KR20080021533A

KR20080021533A - 무선 수신기 및 무선 수신기 프론트 엔드

Info

Publication number: KR20080021533A
Application number: KR1020070086775A
Authority: KR
Inventors: 로포우가란 아마드레자
Original assignee: 브로드콤 코포레이션
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2008-03-07
Also published as: US7899428B2; KR100917133B1; US20080057885A1; US7697914B2; TWI364916B; CN101136645A; US20100178893A1; EP1895667A3; EP1895667A2; TW200830733A

Abstract

무선 수신기 프론트엔드는 제1 및 제2 RF 수신부들 및 RF 합성 모듈을 포함한다. 상기 제1 RF 수신부는 인바운드 RF 신호를 수신하고 상기 인바운드 RF 신호로부터 제1 표현 신호를 생성하도록 결합된다. 상기 인바운드 RF 신호는 원하는 신호 성분과 원치 않는 신호 성분을 포함한다. 상기 제2 RF 수신부는 상기 인바운드 RF 신호를 수신하고, 상기 인바운드 RF 신호의 제2 표현 신호를 생성하도록 결합된다. 상기 RF 합성 모듈은 상기 인바운드 RF 신호에 대한 제1 및 제2 표현 신호들을 합성하여 원하는 RF 신호를 생성하도록 결합된다. 이때 상기 원하는 RF 신호는 상기 원하는 신호 성분과, 상기 원치 않는 신호 성분의 감쇄된 표현 신호를 포함한다.

Description

무선 수신기 및 무선 수신기 프론트 엔드{RADIO RECEIVER AND RADIO RECEIVER FRONT END}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관련된 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 무선 통신 시스템들에서 이용되는 무선 수신기들에 관련된 것이다.

통신 시스템들은 무선 또는 유선 통신 장치들 사이에 무선 내지 유선 통신을 지원한다. 이러한 통신 시스템들은 국내 내지 국제 셀룰러 전화 통신 시스템으로부터 인터넷이나, 점대점 가정용 무선 네트워크(point-to-point in-home wireless networks)에 이른다. 각 형태의 통신 시스템은 하나 또는 그 이상의 통신 표준을 준수하여 제조되고 또한 그렇게 운용된다. 예를 들어, 무선 통신 시스템들은 IEEE 802.11, 블루투스(Bluetooth), AMPS(advanced mobile phone services), 디지털 AMPS, GSM(global system for mobile communications), CDMA(code division multiple access), LMDS(local multi-point distribution systems), MMDS(multi-channel-multi-point distribution systems), RFID(radio frequency identification) 내지 각각의 변형들을 포함하는 하나 또는 그 이상의 표준들을 준수하여 동작할 수 있으며, 위 표준들은 위 예에 제한되는 것은 아니다.

무선 통신 시스템의 형태에 따라서, 무선 통신 장치, 예를 들어, 셀룰러 전화(cellular telephone), 양방향 무전기(two-way radio), 개인 디지털 보조기기(personal digital assistant, PDA), 개인용 컴퓨터(PC), 랩톱 컴퓨터, 가정용 오락기기, RFID 리더(reader), RFID 태그(tag), 기타 등등은 직접적으로 또는 간접적으로 다른 무선 통신 장치들과 통신한다. 직접 통신(이는 점대점 통신(point-to-point communications)이라고 알려짐)의 경우에, 통신에 참여하는 무선 통신 장치들은 자체 수신기 및 송신기들을 동일한 채널 또는 여러 동일한 채널들(즉, 무선 통신 장치의 여러 고주파(radio frequency, RF) 반송파들 중의 하나 또는 그러한 시스템들에 대한 특정 무선 주파수)로 동조(tuning)하며, 그 채널(들)을 통해 교신한다. 간접 무선 통신의 경우에는, 각 무선 통신 장치는 할당된 채널을 통해 연계되어 있는 기지국과(셀룰러 관련 서비스들의 경우), 또는 연계된 액세스 포인트(access point)(가정용 또는 실내용 무선 네트워크의 경우)와 직접적으로 통신을 한다. 이러한 무선 통신 장치들 사이의 통신 연결을 완성할 수 있도록, 상기 연계된 기지국들 내지 연계된 액세스 포인트들이 서로 간에, 시스템 제어장치를 통한다거나, 공중전화망(public switched telephone network, PSTN)을 통한다거나, 인터넷을 통한다거나, 또는 그 밖의 다른 광역 네트워크를 통해 직접적으로 교신한다.

무선 통신에 참여하는 각각의 무선 통신 장치에 대해서, 내장된 무선 송수신기(built-in radio transceiver)(즉, 수신기 및 송신기)를 포함하거나, 또는 연계된 무선 송수신기(예를 들어, 가정용 내지 실내용 무선 통신 네트워크를 위한 기지국이나 RF 모뎀 등등)에 결합되어 있다. 알려진 바와 같이, 상기 송신기는 데이터 변조단(data modulation stage), 하나 또는 그 이상의 중간 주파수단(intermediate frequency stages) 및 전력 증폭기(power amplifier)를 포함한다. 상기 데이터 변조단은 비가공 데이터(raw data)를 특정한 무선 통신 표준을 준수하여 기저대역 신호(baseband signals)로 변환한다. 하나 또는 그 이상의 상기 중간 주파수단은 상기 기저대역 신호를 하나 또는 그 이상의 국부 발진 신호들과 혼합하여 RF 신호들을 생성한다. 상기 전력 증폭기는 안테나를 통해 송신하기에 앞서, 상기 RF 신호들을 증폭한다.

마찬가지로, 알려진 바와 같이, 상기 수신기는 안테나와 결합되어 있고, 저 잡음 증폭기(low noise amplifier, LNA), 하나 또는 그 이상의 중간 주파수단들, 필터링단(filtering stage) 및 데이터 복원단(data recovery stage)을 포함한다. 상기 저 잡음 증폭기는 인바운드(inbound) RF 신호들을 안테나를 통해 수신하고, 이를 증폭한다. 상기 하나 또는 그 이상의 중간 주파수단들은 증폭된 RF 신호들을 하나 또는 그 이상의 국부 발진 신호들과 혼합하여, 증폭된 RF 신호들을 기저 대역 신호들 또는 중간 주파수(intermediate frequency, IF) 신호들로 변환한다. 상기 필터링단은 상기 기저 대역 신호들 또는 상기 IF 신호들을 필터링하여, 원치 않는 대역 외 신호들(out of band signals)을 감쇄시키며, 필터링된 신호들을 생성한다. 상기 데이터 복원단은 상기 필터링된 신호들로부터 상기 특정한 무선 통신 표준에 따라 비가공 데이터를 복원한다.

수신된 인바운드 RF 신호들로부터 수신기가 데이터를 신뢰성있게 복원하려면, 수신기는 인바운드 RF 신호들 중에서 원하는 신호 성분들을 간섭 성분들(예를 들어, 인접하는 채널들로부터 받는 간섭, 관심 주파수 대역(frequency band of interest) 근처의 주파수들을 이용하는 다른 장치 내지 시스템으로부터 받는 간섭, 내지 RFID 시스템들에서 일어나는 송신 신호 차단 등)으로부터 분리해 낼 수 있어야 한다. 예를 들어, 셀룰러 시스템에서는, 수신기가 정확하게 데이터를 복원하는 능력에 지대한 악영향을 주는 환경인, 관심 주파수 대역(예를 들어, 약 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz 또는 2100 MHz의 주파수를 중심으로 한 5 ~ 60 MHz 대역의 하나 또는 다수의 원하는 채널들)에 대해 강력한 인접 간섭 성분들을 갖는 상황이 매우 흔하게 일어난다.

간섭 성분들에 의해 초래되는 악영향들을 감소시키기 위한 하나의 해결책은, 칩 외부(off-chip)에 설치하는 대역 통과 필터(band pass filter, BPF)를 상기 LNA 전단에 사용하여 간섭 성분들을 감쇄시키고 원하는 채널들만 통과시키는 것이다. 그러나, 인접하는 간섭 성분들(예를 들어, 100 MHz 이내)이 있을 경우에는, 상기 BPF는 간섭 성분들을 충분히 감쇄시키기 위해서는 가파른 롤오프 특성(steep roll off)을 가져야 하며 이는 BPF를 고가의 부품이 되도록 만든다. 또한, 칩 외부의 BPF는 통상적으로 원하는 채널들의 크기도 약 3 dB 정도만큼 줄여버린다.

또 다른 해결책은 덜 가파른 롤오프 특성(less roll off)을 갖는 좀더 저렴한 BPF를 이용하는 것이다. 이 방법은 비용도 절감시키고 원하는 채널(들)의 감쇄도 줄어들지만, 주변의 간섭 성분들을 충분히 크게 감쇄시키지 못한다.

따라서, 값비싼 BPF들을 사용하지 않고서도 간섭 성분들을 충분히 감쇄시키면서, 그리고 원하는 채널(들)에 대한 감쇄가 무시할 만큼 적은 무선 수신기 및 무선 수신기 프론트엔드가 필요하다.

본 발명은 이어서 제공되는 도면의 간단한 설명, 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서 더 상세하게 설명되는 장치와 그 동작에 관련된 방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 무선 수신기 프론트엔드는,

원하는 신호 성분과 원치 않는 신호 성분을 포함하는 인바운드(inbound) 무선 주파수(radio frequency, RF) 신호를 수신하고, 상기 인바운드 RF 신호에 대한 제1 표현 신호를 제공하도록 결합된 제1 무선 주파수(RF) 수신부;

상기 인바운드 RF 신호를 수신하고, 상기 인바운드 RF 신호에 대한 제2 표현 신호를 제공하도록 결합된 제2 RF 수신부; 및

상기 인바운드 RF 신호에 대해 상기 제1 및 제2 표현 신호들을 결합하여 원하는 RF 신호(desired RF signal)를 생성하며, 상기 원하는 RF 신호는 상기 원하는 신호 성분과, 상기 원치 않는 신호 성분의 감쇄된 표현 신호를 포함하는 RF 합성 모듈을 포함한다.

바람직하게는, 상기 제1 RF 수신부는

상기 인바운드 RF 신호를 증폭하여 증폭 RF 신호(amplified RF signal)를 생 성하도록 결합된 저 잡음 증폭기(low noise amplifier)를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제2 RF 수신부는 상기 인바운드 RF 신호를 증폭하여 제2 증폭 RF 신호를 생성하도록 결합된 제2 저 잡음 증폭기; 및

상기 제2 증폭 RF 신호 중에서 원하는 신호 성분을 감쇄시키고 또한 상기 제2 증폭 RF 신호 중에서 원치 않는 신호 성분은 실질적으로 감쇄가 되지 않은 상태로 통과시켜, 노치 필터링된(notch filtered) RF 신호를 생성하도록 결합된 노치 필터 모듈을 포함하며, 이때 상기 RF 합성 모듈은 상기 증폭 RF 신호로부터 상기 노치 필터링된 RF 신호를 차감시켜 상기 원하는 RF 신호를 생성한다.

바람직하게는, 상기 노치 필터 모듈은,

상기 제2 증폭 RF 신호를 채널 선택 신호에 기초하여 노치 필터링하도록 결합된 가변 노치 필터를 포함하며, 이때, 상기 제2 증폭 RF 신호 중 상기 원하는 신호 성분은 복수의 채널들 중에서 적어도 하나의 원하는 채널에 상응하며, 상기 적어도 하나의 원하는 채널은 상기 채널 선택 신호에 의해 정해진다.

바람직하게는, 상기 제1 RF 수신부는 상기 인바운드 RF 신호를 증폭하여 제1 증폭 전류 RF 신호(first amplified current RF signal)를 생성하도록 결합된 제1 트랜스컨덕턴스(transconductance) 저 잡음 증폭기를 포함하고,

상기 제2 RF 수신부는,

상기 인바운드 RF 신호를 증폭하여 제2 증폭 전류 RF 신호를 생성하는 제2 트랜스 컨덕턴스 저 잡음 증폭기; 및

상기 제2 증폭 전류 RF 신호를 노치 필터링하여 노치 필터링된 전류 RF 신호를 생성하며, 상기 노치 필터링된 전류 RF 신호는 감쇄된 원하는 신 호 성분과 실질적으로 감쇄되지 않은 원치 않은 신호 성분을 포함하는 노치 필터를 포함하고,

상기 RF 합성 모듈은,

상기 제1 증폭 전류 RF 신호를 증폭 전압 RF 신호로 변환하도록 결합 된 제1 전류 전압 변환 모듈;

상기 노치 필터링된 전류 RF 신호를 노치 필터링된 전압 RF 신호로 변 환하도록 결합된 제2 전류 전압 변환 모듈; 및

상기 증폭 전압 RF 신호로부터 상기 노치 필터링된 전압 RF 신호를 차 감하도록 결합된 감산 모듈을 포함한다.

바람직하게는, 상기 노치 필터 모듈은

상기 제2 증폭 전류 RF 신호를 채널 선택 신호에 기초하여 노치 필터링하도록 결합된 가변 노치 필터를 포함하며, 이때, 상기 제2 증폭 전류 RF 신호 중 상기 원하는 신호 성분은 복수의 채널들 중에서 적어도 하나의 원하는 채널에 상응하며, 상기 적어도 하나의 원하는 채널은 상기 채널 선택 신호에 의해 정해진다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 무선 수신기는,

무선 수신기 프론트엔드로서,

원하는 신호 성분과 원치 않는 신호 성분을 포함하는 인바운드 무선 주파수(RF) 신호를 수신하고, 상기 인바운드 RF 신호에 대한 제1 표현 신 호를 제공하도록 결합된 제1 무선 주파수(RF) 수신부;

상기 인바운드 RF 신호에 대해 상기 제1 및 제2 표현 신호들을 결합하 여 원하는 RF 신호(desired RF signal)를 생성하며, 상기 원하는 RF 신호는 상기 원하는 신호 성분과, 상기 원치 않는 신호 성분의 감쇄된 표현 신호를 포함하는 RF 합성 모듈을 포함하는 무선 수신기 프론트엔드;

상기 원하는 RF 신호를 국부 발진 신호에 기초하여 기저 대역(baseband) 또는 저(low) 중간 주파수(intermediate frequecny, IF) 신호로 변환하도록 결합된 다운 컨버전 모듈(down conversion module); 및

적어도 하나의 무선 통신 프로토콜에 따라, 상기 기저 대역 또는 저 IF 신호를 인바운드 데이터로 변환하도록 결합된 수신기 처리 모듈을 포함한다.

바람직하게는, 상기 제1 무선 수신부는

상기 인바운드 RF 신호를 증폭하여 증폭 RF 신호(amplified RF signal)를 생성하도록 결합된 저 잡음 증폭기(low noise amplifier)를 포함한다.

바람직하게는, 상기 노치 필터 모듈은,

바람직하게는, 상기 무선 수신기는

상기 제1 RF 수신부는 상기 인바운드 RF 신호를 증폭하여 제1 증폭 전류 RF 신호(first amplified current RF signal)를 생성하도록 결합된 제1 트랜스컨덕턴스(transconductance) 저 잡음 증폭기를 포함하고,

상기 제2 RF 수신부는,

상기 RF 합성 모듈은,

바람직하게는, 상기 노치 필터 모듈은

본 발명의 일 측면에 따르면, 무선 수신기는

원하는 신호 성분 및 차단대역 신호(blocker signal)를 포함하는 인바운드 무선 주파수(RF) 신호를 수신하고, 상기 원하는 신호 성분과 상기 차단대역 신호를 분리시켜 분리된 차단대역 신호를 생성하며, 상기 인바운드 RF 신호 및 상기 분리된 차단대역 신호로부터 원하는 RF 신호를 생성하도록 결합된 무선 수신기 프론트엔드;

상기 원하는 RF 신호를 국부 발진 신호에 기초하여 기저 대역 또는 저 중간 주파수(IF) 신호로 변환하도록 결합된 다운 컨버전 모듈; 및

바람직하게는, 상기 무선 수신기 프론트엔드는

상기 인바운드 RF 신호를 증폭하여 증폭 RF 신호를 생성하고,

상기 증폭 RF 신호 중 상기 원하는 신호 성분을 감쇄시키면서 상기 증폭 RF 신호 중 상기 차단대역 신호는 실질적으로 감쇄되지 않고 통과시킬 수 있도록 상기 증폭 RF 신호를 노치 필터링하여 상기 분리된 차단대역 신호를 생성함으로써,

상기 원하는 신호 성분과 상기 차단대역 신호를 분리시킨다.

바람직하게는, 상기 노치 필터링은

상기 증폭 RF 신호의 원하는 신호 성분이 복수의 채널들 중의 적어도 하나의 원하는 채널에 상응하고, 상기 적어도 하나의 원하는 채널은 채널 선택 신호에 의해 식별되는, 그러한 채널 선택 신호를 수신하고,

상기 채널 선택 신호에 기초하여 상기 노치 필터링을 조정함으로써 수행된다.

바람직하게는, 상기 무선 수신기 프론트엔드가 상기 인바운드 RF 신호 및 상기 분리된 차단대역 신호로부터 상기 원하는 RF 신호를 생성하는 것은,

상기 인바운드 RF 신호를 증폭하여 상기 증폭 RF 신호를 생성하고,

상기 증폭 RF 신호로부터 상기 분리된 차단대역 신호를 차감하여 상기 원하는 RF 신호를 생성함으로써 수행된다.

본 발명에 관한 기타 특징들과 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 작성된 후술되는 본 발명의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

인바운드 신호 중의 간섭 성분들은, 대역 통과 필터들을 이용하지 않고서도, 또한 그러한 대역 통과 필터의 사용과 직결되어 원하는 신호 성분이 최대 3 dB 만큼 손실되는 일없이, 실질적으로 감쇄될 수 있다.

도 1은 통신 시스템(10)을 예시하기 위한 구조적인 블록도로서, 상기 통신 시스템(10)은 복수의 기지국들(base stations) 또는 액세스 포인트들(access points)(12, 16), 복수의 무선 통신 장치들(18 내지 32) 및 네트워크 하드웨어 요소(network hardware component)(34)를 포함한다. 상기 네트워크 하드웨어(34)는 라우터(router), 스위치(switch), 브리지(bridge) 모뎀(modem), 시스템 컨트롤러(system controller) 기타 등등이 될 수 있는데, 이는 상기 통신 시스템(10)을 위한 광역 네트워크 연결 구조(wide area connection)(42)를 제공한다는 점을 주목한다. 더 나아가, 상기 무선 통신 장치들(18 내지 32)은 각자 무선 송수신기(wireless transceiver)를 포함하는 랩톱 호스트 컴퓨터들(laptop host computers)(18, 26), 개인 디지털 보조기기 호스트들(personal digital asssistant(PDA) hosts)(20, 30), 개인용 컴퓨터 호스트들(personal computer hosts)(22, 28)을 포함한다는 점을 주목한다. 상기 무선 송수신기에 관한 세부 사항들은 도 3 내지 7을 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.

일부 무선 통신 장치들(22, 23, 24)은 독립 기본 서비스 세트(independent basic service set, IBSS) 영역 내에 위치하고, 각자 직접적으로 통신할 수 있다(즉, 점대점(point-to-point) 통신). 이러한 구성에서, 이들 장치들(22, 23, 24)은 오직 이들 각자 사이에서만 통신할 수 있다. 시스템(10) 내의 다른 무선 통신 장치 들과 통신하거나, 또는 시스템(10) 외부와 통신하기 위해서는, 상기 장치들(22, 23, 24)은 상기 기지국들 또는 액세스 포인트들(12 또는 16) 중 어느 하나에 접속(affiliate)할 필요가 있다.

상기 기지국들 또는 액세스 포인트들(12, 16)은 기본 서비스 세트(BSS) 영역(11, 13) 내에 각각 위치하고 있으며, 근거리 통신 망 연결 구조들(36,38)을 통해 상기 네트워크 하드웨어(34)에 동작 가능하도록 연결되어 있다. 이러한 연결 관계는 상기 기지국 또는 액세스 포인트(12, 16)에 대해 상기 시스템(10) 내의 다른 장치들에 대한 연결성을 제공하며, 또한, 광역 네트워크(WAN) 연결 구조(42)를 통해 다른 네트워크들에 대해서도 연결성을 제공한다. 기본 서비스 세트(11, 13) 내에 위치하는 무선 통신 장치들과 통신하기 위해, 상기 기지국들 또는 액세스 포인트들(12, 16)은 연계된 안테나 또는 안테나 어레이를 가질 수 있다. 예를 들어, 기지국 또는 액세스 포인트(12)는 무선 통신 장치들(18, 20)과 무선으로 통신하는데 반해, 상기 기지국 또는 액세스 포인트(16)는 무선 통신 장치들(26 내지 32)과 무선으로 통신한다. 통상적으로, 상기 무선 통신 장치들은 상기 통신 시스템(10)으로부터 서비스를 받기 위해, 특정한 하나의 기지국 또는 액세스 포인트(12, 16)에 등록한다.

통상적으로, 기지국들은 각종 셀룰러 전화 시스템들이나 이와 유사한 시스템들에서 이용되며, 액세스 포인트들은 가정용 또는 사무용 무선 네트워크들(예를 들어, IEEE 802.11 및 각 세부 버전들, 블루투스, RFID, 또는 그 밖의 형태의 고주파 무선 기반 네트워크 프로토콜)에서 이용된다. 특정 형태의 통신 시스템이냐에 상관 없이, 각 무선 통신 장치는 내장 무선 설비(built-in radio)를 포함하거나, 또는 독립된 무선 설비에 결합되어 있다. 하나 또는 그 이상의 무선 통신 장치들이 RFID 리더(RFID reader) 또는 RFID 태그(RFID tag)를 포함할 수 있다는 점도 주목한다.

도 2는 RFID(radio frequency identification) 시스템의 구조적인 블록도로서, RFID 시스템은 컴퓨터/서버(112), 복수의 RFID 리더들(114 내지 118) 및 복수의 RFID 태그들(120 내지 130)을 포함한다. 상기 RFID 태그들(120 내지 130)은, 재고 추적(tracking inventory), 상태 추적(tracking status), 위치 판정(location determination), 조립 진행 상황(assembly progress) 등등을 포함하는(하지만 이에 한정되는 것은 아니다) 다양한 목적을 달성할 수 있도록, 각각 특정 물건에 부착될 수 있다.

각 RFID 리더들(114 내지 118)은 각자의 작동 영역 내에 있는 하나 또는 그 이상의 RFID 태그들(120 내지 130)과 무선으로 통신한다. 예를 들어, RFID 리더(114)는 그 작동 영역 내에 RFID 태그들 (120, 122)을 포함할 수 있으며, RFID 리더(116)는 그 작동 영역 내에 RFID 태그들 (124, 126)을 포함할 수 있고, RFID 리더(118)는 그 작동 영역 내에 RFID 태그들 (128, 130)을 포함할 수 있다. 상기 RFID 리더들(114 내지 118)과 상기 RFID 태그들(120 내지 130) 사이에서 이뤄지는 RF 통신의 방식은 후방 산란 기술(backscattering technique)을 이용하는 것일 수 있으며, 이는 상기 RFID 리더들(114 내지 118)이 RF 신호를 통해 상기 RFID 태그들에 에너지를 전달하는 방식이다. 상기 RFID 태그들은 상기 RF 신호로부터 전력을 추출하고 동일한 RF 반송파 주파수에 요청받은 데이터를 실어 응답한다.

이러한 방법을 통해, 상기 RFID 리더들(114 내지 118)은, 상기 컴퓨터/서버(112)로부터 요청받은 데이터를 그 작동 영역 내에 들어 있는 RFID 태그들(120 내지 130)의 각각으로부터 수집한다. 상기 수집된 데이터는 이어서 상기 컴퓨터/서버(112)로 유선 또는 무선 연결(132)을 통해 또는 동등 계층 통신(peer-to-peer, P2P)(134)을 통해 전달된다. 추가적으로, 또는 대체하는 형식으로, 상기 컴퓨터/서버(112)는 데이터를 상기 연관된 RFID 리더들(114 내지 118)을 통해 상기 RFID 태그들(120 내지 130) 중 하나 또는 그 이상에 대해 제공한다. 이렇게 다운로딩된 정보는 응용분야에 종속적인 것으로서, 매우 다양할 수 있다. 이러한 다운로딩된 데이터의 수신 시에, 상기 RFID 태그는 이 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.

위에서 언급한 바와 같이, 상기 RFID 리더들(114 내지 118)은 선택 사항으로서 동등 계층 통신 기반으로 통신할 수 있는데, 그럼으로써 각 RFID 리더가 상기 컴퓨터/서버(112)에 대해 개별적인 유선 또는 무선 연결(132)을 필요로 하지 않게 된다. 예를 들어, RFID 리더(114) 및 RFID 리더(116)는, 후방 산란 기술, 무선 랜 기술, 또는 그 밖의 무선 통신 기술을 이용하여 동등 계층 기반으로 통신할 수 있다. 이러한 예에서, RFID 리더(116)는 상기 컴퓨터/서버(112)에 대한 유선 또는 무선 연결(132)을 가지지 않을 수 있다. RFID 리더(116)와 상기 컴퓨터/서버(112) 사이의 통신은 RFID 리더(114) 및 상기 유선 또는 무선 연결(132)을 통해 전달될 수 있다. 이때, 이러한 유선 또는 무선 연결(132)은 복수의 유선 표준들(예를 들어, 이더넷(Ethernet), 화이어와이어(firewire) 기타 등등)이나, 또는 무선 통신 표준 들(예를 들어, IEEE 802.11x, 블루투스 등등) 중의 어느 하나일 수 있다.

기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있듯이, 도 2의 상기 RFID 시스템은, 장비, 재고 물품, 인원, 기타 등등에 RFID 태그들이 부착되어 운용되는 특정 지역(예를 들어, 건물, 사무 단지 등등) 전체에 분포된 수많은 RFID 리더들(114 내지 118)을 포함하도록 확장될 수 있다. 상기 컴퓨터/서버(112)는 광역 네트워크 서비스 영역을 제공할 수 있도록 또 다른 서버 또는 네트워크 연결 구조에 결합될 수 있다는 점을 주목한다.

도 3은 무선 송수신기에 대한 구조적 블록도로서, 상기 무선 송수신기는 도 1의 액세스 포인트 내지 기지국(12 및 16) 안에, 도 1의 무선 통신 장치들(18 내지 32) 중의 하나 또는 그 이상의 장치들 내에, 또한 RFID 태그들(120 내지 130)의 하나 또는 그 이상의 태그들 내에 일체화되어 있을 수 있다. 상기 무선 송수신기는 송신기와 수신기를 포함한다. 상기 수신기는 무선 수신기 프론트엔드(140), 다운 컨버젼 모듈(down conversion module)(142) 및 수신기 처리 모듈(144)을 포함한다. 상기 송신기는 송신기 처리 모듈(146), 업 컨버전 모듈(up conversion module)(148) 및 무선 송신기 프론트엔드(150)를 포함한다.

도시된 것을 보면, 상기 수신기와 상기 송신기는 각자의 안테나와 연결되어 있지만, 상기 수신기와 상기 송신기는 송신/수신 스위치 내지 트랜스포머 발룬(transformer balun)을 통해 하나의 안테나를 공유할 수도 있다. 다른 실시예에서는, 상기 수신기와 송신기는 다이버시티 안테나 구조물(diversity antenna structure)을 공유할 수도 있다. 또 다른 실시예에서는, 상기 수신기와 송신기는 다중 입력 다중 출력(multiple input multiple output, MIMO) 안테나 구조물을 공유할 수도 있다. 즉, 상기 무선 송수신기의 안테나 구조는 그 무선 송수신기가 준수하는 특정한 표준(들)에 따라 결정될 수 있다.

동작을 살피면, 상기 송신기는 아웃바운드 데이터(outbound data)(162)를 호스트 장치 또는 그 밖의 데이터 소스로부터 상기 송신기 처리 모듈(146)을 통해 수신한다. 상기 송신기 처리 모듈(146)은 상기 아웃바운드 데이터(162)를 특정 무선 통신 표준(예를 들어, IEEE 802.11, 블루투스, RFID, GSM, CDMA 등)에 따라 처리하여, 기저 대역(baseband) 신호 또는 낮은 중간 주파수(intermediate frequency, IF) 송신(transmit, TX) 신호들(164)을 생성한다. 상기 기저 대역 또는 낮은 IF TX 신호들(164)은 디지털 기저 대역 신호들(즉, IF가 0), 또는 디지털 저 IF 신호들로서, 이때 저 IF는 통상적으로 100 킬로헤르쯔에서 수 메가헤르쯔 정도의 주파수 범위 내에 있을 수 있다. 상기 송신기 처리 모듈(146)에 의해 수행되는 처리 연산에는, 스크램블링(scrambling), 인코딩(encoding), 펑처링(puncturing), 매핑(mapping), 변조(modulation), 내지 디지털 기저대역 IF 변환 등을 포함하며 한편 이에 한정되지는 않는다는 점을 주목한다. 더 나아가, 상기 송신기 처리 모듈(146)은 공유되는 처리 장치, 개별적인 처리 장치들 내지 복수의 처리 장치들을 이용하여 구현될 수 있고, 또한 메모리를 더 포함할 수도 있다. 그러한 처리 장치는 마이크로프로세서(microprocessor), 마이크로컨트롤러(microcontroller), 디지털 신호 처리 장치(digital signal processor), 마이크로컴퓨터(microcomputer), 중앙 처리 장치(central processing unit), FPGA(field programmable gate array), PLD(programmable logic device), 상태 머신(state machine), 논리 회로, 아날로그 회로, 디지털 회로, 내지 동작을 지시하는 명령어들에 기초하여 신호들(아날로그 신호 또는 디지털 신호)을 조작할 수 있는 여하한 장치들이 될 수 있다. 상기 메모리에는 단일한 메모리 장치 또는 복수의 메모리 장치들일 수 있다. 그러한 모메리 장치는 읽기 전용 메모리(read-only memory), 임의 접근 메모리(random access memory), 휘발성 메모리(volatile memory), 비휘발성 메모리(non-volatile memory), 정적 메모리(static memory), 동적 메모리(dynamic memory), 플래쉬 메모리(flash memory) 및 기타 디지털 정보를 저장할 수 있는 여하한 장치가 될 수 있다. 상기 처리 모듈(146)은 그 기능들 중 하나 또는 그 이상의 기능들을 상태 머신, 아날로그 회로, 디지털 회로 내지 논리 회로를 통해 구현한 경우에, 상기 상응하는 동작에 관한 명령어들을 저장하는 메모리는 상기의 상태 머신, 아날로그 회로, 디지털 회로 내지 논리 회로들로 구성된 회로부와 함께 칩에 내장될 수 있다.

상기 업 컨버전 모듈(148)은 디지털 아날로그 변환(DAC) 모듈, 필터링 내지 이득 모듈 및 믹싱부를 포함한다. 상기 DAC 모듈은 상기 기저 대역 또는 저 IF TX 신호들(164)을 디지털 도메인으로부터 아날로그 도메인으로 변환한다. 상기 필터링 내지 이득 모듈은 상기 아날로그 신호들을, 상기 믹싱부에 제공하기에 앞서, 필터링하고 또는 이득을 조절한다. 상기 믹싱부는 상기 아날로그 기저 대역 내지 저 IF TX 신호들을 상기 송신기 국부 발진(168)을 기초로 업 컨버전 신호(up converted signals)(166)로 변환한다.

상기 무선 송신기 프론트엔드(150)는 전력 증폭기(power amplifier)(84)를 포함하며, 또한 송신기 필터 모듈을 포함할 수 있다. 상기 전력 증폭기는 상기 업 컨버전 신호들(166)을 증폭하여 아웃바운드 RF 신호들(170)을 생성하며, 만약 송신기 필터 모듈이 포함된 경우에는 이들은 상기 송신기 필터 모듈에 의해 필터링될 수 있다. 상기 안테나 구조는 상기 아웃바운드 RF 신호들(170)을 목적하는 장치, 예를 들어 기지국, 액세스 포인트 내지 그 밖의 무선 통신 장치들에 대해 송신한다.

상기 수신기는 기지국, 액세스 포인트 또는 그 밖의 무선 통신장치가 인바운드 RF신호들(152)을 송신한 경우에, 인바운드 RF 신호들(152)을 상기 안테나 구조를 통해 수신한다. 상기 안테나 구조는 상기 인바운드 RF 신호들(152)을 상기 수신기 프론트엔드(140)에 제공하는데, 이는 도 4 내지 7을 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다. 일반적으로, 대역통과 필터들을 사용하지 않고서, 상기 수신기 프론트엔드(140)는 상기 인바운드 RF 신호(152) 중에서 하나 또는 그 이상의 불필요한 신호 성분들(174)(예를 들어, 하나 또는 그 이상의 간섭 성분들)을 차단하고, 또한 상기 인바운드 RF 신호(152) 중에서 원하는 신호 성분(172)(예를 들어, 복수의 채널 중에 하나 또는 그 이상의 원하는 채널들)을 원하는 RF 신호(154)로서 통과시킨다.

상기 다운 컨버전 모듈(70)은 믹싱부, 아날로그 디지털 변환 모듈을 포함하며, 또한 필터링 및 이득 모듈을 포함할 수 있다. 상기 믹싱부는 상기 RF 신호(154)를 수신기 국부 발진 신호(158)에 기초하여 아날로그 기저 대역 또는 IF 신호로 변환한다. 상기 ADC 모듈은 상기 아날로그 기저 대역 또는 저 IF 신호를 디지 털 기저 대역 또는 저 IF 신호로 변경한다. 상기 필터링 및 이득 모듈은 상기 디지털 기저 대역 또는 저 IF 신호에 대해 고역 통과 내지 저역 통과 필터링하며, 기저대역 내지 저 IF 신호(156)를 생성한다. 상기 ADC 모듈과 상기 필터링 및 이득 모듈의 순서 배치는 바뀔 수 있으며, 상기 필터링 및 이득 모듈은 아날로그 모듈일 수 있다.

상기 수신기 처리 모듈(144)은 상기 기저 대역 내지 저 IF 신호(156)을 특정한 무선 통신 표준(예를 들어 IEEE 802.11, 블루투스, RFID, GSM, CDMA 기타 등등)에 따라 처리하여, 인바운드 데이터(inbound data)(160)를 생성할 수 있다. 상기 수신기 처리 모듈(144)에 의해 수행되는 처리 연산에는, 디지털 중간 주파수을 기저 대역으로 변환, 복조(demodualtion), 디매핑(demapping), 디펑쳐링(depuncturing), 디코딩(decoding) 내지 디스크램블링(descrambling) 등이 있으며 이에 한정되지는 않는다. 상기 수신기 처리 모듈(144)은 공유되는 처리 장치, 개별적인 처리 장치들 내지 복수의 처리 장치들을 이용하여 구현될 수 있고, 또한 메모리를 더 포함할 수도 있다. 그러한 처리 장치는 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 처리 장치, 마이크로컴퓨터, 중앙 처리 장치, FPGA, PLD, 상태 머신, 논리 회로, 아날로그 회로, 디지털 회로, 내지 동작을 지시하는 명령어들에 기초하여 신호들(아날로그 신호 또는 디지털 신호)을 조작할 수 있는 여하한 장치들이 될 수 있다. 상기 메모리에는 단일한 메모리 장치 또는 복수의 메모리 장치들일 수 있다. 그러한 모메리 장치는 읽기 전용 메모리, 임의 접근 메모리, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 정적 메모리, 동적 메모리, 플래쉬 메모리 및 기타 디지 털 정보를 저장할 수 있는 여하한 장치가 될 수 있다. 상기 처리 모듈(144)은 그 기능들 중 하나 또는 그 이상의 기능들을 상태 머신, 아날로그 회로, 디지털 회로 내지 논리 회로를 통해 구현한 경우에, 상기 상응하는 동작에 관한 명령어들을 저장하는 메모리는 상기의 상태 머신, 아날로그 회로, 디지털 회로 내지 논리 회로들로 구성된 회로부와 함께 칩에 내장될 수 있다.

도 4는 무선 수신기 프론트엔드(140)의 일 실시예에 대한 구조적인 블록도로서, 상기 무선 수신기 프론트엔드(140)는 제1 무선 주파수(RF) 수신부(180), 제2 RF 수신부(182) 및 RF 합성 모듈(RF combining module)(184)을 포함한다. 상기 제1 RF 수신부(180)는 인바운드 RF 신호(152)를 수신하고, 상기 인바운드 RF 신호에 대한 제1 표시 신호(representation)(186)를 제공할 수 있도록 연결된다. 상기 인바운드 RF 신호(152)가 원하는 신호 성분(172)과 원치 않는 신호 성분(174)을 포함한다는 것을 주목한다.

상기 제2 RF 수신부(182)는 상기 인바운드 RF 신호(152)를 수신하고, 상기 인바운드 RF 신호에 대한 제2 표시 신호(188)를 제공할 수 있도록 연결된다. 상기 RF 합성 모듈(184)은 상기 인바운드 RF 신호(152)에 대한 상기 제1 및 제2 표현 신호들(186, 188)을 합성시켜서 원하는 RF 신호(154)를 생성할 수 있도록 연결된다. 상기 원하는 RF 신호(154)는 상기 원하는 신호 성분(172)과, 상기 원치 않은 신호 성분(174)의 감쇄된(예를 들어, 10 dB 또는 그 이상만큼) 표현 신호를 포함한다는 점을 주목한다.

도 5는 무선 수신기 프론트엔드(140)의 다른 실시예에 대한 구조적인 블록도 로서, 상기 무선 수신기 프론트엔드(140)는 제1 RF 수신부(180), 제2 RF 수신부(182) 및 RF 합성 모듈(184)을 포함한다. 이 실시예에서, 상기 제1 RF 수신부(180)는 저잡음 증폭기(low noise amplifier, LNA)(190)를 포함하며, 상기 제2 RF 수신부(182)는 LNA(192)와 노치 필터 모듈(notch filter module)(194)을 포함하며, 상기 RF 합성 모듈(184)은 감산 모듈(subtraction module)(195)을 포함한다.

상기 제1 RF 수신부(180)의 LNA(190)은 상기 인바운드 RF 신호(152)를 증폭하여 상기 인바운드 RF 신호(152)에 대한 제1 표현 신호(186)를 생성한다. 나타난 바와 같이, 상기 인바운드 RF 신호에 대한 상기 제1 표현 신호(186)는 원하는 신호 성분(172)(예를 들어, 원하는 하나 또는 그 이상의 채널들)과 원치 않는 신호 성분(174)(예를 들어, 간섭 성분들)을 포함하지만, 상기 인바운드 RF 신호(174)와 비교하였을 때 각자 다른 진폭들의 성분들을 갖는다. 예를 들어, 상기 인바운드 RF 신호(152)는 셀룰러 시스템에 적합하도록 생성될 수 있는데, 따라서 원하는 신호 성분(172) 즉 관심 주파수 밴드(frequency band of interest)(예를 들어, 약 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz 또는 2100 MHz의 주파수에 중심을 둔 5 ~ 60 MHz 대역폭을 가진 하나 또는 다수의 원하는 채널들)을 포함할 수 있으며, 추가적으로 주변의 간섭 성분들(예를 들어, 인접 채널들로부터 받는 간섭, 관심 주파수 밴드 부군의 주파수들을 이용하는 다른 장치나 시스템들, 내지 RFID 시스템들에서 일어나는 전송 차단 신호들)을 포함할 수 있다. 이러한 간섭 성분들은 상기 원하는 신호 성분(172)의 주파수로부터 수 백 MHz 범위 내의 주파수를 가진다는 점을 주목한다. 더 나아가, 상기 수신된 인바운드 RF 신호(152)의 대역폭은 적어도 부분적으로는 상기 LNA들(190, 192)의 대역폭에 종속된다는 점도 주목한다.

상기 제2 RF 수신부(182)의 LNA(192)는 상기 인바운드 RF 신호(152)를 증폭하여, 제2 증폭 RF 신호(198)를 생성한다. 상기 LNA(192)에 의해 이용되는 증폭의 수준은 실질적으로 상기 LNA(190)에 의해 이용되는 증폭의 수준과 동일하며, 따라서 상기 제2 증폭 RF 신호(198)는 실질적으로 상기 인바운드 RF 신호의 제1 표현 신호(186)와 동일하다.

상기 노치 필터 모듈(194)은 40 dB나 그 이상의 총 롤오프(total roll off)를 갖는 하나 또는 그 이상 개수의 노치 필터들을 포함할 수 있는데, 상기 제2 증폭 RF 신호(198)에 대해 노치 필터링하여, 상기 인바운드 RF 신호에 대한 제2 표현 신호(188)를 생성한다. 상기 노치 필터 모듈(194)의 특성은, 도면에 나타난 바와 같이, 상기 원하는 신호 성분(172)은 사실상 거의 감쇄되지만, 상기 인바운드 RF 신호(152)의 나머지 부분, 즉 원치 않는 신호 성분(174)을 포함하는 부분이 실질적으로 감쇄되지 않고 통과하도록 하는 것이다. 상기 노치 필터 모듈(194)은 조정이 가능하며, 상기 노치 필터의 조정은 채널 선택 신호(196)에 기초한다는 점을 주목한다. 따라서, 상기 노치 필터 모듈(194)은 복수의 채널 중에 서로 다른 채널들을 수용할 수 있도록 최적화(tuning)될 수 있다.

다른 실시예에서는, 상기 노치 필터 모듈(194)은 상기 제2 증폭 RF 신호(198)를 기저 대역 신호 또는 중간 주파수(IF) 신호로 다운 컨버전하는 믹서를 포함할 수 있다. 상기 노치 필터 모듈(194)은 더 나아가, 상기 기저 대역 신호 내지 IF 신호들을 필터링하여, 결과적으로 상기 원하는 신호 성분(172)의 상기 기저 대역 내지 IF 표현 신호는 감쇄되지만 상기 원치 않는 신호 성분(174)의 상기 기저 대역 내지 IF 표현 신호는 실질적으로 감쇄되지 않고 통과하도록 결합된, 노치 필터, 저주파 통과 필터, 고주파 통과 필터의 각각 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 노치 필터 모듈(194)은 더 나아가 제2 믹서를 포함하여, 상기 원치 않는 신호 성분(174)의 기저 대역 내지 IF 표현 신호와, RF 내지 IF 발진 신호를 믹싱하여, 상기 인바운드 RF 신호에 대한 제2 표현 신호(188)를 생성하도록 할 수 있다.

상기 RF 합성 모듈(184)의 상기 감산 모듈(195)은 상기 인바운드 RF 신호의 제1 표현 신호(186)로부터 상기 인바운드 RF 신호의 제2 표현 신호를 차감함으로써, 상기 원하는 RF 신호(154)를 생성할 수 있다. 따라서, 상기 원하는 RF 신호(154)는 상기 원하는 신호 성분(172)을 포함하지만, 상기 인바운드 RF 신호 중 상기 원치 않는 신호 성분(174)을 포함한 나머지 부분들에 대해서는 최소화된 크기만을 포함한다. 즉, 상기 간섭 성분들은, 대역 통과 필터들을 이용하지 않고서도, 또한 그러한 대역 통과 필터의 사용과 직결되어 원하는 신호 성분이 최대 3 dB 만큼 손실되는 일없이, 실질적으로 감쇄될 수 있다.

도 6은 무선 수신기 프론트엔드(140)의 다른 실시예를 나타낸 구조적인 블록도로서, 상기 실시예는 제1 RF 수신부(180), 제2 RF 수신부(182) 및 RF 합성 모듈(184)을 포함한다. 이 실시예에서, 상기 제1 RF 수신부(180)는 트랜스 컨턱턴스 저잡음 증폭기(transconductance low noise amplifier, LNA)(206)를 포함하며, 상기 제2 RF 수신부(182)는 트랜스컨덕턴스 LNA(208)와 전류 기반 노치 필터 모듈(current based notch filter module)(204)을 포함하며, 상기 RF 합성 모듈(194) 은 전류 전압 변환 모듈들(current to voltage conversion modules)(200, 202)과 감산 모듈(subtraction module)(205)을 포함한다.

상기 제1 RF 수신부(180)의 상기 트랜스컨덕턴스 LNA(206)는 상기 인바운드 RF 신호(152)를 증폭시켜 상기 인바운드 RF 신호(152)의 제1 표현 신호(186)를 생성한다. 이 실시예에서, 상기 인바운드 RF 신호의 제1 표현 신호(186)는 전류(I) 기반의 신호이고, 반면 상기 인바운드 RF 신호(152)는 전압(V) 기반의 신호이다. 따라서, 상기 인바운드 RF 신호의 제1 표현 신호(186)는 상기 원하는 신호 성분(172)(예를 들어 하나 또는 그 이상의 원하는 채널들) 및 상기 원치 않는 신호 성분(174)(예를 들어, 간섭 성분들)을 포함한다.

상기 제2 RF 수신부(182)의 상기 트랜스컨덕턴스 LNA(208)은 상기 인바운드 RF 신호(152)를 증폭하여 제2 증폭 RF 신호(210)를 생성하는데, 이때 상기 제2 증폭 RF 신호(210)는 전류 기반의 신호이다. 상기 LNA(208)에 의해 이용되는 증폭 수준은 상기 LNA(206)에 의해 이용되는 증폭 수준과 본질적으로 같으며, 따라서 상기 제2 증폭 RF 신호(210)는 본질적으로 상기 인바운드 RF 신호의 제1 표현 신호(186)와 같다.

상기 전류 기반 노치 필터 모듈(204)은 40 dB 또는 그 이상의 총 롤 오프를 갖는 하나 또는 그 이상의 노치 필터들을 포함하며, 상기 제2 증폭 RF 신호(210)를 노치 필터링하여, 상기 인바운드 RF 신호에 대한 제2 표현 신호(188)를 생성한다. 상기 노치 필터 모듈(204)의 특성은 상기 원하는 신호 성분(172)은 사실상 거의 감쇄되지만, 상기 인바운드 RF 신호(152)의 나머지 부분, 즉 원치 않는 신호 성 분(174)을 포함하는 부분이 실질적으로 감쇄되지 않고 통과하도록 하는 것이다. 상기 노치 필터 모듈(194)은 조정이 가능하며, 상기 노치 필터의 조정은 채널 선택 신호(196)에 기초한다는 점을 주목한다. 따라서, 상기 노치 필터 모듈(194)은 복수의 채널 중에 서로 다른 채널들을 수용할 수 있도록 최적화될 수 있다.

상기 전류 전압 변환 모듈(200)은 트랜지스터, 캐스코드(cascode) 트랜지스터 쌍 또는 그 밖의 전류 기반 신호를 전압 신호로 변환할 수 있는 여하한 종류의 회로를 이용하여 구현될 수 있으며, 상기 인바운드 RF 신호의 제1 표현 신호(186)를 전압 기반 신호로 변환한다. 상기 전류 전압 변환 모듈(202)은 트랜지스터, 캐스코드 트랜지스터 쌍 또는 그 밖의 전류 기반 신호를 전압 신호로 변환할 수 있는 여하한 종류의 회로를 이용하여 구현될 수 있으며, 상기 인바운드 RF 신호의 제2 표현 신호(188)를 전압 기반 신호로 변환한다. 상기 RF 합성 모듈(184)의 상기 감산 모듈(205)은 상기 인바운드 RF 신호의 제1 표현 신호(186)로부터 상기 인바운드 RF 신호의 제2 표현 신호(188)를 차감시켜, 상기 원하는 RF 신호(154)를 생성한다. 따라서, 상기 원하는 RF 신호(154)는 상기 원하는 신호 성분(172)을 포함하지만, 상기 인바운드 RF 신호 중 상기 원치 않는 신호 성분(174)을 포함한 나머지 부분들에 대해서는 최소화된 크기만을 포함한다. 즉, 상기 간섭 성분들은, 대역 통과 필터들을 이용하지 않고서도, 또한 그러한 대역 통과 필터의 사용과 직결되어 원하는 신호 성분이 최대 3 dB 만큼 손실되는 일없이, 실질적으로 감쇄될 수 있다.

도 7은 무선 수신기 프론트엔드(140)의 다른 실시예에 대한 구조적인 블록도로서, 상기 실시예는, 원하는 신호 성분(224)과 차단대역(blocker) 신호(222)를 포 함하는 인바운드 고주파 무선(RF) 신호(152)를 수신하고, 상기 원하는 신호 성분(224)으로부터 상기 차단대역 신호(222)를 분리시켜 분리된 차단대역 신호(222)를 생성하며, 그리고 상기 인바운드 RF 신호(152) 및 상기 분리된 차단대역 신호(222)로부터 원하는 RF 신호(154)를 생성하는 기능을 갖는다. 이 실시예에서는, 상기 차단대역 신호(222)는 상기 인바운드 RF 신호(152)와 동일한 또는 매우 근접한 주파수를 가질 수 있으며, 이는 RFID 시스템들에서 통상적으로 일어나는 경우이다.

일 실시예에서, 상기 무선 수신기 프로트엔드는 분리 모듈(220)을 이용하여 상기 원하는 신호 성분으로부터 상기 차단대역 신호를 분리해낸다. 상기 분리 모듈(220)은 상기 인바운드 RF 신호를 증폭하여 증폭된 RF 신호를 생성한다. 상기 분리 모듈(220)은 상기 증폭된 RF 신호를 노치 필터링하여, 상기 증폭된 RF 신호의 원하는 신호 성분은 감쇄시키고, 상기 증폭 RF 신호의 차단대역 신호는 실질적으로 감쇄되지 않은 상태로 통과시켜, 분리된 차단대역 신호를 생성한다. 다른 실시에에서는, 상기 노치 필터링 동작은, 상기 증폭된 RF 신호의 원하는 신호 성분이 복수의 채널들 중 적어도 하나의 원하는 채널에 상응할 경우에, 채널 선택 신호를 수신하며 이 때 상기 적어도 하나의 원하는 채널은 상기 채널 선택 신호에 의해 판별되는 단계와, 상기 채널 선택 신호에 기초하여 상기 노치 필터링을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.

다른 실시예에서는, 상기 무선 수신기 프로트엔드는 상기 인바운드 RF 신호 및 상기 분리된 차단대역 신호로부터 상기 원하는 RF 신호를 생성하며, 이는, 상기 인바운드 RF 신호를 증폭하여 증폭된 RF 신호를 생성하는 단계와, 상기 증폭된 RF 신호로부터 상기 분리된 차단대역 신호를 차감시켜 상기 원하는 RF 신호를 생성하는 단계에 의해 이루어진다.

당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있듯이, "실질적으로(substantially)" 또는 "근사적으로(approximately)"와 같은 용어는, 본 명세서에서 사용되었을 수 있는데, 명세서 내의 관련된 표현에 대해 업계에서 용인되는 정도의 관용도(tolerance)를 부여하며, 또 항목들 사이에 상대적 관계를 제공할 수 있다. 이러한 업계에서 용인되는 정도의 관용도란 1 퍼센트보다 작은 정도에서 50 퍼센트에 이를 수 있는 것으로서, 부속품의 각종 수치들, 집적 회로 공정의 변화량, 온도 변화량, 상승 또는 하강 시간, 열잡음 등이 이에 해당하는데, 이런 것들에 한정되지는 않는다. 항목들 간의 상대적 관계는 몇 퍼센트의 차이 정도에서 몇 배 수준의 차이(magnitude differences)에 이를 수 있다. 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자가 또한 이해할 수 있듯이, "결합된(coupled to)" 또는 "결합하는(coupling)"과 같은 용어는, 본 명세서에서 사용되었을 수 있는데, 개체들(items) 사이의 직접 결합과, 중간 개재 개체(intervening item)(구성 성분(component), 요소(element), 회로 또는 모듈 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다)를 통해 개체들 사이를 간접적으로 결합하는 것을 포함한다. 이때, 간접적 결합의 경우에, 중간 개재 개체는 어떤 신호가 갖는 정보를 변경하지는 않지만, 그 신호의 전류 레벨, 전압 레벨, 또는 전력 레벨 등을 조절할 수는 있다. 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자가 역시 이해할 수 있듯이, 추론적 결합(inferred coupling, 즉 어떤 요소가 추론(inference)에 의해 다른 요소에 결합되는 경우)도 "결합된" 경우와 동일한 방법으로 두 요소들 사이를 직접적으로 및 간접적으로 결합하는 것을 포함한다. 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자가 또한 이해할 수 있듯이, "~할 수 있는(operable to)"이라는 표현은, 이 명세서에서 사용되었을 수 있는데, 이는 어떤 개체가 하나 또는 그 이상의 상관된 기능들을 수행하도록 하나 또는 그 이상의 전력 연결, 입력(들), 출력(들) 등을 포함하며, 추가로 하나 또는 그 이상의 다른 개체들과 추론적으로 결합되는 것을 더 포함할 수 있다는 것이다. 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자가 또한 이해할 수 있듯이, "~과 연계된(associated with)"이라는 표현은, 이 명세서에서 사용되었을 수 있는데, 이는 분리된 개체들의 직접 또는 간접적인 결합 관계와, 한 개체가 다른 개체 내부에 내장되어 있는 관계를 포함한다. 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자가 또한 이해할 수 있듯이, "유리한 것으로 비교되다(compares favorably)"는 표현은, 이 명세서에서 사용되었을 수 있는데, 이는 바람직한 상호 관계를, 둘 또는 그 이상의 요소들, 개체들, 신호들 등 사이의 비교가 제공함을 뜻한다. 예를 들어, 신호 1이 신호 2에 비해 더 큰 크기를 갖는 것이 원하는 상호 관계이라면, 신호 1의 크기가 신호 2의 크기보다 크다고 할 경우나, 신호 2의 크기가 신호 1의 크기보다 작다고 할 경우에 유리한 비교가 이뤄질 수 있다.

위에서 논의된 바와 같은 트랜지스터들은 FET들(field effect transistors)일 수 있지만, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들이 이해할 수 있듯이, 상기 트랜지스터들은, 바이폴라, MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transisters), N웰 트랜지스터들, P웰 트랜지스터들, 증가형(enhancement mode), 궁핍형(depletion mode) 내지 영전압 문턱(zero voltage threshold, VT) 트랜지스터들을 포함하는, 하지만 이에 한정되지는 않는, 어떠한 형태의 트랜지스터 구조들을 이용하여서도 구현될 수 있다.

본 발명은 지금까지 특정된 기능들의 수행 및 이들 사이의 관계들을 예시한 방법 단계들을 이용하여 위와 같이 설명되었다. 이러한 기능적인 구성 블록들 및 방법 단계들의 경계 및 순서(boundaries and sequences)는 설명의 편의를 위해 임의적으로 설명되었다. 이러한 특정 기능들 및 이들 사이의 관계들이 적절하게 수행되는 한, 그와 다른 경계 및 순서도 정의될 수 있다. 그러한 어떠한 다른 경계 또는 순서들도 청구 범위에 기재된 발명의 영역 및 사상 내에 포함된다.

본 발명은 또한 몇몇 중요 기능들의 수행을 예시한 기능적인 구성 블록들을 이용하여 위와 같이 설명되었다. 이러한 구성 블록들의 경계는 설명의 편의를 위해 임의적으로 정의되었다. 상기 중요 기능들이 적절히 수행되는 한, 이와 다른 경계도 정의될 수 있다. 유사하게, 순서도의 블록들도 역시 중요한 기능(functionality)을 예시하기 위해 정의되었다. 순서도 블록의 경계들 및 순서는 다른 식으로 정의되었어도 여전히 그러한 중요한 기능을 수행할 수 있을 것이다. 기능적인 구성 블록들과 순서도 블록들 및 순서들의 다른 형태의 정의는 따라서 청구 범위에 기재된 발명의 영역 및 사상 내에 포함된다. 당해 기술 분야의 통상의 기술을 가진 자는 또한 이러한 기능적 구성 블록들 및 이 명세서에 있는 그 밖의 예시적인 블록들, 모듈 및 구성품은, 예시된 대로 구현되거나, 또는 개별 부품, 주 문형 집적 회로(application specific integrate circuits, ASIC), 적절한 소프트웨어나 이와 유사한 것을 실행하는 프로세서들, 또는 이들의 조합들에 의해 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 구조를 나타내는 블록도이다.

도 2는 본 발명에 따른 무선 주파수 식별 시스템의 구조를 나타내는 블록도이다.

도 3은 본 발명에 따른 무선 통신 장치의 구조를 나타내는 블록도이다.

도 4는 본 발명의 무선 수신기 프론트엔드의 일 실시예의 구조를 나타내는 블록도이다.

도 5는 본 발명에 다른 무선 수신기 프로트엔드의 다른 실시예의 구조를 나타내는 블록도이다.

도 6은 본 발명에 따른 무선 수신기 프론트엔드의 다른 실시예의 구조를 나타내는 블록도이다.

도 7은 본 발명에 다른 무선 수신기 프론트엔드의 다른 실시예의 구조를 나타내는 블록도이다.

Claims

원하는 신호 성분과 원치 않는 신호 성분을 포함하는 인바운드(inbound) 무선 주파수(radio frequency, RF) 신호를 수신하고, 상기 인바운드 RF 신호에 대한 제1 표현 신호(representation)를 제공하도록 결합된 제1 무선 주파수(RF) 수신부;

상기 인바운드 RF 신호를 수신하고, 상기 인바운드 RF 신호에 대한 제2 표현 신호를 제공하도록 결합된 제2 RF 수신부; 및

상기 인바운드 RF 신호에 대해 상기 제1 및 제2 표현 신호들을 결합하여 원하는 RF 신호(desired RF signal)를 생성하며, 상기 원하는 RF 신호는 상기 원하는 신호 성분과, 상기 원치 않는 신호 성분의 감쇄된 표현 신호를 포함하는 RF 합성 모듈을 포함하는 무선 수신기 프론트엔드(radio receiver front-end).
청구항 1에 있어서, 상기 제1 RF 수신부는 상기 인바운드 RF 신호를 증폭하여 증폭 RF 신호(amplified RF signal)를 생성하도록 결합된 저 잡음 증폭기(low noise amplifier)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 수신기 프론트엔드.
청구항 2에 있어서, 상기 제2 RF 수신부는 상기 인바운드 RF 신호를 증폭하여 제2 증폭 RF 신호를 생성하도록 결합된 제2 저 잡음 증폭기; 및

상기 제2 증폭 RF 신호 중 원하는 신호 성분을 감쇄시키고 또한 상기 제2 증폭 RF 신호 중 원치 않는 신호 성분은 실질적으로 감쇄가 되지 않은 상태로 통과시 켜, 노치 필터링된(notch filtered) RF 신호를 생성하도록 결합된 노치 필터 모듈(notch filter module)을 포함하며,

상기 RF 합성 모듈은 상기 증폭 RF 신호로부터 상기 노치 필터링된 RF 신호를 차감시켜 상기 원하는 RF 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 수신기 프론트엔드.
청구항 3에 있어서, 상기 노치 필터 모듈은,

상기 제2 증폭 RF 신호를 채널 선택 신호에 기초하여 노치 필터링하도록 결합된 가변 노치 필터(adjustable notch filter)를 포함하며,

상기 제2 증폭 RF 신호 중 상기 원하는 신호 성분은 복수의 채널들 중에서 적어도 하나의 원하는 채널에 상응하며, 상기 적어도 하나의 원하는 채널은 상기 채널 선택 신호에 의해 정해지는 것을 특징으로 하는 무선 수신기 프론트엔드.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 RF 수신부는 상기 인바운드 RF 신호를 증폭하여 제1 증폭 전류 RF 신호(first amplified current RF signal)를 생성하도록 결합된 제1 트랜스컨덕턴스(transconductance) 저 잡음 증폭기를 포함하고,

상기 제2 RF 수신부는,

상기 인바운드 RF 신호를 증폭하여 제2 증폭 전류 RF 신호를 생성하는 제2 트랜스 컨덕턴스 저 잡음 증폭기; 및

상기 제2 증폭 전류 RF 신호를 노치 필터링하여 노치 필터링된 전류 RF 신호를 생성하며, 상기 노치 필터링된 전류 RF 신호는 감쇄된 원하는 신 호 성분과 실질적으로 감쇄되지 않은 원치 않은 신호 성분을 포함하는 노치 필터를 포함하고,

상기 RF 합성 모듈은,

상기 제1 증폭 전류 RF 신호를 증폭 전압 RF 신호로 변환하도록 결합 된 제1 전류 전압 변환 모듈;

상기 노치 필터링된 전류 RF 신호를 노치 필터링된 전압 RF 신호로 변 환하도록 결합된 제2 전류 전압 변환 모듈; 및

상기 증폭 전압 RF 신호로부터 상기 노치 필터링된 전압 RF 신호를 차 감하도록 결합된 감산 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 수신기 프론트엔드.
무선 수신기 프론트엔드로서,

원하는 신호 성분과 원치 않는 신호 성분을 포함하는 인바운드 무선 주파수(RF) 신호를 수신하고, 상기 인바운드 RF 신호에 대한 제1 표현 신 호를 제공하도록 결합된 제1 무선 주파수(RF) 수신부;

상기 인바운드 RF 신호를 수신하고, 상기 인바운드 RF 신호에 대한 제2 표현 신호를 제공하도록 결합된 제2 RF 수신부; 및

상기 인바운드 RF 신호에 대해 상기 제1 및 제2 표현 신호들을 결합하 여 원하는 RF 신호(desired RF signal)를 생성하며, 상기 원하는 RF 신호는 상기 원하는 신호 성분과, 상기 원치 않는 신호 성분의 감쇄된 표현 신호를 포함하는 RF 합성 모듈을 포함하는 무선 수신기 프론트엔드;

상기 원하는 RF 신호를 국부 발진 신호에 기초하여 기저 대역(baseband) 또는 저(low) 중간 주파수(intermediate frequecny, IF) 신호로 변환하도록 결합된 다운 컨버전 모듈(down conversion module); 및

적어도 하나의 무선 통신 프로토콜에 따라, 상기 기저 대역 또는 저 IF 신호를 인바운드 데이터로 변환하도록 결합된 수신기 처리 모듈을 포함하는 무선 수신기.
청구항 6에 있어서, 상기 제1 RF 수신부는 상기 인바운드 RF 신호를 증폭하여 증폭 RF 신호를 생성하도록 결합된 저 잡음 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 수신기.
상기 제2 RF 수신부는 상기 인바운드 RF 신호를 증폭하여 제2 증폭 RF 신호를 생성하도록 결합된 제2 저 잡음 증폭기; 및

상기 제2 증폭 RF 신호 중에서 원하는 신호 성분을 감쇄시키고 또한 상기 제2 증폭 RF 신호 중에서 원치 않는 신호 성분은 실질적으로 감쇄가 되지 않은 상태로 통과시켜, 노치 필터링된(notch filtered) RF 신호를 생성하도록 결합된 노치 필터 모듈을 포함하며,

상기 RF 합성 모듈은 상기 증폭 RF 신호로부터 상기 노치 필터링된 RF 신호를 차감시켜 상기 원하는 RF 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 수신기.
원하는 신호 성분 및 차단대역 신호(blocker signal)를 포함하는 인바운드 무선 고주파수(RF) 신호를 수신하고, 상기 원하는 신호 성분과 상기 차단대역 신호를 분리시켜 분리된 차단대역 신호를 생성하며, 상기 인바운드 RF 신호 및 상기 분리된 차단대역 신호로부터 원하는 RF 신호를 생성하도록 결합된 무선 수신기 프론트엔드;

상기 원하는 RF 신호를 국부 발진 신호에 기초하여 기저 대역 또는 저 중간 주파수(IF) 신호로 변환하도록 결합된 다운 컨버전 모듈; 및

적어도 하나의 무선 통신 프로토콜에 따라, 상기 기저 대역 또는 저 IF 신호를 인바운드 데이터로 변환하도록 결합된 수신기 처리 모듈을 포함하는 무선 수신기.
청구항 9에 있어서, 상기 무선 수신기 프론트엔드는

상기 인바운드 RF 신호를 증폭하여 증폭 RF 신호를 생성하고,

상기 증폭 RF 신호 중 상기 원하는 신호 성분은 감쇄시키면서 상기 증폭 RF 신호 중 상기 차단대역 신호는 실질적으로 감쇄되지 않고 통과시킬 수 있도록, 상기 증폭 RF 신호를 노치 필터링하여 상기 분리된 차단대역 신호를 생성함으로써,

상기 원하는 신호 성분과 상기 차단대역 신호를 분리하는 것을 특징으로 하 는 무선 수신기.