KR20070109349A

KR20070109349A - 다이렉트 컨버젼 방식의 ｒｆｉｄ 시스템

Info

Publication number: KR20070109349A
Application number: KR1020060042200A
Authority: KR
Inventors: 김남윤
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2007-11-15
Also published as: KR101154629B1

Abstract

본 발명은, 다른 기기들이 채널을 사용하고 있는지의 여부를 검토한 후 채널을 사용하는, 다이렉트 컨버젼(Direct conversion) 방식의 RFID 시스템으로서, 본 발명에 의한 RFID 시스템은 기준주파수신호를 생성하는 위상동기회로부; 상기 기준주파수신호를 이용하여 RFID 수신신호를 처리하는 수신처리부; 상기 기준주파수신호를 이용하여 RFID 송신신호를 처리하는 송신처리부; 상기 수신처리부의 입력단에 연결되어 소정 대역의 수신신호를 커플링시키는 신호결합부; 및 상기 기준주파수신호를 이용하여 상기 커플링된 신호를 변환하고, 변환된 신호의 전력 레벨을 파악하는 신호레벨감지부를 포함한다.

본 발명에 의하면, 공유된 주파수 상에서 도약을 시행하기 전에 수신 신호를 기준주파수신호와 믹싱하여 전력 판단이 용이한 신호를 생성함으로써 확실하게 해당 주파수 대역이 사용되고 있는 지의 여부를 판단할 수 있고, 해당 주파수 대역이 비점유 상태인 경우 통신 채널을 설정함으로써 리더간 간섭 없이 안정적으로 통신을 유지할 수 있는 효과가 있다.

Description

다이렉트 컨버젼 방식의 ＲＦＩＤ 시스템{Radio Frequency IDentification of Direct conversion type}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템의 전체 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템에 구비되는 위상동기회로부가 신호레벨감지부와 연결되는 형태를 개략적으로 도시한 블록도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템에 구비되는 신호결합부가 구현되는 형태를 2가지로 예시한 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템의 신호레벨감지부의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

100: 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템

105, 110: 안테나 120: RF수신부

130: 베이스밴드수신부 140: RF송신부

150: 베이스밴드송신부 160: 제어부

170: 신호결합부 180: 신호레벨감지부

190: 위상동기회로부 191, 196: 분주기

192: 주파수검출기 193: 챠지 펌프

194: 루프 필터 195: VCO

본 발명은 RFID 시스템에 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 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.

한편, 종래의 RFID 리더는 ASK(Amplitude Shift keying) 변조 방식을 이용한 포락선 검파를 통하여 구현되는 것이 일반적이며, 종래의 설계 방식에 의하면, 비트 오율이 저하되므로 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 발생되는데, 특히 RFID 리더 간의 주파수 간섭 현상은 RFID 태그의 인식률에 큰 영향을 준다.

이러한 주파수 간섭 현상의 영향을 최소화하기 위하여, 일반적으로 주파수 도약(hopping) 방식이 사용되는데, 대표적인 주파수 도약 방식으로는 FHSS(Frequency-Hopping Spread Spectrum)을 들 수 있다.

PSK(Phase Shift Keying) 위상 변조 기술을 사용하여 12dB의 SNR로 동작되며 15개의 중첩 채널을 사용하는 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum) 방식과는 달리, FHSS 방식은 23개의 독립 채널을 사용하고 채널 전체에 걸쳐 "Random Hopping Sequence"에 의하여 무작위로 채널을 도약하며 데이터를 송수신한다.

그러나, FHSS 방식 역시, 도약한 채널이 다른 RFID 리더에 의하여 사용되고 있다면 주파수 충돌이 발생되므로 리더간 간섭 현상을 완전히 배제하기는 어렵다.

RFID 주파수는 125 KHz, 135 KHz와 같은 저주파(LF), 13.56 MHz와 같은 고주파(HF), 433 MHz, 900 MHz 대역의 극초단파(UHF), 2.45 GHz 대역의 마이크로파 등 다양한데, 안테나와 통신모듈을 저렴하고 작게 만들 수 있는 점, 인식 거리가 길고 다수의 태그를 구분할 수 있는 점 등의 장점으로 인하여 900 MHz 대역의 주파수가 널리 활용될 전망이다.

특히, 900 MHz 대역의 주파수는 전체 주파수 대역폭이 좁고, 캐리어 수가 적으므로 FHSS 방식이 채용되더라도 그 효과가 더욱 감소될 수 있는 여지가 있다.

본 발명은 종래의 주파수 도약 방식을 이용함에 있어서 전체 주파수 소요 대역이 FHSS 방식에 부적합한 경우, 다른 RFID 리더가 소정 채널을 점유하고 있는지의 여부를 검토한 후 도약된 주파수 채널을 사용함으로써 RFID 리더 간의 간섭 현상을 최소화하는 RFID 시스템을 제공한다.

본 발명에 의한 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템은 기준주파수신호를 생성하는 위상동기회로부; 상기 기준주파수신호를 이용하여 RFID 수신신호를 처리하는 수신처리부; 상기 기준주파수신호를 이용하여 RFID 송신신호를 처리하는 송신처리부; 상기 수신처리부의 입력단에 연결되어 소정 대역의 수신신호를 커플링시키는 신호결합부; 및 상기 기준주파수신호를 이용하여 상기 커플링된 신호를 변환하고, 변환된 신호의 전력 레벨을 파악하는 신호레벨감지부를 포함한다.

또한, 본 발명에 의한 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템은 상기 신호레벨감지부로부터 상기 전력 레벨을 전달받고, 상기 전력 레벨이 소정 수치 이상이면, 상기 위상동기회로부로 제어전압을 인가하여 기준주파수신호의 대역을 이동시키는 제어부가 포함된다.

또한, 본 발명에 의한 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템의 상기 신호레벨감지부는 상기 신호결합부로부터 전달된 커플링신호의 전력 크기를 조정하는 감쇄기; 상기 기준주파수신호 및 상기 크기 조정된 커프링신호를 믹싱하는 믹서; 상기 믹싱된 신호를 DC신호로 변환하는 로그앰프; 및 상기 DC신호에 혼재된 잡음 성분의 신호를 제거하는 필터를 포함한다.

또한, 본 발명에 의한 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템의 상기 신호레벨감지부는 비교기를 포함하고, 상기 변환된 신호를 기준 신호와 비교하여 상기 전력 레벨을 파악한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템에 대하여 상세히 설명하는데, 본 발명에 의한 RFID 시스템은 RFID 리더인 것으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템(100)의 전체 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 1에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템(100)은 크게 제1안테나(105), RF수신부(120), 베이스밴드수신부(130), 제2안테나(110), RF송신부(140), 베이스밴드송신부(150), 제어부(160), 신호결합부(170), 신호레벨감지부(180), 위상동기회로부(190)를 포함하여 이루어진다.

우선, 송신 신호를 처리하는 구성부들에 대하여 살펴보면, 제어부(160)는 통신프로토콜을 구비하여 RFID 태그와의 무선통신을 제어하고, 상기 RFID 태그의 위치를 파악하기 위하여 주기적으로 정보요청신호를 송출한다.

또한, 제어부(160)는 RFID 태그로부터 수신된 태그식별정보의 코드를 분석하는데, 이때 데이터 포맷을 변환하고, 필요한 정보를 추출하기 위하여 필터링을 처리한다.

이러한 제어부(160)는 FPGA(Field Programmable Gate Array)회로나 DSP(Digital Signal Processing)회로가 사용될 수 있으며, FPGA회로는 칩의 생산 공정을 벗어나 RFID리더 수신기의 기능을 구현하는 경우 필요에 따라 프로그래밍을 추가할 수 있는 게이트 배열 회로(논리 집적 회로)를 의미한다.

또한, DSP(Digital Signal Processing)회로는 아날로그 신호를 A/D변환하여 얻어진 디지털 데이터에 대수적인 연산을 처리하여 필터링하거나 스펙트럼 분석 등의 신호처리를 수행하는 회로이다.

상기 제어부(160)가 정보요청신호와 같은 디지털 신호를 처리하면, 디지털 신호 상태인 I(In-phase)신호와 Q(Quadrature-phase)신호는 제1DA(Digital to Analog converter)(155a)와 제2DA(155b)를 통하여 각각 아날로그 신호로 변환되고, 제3BA(Baseband Amplifier)(154a)와 제4BA(154b)를 통하여 소정 크기의 중간주파수 신호로 증폭된다.

상기 제1IF(Intermediate Frequency)필터(153a)와 제2IF필터(153b)는 각각 I신호와 Q신호를 필터링하며, 이때 아날로그 신호 변환 및 증폭 과정에서 유입된 잡음 성분의 신호가 필터링된다.

상기 제3믹서(152a)와 제4믹서(152b)는 위상동기회로부(190)와 연결된 제2 로컬 제너레이터(LO: Local Generator)(156)로부터 기준주파수신호를 제공받고, 상기 필터링된 I신호와 Q신호를 기준주파수신호와 믹싱하여 RF신호로 변환한다.

상기 신호합성부(151)는 RF신호로 변환된 I신호와 Q신호를 합하여 하나의 RF신호로 생성하고, RF 송신 신호는 제2대역통과필터(쏘우(Saw)필터로 구비될 수 있음)(144)와 PA(Power Amplifier)(142)를 구비하는 RF송신부(140), 그리고 제2안테나(110)를 거쳐 송출된다.

한편, 수신 신호를 처리하는 구성부들에 대하여 살펴보면, 제1안테나(105)를 통하여 RFID 태그로부터 신호가 수신되고, LNA(Low Noise Amplifier)(122)와 제1대역통과필터(124)로 이루어지는 RF수신부(120)는 제1안테나(105)를 통하여 수신된 신호를 저잡음증폭시킨 후 불요파 성분의 신호들을 걸러낸다.

여기서, 상기 LNA(122)와 제1대역통과필터(124) 사이에 신호결합부(170)가 연결되고, 신호결합부(170)는 차례대로 신호레벨감지부(180), 위상동기회로부(190)와 연결되는데, 이들 구성부에 대해서는 후술하기로 한다.

상기 발룬회로(131)는 RF수신부(120)로부터 전달된 RF 수신신호를 I신호 및 Q신호로 분리시킨다. 여기서, "발룬(Balun)"이란 "Balance-Unbalance"의 줄임말로서, Balanced Signal 을 Unbalanced Signal로(또는 그 역으로) 변환해주는 회로를 의미한다.

상기 발룬회로(131)는 출력단이 각각 제1믹서(132a)와 제2믹서(132b)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 발룬회로(131)는 선로 조합, 럼프드 소자, 공진도파관 방식 등을 통하여 구현될 수 있다.

상기 제1믹서(132a)와 제2믹서(132b)는 위상동기회로(190)와 연결된 제1 로컬 제너레이터(136)로부터 기준주파수신호를 전달받고, 분리된 I신호 및 Q신호를 이와 합성하여 중간주파수 신호로 생성한다.

중간주파수 신호로 생성된 I신호와 Q신호는 각각 제1LPF(Low Pass Filter)(133a)와 제2LPF(133b)를 거쳐 믹싱 과정에서 혼재된 잡음 성분이 제거되고, 제1BA(134a)와 제2BA(134b)를 거쳐 중간주파 증폭된다.

중간주파 증폭된 I신호 및 Q신호는 각각 제1AD(Analog to Digital converter)(135a)와 제2AD(135b)에서 디지털 신호로 변환되고, 제어부(160)는 이를 전달받아 신호 해석하고, 응용 프로그램 계층 상에서 처리한다.

상기 신호결합부(170)는 RF 수신신호에 간섭을 일으킬 수 있는 인접 대역의 주파수 신호를 커플링시켜 신호레벨감지부(180)로 전달하고, 신호레벨감지부(180)는 이를 중간주파수신호로 변환하여 전력 수치를 측정한다.

상기 위상동기회로부(190)는, 신호레벨감지부(180)가 커플링된 신호를 중간주파수신호로 변환하는데 이용하도록 기준주파수신호를 제공하며, 이때 약 900 MHz 내지 930 MHz 대역의 기준주파수신호를 공급한다.

상기 신호레벨감지부(180)는 측정된 전력 수치를 제어부(160)로 전달하고, 제어부(160)는 전달된 전력 수치를 현재 송신부(140, 150)에서 사용하고 신호의 전력 수치와 비교하여 채널이 중복되어 사용되는지의 여부를 판단할 수 있다.

채널간 간섭 현상이 일어난 것으로 판단됨에 따라, 상기 제어부(160)는 위상동기회로부(190)로 제어 신호를 전달하고, 위상동기회로부(190)는 기준주파수신호의 대역을 이동시킴으로써 송수신 대역을 변화시킬 수 있게 된다.

따라서, RFID 리더들은 상호 전파 간섭 여부를 확인하고, 해당 채널을 사용하거나 회피하여 다른 채널을 사용함으로써 주파수 이용 효율을 높일 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 도약 방식의 RFID 시스템(100)에 구비되는 위상동기회로부(190)가 신호레벨감지부(180)와 연결되는 형태를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 위상동기회로부(190)는 제1분주기(191), 주파수검출기(192), 챠지펌프(193), 루프필터(194), VCO(Voltage Controlled Oscillator)(195), 제2분주기(196)를 포함하여 구성된다.

TCXO(Temperature Compensated X-tal Oscillator)(197)는 수정발진기를 구비하고 온도변화에 따른 주파수 교란을 통제하는 회로로서, 온도변화에 대하여 일정한 값의 주파수를 갖는 발진주파수신호를 제1분주기(191)로 제공한다.

상기 제1분주기(191)는 제어부(160)의 제어신호에 따라 발진주파수신호를 소정 비율로 축소시킴으로써 위상동기회로부(190)로부터 출력되는 최종 기준주파수신호의 대역을 이동시킬 수 있게 한다.

상기 주파수검출기(192)는 VCO(195)로부터 출력되는 기준주파수신호를 검출하여 TCXO(197)로부터 전달된 발진주파수신호와 비교한다.

일반적으로 상기 기준주파수신호는 고주파수(가령, "㎓" 단위의 주파수신호)신호이며, 상기 발진주파수신호는 기준주파수신호에 비해서 상대적으로 낮은주파수신호(가령, "㎒" 단위의 주파수신호)이다.

따라서, 제2분주기(196)는 VCO(195)로부터 출력된 기준주파수신호를 발진주파수신호와 비교가능한 크기로 변환하기 위하여 상기 기준주파수신호를 상대적으로 낮은 주파수로 전환시킨다.

예를 들어, 상기 TCXO(197)가 100㎒의 발진주파수신호를 제공하고 VCO(195)가 1.1㎓의 기준주파수신호를 제공하면, 제2분주기(196)는 기준주파수신호를 1/10의 크기로 전환한다.

상기 주파수검출기(192)는 발진주파수신호 및 전환된 기준주파수신호의 주파수를 비교하여 주파수 차이에 대응되는 제어신호를 챠지펌프(193)로 전달하고 챠지펌프(193)는 제어신호에 따라 전류값을 조정한다.

상기 챠지펌프(193)는 제어신호에 따라 특정량의 전하를 공급하거나 흡수하는 전자회로이며, 발진주파수신호에 비하여 기준주파수신호의 전압이 크면 분기회로에 의하여 특정량의 전하를 루프필터(194)로 공급하고, 기준주파수신호의 전압이 발진주파수신호에 비하여 작으면 분기회로에 의하여 특정량의 전하를 루프필터(194)로부터 끌어당긴다.

그리고, 상기 루프필터(194)는 챠지펌프(193) 상에서 유입되는 잡음 성분의 신호를 필터링하는데, 가령 다수개의 커패시터와 저항으로 구성된 2차 필터를 이용할 수 있다.

저항과 병렬로 연결된 커패시터에서는 상기 챠지펌프(193)에서 밀고 당기는 전하량을 조절하여 VCO(195)의 전압을 조정하고, 위상동기회로부 상에서 발생하는 스퓨리어스 특성을 감소시킨다.

상기 VCO(195)는 공진부와 전원부(도시되지 않음) 등으로 구성되며, 루프필터(194)를 거친 제어신호에 따라 흔들림이 없는 기준주파수신호를 공진시킨다.

따라서, 가령 온도와 같은 외부 환경 변화 요인 등에 의하여 기준주파수신호 가 미세하게 유동되어 불안정한 상태가 되고, 중간주파수신호에 왜곡이 발생되는 막을 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템(100)에 구비되는 신호결합부(170)가 구현되는 형태를 2가지로 예시한 도면이다.

도 3의 (a) 도면을 보면, 신호결합부(170)가 1개의 인덕터(172), 2개의 커패시터(174, 176)로 구현되어 있는데, 이는 필터형 구조로서 각 집중소자들의 수치에 따라 소정 대역의 주파수 신호를 공진시켜 신호레벨감지부(180)로 커플링할 수 있다.

도 3의 (b) 도면을 보면, 신호결합부(170)는 근접되게 위치된 두 개의 전송선로로 구성되며, 상단의 전송선로(이하에서, "제1전송선로"라 한다)는 LNA(122)와 제1대역통과필터(124)와 연결되는 선로로서, 양 끝단은 각각 입력 포트(a)와 통과(pass) 포트(b)로 기능된다.

즉, LNA(122)로부터 출력되는 신호는 입력 포트(a)를 통하여 제1전송선로를 흐른 뒤 통과 포트(b)를 통하여 그대로 제1대역통과필터(124)로 입력된다.

이때, 전자계의 간섭 효과에 의하여 제1전송선로를 흐르는 신호의 전력 일부가 하단의 전송선로(이하에서, "제2전송선로"라 한다)로 커플링되고, 커플링된 신호는 출력포트(c)를 통하여 신호레벨감지부(180)로 전달된다.

이렇게 전송선로형태로 구현된 신호결합부(170)는 전력 분배용이 아닌 신호 검출/추출용으로 사용되며, 제2전송선로의 나머지 포트, 즉 격리포트(d)는 저 항(178)을 통하여 접지단과 연결된다.

이는 제2전송선로의 임피던스 수치에 부합하여 약 50 Ω의 저항을 통하여 접지단과 연결되는 것으로서, 실제 입출력 포트로 사용되지는 않지만 누설 전력이 반사되어 되돌아 오는 경우를 상정하여 이러한 경우가 발생되더라도 상기 저항(178)을 통하여 열로 소모되도록 한 것이다. 이러한 격리 포트를 통하여 결합기 상에서의 전력 안정화가 가능해진다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템(100)의 신호레벨감지부(180)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 4에 의하면, 신호레벨감지부(180)는 비교기(185), 저대역통과필터(184), 로그앰프(183), 믹서(182), 감쇄기(181) 등을 포함하여 구성되며, 감쇄기(181)는 신호결합부(170)의 출력단과, 그리고 비교기(185)는 제어부(160)와 연결된다.

상기 감쇄기(181)는 신호결합부(170)를 통하여 커플링된 신호가 필요 이상으로 큰 전력 수치를 가지는 경우 이를 감쇄시키며, 믹서(182)는 위상동기회로부(190)로부터 제공되는 기준주파수신호와 커플링된 신호를 믹싱하여 중간주파수신호로 변환한다.

상기 로그앰프(183)는 중간주파수신호를 DC신호로 변환하고, 저대역통과필터(184)는 DC신호와 혼재된 RF성분의 신호를 제거한다.

상기 비교기(185)는 변환된 DC신호를 기준 전압(Vref)과 비교하여 소정 레벨 단위의 전압으로 다시 분류하고 이를 제어부(160)로 전달하는데, 따라서 제어부(160)는 별도의 ADC(Analog to Digital Converter)를 구비할 필요가 없다.

상기 제어부(160)는 소정 레벨 수치를 가지는 DC신호를 전달받고, 현재 수신된 신호와 인접된 신호(간섭 효과를 일으킨 신호로서, 가령 송신 신호와 비교될 수도 있음)의 전력 레벨을 판단하여 간섭 현상의 발생 여부, 또는 간섭 현상의 정도를 파악할 수 있게 된다.

전술한 대로, 간섭 현상의 정도를 파악한 제어부(160)는 위상동기회로부(190)로 제어신호를 인가하고, 위상동기회로부(190)의 제1분주기(191)는 발진주파수신호를 분주시켜 최종적으로 출력되는 기준주파수신호의 대역을 이동시킨다.

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.

본 발명에 의한 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템에 의하면, 공유된 주파수 상에서 도약을 시행하기 전에 수신 신호를 기준주파수신호와 믹싱하여 전력 판단이 용이한 신호를 생성함으로써 확실하게 해당 주파수 대역이 사용되고 있는 지의 여부를 판단할 수 있고, 해당 주파수 대역이 비점유 상태인 경우 통신 채널을 설정함으로써 리더간 간섭 없이 안정적으로 통신을 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 송수신단의 위상동기회로를 이용하여 전력 레벨 판단용 신호를 생성하고, 이를 다시 기준 수치와 비교하는 구조를 통하여 가장 단순화된 회로 형태로 "주파수 확인/도약" 기능을 구현할 수 있고, 주파수대역폭이 좁고 캐리어 수가 적은 RFID 대역이라도 주파수 도약 효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.

Claims

기준주파수신호를 생성하는 위상동기회로부;

상기 기준주파수신호를 이용하여 RFID 수신신호를 처리하는 수신처리부;

상기 기준주파수신호를 이용하여 RFID 송신신호를 처리하는 송신처리부;

상기 수신처리부의 입력단에 연결되어 소정 대역의 수신신호를 커플링시키는 신호결합부; 및

상기 기준주파수신호를 이용하여 상기 커플링된 신호를 변환하고, 변환된 신호의 전력 레벨을 파악하는 신호레벨감지부를 포함하는 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 신호레벨감지부로부터 상기 전력 레벨을 전달받고, 상기 전력 레벨이 소정 수치 이상이면, 상기 위상동기회로부로 제어전압을 인가하여 기준주파수신호의 대역을 이동시키는 제어부가 포함되는 것을 특징으로 하는 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 신호결합부는

전송선로형태의 라인 커플러 또는 커플러 소자로 구비되는 것을 특징으로 하는 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 신호레벨감지부는

입력단 측으로 감쇄기가 포함되는 것을 특징으로 하는 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 위상동기회로부는

TCXO로부터 전달된 발진주파수신호의 주파수 대역을 변경하는 제1분주기;

최종 출력되는 기준주파수신호 및 상기 대역 변경된 발진주파수신호를 비교하여 제어신호를 생성하는 주파수검출기;

상기 제어신호에 따라 특정량의 전하를 공급하는 챠지펌프;

상기 챠지펌프로부터 공급된 신호를 필터링하는 루프필터;

상기 필터링된 신호에 따라 상기 기준주파수신호를 공진시키는 VCO; 및

상기 기준주파수신호를 소정 비율로 분주시켜 상기 주파수검출기로 전달하는 제2분주기를 포함하는 것을 특징하는 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 신호레벨감지부는

상기 신호결합부로부터 전달된 커플링신호의 전력 크기를 조정하는 감쇄기;

상기 기준주파수신호 및 상기 크기 조정된 커프링신호를 믹싱하는 믹서;

상기 믹싱된 신호를 DC신호로 변환하는 로그앰프; 및

상기 DC신호에 혼재된 잡음 성분의 신호를 제거하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 신호레벨감지부는

비교기를 포함하고, 상기 변환된 신호를 기준 신호와 비교하여 상기 전력 레벨을 파악하는 것을 특징으로 하는 다이렉트 컨버젼 방식의 RFID 시스템.