KR20100035411A - Rfid reader and method for cancelling leakaged signal - Google Patents

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KR20100035411A
KR20100035411A KR1020080094788A KR20080094788A KR20100035411A KR 20100035411 A KR20100035411 A KR 20100035411A KR 1020080094788 A KR1020080094788 A KR 1020080094788A KR 20080094788 A KR20080094788 A KR 20080094788A KR 20100035411 A KR20100035411 A KR 20100035411A
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남광우
송일종
구지훈
민영훈
서춘덕
박은철
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삼성전자주식회사
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B15/00—Suppression or limitation of noise or interference
    • H04B15/02—Reducing interference from electric apparatus by means located at or near the interfering apparatus
    • H04B5/77—

Abstract

PURPOSE: An RFID reader and a method for cancelling a leakage signal are provided to attenuate of a transmission leakage signal of the interference of receiving a signal. CONSTITUTION: An RFID(Radio Frequency Identification) reader(200) includes an oscillator(215), a leakage cancellation signal generator, and a leakage signal canceller. The oscillator generates the oscillation frequency. The leakage cancellation signal generator generates a cancellation signal through oscillator frequency. The leakage signal canceller cancels the leakage of transmission leakage signal.

Description

송신 누설 신호를 상쇄하는 무선주파인식 읽기 장치 및 방법{RFID READER AND METHOD FOR CANCELLING LEAKAGED SIGNAL}RF READER AND METHOD FOR CANCELLING LEAKAGED SIGNAL}

본 발명은 무선주파수인식(Radio Frequency IDentification, 이하 'RFID'라 함) 읽기 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 송신 누설 신호를 상쇄하는 RFID 읽기 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a radio frequency identification (RFID) reading apparatus and method, and more particularly to an RFID reading apparatus and method for canceling the transmission leakage signal.

RFID 읽기 장치는 무선 주파수를 이용하여 일정 간격 이격된 사물 또는 사람에 부착된 태그를 인식하고, 인식된 태그의 정보를 주고받을 수 있는 비접촉식 정보 인식 장치이다.The RFID reader is a contactless information recognition device that recognizes a tag attached to an object or a person spaced at regular intervals by using a radio frequency and exchanges information on the recognized tag.

RFID 읽기 장치는 방향성 결합기(directional coupler)를 사용하여 송신 신호와 수신 신호를 분리한다. RFID 읽기 장치는 송신부로부터의 송신신호를 안테나 방향으로 전송하고, 안테나부터의 수신신호를 수신부 방향으로 전송한다.RFID readers use directional couplers to separate transmitted and received signals. The RFID reader transmits the transmission signal from the transmitter in the direction of the antenna and the reception signal from the antenna in the direction of the receiver.

도 1은 일반적인 RFID 시스템 구조를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a general RFID system structure.

도 1을 살펴보면, RFID 시스템은 RFID 읽기 장치(100)와 RFID 태그(150)를 포함한다. 여기서, RFID 시스템은 RFID 읽기 장치(100)에서 신호를 송신하고 RFID 태그(150)에서 해당하는 신호를 응답하는 형태로 통신이 이루어진다.Referring to FIG. 1, an RFID system includes an RFID reading device 100 and an RFID tag 150. Here, the RFID system communicates in the form of transmitting a signal from the RFID reader 100 and responding to a corresponding signal from the RFID tag 150.

RFID 읽기 장치(100)는 안테나(antenna)(101), RF 필터(RF filter)(103), 방향성 결합기(Directional Coupler)(105), 송신부(transmitter)(111), 주파수 합성부(frequency composition device)(113), 수신부(receiver)(115), 그리고 디지털부(digital device)(117)를 포함한다. 여기서 송신부(111), 주파수 합성부(113), 수신부(115), 그리고 디지털부(117)는 RFID 읽기 칩(RFID reader chip)(110)에 포함될 수 있다. 수동형 RFID 시스템의 통신 규약에 의하면, RFID 읽기 장치(100)의 송신부(111)는 디지털부(117)부로부터 기저 대역 신호를 수신하면 변조신호와 무변조(CW: Continuous Wave) 신호를 번갈아 송신하도록 되어 있다.The RFID reader 100 includes an antenna 101, an RF filter 103, a directional coupler 105, a transmitter 111, and a frequency composition device. ) 113, a receiver 115, and a digital device 117. Here, the transmitter 111, the frequency synthesizer 113, the receiver 115, and the digital unit 117 may be included in the RFID reader chip 110. According to the communication protocol of the passive RFID system, the transmitter 111 of the RFID reader 100 alternately transmits a modulated signal and a continuous wave (CW) signal when the baseband signal is received from the digital unit 117. It is.

RFID 읽기 장치(100)가 변조 신호를 송신할 경우에, RFID 태그(150)는 수신만 하고 응답 신호를 보내지 않기 때문에 RFID 읽기 장치(100)에는 수신되는 신호가 없다. 반면에, RFID 읽기 장치(100)가 무변조 신호를 송신할 경우에는 RFID 태그(150)로부터의 응답 신호가 있기 때문에 RFID 읽기 장치(100)의 수신부(115)에서는 수신 신호를 처리해야 한다.When the RFID reading apparatus 100 transmits a modulated signal, the RFID reading apparatus 100 does not receive a signal because the RFID tag 150 receives the signal and does not send a response signal. On the other hand, when the RFID reader 100 transmits an unmodulated signal, since there is a response signal from the RFID tag 150, the receiver 115 of the RFID reader 100 needs to process the received signal.

RFID 태그(150)는 RFID 읽기 장치(100)로부터 수신되는 무변조 신호 중에서 일부는 흡수하고 일부는 반사시킨다. 이와 같이 반사된 신호가 RFID 태그(150)로부터의 응답 신호이며, 반사율에 변화를 줌으로써 정보를 싣게 된다. RFID 읽기 장치(100)는 무변조 신호를 송신하는 동안에 수신도 동시에 하게 된다. 따라서, RFID 읽기 장치(100)는 송신과 수신에 같은 주파수를 사용한다.The RFID tag 150 absorbs some of the unmodulated signals received from the RFID reader 100 and reflects some of them. The reflected signal as described above is a response signal from the RFID tag 150, and the information is loaded by changing the reflectance. The RFID reader 100 also receives the signals while transmitting the unmodulated signal. Therefore, the RFID reading apparatus 100 uses the same frequency for transmission and reception.

송신부(111)는 무변조 신호를 생성하여 방향성 결합기(105)로 송신한다. 방향성 결합기(105)는 수신된 무변조 신호를 RF 필터(103)로 송신한다. RF 필터(103) 는 무변조 신호를 대역 통과 필터링하여 안테나(101)를 통해 RFID 태그(150)로 송신한다.The transmitter 111 generates an unmodulated signal and transmits it to the directional coupler 105. The directional coupler 105 sends the received unmodulated signal to the RF filter 103. The RF filter 103 band-pass filters the unmodulated signal and transmits it to the RFID tag 150 through the antenna 101.

RFID 읽기 장치(100)는 송수신 겸용인 한 개의 안테나만을 사용하므로, 방향성 결합기(105)를 사용하여 송신과 수신을 분리하게 된다. 즉, 송신 신호는 방향성 결합기(105)를 통해 안테나(101) 방향으로만 전달이 되도록 한다. 그러나 통상적으로 방향성 결합기(105)는 송수신 분리도가 크지 않기 때문에 송신 누설 신호(SL2)가 수신부(115) 방향으로 유입될 수 있다. 또한, 안테나(101)에서 방사되지 못한 송신 누설 신호(SL1)가 수신부(115) 방향으로 유입될 수 있다. 또한, RFID 읽기 칩(110) 내부에서도 선로 간섭 또는 하드웨어 모듈들에서 누설되는 송신 누설 신호(SL3)가 수신부(115) 내부로 유입될 수 있다.Since the RFID reader 100 uses only one antenna that is both transmit and receive, the directional coupler 105 separates transmission and reception. That is, the transmission signal is transmitted only to the antenna 101 through the directional coupler 105. However, in general, since the directional coupler 105 does not have a large transmit / receive separation degree, the transmission leakage signal S L2 may flow into the receiver 115. In addition, the transmission leakage signal S L1 which is not radiated from the antenna 101 may flow into the receiver 115. In addition, even within the RFID read chip 110, a transmission leakage signal S L3 leaking from line interference or hardware modules may be introduced into the receiver 115.

수신부(115)는 송신부(111)에서 누설된 송신 누설 신호(SL: Leakaged Signal, SL1+SL2+SL3)와 RFID 태그(150)로부터의 RFID 태그 응답신호(SR: Reflected Signal)가 동시에 수신된다. 따라서 수신부(115)는 송신부에서 송신하는 송신 신호의 간섭으로 인해 RFID 태그(150)로부터의 RFID 태그 응답 신호(SR)만을 복원하기 어렵다.The receiver 115 transmits a leakage signal leaked from the transmitter 111 (S L : Leakaged Signal, S L1 + S L2 + S L3 ) and an RFID tag response signal (S R : Reflected Signal) from the RFID tag 150. Are simultaneously received. Therefore, the receiver 115 cannot recover only the RFID tag response signal S R from the RFID tag 150 due to interference of the transmission signal transmitted from the transmitter.

이와 같이 신호를 수신하는 경우, 송신 신호의 일부를 분기하고, 분기된 송신 신호를 이용하여 송신 누설 신호를 상쇄하는 방법이 사용되고 있다. 하지만 이와 같은 방법은 송신 신호 전력이 감쇄된다는 문제점이 있었다.When receiving a signal in this way, a method of branching a part of a transmission signal and canceling a transmission leakage signal using the branched transmission signal is used. However, this method has a problem in that the transmission signal power is attenuated.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 신호 수신 시 간섭으로 작용하는 송신 누설 신호를 상쇄하는 RFID 읽기 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.The present invention has been proposed to solve the above technical problem, and an object of the present invention is to provide an RFID reading apparatus and method for canceling a transmission leakage signal acting as an interference when receiving a signal.

본 발명의 다른 목적은 송신 신호 전력이 감쇄되지 않도록 송신 누설 신호를 상쇄하는 RFID 읽기 장치 및 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an RFID reading apparatus and method for canceling a transmission leakage signal so that transmission signal power is not attenuated.

본 발명에 따른 송신 누설 신호를 상쇄하기 위한 RFID 읽기 장치는 발진 주파수를 생성하는 발진기, 상기 발진 주파수를 사용하여 송신 누설 신호 상쇄를 위한 누설 상쇄 신호를 생성하는 누설 상쇄 신호 생성부, 및 상기 누설 상쇄 신호를 사용하여 수신되는 신호에서 송신 누설 신호를 상쇄하는 누설 신호 상쇄기를 포함한다.An RFID reading apparatus for canceling a transmission leakage signal according to the present invention includes an oscillator for generating an oscillation frequency, a leakage cancellation signal generator for generating a leakage cancellation signal for canceling transmission leakage signal using the oscillation frequency, and the leakage cancellation. And a leakage signal canceller that cancels the transmission leakage signal from the signal received using the signal.

또한, 상기 누설 상쇄 신호는 상기 송신 누설 신호와 진폭이 같고 위상이 반대인 신호임을 특징으로 한다.In addition, the leakage cancel signal is a signal having the same amplitude and opposite phase to the transmission leakage signal.

또한, 상기 발진 주파수는 태그에 전원 공급을 위해 송신되는 무변조 신호의 주파수에 상응한 주파수임을 특징으로 한다.In addition, the oscillation frequency is characterized in that the frequency corresponding to the frequency of the unmodulated signal transmitted for power supply to the tag.

또한, 상기 누설 상쇄 신호 생성부는 상기 발진 주파수를 분주하고, 분주된 발진 주파수를 사용하여 사상 신호들을 생성하는 분주기와, 상기 사상 신호들의 증폭을 위해 버퍼링을 수행하는 버퍼와, 상기 버퍼링된 사상 신호들 중에서 미리 설 정된 위상 차이를 갖는 두 개의 신호들을 선택하여 스위칭하는 위상 스위치와, 상기 스위칭된 신호들을 스위칭된 신호들 간의 위상 차이 내에서 비율적으로 감쇄하여 선택하고, 선택된 신호들을 더하여 위상 변위 신호를 생성하는 위상 변위기와, 상기 위상 변위 신호를 전력 증폭하는 증폭기를 포함한다.In addition, the leakage canceling signal generator divides the oscillation frequency, generates a mapping signal using the divided oscillation frequency, a buffer for buffering the amplification signals, and the buffered mapping signal. Among them, a phase switch for selecting and switching two signals having a preset phase difference, and attenuating the switched signals proportionally within the phase difference between the switched signals, and adding the selected signals to add a phase shift signal. A phase shifter for generating a power amplifier and an amplifier for power amplifying the phase shift signal.

본 발명에 따른 송신 누설 신호를 상쇄하기 위한 RFID 읽기 방법은, 발진 주파수를 생성하는 단계, 상기 발진 주파수를 사용하여 송신 누설 신호 상쇄를 위해 상기 송신 누설 신호와 진폭이 같고 위상이 반대인 누설 상쇄 신호를 생성하는 단계, 및 상기 누설 상쇄 신호를 사용하여 수신되는 신호에서 송신 누설 신호를 상쇄하는 단계를 포함한다. In the RFID reading method for canceling a transmission leakage signal according to the present invention, generating an oscillation frequency, the leakage cancellation signal of the same amplitude and opposite phase to the transmission leakage signal for canceling the transmission leakage signal using the oscillation frequency Generating a signal; and canceling a transmission leakage signal from a signal received using the leakage cancellation signal.

본 발명에 의하면, 신호 수신 시 간섭으로 작용하는 송신 누설 전류를 상쇄하는 것이 가능하다는 이점을 갖는다. 그리고 본 발명은 송신 신호 전력이 감쇄되지 않도록 송신 누설 전류를 상쇄하는 것이 가능하다는 이점을 갖는다.According to the present invention, there is an advantage that it is possible to cancel the transmission leakage current which acts as an interference upon signal reception. And the present invention has the advantage that it is possible to cancel the transmission leakage current so that the transmission signal power is not attenuated.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to distract from the gist of the present invention.

본 발명은 신호 수신 시 간섭으로 작용하는 송신 누설 신호를 상쇄(cancellation)하는 무선주파수인식(Radio Frequency IDentification, 이하 'RFID'라 함) 읽기 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides a radio frequency identification (RFID) reading apparatus and method for canceling a transmission leakage signal acting as an interference when receiving a signal.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 읽기 장치를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating an RFID reading apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, RFID 읽기 장치(200)는 안테나(antenna)(201), RF 필터(RF filter)(203), 방향성 결합기(Directional Coupler)(205), 송신부(transmitter)(211), 주파수 합성부(frequency composition device)(213), 발진기(oscillator)(215), 누설 상쇄 신호 생성부(leakaged cancellation signal generator)(217), 누설 신호 상쇄기(leakaged signal canceller)(219), 수신부(receiver)(221), 그리고 디지털부(digital device)(223)를 포함한다. 여기서 송신부(211), 주파수 합성부(213), 발진기(215), 누설 상쇄 신호 생성부(217), 누설 신호 상쇄기(219), 수신부(221), 그리고 디지털부(223)는 RFID 읽기 칩(RFID reader chip)(210)에 포함될 수 있다. 수동형 RFID 시스템의 통신 규약에 의하면, RFID 읽기 장치(200)의 송신부(211)에서는 디지털부(223)부로부터 기저 대역 신호를 수신하면 변조 신호와 무변조(CW: Continuous Wave) 신호를 번갈아 송신하도록 되어 있다.Referring to FIG. 2, the RFID reading apparatus 200 includes an antenna 201, an RF filter 203, a directional coupler 205, a transmitter 211, and a frequency. A frequency composition device 213, an oscillator 215, a leak canceled cancellation signal generator 217, a leaked signal canceller 219, a receiver 221, and a digital device 223. The transmitter 211, the frequency synthesizer 213, the oscillator 215, the leak cancel signal generator 217, the leak signal canceller 219, the receiver 221, and the digital unit 223 are RFID read chips. (RFID reader chip) 210 may be included. According to the communication protocol of the passive RFID system, when the transmitting unit 211 of the RFID reader 200 receives the baseband signal from the digital unit 223, it modulates the modulation signal and the continuous wave (CW) signal alternately. It is.

송신부(211)는 무변조 신호를 생성하여 방향성 결합기(205)로 송신한다. 방향성 결합기(205)는 수신된 무변조 신호를 RF 필터(203)로 송신한다. RF 필터(203)는 무변조 신호를 대역 통과 필터링하여 안테나(201)를 통해 송신한다. RF 필터(203)는 일예로 대역 통과 필터(BPF: Band Pass Filter)가 사용될 수 있다.The transmitter 211 generates an unmodulated signal and transmits it to the directional coupler 205. The directional coupler 205 sends the received unmodulated signal to the RF filter 203. The RF filter 203 band-pass filters the unmodulated signal and transmits it through the antenna 201. For example, a band pass filter (BPF) may be used as the RF filter 203.

RFID 읽기 장치(200)는 송수신 겸용인 한 개의 안테나만을 사용하므로, 방향성 결합기(205)를 사용하여 송신과 수신을 분리한다. 즉, 송신 신호는 방향성 결합기(205)를 통해 안테나(201) 방향으로 전달이 되도록 한다.Since the RFID reader 200 uses only one antenna that is both transmit and receive, the directional coupler 205 separates transmission and reception. That is, the transmission signal is transmitted through the directional coupler 205 toward the antenna 201.

RFID 읽기 장치(200)는 발진기(215), 누설 상쇄 신호 생성부(217), 누설 신호 제거부(221)를 이용하여 송신 누설 신호(SL)를 상쇄한다.The RFID reader 200 cancels the transmission leakage signal S L using the oscillator 215, the leakage cancel signal generator 217, and the leakage signal remover 221.

발진기(215)는 발진 주파수를 생성하며, 일예로 전압 제어 발진기(VCO: voltage controlled oscillator)가 사용될 수 있다. 발진기(215)에서 생성되는 발진 주파수는 미리 설정될 수 있으며, 시스템 특성 등에 의해서 발진 주파수는 가변적으로 설정될 수 있다.The oscillator 215 generates an oscillation frequency. For example, a voltage controlled oscillator (VCO) may be used. The oscillation frequency generated by the oscillator 215 may be preset, and the oscillation frequency may be variably set by system characteristics.

RFID 읽기 장치(200)는 송신 모드에서 데이터가 송신되므로 변조 신호가 송신되지만 수신 모드에서 무변조 신호를 송신한다. 송신 누설 신호 제거를 위해 분기되는 송신 신호(일예로, 무변조 신호)는 발진기(215)를 통해 생성한 발진 주파수를 사용하면 송신 신호 전력이 감쇄되지 않는다. 또한, RFID 읽기 장치는 감쇄없는 송신 신호를 이용하여 송신 누설 신호를 제거하는 것이 가능하다.The RFID reader 200 transmits a modulated signal because data is transmitted in a transmission mode, but transmits an unmodulated signal in a reception mode. The transmission signal (eg, an unmodulated signal) branched to remove the transmission leakage signal uses the oscillation frequency generated by the oscillator 215 so that the transmission signal power is not attenuated. In addition, the RFID reading apparatus can remove the transmission leakage signal by using the transmission signal without attenuation.

누설 상쇄 신호 생성부(217)는 발진 주파수를 사용하여 송신 누설 신호 상쇄를 위한 누설 상쇄 신호를 생성한다. 여기서 누설 상쇄 신호는 송신 누설 신호와 진폭(신호의 높이 또는 신호의 크기)이 같고 위상이 반대인 신호이다.The leakage cancellation signal generator 217 generates a leakage cancellation signal for canceling the transmission leakage signal using the oscillation frequency. Here, the leakage cancel signal is a signal having the same amplitude (signal height or signal magnitude) and a phase opposite to the transmission leak signal.

누설 신호 상쇄기(219)는 송신 누설 신호(SL)가 포함된 RFID 태그 응답신호(SR: Reflected Signal)를 수신한다. 누설 신호 상쇄기(219)는 송신 누설 신호를 상쇄하는 경우에는 변환기(transformer)로 동작하여 누설 상쇄 신호(SC)를 사용하여 송신 누설 신호를 상쇄한다. 그리고 누설 신호 상쇄기(219)는 송신 누설 신호를 상쇄하지 않는 경우에는 발룬(balun)으로 동작하여 입력된 신호와 일예로 180도의 위상 차이를 갖는 신호를 출력한다. 누설 신호 상쇄기(219)는 변환기 또는 발룬을 포함한다.The leakage signal canceller 219 receives an RFID tag response signal S R (reflected signal) including the transmission leakage signal S L. Canceling the leakage signal group 219 if the offset the transmission leakage signal, and operates as a converter (transformer) using a leakage cancellation signal (S C) to offset the transmission leakage signal. When the leakage signal canceller 219 does not cancel the transmission leakage signal, the leakage signal canceller 219 operates as a balun to output a signal having a phase difference of 180 degrees with the input signal. Leakage signal canceller 219 includes a transducer or balun.

발진기(215)는 주파수 합성부(213)와 누설 상쇄 신호 생성부(217)에 포함될 수 있으며, 도시된 바와 같이 RFID 읽기 장치(200) 내에서 독립적인 모듈로 구성될 수 있다.The oscillator 215 may be included in the frequency synthesizer 213 and the leakage cancellation signal generator 217, and may be configured as an independent module in the RFID reader 200 as shown.

한편, 주파수 합성부(213)는 발진기(215)로부터 수신된 발진 주파수를 사용하여 송신 신호 또는 수신 신호에 주파수 합성을 위한 발진 신호를 제공한다. 주파수 합성부(213)는 일예로 위상 동기 루프(PLL: Phase Locked Loop)가 사용될 수 있다.Meanwhile, the frequency synthesizer 213 provides an oscillation signal for frequency synthesis to a transmission signal or a reception signal using an oscillation frequency received from the oscillator 215. For example, a phase lock loop (PLL) may be used for the frequency synthesizer 213.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 누설 상쇄 신호 생성부의 구조를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a structure of a leakage cancellation signal generator according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 누설 상쇄 신호 생성부(217)는 분주기(divider)(311), 버퍼(buffer)(313), 위상 스위치(phase switch)(315), 위상 변위기(phase shifter)(317), 증폭기(amplifier)(319)를 포함한다. 그리고 누설 상쇄 신호 생성부(217)는 일예로 송신 누설 제거기(TLC: Transmit Leakage Canceller)라 칭할 수도 있다.Referring to FIG. 3, the leakage cancel signal generator 217 may include a divider 311, a buffer 313, a phase switch 315, and a phase shifter ( 317, an amplifier 319. The leakage cancellation signal generator 217 may be called, for example, a transmit leakage canceller (TLC).

발진기(215)는 일예로, 상호 간에 180도의 위상 차이를 갖는 발진 주파수들을 분주기(311)로 출력한다.For example, the oscillator 215 outputs oscillation frequencies having a phase difference of 180 degrees to the divider 311.

분주기(311)는 일예로 주파수 분주기(frequency divider)가 될 수 있으며, 입력된 주파수를 미리 결정된 분주비(1/n, n은 정수)로 분주한다. 분주기(311)의 분주비가 1/2이라고 가정하면, 분주기(311)는 1.8GHz의 발진 주파수 입력 시 900Mhz의 발진 주파수를 출력한다. 일반적으로, 발진기(215)의 발진 주파수는 송신 신호보다 2 배의 주파수를 갖는다. 이와 같은 경우, 분주기(311)의 분주비는 1/2이 된다. 또한, 분주기(311)는 분주된 신호를 사상 신호(quard-phase signal)로 분리한다.The divider 311 may be, for example, a frequency divider, and divides the input frequency into a predetermined division ratio (1 / n, n is an integer). Assuming that the frequency division ratio of the frequency divider 311 is 1/2, the frequency divider 311 outputs an oscillation frequency of 900 MHz when an oscillation frequency of 1.8 GHz is input. In general, the oscillation frequency of oscillator 215 has twice the frequency of the transmission signal. In such a case, the frequency division ratio of the frequency divider 311 is 1/2. In addition, the divider 311 separates the divided signal into a quadr-phase signal.

버퍼(313)는 사상 신호들을 증폭하기 위해서 버퍼링을 수행한다. 버퍼(313)는 사상 신호들을 버퍼링함으로서 사상 신호들이 소정의 증폭율로 증폭될 수 있도록 한다. 즉, 버퍼(313)는 사상 신호들을 안정화하는 역할을 수행한다.The buffer 313 performs buffering to amplify the mapping signals. The buffer 313 buffers the mapping signals so that the mapping signals can be amplified at a predetermined amplification rate. That is, the buffer 313 serves to stabilize the mapping signals.

위상 스위치(315)는 사상 신호들을 수신하고, 사상 신호들 중에서 일예로 90도의 위상 차이를 갖는 두 개의 사상 신호를 선택하여 스위칭한다.The phase switch 315 receives the mapping signals and selects and switches two mapping signals having, for example, a phase difference of 90 degrees among the mapping signals.

위상 변위기(317)는 두 개의 사상 신호들 간의 위상 차이 내에서 사상 신호 들을 비율적으로 감쇄하여 선택하고, 선택된 신호들을 더하여 위상 변위 신호를 생성한다. 위상 변위기(317)는 입력되는 사상 신호들 간의 위상 차이의 범위 내에서 위상을 가변할 수 있다. 위상 변위기(317)는 일예로 가변 위상 변위기(VPS: Variable Phase Shifter)가 사용될 수 있다.The phase shifter 317 attenuates and selects the mapped signals proportionally within the phase difference between the two mapped signals, and adds the selected signals to generate a phase shifted signal. The phase shifter 317 may vary a phase within a range of phase differences between input mapping signals. For example, a variable phase shifter (VPS) may be used as the phase shifter 317.

증폭기(319)는 위상 변위 신호를 전력 증폭하여 누설 상쇄 신호를 생성한다. 여기서 누설 상쇄 신호(Sc)는 바람직하게는 송신 누설 신호(SL)와 진폭이 같고, 위상이 반대인 신호이다. 증폭기(319)는 일예로 가변 전력 증폭기(VGA: Variable Gain Amplifier)가 사용될 수 있다.The amplifier 319 power amplifies the phase shift signal to generate a leakage cancellation signal. The leak cancel signal S c is preferably a signal having the same amplitude as the transmission leak signal S L and having an opposite phase. For example, a variable power amplifier (VGA) may be used as the amplifier 319.

누설 신호 상쇄기(219)는 수신부에서 수신해야하는 수신 신호, 즉 RFID 태그 응답신호(SR)와 송신 누설 신호(SL)를 수신하고, 누설 상쇄 신호를 사용하여 송신 누설 신호를 상쇄한다.The leakage signal canceller 219 receives a reception signal to be received at the receiver, that is, an RFID tag response signal S R and a transmission leakage signal S L , and cancels the transmission leakage signal using the leakage cancellation signal.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 위상 스위치의 구조를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a structure of a phase switch according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 위상 스위치(315)는 제 1 스위치(411)와 제 2 스위치(413)를 포함한다. 제 1 스위치(411)는 버퍼에서 버퍼링된 사상 신호들 중에서 제 1 신호를 선택하여 스위칭한다.Referring to FIG. 4, the phase switch 315 includes a first switch 411 and a second switch 413. The first switch 411 selects and switches the first signal among the mapping signals buffered in the buffer.

제 2 스위치(413)는 제 1 신호와 미리 설정된 위상 차이 일예로, 90도의 위상 차이를 갖는 제 2 신호를 선택하여 스위칭한다.The second switch 413 selects and switches a second signal having a phase difference of 90 degrees, for example, a preset phase difference from the first signal.

도 4에서 제 1 스위치(411)가 0도의 위상을 갖는 신호를 선택하여 스위칭하고, 제 2 스위치(413)가 90도의 위상을 갖는 신호를 선택하여 스위칭하는 것을 일 예로 나타내었다.In FIG. 4, an example is illustrated in which the first switch 411 selects and switches a signal having a phase of 0 degrees, and the second switch 413 selects and switches a signal having a phase of 90 degrees.

제 1 스위치(411)와 제 2 스위치(413)는 사상 신호들 중에서 일예로 90도의 위상 차이를 갖는 두 개의 사상 신호((0도, 90도), (90도, 180도), (180도, 270도), 또는 (270도, 0도) 등)를 각각 선택한다.The first switch 411 and the second switch 413 are two mapping signals ((0 degrees, 90 degrees), (90 degrees, 180 degrees), (180 degrees) having a phase difference of 90 degrees among the mapping signals. , 270 degrees), or (270 degrees, 0 degrees), etc.) respectively.

제 1 스위치(411)와 제 2 스위치(413)는 일예로 RFID 내부의 제어부(미도시) 등에서 생성된 스위칭 선택 신호를 수신하여 사상 신호를 선택할 수도 있다.For example, the first switch 411 and the second switch 413 may select a mapping signal by receiving a switching selection signal generated by a controller (not shown) inside the RFID.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 위상 변위기를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a phase shifter according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 위상 변위기(317)는 가변 감쇄기(511)와 덧셈기(513)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the phase shifter 317 includes a variable attenuator 511 and an adder 513.

가변 감쇄기(511)는 스위칭된 신호들을 수신하면, 제 1 제어 신호를 사용하여 스위칭된 신호들 간의 위상 차이 내에서 비율적으로 감쇄하여 선택한다. 가변 감쇄기(511)는 제 1 제어 신호의 전압에 따라서 스위칭된 신호들 중에서 하나의 신호가 선택될 수 있다. 일예로, 가변 감쇄기(511)는 제 1 제어 신호의 전압이 높은 경우에는 0도의 위상을 갖는 신호(위쪽 신호)를 선택하고, 제 1 제어 신호의 전압이 낮은 경우에는 90도의 위상을 갖는 신호(아래쪽의 신호)가 선택된다.When the variable attenuator 511 receives the switched signals, the variable attenuator 511 proportionally attenuates and selects the phase difference between the switched signals using the first control signal. The variable attenuator 511 may select one signal among the switched signals according to the voltage of the first control signal. For example, the variable attenuator 511 selects a signal (upper signal) having a phase of 0 degrees when the voltage of the first control signal is high, and a signal having a phase of 90 degrees when the voltage of the first control signal is low. Bottom signal) is selected.

덧셈기(513)는 가변 감쇄기(511)에서 선택된 신호들을 더하여 위상 변위 신호를 생성한다. 덧셈기(513)는 선택된 신호들은 바이어스 전압의 인가에 따라 벡터합 연산을 수행한다.The adder 513 adds the signals selected by the variable attenuator 511 to generate a phase shift signal. The adder 513 performs the vector sum operation according to the application of the bias voltage.

위상 변위기(317)는 입력되는 두 개의 사상 신호들 간의 위상 차이가 90도 이므로 0도-90도의 위상 차이에 해당하는 범위(90도) 내에서 위상을 가변할 수 있 다. 즉, 위상 변위기(317)는 스위칭된 두 개의 신호들 간의 위상 차이 내에서 위상을 가변할 수 있다.The phase shifter 317 may vary the phase within a range (90 degrees) corresponding to a phase difference of 0 degrees to 90 degrees because the phase difference between two input signals is 90 degrees. That is, the phase shifter 317 may vary the phase within the phase difference between the two signals that are switched.

그리고 위상 변위기(317)는 가변되는 위상들 간의 범위가 클수록 위상 제어의 정확도가 감소하므로 위상 스위치 등을 통해서 미리 설정된 위상, 일예로 90도의 위상 차이를 갖는 신호들을 수신한다.The phase shifter 317 receives a signal having a predetermined phase, for example, a 90 degree phase difference, through a phase switch, since the accuracy of phase control decreases as the range between the phases to be varied increases.

도 5의 위상 변위기(317)는 전대역(360도)의 범위 내에서 위상을 변환할 수 있고, 일예로 1도 이내의 정확도를 갖는다.The phase shifter 317 of FIG. 5 can convert the phase within the range of the full band (360 degrees), and has an accuracy within 1 degree as an example.

한편, 도 4와 도 5에 도시된 위상 스위치와 위상 변위기를 사용하면 360도의 전대역에 걸친 위상 변환이 가능하다.On the other hand, using the phase switch and the phase shifter shown in Figures 4 and 5 it is possible to phase shift over a full 360 degrees.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 증폭기의 구조를 도시한 도면이다.6 is a view showing the structure of an amplifier according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 증폭기(319)는 두 개의 트랜지스터를 직렬로 연결한 캐스코드(cascode) 구조로 구성될 수 있다. 캐스코드 구조를 사용함에 따라 증폭기(319)는 전력을 증폭하는 경우 증폭률이 높고, 밀러 효과가 감소되어 주파수 특성이 우수하다는 특징을 갖는다. 증폭기(319)는 가변적으로 전력을 증폭하는 가변 전력 증폭기가 사용될 수 있다.Referring to FIG. 6, the amplifier 319 may have a cascode structure in which two transistors are connected in series. As the cascode structure is used, the amplifier 319 has a characteristic that the amplification rate is high when the power is amplified, and the Miller effect is reduced, so that the frequency characteristic is excellent. The amplifier 319 may be a variable power amplifier that variably amplifies the power.

증폭기(319)는 하나의 트랜지스터의 게이트 부분에 제 2 제어 신호를 인가받고, 제 2 제어 신호의 전압을 통해 증폭률을 제어한다. 또한 증폭기(319)는 출력을 최대화하기 위해서 공급 전압(VDD)의 연결부에 인덕터와 커패시터를 사용하여 공진을 유도한다.The amplifier 319 receives the second control signal to the gate portion of one transistor and controls the amplification factor through the voltage of the second control signal. The amplifier 319 also induces resonance by using an inductor and a capacitor at the connection of the supply voltage VDD to maximize the output.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 누설 신호 상쇄기의 구조를 도시한 도면이 다.7 is a diagram illustrating a structure of a leakage signal canceller according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 누설 신호 상쇄기(219)는 변환기 또는 발룬을 포함한다.Referring to FIG. 7, the leak signal canceller 219 includes a transducer or a balun.

누설 신호 상쇄기(219)는 선택 스위치(711)에 선택 신호를 인가하여 변환기 또는 발룬으로 동작하도록 선택할 수 있다.The leakage signal canceller 219 may select to operate as a transducer or a balloon by applying a selection signal to the selection switch 711.

누설 신호 상쇄기(219)는 안테나를 통해 수신된 RFID 태그 응답 신호(SR)를 수신한다. 이때 수신된 신호는 송신 누설 신호(SL)가 포함된다.The leakage signal canceller 219 receives the RFID tag response signal S R received through the antenna. In this case, the received signal includes a transmission leak signal S L.

선택 스위치(711)가 누설 상쇄 신호와 연결되는 경우에는 입력되는 누설 상쇄 신호(SC)를 사용하여 송신 누설 신호를 상쇄한다. 이때 누설 신호 상쇄기(219)는 변환기로 동작한다.When the selection switch 711 is connected to the leakage cancel signal, the input leakage cancel signal S C is used to cancel the transmission leakage signal. At this time, the leakage signal canceller 219 operates as a converter.

선택 스위치(711)가 접지되는 경우에는 수신 신호를 180도의 위상 차이를 갖는 신호를 출력한다. 이때 누설 신호 상쇄기(219)는 발룬으로 동작한다.When the selection switch 711 is grounded, the received signal outputs a signal having a phase difference of 180 degrees. At this time, the leakage signal canceller 219 operates as a balun.

따라서 누설 신호 상쇄기(219)는 송신 누설 신호를 상쇄하는 경우에는 송신 누설 신호를 상쇄하는 변환기로 동작하고, 송신 누설 신호를 상쇄하지 않는 경우에는 180도의 위상 차이를 갖는 신호를 출력하는 발룬으로 동작한다.Therefore, the leakage signal canceller 219 operates as a converter for canceling the transmission leakage signal when canceling the transmission leakage signal, and as a balun for outputting a signal having a phase difference of 180 degrees when not canceling the transmission leakage signal. do.

수신부(221)의 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)(713)는 누설 신호 상쇄기(219)에서 출력되는 신호를 수신한다. 따라서 송신 누설 신호(SL)는 누설 상쇄 신호(SC)에 의해 수신부(221)로 유입되기 전에 상쇄된다.The low noise amplifier (LNA) 713 of the receiver 221 receives a signal output from the leakage signal canceller 219. Therefore, the transmission leakage signal S L is canceled before flowing into the receiver 221 by the leakage cancel signal S C.

한편, 제 1 제어 신호, 제 2 제어 신호, 바이어스 전압, 선택 신호 등은 일 예로 RFID 내부의 제어부(미도시) 등을 통해 생성될 수도 있다.Meanwhile, the first control signal, the second control signal, the bias voltage, the selection signal, and the like may be generated through, for example, a controller (not shown) inside the RFID.

본 발명은 수신부의 전단에 발진 신호를 생성하는 발진기와, 누설 상쇄 신호를 생성하는 누설 상쇄 신호 생성부, 누설 신호 상쇄기를 추가하여 구현하였다.The present invention is implemented by adding an oscillator for generating an oscillation signal in front of the receiver, a leakage cancellation signal generator for generating a leakage cancellation signal, and a leakage signal canceller.

이에 본 발명은 신호 수신 시 간섭으로 작용하는 송신 누설 신호를 상쇄할 수 있다. 또한, 본 발명은 송신부의 신호를 분기 등을 통해 누설 상쇄 신호를 생성하지 않음으로서 송신 신호 전력이 감쇄되지 않는다. 또한, 본 발명은 360도의 위상 변환이 가능한 누설 상쇄 신호 생성부를 사용하여 송신 누설 전류를 상쇄할 수 있다.Accordingly, the present invention can cancel the transmission leakage signal acting as an interference when receiving the signal. In addition, according to the present invention, the power of the transmission signal is not attenuated by not generating a leakage cancel signal through branching the signal of the transmitter. In addition, the present invention can cancel the transmission leakage current by using a leakage cancel signal generation unit capable of 360 degree phase shift.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims of the present invention as well as the following claims.

도 1은 일반적인 RFID 시스템 구조를 도시한 도면,1 is a diagram illustrating a general RFID system structure;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 읽기 장치를 도시한 도면,2 is a view showing an RFID reader according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 누설 상쇄 신호 생성부의 구조를 도시한 도면,3 is a diagram illustrating a structure of a leakage cancellation signal generator according to an exemplary embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 위상 스위치의 구조를 도시한 도면,4 is a view showing the structure of a phase switch according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 위상 변위기를 도시한 도면,5 is a view showing a phase shifter according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 증폭기의 구조를 도시한 도면,6 is a view showing the structure of an amplifier according to an embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 누설 신호 상쇄기의 구조를 도시한 도면.7 illustrates a structure of a leakage signal canceller according to an embodiment of the present invention.

Claims (10)

송신 누설 신호를 상쇄하기 위한 RFID 읽기 장치에 있어서:In an RFID reading device for canceling a transmission leakage signal: 발진 주파수를 생성하는 발진기;An oscillator for generating an oscillation frequency; 상기 발진 주파수를 사용하여 송신 누설 신호 상쇄를 위한 누설 상쇄 신호를 생성하는 누설 상쇄 신호 생성부; 및A leakage canceling signal generator for generating a leakage canceling signal for canceling transmission leakage signal using the oscillation frequency; And 상기 누설 상쇄 신호를 사용하여 수신되는 신호에서 송신 누설 신호를 상쇄하는 누설 신호 상쇄기를 포함하는 RFID 읽기 장치.And a leakage signal canceller for canceling a transmission leakage signal from a signal received using the leakage cancellation signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 누설 상쇄 신호는 상기 송신 누설 신호와 진폭이 같고 위상이 반대인 신호임을 특징으로 하는 RFID 읽기 장치.And the leakage cancel signal is a signal having an amplitude and an opposite phase to the transmission leakage signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 발진 주파수는 태그에 전원 공급을 위해 송신되는 무변조 신호의 주파수에 상응한 주파수임을 특징으로 하는 RFID 읽기 장치.And the oscillation frequency corresponds to a frequency of an unmodulated signal transmitted for power supply to a tag. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 누설 상쇄 신호 생성부는The leakage cancellation signal generator 상기 발진 주파수를 분주하고, 분주된 발진 주파수를 사용하여 사상 신호들 을 생성하는 분주기;A divider for dividing the oscillation frequency and generating mapping signals using the divided oscillation frequency; 상기 사상 신호들의 증폭을 위해 버퍼링을 수행하는 버퍼;A buffer that performs buffering to amplify the mapping signals; 상기 버퍼링된 사상 신호들 중에서 미리 설정된 위상 차이를 갖는 두 개의 신호들을 선택하여 스위칭하는 위상 스위치;A phase switch for selecting and switching two signals having a preset phase difference among the buffered mapping signals; 상기 스위칭된 신호들을 스위칭된 신호들 간의 위상 차이 내에서 비율적으로 감쇄하여 선택하고, 선택된 신호들을 더하여 위상 변위 신호를 생성하는 위상 변위기; 및A phase shifter for proportionally attenuating and selecting the switched signals within a phase difference between the switched signals and adding the selected signals to generate a phase shift signal; And 상기 위상 변위 신호를 전력 증폭하는 증폭기를 포함하는 RFID 읽기 장치.And an amplifier for power amplifying the phase shift signal. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 분주기는 1/2의 분주비로 발진 주파수를 분주함을 특징으로 하는 RFID 읽기 장치.And the frequency divider divides an oscillation frequency at a division ratio of 1/2. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 위상 스위치는 90도의 위상 차이를 갖는 두 개의 신호를 선택함을 특징으로 하는 RFID 읽기 장치.And said phase switch selects two signals having a phase difference of 90 degrees. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 위상 스위치는The phase switch is 버퍼링된 사상 신호들 중에서 제 1 신호를 선택하여 스위칭하는 제 1 스위 치; 및A first switch for selecting and switching a first signal among the buffered mapping signals; And 상기 버퍼링된 사상 신호들 중에서 상기 제 1 신호와 90도의 위상차를 갖는 제 2 신호를 선택하여 스위칭하는 제 2 스위치를 포함하는 RFID 읽기 장치.And a second switch configured to select and switch a second signal having a phase difference of 90 degrees with the first signal among the buffered mapping signals. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 위상 변위기는The phase shifter 상기 스위칭된 신호들 간의 위상 차이 내에서 비율적으로 감쇄하여 선택하는 가변 감쇄기;A variable attenuator for proportionally attenuating and selecting within phase differences between the switched signals; 상기 선택된 신호들을 더하여 위상 변위 신호를 생성하는 덧셈기를 포함하는 RFID 읽기 장치.And an adder for adding the selected signals to generate a phase shift signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 누설 신호 상쇄기는 송신 누설 신호를 상쇄하는 경우에는 송신 누설 신호를 상쇄하고, 송신 누설 신호를 상쇄하지 않는 경우에는 180도의 위상 차이를 갖는 신호를 출력함을 특징으로 하는 RFID 읽기 장치.And the leakage signal canceller cancels the transmission leakage signal when canceling the transmission leakage signal, and outputs a signal having a phase difference of 180 degrees when not canceling the transmission leakage signal. 송신 누설 신호를 상쇄하기 위한 RFID 읽기 방법에 있어서,In the RFID reading method for canceling the transmission leakage signal, 발진 주파수를 생성하는 단계;Generating an oscillation frequency; 상기 발진 주파수를 사용하여 송신 누설 신호 상쇄를 위해 상기 송신 누설 신호와 진폭이 같고 위상이 반대인 누설 상쇄 신호를 생성하는 단계; 및Using the oscillation frequency to generate a leakage cancellation signal of equal amplitude and opposite phase to the transmission leakage signal for transmission leakage signal cancellation; And 상기 누설 상쇄 신호를 사용하여 수신되는 신호에서 송신 누설 신호를 상쇄하는 단계를 포함하는 RFID 읽기 방법.Canceling a transmission leakage signal from a signal received using the leakage cancellation signal.
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