KR100996104B1 - 휴대형 rfid의 수신감도 향상 장치 및 방법 - Google Patents
휴대형 rfid의 수신감도 향상 장치 및 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100996104B1 KR100996104B1 KR1020060138551A KR20060138551A KR100996104B1 KR 100996104 B1 KR100996104 B1 KR 100996104B1 KR 1020060138551 A KR1020060138551 A KR 1020060138551A KR 20060138551 A KR20060138551 A KR 20060138551A KR 100996104 B1 KR100996104 B1 KR 100996104B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- phase shift
- shift control
- antenna
- reflected signal
- signal level
- Prior art date
Links
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims abstract description 62
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 38
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
- H04B1/50—Circuits using different frequencies for the two directions of communication
- H04B1/52—Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa
- H04B1/525—Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa with means for reducing leakage of transmitter signal into the receiver
-
- 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
- G06K19/0701—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 at least one of the integrated circuit chips comprising an arrangement for power management
-
- 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
- G06K19/0701—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 at least one of the integrated circuit chips comprising an arrangement for power management
- G06K19/0715—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 at least one of the integrated circuit chips comprising an arrangement for power management the arrangement including means to regulate power transfer to the integrated circuit
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Transmitters (AREA)
- Transceivers (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
본 발명은 휴대형 RFID(Radio Frequency Identification) 리더/라이터에 있어서, 안테나와 방향성 결합기 사이에 접속되어 위상 쉬프트 제어에 따라 안테나 방향으로의 임피던스를 변화시키는 가변 이상기를 구비하며, 송신신호가 안테나에 의해 반사되어 수신 경로로 유입되는 반사신호의 레벨을 측정하고, 측정되는 반사신호 레벨이 최소가 되도록 가변 이상기의 위상 쉬프트를 조정한다. 이에 따라 사람의 손이 접촉하는 위치에 따라 변하는 안테나 임피던스에 대해 적응적으로 최적의 안테나 반사계수를 갖도록 조정하여 수신감도를 향상시킨다.
모바일 RFID, 반사신호, 수신 감도, 가변 이상기.
Description
도 1은 통상적인 RFID 리더의 송,수신단 구성도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 RFID 수신감도 향상 장치를 적용한 RFID 리더의 블록 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가변 이상기 조정 동작을 나타낸 흐름도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가변 이상기 조정 동작을 나타낸 흐름도.
본 발명은 RFID(Radio Frequency Identification) 시스템에 관한 것으로, 특히 휴대형(Portable) RFID 리더/라이터에 있어서 수신 감도를 향상시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.
물류 유통 등에 사용되던 고정형 RFID 기술이 상품,영화,음악 등 개인의 정보 이용에 사용되기 위해 모바일 RFID가 등장하게 되었다. 모바일 RFID는 RFID 기능이 휴대폰과 같은 휴대용 단말기에 내장된 것을 말하며, 휴대형 RFID라고도 칭한다.
통상적으로 RFID 시스템은 리더(reader)와 태그(tag)로 나눠진다. 태그는 자체 전원을 가지고 있지 않다. 그 대신에 리더로부터 수신되는 캐리어신호(CW: Continuous Wave)로부터 전원을 발생시켜 사용한다. 전원이 없는 태그를 위해 리더는 명령과 데이터 신호를 캐리어신호와 함께 보낸 후, 태그가 반응하는 동안은 태그의 전원 공급원인 캐리어신호를 보내게 된다. 리더가 명령한 뒤 태그의 응답을 기다리는 동안 캐리어신호를 보내고 태그가 충분한 전원을 가질 수 있도록 상당히 높은 전력으로 캐리어신호를 보내게 되는데, 이는 리더가 태그의 신호를 받는 수신 동작 시 송신신호 누설전류의 양에 따라 큰 영향을 받을 수 있다는 것을 의미한다.
다른 통신 시스템과 달리 RFID 시스템의 어려운 점들 중에 한가지는 송신신호와 수신신호가 같은 주파수를 사용하는데 있다. 이에 따라 수신 경로로 누설된 강전계의 송신신호는 일반 통신시스템처럼 듀플렉서(duplexer)나 RF(Radio Frequency) SAW(Surface Acoustic Wave) 필터와 같은 필터를 사용하여 제거될 수 없기 때문에 수신 경로로 유입되는 송신신호의 양을 줄여야만 수신감도가 향상될 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, RFID 리더에 있어서 송신신호가 수신 경로로 유입되는 경로가 두 가지가 있다. 첫 번째 경로는 PAM(Power Amplifier Module)(102) 뒷 단의 방향성 결합기(directional coupler)(104)의 절연(isolation) 특성으로 인하여 송신신호가 수신 경로로 누설되는 경로이다. 두 번째 경로는 안테나(100)의 반사계수로 인하여 안테나단에서 반사된 송신신호가 방향성 결합기(104)의 결합된 특성으로 인해 수신 경로에 유입되는 경로이다.
방향성 결합기(104)의 절연은 보통 -35dBm 정도이다. 이에 따라 PAM(102)으로부터 출력되는 송신신호 파워를 +30dBm이라 가정했을 때 -35dBm + 30dBm = -5dBm의 파워가 방향성 결합기(104)를 거쳐 수신 경로로 유입된다. 반면 안테나(100)의 반사계수는 보통 -10dBm이다. 이에 따라 +30dBm의 송신신호는 +20dBm의 레벨로 안테나(100)에서 반사된 후, 방향성 결합기(104)의 -15dBm의 결합된 특성에 따라, 30dBm - 10dBm - 15dBm = +5dBm의 파워가 수신 경로로 유입된다. 그러므로 RFID 시스템의 수신감도를 향상시키기 위해선 안테나(100)의 반사계수를 낮추는 것이 중요하다는 것을 알 수 있다.
한편 RFID는 태그가 자체 전원을 가지고 있는 것이 아니라 리더의 송신신호를 받아들여 전원으로 사용하기 때문에 리더는 이득이 좋은 안테나를 가지고 있어야만 충분한 전력을 태그에 보내고, 태그로부터 오는 미약한 신호를 잘 받아들일 수 있다. 전체 노이즈의 대부분을 차지하는 성분들, 즉 방향성 결합기(104)에서 절연되는 송신신호 성분과 안테나(100)에서 반사되어 돌아와서 결합되는 송신신호 성분이 방향성 결합기(104)와 안테나(100)의 고유특성에 의해 결정이 되어진 상황에서는 좋은 안테나를 사용함으로써 수신감도를 증가시킬 수 있다.
기존의 고정형 RFID 리더/라이터나 리더 전용 단말기의 경우 안테나 사이즈에 대한 제약이 적어 이득이 좋은 안테나를 사용할 수 있었기 때문에 수신감도가 좋았으며 태그를 리드하는 확률이나 거리 또한 좋았다. 한편 안테나는 외부영향에 민감하다. 예를 들어 사람의 손이 닿거나 안테나 근처에 위치함으로써 안테나 특성이 변하게 되는데, 특히 반사계수의 변화량이 크다. 고정형 안테나 혹은 RFID 전용 단말기의 경우 사용되는 위치나 기구의 크기로 인하여 손과 안테나 사이의 거리가 멀기 때문에 안테나는 영향을 거의 받지 않는다.
하지만 기존의 RFID 리더와 달리 단말기에 내장되는 모바일 RFID 리더는 단말기 공간상의 제약으로 원하는 안테나 크기를 가질 수 없다. 크기와 높이가 줄어듦에 따라 안테나는 고이득을 가질 수 없으며, 고이득의 안테나를 가진 고정형 RFID 리더에 비해 모바일 RFID 리더가 태그에 보내는 신호의 레벨이 작으며 태그로부터의 신호를 수신하는 성능도 낮다는 의미한다. 즉 낮아진 안테나 이득에 따라 모바일 RFID 리더는 고정형 RFID 리더에 비해 태그를 리드하는 확률 및 거리가 현저히 떨어지게 되었다.
또한 수신신호의 레벨이 상대적으로 작아짐으로써 수신 입장에서 주 노이즈 성분, 즉 누설된 송신신호가 적고 많음에 따라 모바일 RFID 리더의 수신성능은 크게 변하게 된다. 단말기는 그 크기상 단말기를 잡는 손과 안테나 간의 거리가 가까울 수 밖에 없다. 안테나의 특성상 주위 영향으로 인하여 그 특성의 변화가 심하며, 특히 반사계수의 변화가 크다. 반사계수가 커지게 되면 반사되는 송신신호의 양은 많아질 것이고 방향성 결합기의 결합특성으로 수신신호에 들어오는 송신신호의 양도 많아지게 될 것이다.개인별로 취향에 따라 단말기를 잡는 위치는 다를 것이며, 이는 사람의 손에 의해 변화되는 안테나 특성이 그 때마다 다르게 됨을 의미하며, 설사 반사계수가 좋게 설계되었다 하더라도 손 혹은 다른 외부영향으로 그 특성이 변할 수 있다.
따라서 휴대형 RFID 시스템에서 종래보다 수신 감도를 향상시키는 장치 및 방법이 요구된다.
하지만 기존의 RFID 리더와 달리 단말기에 내장되는 모바일 RFID 리더는 단말기 공간상의 제약으로 원하는 안테나 크기를 가질 수 없다. 크기와 높이가 줄어듦에 따라 안테나는 고이득을 가질 수 없으며, 고이득의 안테나를 가진 고정형 RFID 리더에 비해 모바일 RFID 리더가 태그에 보내는 신호의 레벨이 작으며 태그로부터의 신호를 수신하는 성능도 낮다는 의미한다. 즉 낮아진 안테나 이득에 따라 모바일 RFID 리더는 고정형 RFID 리더에 비해 태그를 리드하는 확률 및 거리가 현저히 떨어지게 되었다.
또한 수신신호의 레벨이 상대적으로 작아짐으로써 수신 입장에서 주 노이즈 성분, 즉 누설된 송신신호가 적고 많음에 따라 모바일 RFID 리더의 수신성능은 크게 변하게 된다. 단말기는 그 크기상 단말기를 잡는 손과 안테나 간의 거리가 가까울 수 밖에 없다. 안테나의 특성상 주위 영향으로 인하여 그 특성의 변화가 심하며, 특히 반사계수의 변화가 크다. 반사계수가 커지게 되면 반사되는 송신신호의 양은 많아질 것이고 방향성 결합기의 결합특성으로 수신신호에 들어오는 송신신호의 양도 많아지게 될 것이다.개인별로 취향에 따라 단말기를 잡는 위치는 다를 것이며, 이는 사람의 손에 의해 변화되는 안테나 특성이 그 때마다 다르게 됨을 의미하며, 설사 반사계수가 좋게 설계되었다 하더라도 손 혹은 다른 외부영향으로 그 특성이 변할 수 있다.
따라서 휴대형 RFID 시스템에서 종래보다 수신 감도를 향상시키는 장치 및 방법이 요구된다.
본 발명은 휴대형 RFID 리더/라이터(이하 리더/라이터라 칭함)에서 수신 감도 향상 장치 및 방법을 제공한다.
삭제
삭제
또한 본 발명은 휴대형 RFID 리더 및 라이터에서 사람의 손에 따라 변하는 안테나 임피던스에 적응적으로 최적의 안테나 반사계수를 갖도록 조정(calibration)하여 수신감도를 향상시킬 수 있는 수신감도 향상 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 휴대형(Portable) RFID(Radio Frequency Identification) 리더/라이터의 수신감도 향상 장치는, 안테나와 송,수신 경로를 연결하는 방향성 결합기와, 상기 송신 경로 상에 접속되어 송신신호를 전력 증폭하는 PAM(Power Amplifier Module)과, 상기 안테나와 방향성 결합기 사이에 접속되며 위상 쉬프트 제어에 따라 상기 PAM으로부터 상기 안테나 방향으로의 임피던스를 변화시키는 가변 이상기와, 상기 송신신호가 상기 안테나에 의해 반사되어 상기 수신 경로로 유입되는 반사신호의 레벨을 측정하는 반사신호 레벨 측정부와, 상기 측정되는 반사신호 레벨이 최소가 되도록 상기 가변 이상기의 위상 쉬프트를 조정하는 위상 쉬프트 제어부를 포함한다.
또한 본 발명에 따른 휴대형 RFID(Radio Frequency Identification) 리더/라이터에서 휴대형 RFID 수신감도를 향상시키기 위한 방법은, 상기 휴대형 RFID 리더/라이터의 송신신호가 안테나에 의해 반사되어 수신 경로로 유입되는 반사신호의 레벨을 측정하는 과정과, 상기 측정되는 반사신호 레벨이 최소가 되도록, 상기 안테나와 방향성 결합기 사이에 접속되어 위상 쉬프트 제어에 따라 상기 안테나 방향으로의 임피던스를 변화시키도록 상기 휴대형 RFID 리더/라이터에 구비된 가변 이상기의 위상 쉬프트를 조정하는 과정을 포함한다.
본 발명에 따른 휴대형(Portable) RFID(Radio Frequency Identification) 리더/라이터의 수신감도 향상 장치는, 안테나와 송,수신 경로를 연결하는 방향성 결합기와, 상기 송신 경로 상에 접속되어 송신신호를 전력 증폭하는 PAM(Power Amplifier Module)과, 상기 안테나와 방향성 결합기 사이에 접속되며 위상 쉬프트 제어에 따라 상기 PAM으로부터 상기 안테나 방향으로의 임피던스를 변화시키는 가변 이상기와, 상기 송신신호가 상기 안테나에 의해 반사되어 상기 수신 경로로 유입되는 반사신호의 레벨을 측정하는 반사신호 레벨 측정부와, 상기 측정되는 반사신호 레벨이 최소가 되도록 상기 가변 이상기의 위상 쉬프트를 조정하는 위상 쉬프트 제어부를 포함한다.
또한 본 발명에 따른 휴대형 RFID(Radio Frequency Identification) 리더/라이터에서 휴대형 RFID 수신감도를 향상시키기 위한 방법은, 상기 휴대형 RFID 리더/라이터의 송신신호가 안테나에 의해 반사되어 수신 경로로 유입되는 반사신호의 레벨을 측정하는 과정과, 상기 측정되는 반사신호 레벨이 최소가 되도록, 상기 안테나와 방향성 결합기 사이에 접속되어 위상 쉬프트 제어에 따라 상기 안테나 방향으로의 임피던스를 변화시키도록 상기 휴대형 RFID 리더/라이터에 구비된 가변 이상기의 위상 쉬프트를 조정하는 과정을 포함한다.
본 발명은 휴대형 RFID 리더/라이터에 있어서, 안테나와 방향성 결합기 사이에 접속되어 위상 쉬프트 제어에 따라 안테나 방향으로의 임피던스를 변화시키는 가변 이상기를 구비하며, 송신신호가 안테나에 의해 반사되어 수신 경로로 유입되는 반사신호의 레벨을 측정하고, 측정되는 반사신호 레벨이 최소가 되도록 가변 이상기의 위상 쉬프트를 조정함을 특징으로 한다.
이에 따라 안테나와 PAM의 임피던스 매칭을 최적화시킴으로써 안테나에서 반사되는 송신신호를 최소화시킨다. 이처럼 수신 경로로 유입되는 송신신호의 누설전류의 양을 최소화시킴으로써, 수신감도를 향상시킨다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 RFID 수신감도 향상 장치를 적용한 RFID 리더의 블록 구성도를 보인 것이다. RFID 칩(206)으로부터 송신신호가 출력되는 송신 경로에는 PAM(202)이 송신신호를 전력 증폭하여 방향성 결합기(204)로 출력한 다. 방향성 결합기(204)는 송,수신 경로와 안테나(200)를 연결하는데, 안테나(200)와 방향성 결합기(204) 간에는 가변 이상기(variable phase shifter)(212)가 접속된다. 가변 이상기(212)는 위상 쉬프트 제어부(210)의 위상 쉬프트 제어에 따라 PAM(202)으로부터 안테나(200) 방향으로의 임피던스를 변화시킨다.
또한 방향성 결합기(204)에 연결된 수신 경로에는 반사신호 레벨 측정부(208)가 접속된다. 반사신호 레벨 측정부(208)는 송신신호가 안테나(200)에 의해 반사되어 수신 경로로 유입되는 반사신호의 레벨을 측정한다. 위상 쉬프트 제어부(210)는 이처럼 측정되는 반사신호 레벨이 최소가 되도록 가변 이상기(212)의 위상 쉬프트를 조정한다.
상기한 도 2는 반사신호 레벨 측정부(208) 및 위상 쉬프트 제어부(210)가 RFID 칩(206) 내부에 구현되는 예를 보인 것이다. RFID 칩(206)은 통상적인 경우와 마찬가지로 안테나(200)를 통해 태그와 송,수신신호를 주고 받을 뿐만 아니라, 본 발명의 실시 예에 따라 반사신호 레벨 측정부(208) 및 위상 쉬프트 제어부(210)를 포함한다.
송신신호의 누설전류는, 방향성 결합기(204)의 절연(isolation) 특성에 의해 수신 경로로 유입되는 누설전류 B와, 안테나(200)에서 반사되어 방향성 결합기(204)의 결합특성에 의해 수신 경로로 유입되는 반사신호로 인한 누설전류 A가 있다. 본 발명은 누설전류 A,B 중에 누설성분의 주성분이 되는 누설전류 A성분을 최소화한다.
처음에 안테나(200)는 누설전류 A성분이 최소가 되도록 제작되어 있다. 이는 PAM(202)의 임피던스에 맞춰서 안테나가 제작되었음을 의미한다. 그러나 단말기를 잡는 사람(사용자)의 손이 단말기에 접촉하는 위치 등으로 인하여 반사계수 성분이 증가될 것이며 이는 안테나(200)의 임피던스가 변했음을 의미한다. 이에 따라 본 발명은 가변 이상기(212)의 위상 쉬프트를 조정함으로써, 사람의 손 등으로 인해 변한 안테나 임피던스에 PAM(202)의 임피던스를 최대한 맞춰 주고자 하는 것이다.
RFID 칩(206)은 태그를 리드하는 동작을 하기 전에, 캐리어신호를 송신하고 수신 경로에 유입된 송신신호의 반사 레벨을 반사신호 레벨 측정부(208)에서 측정한다. 그리고 위상 쉬프트 제어부(210)는 반사 레벨을 기준 레벨과 비교한다. 기준 레벨은 외부 영향이 없는 상황에서 안테나(200)에 의해 반사되어 수신 경로로 유입된 송신신호의 반사 레벨을 측정하여 설정해 놓은 레벨을 의미한다. 만일 반사 레벨이 기준 레벨보다 크다면, 위상 쉬프트 제어부(210)는 가변 이상기(212)에 대한 위상 쉬프트 제어값을 변경시켜가며 임피던스 매칭을 새로이 하는 동작을 수행한다.
이러한 동작 과정은 두 가지 방식으로 구현할 수 있다.
첫 번째 방식은, 임피던스 매칭을 시작하게 되면, 가변 이상기(212)에 대한 위상 쉬프트 제어값을 미리 설정된 최저값부터 최고값까지 단계적으로 변경시켜가면서 수신 경로에 유입된 송신신호의 반사신호 레벨을 모두 측정한다. 이 방식에 따르면, 반사신호 레벨이 세밀히 측정되기 때문에 매칭이 가장 좋을 때의 위상 쉬프트 제어값을 찾아낼 수 있으나 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다.
두 번째 방식은 단말기를 잡는 일반적인 손 모양 몇 가지를 미리 조사하여 그에 맞는 위상 쉬프트 제어값들을 샘플화하여 룩업 테이블(lookup table)을 미리 만들어 RFID 리더에 저장해 놓고 이용한다. 만일 측정된 송신신호 누설전류 양, 즉 반사신호 레벨이 기준 레벨보다 크다면, RFID 칩(206)은 룩업 테이블에 저장된 데이터에 따라 위상 쉬프트 제어값을 변경시켜 가면서 가변 이상기(212)를 동작시키며, 반사신호 레벨 측정부(208)에 의해 반사신호 레벨을 측정한다. 그 다음에는 측정된 반사신호 레벨들 중 최소 레벨의 반사신호 레벨, 즉 가장 적은 송신신호 누설전류에 대응하는 샘플화된 위상 쉬프트 제어값을 기준으로 주변 값들로 미세하게 다시 측정하는 것이다. 이 방식에 따르면, 동작 시간이 짧게 걸리는 장점이 있으나 첫 번째 방식보다는 세밀하지 못하는 단점이 있다.
도 3은 상기한 첫 번째 방식을 적용하는 경우의 본 발명의 실시 예에 따른 조정 동작의 흐름도를 보인 것이다. 단말기가 RFID 모드로 들어가게 되면, RFID 리더는 태그를 리드하기 전에 변화된 안테나 임피던스에 따라 가변 이상기(212)의 위상 쉬프트 제어값을 변경시키면서 임피던스 조정(calibration) 동작을 하게 된다.
우선 (300)단계에서 캐리어신호를 송신하기 시작하는데, 캐리어신호의 송신은 조정을 완료할 때까지 지속된다. 송출된 캐리어신호는 송신 경로를 통해 진행되다 안테나(200)의 반사계수에 따라 일부 되돌아오게 된다. 돌아오는 반사신호는 방향성 결합기(204)의 결합특성에 따라 수신 경로로 유입된다.
RFID 리더는 이처럼 수신 경로로 유입되는 반사신호 레벨을 (302)단계에서 반사신호 레벨 측정부(208)에 의해 측정한다. RFID 리더는 최적 상태일 때의 안테나 반사계수에 의해 반사되어 유입되는 송신신호의 반사 레벨, 즉 미리 설정된 기 준 레벨과 수신 경로로 유입된 반사신호 레벨과 (304)단계에서 비교한다.
만일 반사신호 레벨이 기준 레벨보다 작거나 같으면 그 때의 위상 쉬프트 제어값을 유지하며 태그 리드 명령을 수행하는 (318)단계로 진행한다.
하지만 반사신호 레벨이 기준 레벨보다 크다면, (306)∼(316)단계의 조정, 즉 안테나 반사계수에 대한 최적화 작업을 수행하게 된다. 상기 (306)∼(316)단계에서는 가변 이상기(212)에 대한 위상 쉬프트 제어값을 미리 설정된 최저값부터 최고값까지 단계적으로 변경시키면서 반사신호 레벨이 최소로 측정되는 위상 쉬프트 제어값을 찾아 가변 이상기(212)에 대한 위상 쉬프트 제어값으로 세팅한다. 이때 반사신호 레벨이 기준 레벨보다 작게 되는 위상 쉬프트 제어값이 있다면, 그 값을 유지하면서 태그를 리드하는 (318)단계를 수행한다. 이와 달리 모든 변경에도 불구하고 기준 레벨보다 작은 반사신호 레벨이 측정되지 않는다면 측정했던 반사신호 레벨들 중에 가장 작은 레벨이 측정된 위상 쉬프트 제어값을 세팅한 후, 태그를 리드하는 (318)단계로 진행하게 된다.
도 4a 및 도 4b는 전술한 두 가지 방식들 중에 두 번째 방식을 적용하는 경우의 본 발명의 실시 예에 따른 조정 흐름도를 보인 것이다. 도 4a,4b의 실시 예에 있어서 처음의 (400)∼(404)단계는 상기한 도 3의 (300)∼(304)단계의 동작과 동일하며, 반사신호 레벨이 기준 레벨보다 작거나 같으면 그 때의 위상 쉬프트 제어값을 유지하며 태그 리드 명령을 수행하는 (426)단계로 진행하는 것도 동일하다.
하지만 반사신호 레벨이 기준 레벨보다 크다면, (406)∼(424)단계의 조정, 즉 룩업 테이블을 참조하여 안테나 반사계수에 대한 최적화 작업을 수행하게 된다. 먼저 (406)∼(416)단계에서는 전술한 바와 같이 룩업 테이블에 미리 저장되어 있는 샘플화된 위상 쉬프트 제어값들을 룩업 테이블의 첫 번째 번지부터 마지막 번지에 저장된 값까지 변경시켜가면서 가변 이상기(212)에 세팅하고 반사신호 레벨을 측정한다.
이때 만일 기준 레벨보다 낮거나 동일한 반사신호 레벨이 측정되는 위상 쉬프트 제어값이 있다면 그 값을 유지한 채 태그를 리드하는 (426)단계로 진행한다.
이와 달리 룩업 테이블에 있는 모든 위상 쉬프트 제어값에 따른 반사신호 레벨이 기준 레벨을 만족하지 못하는 경우에는 상기한 (406)∼(416)단계에 의해 측정된 반사신호 레벨들 중에 최소의 반사신호 레벨에 대응하는 샘플화된 위상 쉬프트 제어값의 주변값들에 대하여 반사신호 레벨이 기준 레벨보다 낮은 위상 쉬프트 제어값을 찾는 (418)∼(422)단계를 실행한다.
예를 들어, 위상 쉬프트 제어값 범위는 0V∼2V이고 룩업 테이블에 저장된 값들이 0.3V, 0.9V, 1.4V, 1.8V라 가정하면, 0.9V에서 최저의 반사신호 레벨을 갖되 기준 레벨을 만족시키지 못한다면 RFID 리더는 0.3V에서 1.4V까지 위상 쉬프트 제어값을 변경시키면서 반사신호 레벨을 다시 측정하는 것을 반복한다.
이때 만일 기준 레벨보다 낮거나 동일한 반사신호 레벨이 측정되는 위상 쉬프트 제어값이 있다면 그 값을 유지한 채 태그를 리드하는 (426)단계로 진행한다.
이와 달리 모든 주변값들에 따른 반사신호 레벨이 기준 레벨을 만족하지 못하는 경우에는 상기한 (418)∼(422)단계에 의해 측정된 반사신호 레벨들 중에 최소의 반사신호 레벨에 대응하는 주변값을 가변 이상기(212)에 대한 위상 쉬프트 제어 값으로 세팅하는 (424)단계를 거쳐 (426)단계로 진행한다.
따라서 가변 이상기(212)의 위상 쉬프트 조정에 의해 안테나(200)가 최소의 반사계수를 갖도록 안테나(200) 방향으로의 임피던스를 조정함으로써, 안테나단에서 반사되어 수신 경로로 유입되는 송신신호 누설전류의 양을 최소화시킴으로써 수신감도를 향상시킬 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시 예들에 따른 조정 동작을 실행하는데 있어서는 외부의 다른 단말기에 영향을 미치지 않도록 송신신호의 파워를 비교적 약하게 설정하여 동작시킨다.
한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위내에서 이루어질 수 있다.
특히 본 발명의 실시 예에서는 본 발명을 휴대형 RFID 리더에 적용하는 예를 설명하였으나, 휴대형 RFID 리더뿐만 아니라 태그에 정보를 기록 및 판독하는 모든 종류의 모바일 RFID 리더/라이터에도 경우에도 별도의 변형없이 마찬가지로 적용된다.
또한 반사신호 레벨 측정부(208)와 위상 쉬프트 제어부(210)를 RFID 칩(206)에 내장하는 예를 들었으나, RFID 칩(206)의 외부에 별도의 구성요소로서 구현할 수 있다.
따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 한정되는 것이 아니며 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 안테나가 최소의 반사계수를 갖도록 조정함으로써, 안테나단에서 반사되어 수신 경로로 들어가는 송신신호 누설전류의 양을 최소화시킴으로써 수신감도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
Claims (6)
- 휴대형(Portable) RFID(Radio Frequency Identification) 장치의 수신감도 향상 장치에 있어서,안테나와 송,수신 경로를 연결하는 방향성 결합기와,상기 송신 경로 상에 접속되어 송신신호를 전력 증폭하는 PAM(Power Amplifier Module)과,상기 안테나와 방향성 결합기 사이에 접속되며 위상 쉬프트 제어에 따라 상기 PAM으로부터 상기 안테나 방향으로의 임피던스를 변화시키는 가변 이상기와,상기 송신신호가 상기 안테나에 의해 반사되어 상기 수신 경로로 유입되는 반사신호의 레벨을 측정하는 반사신호 레벨 측정부와,상기 측정되는 반사신호 레벨이 최소가 되도록 상기 가변 이상기의 위상 쉬프트를 조정하는 위상 쉬프트 제어부를 포함함을 특징으로 하는 휴대형 RFID의 수신감도 향상 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 위상 쉬프트 제어부는,상기 반사신호 레벨이 기준 레벨보다 큰 경우에는 상기 가변 이상기에 대한 위상 쉬프트 제어값을 미리 설정된 최저값부터 최고값까지 단계적으로 변경시키면서 상기 반사신호 레벨이 최소로 측정되는 위상 쉬프트 제어값을 찾아 상기 가변 이상기에 대한 위상 쉬프트 제어값으로 세팅함을 특징으로 하는 휴대형 RFID의 수신감도 향상 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 위상 쉬프트 제어부는,상기 반사신호 레벨이 기준 레벨보다 큰 경우에는 상기 가변 이상기에 대한 위상 쉬프트 제어값을 룩업 테이블에 미리 저장되어 있는 샘플화된 값들로 변경시키면서 상기 반사신호 레벨이 최소로 측정되는 위상 쉬프트 제어값을 찾아 상기 가변 이상기에 대한 위상 쉬프트 제어값으로 세팅함을 특징으로 하는 휴대형 RFID의 수신감도 향상 장치.
- 휴대형 RFID(Radio Frequency Identification) 장치에서 휴대형 RFID 수신감도를 향상시키기 위한 방법에 있어서,상기 휴대형 RFID 장치의 송신신호가 안테나에 의해 반사되어 수신 경로로 유입되는 반사신호의 레벨을 측정하는 과정과,상기 측정되는 반사신호 레벨이 최소가 되도록, 상기 안테나와 방향성 결합기 사이에 접속되어 위상 쉬프트 제어에 따라 상기 안테나 방향으로의 임피던스를 변화시키도록 상기 휴대형 RFID 장치에 구비된 가변 이상기의 위상 쉬프트를 조정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 휴대형 RFID의 수신감도 향상 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 조정하는 과정은,상기 반사신호 레벨을 기준 레벨과 비교하는 과정과,상기 반사신호 레벨이 상기 기준 레벨보다 큰 경우에는 상기 가변 이상기에 대한 위상 쉬프트 제어값을 미리 설정된 최저값부터 최고값까지 단계적으로 변경시키면서 상기 반사신호 레벨이 최소로 측정되는 위상 쉬프트 제어값을 찾아 상기 가변 이상기에 대한 위상 쉬프트 제어값으로 세팅하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 휴대형 RFID의 수신감도 향상 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 조정하는 과정은,상기 반사신호 레벨을 기준 레벨과 비교하는 과정과,상기 반사신호 레벨이 상기 기준 레벨보다 큰 경우에는 상기 가변 이상기에 대한 위상 쉬프트 제어값을 룩업 테이블에 미리 저장되어 있는 샘플화된 값들로 변경시키면서 상기 반사신호 레벨이 최소로 측정되는 위상 쉬프트 제어값을 찾아 상기 가변 이상기에 대한 위상 쉬프트 제어값으로 세팅하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 휴대형 RFID의 수신감도 향상 방법.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060138551A KR100996104B1 (ko) | 2006-12-29 | 2006-12-29 | 휴대형 rfid의 수신감도 향상 장치 및 방법 |
PCT/KR2007/006838 WO2008082139A1 (en) | 2006-12-29 | 2007-12-26 | Apparatus and method for improving receiving sensitivity of portable radio frequency identification |
US11/965,492 US7937044B2 (en) | 2006-12-29 | 2007-12-27 | Apparatus and method for improving receiving sensitivity of portable radio frequency identification |
EP07025221A EP1939787A3 (en) | 2006-12-29 | 2007-12-28 | Apparatus and method for improving receiving sensitivity of portable radio frequency identification |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060138551A KR100996104B1 (ko) | 2006-12-29 | 2006-12-29 | 휴대형 rfid의 수신감도 향상 장치 및 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20080062591A KR20080062591A (ko) | 2008-07-03 |
KR100996104B1 true KR100996104B1 (ko) | 2010-11-22 |
Family
ID=39243718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060138551A KR100996104B1 (ko) | 2006-12-29 | 2006-12-29 | 휴대형 rfid의 수신감도 향상 장치 및 방법 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7937044B2 (ko) |
EP (1) | EP1939787A3 (ko) |
KR (1) | KR100996104B1 (ko) |
WO (1) | WO2008082139A1 (ko) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8749319B2 (en) * | 2006-11-18 | 2014-06-10 | Rfmicron, Inc. | Method and apparatus for detecting RF field strength |
US20090179740A1 (en) * | 2008-01-10 | 2009-07-16 | Intermec Ip Corp. | Radio frequency identification (rfid) method and apparatus for maximizing receive channel signal-to-noise ratio by adjusting phase to minimize noise |
US8451094B2 (en) * | 2008-02-06 | 2013-05-28 | Intermec Ip Corp. | Phase hopping to reduce interference and improve radio frequency identification (RFID) tag throughput |
KR101028205B1 (ko) * | 2009-03-11 | 2011-04-11 | 엘지이노텍 주식회사 | Rfid 송수신 장치 |
US8798546B2 (en) * | 2011-01-31 | 2014-08-05 | Telcordia Technologies, Inc. | Directional filter for separating closely spaced channels in an HF transceiver |
KR101226916B1 (ko) * | 2011-03-29 | 2013-02-15 | 케이아이씨시스템즈 (주) | 알에프아이디판독장치 |
US20130257667A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | Broadcom Corporation | Antenna Tuning |
US10130382B2 (en) * | 2014-03-27 | 2018-11-20 | Medtronic Xomed, Inc. | Powered surgical handpiece having a surgical tool with an RFID tag |
FR3026583A1 (fr) * | 2014-09-29 | 2016-04-01 | St Microelectronics Int Nv | Procede de gestion du fonctionnement d'un objet capable de communiquer sans contact avec un lecteur, dispositif et objet correspondants |
US20170017874A1 (en) * | 2016-05-06 | 2017-01-19 | Qualcomm Incorporated | Radio frequency identification (rfid) reader with frequency adjustment of continuous radio frequency (rf) wave |
CN105911520B (zh) * | 2016-06-20 | 2018-08-10 | 北京大学 | 运动物体反射无线信号的识别方法 |
CN107944312B (zh) * | 2017-11-10 | 2021-03-05 | 武汉万集信息技术有限公司 | 一种rfid读写器接收灵敏度检测方法和装置 |
US10950105B2 (en) * | 2018-09-28 | 2021-03-16 | Intel Corporation | Autonomous sensor placement discovery method and apparatus |
CN109409156B (zh) * | 2018-10-31 | 2021-10-26 | 华大恒芯科技有限公司 | 一种uhf rfid标签的天线阻抗调整方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100617322B1 (ko) * | 2005-05-09 | 2006-08-30 | 한국전자통신연구원 | 송신누설신호를 제거하는 rfid 리더기 수신 장치 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6097267A (en) * | 1998-09-04 | 2000-08-01 | Lucent Technologies Inc. | Phase-tunable antenna feed network |
KR100377513B1 (ko) * | 1998-11-10 | 2003-03-26 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 고주파 무선 회로장치 |
US20040106381A1 (en) * | 2002-09-06 | 2004-06-03 | Engim Incorporated | Transmit signal cancellation in wireless receivers |
KR100565284B1 (ko) * | 2003-07-30 | 2006-03-30 | 엘지전자 주식회사 | 이동통신단말기의 송신장치 |
US7671720B1 (en) * | 2004-09-01 | 2010-03-02 | Alien Technology Corporation | Method and appratus for removing distortion in radio frequency signals |
KR100587386B1 (ko) * | 2004-09-06 | 2006-06-08 | (주)더블웨이브 | 알에프아이디 리더 |
JP4606843B2 (ja) * | 2004-11-01 | 2011-01-05 | 京セラ株式会社 | 無線通信モジュール、通信端末、およびインピーダンス整合方法 |
JP4387323B2 (ja) * | 2005-04-08 | 2009-12-16 | 富士通株式会社 | Rfid用送受信装置 |
KR100653199B1 (ko) * | 2005-11-18 | 2006-12-05 | 삼성전자주식회사 | 로컬 신호를 이용하여 수신 신호에서 리키지 성분을제거하는 rf 수신 장치 및 방법 |
-
2006
- 2006-12-29 KR KR1020060138551A patent/KR100996104B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-12-26 WO PCT/KR2007/006838 patent/WO2008082139A1/en active Application Filing
- 2007-12-27 US US11/965,492 patent/US7937044B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-12-28 EP EP07025221A patent/EP1939787A3/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100617322B1 (ko) * | 2005-05-09 | 2006-08-30 | 한국전자통신연구원 | 송신누설신호를 제거하는 rfid 리더기 수신 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008082139A1 (en) | 2008-07-10 |
EP1939787A2 (en) | 2008-07-02 |
EP1939787A3 (en) | 2011-05-04 |
US20080165012A1 (en) | 2008-07-10 |
US7937044B2 (en) | 2011-05-03 |
KR20080062591A (ko) | 2008-07-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100996104B1 (ko) | 휴대형 rfid의 수신감도 향상 장치 및 방법 | |
US9349090B1 (en) | Self tuning RFID tags | |
KR101553007B1 (ko) | 송신 누설 신호 제거 장치 및 방법 | |
US9292782B2 (en) | Adaptive NFC transceivers | |
KR101058323B1 (ko) | 안테나 전기적 길이 적용 조정용 시스템 및 그 방법 | |
US8311504B2 (en) | Method and system for utilizing a frequency modulation (FM) antenna system for near field communication (NFC) and radio frequency identification (RFID) | |
US7054595B2 (en) | Systems and methods for amplifying a transmit signal in a RFID interrogator | |
US8159331B2 (en) | Method and system for radiated power control for short range RFID tag reading | |
CN102044028B (zh) | 实现读卡操作的方法及实现读卡操作的系统 | |
US20110269416A1 (en) | Transmitter | |
KR102448560B1 (ko) | 유도성 커플링을 통해 통신하는 통신 디바이스를 동작시키는 방법 및 시스템 | |
US9698871B2 (en) | Near field communications apparatus | |
CN110493705B (zh) | 定位系统以及定位方法 | |
US11711107B2 (en) | Systems and methods for antenna impedance matching | |
US7458513B2 (en) | IC card reading apparatus and its related method | |
CN110728338B (zh) | 一种rfid读写器系统以及功率校准方法 | |
JPWO2006082612A1 (ja) | Rfidキャリアセンス方法及び,これを用いるrfidシステム | |
US20160188924A1 (en) | Wireless communication apparatus and mobile device | |
US20070093219A1 (en) | Mobile communication terminal | |
US20210158120A1 (en) | Method of monitoring and controlling a level of power transmitted by an antenna of a contactless communication device | |
KR20140112319A (ko) | 자동 정합 회로를 근거로 한 rfid 리더 및 그의 제어 방법 | |
JP2010225127A (ja) | Rfidリーダライタシステム | |
CN104617976B (zh) | Rfid前端自适应单元及其控制方法 | |
JP2016004528A (ja) | 無線通信装置 | |
JP2001052124A (ja) | アンテナ切換システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131030 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141030 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151029 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161028 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171030 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |