 2 송신신호의 포락선 레벨이 미리 설정된 임계값 이하로 낮아지는지 판단하고(S406), 임계값 이하로 낮아진 경우 다중경로 스위치(350)를 다음 경로로 스위칭하게 된다(S407). 만일 검출된 제 2 송신신호의 포락선 레벨이 임계값보다 높은 경우 다중경로 스위치(350)의 경로를 스위칭하지 않는다. 이와 같은 처리 과정에 의하여 다중경로 스위치(350)는 상기 포락선 검출부(310)에 의해 검출되는 제 2 송신신호의 포락선 레벨의 변동 주기에 따라 자동적으로 경로를 스위칭하게 된다.
상기한 양호한 실시예들에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시 예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 예를 들어, 상기에서는 다중경로 스위치가 포락선 레벨 변동 주기에 따라 순차적으로 경로가 변경되나, 본 발명을 적용하는 분야에 따라서는 마이크로 컨트롤러의 설정에 의해 스위칭의 순서를 결정할 수 있음은 물론이다. 또한, 상기에서는 4개의 출력 포트를 갖는 오토-스위퍼를 예를 들어 설명하였으나, 출력포트의 수는 변경될 수 있음은 물론이다.
그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 특허 청구범위 뿐만 아니라, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 오토-스위퍼는 분리된 다수의 경로로 송신 및 수신신호의 전송 및 수신이 가능하며, 송신신호 및 수신신호의 세기가 일정하게 유지되도록 조정이 가능하고, 별도의 전원공급 장치가 필요 없기 때문에 설치가 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 오토-스위퍼는 RFID 리더에 비하여 구성이 간단하기 때문에 제조 단가가 저렴하다.
따라서, 본 발명에 따른 오토-스위퍼는 종래에 고가의 RFID 리더를 사용하여 구축하여야 하는 응용서비스(쇼핑몰 및 대형마트등의 물품관리, 주차장관리 시스템 등)를 저가의 비용으로 구축이 가능하게 하였다. 또한, 다량의 오토-스위퍼를 사용할 경우 각각의 오토-스위퍼에 필요한 전원을 공급하기 위한 별도의 전원공급 장치가 필요 없기 때문에 원가 절감의 효과가 있다.
따라서, 본 발명은 동일한 공간을 커버(Cover)하기 위한 RFID 시스템을 적용할 경우에 종래 기술에 비하여 훨씬 저렴하게 시스템을 구축할 수 있기 때문에 RFID 시스템 활성화에 크게 기여하는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. RFID 리더로부터의 송신신호와 태그로부터의 수신신호의 분리도를 유지하며 상기 송신신호와 수신신호를 각각 분리하여 통과시키는 제 1 서큘레이터와;
    상기 제 1 서큘레이터를 통과한 송신신호를 제 1 방향성결합기에 의하여 제 1 송신신호와 제 2 송신신호로 각각 경로를 분리하고, 상기 제 1 방향성결합기로부터 분리된 상기 제 1 송신신호는 그대로 통과시키고, 상기 분리된 제 2 송신신호의 포락선 레벨을 검출하는 포락선 검출부와;
    상기 제 1 방향성결합기를 통과한 제 1 송신신호의 전력레벨을 일정하게 유지하고 제 1-1 송신신호와 제 1-2 송신신호로 분리하여 출력하는 송신단 자동레벨 조정부와;
    상기 송신단 자동레벨 조정부를 통과한 전력레벨이 조정된 제 1-1 송신신호와 수신신호의 분리도를 유지하며 상기 제 1-1 송신신호와 수신신호를 각각 분리하여 통과시키는 제 2 서큘레이터; 및
    상기 포락선 검출부에 의하여 검출된 제 2 송신신호의 포락선 레벨의 변동 주기에 의하여 상기 제 2 서큘레이터를 통과한 제 1-1 송신신호의 송신경로를 스위칭하여 전송하는 다중경로 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 리더의 전파 영역 확장을 위한 오토-스위퍼.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 포락선 검출부는,
    상기 제 1 방향성결합기로부터 분리된 제 2 송신신호의 포락선 레벨을 검출하는 순방향 쇼트키 다이오드; 및
    상기 순방향 쇼트키 다이오드에 의하여 검출된 제 2 송신신호의 포락선 레벨을 증폭하는 포락선 증폭기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 RFID 리더의 전파 영역 확장을 위한 오토-스위퍼.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 송신단 자동레벨 조정부는,
    상기 포락선 검출부의 제 1 방향성 결합기로부터 통과된 제 1 송신신호를 원하는 전력레벨로 조정하는 송신단 전압가변감쇄기와;
    상기 송신단 전압가변감쇄기로부터 전력레벨 조정된 제 1 송신신호를 증폭하는 송신단 증폭기와;
    상기 송신단 증폭기로부터 증폭된 제 1 송신신호를 제 1-1 송신신호와 제 1-2 송신신호로 분리하는 제 2 방향성 결합기; 및
    상기 제2 방향성 결합기로부터 분리된 제 1-2 송신신호의 RF 전력레벨을 검출하는 제 1 RF 레벨 검출기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 RFID 리더의 전파 영역 확장을 위한 오토-스위퍼.
  5. 청구항 1, 청구항 3 및 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 서큘레이터에 의하여 분리된 수신신호의 전력레벨을 일정하게 유지하는 수신단 자동레벨 조정부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 RFID 리더의 전파 영역 확장을 위한 오토-스위퍼.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 수신단 자동레벨 조정부는,
    상기 제 2 서큘레이터를 통과한 분리된 수신신호를 증폭하는 수신단 증폭기와;
    상기 수신단 증폭기로부터 증폭되어 출력된 수신신호를 원하는 전력레벨로 조정하는 수신단 전압가변감쇄기와;
    상기 전압가변감쇄기로부터 전력레벨이 조정된 수신신호를 제 1 수신신호와 제 2 수신신호로 분리하는 제 3 방향성 결합기; 및
    상기 제 3 방향성 결합기로부터 분리된 제 2 수신신호의 RF 전력레벨을 검출하는 제 2 RF 레벨 검출기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 RFID 리더의 전파 영역 확장을 위한 오토-스위퍼.
  7. 청구항 1, 청구항 3 및 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포락선 검출부에서 검출된 제 2 송신신호의 포락선 레벨이 소정 임계치 이하로 낮아진 경우 상기 제 1 송신신호의 송신경로를 다중 스위치에 의하여 복수의 송신경로 중 어느 한 임의의 송신경로로 변경하여 스위칭 되도록 제어하는 제어부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 RFID 리더의 전파 영역 확장을 위한 오토-스위퍼.
  8. RFID 리더의 송신신호와 태그로부터의 수신신호를 제 1 서큘레이터에 의하여 분리도를 유지하며 통과하는 단계와;
    상기 제 1 서큘레이터에 의하여 통과된 송신신호를 제 1 방향성 결합기에 의하여 제 1 송신신호와 제 2 송신신호로 각각 경로를 분리하여 제 2 송신신호의 포락선 레벨을 검출하는 단계와;
    미리 설정된 일정한 값이 유지되도록 상기 제 1 송신신호의 전력레벨을 조정하는 단계와;
    상기 전력레벨이 조정된 제 1 송신신호와 태그로부터 수신된 수신신호를 제 2 서큘레이터에 의하여 분리도를 유지하며 통과하는 단계; 및
    상기 검출된 제 2 송신신호의 포락선 레벨의 변동 주기에 의하여 상기 제 2 서큘레이터에 의하여 수신신호와 분리되어 통과된 제 1 송신신호의 송신경로를 스위칭하여 상기 스위칭된 제 1 송신신호를 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 RFID 리더의 전파 영역 확장을 위한 송신신호 처리 방법.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 제 1 송신신호의 송신경로를 스위칭하는 단계는,
    상기 검출된 제 2 송신신호의 포락선 레벨이 소정 임계값 이하로 낮아지는지 판단하는 단계; 및
    상기 검출된 제 2 송신신호의 포락선 레벨이 소정 임계값 이하로 낮아진 경우 상기 제 1 송신신호의 송신경로를 다중 스위치에 의하여 복수의 송신경로 중 어느 한 송신경로를 선택적으로 스위칭하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 RFID 리더의 전파 영역 확장을 위한 송신신호 처리 방법.
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