KR20120100135A - 무칩 태그용 ｒｆｉｄ 리더 - Google Patents

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본 발명은 안테나의 공진 패턴으로 태그 아이디(ID)가 부여된 무칩 태그를 인식하기 위한 무칩 태그용 RFID 리더에 관한 것이다. 본 발명의 리더는, 제1 내지 제N 블록 송신안테나; 제1 내지 제N 주파수 제어신호에 따라 제1 내지 제N 블록의 송신신호를 상기 제1 내지 제N 블록 송신안테나를 통해 송신하는 제1 내지 제N 블록 송신부; 제1 내지 제N 블록 수신안테나; 상기 제1 내지 제N 블록 수신안테나로부터 수신된 신호를 처리하여 제1내지 제N 블록 반응신호(I1,Q1~IN,QN)를 출력하는 제1 내지 제N 블록 수신부; 상기 제1 내지 제N 주파수 제어신호로 각 블록 송신부를 제어함과 아울러 상기 각 블록 수신부로부터 제1 내지 제N 대역 반응신호를 입력받아 N개의 블록을 동시에 스윕하고 전체 반응신호를 판별하여 태그 아이디를 인식하는 MCU부로 구성된다.

Description

무칩 태그용 ＲＦＩＤ 리더{RFID READER FOR CHIPLESS TAG}
본 발명은 RFID 시스템에서 태그를 인식하기 위한 리더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안테나의 공진 패턴으로 태그 아이디(ID)가 부여된 무칩 태그를 인식하기 위한 무칩 태그용 RFID 리더에 관한 것이다.
일반적으로, RFID(Radio Frequency Identification) 시스템은 마이크로칩을 내장한 태그, 레이블, 카드 등에 저장된 데이터를 무선주파수를 이용한 리더에서 자동 인식하는 기술이다. RFID 시스템에서 RFID 태그와 RFID 리더 사이의 통신 주파수는 125KHz, 13.56MHz, 860-960MHz, 2.45GHz 등이 사용되는데, 이들 주파수에 대한 무선 접속 프로토콜이 ISO/IEC 18000 규격으로 정의되어 있다.
RFID 태그와 RFID 리더의 무선접속방식은 상호유도 방식과 전자기파 방식으로 나눌 수 있는데, 상호유도 방식은 코일 안테나를 이용하여 근거리용으로 주로 사용하고, 전자기파 방식은 고주파 안테나를 이용해서 주로 중장거리용으로 사용된다. 상호유도 방식의 RFID 태그는 태그의 IC칩을 동작시키는데 필요한 에너지를 RFID 리더로부터 공급받는 수동형이 대부분이고, 능동형 태그는 배터리 등 자체 전원을 사용한다.
한편, RFID 태그는 수동형 태그에 의하여 가격을 많이 낮출 수 있지만, 기본적으로 태그 칩을 사용함으로써 가격을 50원 이하로 낮추는 데에는 한계가 있다. 예컨대, 기업의 물류시스템이나 아이템 레벨의 태그(ITEM LEVEL TAGGING)를 추진하는 경우 수억 개 또는 수십억 개의 물품에 태그를 부착해야 하므로 기본적으로 수백억 원 이상의 비용이 소요된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 태그 가격에서 가장 큰 비중을 차지하는 태그 칩을 사용하지 않는 무칩(chipless) 태그를 위한 연구가 활발히 이루어지고 있고, 무칩 태그를 구현하기 위한 기술로는 표면탄성파방식(SAW:Surface Acoustic Wave), 다이오드 방식(Diode Harmonic), 마그네틱 방식(Mignetic Harmonic), 자기공진방식(Mignetic Resonant), LC 공진방식(LC Resonators) 등이 알려져 있다.
도 1은 안테나의 공진 주파수 패턴으로 태그 ID를 구현한 인쇄된 안테나 패턴(Printed antenna pattern) 방식의 무칩 태그 예이고, 도 2는 도 1에 도시된 무칩 태그를 인식하기 위한 종래의 리더를 도시한 도면이며, 도 3은 리더 수신신호의 예를 도시한 도면이다.
무칩 태그(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 박막 필름에 인쇄된 안테나의 패턴(12)이 서로 다르게 되어 있어 그에 따라 공진 주파수 패턴도 달라져 고유의 태그 아이디를 표현하도록 되어 있다. 이러한 방식의 무칩 태그(10)는 UHF 대역의 수동형 태그에 비해 10원 이하의 매우 저렴한 비용으로 구현할 수 있다.
무칩 태그(10)를 인식하기 위한 RFID 리더(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 송신안테나(22)와 수신안테나(24)를 구비하여 주파수를 가변시키면서 RF 신호를 송신 안테나(22)를 통해 태그(10)로 송출한다. 송신 안테나(22)와 수신 안테나(24) 사이에 놓여있는 무칩 태그(10)는 송신 안테나(22)에서 송신하는 신호가 태그의 안테나 패턴(12)에 부합하는 공진 주파수에 해당하는 경우 전자계장(EM field)에 변화를 일으키고, 태그의 안테나 패턴(12)에 부합하지 않는 신호에 대하여는 그대로 투과시키게 된다. 따라서 수신 안테나(24)를 통해 수신되는 태그의 응답신호는 도 3과 같은 고유 공진 패턴을 나타내고, 이를 통해 리더(20)가 태그 아이디(ID)를 인식하게 된다.
이와 같이 무칩(Chipless) 태그(10)로부터 태그 ID 정보를 수신하기 위한 리더(20)는 기존 UHF 대역 리더와 다르게, 태그의 복수 안테나 패턴 공진 주파수에 맞추어 광대역의 주파수를 스윕(sweep)하는 기능이 요구된다.
또한, UHF 대역 RFID 시스템은 리더가 태그로 특정 명령을 송부하면 태그 칩에서 명령을 수신 및 처리한 후 리더에 응답하는 방식으로 동작하지만, 무칩(chipless) 태그는 태그 ID 정보를 복수 안테나 패턴의 형태로 가지고 있기 때문에 리더로부터 명령의 송수신은 발생하지 않고, 도 3에서 도시한 바와 같이 리더에서 전송하는 RF 주파수가 태그의 안테나 패턴에 따른 공진 주파수와 다른 경우에는 리더 송신 신호를 그대로 투과시키고, 일치하면 해당 주파수의 응답신호가 약하게 나타나게 되어 고유의 공진 패턴으로 태그 ID를 표출한다.
그런데 이러한 종래의 리더는 예컨대, 1GHz에서 4GHz의 광대역 주파수를 10MHz 주파수 간격으로 sweep할 경우 PLL 주파수를 변경하고, 태그 응답을 처리하며 다시 PLL 주파수를 맞추고 태그 응답을 처리하는 과정을 대략 300회 정도 수행해야 하므로 시간지연에 의해 전체 시스템 성능이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 안테나의 공진 패턴으로 태그 아이디가 구현된 저가의 무칩 태그를 신속하고 정확하게 인식할 수 있는 무칩 태그용 RFID 리더를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 리더는, 제1 내지 제N 블록 송신안테나; 제1 내지 제N 주파수 제어신호에 따라 제1 내지 제N 블록의 송신신호를 상기 제1 내지 제N 블록 송신안테나를 통해 송신하는 제1 내지 제N 블록 송신부; 제1 내지 제N 블록 수신안테나; 상기 제1 내지 제N 블록 수신안테나로부터 수신된 신호를 처리하여 제1내지 제N 블록 반응신호(I1,Q1~IN,QN)를 출력하는 제1 내지 제N 블록 수신부; 상기 제1 내지 제N 주파수 제어신호로 각 블록 송신부를 제어함과 아울러 상기 각 블록 수신부로부터 제1 내지 제N 대역 반응신호를 입력받아 N개의 블록을 동시에 스윕하고 전체 반응신호를 판별하여 태그 아이디를 인식하는 MCU부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 블록 수신부는 수신 안테나와, 상기 수신안테나를 통해 수신된 신호를 대역 필터링하는 대역통과필터와, 대역 필터링된 수신신호를 180도 위상차를 갖는 두 신호로 전환하는 바룬과, 상기 바룬의 일 출력을 위상차가 90도인 I신호의 기저대역신호로 컨버팅하는 I믹서와, 상기 바룬의 타 출력을 위상차가 90도인 Q신호의 기저대역신호로 컨버팅하는 Q믹서와, 상기 I믹서의 출력을 증폭하는 I증폭기와, 상기 Q믹서의 출력을 증폭하는 Q증폭기와, 상기 I증폭기의 출력을 저역 필터링하는 I저역필터와, 상기 Q증폭기의 출력을 저역 필터링하는 Q저역필터와, 상기 I저역필터의 출력을 디지탈로 변환하는 I아날로그 디지털 변환기와, 상기 Q저역필터의 출력을 디지탈로 변환하는 Q아날로그 디지털 변환기로 구성되고, 상기 마이크로컨트롤유닛(MCU)은 소프트웨어(S/W)적으로 자동이득제어(Automatic Gain control) 기능을 사용하여 태그 응답 신호를 판단하는 것이다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 리더는, 제1 내지 제N 블록 송수신안테나; 제1 내지 제N 주파수 제어신호에 따라 제1 내지 제N 블록의 송신신호를 상기 제1 내지 제N 블록 송수신안테나를 통해 송신하는 제1 내지 제N 블록 송신부; 상기 제1 내지 제N 블록 송신부의 송신신호를 상기 제1 내지 제N 블록 송수신안테나로 송신하고, 상기 제1 내지 제N 블록 송수신안테나의 수신신호를 수신부로 전달하여 송신신호와 수신신호를 분리하는 제1 내지 제N 써쿨레이터; 상기 제1 내지 제N 써쿨레이터를 통해 입력된 수신신호를 처리하여 제1 내지 제N 블록 반응신호(I1,Q1~IN,QN)를 출력하는 제1 내지 제N 블록 수신부; 상기 제1 내지 제N 주파수 제어신호로 각 블록 송신부를 제어함과 아울러 상기 각 블록 수신부로부터 제1 내지 제N 대역 반응신호를 입력받아 N개의 블록을 동시에 스윕하고 전체 반응신호를 판별하여 태그 아이디를 인식하는 MCU부를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 리더는 UHF 대역의 수동형 태그에 비해 10원 이하의 매우 저렴한 비용의 무칩 태그를 사용할 수 있게 하고, 광대역을 다수의 다중 블록으로 구분하여 전체 블록이 동시에 송수신하도록 함으로써 광대역의 주파수를 신속하게 스윕하여 태그를 신속하고 정확하게 인식할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 광대역을 N개의 송신 블록과 수신 블록으로 구분하므로 상대적으로 각 대역이 좁아져 구현 가능한 대역의 부품을 보다 쉽게 확보할 수 있다.
도 1은 안테나의 공진 주파수 패턴으로 태그 ID를 구현한 인쇄된 안테나 패턴 방식의 무칩 태그 예,
도 2는 도 1에 도시된 무칩 태그를 인식하기 위한 종래의 RFID 리더를 도시한 도면,
도 3은 도 2에 도시된 수신안테나에서 수신되는 태그 응답신호의 예,
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 무칩 태그용 RFID 리더를 도시한 구성 블록도,
도 5는 도 4에 도시된 마이크로컨트롤유닛(MCU)의 동작 순서도,
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 무칩 태그용 RFID 리더를 도시한 구성 블록도이다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
먼저, 본 발명에 따라 복수의 안테나 패턴을 이용하여 공진 패턴으로 태그 아이디를 부여할 경우에는 동작 주파수대역이 먼저 정의되어야 하고, 동작 주파수대역은 N개의 블록으로 분할되어야 한다.
본 발명의 실시예들에서는 동작 주파수 대역을 1GHz~4GHz로 정의하고, 이주파수 대역은 300MHz간격으로 다음 표 1과 같이 N=10 개의 블록(Block) 혹은 부대역(SubBand)으로 구분한다.
순번 블록(SB) 주파수(단위 MHz)
1 제 1 블록 1000MHz~1300MHz
2 제 2 블록 1300MHz~1600MHz
3 제 3 블록 1600MHz~1900MHz
4 제 4 블록 1900MHz~2200MHz
5 제 5 블록 2200MHz~2500MHz
6 제 6 블록 2500MHz~2800MHz
7 제 7 블록 2800MHz~3100MHz
8 제 8 블록 3100MHz~3400MHz
9 제 9 블록 3400MHz~3700MHz
10 제 10 블록 3700MHz~4000MHz
설명의 편의를 위해 표 1에서는 각 블록 사이에 주파수가 중복되어 있으나 실제에 있어서는 중복되지 않고 연속되도록 한다.
각 블록의 스윕(sweep) 시작 주파수 BFstart는 상향 스캔시에는 각 블록의 하한 주파수로, 하향 스캔시에는 각 블록의 상한 주파수로 정의하고, 각 블록의 sweep 종료 주파수 BFend는 상향 스캔시는 각 블록의 상한 주파수로, 하향 스캔시는 각 블록의 하한 주파수로 정의한다. 또한 각 블록 스윕시 주파수를 증감시키는 주파수 간격을 △F라 하고, 본 발명의 실시예에서는 10MHz 간격으로 스윕(sweep)하며, 따라서 각 블록은 30회의 주파수 조정을 필요로 한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 무칩 태그용 RFID 리더를 도시한 구성 블록도이고, 도 5는 도 5에 도시된 마이크로컨트롤유닛(MCU)의 동작 절차를 도시한 순서도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 무칩 태그용 RFID 리더(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1주파수 제어신호(Freq_Ctrl_1)에 따라 제1 블록의 송신신호를 제1블록 송신안테나(124-1)를 통해 송신하는 제1블록 송신부(120-1)와, 제N주파수 제어신호(Freq_Ctrl_N)에 따라 제N 블록의 송신신호를 제N 블록 송신안테나(124-N)를 통해 송신하는 제N 블록 송신부(120-N)와, 제1 블록 수신안테나(131-1)로부터 수신된 신호를 처리하여 제1 블록 반응신호(I1,Q1)를 출력하는 제1 블록 수신부(130-1)와, 제N 블록 수신안테나(131-1)로부터 수신된 신호를 처리하여 제N 블록 반응신호(IN,QN)를 출력하는 제N 블록 수신부(130-N)와, 제1 내지 제N 주파수 제어신호로 각 블록 송신부(120-1~120-N)를 제어함과 아울러 각 블록 수신부(130-1~130-N)로부터 제1 내지 제N 대역 반응신호(I1,Q1~IN,QN)를 입력받아 N개의 블록을 동시에 스윕하고 전체 반응신호를 판별하여 태그 아이디를 인식하는 MCU부(110)로 구성된다.
도 4를 참조하면, 각 블록 송신부(120-1~120-N)는 PLL(122), 전력증폭기(PA;124), 송신 대역필터(BPF;126), 송신안테나(128)로 구성되어 각 주파수제어신호(Freq_Ctrl_1~Freq_Ctrl_N)에 따라 PLL(122)이 소정의 주파수 대역의 송신신호를 발진하고, 송신신호를 전력증폭기(124)에서 증폭한 후 대역통과필터(126)를 거쳐 송신안테나(128)를 통하여 태그로 송신한다.
즉, 각 블록 송신부(120-1~120-N)에서는 태그(10)의 주파수 대역(예를 들어, 1~4G 주파수 대역)에 대하여 RF 부품이 지원하는 주파수 대역별로 나누어 (예를 들어, 300MHz 대역으로 구분시 10개의 블록이 필요함), 각 블록마다 태그(10)에 송출하고자 하는 주파수 신호를 각각 PLL(121)에 전달하여 송신 RF 주파수 신호를 만든다. 송신 신호는 증폭기(122)와 대역통과 필터(123)를 거쳐 해당 송신안테나(124-1~124-N)를 통하여 태그(10)로 동시에 전송한다. 이와 같이, 송신RF신호는 블록별로 MCU부(110)의 제어신호(Freq_Ctrl_1~Freq_Ctrl_N)에 맞추어 태그 안테나 주파수 대역의 주파수를 sweep하여 생성된다.
또한 각 블록 수신부(130-1~130-N)는 각 수신안테나(131-1~131-N)를 통해 수신된 신호를 대역 필터링하는 대역통과필터(132)와, 대역 필터링된 수신신호를 180도 위상차를 갖는 두 신호로 전환하는 바룬(133)과, 바룬(133)의 일 출력을 위상차가 90도인 I신호의 기저대역신호로 컨버팅하는 I믹서(134I)와, 바룬(133)의 타 출력을 위상차가 90도인 Q신호의 기저대역신호로 컨버팅하는 Q믹서(134Q)와, I믹서의 출력을 증폭하는 I증폭기(135I)와, Q믹서의 출력을 증폭하는 Q증폭기(135Q)와, I증폭기의 출력을 저역 필터링하는 I저역필터(136I)와, Q증폭기의 출력을 저역 필터링하는 Q저역필터(136Q)와, I저역필터의 출력을 디지탈로 변환하는 I아날로그 디지털 변환기(ADC;137I)와, Q저역필터의 출력을 디지탈로 변환하는 Q아날로그 디지털 변환기(ADC: 137Q)로 구성된다.
즉, 각 블록 수신부(130-1~130-N)에서는 태그 안테나의 선택적 공진에 의하여 반송된 태그 응답신호를 블록별로 존재하는 복조기(demodulator)에 의하여 복조한 후 I/Q 채널 기저대역신호로 변환한다. 우선 각 수신안테나(131-1~131-N)를 통하여 들어온 RF신호는 대역통과필터(132)를 통과한 후 바룬(BALUN: balance unbalance)을 통하여 180도의 위상 차를 가지는 두 신호로 전환된다. 전환된 두 신호는 각각 믹서와 저대역통과필터를 거쳐 90도의 위상 차를 가지는 두 개의 I/Q 기저대역 신호로 다시 전환되고, 각 아날로그-디지털 변환기(ADC)가 응답신호의 세기를 디지탈로 변환하여 MCU부(110)에 전달하면, MCU부(110)는 '0'과 '1'로 판단하여 태그 ID를 주파수 대역별로 동시에 인식하게 된다. 따라서, 본 발명의 리더(100)는 기존 방식에 대비하여 고속으로 태그 ID를 인식할 수 있다.
또한 도면에는 도시하지 않았으나 각 블록 수신부는 수신안테나를 통해 수신된 신호를 대역 필터링하는 대역통과필터와, 대역 필터링된 수신신호를 180도 위상차를 갖는 두 신호로 전환하는 바룬과, 바룬의 일 출력을 위상차가 90도인 I신호의 기저대역신호로 컨버팅하는 I믹서와, 바룬의 타 출력을 위상차가 90도인 Q신호의 기저대역신호로 컨버팅하는 Q믹서와, I믹서의 출력을 증폭하는 I증폭기와, Q믹서의 출력을 증폭하는 Q증폭기와, I증폭기의 출력을 저역 필터링하는 I저역필터와, Q증폭기의 출력을 저역 필터링하는 Q저역필터와, I저역필터의 출력을 표준화하는 I표준화기와, Q저역필터의 출력을 표준화하는 Q표준화기와, I표준화기의 출력을 신호레벨에 따라 바이너리 데이터로 출력하는 I검출기와, Q표준화기의 출력을 신호레벨에 따라 바이너리 데이터로 출력하는 Q검출기로 구성될 수도 있다.
MCU부(110)는 도 5에 도시된 바와 같이, 각 PLL(122)에서 현재 발진되는 각 블록의 RF 주파수(BFcur)가 각 블록의 스윕 시작 주파수(BFstart)가 되도록 주파수제어신호(Freq_Ctrl_1~Freq_Ctrl_N)를 설정하고(S1), 이에 따라 각 블록의 블록 송신부(120-1~130-N)는 스윕 시작 주파수부터 동시에 송신하게 되고, 각 블록의 블록 수신부(130-1~130-N)는 이 송신신호에 대한 태그의 반응 신호를 동시에 수신하며, MCU부(110)는 각 블록 수신부(130-1~130-N)로부터 수신된 I/Q신호 데이터를 메모리에 저장한다(S2~S4).
이후 MCU부(110)는 미리 정의된 주파수 간격(ΔF=10MHz)으로 각 블록의 송신주파수가 발진되도록 주파수제어신호(Freq_Ctrl_1~Freq_Ctrl_N)를 다시 설정하고, 이에 따라 각 블록 송신부(120-1~120-N)는 스윕 시작 주파수부터 ΔF=10MHz 만큼 증가(혹은 감소)된 RF신호를 송신하게 되고, 각 블록 수신부(130-1~130-N)는 이 송신신호에 대한 태그의 반응신호를 수신하며, MCU부(110)는 각 블록 수신부(130-1~130-N)로부터 동시에 수신된 I/Q신호 데이터를 메모리에 저장한다(S5,S6).
이와 같은 과정을 반복하여 각 블록의 스윕 종료 주파수(Fend)까지 동시에 각 블록을 Sweep하게 되면, 전체 주파수대역에 대한 Sweep이 이루어져 MCU부(110)는 최종적으로 저장된 전체 수신신호 데이터로 태그 아이디를 인식하게 된다(S7).
이와 같이 본 발명의 제 1 실시예에서 제안하는 리더 구조를 사용시, 무칩 RFID 태그에 전송되는 송신신호를 N개의 신호로 동시에 전송할 수 있으며, N개의 신호에 의하여 응답하는 태그 응답 신호를 N개의 수신부 블록에 의하여 동시에 고속처리할 수 있다. 예를 들어, 1GHz~4GHz 대역을 300MHz 동작 대역으로 나누어 블록을 구성시 필요한 송신 블록과 수신 블록은 10개가 되며, 태그에 10종류의 주파수 신호를 동시에 전송하여 10종류의 태그 응답을 동시에 수신, 처리할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 무칩 태그용 RFID 리더를 도시한 구성 블록도이다.
도 4와 도 6을 비교하면서 제 1 실시예와 제 2 실시예의 차이점을 중심으로 살펴보면, 제 1 실시예에서는 Tx, Rx 안테나가 각각 별도로 존재하지만, 제 2 실시예에서는 각 RF 블록에 송수신을 분리하는 써쿨레이터(Circulator)를 추가하여 필요한 안테나를 수를 반으로 줄일 수 있다. 또한, 도 4 및 도 6의 태그 응답에 대한 복수 채널의 신호를 좀더 정밀하고 실시간으로 처리하기 위하여, MCU부는 별도의 디지털신호처리(DSP)블록과 MCU 코어로 나누어 구성할 수도 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 무칩 태그용 RFID 리더(200)는 제1 내지 제N 블록 송수신안테나(240-1~240-N)와, 제1 내지 제N 주파수 제어신호(Freq_Ctrl_1~Freq_Ctrl_N)에 따라 제1 내지 제N 블록의 송신신호를 제1 내지 제N 블록 송수신안테나(240-1~240-N)를 통해 송신하는 제1 내지 제N 블록 송신부(220-1~220-N)와, 제1 내지 제N 블록 송신부(220-1~220-N)의 송신신호를 제1 내지 제N 블록 송수신안테나(240-1~240-N)로 송신하고, 제1 내지 제N 블록 송수신안테나(240-1~240-N)의 수신신호를 수신부로 전달하여 송신신호와 수신신호를 분리하는 제1 내지 제N 써쿨레이터(242-1~242-N)와, 제1 내지 제N 써쿨레이터(242-1~242-N)를 통해 입력된 수신신호를 처리하여 제1 내지 제N 블록 반응신호(I1,Q1~IN,QN)를 출력하는 제1 내지 제N 블록 수신부(230-1~230-N)와, 제1 내지 제N 주파수 제어신호(Freq_Ctrl_1~Freq_Ctrl_N)로 각 블록 송신부(220-1~220-N)를 제어함과 아울러 각 블록 수신부(230-1~230-1)로부터 제1 내지 제N 대역 반응신호(I1,Q1~IN,QN)를 입력받아 N개의 블록을 동시에 스윕하고 전체 반응신호를 판별하여 태그 아이디를 인식하는 MCU부(210)로 구성된다.
각 블록 송신부(220-1~220-N)의 세부 구성과 각 블록 수신부(230-1~230-N)의 세부 구성은 제 1 실시예와 동일하므로 이들 세부 구성에 대한 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10:무칩 태그 12: 안테나 패턴
100,200: 리더 110,210: MCU부
120-1~120-N, 220-1~220-N: 블록 송신부
130-1~130-N, 230-1~230-N: 블록 수신부
240-1~240-N: 송수신 안테나 242-1~242-N: 써쿨레이터

Claims (5)

  1. 제1 내지 제N 블록 송신안테나;
    제1 내지 제N 주파수 제어신호에 따라 제1 내지 제N 블록의 송신신호를 상기 제1 내지 제N 블록 송신안테나를 통해 송신하는 제1 내지 제N 블록 송신부;
    제1 내지 제N 블록 수신안테나;
    상기 제1 내지 제N 블록 수신안테나로부터 수신된 신호를 처리하여 제1내지 제N 블록 반응신호(I1,Q1~IN,QN)를 출력하는 제1 내지 제N 블록 수신부;
    상기 제1 내지 제N 주파수 제어신호로 각 블록 송신부를 제어함과 아울러 상기 각 블록 수신부로부터 제1 내지 제N 대역 반응신호를 입력받아 N개의 블록을 동시에 스윕하고 전체 반응신호를 판별하여 태그 아이디를 인식하는 MCU부를 포함하는 무칩 태그용 RFID 리더.
  2. 제1항에 있어서, 상기 블록 수신부는
    수신 안테나와,
    상기 수신안테나를 통해 수신된 신호를 대역 필터링하는 대역통과필터와,
    대역 필터링된 수신신호를 180도 위상차를 갖는 두 신호로 전환하는 바룬과,
    상기 바룬의 일 출력을 위상차가 90도인 I신호의 기저대역신호로 컨버팅하는 I믹서와,
    상기 바룬의 타 출력을 위상차가 90도인 Q신호의 기저대역신호로 컨버팅하는 Q믹서와,
    상기 I믹서의 출력을 증폭하는 I증폭기와,
    상기 Q믹서의 출력을 증폭하는 Q증폭기와,
    상기 I증폭기의 출력을 저역 필터링하는 I저역필터와,
    상기 Q증폭기의 출력을 저역 필터링하는 Q저역필터와,
    상기 I저역필터의 출력을 디지탈로 변환하는 I아날로그 디지털 변환기와,
    상기 Q저역필터의 출력을 디지탈로 변환하는 Q아날로그 디지털 변환기로 구성되고,
    상기 마이크로컨트롤유닛(MCU)은 소프트웨어(S/W)적으로 자동이득제어(Automatic Gain control) 기능을 사용하여 태그 응답 신호를 판단하는 것을 특징으로 하는 무칩 태그용 RFID 리더.
  3. 제1항에 있어서, 상기 블록 수신부는
    수신 안테나와,
    상기 수신안테나를 통해 수신된 신호를 대역 필터링하는 대역통과필터와,
    대역 필터링된 수신신호를 180도 위상차를 갖는 두 신호로 전환하는 바룬과,
    상기 바룬의 일 출력을 위상차가 90도인 I신호의 기저대역신호로 컨버팅하는 I믹서와,
    상기 바룬의 타 출력을 위상차가 90도인 Q신호의 기저대역신호로 컨버팅하는 Q믹서와,
    상기 I믹서의 출력을 증폭하는 I증폭기와,
    상기 Q믹서의 출력을 증폭하는 Q증폭기와,
    상기 I증폭기의 출력을 저역 필터링하는 I저역필터와,
    상기 Q증폭기의 출력을 저역 필터링하는 Q저역필터와,
    상기 I저역필터의 출력을 표준화하는 I표준화기와,
    상기 Q저역필터의 출력을 표준화하는 Q표준화기와,
    상기 I표준화기의 출력을 신호레벨에 따라 바이너리 데이터로 출력하는 I검출기와,
    상기 Q표준화기의 출력을 신호레벨에 따라 바이너리 데이터로 출력하는 Q검출기로 구성된 것을 특징으로 하는 무칩 태그용 RFID 리더.
  4. 제1 내지 제N 블록 송수신안테나;
    제1 내지 제N 주파수 제어신호에 따라 제1 내지 제N 블록의 송신신호를 상기 제1 내지 제N 블록 송수신안테나를 통해 송신하는 제1 내지 제N 블록 송신부;
    상기 제1 내지 제N 블록 송신부의 송신신호를 상기 제1 내지 제N 블록 송수신안테나로 송신하고, 상기 제1 내지 제N 블록 송수신안테나의 수신신호를 수신부로 전달하여 송신신호와 수신신호를 분리하는 제1 내지 제N 써쿨레이터;
    상기 제1 내지 제N 써쿨레이터를 통해 입력된 수신신호를 처리하여 제1 내지 제N 블록 반응신호(I1,Q1~IN,QN)를 출력하는 제1 내지 제N 블록 수신부;
    상기 제1 내지 제N 주파수 제어신호로 각 블록 송신부를 제어함과 아울러 상기 각 블록 수신부로부터 제1 내지 제N 대역 반응신호를 입력받아 N개의 블록을 동시에 스윕하고 전체 반응신호를 판별하여 태그 아이디를 인식하는 MCU부를 포함하는 무칩 태그용 RFID 리더.
  5. 제4항에 있어서, 상기 MCU부는
    디지털신호처리(DSP)블록과 MCU 코어로 구분되어 태그 응답에 대한 복수 채널의 신호를 실시간으로 처리할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 무칩 태그용 RFID 리더.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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