KR100877922B1 - 누설신호 제거회로 및 이를 포함한 모바일 무선인식 리더기 - Google Patents

누설신호 제거회로 및 이를 포함한 모바일 무선인식 리더기 Download PDF

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KR100877922B1
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Abstract

모바일 무선인식 리더기에서 수신부로 누설되는 송신 누설신호를 제거할 수 있는 누설신호 제거회로가 개시된다. 누설신호 제거회로는 제 1 서큘레이터, 제 2 서큘레이터 및 발룬을 포함한다. 제 1 서큘레이터는 제 1 포트를 통해 송신신호를 수신하여 제 2 포트를 통해 송신신호에 상응하는 제 1 통과신호를 출력하고 제 3 포트를 통해 상기 송신신호에 상응하는 제 1 누설신호를 출력한다. 제 2 서큘레이터는 제 4 포트를 통해 제 1 통과신호를 수신하여 제 5 포트를 통해 제 1 통과신호에 상응하는 제 2 통과신호를 출력하고, 제 5포트를 통해 응답신호를 수신하여 제 6 포트를 통해 응답신호 및 제 1 통과신호에 상응하는 제 2 누설신호가 합산된 수신신호를 출력한다. 발룬은 제 1 누설신호 및 수신신호를 기초로 하여 수신신호에서 제 2 누설신호를 제거한 누설제거신호를 출력한다.
Figure R1020070061372
무선인식 리더기, 누설신호, 서큘레이터, 발룬

Description

누설신호 제거회로 및 이를 포함한 모바일 무선인식 리더기{A circuit of eliminating a leakage signal and a mobile RFID reader including the same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누설신호 제거회로를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 누설신호 제거회로에 포함된 발룬을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 누설신호 제거회로를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 무선인식 리더기를 나타낸 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1100, 4210: 제 1 서큘레이터
1200, 4220: 제 2 서큘레이터
1300, 4230: 발룬
본 발명은 모바일 무선인식 리더기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 누설신호 제거회로, 이를 포함한 모바일 무선인식 리더기 및 누설신호 제거 방법에 관한 것이다.
각종 물품에 소형 칩을 부착해 사물의 정보와 주변 환경정보를 무선주파수로 전송 및 처리하는 비접촉식 인식시스템인 무선인식시스템(RFID: Radio Frequency Identification)은 판독 및 해독 기능이 있는 리더기(reader)와 고유 정보를 내장한 태그(tag)로 구성된다. 태그는 자신의 고유 데이터 또는 시리얼 번호를 가지고, 이러한 고유 데이터 또는 시리얼 번호를 리더기에 송출한다. 리더기는 태그로부터 받은 고유 데이터 또는 시리얼 번호를 저장 및 처리하여 휴대폰과 같은 무선인식 시스템 운용 단말기로 전달한다.
일반적으로 무선인식 리더기는 태그에 전력을 공급하기 위해 연속파(CW:continous wave) 신호를 지속적으로 송출한다.
최근의 무선인식 리더기는 휴대폰과 같은 소형의 단말기에 내장시키기 위한 용도로 사용되는데, 무선인식 리더기가 내장되는 단말기가 점점 소형화됨에 따라 무선인식 리더기 역시 소형화될 필요가 있다. 따라서 리더기와 태그가 데이터를 송수신 하는데 있어서, 동일 주파수 대역의 신호를 송수신하는 하나의 안테나를 사용하게 된다. 이에 무선인식 리더기는 송신과 수신을 분리하기 위해 서큘레이터(circulator)를 이용한다. 예를 들어 서큘레이터의 분리도는 약 20dB이고, 무선인식 리더기가 송신하는 연속파 신호의 최대 파워는 약 24dBm이다. 24dBm의 파워를 가진 연속파 신호를 리더기가 송출할 때, 약 4dBm의 파워가 수신단으로 누설된다. 태그가 송신하여 리더기의 수신부가 수신하는 수신신호가 약 -80dBm ~ -20dBm의 파워를 가지는데 반해, 약 4dBm의 파워를 가진 송신 누설신호가 수신부에 누설되면, 수신 감도가 떨어지고 수신부에 포함된 소자가 손상을 입는 등의 문제가 발생될 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해 수신부로 누설되는 송신 누설신호를 제거하는 회로 및 이를 포함한 무선인식 리더기가 요구된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 수신부로 누설되는 송신 누설신호를 제거할 수 있는 누설신호 제거회로를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 누설신호 제거회로를 포함하여 수신부로 누설되는 송신 누설신호를 제거할 수 있는 모바일 무선인식 리더기를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 수신부로 누설되는 송신 누설신호를 제거할 수 있는 누설신호 제거방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 누설신호 제거회로는 제 1 서큘레이터, 제 2 서큘레이터 및 발룬을 포함한다.
상기 제 1 서큘레이터는 제 1 포트를 통해 송신신호를 수신하여 제 2 포트를 통해 상기 송신신호에 상응하는 제 1 통과신호를 출력하고 제 3 포트를 통해 상기 송신신호에 상응하는 제 1 누설신호를 출력한다. 상기 제 2 서큘레이터는 제 4 포 트를 통해 상기 제 1 통과신호를 수신하여 제 5 포트를 통해 상기 제 1 통과신호에 상응하는 제 2 통과신호를 출력하고, 상기 제 5포트를 통해 응답신호를 수신하여 제 6 포트를 통해 상기 응답신호 및 상기 제 1 통과신호에 상응하는 제 2 누설신호가 합산된 수신신호를 출력한다. 상기 발룬은 상기 제 1 누설신호 및 상기 수신신호를 기초로 하여 상기 수신신호에서 상기 제 2 누설신호를 제거한 누설제거신호를 출력한다.
상기 발룬은 상기 제 2 누설신호가 포함된 상기 수신신호 및 상기 제 1 누설신호를 입력받아 상기 제 1 및 제 2 누설신호를 서로 상쇄시킬 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 누설신호는 크기와 위상이 서로 동일할 수 있다.
상기 발룬은 트랜스포머로 구현될 수 있다.
상기 제 1 누설신호는 상기 트랜스포머의 제 1 차 회로 제 1 단자로 인가되고, 상기 수신신호는 상기 트랜스포머의 상기 제 1 차 회로 제 2 단자로 인가되고, 상기 누설제거신호는 상기 트랜스포머의 제 2 차 회로 제 1 단자 및 제 2 단자로 출력될 수 있다.
상기 누설신호 제거회로는 상기 제 1 누설신호의 위상 및 크기를 조절하여 상기 발룬으로 출력하는 제 1 매칭 회로 및 상기 제 2 누설신호를 포함하는 상기 수신신호의 위상 및 크기를 조절하여 상기 발룬으로 출력하는 제 2 매칭 회로를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 무선인식 리더기는 고주파 프론트 엔드부, 누설신호 제거회로, 송수신부 및 디지털 처리부를 포함한다.
상기 고주파 프론트 엔드부는 응답신호를 수신하여 출력한다. 상기 누설신호 제거회로는 상기 응답신호 및 송신신호를 기초로 하여 누설제거신호를 출력한다. 상기 송수신부는 상기 송신신호를 송신하고 상기 누설제거신호를 수신한다. 상기 디지털 처리부는 상기 누설제거신호를 기초로 디지털 프로세싱한다.
상기 누설신호 제거회로는 제 1 서큘레이터, 제 2 서큘레이터 및 발룬을 포함한다.
상기 제 1 서큘레이터는 제 1 포트를 통해 상기 송신신호를 수신하여 제 2 포트를 통해 상기 송신신호에 상응하는 제 1 통과신호를 출력하고 제 3 포트를 통해 상기 송신신호에 상응하는 제 1 누설신호를 출력한다. 상기 제 2 서큘레이터는 제 4 포트를 통해 상기 제 1 통과신호를 수신하여 제 5 포트를 통해 상기 제 1 통과신호에 상응하는 제 2 통과신호를 출력하고, 상기 제 5포트를 통해 상기 응답신호를 수신하여 제 6 포트를 통해 상기 응답신호 및 상기 제 1 통과신호에 상응하는 제 2 누설신호가 합산된 수신신호를 출력한다. 상기 발룬은 상기 제 1 누설신호 및 상기 수신신호를 기초로 하여 상기 수신신호에서 상기 제 2 누설신호를 제거한 누설제거신호를 출력한다.
상기 발룬은 상기 제 2 누설신호가 포함된 상기 수신신호 및 상기 제 1 누설신호를 입력받아 상기 제 1 및 제 2 누설신호를 서로 상쇄시킬 수 있다.
상기 발룬은 트랜스포머로 구현될 수 있다.
상기 제 1 누설신호는 상기 트랜스포머의 제 1 차 회로 제 1 단자로 인가되 고, 상기 수신신호는 상기 트랜스포머의 상기 제 1 차 회로 제 2 단자로 인가되고, 상기 누설제거신호는 상기 트랜스포머의 제 2 차 회로 제 1 단자 및 제 2 단자로 출력될 수 있다.
상기 모바일 무선인식 리더기는 상기 제 1 누설신호의 위상 및 크기를 조절하여 상기 발룬으로 출력하는 제 1 매칭 회로 및 상기 제 2 누설신호를 포함하는 상기 수신신호의 위상 및 크기를 조절하여 상기 발룬으로 출력하는 제 2 매칭 회로를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 누설신호 제거방법에서, 제 1 서큘레이터의 제 1 포트를 통해 송신신호를 수신하여 제 2 포트를 통해 상기 송신신호에 상응하는 제 1 통과신호를 출력하고 제 3 포트를 통해 상기 송신신호에 상응하는 제 1 누설신호를 출력한다. 제 2 서큘레이터의 제 4 포트를 통해 상기 제 1 통과신호를 수신하여 제 5 포트를 통해 상기 제 1 통과신호에 상응하는 제 2 통과신호를 출력하고, 상기 제 5 포트를 통해 응답신호를 수신하여 제 6 포트를 통해 상기 응답신호 및 상기 제 1 통과신호에 상응하는 제 2 누설신호가 합산된 수신신호를 출력한다. 상기 제 1 누설신호 및 상기 수신신호를 기초로 하여 상기 수신신호에서 상기 제 2 누설신호를 제거한 누설제거신호를 출력한다.
상기 제 2 누설신호가 포함된 상기 수신신호 및 상기 제 1 누설신호를 발룬의 양단에 인가하여 상기 제 1 및 제 2 누설신호는 서로 상쇄될 수 있다.
상기 누설신호 제거방법은 상기 제 1 누설신호의 위상 및 크기를 조절하는 단계 및 상기 제 2 누설신호를 포함하는 상기 수신신호의 위상 및 크기를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누설신호 제거회로를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 누설신호 제거회로(1000)는 제 1 서큘레이터(1100), 제 2 서큘레이터(1200) 및 발룬(1300)을 포함한다.
제 1 서큘레이터(1100)는 제 1 포트(P1)를 통해 송신신호(TX)를 수신하여 제 2 포트(P2)를 통해 송신신호(TX)에 상응하는 제 1 통과신호(PS1)를 출력하고 제 3 포트(P3)를 통해 송신신호(TX)에 상응하는 제 1 누설신호(LS1)를 출력한다. 제 2 서큘레이터(1200)는 제 4 포트(P4)를 통해 제 1 통과신호(PS1)를 수신하여 제 5 포트(P5)를 통해 제 1 통과신호(PS1)에 상응하는 제 2 통과신호(PS2)를 출력하고, 제 5 포트(P5)를 통해 응답신호(RS)를 수신하여 제 6 포트(P6)를 통해 응답신호(RS) 및 제 1 통과신호(PS1)에 상응하는 제 2 누설신호(LS2)가 합산된 수신신호(RX)를 출력한다.
예를 들면, 제 1 서큘레이터(1100)의 분리도(isolation)가 약 20dB이고, 제 1 서큘레이터(1100)는 제 1 포트(P1)를 통해 약 24dBm의 파워를 가진 송신신호(TX)를 수신할 수 있다. 이 경우, 제 1 서큘레이터(1100)는 제 2 포트(P2)를 통해 약 20dBm의 파워를 가진 제 1 통과신호(PS1)를 출력하고 제 3 포트(P3)를 통해 약 4dBm의 파워를 가진 제 1 누설신호(LS1)를 출력할 수 있다. 또한, 제 2 서큘레이터(1200)의 분리도(isolation)가 약 16dB이고, 제 2 서큘레이터(1200)는 제 4 포트(P4)를 통해 약 20dBm의 파워를 가진 제 1 통과신호(PS1)를 수신할 수 있다. 이 경우, 제 2 서큘레이터(1200)는 제 5 포트(P5)를 통해 약 16dBm의 파워를 가진 제 2 통과신호(PS2)를 출력하고 제 6 포트(P6)를 통해 약 4dBm의 파워를 가진 제 2 누설신호(LS2)를 출력할 수 있다. 여기서 제 1 서큘레이터가 출력하는 제 1 누설신호(LS1) 및 제 2 서큘레이터가 출력하는 제 2 누설신호(LS2)는 크기와 위상이 실질 적으로 서로 동일하다.
발룬(1300)은 제 1 누설신호(LS1) 및 수신신호(RX)를 기초로 하여 수신신호(RX)에서 제 2 누설신호(LS2)를 제거한 누설제거신호(LES)를 출력한다. 즉, 발룬(1300)은 제 2 누설신호(LS2)가 포함된 수신신호(RX) 및 제 1 누설신호(LS1)를 입력받아 제 1 및 제 2 누설신호(LS1, LS2)를 서로 상쇄시킴으로서, 수신신호(RX)에서 제 2 누설신호(LS2)를 제거한 누설제거신호(LES)를 출력한다. 여기서 누설제거신호(LES)는 제 2 누설신호가 포함되지 않은 응답신호(RS)와 실질적으로 동일하다. 발룬(1300)은 제 1 및 제 2 누설신호(LS1, LS2)를 서로 상쇄시키기 위해 트랜스포머로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발룬을 나타내는 도면이다.
발룬(1300)은 제 1 단자(N1) 및 제 2 단자(N2)를 구비한 제 1 차 회로 및 제 3 단자(N3) 및 제 4 단자(N4)를 구비한 제 2 차 회로를 포함한 트랜스포머로 구현될 수 있다.
제 1 누설신호(LS1)는 트랜스포머의 제 1 차 회로 제 1 단자(N1)로 인가되고, 제 2 누설신호(LS2) 및 응답신호(RS)가 합산된 수신신호(RX)는 트랜스포머의 제 1 차 회로 제 2 단자(N2)로 인가되어 제 1 누설신호(LS1) 및 제 2 누설신호(LS2)는 서로 상쇄된다. 그 결과 응답신호(RS)와 실질적으로 동일한 누설제거신호(LES)가 포지티브 누설제거신호(LES+) 및 네거티브 누설제거신호(LES-)로서 트랜스포머의 제 2 차 회로 제 3 단자(N3) 및 제 4 단자(N4)로 출력된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 누설신호 제거회로를 나타내는 블록도 이다.
누설신호 제거회로(3000)는 제 1 서큘레이터(3100), 제 2 서큘레이터(3200), 제 1 매칭 회로(3300), 제 2 매칭 회로(3400) 및 발룬(3500)을 포함한다.
제 1 서큘레이터(3100)는 제 1 포트(P1)를 통해 송신신호(TX)를 수신하여 제 2 포트(P2)를 통해 송신신호(TX)에 상응하는 제 1 통과신호(PS1)를 출력하고 제 3 포트(P3)를 통해 송신신호(TX)에 상응하는 제 1 누설신호(LS1)를 출력한다. 제 2 서큘레이터(3200)는 제 4 포트(P4)를 통해 제 1 통과신호(PS1)를 수신하여 제 5 포트(P5)를 통해 제 1 통과신호(PS1)에 상응하는 제 2 통과신호(PS2)를 출력하고, 제 5 포트(P5)를 통해 응답신호(RS)를 수신하여 제 6 포트(P6)를 통해 응답신호(RS) 및 제 1 통과신호(PS1)에 상응하는 제 2 누설신호(LS2)가 합산된 수신신호(RX)를 출력한다.
제 1 매칭 회로(3300)는 제 1 누설신호(LS1)의 위상 및 크기를 조절하여 발룬(3500)으로 출력하고, 제 2 매칭 회로(3400)는 제 2 누설신호(LS2)의 위상 및 크기를 조절하여 발룬(3500)으로 출력한다.
제 1 서큘레이터(3100)에서 출력된 제 1 누설신호(LS1)의 크기와 제 2 서큘레이터(3200)에서 출력된 제 2 누설신호(LS2)의 크기가 제 1 서큘레이터(3100) 및 제 2 서큘레이터(3200)의 내부 손실(insertion loss)로 인해 서로 다르거나 제 1 누설신호(LS1) 및 제 2 누설신호(LS2)가 발룬(3500)에 도달하는 시간차로 인해 위상이 다를 경우, 제 1 매칭 회로(3300) 및 제 2 매칭 회로(3400)는 제 1 누설신호(LS1) 및 제 2 누설신호(LS2)의 위상 및 크기를 조절하여 제 1 누설신호(LS1) 및 제 2 누설신호(LS2)의 위상 및 크기를 동일하게 한다.
발룬(3500)은 제 1 매칭 회로(3300)에서 출력된 제 1 매치누설신호(MLS1), 제 2 매칭 회로(3400)에서 출력된 제 2 매치누설신호(MLS2) 및 매치응답신호(MRS)를 입력받아 제 1 및 제 2 매치누설신호(MLS1, MLS2)를 서로 상쇄시킴으로서, 수신신호(RX)에서 제 2 누설신호(LS2)를 제거한 누설제거신호(LES)를 출력한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 무선인식 리더기를 나타낸 블록도이다.
모바일 무선인식 리더기(4000)는 고주파 프론트 엔드부(4100), 누설신호 제거회로(4200), 송수신부(4300) 및 디지털 처리부(4400)를 포함한다.
고주파 프론트 엔드부(4100)는 안테나(4110) 및 밴드패스필터(4120)를 구비하고, 외부로부터 응답신호(RS)를 수신하여 출력한다.
누설신호 제거회로(4200)는 제 1 서큘레이터(4210), 제 2 서큘레이터(4220) 및 발룬(4230)을 포함한다.
제 1 서큘레이터(4210)는 제 1 포트(P1)를 통해 송신신호(TX)를 수신하여 제 2 포트(P2)를 통해 송신신호(TX)에 상응하는 제 1 통과신호(PS1)를 제 2 서큘레이터(4220)로 출력하고 제 3 포트(P3)를 통해 송신신호(TX)에 상응하는 제 1 누설신호(LS1)를 발룬(4230)으로 출력한다. 제 2 서큘레이터(4220)는 제 4 포트(P4)를 통해 제 1 통과신호(PS1)를 수신하여 제 5 포트(P5)를 통해 제 1 통과신호(PS1)에 상응하는 제 2 통과신호(PS2)를 고주파 프론트 엔드부(4100)로 출력하고, 제 5 포트(P5)를 통해 응답신호(RS)를 수신하여 제 6 포트(P6)를 통해 응답신호(RS) 및 제 1 통과신호(PS1)에 상응하는 제 2 누설신호(LS2)가 합산된 수신신호(RX)를 발룬(4230)으로 출력한다. 여기서 제 1 서큘레이터가 출력하는 제 1 누설신호(LS1) 및 제 2 서큘레이터가 출력하는 제 2 누설신호(LS2)의 크기와 위상은 실질적으로 서로 동일하다. 그러나 제 1 누설신호(LS1)의 크기 및 제 2 제 2 누설신호(LS2)의 크기가 제 1 서큘레이터(4210) 및 제 2 서큘레이터(4220)의 내부 손실(insertion loss)로 인해 서로 다르거나 제 1 누설신호(LS1) 및 제 2 누설신호(LS2)가 발룬(4230)에 도달하는 시간차로 인해 위상이 다를 경우, 제 1 누설신호(LS1)의 위상 및 크기를 조절하여 발룬(4230)으로 출력하는 제 1 매칭 회로(미도시) 및 제 2 누설신호(LS2)를 포함하는 수신신호(RX)의 위상 및 크기를 조절하여 발룬(4230)으로 출력하는 제 2 매칭 회로(미도시)를 더 포함할 수 있다.
발룬(4230)은 제 1 누설신호(LS1) 및 수신신호(RX)를 기초로 하여 수신신호(RX)에서 제 2 누설신호(LS2)를 제거한 누설제거신호(LES)를 출력한다. 즉, 발룬(4230)은 제 2 누설신호(LS2)가 포함된 수신신호(RX) 및 제 1 누설신호(LS1)를 입력받아 제 1 및 제 2 누설신호(LS1, LS2)를 서로 상쇄시킴으로서, 수신신호(RX)에서 제 2 누설신호(LS2)를 제거한 누설제거신호(LES)를 출력한다. 발룬(4230)은 제 1 단자(N1) 및 제 2 단자(N2)를 구비한 제 1 차 회로 및 제 3 단자(N3) 및 제 4 단자(N4)를 구비한 제 2 차 회로를 포함한 트랜스포머로 구현될 수 있다. 제 1 누설신호(LS1)는 트랜스포머의 제 1 차 회로 제 1 단자(N1)로 인가되고, 제 2 누설신호(LS2) 및 응답신호(RS)가 합산된 수신신호(RX)는 트랜스포머의 제 1 차 회로 제 2 단자(N2)로 인가되어 제 1 누설신호(LS1) 및 제 2 누설신호(LS2)는 서로 상쇄된 다. 그 결과 응답신호(RS)와 실질적으로 동일한 누설제거신호(LES)가 포지티브 누설제거신호(LES+) 및 네거티브 누설제거신호(LES-)로서 트랜스포머의 제 2 차 회로 제 3 단자(N3) 및 제 4 단자(N4)로 출력된다.
송수신부(4300)는 송신부(4310), 주파수 합성부(4330) 및 수신부(4350)를 포함한다.
송신부(4310)는 디저털 처리부(4400)로부터 입력된 커맨드 신호(COM)를 변조시켜 송신신호(TX)를 발생하고, 발생된 송신신호(TX)를 누설신호 제거회로(4200)로 송신한다.
주파수 합성부(4330)는 디지털 처리부(4400)로부터 클럭신호(CLK)를 입력받고, 국부발진신호(LO)를 생성하여 송신부(4310) 및 수신부(4350)로 출력한다.
수신부(4350)는 저잡음 증폭기(4351), 위상조절기(4352), I믹서(4353), Q믹서(4354), 제 1 로우패스필터(4355), 제 2 로우패스필터(4356), 제 1 전압이득증폭기(4357), 제 2 전압이득증폭기(4358), 제 1 아날로그-디지털 변환기(4359) 및 제 2 아날로그-디지털 변환기(4360)를 포함한다.
저잡음 증폭기(4351)는 누설신호 제거회로(4200)로부터 수신된 포지티브 누설제거신호(LES+) 및 네거티브 누설제거신호(LES-)를 저잡음 증폭하여 수신 감도를 높인다. 위상조절기(4352)는 주파수 합성부(4330)에서 생성된 국부발진신호(LO)를 90도 위상변화한다. I믹서(4353)는 위상조절기(4352)에서 출력되는 신호와 저잡음 증폭기(4351)에서 출력되는 신호를 혼합하여 I신호(IS)로 복조하고, Q믹서(4354)는 위상조절기(4352)에서 출력되는 신호와 저잡음 증폭기(4351)에서 출력되는 신호를 혼합하여 Q신호 (QS)로 복조한다. 제 1 및 제 2 로우패스필터(4355, 4356)는 I신호(IS) 및 Q신호(QS)를 로우패스 필터링하여 소정대역의 주파수만을 통과시킨다. 제 1 및 제 2 전압이득증폭기(4357, 4358)는 제 1 및 제 2 로우패스필터(4355, 4356)로부터 수신된 신호를 소정의 레벨로 증폭시켜 제 1 및 제 2 아날로그-디지털 변환기로 출력한다. 제 1 및 제 2 아날로그-디지털 변환기(4359, 4360)는 제 1 및 제 2 전압이득증폭기(4357, 4358)로 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 디지털 처리부(4400)로 출력한다.
디지털 처리부(4400)는 누설제거신호(LES)를 기초로 생성된 디지털 신호를 디지털 프로세싱하여, 프로세싱된 신호를 휴대폰과 같은 운용 단말로 전송한다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 무선인식 리더기는 수신부로 누설되는 송신 누설신호를 제거할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 송신 누설신호 제거회로, 이를 포함한 모바일 무선인식 리더기 및 누설신호 제거방법에 의해, 수신부로 누설되는 송신 누설신호를 제거함으로서, 모바일 무선인식 리더기의 수신 감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 송신 누설신호 제거회로 및 이를 포함한 모바일 무선인식 리더기 및 누설신호 제거방법에 의해, 수신부로 누설되는 송신 누설신호를 제거함으로서, 수신부에 포함된 소자의 손상을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으 로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (14)

  1. 제 1 포트를 통해 송신신호를 수신하여 제 2 포트를 통해 상기 송신신호에 상응하는 제 1 통과신호를 출력하고 제 3 포트를 통해 상기 송신신호에 상응하는 제 1 누설신호를 출력하고, 제1 분리도를 가진 제 1 서큘레이터;
    제 4 포트를 통해 상기 제 1 통과신호를 수신하여 제 5 포트를 통해 상기 제 1 통과신호에 상응하는 제 2 통과신호를 출력하고, 상기 제 5포트를 통해 응답신호를 수신하여 제 6 포트를 통해 상기 응답신호 및 상기 제 1 통과신호에 상응하는 제 2 누설신호가 합산된 수신신호를 출력하고, 제2 분리도를 가진 제 2 서큘레이터; 및
    상기 제 1 누설신호 및 상기 수신신호를 기초로 하여 상기 수신신호에서 상기 제 2 누설신호를 제거한 누설제거신호를 출력하는 발룬을 포함하고,
    상기 제2 분리도는 상기 제1 분리도에 비해 상기 제1 누설신호의 크기만큼 작은 것을 특징으로 하는 누설신호 제거회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 발룬은 상기 제 2 누설신호가 포함된 상기 수신신호 및 상기 제 1 누설신호를 입력받아 상기 제 1 및 제 2 누설신호를 서로 상쇄시키는 것을 특징으로 하는 누설신호 제거회로.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 누설신호는 크기와 위상이 서로 동일한 것을 특징으로 하는 누설신호 제거회로.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 발룬은 트랜스포머로 구현된 것을 특징으로 하는 누설신호 제거회로.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 누설신호는 상기 트랜스포머의 제 1 차 회로 제 1 단자로 인가되고, 상기 수신신호는 상기 트랜스포머의 상기 제 1 차 회로 제 2 단자로 인가되고, 상기 누설제거신호는 상기 트랜스포머의 제 2 차 회로 제 1 단자 및 제 2 단자로 출력되는 것을 특징으로 하는 누설신호 제거회로.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 누설신호의 위상 및 크기를 조절하여 상기 발룬으로 출력하는 제 1 매칭 회로; 및
    상기 제 2 누설신호를 포함하는 상기 수신신호의 위상 및 크기를 조절하여 상기 발룬으로 출력하는 제 2 매칭 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누설신호 제거회로.
  7. 응답신호를 수신하여 출력하는 고주파 프론트 엔드부;
    상기 응답신호 및 송신신호를 기초로 하여 누설제거신호를 출력하는 누설신호 제거회로;
    상기 송신신호를 송신하고 상기 누설제거신호를 수신하는 송수신부; 및
    상기 누설제거신호를 기초로 디지털 프로세싱하는 디지털 처리부를 포함하고,
    상기 누설신호 제거회로는,
    제 1 포트를 통해 상기 송신신호를 수신하여 제 2 포트를 통해 상기 송신신호에 상응하는 제 1 통과신호를 출력하고 제 3 포트를 통해 상기 송신신호에 상응하는 제 1 누설신호를 출력하고, 제1 분리도를 가진 제 1 서큘레이터;
    제 4 포트를 통해 상기 제 1 통과신호를 수신하여 제 5 포트를 통해 상기 제 1 통과신호에 상응하는 제 2 통과신호를 출력하고, 상기 제 5포트를 통해 상기 응답신호를 수신하여 제 6 포트를 통해 상기 응답신호 및 상기 제 1 통과신호에 상응하는 제 2 누설신호가 합산된 수신신호를 출력하고, 제2 분리도를 가진 제 2 서큘레이터; 및
    상기 제 1 누설신호 및 상기 수신신호를 기초로 하여 상기 수신신호에서 상기 제 2 누설신호를 제거한 누설제거신호를 출력하는 발룬을 포함하고,
    상기 제2 분리도는 상기 제1 분리도에 비해 상기 제1 누설신호의 크기만큼 작은 것을 특징으로 하는 모바일 무선인식 리더기.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 발룬은 상기 제 2 누설신호가 포함된 상기 수신신호 및 상기 제 1 누설신호를 입력받아 상기 제 1 및 제 2 누설신호를 서로 상쇄시키는 것을 특징으로 하는 모바일 무선인식 리더기.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 발룬은 트랜스포머로 구현된 것을 특징으로 하는 모바일 무선인식 리더기.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 누설신호는 상기 트랜스포머의 제 1 차 회로 제 1 단자로 인가되고, 상기 수신신호는 상기 트랜스포머의 상기 제 1 차 회로 제 2 단자로 인가되고, 상기 누설제거신호는 상기 트랜스포머의 제 2 차 회로 제 1 단자 및 제 2 단자로 출력되는 것을 특징으로 하는 모바일 무선인식 리더기.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 누설신호의 위상 및 크기를 조절하여 상기 발룬으로 출력하는 제 1 매칭 회로; 및
    상기 제 2 누설신호를 포함하는 상기 수신신호의 위상 및 크기를 조절하여 상기 발룬으로 출력하는 제 2 매칭 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 무선인식 리더기.
  12. 제1 분리도를 가진 제 1 서큘레이터의 제 1 포트를 통해 송신신호를 수신하여 제 2 포트를 통해 상기 송신신호에 상응하는 제 1 통과신호를 출력하고 제 3 포트를 통해 상기 송신신호에 상응하는 제 1 누설신호를 출력하는 단계;
    제2 분리도를 가진 제 2 서큘레이터의 제 4 포트를 통해 상기 제 1 통과신호를 수신하여 제 5 포트를 통해 상기 제 1 통과신호에 상응하는 제 2 통과신호를 출력하고, 상기 제 5 포트를 통해 응답신호를 수신하여 제 6 포트를 통해 상기 응답신호 및 상기 제 1 통과신호에 상응하는 제 2 누설신호가 합산된 수신신호를 출력하는 단계; 및
    상기 제 1 누설신호 및 상기 수신신호를 기초로 하여 상기 수신신호에서 상기 제 2 누설신호를 제거한 누설제거신호를 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 분리도는 상기 제1 분리도에 비해 상기 제1 누설신호의 크기만큼 작은 것을 특징으로 하는 누설신호 제거방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 누설제거신호를 출력하는 단계는 상기 제 2 누설신호가 포함된 상기 수신신호 및 상기 제 1 누설신호를 발룬의 양단에 인가하여 상기 제 1 및 제 2 누설신호를 서로 상쇄시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 누설신호 제거방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 누설신호의 위상 및 크기를 조절하는 단계; 및
    상기 제 2 누설신호를 포함하는 상기 수신신호의 위상 및 크기를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누설신호 제거방법.
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