KR20070096713A - Transmitting and receiving system of radio frequency identification - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 RFID 송수신 시스템의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도.1 is a block diagram schematically showing the components of an RFID transmission and reception system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 송수신 시스템에 구비되는 위상동기회로의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.Figure 2 is a block diagram schematically showing the components of a phase synchronization circuit provided in the RFID transmission and reception system according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 RFID 송수신 시스템에 구비되는 스위치의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.Figure 3 is a block diagram schematically showing the components of the switch provided in the RFID transmission and reception system according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 송수신 시스템에 구비되는 송신RF처리부 및 송신 베이스밴드 처리부의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.4 is a block diagram schematically illustrating the components of a transmitting RF processor and a transmitting baseband processor of an RFID transceiver system according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 송수신 시스템에 구비되는 수신RF처리부 및 수신 베이스밴드 처리부의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.FIG. 5 is a block diagram schematically illustrating components of a receiving RF processor and a receiving baseband processor included in an RFID transceiver system according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 RFID 송수신 시스템이 처리하는 송수신 신호의 전압을 측정한 그래프.Figure 6 is a graph measuring the voltage of the transmission and reception signals processed by the RFID transmission and reception system according to an embodiment of the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
100: 본 발명에 의한 RFID 송수신 시스템100: RFID transmission and reception system according to the present invention
105: 제1안테나 110: 제2안테나105: first antenna 110: second antenna
120: 송신RF처리부 130: 송신 베이스밴드 처리부120: transmitting RF processing unit 130: transmitting baseband processing unit
140: 제어부 150: 스위치140: control unit 150: switch
152: 제어논리회로 152a: 전원단자152:
152b, 152c: 제어전압단자 154: 스위치회로152b, 152c: control voltage terminal 154: switch circuit
160: 위상동기회로 170: 수신 베이스밴드 처리부160: phase synchronization circuit 170: receiving baseband processing unit
180: 수신RF처리부180: receiving RF processing unit
본 발명은 RFID 송수신 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an RFID transmission and reception system.
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.Currently, ubiquitous network technology has attracted the attention of many people, ubiquitous network technology means a technology that allows to naturally connect to various networks regardless of time and place.
이러한 유비쿼터스 네트워크 기술의 차세대 기술로서 RFID 기술을 들 수 있으며, 그 중에서 상거래에 도입된 RFID 기술이 대표적이다.As the next generation technology of the ubiquitous network technology, RFID technology may be cited. Among them, RFID technology introduced in commerce is representative.
일반적으로, 상거래형 RFID 시스템은 상품에 부착되어 세부정보가 내장된 RFID 태그, RFID 태그의 정보를 RF통신을 이용하여 읽는 RFID리더로 이루어지며, 상품에 부착된 상기 RFID 태그는 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.In general, a commercial RFID system consists of an RFID tag attached to a product and embedded with details, an RFID reader that reads information of the RFID tag using RF communication, and the RFID tag attached to the product is located at which the RFID reader is located. Since information is transmitted through RF communication through the region, it provides a foundation for efficiently managing logistics / distribution such as distribution, assembly, price change, and sales of goods.
한편, RFID 태그의 판독 거리 및 인식률은 RFID 리더의 송신 전력이 가지는 피드백(Feedback) 성분에 큰 영향을 받는데, 종래의 RFID 리더의 경우 송신단과 수신단의 격리도(Isolation)가 떨어지고, 주파수 분리가 힘들며, 피드백 성분을 억제시킬 수 있는 방안이 없으므로 해당 대역의 주파수 신호를 필터링하는데 많은 어려움이 있다.On the other hand, the reading distance and recognition rate of the RFID tag are greatly influenced by the feedback component of the transmission power of the RFID reader. In the conventional RFID reader, the isolation between the transmitting end and the receiving end is reduced, and frequency separation is difficult. Since there is no way to suppress the feedback component, it is difficult to filter the frequency signal of the corresponding band.
특히, 위상동기회로로부터 기준주파수신호를 전달받아 베이스밴드 수신신호 또는 RF 송신신호를 믹싱하는 경우, 송신단과 수신단 사이에 피드백 성분의 신호가 서로의 신호 경로에 유입되기 쉬우므로 태그로의 에너지 공급 및 인식률이 불안정해지는 문제점이 있다.In particular, when receiving the reference frequency signal from the phase synchronization circuit and mixing the baseband reception signal or the RF transmission signal, the feedback component signals are easily introduced into each other's signal paths between the transmitter and the receiver, thereby providing energy to the tag and There is a problem that the recognition rate is unstable.
즉, 전자 태그의 판독 거리, 전자태그로의 에너지 공급 거리 및 인식률은 RFID리더의 송신 전력에 따라 상당한 차이를 보이는데, 최소한의 기준을 충족시키기 위하여 보통 RFID 리더는 보통 1W(EIRP; Effective lsotropic Radiated Power의 경우 4W임)의 높은 전력의 신호를 송출한다(참고로, EIRP는 "등방성 복사전력"이라고 하며, 등방성 방사기를 기준으로 한 안테나 주 빔의 전력 측정치를 의미하는 것으로서, 안테나에 공급되는 전력과 등방성 안테나에 대한 주어진 방향에서의 이득과의 곱으로 표시된다).That is, the reading distance of the electronic tag, the energy supply distance to the electronic tag, and the recognition rate vary considerably according to the transmission power of the RFID reader. In order to meet the minimum standard, an RFID reader usually has an effective lsotropic radiated power of 1 W (EIRP). For example, EIRP is called "isotropic radiated power", which is a measure of the power of the antenna main beam with respect to the isotropic radiator. Multiplied by the gain in the given direction for the isotropic antenna).
그러나, 하나의 위상동기회로로부터 기준주파수신호를 공급받은 경우 약 1W의 출력을 가지는 송신 신호의 일부가 수신단으로 유입되고, 이는 수신모드로 전환되는 경우 기준주파수신호가 유동되는 원인이 된다.However, when a reference frequency signal is supplied from one phase synchronization circuit, a part of a transmission signal having an output of about 1 W is introduced into the receiver, which causes the reference frequency signal to flow when switched to the reception mode.
따라서, 전술한 대로 수신모드 상태에서 기준주파수신호가 유동되어 전력 포 화상태가 발생될 수 있으며, 이러한 경우 신호를 제대로 처리하지 못하거나 소자가 손상을 입을 수 있는 문제점이 있다.Therefore, as described above, the reference frequency signal may flow in the reception mode to generate a power-fogging state. In this case, the signal may not be properly processed or the device may be damaged.
본 발명은 하나의 위상동기회로로부터 수신단과 송신단이 함께 기준주파수신호를 제공받는 경우, RFID 통신은 반이중 통신 방식을 이용하므로, 수신과 송신의 경우를 구분하여 기준주파수신호를 선택적으로 공급함으로써 수신단과 송신단의 격리도가 향상되는 RFID 송수신 시스템을 제공한다.According to the present invention, when the receiving end and the transmitting end receive a reference frequency signal together from one phase synchronization circuit, the RFID communication uses a half-duplex communication method. Provided is an RFID transceiver system which improves the isolation of the transmitter.
본 발명에 의한 RFID 송수신 시스템은 베이스밴드(Baseband) 송신신호를 RF(Radio Frequency) 송신신호로 변환하여 처리하는 송신측 기저대역처리부; RF 수신신호를 베이스밴드 수신신호로 변환하여 처리하는 수신측 기저대역처리부; 상기 베이스밴드 수신신호의 변환 또는 상기 RF 송신신호의 변환을 위한 기준주파수신호를 상기 기저대역처리부로 제공하는 위상동기회로; 및 상기 위상동기회로와 상기 송신측 기저대역처리부 및 상기 수신측 기저대역처리부를 연결시키고, 상기 기준주파수신호를 선택적으로 전달하는 신호분리부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an RFID transmission / reception system including: a transmission side baseband processor configured to convert a baseband transmission signal into a radio frequency (RF) transmission signal and process the signal; A receiving side baseband processor for converting and processing an RF received signal into a baseband received signal; A phase synchronization circuit for providing a reference frequency signal to the baseband processor for converting the baseband received signal or converting the RF transmission signal; And a signal separation unit connecting the phase synchronization circuit, the transmission side baseband processor and the reception side baseband processor, and selectively transferring the reference frequency signal.
또한, 본 발명에 의한 RFID 송수신 시스템의 상기 신호분리부는 RFID 신호가 수신되는 경우에는 상기 기준주파수신호를 수신측 기저대역처리부로 전달하고, RFID 신호가 송신되는 경우에는 상기 기준주파수신호를 송신측 기저대역처리부로 전달한다.The signal separation unit of the RFID transceiver system according to the present invention transmits the reference frequency signal to a receiving side baseband processor when an RFID signal is received, and transmits the reference frequency signal to a transmitting side base when the RFID signal is transmitted. Transfer to the band processor.
또한, 본 발명에 의한 RFID 송수신 시스템에는 디지털 신호로서의 송신신호 를 생성하거나, 상기 베이스밴드 수신신호가 디지털 신호로 컨버팅되면 신호처리하는 제어부가 더 구비되고, 상기 신호분리부는 상기 제어부로부터 제어신호를 인가받아 스위칭 동작을 수행한다.In addition, the RFID transmission and reception system according to the present invention further includes a control unit for generating a transmission signal as a digital signal or processing the signal when the baseband reception signal is converted into a digital signal, and the signal separation unit applies a control signal from the control unit. Receive the switching operation.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 RFID 송수신 시스템에 대하여 상세히 설명하는데, 본 발명의 실시예에 따른 RFID 송수신 시스템은 RFID 리더인 것으로 한다.Hereinafter, an RFID transceiver system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. An RFID transceiver system according to an embodiment of the present invention is an RFID reader.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 RFID 송수신 시스템(100)의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing the components of the RFID transmission and
도 1에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 RFID 송수신 시스템(100)은 제1안테나(105), 제2안테나(110), 송신(Tx)RF(Radio Frequency)처리부(120), 송신(Tx) 베이스밴드(Baseband)처리부(130), 제어부(140), 위상동기회로(160), 스위치(150), 수신(Rx) 베이스밴드 처리부(170) 및 수신RF처리부(180)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 1, an
우선, 상기 수신RF처리부(180)는 제2안테나(110)를 통하여 전달된 수신신호를 RF신호로서 필터링/증폭처리하고, 상기 수신 베이스밴드 처리부(170)는 위상동기회로(160)와 연결된 스위치(150)로부터 기준주파수신호를 전달받아 RF수신신호와 믹싱함으로써 베이스밴드 수신신호를 생성한다.First, the reception
상기 수신 베이스밴드 처리부(170)는 베이스밴드 수신신호를 필터링/증폭처리하고, AD(Analog to Digital)컨버팅하여 제어부(140)로 전달한다.The
상기 제어부(140)는 RFID 태그와의 무선 통신을 제어하고, 수신 베이스밴드 처리부(170)로부터 전달된 신호를 응용 계층 상에서 디지털 신호로 처리하거나, 처 리된 디지털 신호를 송신 베이스밴드 처리부(130)로 전달한다.The
그리고, 상기 송신 베이스밴드 처리부(130)는 제어부(140)로부터 디지털 신호를 전달받아 DA컨버팅처리하고, 아날로그 신호로 변환된 송신신호를 필터링/증폭처리한다.The
베이스밴드 송신신호가 필터링/증폭처리되면, 상기 송신 베이스밴드 처리부(130)는 스위치(150)로부터 해당 기준주파수신호를 전달받아 베이스밴드 송신신호와 믹싱함으로써 RF송신신호를 생성한다.When the baseband transmission signal is filtered / amplified, the transmission
RF송신신호가 생성되면 상기 송신RF처리부(120)는 이를 필터링/증폭하고, 제1안테나(105)를 통하여 송출한다.When the RF transmission signal is generated, the transmission
본 발명의 실시예에서, 위상동기회로(160)는 수신단용과 송신단용으로 구분되어 2개로 구비되지 않고, 하나로 구비되어 스위치(150)와 연결된다.In the embodiment of the present invention, the
상기 스위치(150)는 하나의 입력단이 위상동기회로(160)와 연결되고 2개의 출력단이 각각 송신 베이스밴드 처리부(130) 및 수신 베이스밴드 처리부(170)와 연결된다.The
일반적으로, RFID 태그와 RFID 리더는, 정보를 요청하고 이에 응답하여 정보를 제공하는 방식, 즉 반이중(Half duplex) 방식으로 통신을 수행하므로 상기 위상동기회로(160)는 송신 베이스밴드 처리부(130) 및 수신 베이스밴드 처리부(170)로 동시에 기준주파수신호를 제공할 필요가 없다.In general, the RFID tag and the RFID reader request information and provide information in response to the information, that is, the half duplex communication, so that the
따라서, 위상동기회로(160)가 일정하게 기준주파수신호를 공급하면, 상기 스위치(150)는 상황에 따라, 즉 수신신호가 처리되는 경우에는 기준주파수신호를 수 신 베이스밴드 처리부(170)로 전달하고, 송신신호가 처리되는 경우에는 기준주파수신호를 송신 베이스밴드 처리부(130)로 전달한다.Accordingly, when the
이때, 상기 스위치(150)는 제어부(140)로부터 제어신호(전압)를 입력받아 스위칭 동작을 수행하는데, 예를 들어 제어부(140)가 송신신호를 생성하여 송신 베이스밴드 처리부(130)로 전달한 경우라면, 송신 베이스밴드 처리부(130)로의 신호 경로를 선택하도록 하는 제어신호를 전달하고, 그 외의 경우에는 수신 베이스밴드 처리부(170)로의 신호 경로를 선택하도록 하는 제어신호를 전달함으로써 수신 대기 상태에 머무를 수 있다.In this case, the
상기 스위치(150)의 구성 및 동작에 대해서는 도 3을 참조하여 보다 상세히 후술하기로 한다.The configuration and operation of the
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 송수신 시스템(100)에 구비되는 위상동기회로(160)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.2 is a block diagram schematically illustrating the components of the
도 2에 의하면, 상기 위상동기회로(160)는 TCXO(Temperature Compensated X-tal Oscillator)(161), 주파수검출기(162), 챠지펌프(Charge pump)(163), 루프필터(164), VCO(Voltage Controlled Oscillator)(165), 분주기(166)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the
TCXO(161)는 수정발진기를 구비하고 온도변화에 따른 주파수 교란을 통제하는 회로로서, 온도변화에 대하여 일정한 값의 주파수를 갖는 발진주파수신호를 주파수검출기(162)로 전달한다.The
상기 주파수검출기(162)는 VCO(165)로부터 출력되는 기준주파수신호를 검출 하여 TCXO(161)로부터 전달된 발진주파수신호와 비교한다.The
일반적으로 상기 기준주파수신호는 고주파수(가령, "㎓" 단위의 주파수신호)신호이며, 상기 발진주파수신호는 기준주파수신호에 비해서 상대적으로 낮은주파수신호(가령, "㎒" 단위의 주파수신호)이다.In general, the reference frequency signal is a high frequency (eg, frequency signal in "㎓") signal, and the oscillation frequency signal is a relatively low frequency signal (eg, frequency signal in "MHz" unit) compared to the reference frequency signal.
따라서, 분주기(166)는 VCO(165)로부터 출력된 기준주파수신호를 발진주파수신호와 비교가능한 크기로 변환하기 위하여 기준주파수신호를 상대적으로 낮은 주파수로 전환시킨다.Accordingly, the
예를 들어, 상기 TCXO(161)가 100㎒의 발진주파수신호를 제공하고 VCO(165)가 1.1㎓의 기준주파수신호를 제공하면, 분주기(166)는 기준주파수신호를 1/10의 크기로 전환한다.For example, if the
상기 주파수검출기(162)는 발진주파수신호 및 전환된 기준주파수신호의 주파수를 비교하여 주파수 차이에 대응되는 제어신호를 챠지펌프(163)로 전달하고 챠지펌프(163)는 제어신호에 따라 전류값을 조정한다.The
상기 챠지펌프(163)는 제어신호에 따라 특정량의 전하를 공급하거나 흡수하는 전자회로이며, 발진주파수신호에 비하여 기준주파수신호의 전압이 크면 분기회로에 의하여 특정량의 전하를 루프필터(164)로 공급하고, 기준주파수신호의 전압이 발진주파수신호에 비하여 작으면 분기회로에 의하여 특정량의 전하를 루프필터(164)로부터 끌어당긴다.The
그리고, 상기 루프필터(164)는 챠지펌프(163) 상에서 섞인 잡음 성분의 신호를 필터링하는데, 가령 다수개의 커패시터와 저항으로 구성된 2차 필터를 이용할 수 있다.The
저항과 병렬로 연결된 커패시터에서는 상기 챠지펌프(163)에서 밀고 당기는 전하량을 조절하여 VCO(165)의 전압을 조정하고, 위상동기회로(160) 상에서 발생하는 스퓨리어스 특성을 감소시킨다.In the capacitor connected in parallel with the resistor, the amount of charge and push of the
상기 VCO(165)는 공진부와 전원부(도시되지 않음) 등으로 구성되며, 루프필터(164)를 거친 제어신호에 따라 흔들림이 없는 기준주파수신호를 공진시킨다.The
따라서, 가령 온도와 같은 외부 환경 변화 요인 등에 의하여 기준주파수신호가 미세하게 유동되어 불안정한 상태가 되고, 중간주파수신호에 왜곡이 발생되는 막을 수 있다.Thus, for example, the reference frequency signal is minutely flowed due to external environmental change factors such as temperature to become unstable, and distortion of the intermediate frequency signal can be prevented.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 RFID 송수신 시스템(100)에 구비되는 스위치(150)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.3 is a block diagram schematically illustrating the components of the
도 3에 의하면, 상기 스위치(150)는 제어논리회로(152), 스위치회로(154), 전원단자(Vcc)(152a), 제1제어단자(Vctrl1)(152b), 제2제어단자(Vctrl2)(152c)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 3, the
상기 제어논리회로(152)는 전원단자(152a), 제1제어단자(152b) 및 제2제어단자(152c)와 연결되어 신호를 입력받는데, 상기 전원단자(152a)는 제어논리회로(152) 및 스위치회로(154)의 전원이 입력되는 단자이고, 상기 제어단자들(152b, 152c)은 스위칭 동작의 제어용 전압이 입력되는 단자이다.The
상기 2개의 제어단자들(152b, 152c)을 통하여 제어 전압이 인가되고, 제어논리회로(152)는 인가된 제어 전압의 조합(논리 연산)을 해석하여 디코딩 신호를 생 성한다.A control voltage is applied through the two
상기 스위치회로(154)는 제어논리회로(152)로부터 디코딩 신호를 전달받고, 디코딩 신호에 따라 상기 5개의 신호 경로를 개폐시킨다. 따라서, 위상동기회로(160)는 송신 베이스밴드 처리부(130) 및 수신 베이스밴드 처리부(170) 중 어느 하나의 베이스밴드 처리부와 선택적으로 연결될 수 있다.The
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 송수신 시스템(100)에 구비되는 송신RF처리부(120) 및 송신 베이스밴드 처리부(130)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.4 is a block diagram schematically illustrating the components of the transmitting
도 4에 의하면, 상기 송신RF처리부(120)는 안테나와 연결되는 전력증폭기(PA; Power Amplifier)(122), 중간증폭기(IA; Intermediate Amplifier)(124), 전압이득증폭기(VGA; Voltage Gain Amplifier)(126), 제2대역통과필터(128)를 포함하고, 상기 송신 베이스밴드 처리부(130)는 합성기(137), 제1믹서(135), 제2믹서(136), 제1(BB; BaseBand)필터(133), 제2BB필터(134), 제1DA(Digital to Analog converter)(131), 제2DA(132)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 4, the transmitting
상기 제어부(140)가 정보요청신호와 같은 디지털 신호를 처리하면, 디지털 신호 상태인 I(In-phase)신호와 Q(Quadrature-phase)신호는 제1DA(131)와 제2DA(132)를 통하여 각각 아날로그 신호로 변환되고, 제1BB필터(133)와 제2BB필터(134)는 컨버팅 과정에서 베이스밴드 I송신신호와 베이스밴드 Q송신신호 상에 섞인 잡음성분의 신호를 필터링한다.When the
상기 제1믹서(135)와 제2믹서(136)는 스위치(150)로부터 기준주파수신호를 전달받고, 베이스밴드 I송신신호와 베이스밴드 Q송신신호를 기준주파수신호와 믹싱하여 각각 RF I송신신호 및 RF Q송신신호로 변환한다.The
전술한 대로, 상기 스위치(150)는 2개의 출력 경로(송신 베이스밴드 처리부(130)와 연결된 경로, 수신 베이스밴드 처리부(170)와 연결된 경로)를 가지는데 각각의 출력 경로는 다시 2개로 분지되어, 송신 베이스밴드 처리부(130)와 연결된 경로의 경우 제1믹서(135) 및 제2믹서(136)와 연결되고, 수신 베이스밴드 처리부(170)와 연결된 경로의 경우 제3믹서 및 제4믹서와 연결된다(제3믹서와 제4믹서는 도 5 참조).As described above, the
상기 합성기(137)는 RF I송신신호와 RF Q송신신호를 합하여 하나의 RF신호로 생성하고, RF 송신신호는 제1대역통과필터(128)를 거쳐 증폭 과정을 거친다.The
상기 전압이득증폭기(126)는 제어전압에 의하여 이득이 조정됨으로써 RF 송신신호를 증폭시키는데, 이와 같은 기능을 통하여, 안테나단으로 인가되는 고주파 입력신호의 전계 강도에 따라 이득이 자동제어되며, 송신신호의 출력은 일정하게 유지된다.The
전압이득증폭된 RF 송신신호는 차례대로 중간증폭기(124)와 전력증폭기(122) 상에서 증폭되고, 최종적으로 안테나를 통하여 송출될 수 있는 크기의 신호로 증폭된다.The voltage-gain-amplified RF transmission signal is sequentially amplified on the
일반적으로, 이상과 같은 전압이득제어(VGC) 방식은 증폭단의 전계 강도와 상관성이 있으므로 중전계 및 약전계 영역에서 사용된다.In general, the above-described voltage gain control (VGC) method is used in the medium and weak electric field areas because it has a correlation with the electric field strength of the amplifier stage.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 송수신 시스템(100)에 구비되는 수신 RF처리부(180) 및 수신 베이스밴드 처리부(170)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.5 is a block diagram schematically illustrating the components of the receiving
도 5에 의하면, 상기 수신RF처리부(180)는 대역통과필터(BPF;Band Pass Filter)(182), 저잡음증폭기(LNA; Low Noise Amplifier)(184)를 포함하고, 상기 수신 베이스밴드 처리부(170)는 발룬회로(179), 제3믹서(177), 제4믹서(178), 제1저대역필터(LPF; Low Pass Filter)(175), 제2저대역필터(176), 제1BA(Baseband Amplifier; 중간주파증폭기)(173), 제2BA(174), 제1AD(Analog to Digital converter)(171) 및 제2AD(172)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 5, the reception
상기 제2대역통과필터(통상, 쏘우(Saw) 필터로 사용됨)(182)는 제2안테나(110)를 통하여 수신되는 신호 중 해당 RFID 대역의 수신신호만을 필터링한다.The second band pass filter (usually used as a saw filter) 182 filters only the received signal of the corresponding RFID band among the signals received through the
이 때의 신호가 가지는 전력은 감쇄 및 잡음의 영향으로 인해 매우 낮은 전력레벨을 갖으므로 저잡음증폭기(184)는 필터링된 수신신호를 증폭시키는데, 수신신호는 외부의 잡음을 포함하고 있으므로 잡음 성분이 최대한 억제되어 수신신호가 증폭된다.Since the power of the signal at this time has a very low power level due to the effects of attenuation and noise, the
즉, 통신 시스템의 잡음 지수를 결정하는 중요한 부분은 시스템의 초반 블록의 잡음 지수값인데, 그 이유는 초반 블록이 잡음 지수가 작고 이득이 큰 경우 전체 잡음 지수가 가장 크게 개선되기 때문이다. 따라서, 상기 저잡음증폭기는 잡음 지수(Noise Figure)가 작은 값을 갖도록 동작점과 매칭포인트를 잡아서 설계된다.In other words, an important part of determining the noise figure of the communication system is the noise figure of the early block of the system because the overall noise figure is greatly improved when the early block has a small noise figure and a large gain. Therefore, the low noise amplifier is designed by catching the operating point and the matching point so that the noise figure has a small value.
상기 발룬회로(179)는 송신RF처리부(130)로부터 전달된 RF 수신신호를 I신호 및 Q신호로 분리시킨다. 여기서, "발룬(Balun)"이란 "Balance-Unbalance"의 줄임말 로서, Balanced Signal 을 Unbalanced Signal로(또는 그 역으로) 변환해주는 회로를 의미한다.The
상기 발룬회로(179)는 출력단이 각각 제3믹서(177)와 제4믹서(178)로 연결되는데, 같은 전송 대역을 사용하는 I신호와 Q신호가 존재하는 경우 한측을 GND로 만들고 다른 측으로 신호를 몰아(일종의 신호 변환임) I신호 또는 Q신호를 분리시키게 된다.The
상기 발룬회로(159)는 선로 조합, 럼프드 소자, 공진도파관 방식 등을 통하여 구현될 수 있다.The balun circuit 159 may be implemented through a line combination, a lumped element, a resonant waveguide method, or the like.
상기 제3믹서(177)와 제4믹서(178)는 스위치(150)로부터 기준주파수신호를 전달받고, 분리된 RF I수신신호 및 RF Q수신신호를 이와 합성하여 베이스밴드 I수신신호 및 베이스밴드 Q수신신호로 생성한다.The
상기 베이스밴드 I수신신호와 베이스밴드 Q수신신호는 각각 제1저대역필터(175)와 제2저대역필터(176)를 거쳐 믹싱 과정에서 혼재된 잡음 성분이 제거되고, 제1BA(173)와 제2BA(174)를 거쳐 중간주파 증폭된다.The baseband I received signal and the baseband Q received signal are respectively passed through the first
중간주파 증폭된 베이스밴드 I수신신호 및 베이스밴드 Q수신신호는 각각 제1AD(Analog to Digital converter)(171)와 제2AD(172)에서 디지털 신호로 변환되고, 제어부(140)는 이를 전달받아 신호 해석하고, 응용 프로그램 계층 상에서 처리한다.The intermediate frequency amplified baseband I received signal and the baseband Q received signal are converted into digital signals by the first AD (Analog to Digital converter) 171 and the
상기 제어부(140)는 통신프로토콜을 구비하여 RFID 태그와의 무선통신을 제어하고, RFID 태그로부터 수신된 태그식별정보의 코드를 분석하는데, 이때 데이터 포맷을 변환하고, 필요한 정보를 추출하기 위하여 필터링을 처리한다.The
이러한 제어부(140)는 FPGA(Field Programmable Gate Array)회로나 DSP(Digital Signal Processing)회로가 사용될 수 있으며, FPGA회로는 칩의 생산 공정을 벗어나 RFID리더의 기능을 구현하는 경우 필요에 따라 프로그래밍을 추가할 수 있는 게이트 배열 회로(논리 집적 회로)를 의미한다.The
또한, DSP(Digital Signal Processing)회로는 아날로그 신호를 A/D변환하여 얻어진 디지털 데이터에 대수적인 연산을 처리하여 필터링하거나 스펙트럼 분석 등의 신호처리를 수행하는 회로이다.In addition, a DSP (Digital Signal Processing) circuit is a circuit that performs algebraic processing on digital data obtained by A / D conversion of an analog signal and filters or performs signal processing such as spectrum analysis.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 RFID 송수신 시스템(100)이 처리하는 송수신 신호의 전압을 측정한 그래프이다.6 is a graph measuring the voltage of the transmission and reception signal processed by the RFID transmission and
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 RFID 송수신 시스템(100)이 처리하는 신호들의 전압이 측정되어 있는데, 특히 리더에서 신호가 송출되는 경우, 송신단에서의 신호 전압(A)은 25dB 이상의 전력으로 측정되었고, 수신단에서의 신호 전압, 즉 송신 신호 중 일부가 수신단으로 유입된 신호의 전압(B)은 3dB ∼ 4dB 이하로 상당 수치로 감소되었을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6, voltages of signals processed by the RFID transmission /
이는 기준주파수신호가 유동되지 않고 안정적으로 공급되는 것으로, 그리고 송신단과 수신단의 격리도가 향상된 것으로 해석될 수 있다.This can be interpreted that the reference frequency signal is stably supplied without flow, and the isolation between the transmitter and the receiver is improved.
이상에서 본 발명에 대하여 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.Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, these are only examples and are not intended to limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may have an abnormality within the scope not departing from the essential characteristics of the present invention. It will be appreciated that various modifications and applications are not illustrated. For example, each component specifically shown in the embodiment of the present invention can be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.
본 발명에 의한 RFID 송수신 시스템에 의하면, 송신단과 수신단의 격리도를 향상시켜 전파 환경의 변화에 따른 송수신 데이터 에러(Error)율, 안정성(Stability), 인식거리 등을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the RFID transmission and reception system according to the present invention, it is possible to improve the isolation between the transmitting end and the receiving end to improve the transmission / reception data error rate, stability, recognition distance, etc. according to the change of the radio wave environment.
또한, 본 발명에 의하면, 기준주파수신호가 병렬적으로 송신단과 수신단으로 공급되지 않고, 경우에 따라 한곳으로만 공급되므로 수신감도가 3~4dB 이상(송신신호의 경우 25dB 이상) 향상될 수 있고, 수신단에서 스퓨리어스(Spurious) 현상이 발생되는 것을 억제시켜 오동작 확률을 감소시킬 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, since the reference frequency signal is not supplied to the transmitting end and the receiving end in parallel, and is supplied only to one place in some cases, the reception sensitivity can be improved by 3 to 4 dB or more (25 dB or more in the case of a transmitted signal). By suppressing the occurrence of spurious phenomenon at the receiving end it is possible to reduce the probability of malfunction.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060027676A KR20070096713A (en) | 2006-03-27 | 2006-03-27 | Transmitting and receiving system of radio frequency identification |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060027676A KR20070096713A (en) | 2006-03-27 | 2006-03-27 | Transmitting and receiving system of radio frequency identification |
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ID=38803519
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KR1020060027676A KR20070096713A (en) | 2006-03-27 | 2006-03-27 | Transmitting and receiving system of radio frequency identification |
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KR (1) | KR20070096713A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9124413B2 (en) | 2011-10-26 | 2015-09-01 | Qualcomm Incorporated | Clock and data recovery for NFC transceivers |
-
2006
- 2006-03-27 KR KR1020060027676A patent/KR20070096713A/en not_active Application Discontinuation
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