KR101489881B1 - Rfid reader cancelling leakaged signal - Google Patents

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Abstract

본 발명은 송신 누설 신호를 상쇄하기 위한 RFID 읽기 장치에 관한 것이다. 본 발명은 상기 송신 누설 신호의 크기와 위상을 계산하고, 그 결과를 저장하고 있는 디지털부; 및 상기 디지털부의 제어에 응답하여, 상기 송신 누설 신호를 상쇄하기 위한 누설 상쇄 신호를 발생하는 누설 상쇄 회로를 포함한다. 본 발명에 의하면, 송신 전력의 손실 없이 송신 누설 전류를 상쇄할 수 있다. 그리고 본 발명은 디지털부의 제어에 의해 송신 누설 전류를 상쇄하기 때문에 전력 소비를 줄일 수 있다.

Figure R1020070123583

The present invention relates to an RFID reader for canceling a transmission leakage signal. The present invention is a digital signal processing apparatus comprising: a digital unit for calculating a magnitude and a phase of the transmission leakage signal and storing the result; And a leakage cancellation circuit for generating a leakage cancellation signal for canceling the transmission leakage signal in response to the control of the digital part. According to the present invention, the transmission leakage current can be canceled without loss of transmission power. Further, since the present invention cancels the transmission leakage current by the control of the digital part, the power consumption can be reduced.

Figure R1020070123583

Description

송신 누설 신호를 상쇄하는 무선주파인식 읽기 장치{RFID READER CANCELLING LEAKAGED SIGNAL}[0001] RFID READER CANCELING LEAKAGED SIGNAL [0002]

본 발명은 무선주파인식 읽기 장치(이하, RFID 읽기 장치라 함)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 송신 누설 신호를 상쇄하는 RFID 읽기 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radio frequency identification reader (hereinafter referred to as an RFID reader), and more particularly to an RFID reader for canceling a transmission leakage signal.

RFID 읽기 장치는 방향성 결합기(directional coupler)를 사용하여 송신 신호와 수신 신호를 분리한다. RFID 읽기 장치는 송신부로부터의 송신신호를 안테나 방향으로 전송하고, 안테나부터의 수신신호를 수신부 방향으로 전송한다. 그러나 일반적으로 방향성 결합기의 송수신 분리도가 크지 않기 때문에, 송신 누설 신호가 방향성 결합기를 통해 수신부 방향으로 누설된다.The RFID reader uses a directional coupler to separate the transmitted and received signals. The RFID reader transmits a transmission signal from a transmitter to an antenna and transmits a reception signal from an antenna to a receiver. In general, however, since the directional coupler does not have a large degree of isolation, the leakage leakage signal leaks toward the receiver through the directional coupler.

도 1은 종래의 RFID 시스템을 개략적으로 보여주는 블록도이다. 도 1에 도시된 RFID 시스템은 한국 등록 특허 10-0617322에 개시되어 있다. 도 1을 살펴보면, RFID 시스템은 RFID 읽기 장치(10)와 RFID 태그(20)를 포함한다. 여기에서, RFID 시스템은 RFID 읽기 장치(10)에서 신호를 송신하고 RFID 태그(20)에서 해당하는 신호를 응답하는 형태로 통신이 이루어진다.1 is a block diagram schematically illustrating a conventional RFID system. The RFID system shown in Fig. 1 is disclosed in Korean Patent No. 10-0617322. Referring to FIG. 1, the RFID system includes an RFID reader 10 and an RFID tag 20. Here, the RFID system transmits a signal in the RFID reader 10 and communicates in response to the corresponding signal in the RFID tag 20.

RFID 읽기 장치(10)는 안테나(11), RF 필터(12), 방향성 결합기(13), 송신부(14), 주파수 합성부(15), 수신부(16), 그리고 디지털부(17)를 포함한다. 수동형 RFID 시스템의 통신 규약에 의하면, RFID 읽기 장치(10)의 송신부(14)에서는 디지털부(17)부로부터 기저 대역 신호를 입력받으면 변조신호와 무변조(CW: Continuous Wave) 신호를 번갈아 송신하도록 되어 있다.The RFID reading apparatus 10 includes an antenna 11, an RF filter 12, a directional coupler 13, a transmitter 14, a frequency synthesizer 15, a receiver 16, and a digital unit 17 . According to the communication protocol of the passive RFID system, when the baseband signal is received from the digital section 17 in the transmitter 14 of the RFID reader 10, the modulated signal and the continuous wave (CW) signal are transmitted alternately .

RFID 읽기 장치(10)가 변조 신호를 송신할 경우에, RFID 태그(20)는 수신만 하고 응답 신호를 보내지 않기 때문에 RFID 읽기 장치(10)에는 수신되는 신호가 없다. 반면에, RFID 읽기 장치(10)가 무변조 신호를 송신할 경우에는 RFID 태그(20)로부터의 응답 신호가 있기 때문에 RFID 읽기 장치(10)의 수신부(16)에서는 수신 신호를 처리해야 한다.When the RFID reader 10 transmits a modulated signal, the RFID reader 20 does not receive a signal because the RFID tag 20 only receives and does not send a response signal. On the other hand, when the RFID reader 10 transmits an unmodulated signal, since there is a response signal from the RFID tag 20, the receiver 16 of the RFID reader 10 must process the received signal.

RFID 태그(20)는 RFID 읽기 장치(10)로부터의 무변조 신호 중에서 일부는 흡수하고 일부는 반사시킨다. 이와 같이 반사된 신호가 RFID 태그(20)로부터의 응답 신호이며, 반사율에 변화를 줌으로써 정보를 싣게 된다. RFID 읽기 장치(10)는 무변조 신호를 송신하는 동안에 수신도 동시에 하게 된다. 따라서, RFID 읽기 장치(10)에서는 송신과 수신이 같은 주파수를 사용한다.The RFID tag 20 absorbs and reflects some of the unmodulated signals from the RFID reader 10. The thus reflected signal is a response signal from the RFID tag 20, and information is loaded by changing the reflectance. The RFID reading device 10 simultaneously receives the non-modulated signal while receiving it. Therefore, the RFID reader 10 uses the same frequency for transmission and reception.

송신부(14)에서 무변조(CW) 신호를 생성하여 방향성 결합기(13)로 전송한다. 무변조 신호는 방향성 결합기(13)를 통과하면서 일부는 수신부(16)로 나머지는 RF 필터(12)와 안테나(11)를 거쳐 RFID 태그(20)로 전송된다. (CW) signal at the transmitter 14 and transmits it to the directional coupler 13. The modulated signal passes through the directional coupler 13 while a part of the modulated signal is transmitted to the receiving unit 16 and the remainder is transmitted to the RFID tag 20 via the RF filter 12 and the antenna 11.

RFID 읽기 장치(10)에서는 송수신 겸용인 한 개의 안테나만을 사용하므로, 방향성 결합기(13)를 사용하여 송신과 수신을 분리하게 된다. 즉, 송신 신호는 방향성 결합기(13)를 통해 안테나(11) 방향으로만 전달이 되도록 한다. 그러나 통상 적으로 방향성 결합기(13)에서의 송수신 분리도가 크지 않기 때문에 송신 누설 신호가 수신부(16) 방향으로 유입된다.Since the RFID reader 10 uses only one antenna for transmitting and receiving, the directional coupler 13 is used to separate transmission and reception. That is, the transmission signal is transmitted only in the direction of the antenna 11 through the directional coupler 13. However, since the degree of isolation between the directional coupler 13 and the directional coupler 13 is not large, a transmission leakage signal flows in the direction of the receiver 16.

수신부(16)에서는 송신부(14)에서 누설된 송신 누설 신호(Leakaged Signal; SL)와 RFID 태그(20)로부터의 RFID 태그 응답신호(Reflected Signal; SR)가 같이 수신된다. 따라서, 수신부(16)에서는 RFID 태그(20)로부터의 RFID 태그 응답The receiving unit 16 receives a leakage signal S L leaked from the transmitting unit 14 and an RFID tag response signal S R from the RFID tag 20. Therefore, in the receiving section 16, the RFID tag response from the RFID tag 20

신호(SR )만을 복원하기 어렵다.It is difficult to restore only the signal S R.

도 2a 내지 도 2e는 도 1의 RFID 시스템에서의 신호 스펙트럼을 나타낸다.2A to 2E show signal spectrums in the RFID system of FIG.

도 2a는 도 1의 수동형 RFID 시스템의 송신부(14)에서 송신되는 송신 신호(1)에 대한 스펙트럼을 나타낸다. 도 2b는 도 1의 수동형 RFID 시스템의 송신부(14)에서 수신부(16)로 누설되는 송신 누설 신호(2)에 대한 스펙트럼을 나타낸다. 도 2c는 도 1의 수동형 RFID 시스템의 RFID 태그(20)에서의 RFID 태그 응답신호(3, 4a, 4b)에 대한 스펙트럼이다. 상기 RFID 태그응답신호는 반송파 성분(3)과 RFID 태그 정보가 들어있는 변조 성분(4a, 4b)으로 구성된다.FIG. 2A shows a spectrum of a transmission signal 1 transmitted from the transmitter 14 of the passive RFID system of FIG. FIG. 2B shows a spectrum of the transmission leakage signal 2 leaked from the transmission unit 14 to the reception unit 16 of the passive RFID system of FIG. FIG. 2C is a spectrum of the RFID tag response signals 3, 4a, and 4b in the RFID tag 20 of the passive RFID system of FIG. The RFID tag response signal is composed of a carrier component 3 and modulation components 4a and 4b containing RFID tag information.

도 2d는 도 1의 수동형 RFID 시스템의 수신부(16)에서 도 2b의 송신 누설 신호와 도 2c의 RFID 태그 응답 신호가 합쳐진 합성 신호(5, 4a, 4b)에 대한 스펙트럼을 나타낸다. RFID 읽기 장치(10)에서는 변조 성분(4a, 4b)만을 추출해 내야 한다. 하지만, 적지 않은 송신 누설 신호(2)도 같이 유입됨에 따라 수신 신호의 반송파 성분(5)이 커지게 된다. 따라서, 반송파 성분(5)과 변조 성분(4a, 4b)의 스펙트럼이 겹쳐지는 에일리어징(Aliasing) 현상이 발생하여 변조 성분(4a, 4b)만을 추출 하기 어렵게 된다.FIG. 2D shows a spectrum of the combined signal (5, 4a, 4b) in which the transmission leakage signal of FIG. 2B and the RFID tag response signal of FIG. 2C are combined in the receiver 16 of the passive RFID system of FIG. The RFID reader 10 must extract only the modulation components 4a and 4b. However, as the non-small transmission leakage signal 2 is also introduced, the carrier component 5 of the received signal becomes large. Therefore, an aliasing phenomenon occurs in which the spectrum of the carrier component 5 overlaps the spectrum of the modulation components 4a and 4b, making it difficult to extract only the modulation components 4a and 4b.

도 2e는 도 1의 수동형 RFID 시스템에서 송신 누설 신호가 없는 경우에 수신부(16)에서 필터링 후에 발생하는 신호(6, 4b)에 대한 스펙트럼을 나타낸다. 도 2f는 도 1의 수동형 RFID 시스템에서 송신 누설 신호가 있는 경우에 수신부(16)에서 필터링 후에 발생하는 신호(7, 4b, 5a)에 대한 스펙트럼을 나타낸다. 도 2e와 도 2f를 비교하면, 송신 누설 신호 성분이 없을 때에는 필터링 후 변조 성분(4b) 만을 얻을 수 있었지만, 송신 누설 신호 성분이 있을 때에는 필터링 후에도 변조 성분(4b)과 송신 누설 신호 성분(5a)이 함께 섞여 있기 때문에 변조 성분(4b)만을FIG. 2E shows a spectrum of signals (6, 4b) generated after filtering in the receiver 16 when there is no transmission leakage signal in the passive RFID system of FIG. FIG. 2F shows a spectrum of signals 7, 4b, and 5a generated after filtering by the receiving unit 16 in the presence of a transmission leakage signal in the passive RFID system of FIG. Comparing FIG. 2E with FIG. 2F, only the modulated component 4b after filtering can be obtained when there is no transmission leakage signal component. However, when there is a transmission leakage signal component, the modulation component 4b and the transmission leakage signal component 5a, (4b) alone because they are mixed together

추출할 수 없게 된다.It can not be extracted.

송신 누설 신호로 인한 문제점을 해결하기 위해, 송신부의 방향성 결합기를 통해 송신 신호의 일부를 추출하는 방법이 사용되고 있다. 그러나 이러한 방법은 송신 신호의 전력을 소모하는 문제점이 있다.In order to solve the problem caused by the transmission leakage signal, a method of extracting a part of the transmission signal through the directional coupler of the transmission unit is used. However, this method has a problem of consuming power of a transmission signal.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 송신 신호의 전력 소모 없이 송신 누설 신호를 상쇄하는 RFID 읽기 장치를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide an RFID reader for canceling a transmission leakage signal without consuming power of a transmission signal.

본 발명에 따른 송신 누설 신호를 상쇄하기 위한 RFID 읽기 장치는, 상기 송신 누설 신호의 크기와 위상을 계산하고, 그 결과를 저장하고 있는 디지털부; 및 상기 디지털부의 제어에 응답하여, 상기 송신 누설 신호를 상쇄하기 위한 누설 상쇄 신호를 발생하는 누설 상쇄 회로를 포함한다.An RFID reader for canceling a transmission leakage signal according to the present invention includes a digital unit for calculating the magnitude and phase of the transmission leakage signal and storing the result; And a leakage cancellation circuit for generating a leakage cancellation signal for canceling the transmission leakage signal in response to the control of the digital part.

실시 예로서, 상기 누설 상쇄 신호는 상기 송신 누설 신호와 크기가 같고 위상이 반대이다. 상기 누설 상쇄 회로는 주파수 합성부로부터 국부 발진 신호를 입력받고 상기 누설 상쇄 신호를 발생하거나, 송신부의 주파수 상향 혼합부로부터 출력 신호를 입력받고 상기 누설 상쇄 신호를 발생한다.In an embodiment, the leakage cancellation signal is of the same magnitude and opposite phase as the transmission leakage signal. The leak cancellation circuit receives the local oscillation signal from the frequency synthesizer, generates the leakage cancel signal, or receives the output signal from the frequency up mixer of the transmitter and generates the leakage cancel signal.

다른 실시 예로서, 상기 RFID 읽기 장치는 상기 누설 상쇄 회로로부터 누설 상쇄 신호를 입력받고, 상기 송신 누설 신호를 상쇄하기 위한 방향성 결합기를 더 포함한다. 다른 한편으로는, 상기 RFID 읽기 장치는 상기 누설 상쇄 회로로부터 누설 상쇄 신호를 입력받고, 상기 송신 누설 신호를 상쇄하기 위한 윌킨슨 결합기를 더 포함할 수도 있다.In another embodiment, the RFID reader further includes a directional coupler for receiving a leakage cancellation signal from the leakage cancellation circuit and canceling the transmission leakage signal. On the other hand, the RFID reader may further include a Wilkinson coupler for receiving a leakage canceling signal from the leakage cancellation circuit and canceling the transmission leakage signal.

또 다른 실시 예로서, 상기 누설 상쇄 회로는 상기 디지털부로부터 위상 제 어 신호를 입력받고, 상기 누설 상쇄 신호의 위상을 조절하기 위한 위상 변위기; 및 상기 디지털부로부터 크기 제어 신호를 입력받고, 상기 누설 상쇄 신호의 크기를 조절하기 위한 구동 증폭기를 포함한다. 상기 디지털부는 태그 동작 시에 상기 위상 제어 신호 및 상기 크기 제어 신호를 발생한다. 상기 디지털부는 초기 동작 시에 상기 송신 누설 신호의 크기와 위상을 계산한다.In another embodiment, the leakage cancellation circuit includes: a phase shifter for receiving a phase control signal from the digital unit and adjusting a phase of the leakage cancel signal; And a driving amplifier for receiving a magnitude control signal from the digital unit and adjusting a magnitude of the leakage canceling signal. The digital unit generates the phase control signal and the magnitude control signal during a tag operation. The digital unit calculates the magnitude and phase of the transmission leakage signal during an initial operation.

또 다른 실시 예로서, 상기 RFID 읽기 장치는 송신부의 송신 신호를 안테나로 전송하기 위한 제 1 방향성 결합기; 및 상기 누설 상쇄 회로로부터 누설 상쇄 신호를 입력받고, 상기 제 1 방향성 결합기에서 누설된 송신 누설 신호를 상쇄하기 위한 제 2 방향성 결합기를 더 포함한다.In another embodiment, the RFID reader includes a first directional coupler for transmitting a transmission signal of a transmitter to an antenna; And a second directional coupler for receiving a leakage canceling signal from the leakage cancellation circuit and canceling a leakage leakage signal leaked from the first directional coupler.

본 발명에 의하면, 송신 신호의 전력 손실 없이 송신 누설 전류를 상쇄할 수 있다. 그리고 본 발명은 디지털부의 제어에 의해 송신 누설 전류를 상쇄하기 때문에 전체 전력 소모를 줄일 수 있다.According to the present invention, the transmission leakage current can be canceled without power loss of the transmission signal. Further, since the present invention cancels the transmission leakage current by the control of the digital part, the total power consumption can be reduced.

도 3은 본 발명에 따른 RFID 읽기 장치의 제 1 실시 예를 보여주는 블록도이다. 본 발명에 따른 RFID 읽기 장치(300)는 송신 신호의 전력 소모 없이 송신 누설 신호를 상쇄(cancellation)할 수 있다. 도 3을 참조하면, RFID 읽기 장치(300)는 안테나(310). 제 1 방향성 결합기(320), 제 2 방향성 결합기(325), 누설 상쇄 회로(330), 송신부(340), 주파수 합성부(350), 수신부(360), 그리고 디지털부(370)를 포함한다. 3 is a block diagram showing a first embodiment of an RFID reader according to the present invention. The RFID reader 300 according to the present invention can cancel the transmission leakage signal without consuming power of the transmission signal. Referring to FIG. 3, the RFID reader 300 includes an antenna 310. A first directional coupler 320, a second directional coupler 325, a leakage cancellation circuit 330, a transmitter 340, a frequency synthesizer 350, a receiver 360, and a digital unit 370.

RFID 읽기 장치(300)는 누설 상쇄 회로(330) 및 제 2 방향성 결합기(325)를 이용하여, 송신 누설 신호(SL)를 상쇄한다. RFID 읽기 장치(300)는 초기 동작 시(예를 들면, 파워 업 시)에 송신 누설 신호(SL)의 크기와 위상을 계산(calculation)하고, 그 결과를 디지털부(370)에 저장한다. RFID 읽기 장치(300)는 태그 동작 시에 디지털부(370)의 제어에 따라, 송신 누설 신호(SL)를 상쇄(cancellation)한다.The RFID reader 300 cancels the transmission leakage signal S L using the leakage cancellation circuit 330 and the second directional coupler 325. The RFID reader 300 calculates the magnitude and phase of the transmission leakage signal S L during the initial operation (for example, during power up) and stores the result in the digital unit 370. The RFID reader 300 cancels the transmission leakage signal S L under the control of the digital unit 370 during the tag operation.

제 1 방향성 결합기(320)는 50Ω의 종단 저항을 가지며, 단자 1-2를 경유하여 송신부(340)로부터의 송신 신호(ST)를 안테나(120)로 전송한다. 안테나(310)는 송신 신호(ST)를 RFID 태그(도시되지 않음)로 전송한다. 제 1 방향성 결합기(320)는 RFID 태그의 응답 신호(SR)를 안테나(310)를 통해 입력받는다. 응답 신호(SR)는 제 1 방향성 결합기(320)의 단자 2-3을 경유하여 수신부(360)로 전송된다. The first directional coupler 320 has a terminal resistance of 50? And transmits the transmission signal S T from the transmission unit 340 to the antenna 120 via the terminal 1-2. The antenna 310 transmits the transmission signal S T to an RFID tag (not shown). The first directional coupler 320 receives the response signal S R of the RFID tag through the antenna 310. The response signal S R is transmitted to the receiver 360 via the terminal 2-3 of the first directional coupler 320.

이와 같이 제 1 방향성 결합기(320)는 방향성 분할 방식을 사용하여 송신과 수신을 분리한다. 그러나 앞에서 언급한 바와 같이, 방향성 결합기는 송수신 분리도가 크지 않다. 따라서 송신 누설 신호(SL)가 수신부(360) 방향으로 누설될 수 있다. 송신 누설 신호(SL)는 응답 신호(SR)와 합쳐져서 수신부(360)로 유입되기 때문에, 수신 신호(SR+SL) 중에서 응답 신호(SR)만을 분리하는 것은 쉽지 않다.As such, the first directional coupler 320 separates transmission and reception using a directional division method. However, as mentioned above, the directional coupler does not have a high degree of separation of transmission and reception. Therefore, the transmission leakage signal S L may leak toward the reception unit 360. It is difficult to separate only the response signal S R from the received signal S R + S L since the transmission leakage signal S L is combined with the response signal S R and flows into the reception unit 360.

본 발명에 따른 RFID 읽기 장치(300)는 송신 누설 신호(SL)를 상쇄하기 위하여, 누설 상쇄 신호(SC)를 발생한다. 누설 상쇄 신호(SC)는 제 2 방향성 결합기(325)의 단자 3-2를 통해 수신부(360) 방향으로 제공된다. The RFID reader 300 according to the present invention generates a leakage cancel signal (S C ) in order to cancel the transmission leakage signal (S L ). The leakage cancel signal S C is provided in the direction of the reception unit 360 through the terminal 3-2 of the second directional coupler 325.

제 2 방향성 결합기(325)는 50Ω의 종단 저항을 가지며, 단자 1-2를 통해 응답 신호(SR)와 송신 누설 신호(SL)를 입력받는다. 제 2 방향성 결합기(325)의 1-2 단자로 입력된 송신 누설 신호(SL)와 3-2 단자로 입력된 누설 상쇄 신호(SC)는 서로 상쇄된다. 여기에서, 누설 상쇄 신호(Sc)는 바람직하게는 송신 누설 신호(SL)와 크기가 같고, 위상이 반대인 신호이다. 누설 상쇄 신호(SC)와 송신 누설 신호(SL)는 수신부(360)로 유입되기 전에 상쇄된다.The second directional coupler 325 has a terminating resistance of 50?, And receives the response signal S R and the transmission leakage signal S L through the terminals 1-2. The transmission leakage signal S L input to the 1-2 terminal of the second directional coupler 325 and the leakage cancel signal S C input to the 3-2 terminal cancel each other. Here, the leakage canceling signal S c is preferably a signal whose magnitude is the same as the transmission leakage signal S L and whose phase is opposite. The leak cancel signal (S C ) and the transmission leakage signal (S L ) are canceled before entering the receiver (360).

계속해서 도 3을 참조하면, 누설 상쇄 회로(330)는 위상 변위기(331)와 구동 증폭기(332)를 포함한다. 위상 변위기(331)는 주파수 합성부(350)로부터의 국부 발진 신호(LO) 및 디지털부(370)로부터의 위상 제어 신호(CP)를 입력받고, 송신 누설 신호(SL)와 180도의 위상 차를 갖는 경로 신호를 발생한다. 구동 증폭기(332)는 위상 변위기(331)로부터의 경로 신호 및 디지털부(370)로부터의 크기 제어 신호(CA)를 입력받고, 누설 상쇄 신호(SC)를 발생한다.3, the leakage cancellation circuit 330 includes a phase shifter 331 and a drive amplifier 332. [ The phase shifter 331 receives the local oscillation signal LO from the frequency synthesizer 350 and the phase control signal CP from the digital unit 370 and generates a phase shift signal having a phase of 180 degrees with the transmission leakage signal S L And generates a path signal having a difference. The drive amplifier 332 receives the path signal from the phase shifter 331 and the magnitude control signal CA from the digital portion 370 and generates a leakage cancel signal S C.

송신부(340)는 전력 증폭기(341), 구동 증폭기(342), 변위부(343), 주파수 상향 혼합부(344), 그리고 필터부(345)를 포함한다. 송신부(340)는 디지털부(370)로부터 기저 대역 신호(Tx_I, Tx_Q)를 입력받고, 이를 필터부(345), 주파수 상향 혼합부(344), 구동 증폭기(342), 그리고 전력 증폭기(341)를 거쳐서 제 1 방향성 결합기(320)로 송신 신호(ST)를 출력한다.The transmitting unit 340 includes a power amplifier 341, a driving amplifier 342, a displacement unit 343, a frequency up mixer 344, and a filter unit 345. The transmitter 340 receives the baseband signals Tx_I and Tx_Q from the digital unit 370 and outputs the baseband signals Tx_I and Tx_Q to the filter unit 345, the frequency up mixer 344, the drive amplifier 342, and the power amplifier 341, And outputs the transmission signal S T to the first directional coupler 320.

여기에서, 변위부(343)는 I 변위기(343a)와 Q 변위기(343b)로 이루어진다. 주파수 상향 혼합부(344)는 제 1 주파수 상향 혼합기(344a)와 제 2 주파수 상향 혼합기(344b)로 이루어진다. 그리고 필터부(345)는 제 1 필터(345a)와 제 2 필터(345b)로 이루어진다.Here, the displacement portion 343 is composed of an I-side displacer 343a and a Q-side displacer 343b. The frequency up mixer 344 includes a first frequency up mixer 344a and a second frequency up mixer 344b. The filter unit 345 includes a first filter 345a and a second filter 345b.

I 변위기(343a)는 주파수 합성부(355)로부터의 국부 발진 신호(LO)와 위상 차가 0도인 I 경로신호(In-Phase 신호)를 제 1 주파수 상향 혼합기(344a)로 보낸다. Q 변위기(343b)는 주파수 합성부(355)로부터의 국부 발진 신호(LO)와 위상 차가 90도인 Q 경로신호를 제 2 주파수 상향 혼합기(344b)로 보낸다.The I shifter 343a sends an I-path signal (In-Phase signal) having a phase difference of 0 degrees to the local oscillation signal LO from the frequency synthesizer 355 to the first frequency up mixer 344a. The Q shifter 343b sends a Q path signal having a phase difference of 90 degrees to the local oscillation signal LO from the frequency synthesizer 355 to the second frequency up mixer 344b.

제 1 주파수 상향 혼합기(344a)는 제 1 필터(345a)로부터의 기저 대역 신호(Tx_I)와 I 변위기(343a)로부터의 국부 발진 신호(LO)를 입력받The first frequency up mixer 344a receives the baseband signal Tx_I from the first filter 345a and the local oscillation signal LO from the I displacer 343a

아 혼합하는 역할을 한다. 제 2 주파수 상향 혼합기(344b)는 제 2 필터(345b)로부터의 기저 대역 신호(Tx_Q)와 Q 변위기(343b)로부터의 국부발진신호(LO)를 입력받아 혼합하는 역할을 한다.It plays a role of mixing. The second frequency up mixer 344b receives and mixes the baseband signal Tx_Q from the second filter 345b and the local oscillation signal LO from the Q transformer 343b.

주파수 합성부(350)는 원하는 고주파 신호를 합성해서 누설 상쇄 회로(330), 송신부(340), 그리고 수신부(360)로 국부 발진 신호(LO)를 공급하는 역할을 한다. 여기에서, 주파수 합성부(350)는 수정 발진기(351)와 위상 루프 제어 주파수 합성기(352)를 포함한다.The frequency synthesizer 350 synthesizes desired high frequency signals and supplies the local oscillation signal LO to the leakage canceling circuit 330, the transmitter 340, and the receiver 360. Here, the frequency synthesizer 350 includes a crystal oscillator 351 and a phase loop control frequency synthesizer 352.

수정 발진기(351)는 안정된 주파수를 출력하는 역할을 한다. 위상 루프 제어 주파수 합성기(352)는 수정 발진기(351)로부터의 신호에 위상을 동조시킴과 동시에, 원하는 고주파 신호를 합성하는 역할을 한다. 위상 루프 제어 주파수 합성 기(352)는 수정 발진기(351)의 출력신호에 동조시켰기 때문에 주파수 흔들림이 적은 안정된 고주파 신호를 얻기 위해 사용되는 회로이다.The crystal oscillator 351 serves to output a stable frequency. The phase loop control frequency synthesizer 352 serves to synchronize the phase of the signal from the crystal oscillator 351 and synthesize a desired high frequency signal. The phase loop control frequency synthesizer 352 is a circuit used for obtaining a stable high frequency signal having a small frequency fluctuation because it is tuned to the output signal of the crystal oscillator 351.

수신부(360)는 변위부(362), 스위치부(363), 저잡음 증폭기(364), 주파수 하향 혼합부(365), 필터부(366), 그리고 연산 증폭기(368)를 포함한다. 수신부(360)는 주파수 하향 혼합부(365), 필터부(366), 연산 증폭기(368)를 거쳐 디지털부(370)로 기저 대역 신호(Rx_I, Rx_Q)를 보낸다.The receiving unit 360 includes a displacement unit 362, a switch unit 363, a low noise amplifier 364, a frequency down mixing unit 365, a filter unit 366, and an operational amplifier 368. The receiving unit 360 sends the baseband signals Rx_I and Rx_Q to the digital unit 370 via the frequency down mixer 365, the filter unit 366 and the operational amplifier 368.

여기에서, 수신부(360)로 전송되는 응답 신호(SR)는 저잡음 증폭기(364)를 거쳐서 전송될 수도 있고 아니면 저잡음 증폭기(364)를 거치지 않고 직접 전송될 수도 있다. 이와 같이 저잡음 증폭기(364)를 거쳐서 전송할 것인지 여부는 스위치부(363)에 의하여 조절된다.Here, the response signal S R sent to the receiving unit 360 may be transmitted via the low-noise amplifier 364 or may be transmitted directly without going through the low-noise amplifier 364. [ Whether or not to transmit the signal through the low noise amplifier 364 is controlled by the switch unit 363.

스위치부(363)는 디지털부(370)의 제어 신호(도시되지 않음)에 따라, 응답 신호(SR)를 주파수 하향 혼합부(365)로 직접 전송할 것인지 여부를 판단하게 된다. 즉, 스위치부(363)는 응신 신호(SR)의 세기가 소정 크기 이상인 경우에는 응답 신호(SR)를 주파수 하향 혼합부(365)로 직접 전송한다. 그러나 응답 신호(SR)의 세기가 소정 크기 미만인 경우에는 저잡음 증폭기(364)를 거쳐 주파수 하향 혼합부(365)로 전송한다.The switch unit 363 determines whether to transmit the response signal S R directly to the frequency down mixer 365 according to a control signal (not shown) of the digital unit 370. That is, the switch unit 363 directly transmits the response signal S R to the frequency down-mix unit 365 when the strength of the acknowledgment signal S R is equal to or greater than a predetermined magnitude. However, if the intensity of the response signal S R is less than the predetermined value, the signal is transmitted to the frequency down mixer 365 through the low noise amplifier 364.

변위부(362)는 I 변위기(362a)와 Q 변위기(362b)로 이루어진다. I 변위기(362a)는 주파수 합성부(350)로부터의 국부 발진 신호(LO)와 위상 차가 0도인 I 경로 신호(In-Phase 신호)를 만들어서 제 1 주파수 하향 혼합기(365a)로 보낸 다. Q 변위기(362b)는 주파수 합성부(350)로부터의 국부 발진 신호(LO)와 위상 차가 90도인 Q 경로 신호를 만들어서 제 2 주파수 하향 혼합기(365b)로 보낸다.The displacement portion 362 is composed of an I displacer 362a and a Q displacer 362b. The I shifter 362a generates an I-path signal (In-Phase signal) having a phase difference of 0 degrees with the local oscillation signal LO from the frequency synthesizer 350 and sends it to the first frequency down mixer 365a. The Q shifter 362b generates a Q path signal having a phase difference of 90 degrees from the local oscillation signal LO from the frequency synthesizer 350 and sends it to the second frequency down mixer 365b.

주파수 하향 혼합부(365)는 제 1 주파수 하향 혼합기(365a)와 제 2 주파수 하향 혼합기(365b)로 이루어진다. 제 1 주파수 하향 혼합기(365a)는 응답 신호(SR)와 I 변위기(362a)로부터 입력받는 국부 발진 신호(LO)를 혼합하는 역할을 한다. 제 2 주파수 하향 혼합기(365b)는 응답 신호(SR)와 Q 변위기(362b)로부터 입력받는 국부 발진 신호(LO)를 혼합하는 역할을 한다.The frequency down mixer 365 comprises a first frequency down mixer 365a and a second frequency down mixer 365b. The first frequency down-mixer 365a mixes the response signal S R and the local oscillation signal LO received from the I-terminal 362a. The second frequency down mixer 365b serves to mix the response signal S R and the local oscillation signal LO received from the Q transformer 362b.

필터부(366)는 제 1 필터(366a)와 제 2 필터(366b)로 이루어진다. 제 1 필터(366a)는 제 1 주파수 하향 혼합기(365a)로부터의 주파수 하향 혼합신호를 필터링 한다. 제 2 필터(366b)는 제 2 주파수 하향 혼합기(365b)로부터의 주파수 하향 혼합신호를 필터링 한다.The filter unit 366 includes a first filter 366a and a second filter 366b. The first filter 366a filters the frequency down-mix signal from the first frequency down mixer 365a. The second filter 366b filters the frequency down-mix signal from the second frequency down mixer 365b.

연산 증폭기(368)는 제 1 및 제 2 연산 증폭기(368a, 368b)로 이루어진다. 제 1 연산 증폭기(368a)는 제 1 필터(366a)로부터의 필터링된 신호를 연산 증폭하여 디지털부(370)로 기저 대역 신호(Rx_I)를 출력한다. 제 2 연산 증폭기(368b)는 제 2 필터(366b)로부터의 필터링된 신호를 연산 증폭하여 디지털부(370)로 기저 대역 신호(Rx_Q)를 출력한다. The operational amplifier 368 comprises first and second operational amplifiers 368a and 368b. The first operational amplifier 368a operational amplifies the filtered signal from the first filter 366a and outputs the baseband signal Rx_I to the digital unit 370. [ The second operational amplifier 368b operational amplifies the filtered signal from the second filter 366b and outputs the baseband signal Rx_Q to the digital unit 370. [

이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여, 초기 동작 시(예를 들면, 파워 업 시)에 수신부(360)에서 송신 누설 신호(SL) 및 누설 상쇄 신호(SC)를 계산(calculation) 하는 과정을 구체적으로 살펴보기로 한다. 3 and 4, the receiving unit 360 calculates the transmission leakage signal S L and the leakage canceling signal S C at the time of initial operation (for example, during power-up) Let's look at the process in detail.

도 4를 참조하면, 송신 누설 신호(SL)는 결합기 누설(coupler leakage)와 안테나 리턴 손실(antenna return loss)에 의해 발생한다. 송신 누설 신호(SL)는 도 4에서 보는 바와 같이, 이들 두 신호들의 합으로 표현될 수 있다. Referring to FIG. 4, the transmission leakage signal S L is generated by coupler leakage and antenna return loss. The transmission leakage signal S L can be represented by the sum of these two signals as shown in FIG.

한편, 도 3에서 디지털부(370)로 입력되는 기재 대역 신호(Rx_I, Rx_Q)는 다음과 같이 표현될 수 있다.3, the baseband signals Rx_I and Rx_Q input to the digital unit 370 can be expressed as follows.

Figure 112007086568307-pat00001
Figure 112007086568307-pat00001

Figure 112007086568307-pat00002
Figure 112007086568307-pat00002

여기에서, A는 송신 누설 신호(SL)의 크기(Amplitude)를 의미하고, θ는 위상(phase)을 의미한다. 송신 누설 신호(SL)는 초기 동작 시에 디지털부(370)로 입력되는 기재 대역 신호(Rx_I, Rx_Q)를 측정함으로 계산할 수 있다. 송신 누설 신호(SL)의 크기(Amplitude)와 위상(Phase)은 다음 식에 의해 계산할 수 있다.Here, A denotes the amplitude of the transmission leakage signal S L , and? Denotes the phase. The transmission leakage signal S L can be calculated by measuring the base band signals Rx_I and Rx_Q input to the digital unit 370 in the initial operation. The magnitude (Amplitude) and phase (Phase) of the transmission leakage signal (S L ) can be calculated by the following equation.

Figure 112007086568307-pat00003
Figure 112007086568307-pat00003

Figure 112007086568307-pat00004
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누설 상쇄 신호(SC)는, 도 4에서 보는 바와 같이, 송신 누설 신호(SL)와 크 기(A)가 같고 위상(θ)이 반대인 신호이다. 디지털부(370)는 초기 동작 시에 송신 누설 신호(SL)의 크기(A)와 위상(θ)을 계산(calculation)하고, 태그 동작 시에 크기 제어 신호(CA) 및 위상 제어 신호(CP)를 발생한다. 누설 상쇄 회로(330)는 디지털부(370)의 크기 제어 신호(CA) 및 위상 제어 신호(CP)에 응답하여 누설 상쇄 신호(SC)를 발생한다.The leakage canceling signal S C is a signal having the same phase A and the opposite phase θ as the transmission leakage signal S L as shown in FIG. The digital unit 370 calculates the magnitude A and phase θ of the transmission leakage signal S L during the initial operation and outputs the magnitude control signal CA and the phase control signal CP ). The leakage canceling circuit 330 generates a leakage canceling signal S C in response to the magnitude control signal CA and the phase control signal CP of the digital unit 370.

본 발명에 따른 RFID 읽기 장치(300)는 초기 동작 시에 송신 누설 신호(SL)의 크기(A)와 위상(θ)을 계산(calculation)하고, 디지털부(370)에 저장한다. 그리고 RFID 읽기 장치(300)는 태그 동작 시에 디지털부(370)의 크기 및 위상 제어 신호(CA, CP)에 응답하여 누설 상쇄 신호(SC)를 발생함으로, 송신 누설 신호(SL)를 상쇄(cancellation) 한다.The RFID reader 300 according to the present invention calculates the size A and phase θ of the transmission leakage signal S L during the initial operation and stores the calculated amplitude A and phase θ in the digital unit 370. And the RFID reading device 300 for by generating an amplitude and phase control signal in response to the (CA, CP) to offset the leakage signal (S C) of the digital unit 370 at the time of tag operation, the transmission leakage signal (S L) And cancellation.

도 5는 본 발명에 따른 RFID 읽기 장치의 제 2 실시 예를 보여주는 블록도이다. RFID 읽기 장치(400)는 송신 신호(ST)의 전력 손실 없이 송신 누설 신호(SL)를 상쇄(cancellation)할 수 있다. 5 is a block diagram illustrating a second embodiment of an RFID reader according to the present invention. The RFID reading apparatus 400 can cancel the transmission leakage signal S L without power loss of the transmission signal S T.

도 5를 참조하면, RFID 읽기 장치(400)는 안테나(410). 제 1 방향성 결합기(420), 제 2 방향성 결합기(425), 누설 상쇄 회로(430), 송신부(440), 주파수 합성부(450), 수신부(460), 그리고 디지털부(470)를 포함한다. 여기에서, 도 5에 도시된 RFID 읽기 장치(400)는, 누설 상쇄 회로(430)를 제외하고 도 3에 도시된 RFID 읽기 장치(300)와 동일하다.Referring to FIG. 5, the RFID reader 400 includes an antenna 410. A first directional coupler 420, a second directional coupler 425, a leakage cancellation circuit 430, a transmitter 440, a frequency synthesizer 450, a receiver 460, and a digital unit 470. Here, the RFID reading apparatus 400 shown in FIG. 5 is the same as the RFID reading apparatus 300 shown in FIG. 3 except for the leakage cancellation circuit 430.

누설 상쇄 회로(430)는 송신 누설 신호(SL)를 상쇄하기 위하여 누설 상쇄 신호(SC)를 발생한다. 누설 상쇄 신호(SC)는 제 2 방향성 결합기(425)의 단자 3-2를 통해 수신부(460) 방향으로 제공된다. The leakage cancellation circuit 430 generates a leakage cancellation signal S C in order to cancel the transmission leakage signal S L. The leakage canceling signal S C is provided in the direction of the receiving portion 460 through the terminal 3-2 of the second directional coupler 425. [

누설 상쇄 회로(430)는 위상 변위기(431)와 구동 증폭기(432)를 포함한다. 위상 변위기(431)는 주파수 상향 혼합부(444)의 출력 신호 및 디지털부(370)로부터의 위상 제어 신호(CP)를 입력받고, 송신 누설 신호(SL)와 180도의 위상 차를 갖는 경로 신호를 발생한다. 구동 증폭기(432)는 위상 변위기(431)로부터의 경로 신호 및 디지털부(470)로부터의 크기 제어 신호(CA)를 입력받고, 누설 상쇄 신호(SC)를 발생한다. 이때 누설 상쇄 신호(SC)는 송신 누설 신호(SL)와 크기가 같고 위상이 반대인 신호이다.The leakage cancellation circuit 430 includes a phase shifter 431 and a driving amplifier 432. The phase shifter 431 receives the output signal of the frequency up mixer 444 and the phase control signal CP from the digital unit 370 and receives a signal having a phase difference of 180 degrees from the transmission leakage signal S L Signal. The drive amplifier 432 receives the path signal from the phase shifter 431 and the magnitude control signal CA from the digital section 470 and generates a leakage cancel signal S C. At this time, the leak canceling signal S C is a signal having the same magnitude and opposite phase as the transmission leakage signal S L.

본 발명에 따른 RFID 읽기 장치(400)는 초기 동작 시에 주파수 상향 혼합부(444)의 출력 신호를 입력받고, 송신 누설 신호(SL)의 크기(A)와 위상(θ)을 계산(calculation)한다. 송신 누설 신호(SL)의 크기(A)와 위상(θ)에 대한 정보는 디지털부(470)에 저장된다. 그리고 RFID 읽기 장치(400)는 태그 동작 시에 디지털부(470)의 크기 및 위상 제어 신호(CA, CP)에 응답하여 누설 상쇄 신호(SC)를 발생함으로, 송신 누설 신호(SL)를 상쇄(cancellation) 한다.The RFID reader 400 according to the present invention receives an output signal of the frequency up mixer 444 and calculates a size A and a phase θ of the transmission leakage signal S L during an initial operation, )do. Information on the magnitude (A) and phase (?) Of the transmission leakage signal (S L ) is stored in the digital section (470). And the RFID reading device 400 for by generating an amplitude and phase control signal in response to the (CA, CP) to offset the leakage signal (S C) of the digital unit 470 at the time of tag operation, the transmission leakage signal (S L) And cancellation.

도 6은 본 발명에 따른 RFID 읽기 장치의 제 3 실시 예를 보여주는 블록도이 다. RFID 읽기 장치(500)는 송신 신호(ST)의 전력 손실 없이 송신 누설 신호(SL)를 상쇄(cancellation)할 수 있다. 6 is a block diagram showing a third embodiment of an RFID reader according to the present invention. The RFID reader 500 can cancel the transmission leakage signal S L without power loss of the transmission signal S T.

도 6을 참조하면, RFID 읽기 장치(500)는 안테나(510). 방향성 결합기(520), 누설 상쇄 회로(530), 송신부(540), 주파수 합성부(550), 수신부(560), 그리고 디지털부(570)를 포함한다. 여기에서, 도 5에 도시된 RFID 읽기 장치(500)는 도 3 및 도 5의 제 2 방향성 결합기(325, 425) 대신에, 윌킨슨 결합기(wilkinson combiner)를 사용한다. Referring to FIG. 6, the RFID reader 500 includes an antenna 510. A directional coupler 520, a leakage cancellation circuit 530, a transmitter 540, a frequency synthesizer 550, a receiver 560, and a digital unit 570. Here, the RFID reader 500 shown in Fig. 5 uses a wilkinson combiner instead of the second directional couplers 325 and 425 of Figs. 3 and 5.

누설 상쇄 회로(530)는 위상 변위기(531)와 구동 증폭기(532)를 포함한다. 위상 변위기(531)는 주파수 합성부(550)의 국부 발진 신호(LO) 및 디지털부(570)의위상 제어 신호(CP)를 입력받고, 송신 누설 신호(SL)와 180도의 위상 차를 갖는 경로 신호를 발생한다. 구동 증폭기(532)는 위상 변위기(531)로부터의 경로 신호 및 디지털부(570)로부터의 크기 제어 신호(CA)를 입력받고, 누설 상쇄 신호(SC)를 발생한다. 이때 누설 상쇄 신호(SC)는 송신 누설 신호(SL)와 크기가 같고 위상이 반대인 신호이다. 여기에서, 누설 상쇄 회로(530)는 도 5에서 설명한 바와 같이, 주파수 상향 혼합부(544)의 출력 신호를 입력받고, 누설 상쇄 신호(SC)를 발생할 수도 있다.The leakage cancellation circuit 530 includes a phase shifter 531 and a drive amplifier 532. The phase shifter 531 receives the local oscillation signal LO of the frequency synthesizer 550 and the phase control signal CP of the digital portion 570 and outputs a phase difference of 180 degrees with the transmission leakage signal S L To generate a path signal. The drive amplifier 532 receives the path signal from the phase shifter 531 and the magnitude control signal CA from the digital portion 570 and generates a leakage cancel signal S C. At this time, the leak canceling signal S C is a signal having the same magnitude and opposite phase as the transmission leakage signal S L. Here, the leak cancellation circuit 530 may receive the output signal of the frequency up mixer 544 and generate the leakage cancel signal S C , as described with reference to FIG.

수신부(560)는 윌킨슨 결합기(561)를 포함한다. 윌킨슨 결합기(561)는 송신 누설 신호(SL) 및 누설 상쇄 신호(SC)를 입력받고, 송신 누설 신호(SL)를 상쇄한다. 윌킨슨 결합기(561)는 송신 누설 신호(SL)를 상쇄하고, 응답 신호(SR)를 저잡음 증폭기(584) 또는 주파수 하향 혼합부(565)로 제공한다.Receiving unit 560 includes Wilkinson coupler 561. [ The Wilkinson coupler 561 receives the transmission leakage signal S L and the leakage cancel signal S C and cancels the transmission leakage signal S L. The Wilkinson combiner 561 cancels the transmission leakage signal S L and provides the response signal S R to the low noise amplifier 584 or the frequency down mixer 565.

본 발명에 따른 RFID 읽기 장치(500)는 초기 동작 시에 송신 누설 신호(SL)의 크기(A)와 위상(θ)을 계산(calculation)한다. 그리고 RFID 읽기 장치(500)는 태그 동작 시에 디지털부(370)의 크기 및 위상 제어 신호(CA, CP)에 응답하여 누설 상쇄 신호(SC)를 발생한다. 송신 누설 신호(SL)와 누설 상쇄 신호(SC)는 윌킨슨 결합기(561)를 통해 상쇄(cancellation) 된다.The RFID reader 500 according to the present invention calculates the magnitude (A) and phase (?) Of the transmission leakage signal (S L ) during the initial operation. The RFID reader 500 generates a leak canceling signal S C in response to the size and phase control signals CA and CP of the digital unit 370 during the tag operation. The transmission leakage signal (S L ) and leakage cancel signal (S C ) are canceled through the Wilkinson coupler (561).

도 7은 본 발명에 따른 RFID 읽기 장치의 제 4 실시 예를 보여주는 블록도이다. 도 7을 참조하면, RFID 읽기 장치(600)는 안테나(610). 제 1 및 제 2 방향성 결합기(620, 625), 누설 상쇄 회로(630), 송신부(640), 주파수 합성부(650), 수신부(660), 그리고 디지털부(670)를 포함한다. 7 is a block diagram showing a fourth embodiment of an RFID reader according to the present invention. Referring to FIG. 7, the RFID reader 600 includes an antenna 610. The first and second directional couplers 620 and 625, the leakage cancellation circuit 630, the transmitter 640, the frequency synthesizer 650, the receiver 660, and the digital unit 670.

도 7에 도시된 RFID 읽기 장치(600)는 디지털부(670)의 제어에 의해 송신 누설 신호(SL)를 상쇄(cancellation)하기 때문에, 전체 전력 소모를 줄일 수 있다. 도 7에서, 누설 상쇄 회로(630)를 제외한 나머지 구성은 도 3에서 설명한 바와 같다.The RFID reader 600 shown in FIG. 7 cancels the transmission leakage signal S L under the control of the digital unit 670, so that the total power consumption can be reduced. In Fig. 7, the remaining configuration except for the leakage cancellation circuit 630 is as described in Fig.

누설 상쇄 회로(630)는 위상 변위기(631)와 구동 증폭기(632)를 포함한다. 위상 변위기(631)는 소정의 송신 신호(ST) 및 디지털부(670)의 위상 제어 신호(CP)를 입력받고, 송신 누설 신호(SL)와 180도의 위상 차를 갖는 경로 신호를 발생한다. 구동 증폭기(632)는 위상 변위기(631)로부터의 경로 신호 및 디지털부(670)로부터 의 크기 제어 신호(CA)를 입력받고, 누설 상쇄 신호(SC)를 발생한다. 이때 누설 상쇄 신호(SC)는 송신 누설 신호(SL)와 크기가 같고 위상이 반대인 신호이다. The leakage cancellation circuit 630 includes a phase shifter 631 and a drive amplifier 632. The phase shifter 631 receives the predetermined transmission signal S T and the phase control signal CP of the digital unit 670 and generates a path signal having a phase difference of 180 degrees with the transmission leakage signal S L do. The drive amplifier 632 receives the path signal from the phase shifter 631 and the magnitude control signal CA from the digital section 670 and generates a leakage cancellation signal S C. At this time, the leak canceling signal S C is a signal having the same magnitude and opposite phase as the transmission leakage signal S L.

제 2 방향성 결합기(625)는 50Ω의 종단 저항을 가지며, 단자 1-2를 통해 응답 신호(SR)와 송신 누설 신호(SL)를 입력받는다. 제 2 방향성 결합기(625)의 1-2 단자로 입력된 송신 누설 신호(SL)와 3-2 단자로 입력된 누설 상쇄 신호(SC)는 서로 상쇄된다. 여기에서, 누설 상쇄 신호(Sc)는 바람직하게는 송신 누설 신호(SL)와 크기가 같고, 위상이 반대인 신호이다. 누설 상쇄 신호(SC)와 송신 누설 신호(SL)는 수신부(660)로 유입되기 전에 상쇄된다.The second directional coupler 625 has a terminating resistance of 50?, And receives the response signal S R and the transmission leakage signal S L through the terminal 1-2. The transmission leakage signal S L input to the 1-2 terminal of the second directional coupler 625 and the leakage cancel signal S C input to the 3-2 terminal cancel each other. Here, the leakage canceling signal S c is preferably a signal whose magnitude is the same as the transmission leakage signal S L and whose phase is opposite. The leak cancel signal (S C ) and the transmission leakage signal (S L ) are canceled before entering the receiver (660).

본 발명에 따른 RFID 읽기 장치(600)는 초기 동작 시에 송신 누설 신호(SL)의 크기(A)와 위상(θ)을 계산(calculation)한다. 그리고 RFID 읽기 장치(600)는 태그 동작 시에 디지털부(670)의 크기 및 위상 제어 신호(CA, CP)에 응답하여 누설 상쇄 신호(SC)를 발생한다. 본 발명에 의하면, 누설 상쇄 회로(630)는 리더기 동작 구간에서는 동작하지 않고 태그 동작 구간에서만 동작한다. 따라서 본 발명은 디지털부(670)의 제어에 따라 전체 전력 소모를 줄일 수 있다.The RFID reader 600 according to the present invention calculates the size A and the phase? Of the transmission leakage signal S L during the initial operation. The RFID reader 600 generates a leakage canceling signal S C in response to the size and phase control signals CA and CP of the digital unit 670 during the tag operation. According to the present invention, the leak cancellation circuit 630 does not operate in the reader operation period but operates only in the tag operation period. Therefore, the present invention can reduce the total power consumption under the control of the digital unit 670.

도 8은 본 발명에 따른 RFID 읽기 장치의 제 5 실시 예를 보여주는 블록도이다. RFID 읽기 장치(700)는 송신 신호(ST)의 전력 손실 없이 송신 누설 신호(SL)를 상쇄(cancellation)할 수 있다. 8 is a block diagram showing a fifth embodiment of an RFID reader according to the present invention. The RFID reading apparatus 700 can cancel the transmission leakage signal S L without power loss of the transmission signal S T.

도 8을 참조하면, RFID 읽기 장치(700)는 안테나(710). 방향성 결합기(720), 누설 상쇄 회로(730), 송신부(740), 주파수 합성부(750), 수신부(760), 그리고 디지털부(770)를 포함한다. 여기에서, 도 8에 도시된 RFID 읽기 장치(700)는 도 6에 도시된 윌킨슨 결합기(561) 대신에, 차동 증폭기(725)를 사용한다. Referring to FIG. 8, the RFID reader 700 includes an antenna 710. A directional coupler 720, a leakage cancellation circuit 730, a transmitter 740, a frequency synthesizer 750, a receiver 760, and a digital unit 770. Here, the RFID reader 700 shown in Fig. 8 uses a differential amplifier 725 instead of the Wilkinson coupler 561 shown in Fig.

차동 증폭기(725)는 송신 누설 신호(SL) 및 누설 상쇄 신호(SC)를 입력받고, 송신 누설 신호(SL)를 상쇄한다. 차동 증폭기(725)는 송신 누설 신호(SL)를 상쇄하고, 응답 신호(SR)를 저잡음 증폭기(765) 또는 주파수 하향 혼합부(765)로 제공한다.The differential amplifier 725 receives the transmission leakage signal S L and the leakage cancel signal S C and cancels the transmission leakage signal S L. The differential amplifier 725 cancels the transmission leakage signal S L and provides the response signal S R to the low noise amplifier 765 or the frequency down mixer 765.

본 발명에 따른 RFID 읽기 장치는 다음과 같은 기술적 이점을 갖는다. 본 발명에 의하면, 송신 신호(ST)의 전력(Tx power) 손실 없이 송신 누설 전류(SL)를 상쇄할 수 있다. 즉, 종래 기술에 따른 RFID 읽기 장치는 송신 신호의 일부를 추출하여 송신 누설 신호를 제거하기 때문에, 송신 신호의 전력은 그만큼 손실된다. 그러나 본 발명은 송신 신호를 추출하지 않고, 송신 누설 신호를 상쇄하기 때문에 송신 신호의 전력 손실이 없다. 본 발명에 의하면, 송신 신호의 전력 손실 없이 송신 누설 전류가 상쇄되기 때문에, 태그 인식률 및 인식 거리가 증가 된다. The RFID reading apparatus according to the present invention has the following technical advantages. According to the present invention, the transmission leakage current (S L ) can be canceled without loss of power (Tx power) of the transmission signal (S T ). That is, since the RFID reader according to the related art extracts a part of the transmission signal and removes the transmission leakage signal, the power of the transmission signal is lost as much. However, the present invention does not extract the transmission signal, but cancels the transmission leakage signal, so there is no power loss of the transmission signal. According to the present invention, since the transmission leakage current is canceled without power loss of the transmission signal, the tag recognition rate and the recognition distance are increased.

본 발명은 구동 증폭기(DA)와 위상 변위기(PS)만 가지고 손쉽게 구현할 수 있다. 본 발명은 디지털부에 의해 제어되는 누설 상쇄 회로와, 방향성 결합기, 윌킨슨 결합기 또는 차동 증폭기를 사용하여 손쉽게 구현할 수 있다. The present invention can be implemented easily with only a driving amplifier (DA) and a phase shifter (PS). The present invention can be easily implemented using a leakage canceling circuit controlled by a digital part, a directional coupler, a Wilkinson coupler, or a differential amplifier.

또한, 본 발명은 송신 누설 신호(SL)의 상쇄 동작은 디지털부에 의해 제어되기 때문에, 전체 전력 소비를 줄일 수 있다. 즉, 디지털부는 태그 동작 시에만 누설 상쇄 회로를 동작시키기 때문에, RFID 읽기 장치의 전체 전력 소모가 줄어든다.Further, since the canceling operation of the transmission leakage signal (S L ) is controlled by the digital unit, the present invention can reduce the total power consumption. That is, since the digital unit operates the leakage canceling circuit only during the tag operation, the total power consumption of the RFID reader is reduced.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims of the present invention as well as the claims of the following.

도 1은 종래의 RFID 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a conventional RFID system.

도 2a 내지 도 2e는 도 1의 RFID 시스템에서의 신호 스펙트럼을 나타낸다.2A to 2E show signal spectrums in the RFID system of FIG.

도 3은 본 발명에 따른 RFID 읽기 장치의 제 1 실시 예를 보여주는 블록도이다.3 is a block diagram showing a first embodiment of an RFID reader according to the present invention.

도 4는 송신 누설 신호 및 누설 상쇄 신호를 계산하는 과정을 설명하기 위한 다이어그램이다.4 is a diagram for explaining a process of calculating a transmission leakage signal and a leakage canceling signal.

도 5는 본 발명에 따른 RFID 읽기 장치의 제 2 실시 예를 보여주는 블록도이다.5 is a block diagram illustrating a second embodiment of an RFID reader according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 RFID 읽기 장치의 제 3 실시 예를 보여주는 블록도이다.6 is a block diagram showing a third embodiment of an RFID reader according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 RFID 읽기 장치의 제 4 실시 예를 보여주는 블록도이다.7 is a block diagram showing a fourth embodiment of an RFID reader according to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 RFID 읽기 장치의 제 5 실시 예를 보여주는 블록도이다.8 is a block diagram showing a fifth embodiment of an RFID reader according to the present invention.

Claims (12)

송신 누설 신호를 상쇄하기 위한 RFID 읽기 장치에 있어서:1. An RFID reader for canceling a transmission leakage signal, comprising: 상기 송신 누설 신호의 크기와 위상을 계산하고, 계산된 크기와 위상을 저장하고 있는 디지털부;A digital unit for calculating the magnitude and phase of the transmission leakage signal and storing the calculated magnitude and phase; 상기 디지털부에서 계산된 크기와 위상에 따라 생성된 크기 제어 신호와 위상 제어 신호에 응답하여, 상기 송신 누설 신호를 상쇄하기 위한 누설 상쇄 신호를 발생하는 누설 상쇄 회로;A leakage cancellation circuit for generating a leakage cancellation signal for canceling the transmission leakage signal in response to a magnitude control signal and a phase control signal generated according to the magnitude and phase calculated by the digital unit; 송신부의 송신 신호를 안테나로 전송하기 위한 제 1 방향성 결합기; 및A first directional coupler for transmitting a transmission signal of a transmission unit to an antenna; And 상기 누설 상쇄 회로로부터 누설 상쇄 신호를 입력받고, 상기 제 1 방향성 결합기에서 누설된 송신 누설 신호를 상쇄하기 위한 제 2 방향성 결합기를 포함하고,And a second directional coupler for receiving a leakage canceling signal from the leakage canceling circuit and canceling a leakage leakage signal leaked from the first directional coupler, 상기 누설 상쇄 회로는 상기 제 1 방향성 결합기와 상기 제 2 방향성 결합기 사이에 위치하고,Wherein the leakage cancellation circuit is located between the first directional coupler and the second directional coupler, 상기 누설 상쇄 회로는The leak cancellation circuit 상기 디지털부로부터 상기 위상 제어 신호를 입력받고, 상기 누설 상쇄 신호의 위상을 조절하기 위한 위상 변위기; 및A phase shifter receiving the phase control signal from the digital unit and adjusting a phase of the leakage cancel signal; And 상기 디지털부로부터 상기 크기 제어 신호를 입력받고, 상기 누설 상쇄 신호의 크기를 조절하기 위한 구동 증폭기를 포함하는 RFID 읽기 장치.And a drive amplifier receiving the magnitude control signal from the digital unit and adjusting a magnitude of the leakage cancel signal. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 누설 상쇄 신호는 상기 송신 누설 신호와 크기가 같고 위상이 반대인 것을 특징으로 하는 RFID 읽기 장치.Wherein the leakage cancellation signal has the same magnitude and opposite phase as the transmission leakage signal. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 누설 상쇄 회로는 주파수 합성부로부터 국부 발진 신호를 입력받고, 상기 누설 상쇄 신호를 발생하는 RFID 읽기 장치.Wherein the leakage cancellation circuit receives the local oscillation signal from the frequency synthesizer and generates the leakage cancellation signal. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 누설 상쇄 회로는 송신부의 주파수 상향 혼합부로부터 출력 신호를 입력받고, 상기 누설 상쇄 신호를 발생하는 RFID 읽기 장치.Wherein the leakage cancellation circuit receives an output signal from a frequency up mixer of the transmitter and generates the leakage cancellation signal. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 누설 상쇄 회로는 송신부의 송신 신호를 입력받고, 상기 누설 상쇄 신호를 발생하는 RFID 읽기 장치.Wherein the leakage cancellation circuit receives the transmission signal of the transmission unit and generates the leakage cancellation signal. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 누설 상쇄 회로로부터 누설 상쇄 신호를 입력받고, 상기 송신 누설 신호를 상쇄하기 위한 방향성 결합기, 윌킨슨 결합기, 및 차동 증폭기 중 하나를 더 포함하는 RFID 읽기 장치.Further comprising one of a directional coupler, a Wilkinson coupler, and a differential amplifier for receiving a leakage cancellation signal from the leakage cancellation circuit and canceling the transmission leakage signal. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 디지털부는 태그 동작 시에 상기 위상 제어 신호 및 상기 크기 제어 신호를 발생하는 RFID 읽기 장치.Wherein the digital unit generates the phase control signal and the magnitude control signal during a tag operation. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 디지털부는 초기 동작 시에 상기 송신 누설 신호의 크기와 위상을 계산하는 RFID 읽기 장치.Wherein the digital unit calculates the magnitude and phase of the transmission leakage signal during an initial operation. 삭제delete
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