KR20060132087A

KR20060132087A - 직접 직교 변조형 ｒｆｉｄ리더 수신기

Info

Publication number: KR20060132087A
Application number: KR1020050052209A
Authority: KR
Inventors: 김남윤
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2005-06-17
Publication date: 2006-12-21
Also published as: KR101114166B1

Abstract

본 발명에 의한 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기는 RFID 태그로부터 RF 신호를 수신하고, 수신된 RF 신호를 증폭시키는 RF수신부; 및 상기 RF수신단으로부터 전달된 RF 신호를 I신호 및 Q신호로 분리시키는 발룬(Balun)회로부, 상기 분리된 I신호 및 Q신호를 소정 위상 차를 가지는 복수개의 신호로 분리시키는 다수개의 믹서부, 상기 분리된 복수개의 신호를 변환시키는 복수개의 컨버터를 구비하는 베이스밴드처리부를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 믹서부에서 분리된 신호를 직류전압신호로 증폭하는 복수개의 앰프부가 더 구비되고, 상기 앰프부 출력단은 각각 2개의 라인으로 분기되어 하나의 라인은 해당되는 상기 컨버터로 연결되고, 다른 라인은 I-RSSI회로 또는 Q-RSSI회로로 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 가변적인 ADC의 위치 설계에 유연성이 생기므로 멀티밴드와 멀티모드의 구현이 용이해지는 효과가 있고, IQ신호가 다양하게 차별화됨으로써 인식가능한 주파수의 동적 범위가 넓어지고, 따라서 인식거리의 확보, 인식률의 향상, 에러율의 감소 등이 용이하게 구현될 수 있는 효과가 있다.

Description

직접 직교 변조형 ＲＦＩＤ리더 수신기{Radio Frequency IDentification reader transmitter of direct quadrature demodulation type}

도 1은 종래의 이중변환방식의 RFID리더의 수신기에 구비되는 수신단의 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로 블록도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기의 전체 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로 블록도.

도 3은 RFID 태그의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 베이스밴드처리단의 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로 블록도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

210: RF수신단 220: 베이스밴드처리단

221: 발룬회로부 222a: 제1믹서부

222b: 제2믹서부 223a ~ 223d: 제1LPF ~ 제4LPF

224a: 제1앰프부 224b: 제2앰프부

225a: 제1분기부 225b: 제2분기부

226a ~ 226d: 제1ADC ~ 제4ADC 230: 제어회로

240: I-RSSI회로 250: Q-RSSI회로

본 발명은 RFID리더 수신기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이중변환(직접 직교 변조:Direct Quadrature Demodulator) 방식의 RFID리더 수신기의 기능을 향상시키는 베이스밴드처리단에 관한 것이다.

현재, 유비쿼터스(ubiquitous) 네트워크 기술이 많은 이들의 주목을 받고 있는데, 유비쿼터스 네트워크 기술이란 시간과 장소에 구애됨이 없이 다양한 네트워크에 자연스럽게 접속할 수 있도록 하는 기술을 의미한다.

이러한 유비쿼터스 네트워크 기술의 차세대 기술로서 RFID 기술을 들 수 있으며, 그 중에서 상거래에 도입된 RFID 기술이 대표적이다.

일반적으로, 상거래형 RFID 시스템은 상품에 부착되어 세부정보가 내장된 전자태그, 상기 전자태그의 정보를 RF통신을 이용하여 읽는 RFID리더로 이루어지며, 상품에 부착된 상기 전자태그는 상기 RFID리더가 위치되는 지역을 통과하며 RF통신을 이용하여 정보를 전달하게 되므로 상품의 유통, 조립, 가격 변동, 판매 등의 물류/유통 관리가 효율적으로 처리될 수 있는 기반을 제공한다.

한편, 종래의 RFID 리더의 수신단의 경우, ASK(Amplitude Shift keying) 변조 방식을 이용한 포락선 검파를 통하여 구현되는 것이 일반적인데, 종래의 설계 방식에 의하면, 비트 오율이 저하되으로 데이터 인식률이 낮게 형성된다는 단점이 있다.

RFID 리더는 고속으로 이동하는 태그를 대상으로 하기 때문에 전파 환경의 변화가 심하고, 외부의 환경 변화에 따라 수신 신호의 변화가 크게 발생된다.

따라서, 이러한 환경 변화를 극복하여 수신 데이터의 에러율을 낮추기 위해서는 RFID 트랜시버의 설계가 중요한 측면으로 인식된다.

도 1은 종래의 이중변환방식의 RFID리더의 수신기에 구비되는 수신단의 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로 블록도이다.

도 1에 의하면, 종래의 이중변환방식의 RFID리더의 수신단(10)은 안테나(11), 밴드패스필터(12), 저잡음증폭기(13), 제1합산기(14), 제2합산기(15), 제1저대역필터(16) 및 제2저대역필터(17)를 포함하여 구성되는데, 상기 안테나(11)는 가령, 800 MHz 내지 900 MHz 대역의 무선 채널을 통하여 태그와 RF 신호를 송수신한다.

즉, CDMA와 같은 이동통신에서 사용되는 주파수 대역과는 달리, 이중변환방식의 RFID리더는 송신(I) 및 수신(Q) 시 동일한 주파수 대역을 사용하게 되므로(참고로 이를 "IQ구조"라 함), 종래의 RFID리더의 수신단(10)은 신호를 분리시키는 기능을 수행하지 못하고 베이스밴드처리단에 의존하게 된다.

상기 밴드패스필터(12)는 전술한 무선 채널 대역의 주파수만을 필터링하고, 저잡음증폭기(13)는 저잡음 성분을 억제하면서 송신부에서 피드백(feedback)신호 성분이 태그(Tag)신호보다 강한신호이기 때문에 높은 P₁dB(P_{1 :}선형성지표) 특성을 가지고 원하는 대역의 주파수 신호를 증폭시킨다.

상기 제1합산기(14)는 증폭된 RF 신호들을 취합하여 이에 소정의 위상을 가지는 코사인 신호를 합산하고, 제2합산기(15)는 상기 위상을 가지는 사인 신호를 합산하여 각각 제1저대역필터(16)와 제2저대역필터(17)로 전달하는데, 이를 통하여 주파수의 직교 변조가 처리되고, 베이스밴드처리단(도시되지 않음)은 직교 변조된 RF신호를 I신호 또는 Q신호로 분리하게 된다.

이와 같이, 단순한 IQ분리 구조를 가지는 종래의 RFID리더 수신단(10)은 신호간 간섭, 태그가 안테나로(11)부터 떨어진 위치 등의 환경 변화에 따라 영향을 많이 받게 되고, 따라서 인식거리가 일정치 못하고, 에러율이 높아지고 거리에 따라 위상 반전이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 RFID리더 수신단(10)은 RF RSSI(Received Signal Strengh Indicator)회로를 구비하는 경우 수신 신호 변화를 모니터링(monitoring)하기가 힘든 단점이 있었다.

이러한 이유로 IQ RSSI회로를 추가함으로써 IQ신호에 대한 각각의 신호를 안정적인 직류 전압으로 변환하기 위한 연결 회로를 더 구비해야 하므로 회로가 복잡해지고 제품의 부피가 증가하는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 RF신호의 송신 및 수신시 동일한 주파수 대역을 사용하는 RFID리더의 특성 상 수신단의 기술적 문제점을 보완하여, 다양한 위상을 가지는 IQ신호를 생성하고, 위상에 따라 차별화된 IQ신호에 따라 RSSI회로와 직접적으로 연결가능한 구조를 가지며, 아날로그 신호 처리단 및 디지털 신호 처리단을 하나의 칩 상에서 구현할 수 있는 베이스밴드처리단을 포함하는 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기는 RFID 태그로부터 RF 신호를 수신하고, 수신된 RF 신호를 증폭시키는 RF(Radio Frequency)수신부; 및 상기 RF수신단으로부터 전달된 RF 신호를 I신호 및 Q신호로 분리시키는 발룬(Balun)회로부, 상기 분리된 I신호 및 Q신호를 소정 위상 차를 가지는 복수개의 신호로 분리시키는 다수개의 믹서부, 상기 분리된 복수개의 신호를 변환시키는 복수개의 컨버터를 구비하는 베이스밴드처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기는 상기 믹서부에서 분리된 신호를 직류전압신호로 증폭하는 복수개의 앰프부가 더 구비되고, 상기 앰프부 출력단은 각각 2개의 라인으로 분기되어 하나의 라인은 해당되는 상기 컨버터로 연결되고, 다른 라인은 I-RSSI(Received Signal Strength Indicator)회로 또는 Q-RSSI회로로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기의 상기 앰프부는 로그 앰프로 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기의 상기 컨버터는 출력단에 제어회로가 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기의 상기 믹서부의 출력단에는 다수개의 저대역통과필터가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기의 상기 베이스밴드처리부는 원칩(one-chip)으로 구현되는 것을 특징으로 한다.

상기의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기는 RFID 태그로부터 RF신호를 수신하고, 수신된 RF신호를 증폭시키는 RF수신단; 상기 RF수신단으로부터 전달된 RF신호를 소정의 신호로 분리시켜 변환하는 베이스밴드처리부; 상기 베이스밴드처리부의 출력단에 연결된 제어회로부; 상기 베이스밴드처리부에서 분리변환된 신호의 강도 및 불규칙 신호를 감지하여 보정하는 I-RSSI회로와 Q-RSSI회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기의 상기 베이스밴드처리부는 상기 RF수신단으로부터 전달된 RF신호를 I신호 및 Q신호로 분리시키는 발룬회로부, 상기 분리된 I신호 및 Q신호를 소정 위상차를 가지는 복수개의 신호로 분리시키는 다수개의 믹서부, 상기 믹서부에 연결된 다수개의 필터, 상기 다수개의 필터에서 출력된 신호를 변환시키는 복수개의 컨버터를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기의 상기 제어회로는 FPGA회로 또는 DSP회로로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기의 전체 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로 블록도이다.

도 2에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기는 RF수신단(210), 베이스밴드처리단(220), 제어회로(230), I-RSSI(Received Signal Strength Indicator)회로(240), Q-RSSI회로(250)를 포함하여 구성된다.

우선, 상기 RF수신단(210)은 RFID 태그(100)로부터 RF 신호를 수신하고, 수신된 RF 신호의 잡음을 억제하여 증폭시키는 기능을 수행하는데, RF수신단(210)과 RFID태그(100) 사이에 수행되는 RF 통신에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 RFID 태그(100)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 3에 의하면, 상기 RFID 태그(100)는 태그안테나(110), 수신복조부(130), 송신변조부(140), 전원부(120), 태그제어부(150) 및 태그메모리(160)를 포함하여 구성된다.

상기 태그안테나(110)는 무선 채널을 통하여 정보요청신호를 인입시키거나 신호처리된 태그식별정보를 송출시키는데, 보통 다이폴안테나가 사용된다.

상기 전원부(120)는 상기 수신복조부(130), 태그제어부(150) 및 송신변조부(140)로 전원을 공급하는 장치이다. 상기 RFID 태그(100)는 태그안테나(110) 및 전원부(120)의 구동방식에 따라 능동(active) 방식과 수동(passive) 방식으로 분류되는데, 가령 상기 RFID 태그(100) 및 RFID리더 수신기가 능동 방식으로 동작시에는 400MHz ~ 900MHz 의 주파수 대역을 가지는 UHF 신호가 사용된다.

상기 수신복조부(130)는 상기 인입되는 정보요청신호를 디지털 데이터로 복조하여 상기 태그제어부(150)로 전달하고, 상기 태그제어부(150)는 상기 복조된 정 보요청신호의 코드를 분석하여 태그식별정보를 생성한다. 그리고, 상기 태그제어부(150)는 통신프로토콜을 구비하여 상기 RFID리더 수신기와의 무선통신을 제어한다. 이때, 상기 태그메모리(160)는 정보코드체계를 저장하고, 상기 태그제어부(150)는 이를 이용하여 상기 태그식별정보를 생성한다.

상기 송신변조부(140)는 상기 생성된 태그식별정보를 RF신호로 변조하고, 변조된 태그식별정보는 태그안테나(110)를 통하여 상기 RF수신단(210)으로 송출된다.

이와 같이 하여, 상기 RF수신단(210)이 UHF신호를 통하여 RFID 태그(100)와 통신을 수행하면, 상기 베이스밴드처리단(220)은 수신된 신호를 분리/증폭/필터링/AD변환처리하고(베이스밴드처리단(220)에 대해서는 이하에서, 도 4를 참조하여 상세히 설명됨), 최종적으로 처리된 디지털 신호는 상기 제어회로(230), I-RSSI회로(240) 및 Q-RSSI회로(250)로 전달된다.

상기 I-RSSI회로(240)는 I(송신)신호의 송신 강도를 측정하는 회로로서, 보통 전파에 간섭이 발생되거나 잡음 성분이 섞여서 신호의 세기가 커지고, 불규칙적이게 되는 것을 감지하여 보정하기 위해서 사용되는 회로를 의미한다. 상기 Q-RSSI회로(250)는 Q신호의 수신 강도를 측정하는 회로로서, 상기 I-RSSI회로(240)와 유사한 기능을 수행한다.

또한, 상기 제어회로(230)는 통신프로토콜을 구비하여 RFID 태그(100)와의 무선통신을 제어하고, 상기 RFID 태그(100)의 위치를 파악하기 위하여 주기적으로 정보요청신호를 송출한다.

또한, 제어회로(230)는 상기 RFID 태그(100)로부터 수신되고 베이스밴드처리 단(220)에서 복조된 태그식별정보의 코드를 분석하는데, 이때 데이터 포맷을 변환하고, 필요한 정보를 추출하기 위하여 필터링을 처리한다.

여기서, 상기 제어회로(230)로는 FPGA(Field Programmable Gate Array)회로나 DSP(Digital Signal Processing)회로가 사용될 수 있다.

상기 FPGA회로는 칩의 생산 공정을 벗어나 RFID리더 수신기의 기능을 구현하는 경우 필요에 따라 프로그래밍을 추가할 수 있는 게이트 배열 회로(논리 집적 회로)를 의미하며, 게이트 어레이와 PLD(Programmable Logic Devices)의 특성이 구현되어 있다.

이러한 FPGA회로는 게이트 어레이와 같이 다수의 I/O를 사용할 수 있고, 한 번에 프로그래밍이 가능하며, 게이트의 효용도를 95%까지 끌어올릴 수 있는 있는 등의 장점을 가지고 있다.

또한, 상기 DSP (Digital Signal Processing)회로는 아날로그 신호를 A/D(Analog/Digital)변환하여 얻어진 디지털 데이터에 대수적인 연산을 처리하여 필터링이나 스펙트럼분석 등의 신호처리를 한다.

상기 DSP회로는 기본적으로 아날로그 신호의 실시간 디지털 처리를 목적으로 하는데, 디지털신호를 수학적으로 신속하게 연산처리할 수 있는 수학 연산 전문반도체로서, 마이크로프로세서도 이러한 기능을 수행하지만 수학연산만 전문으로 하는 DSP회로에 비해 속도가 느리다.

이와 같이, DSP회로는 고속 연산성과 컴팩트화를 추구한 전용 프로세서이며, DSP회로를 사용하면 소프트웨어만을 교체함으로써 시스템을 업그레이드 할 수 있는 장점이 있다.

이어서, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 RFID리더 수신기의 베이스밴드처리단(220)에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 베이스밴드처리단(220)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로 블록도이다.

도 4에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 베이스밴드처리단(220)은 발룬(balun)회로부(221), 제1믹서(222a), 제2믹서(222b), 제1LPF(Low Pass Filter)(223a), 제2LPF(223b), 제3LPF(223c), 제4LPF(223d), 제1앰프부(224a), 제2앰프부(224b), 제1분기부(225a), 제2분기부(225b), 제1ADC(Analof to Digital Converter)(226a), 제2ADC(226b), 제3ADC(226c) 및 제4ADC(226d)를 포함하여 구성된다.

우선, 상기 발룬회로부(221)는 상기 RF수신단(210)과 연결되고, RF수신단(210)으로부터 전달된 RF 신호를 I신호 및 Q신호로 분리시킨다.

여기서, "발룬(Balun)"이란 "Balance-Unbalance"의 줄임말로서, Balanced Signal 을 Unbalanced Signal로(또는 그 역으로) 변환해주는 회로를 의미한다.

상기 발룬회로부(221)는 출력단이 각각 제1믹서(222a)와 제2믹서(222b)로 연결되는데, 같은 전송 대역을 사용하는 I신호와 Q신호이 존재하는 경우 한측을 GND로 만들고 다른 측으로 신호를 몰아(일종의 신호 변환임) I신호 또는 Q신호를 분리시키게 된다.

상기 발룬회로부(221)는 선로 조합, 럼프드 소자, 공진도파관 방식 등을 통 하여 구현될 수 있다.

상기 제1믹서(222a)와 제2믹서(222b)는 각각 상기 발룬회로부(221)와 연결되며, 제1믹서(222a)는 분리된 I신호에 소정의 위상차를 가지는 신호(가령, 코사인, 사인 신호)를 곱산하여 I⁺신호 및 I^-신호로 분리시킨다.

상기 제2믹서(222b)는 제1믹서(222a)와 동일한 방식으로 상기 분리된 Q신호를 소정 위상 차를 가지는 Q⁺신호 및 Q^-신호로 분리시킨다.

또한, 상기 제1믹서(222a)는 제1LPF(223a) 및 제2LPF(223b)와 연결되고, 상기 제2믹서(222b)는 제3LPF(223c) 및 제4LPF(223d)와 연결되는데, 상기 제1LPF(223a) 및 제2LPF(223b)는 각각 제1믹서(222a)에서 분리된 I⁺신호와 I^-신호를 주파수 필터링한다.

상기 제3LPF(223c) 및 제4LPF(223d)는 각각 제2믹서(222b)에서 분리된 Q⁺신호와 Q^-신호를 주파수 필터링한다. 즉, 상기 4개의 LPF는 각 신호의 전체 주파수 대역 중에서 소정 대역 이하의 주파수 신호만을 추출함으로써 신호 처리의 효율성을 높이게 된다.

이어서, 상기 제1앰프부(224a)와 제2앰프부(224b)는 각각 로그 앰프로 구비되어 제1LPF(223a) 및 제2LPF(223b)와 연결되고, 상기 저대역 필터링된 I⁺신호 및 Q⁺신호를 직접 데시벨값에 비례한 직류전압신호로 출력한다.

제1앰프부(224a)를 거친 I⁺신호와 제2앰프부(224b)를 거친 Q⁺신호는 각각 제1분기부(225a) 및 제2분기부(225b)를 거쳐 도 4와 같이, I-RSSI회로(240)와 Q-RSSI회로(250)로 각각 전달되는데, 이때 로그 앰프는 RSSI회로(240, 250)에서 수신강도가 측정되기 위하여 각 신호 레벨을 일정 수준으로 증폭하는 기능을 제공하는 것이다.

여기서, 종래의 RFID리더 수신기에 RSSI회로가 구비되는 경우, 일반적으로 다이오드가 함께 구비되어 1차적으로 신호가 정류되나, 정류된 신호는 RSSI회로에서 처리되기에 불규칙적인 신호 특성을 보이므로 다시 RSSI 연결 회로가 구비되게 된다.

그러나, 본 발명에서는 제1앰프부(224a) 및 제2앰프부(224b)를 거치는 것으로도 RSSI회로(240, 250)가 처리할 수 있는 신호 요건을 갖추게 되므로 부가적인 회로가 더 구비될 필요가 없다.

또한, 여러 단계를 거쳐 분리되고 필요한 신호만이 증폭되는 구조를 가짐으로써, 신호 분리를 위한 종래의 RSSI 연결 회로가 구비될 필요가 없다.

이와 같은 베이스밴드처리단(220)의 구성을 통하여, 본 발명에 의한 RFID리더 수신기는 안테나에 RFID 태그(100)가 얼마나 가까운 곳에 위치되는지에 따라 멀티 밴드/멀티 모드를 처리하는 유연성을 가지게 된다.

즉, 이러한 설계를 통하여 RF 태그(100)의 인식 거리 확보율, 인식율이 증진되며, 기존의 이중변환방식에서 주요 간섭원으로 작용하던 영상주파수 문제가 발생 되지 않으므로 이미지 제거 필터를 필요로 하지 않게 된다.

한편, 제1분기부(225a)에서 제1ADC(226a)로 분기된 I⁺신호와 제2분기부(225b)에서 제4ADC(226d)로 분기된 Q⁺신호는 각각 제어모듈에서 정보처리가 가능하도록 디지털 신호로 변환되어 상기 제어회로(230)로 전달된다.

또한, 제2LPF(223b)에서 필터링된 I^-신호와 제3LPF(223c)에서 필터링된 Q^-신호는 RSSI회로(240, 250)로 전달될 필요가 없으므로 로그 앰프 및 분기부를 거치지 않고 바로 제2ADC(226b) 및 제3ADC(226c)에서 디지털 신호로 변환되어 상기 제어회로(230)로 전달된다.

이러한 구성을 가지는 본 발명에 의한 RFID리더 수신기는 RF수신단(210)에 혼합기와 필터가 배제됨으로써 크기가 작아질 수 있고 전력 소비를 감소시킬 수 있다.

또한, 기존의 RF수신단(210)의 기능이 베이스밴드처리단(220)에 이전됨으로써 아날로그 신호 처리단과 디지털 신호 처리단을 하나의 칩에서 구현(원칩화)할 수 있으므로 각 소자의 집적화를 이룰 수 있게 된다.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 의한 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기에 의하면, RFID 태그가 수신단의 안테나와 떨어진 거리 등의 환경적 요소에 따라 가변적인 ADC의 위치 설계에 유연성이 생기므로 멀티밴드와 멀티모드의 구현이 용이해지는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, IQ신호가 다양하게 차별화됨으로써 인식가능한 주파수의 동적 범위가 넓어지고, 따라서 인식거리의 확보, 인식률의 향상, 에러율의 감소 등이 용이하게 구현될 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 이중변환방식에서 주요 간섭원으로 작용되는 영상주파수문제를 별도의 이미지제거필터를 사용하지 않고도 해결할 수 있고, RF수신단의 혼합기 및 필터를 배제시킬 수 있으며, 아날로그 신호와 디지털 신호를 하나의 구성단에서 처리할 수 있으므로 수신기의 사이즈를 감소시키고, 소비 전력을 절약할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 별도의 연결 회로를 구비하지 않고, 베이스밴드처리단에서 바로 RSSI회로를 연결시켜 신호의 안정화를 꾀할 수 있게 된다.

Claims

RFID 태그로부터 RF 신호를 수신하고, 수신된 RF 신호를 증폭시키는 RF(Radio Frequency)수신부; 및

상기 RF수신단으로부터 전달된 RF 신호를 I신호 및 Q신호로 분리시키는 발룬(Balun)회로부, 상기 분리된 I신호 및 Q신호를 소정 위상 차를 가지는 복수개의 신호로 분리시키는 다수개의 믹서부, 상기 분리된 복수개의 신호를 변환시키는 복수개의 컨버터를 구비하는 베이스밴드처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기.
제 1항에 있어서,

상기 믹서부에서 분리된 신호를 직류전압신호로 증폭하는 복수개의 앰프부가 더 구비되고,

상기 앰프부 출력단은 각각 2개의 라인으로 분기되어 하나의 라인은 해당되는 상기 컨버터로 연결되고, 다른 라인은 I-RSSI(Received Signal Strength Indicator)회로 또는 Q-RSSI회로로 연결되는 것을 특징으로 하는 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기.
제 2항에 있어서, 상기 앰프부는

로그 앰프로 구비되는 것을 특징으로 하는 직접 직교 변조형 RFID리더 수신 기.
제 1항에 있어서, 상기 컨버터는

출력단에 제어회로가 연결되는 것을 특징으로 하는 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기.
제 1항에 있어서,

상기 믹서부의 출력단에는 다수개의 저대역통과필터가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기.
제 1항에 있어서, 상기 베이스밴드처리부는

원칩(one-chip)으로 구현되는 것을 특징으로 하는 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기.
RFID 태그로부터 RF신호를 수신하고, 수신된 RF신호를 증폭시키는 RF수신단;

상기 RF수신단으로부터 전달된 RF신호를 소정의 신호로 분리시켜 변환하는 베이스밴드처리부;

상기 베이스밴드처리부의 출력단에 연결된 제어회로부;

상기 베이스밴드처리부에서 분리변환된 신호의 강도 및 불규칙 신호를 감지하여 보정하는 I-RSSI회로와 Q-RSSI회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기.
제7항에 있어서, 상기 베이스밴드처리부는

상기 RF수신단으로부터 전달된 RF신호를 I신호 및 Q신호로 분리시키는 발룬회로부, 상기 분리된 I신호 및 Q신호를 소정 위상차를 가지는 복수개의 신호로 분리시키는 다수개의 믹서부, 상기 믹서부에 연결된 다수개의 필터, 상기 다수개의 필터에서 출력된 신호를 변환시키는 복수개의 컨버터를 구비하는 것을 특징으로 하는 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기.
제 4항 또는 제 6항에 있어서, 상기 제어회로는 FPGA회로 또는 DSP회로로 구성된 것을 특징으로 하는 직접 직교 변조형 RFID리더 수신기.