KR100844732B1 - 비접촉식 동기 위상 복조 방법, 복조기 및 판독기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비접촉식 트랜스폰더에 의해 유도되는 전자기장(H)의 신호를 복조하는 방법으로서, 트랜스폰더로부터의 신호가 주어진 시간들 또는 주파수에서 검출되게 하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 검출의 시간들 또는 주파수가 전자기장과 위상 동기화되는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 관련 복조기 및 판독기에도 관련된다.

Description

비접촉식 동기 위상 복조 방법, 복조기 및 판독기{CONTACTLESS, SYNCHRONOUS PHASE DEMODULATION METHOD, AND ASSOCIATED DEMODULATOR AND READER}

본 발명은 비접촉식 트랜스폰더 판독기(contactless transponder reader)를 위한 복조 방법 및 시스템에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 판독기와 트랜스폰더 간의 통신의 개선에 관한 것이다.

이하의 설명의 문맥에서, 트랜스폰더는 전자기장에 의해 검출되거나 통신할 수 있는 임의의 식별 장치(identification apparatus)를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 다양한 장비의 예를 들면, 안테나와의 통신 인터페이스를 포함하는 비접촉식의 칩 카드 또는 전자 라벨이 있다. 더 상세하게는, 본 출원은 캐패시터, 집적 회로 또는 기타 전자 컴포넌트에 접속된 코일을 포함하는 전자기 트랜스폰더에 관한 것이다.

이하의 설명의 문맥에서, 판독기는 주어진 주파수에서 전자기장을 생성하는 안테나를 구비하는 송신/수신 디바이스를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 디바이스의 안테나는 전자기장을 변조하고, 전자기장에서의 변동을 측정하는 것을 가능하게 한다. 판독기 안테나는 일반적으로 하나 이상의 코일을 포함한다.

판독기-트랜스폰더 시스템은 사용되는 트랜스폰더의 유형에 따라 더 복잡하거나 덜 복잡한 방식으로 기능한다. 일반적인 동작 원리는 주어진 주파수의 전자기장의 방출을 포함한다. 트랜스폰더가 전자기장에 들어가면, 그 트랜스폰더는 급전되고 반응한다. 트랜스폰더의 반응은 판독기에 의해 검출되는 전자기장의 변동을 유발한다.

보다 더 복잡한 시스템에 있어서, 트랜스폰더는 예를 들어 코일에 접속된 집적 회로를 포함하며, 코일과 집적 회로는 특히 튜닝된 공진 회로를 형성한다. 트랜스폰더가 전자기장 내에 존재하면, 집적 회로가 급전되고, 그 집적 회로는 자신의 존재를 판독기에 알리도록 전자기장을 변조한다. 그러면, 전자기장의 변조에 의하여 트랜스폰더와 판독기 간에 대화가 발생할 수 있다. 이러한 시스템은 비접촉식 칩 카드 또는 전자 라벨이라는 용어로 알려져 있으며, 많은 응용에서 사용된다.

판독기(도 1)는 일반적으로 고정 주파수의 전류 또는 전압 발생기, 및 예를 들어 적어도 하나의 턴(turn)을 포함하는 원형 평면 코일에 의해 구현되는 안테나를 포함한다. 여기에 언급되는 경우에서(표준 ISO/IEC 14443을 따르는 제품), 이 주파수는 13.56㎒이다. 이것은 고려되는 기술 분야에 따라 달라질 수 있다.

판독 안테나는 도전체에 비유될 수 있으며, 이것을 통하여 전류가 흐르면, 자기장이 발생된다. 자기장의 방향은 전류의 진행 방향에 의해 정의된다. 이 전류가 도전체를 통과한 후에 그 도전체에 의해 형성되는 전류 루프는 한 면에는 N극을 갖고, 반대 면에는 S극을 갖는다.

트랜스폰더가 이 판독 장에 속하게 되면, 그 자신의 코일로 인해, 자기장 내에서 움직이는 도전체에 비유될 수 있다. 도전체가 자기장 내에서 움직여서, 그 플럭스 라인(flux line)을 절단하면, e.m.f.가 도전체 내에 유도된다. 동일한 방식으로, 고정된 회로를 통하여 플럭스가 변동하면, e.m.f. 전압이 유도된다. 모든 경우에서, 이러한 유도된 e.m.f. 전압과 플럭스 변동의 레벨은 패러데이의 법칙 e = - dphi / dt에 의해 연결된다.

도 2는 종래 기술에서 일반적으로 사용되는 판독 시스템을 도시한 것이다. 이 판독 시스템은 주어진 주파수에서 전류를 생성하도록 되어 있는 발전기(1), 연결 케이블(2), 임피던스 정합 회로(3), 및 안테나(4)를 포함한다. 발전기는 적응된 임피던스 부하 상에 공급할 수 있는 전력에 의해 특징지워진다. 이 임피던스는 일반적으로 50옴의 값을 가지며, 이것은 발전기(1)의 출력 임피던스에 대응한다. 정합 회로(3)는 안테나(4)에서 발전기(1)가 전할 수 있는 최대 전력을 송신하기 위해 필요하다.

판독기-트랜스폰더 시스템은 사용되는 트랜스폰더의 유형에 따라 더 복잡하거나 덜 복잡한 방식으로 기능한다. 트랜스폰더가 전자기장에 들어가면, 그 트랜스폰더는 급전되고 반응한다. 트랜스폰더의 반응은 판독기에 의해 검출되는 전자기장의 변동을 유발한다. 보다 더 간단한 시스템, 예를 들어 코일 및 캐패시터로 구성되는 트랜스폰더에 대하여, 이 어셈블리는 전자기장의 주파수로 튜닝된 공진 회로를 형성한다. 장 내에 트랜스폰더가 존재하면 공진 회로는 공진하게 되고, 판독기에 의해 검출될 수 있는 장에 변화를 유발한다. 매우 간단한 이 시스템은 상점에서 도난 방지 장치로서 흔하게 사용된다.

트랜스폰더 및 판독기 시스템의 한가지 주된 문제점은, 트랜스폰더에 그것이 최대 효율로 기능하는 데에 필요한 에너지를 제공하면서, 안테나와 트랜스폰더 간의 송신 거리를 감소시키지 않고서 판독기의 방사 전력을 감소시키는 것이다.

집적 회로 트랜스폰더에 있어서는, 전자기장이 한편으로는 집적 회로에 급전하는 역할을 하고, 다른 한편으로는 트랜스폰더와 판독기 간의 단방향 또는 양방향 통신을 확립하기 위한 반송 주파수로서의 역할을 하기 때문에, 그 문제가 매우 복잡해진다. 실제로, 이 자기장을 이러한 두가지 용도로 사용하는 것은 모순된다.

통신을 가능하게 하기 위해서는, 전자기장을 주파수 및/또는 진폭에 있어서 변조해야 한다. 그러나, 당업자라면, 안테나에 의해 방출되는 전자기장의 전력이 지나치게 크면, 판독기는 트랜스폰더에 의해 유도되는 부하 변동에 의해 유발된 장의 진폭 변동에 덜 민감하게 된다는 것을 알고 있다. 이것은 신호-대-잡음비의 문제이다. 또한, 당업자라면, 전자기장의 전송 전력의 증가는 집적 회로 내에 열을 발생시키고, 이로 인해 집적 회로가 부분적으로, 일시적으로, 전체적으로 또는 한정적으로 파괴될 수 있다는 것도 알고 있다.

또한, 트랜스폰더 코일이 판독기 안테나와 동일한 주파수(바람직하게는 양호한 방사 효율을 갖기 위한 송신 주파수)로 튜닝되면, 통신 구멍(communication hole)이 존재한다는 것도 알려져 있다. 이 중대한 문제는 제공되는 한계 밖에서가 아니라 정상 동작 거리 전반에서 발생할 수 있다. 이것은, 판독 트랜스폰더 커플링에 따르면, 판독 안테나를 통해서 본 자기장 상의 트랜스폰더에 의해 유도된 부하의 변동은, 트랜스폰더가 전자기장 상에서 동작하고 있는지의 여부에 상관없이 동일할 수 있기 때문이다. 결과는 판독기가 메시지를 디코딩할 수 없다는 것이다. 이러한 판독 문제는 사용하는 복조 방법의 선택에 따라 더 커지거나 더 작아질 수 있다.

이것은 이러한 "통신 구멍"의 문제가 결정적이기 때문이며, 이는 판독기 및 트랜스폰더에 의해 정의되는 시스템의 정밀 분석에 의해 설명될 수 있다.

도 2의 도면을 다시 보면, 종래 기술은 고정된 주파수(ISO/IEC 14443에 대해서는 13.56㎒)를 갖는 사인 곡선 형태의 신호를 발생시키는 것을 포함하며, 이것은 임피던스 정합 후에, 일반적으로 하나 이상의 턴을 포함하는 도전체로 구성된 안테나로 주입된다는 것을 알 수 있다. 앞에서 기술한 바와 같이, 이 도전체를 통하여 흐르는 전류는 동일한 주파수를 갖는 자기장 H를 생성할 것이다. 판독 안테나의 유도 부분으로 인해, 이 장은 발전기로부터 오는 전류와 동위상에 있지 않고, 오히려 반대 위상에 있을 것이다.

판독 안테나와 트랜스폰더 간에 어떠한 커플링도 존재하지 않는다면, 앞에서 기술한 위상차는 고정된 채로 유지된다.

그러나, 트랜스폰더가 판독 안테나로부터 발생하는 장 H에 들어가자마자, 커플링이 나타나고, 판독 안테나의 유도 특성이 그에 따라 수정된다. 이것의 결과는 장 H와 발전기에 의해 생성되는 신호 간의 위상차의 변동이다.

이 위상차는 더 이상 일정하지 않다. 이것은 커플링에 의존하며, 따라서 안테나를 기준으로 한 트랜스폰더의 위치, 및 안테나가 수행하는 동작 및 안테나를 구성하는 비선형 소자들에 따라 달라지는 안테나의 소비에도 의존한다.

이러한 위상 변동은 판독기/트랜스폰더 통신의 단절을 유발한다. 최상의 경우(2중 동기 검출을 갖는 복조기)에서, 이것은 판독기로부터 본 신호의 약화를 유발할 것이다. 최악의 경우(단일 동기 검출 또는 직접 복조)에서, 트랜스폰더로부터 발생한 신호는 판독기가 볼 수 없을 것이다.

현재, 판독기가 트랜스폰더에 의해 반환된 메시지를 디코딩하는 데에 몇가지 복조 방법이 사용된다.

가장 단순한 방법은 저항(6) 및 필터링 캐패시터(7)에 관련된 다이오드(5)와 같은 단순한 비선형 컴포넌트를 이용하여 수행되는 직접 복조이다(도 3). 가장 복잡한 방법은 도 4에 도시된 바와 같이 I/Q라고 칭해지는 2중 동기 검출(double synchronous detection)을 이용한다.

직접 복조의 경우(도 3)에서, 복조기는 그 입력(Ve)에 위치하는 부하의 임피던스에서의 변동에 민감하게 반응한다. 이 임피던스는 실수부와 허수부를 포함하는 복소수에 의해 표현된다. 이러한 유형의 복조기는 이 복소수에 의해 표현되는 벡터의 모듈러스(modulus)(길이)의 변동에 민감하게 반응한다. 이 길이는 트랜스폰더에 의해 반환되는 메시지의 리듬에 따라 변동한다. 주어진 커플링에 대하여, 2가지의 길이 Z1 및 Z2가 존재한다. 복조된 신호의 진폭은 이들 2개의 벡터의 길이차에 대응한다.

그러나, 도 5는 2개의 상이한 벡터가 동일한 길이를 가질 수도 있음을 도시하고 있다. Z1 및 Z2의 길이가 동일한 원들 각각이 "통신 결함"에 대응한다. 이것은 2개의 길이가 동일하다면, 복조기는 트랜스폰더에 의해 취해지는 2개의 논리 상태 간에서 어떠한 차이도 보지 못할 것이기 때문이다. 위상의 영향은 이러한 오작동의 매개변수들 중 하나로서 나타난다.

비접촉식 트랜스폰더 판독기의 컨택스트에서 직접-검출 복조기를 사용하는 것은, 판독 안테나와 트랜스폰더 간의 커플링에 따른 통신의 완전한 단절을 유발할 수 있다.

도 4에 나타난 것과 같은 가장 복잡한 복조기(2중 검출 동기식 I/Q)의 경우에서, 트랜스폰더에 의해 유발되는 위상 쉬프트는 복조된 신호의 진폭에 감쇠를 유발할 수 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 감쇠는 최대 신호에 대하여 0.707의 인수에 이를 수 있다.

장 H의 위상이 발전기로부터 발생하는 시그널링에 대하여 Π/4만큼 위상에서 벗어나 있을 때, 이러한 최대의 감쇠에 도달된다. 위상 로크 루프(phase lock loop)는 일정한 진폭을 갖는 반송파의 주파수를 복원할 수 있지만, 한편으로는 반송 주파수와 복원된 주파수 간의 위상차 "phi"가 존재한다.

따라서, 가장 개선된 형태의 진폭 복조 디바이스를 구비하는 비접촉식 트랜스폰더 판독기라도, 판독기에 의해 생성되는 신호에 대한 장 H의 위상의 제어되지 않은 변동으로 인해, 복조된 신호의 감쇠로 인한 통신 단절을 겪기 쉽다.

ISO/IEC 10373-6은 ISO/IEC 14443에 따르도록 판독기 및 트랜스폰더에 적용되는 테스트 방법을 정의한다.

판독기와의 통신에 관련된 표준을 따르기 위하여, 트랜스폰더는 부대역 진폭이 적어도 30/H^1.2(H는 자기장의 진폭임)인 역변조 신호(retro-modulation signal)를 생성해야 한다. 판독기에 있어서, 표준을 따르기 위해서, 판독기는 위상에 관계없이, 적어도 이 진폭의 신호를 반드시 복조할 수 있어야 한다.

이전에 기술된 방법들에서는 이것이 불가능할 것이 분명하다. 이것은, 특히 Π/4의 위상차가 존재하여 감쇠가 최대일 때, 트랜스폰더의 영향이 판독기의 감도에 관련하여 변조된 신호의 지나치게 큰 감쇠를 유발하는 경우에, 30/H^1.2의 메시지 진폭을 검출할 수 있는 ISO/IEC 14443을 따르는 판독기는, 마찬가지로 ISO/IEC 14443을 따르는 트랜스폰더를 검출할 수 없기 때문이다.

결과적으로, 해결되어야 할 기술적 문제는 다음과 같이 정의될 수 있다.

한편으로, 비접촉식 트랜스폰더 판독기의 판독 감도는 사용되는 복조 원리에는 무관하게, 한쪽에서의 판독기 안테나에 공급되는 전류와 다른쪽에서의 결과적인 장의 전류 간에의 위상 변동에 의해 영향을 받는다. 반면에, 이러한 위상차는 트랜스폰더와 판독기 안테나 간의 거리에 따라서도 달라질 수 있다. 그 결과는 큰 문제이다. 즉, 복조된 신호의 진폭의 감쇠, 심지어는 완전한 소멸이 발생하며, 이것은 트랜스폰더의 이동 동안 트랜스폰더와 판독기 간의 통신 단절을 유발할 수 있다.

그러므로, 본 발명은 판독 디바이스에 의해 생성되는 장에서 트랜스폰더가 유발할 수 있는 위상 변동에 독립적으로, 트랜스폰더로부터 발생되는 신호의 복조를 허용하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 방법의 원리는 트랜스폰더 메시지의 검출을, 생성되는 자기장의 위상이나 그 위상을 나타내는 값(전압, 전류 등)에 종속(slave)시키는 것을 포함한다.

바람직하게는, 복조기의 검출기는 메시지의 획득을 동기화하기 위하여, 자기장으로부터 발생하는 신호를 클럭 신호로서 사용한다. 이러한 방식으로, 트랜스폰더에 의해 유발되는 장의 위상에서의 임의의 변동은 복조 디바이스로 전해질 것이다. 이 방법에서는, 종래 기술에서처럼 더 이상 복조기의 위상 기준으로서 사용되는 것이 발전기의 클럭 신호가 아니라, 자기장 H로부터 발생되는 동일 주파수의 신호이다.

도 1 및 도 2는 (앞에서 설명한) 종래 기술의 비접촉식 판독기를 도시한 도면.

도 3은 (앞에서 설명한) 종래 기술의 직접 복조를 이용하는 판독기의 전자 도면.

도 4 및 도 5는 (앞에서 설명한) 종래 기술의 이중 동기 검출 복조 I/Q의 원리를 나타낸 도면.

도 6은 본 발명에 따른 판독 안테나의 실시예를 도시한 도면.

도 7은 본 발명의 판독기의 유사한 실시예를 나타낸 도면.

도 8은 도 7의 판독기의 구현에 관련된 프로세싱 동작의 결과를 나타낸 도면.

도 9는 본 발명의 판독기의 디지탈 구현을 도시한 도면.

이 때문에, 본 발명의 목적은 우선 비접촉식 트랜스폰더에 의해 유도되는 전자기장(H) 내의 신호를 복조하는 모든 방법으로서, 트랜스폰더 신호들이 주어진 시간들 또는 주파수에서 검출되는 단계를 포함하는 것이다. 이것은 검출의 시간들 또는 주파수가 전자기장과 위상 동기화되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특성 또는 변형에 따르면,

- 동기화를 위하여, 전자기장(H)에 의해 유발되는 플럭스가 추가 코일에서 픽업되고, 플럭스의 위상이 동기화 요소로서 사용된다.

- 동기화를 위하여, 전자기장을 발생시키는 전류의 위상이 선택되고, 동기화 요소로서 사용된다;

- 트랜스폰더의 신호는 전자기장(H)의 주파수와 동일한 샘플링 주파수 및 동일 위상으로 검출된다;

- 동기화 클럭 CLK는 전자기장 또는 그 발생 전류로부터 취해진 위상으로부터 생성되며, 이 클럭은 신호 검출 시간을 맞추는 데에 사용된다.

본 발명의 다른 목적은 메인 전자기장 송수신 안테나, 및 전자기 신호를 샘플링 주파수로 샘플링하는 수단을 포함하는 전자기 신호 복조기를 포함하는 비접촉식 트랜스폰더 판독기이다.

판독기는 복조기의 샘플링 주파수를 전자기장의 위상과 동일한 방식으로 시간을 맞추고 동기화할 수 있는 동기화 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 특징 또는 실시예에 따르면,

- 동기화 수단은 트랜스폰더에 의해 사용되는 자기장(H)의 부분을 픽업할 수 있는 추가 안테나, 및 전자기장(H)의 동기 샘플링을 위한 제어 신호를 생성할 수 있는 샘플링 제어 회로를 포함한다;

- 동기화 수단은 전기장(E)에 민감한 안테나를 포함한다;

- 동기화 수단은 판독 안테나를 형성하는 도전체 내를 흐르는 전류의 부분을 떼내고, 그로부터 샘플링을 동기화하기 위한 위상 정보를 추출할 수 있는 전류 분기 수단을 포함한다;

- 추가 안테나는 메인 안테나에 대하여 디튜닝(detuning)된다;

- 복조기는 동기 검출 복조기이다.

마지막으로, 본 발명의 목적은 전자기장(H) 내에서 비접촉식 트랜스폰더에 의해 유도되는 신호들을 위한 복조기이고, 상기 복조기는 주어진 시간들에서 기능하는 신호 검출기, 및 검출을 전자기장의 위상에 종속화시키는 수단을 포함한다. 이것은 종속화 수단이 위상과의 동기화를 계속적으로 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 특정 실시예에 관한 이하의 설명을 읽음으로써 알게 될 것이며, 이 설명은 첨부 도면과 함께 주어진다.

본 발명의 실시예들 중 하나가 도 6에 도시되어 있다. 유리하게, 종속화는 적어도 1 턴을 포함하는 추가 코일 또는 안테나(8)를 이용하여 이루어질 수 있고, 그 값은 트랜스폰더의 안테나에 비교하여, 판독기(1)의 안테나에 대하여 무시할 수 있는 커플링 효과를 가질 것이다.

이 코일은 트랜스폰더에 의해 사용되는 전자기장의 부분을 픽업하도록 배치된다. 더 상세하게는, 이것은 판독 안테나에 부착될 수 있으며, 바람직하게는 판독 안테나와 동심상에 있을 것이다. 접속 핀(9)은 판독 안테나의 임피던스 정합 회로에 접속될 것이며, 반면에 핀(10)은 장 H로부터의 동기 신호를 판독기에 반환하는 데에 사용될 것이다.

이러한 장 H의 추가 동기 코일에 의해 생성되는 신호는 트랜스폰더 메시지를 아날로그 또는 디지탈 형식으로 샘플링하기 위해 사용될 것이다.

도 7 및 도 9는 각각 판독 디바이스(17, 18)(안테나, 판독기)의 아날로그 및 디지탈 구현을 제시한다. 도 7의 도면에서, 판독 안테나(4)로부터 발생되는 메시지 E는 아날로그 승산기(11)에 주입되며, 아날로그 승산기(11)는 그 출력에서 신호 S를 생성할 것이고, 레벨 정합 스테이지(13) 다음의 추가 코일(8)로부터 발생된 신호는 획득 체인(acquisition chain)에 관련된 위상 쉬프트의 고정된 부분을 보상하도록 의도된 조정가능한 패시지 디페이서(passage dephaser)(12, 도시되지 않음)에 의해 처리된다. 이 신호는 전계 효과 트랜지스터(FET)(M1)에 주입되는 Vc로 칭해지는 촙핑(chopping) 커맨드(샘플링)를 활성화하는 데에 사용된다. 이 커맨드는 다음과 같다.

if Vc > 0 => S = +E

if Vc < 0 => S = -E

이것은 E에 값 +/-1인 직각 신호 C를 승산한 값이며, S(t) = E(t).C(t)이다. 이러한 연산의 결과가 도 8에 나타나 있다.

이 아날로그 승산기 함수는 동기 검출의 경우를 회상시키며, Vc는 추가 코일(8)에 의해 생성되고, 검출은 트랜스폰더가 속하는 장 H에 동 위상으로 종속된다. 앞에서 기술된 위상 문제는 사라진다. 장에 동기하여 이루어진 획득은 트랜스폰더의 이동 동안 그 트랜스폰더에 의해 유발되는 위상 변동에 반응하지 않는다.

도 9에서, 이러한 디지탈 동기 검출 판독기에서도 마찬가지로, 판독 안테나(4)로부터 발생된 메시지 E는 신호 E를 샘플링하도록 의도된 아날로그-대-디지탈 변환기(14)의 입력에 주입된다. 이 변환기는 메시지를 획득하는 데에 충분한 동적 범위를 갖도록 선택될 것이다 (12비트). 또한, 레벨 정합 스테이지(13) 다음의 추가 코일(8)로부터 발생되는 신호는 획득 체인에 관련된 위상 쉬프트의 고정된 부분을 보상하도록 의도된 조정가능한 패시브 위상 쉬프터에 의해 처리된다. 이 신호는 아날로그-대-디지탈 변환기(14)의 샘플링을 장으로부터 픽업된 클럭의 레이트로 트리거하는 데에 사용된다. 클럭 입력에 의해 유발된 각 트리거에서 변환기에 의해 획득된 샘플은, 처리 수단(16)에 의해 처리되기 위하여, 그 출력 버스(15)에서 디지탈 형태로 입수될 수 있다. 이 처리 수단은 예를 들어 프로그래밍가능한 코딩/디코딩 유닛(FPGA) 또는 마이크로프로세서 디바이스일 수 있다.

본 발명에 따른 방법이 판독 안테나에 의해 생성되는 자기장 H로부터 오는 정보에 의하여 복조를 종속화시키는 것을 포함한다는 점과 관련하여, 다른 실시예들도 유리하게 사용될 수 있다. 이것은 추가 코일(도 6의 8)이 자기장 H가 아니라 전기장 E에 민감한 다른 디바이스에 의해 대체될 수 있기 때문이다. 이 경우, 폐쇄된 윤곽을 표현하는 평면 코일(flat coil)은 전기장에 민감한 다이폴 안테나로 대체되어야 할 것이다. 그러면, 복조 스테이지에 신호를 반환하기 전에 진폭 정합 스테이지가 필요할 것이다.

다른 실시예는 예를 들어 작은 부하(아주 낮은 값의 저항: 0.2옴)에 의하여 판독 안테나를 형성하는 도전체(도 6의 4) 내를 흐르는 전류의 부분을 떼내고, 정합 후에 이 위상 정보를 복조 스테이지로 반환하는 것을 포함한다. 이는 도전체 내를 흐르는 전류가 자기장 H의 소스이므로, 그 전류가 자기장 H와 동위상이기 때문이다.

따라서, 본 발명의 방법은 복조 신호 기준을 표준화하기 위하여 비접촉식 제품을 테스트하는 방법에 관련된 ISO/IEC 10373-6에서 기술된 것들을 보충할 수 있다.

Claims (13)

1. 비접촉식 트랜스폰더에 의해 유도되는 전자기장으로부터의 신호를 복조하는 방법으로서,

   상기 트랜스폰더로부터의 신호가 주어진 시간 또는 주파수에서 검출되는 단계를 포함하고, 상기 신호가 검출되는 시간 또는 주파수는 상기 전자기장과 위상 동기화되는 복조 방법.
2. 제1항에 있어서, 동기화를 위하여, 상기 전자기장에 의해 유발되는 플럭스(flux)는 추가 코일에서 픽업되고, 상기 플럭스의 위상은 동기화 요소로서 사용되는 것을 특징으로 하는 복조 방법.
3. 제1항에 있어서, 동기화를 위하여, 상기 전자기장을 생성하는 전류의 위상이 픽업되어 동기화 요소로서 사용되는 복조 방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 트랜스폰더의 신호는 상기 전자기장의 주파수와 동일한 샘플링 주파수 및 동일한 위상으로 검출되는 것을 특징으로 하는 복조 방법.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 동기화 클럭 CLK는 상기 전자기장에 의해 야기되는 플럭스의 위상 또는 상기 전자기장을 생성하는 전류의 위상으로부터 생성되고, 이 클럭은 신호 검출 시간을 맞추는 데에 사용되는 것을 특징으로 하는 복조 방법.
6. 전자기장을 송수신하기 위한 메인 안테나(4), 및 전자기 신호를 샘플링 주파수로 샘플링하는 수단을 포함하는 전자기 신호 복조기를 포함하는 비접촉식 트랜스폰더 판독기로서,

   상기 복조기의 상기 샘플링 주파수를 상기 전자기장의 위상과 동일한 방식으로 시간을 맞추고 위상 동기화할 수 있는 동기화 수단(8, 12-16, C2, M1)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 트랜스폰더 판독기.
7. 제6항에 있어서, 상기 동기화 수단은 상기 트랜스폰더에 의해 사용되는 자기장의 부분을 픽업할 수 있는 추가 안테나(8), 및 상기 전자기장의 동기 샘플링을 제어하는 신호를 생성할 수 있는 샘플링 제어 회로(Vc, M1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 트랜스폰더 판독기.
8. 제6항에 있어서, 상기 동기화 수단은 전기장(E)에 민감한 안테나(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 트랜스폰더 판독기.
9. 제6항에 있어서, 상기 동기화 수단은 판독 안테나를 형성하는 도전체 내를 흐르는 전류의 부분을 떼내고, 그로부터 상기 샘플링을 동기화하기 위한 위상 정보를 추출하는 비접촉식 트랜스폰더 판독기.
10. 제7항에 있어서, 상기 추가 안테나(8)는 상기 메인 안테나(4)에 대하여 디튜닝(detuning)되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 트랜스폰더 판독기.
11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복조기는 동기 검출 복조기인 것을 특징으로 하는 비접촉식 트랜스폰더 판독기.
12. 제11항에 있어서, 상기 동기 검출은 디지털 방식인 것을 특징으로 하는 비접촉식 트랜스폰더 판독기.
13. 전자기장 내에서 비접촉식 트랜스폰더에 의해 유도되는 신호들을 위한 복조기로서,

    주어진 시간에서 발생하는 신호들을 위한 검출기, 및

    상기 검출을 상기 전자기장의 위상에 종속화(slave)시키는 수단

    을 포함하고,

    상기 종속화시키는 수단은 상기 위상과의 동기화를 계속적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 복조기.