KR20020001757A - 통신 터미널 - Google Patents

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KR20020001757A
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오토 베른그루버
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Abstract

2개의 다른 반송 주파수를 갖는 비접촉식 데이터 캐리어를 통한 통신을 위해 설계된 터미널은 한 쪽 및 다른 쪽 반송 주파수를 위한 2개의 공진 회로(Ⅰ,Ⅱ)를 갖는다. 양측 공진 회로(Ⅰ, Ⅱ)는 각각의 경우에 완전히 같은 안테나(A) 및 하나의 커패시터(C1, C3)로 동작한다. 낮은 반송 주파수 공진 회로(Ⅱ)에서, 결합 인덕턴스 코일(L)은 커패시터(C3) 및 안테나(A) 사이에 설치된다.

Description

통신 터미널{COMMUNICATIONS TERMINAL}
데이터 캐리어는 트랜스폰더(transponders)로 되어 있다. 터미널의 전자기장에 의해서 활성화된 후, 데이터 캐리어에 저장된 데이터가 판독될 수 있고, 필요하다면 변화될 수 있다.
비접촉식 데이터 캐리어, 예를 들어 비접촉식 스마트 카드는 매우 다양한 적용, 예를 들어 전자지갑, 건강보험 ID 카드 및 이와 유사한 것과 같은 대중교통시스템의 이용에 사용된다. 개인이 가지고 다니는 스마트 카드의 수는 일반적으로 꾸준히 증가하므로, 가능한 한 적용되는 수 만큼 채택될 수 있는 다기능 데이터 캐리어를 갖는 것이 바람직하다.
고주파 트랜스폰더는 특히 데이터 전송 속도에 관하여 낮은 반송 주파수를 사용하는 트랜스폰더보다 우수하다. 다른 한편으로, 고주파 트랜스폰더는 빠른 데이터 전송 속도에서 넓은 주파수 대역폭을 만든다. 따라서, 적용범위에 따라 터미널과 데이터 캐리어 사이의 통신을 위해 높은 반송 주파수 또는 낮은 반송 주파수를 교대로 사용할 수 있는 것이 바람직하다.
예전에는 반송 주파수의 선택이 상당히 자유로웠으나, 현재는 반송 주파수, 허용 주파수 대역폭 및 터미널에서 방출된 전송에너지는 운용 규정에 의해 정해진다. 예를 들어, 13.56 MHz의 반송 주파수는 ISO 표준에 명문화되어 있다.
다른 한편으로, 다른 주파수, 일반적으로 훨씬 낮은 반송 주파수로 동작하는 수많은 데이터 캐리어가 여전히 있다. 예를 들어, 누군가가 스키 리프트에 접근 허가를 위해서 예를 들면, 시계, 옷, 또는 이와 유사한 것에 집적되는 120~125 kHz의 반송 주파수를 갖는 데이터 캐리어를 사용한다. 액세스 터미널과 데이터 캐리어 사이의 통신이 접근 허가를 나타내면, 액세스 터미널은 예컨대 턴스타일(turnstile)과 같은 방해장치를 제거하기 위해 가능한 신호를 내보낸다.
터미널이 다른 반송 주파수의 데이터 캐리어, 예를 들어 13.56 MHz의 데이터 캐리어 및 125 kHz의 데이터 캐리어 모두에 연결이 가능하도록 하기 위해서, 각각의 선행 기술상의 터미널은 2개의 공진 회로, 즉 낮은 반송 주파수를 위한 작은 안테나가 있는 공진 회로 및 높은 반송 주파수를 위한 큰 안테나가 있는 공진 회로를 갖는다(DE 198 31 767). 이것은 추가적인 높은 비용과 공간 문제를 수반한다. 또한, 안테나는 서로에 영향을 줄 수 있다.
DE 196 51 719 A1은 예를 들면 IC 카드에 신호를 보내는 무선 트랜스시버 시스템을 개시하며, 이것은 제 1 및 제 2 회로 장치, 및 따라서 비접촉식 데이터 캐리어와 통신하는 터미널을 갖는다. 제 2 장치는 다른 공진 주파수를 갖는 2개의 공진 회로를 포함한다. 방출되는 전자기 진동은 특수 공진 회로 코일을 통하여 방사된다.
WO 94/03982 A1에 있어서, 2개의 주파수는 동일성 확인을 위하여 사용된다. DE 39 22 977 C2는 트리밍(trimming) 회로를 개시하며, 여기에서 다른 주파수 위치의 전자기 진동은 단일 안테나를 통하여 방사되고, 단일 공진 회로는 개별적인 커패시턴스의 연결 및 개방에 따라 이의 주파수 위치에서 조정된다.
본 발명은 비접촉식 데이터 캐리어를 사용하는 데이터 통신용 터미널에 관한 것이며, 이것은 전자기파를 다른 반송 주파수로 방사하기 위한 안테나 및 커패시터를 갖춘 2개의 공진 회로와 트랜스시버 전자장치를 갖는다.
도 1은 각각 안테나를 갖는 2 개의 공진 회로를 도시한다.
본 발명의 목적은 2개의 다른 데이터 전송 반송 주파수를 사용하여 접촉없이 데이터 캐리어와 통신할 수 있는 터미널에 필요한 비용과 공간을 실제적으로 감소시키는 것이다.
이것은 청구항 1의 특징부에 의해 본 발명에 따른 터미널로 달성된다. 종속항은 본 발명의 터미널에 대한 유리한 실시예를 표현한다.
본 발명에 따르면, 2개의 공진회로, 즉 터미널의 고주파 및 저주파 공진 회로 모두를 위한 단일 공통 안테나를 사용한다. 이것은 필요한 비용 및 공간을 상당히 감소시킨다. 더욱 유리한 점은 수 개의 안테나간에 더 이상의 어떠한 상호 영향도 없다는 것이다.
결합 인덕턴스 코일은 본 발명에 있어서 커패시터 및 안테나 사이에서 낮은 반송 주파수를 위한 공진 회로에 설치된다. 상기 코일은 높은 반송 주파수에 대해 높은 교류 저항을 형성하는 반면, 낮은 반송 주파수에 대해서는 작은 교류 저항을 형성하므로 높은 반송 주파수를 위한 공진 회로만이 높은 반송 주파수를 위해 설계된 데이터 캐리어와 통신한다.
상기 코일의 교류 저항의 비는 2개의 공진 회로의 반송 주파수비와 정확히 같다(XL= 2π·f·L). 즉, 코일의 저항은 예컨대 125 kHz의 낮은 반송 주파수와 비교되는 13.56 MHz의 높은 반송 주파수에서는 약 110 배만큼 더 크다. 일반적으로, 높은 반송 주파수 대 낮은 반송 주파수의 비는 적어도 10, 바람직하게는 적어도 50이 되어야 한다.
낮은 반송 주파수를 위한 공진 회로만이 낮은 반송 주파수를 위해 설계된 데이터 캐리어와 통신하는 것을 보장하기 위해, 적어도 1개의 커패시터는 터미널의 트랜스시버 전자장치와 높은 반송 주파수를 위한 공진 회로 사이에 설치되는 것이 바람직하다. 상기 커패시터는 높은 반송 주파수를 위한 공진 회로에서의 커패시터와 함께 낮은 반송 주파수에 대해서는 높은 저항을, 반면에 높은 반송 주파수에 대해서는 낮은 저항을 형성하므로, 낮은 반송 주파수를 위한 공진 회로만이 낮은 반송 주파수를 위해 설계된 데이터 캐리어와 통신한다.
동시에, 트랜스시버 전자장치와 높은 반송 주파수를 위한 공진 회로 사이에 있는 커패시터(C2)는 공진 회로 커패시터(C1)와 함께 구동 단계를 위한 어댑터회로를 구성하여, 반사 및 기생 전력 방사를 피하게 해준다. 터미널의 트랜스시버 전자장치는 상응하는 특성 임피던스를 사용하여 동축 케이블을 구비한 안테나와 연결된다.
높은 반송 주파수를 위한 공진 회로는 상기 공진 회로의 질을 조정할 수 있게 하기 위해 적어도 1개의 분류기를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 2개의 공진 회로는 예컨대 멀티플렉서를 사용하여 교대로 통신을 하기 위해 동작될 수 있다. 통신을 위한 양쪽 공진 회로를 동시에 동작시키는 것이 심지어 또한 가능하다.
이하, 본 발명은 2개의 공진 회로의 배선을 도시하는 첨부 도면을 참조하여 실시예에 의해 더 상세히 설명될 것이다.
따라서, 예컨대 13.56 MHz의 높은 반송 주파수를 갖는 터미널(도시되지 않음)의 공진 회로(Ⅰ)는 안테나(A) 및 커패시터(C1)을 포함한다. 터미널의 트랜스시버 전자장치(도시되지 않음)는 P1에 부착 즉, 커패시터(C2)를 거쳐 공진 회로(Ⅰ)에 연결된다. 또한, 공진 회로(Ⅰ)은 공진 회로의 질을 결정하기 위한 분류기(R)를 갖는다.
예컨대 125 kHz의 낮은 반송 주파수를 위한 제 2 공진 회로(Ⅱ)도 마찬가지로 안테나(A) 및 커패시터(C3)를 포함한다. 따라서, 안테나(A)는 공진 회로(Ⅰ, Ⅱ) 모두에 공통된다.
공진 회로(Ⅱ)는 커패시터(C3) 및 안테나(A) 사이의 인덕턴스 코일(L)을 더 포함한다. 트랜스시버 전자장치는 P2에서 공진 회로(Ⅱ)에 부착된다. 예컨대 13.56 MHz 및 125 kHz의 높은 반송 주파수 및 낮은 반송 주파수는 통신 조화 진동자에 의해 공진 회로(Ⅰ, Ⅱ)에 공급된다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 통신 터미널은 2개의 다른 데이터 전송 반송 주파수를 사용하여 접촉없이 데이터 캐리어와 통신가능하도록 하는 터미널에 요구되는 비용과 공간을 줄일 수 있다.

Claims (6)

  1. 전자기파를 다른 반송 주파수로 방사하기 위한 안테나 및 커패시터를 갖춘 2개의 공진 회로와 트랜스시버 전자장치를 갖는 비접촉식 데이터 캐리어를 사용하는 데이터 통신용 터미널에 있어서,
    양측 공진 회로(Ⅰ 및 Ⅱ)를 위한 공통 안테나(A), 및
    각각의 공진 회로(Ⅰ, Ⅱ)에서의 적어도 1개의 커패시터(C1, C3),
    커패시터(C3) 및 안테나(A) 사이의 낮은 반송 주파수를 위한 공진 회로(Ⅱ)에 설치되는 결합 인덕턴스 코일(L)을 포함하는 것을 특징으로 하는 터미널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    트랜스시버 전자장치는 적어도 1개의 커패시터(C2)를 거쳐 높은 반송 주파수를 위한 공진 회로(Ⅰ)에 부착되는 것을 특징으로 하는 터미널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    높은 반송 주파수를 위한 공진 회로(Ⅰ)는 공진 회로의 질을 조정하는 적어도 1개의 분류기(R)을 갖는 것을 특징으로 하는 터미널.
  4. 전항 중 어느 한 항에 있어서,
    높은 반송 주파수 대 낮은 반송 주파수의 비는 적어도 10:1인 것을 특징으로하는 터미널.
  5. 전항 중 어느 한 항에 있어서,
    양측 공진 회로(Ⅰ 및 Ⅱ)는 통신을 위해 교대로 동작되는 것을 특징으로 하는 터미널.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    양측 공진 회로(Ⅰ 및 Ⅱ)는 통신을 위해 동시에 동작되는 것을 특징으로 하는 터미널.
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