KR20140082801A - 무선 주파수 식별 회로를 위한 안테나 인터페이스 - Google Patents

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Abstract

무선 주파수 식별(RFID) 회로와 관련된 시스템, 방법 및 다른 실시예가 설명된다. 일 실시예에 따라, 무선 주파수 식별 회로는, 안테나 및 이 안테나에 연결된 안테나 인터페이스를 포함하는 안테나 네트워크를 포함하며, 안테나 인터페이스는 안테나와 직렬로 연결된 제1 및 제2 커패시터를 포함한다. 집적 회로는 제2 커패시터의 제1 노드 및 제2 노드에 각각 연결된 제1 핀 및 제2 핀을 구비하고, 상기 안테나 네트워크와 함께 판독기 및 태그로서 동작하도록 구성되며, 집적 회로에 내장되고 전류 및 전압의 부정 피드백 신호들의 비에 의해 결정된 출력 어드미턴스를 제공하여 집적 회로와 안테나 네트워크의 조합의 주파수 응답이 판독기로서 동작할 때 RFID의 전력 소비의 증가 없이 조절가능하도록 구성된 증폭기를 포함한다.

Description

무선 주파수 식별 회로를 위한 안테나 인터페이스{ANTENNA INTERFACE FOR RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION CIRCUIT}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은, 전체 내용이 모든 목적을 위해 본 명세서에 참조 문헌으로 병합된, 2011년 10월 12일에 출원된 미국 가출원 제61/546,354호(발명의 명칭: "Antenna Interface for a Radio Frequency Identification Circuit", 발명자: Gay 등)의 이익과 우선권을 주장한다.
본 명세서에 제공된 배경 기술은 본 발명의 상황을 일반적으로 제시하기 위한 것이다. 출원 시 종래 기술로서 인정받을 수 없을 수 있는 기술적 측면뿐 아니라 본 배경기술 란에 기술된 정도까지 현재 명명된 발명자들의 업적은 명시적으로든 암시적으로든 본 발명에 대한 종래 기술로 인정되어서는 안 된다.
무선-주파수 식별(Radio-frequency identification: RFID)은 저장된 데이터를 무선 전파를 통해 태그(tag)로부터 판독기(reader)로 전송(transfer)하는 통신(communication)을 제공한다. 판독기는 무선 주파수 전파(RF)를 태그에 송신(transmit)하여 태그로부터 데이터를 수집하도록 구성되고, 이 태그는 저장된 데이터를 판독기에 의해 검출가능하고 이해가능한 방식으로 송신된 RF를 변조함으로써 판독기로 전송하도록 구성될 수 있다. 송신된 RF를 변조하도록 구성된 태그는 일반적으로 송신된 RF에 의해 전력을 공급받고 일반적으로 배터리 등에 의해 자체적으로 전력 공급되지 않는다. 대안적으로, 이 태그가 자체적으로 전력 공급되는 경우 태그는 판독기에 의해 송신된 알려진 RF 신호를 검출한 후 RF를 다시 판독기로 독립적으로 송신하도록 구성될 수 있다. RFID는 무선 전파를 사용하여 통신하므로, 태그와 판독기는 서로 접촉하여서는 안 된다. RFID의 이러한 비-접촉 통신은 마그네틱 스트라이프(magnetic stripe)(mag stripe)를 갖는 카드와 스트라이프 판독기 사이의 일반적인 통신 - 이 통신에서 카드의 마그네틱 스트라이프를 마그네틱 스트라이프 판독기를 통해 통과시키는 경우 마그네틱 스트라이프 판독기에 있는 픽업 코일 등이 마그네틱 스트라이프에 인코딩된 정보를 판독할 수 있다 - 과는 대조적인 것이다. RFID의 이 비-접촉 통신은 또한 스마트 카드와 이 스마트 카드 판독기 사이의 일반적인 통신 - 이 통신에서 스마트 카드에 있는 전기 접촉점이 스마트 카드 판독기에 있는 대응하는 전기 접촉점과 전기 접촉을 하는 경우 스마트 카드 판독기가 스마트 카드에 있는 정보를 판독하거나 기록할 수 있다 - 과도 대조적인 것이다.
RFID의 이러한 비-접촉 통신으로 인해, 다수의 애플리케이션이 이 기술 분야에서 개발되었다. 이러한 애플리케이션은 종종, 태그, 예를 들어, 반도체 메모리에 저장된 고유한 정보를 수집함으로써 상기 태그를 고유한 것으로 식별할 수 있는 판독기에 중점을 둔다. 예를 들어, 태그는 종종 회사의 종업원에 제공되는 종업원 배지(employee badge)에 사용되어서, 종업원은 직원 배지를 판독기에 대는 것에 의해 회사의 빌딩에 진입할 수 있다. 회사의 빌딩에 접근하기 위한 특정 고유 정보가 인코딩된 태그가 없는 사람들은 판독기에 의한 회사의 빌딩에의 진입이 거부되는 바, 판독기는 일반적으로 빌딩 진입을 위해 특정된 고유 정보를 수집할 수 없다. 종업원이 빌딩에 안전하게 진입하는 전술된 예는 접근 제어의 보다 일반적인 애플리케이션의 일례이다.
접근 제어에 더하여, RFID는 또한 제품, 자동차, 동물을 식별하는데 사용되고, 전자 여권 및 전자 티켓에 사용된다. 예를 들어, 제품이 태그를 포함하는 경우 매장의 선반 위의 상기 제품을 검출하는 것에 의해 제품의 비교적으로 신속하고 정확한 재고 관리가 이루어질 수 있다.
RFID의 추가적인 애플리케이션은 뱅킹 애플리케이션, 구매 애플리케이션, 스마트 포스터(smart poster)에 내장된 태그들을 판독하기 위한 어플리케이션 등을 포함한다. 이들 추가적인 애플리케이션에서 모바일 디바이스(예를 들어, 스마트 폰, PDA(personal digital assistant), 아이팟(iPod)과 같은 디바이스 등)는 판독기 및 태그를 포함할 수 있다. 예를 들어, 판독기를 포함하는 모바일 디바이스는 스마트 포스터에 있는 태그를 판독하여 스마트 포스터와 관련된 웹사이트를 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 모바일 디바이스의 태그가 모바일 디바이스의 유저가 행하는 구매에 대해 모바일 디바이스 외부의 판독기에 의해 판독될 수 있고 판독기는 유저의 은행 계좌에 구매 금액을 부과할 수 있다.
NFC(Near field communication)는 판독기와 태그 사이의 상호작용 거리가 상대적으로 짧은, 예를 들어, 최대 약 3 센티미터인 RFID의 하나의 특정 유형이다. NFC의 상대적으로 짧은 통신 길이는 악의적인 유저가 태그를 은밀히 판독하는 것을 방지하는 하나의 보안 조치를 제공한다. 그리하여, NFC는 개인 건강 정보의 교환, 페어링 디바이스(pairing device)(예를 들어, 헤드셋을 모바일 디바이스에 페어링하거나, 2개의 모바일 디바이스를 페어링하는 것 등), 뱅킹 거래, 소비자 구매 또는 다른 금전 거래와 같은 높은 보안 레벨을 요구하는 애플리케이션에 사용하기에 특히 적합하다.
RFID 및 NFC에 표준을 설정하는 표준화 기구의 하나의 목표는 모바일 디바이스에 있는 태그와 판독기가 안테나를 공유하는 것이다. 이런 목표를 정한 하나의 이유는 모바일 디바이스에 있는 안테나의 수를 최소화하여 모바일 디바이스에 있는 종종 다수의 안테나들 사이에 간섭을 최소화하는 것이다. 예를 들어, 일반적인 스마트 폰은 모바일 폰 유형의 통신(예를 들어, 음성, 메시징 등)을 위한 무선 주파수(RF) 안테나, 인터넷 유형 통신을 위한 와이파이(WiFi) 안테나, 블루투스(BlueTooth) 안테나 및 GPS 유형 통신을 위한 GPS 안테나를 포함할 수 있다. 판독기와 태그에 하나의 안테나를 제공하는 것은 안테나 간섭을 감소시키기 위한 설계상의 고려 사항을 제한한다. 나아가, 판독기와 태그가 모바일 디바이스에 있는 안테나를 공유하는 것은 모바일 디바이스에 포함된 전자 컴포넌트의 수를 제한하여 모바일 디바이스를 제조하는 비용을 제한할 수 있다.
다수의 설계 목적과 우려들이 모바일 디바이스에 있는 안테나를 공유하는 판독기와 태그에 존재한다. 예를 들어, 하나의 설계는 안테나와 함께 태그로 및 판독기로서 동작하도록 구성된 단일 집적 회로(단일 집적 회로는 본 명세서에서 "IC"라고 지칭된다)를 제공한다. IC의 일부 설계는 IC와 안테나 사이의 안테나 인터페이스에 연결되는 핀의 개수를 가능한 적게 구비하려고 한다. IC는 여러 안테나 사이즈를 지원하고 다른 RF 신호와 간섭이 없게 안테나를 튜닝하는 주파수 튜닝을 제공할 수 있다. 일부 모바일 디바이스 제조사는 모바일 디바이스의 주변에 있는 상대적으로 큰 안테나의 사용을 특정하는 반면, 다른 모바일 디바이스 제조사는 상대적으로 더 적은 안테나의 사용을 특정한다. IC는 또한 상대적으로 강한 RF 필드(field)를 방출하는 판독기로부터의 상대적으로 큰 RF 에너지를 수집하는 안테나에 대해 상대적으로 고전력 발산(dissipation)을 제공할 수 있다. 일반적으로, 상대적으로 고전력 발산은 상대적으로 고전력 발산을 제공하기 위해 상대적으로 큰 반도체 기판을 요구한다. 모바일 디바이스에는 일반적으로 다수의 회로가 있으므로, 모바일 디바이스 제조사는 모바일 디바이스에서 RFID 회로의 바닥 면적을 감소시키려고 한다.
안테나를 공유하는 판독기와 태그의 다른 설계는 IC와 안테나가 상대적으로 높은 송신 구동 능력을 구비하여 상대적으로 오래된 ISO 동작 표준에 따라 동작하는 약한 태그와 동작하는 판독기에 상대적으로 고전력 RF 신호를 구동하도록 규정하는 것을 포함할 수 있다. IC와 안테나는 상대적으로 민감한 수신기 감도를 가지도록 구성되어 태그로서 동작하는 IC와 안테나는 상대적으로 약한 판독기에 민감하고 및/또는 판독기로부터 상대적으로 큰 동작 거리(예를 들어, 최대 약 2 센티미터)를 제공할 수 있다. 판독기 모드에서, 안테나의 구동 전류는 태그가 판독기에 의해 검출되지 않는 경우 상대적으로 작은 값으로 설정될 수 있고, 태그가 판독기에 의해 검출되는 경우 더 높은 값으로 설정될 수 있다. 일부 설계에서, 태그로서 동작하는 안테나와 IC는 판독기로부터 수신된 신호를 충분히 부하 변조하여 판독기는 예를 들어 상대적으로 큰 거리에서도 태그를 검출할 수 있다. 판독기로서 동작하는 안테나와 IC는 태그에 의해 수신된 신호의 부하 변조에 충분히 민감하여 판독기는 상대적으로 큰 거리에서도 태그로부터 데이터를 획득할 수 있다. 단일 RFID 회로 설계에서는 이런 유형의 설계를 달성하는 것이 곤란하다.
간략히 전술된 바와 같이, RFID 회로에서 IC와 안테나 사이에 놓여있는 외부 컴포넌트 세트는 종종 안테나 인터페이스라고 지칭된다. 안테나 인터페이스는 판독기와 태그로서 동작하는 RFID 회로가 적절히 수행되는지 여부에 강한 영향을 가지는 경향이 있다. 도 1은 알려진 RFID 회로(100)의 개략도이다. RFID 회로(100)는 단일 안테나(110), IC(120) 및 외부 컴포넌트(130) 세트를 포함하는 안테나 인터페이스(125)를 포함한다. 안테나 인터페이스(125)는 안테나(110)와 IC(120) 사이에 놓여있고 일반적으로 도 1에 도시된 브래킷(125)으로 식별된다. IC(120)는 안테나(110)와 안테나 인터페이스(125)와 함께 판독기와 태그로서 동작하도록 구성된다. IC(120)는 안테나 인터페이스 및 안테나에 연결하기 위한 제1 및 제2 핀(120a 및 120b)을 포함한다.
외부 컴포넌트 세트의 특정 외부 컴포넌트 및 외부 컴포넌트의 특정 구성은 RFID 및 특히 NFC에 전술된 다수의 설계 목적이 RFID 회로(100)에 의해 충족되지 않을 수 있는 것을 제공한다. 구체적으로, 외부 컴포넌트 세트는 제2 커패시터(130b)와 직렬로 된 제1 커패시터(130a)를 포함하고, 여기서 제2 커패시터는 제1 커패시터의 안테나 측에 있고 안테나와 병렬로 연결된다. 보다 구체적으로, 제1 커패시터는 IC(120)의 제1 핀(120a)에 연결되고, 제2 커패시터는 IC(120)의 제2 핀(120b)에 연결된다. 외부 컴포넌트(130) 세트는 또한 저항기(130c) 세트를 포함하며, 이 저항기 세트는 안테나와 제2 커패시터 사이에 연결되고 IC(120)의 제2 핀(120b)에 연결된다.
외부 컴포넌트 및 이 외부 컴포넌트의 구성은, 예를 들어, NFC의 NFC 포럼 사양(Forum Specification)이 상대적으로 낮은 동작 공급 전압(예를 들어, 3 볼트 미만)에서 충족되지 않는 것을 규정한다.
나아가, 외부 컴포넌트의 구성으로 인해, RFID 회로(100)의 안테나 및 안테나 인터페이스는 상대적으로 높은 포트 임피던스(port impedance)를 가져 IC(120)가 태그로서 동작할 때에는 NFC 반송파 주파수에서 공진하지 않고, 상대적으로 낮은 포트 임피던스를 가져 IC(120)가 판독기로서 동작할 때에는 이 주파수에서 공진한다. 공진 주파수를 유지하지 않으면 RFID 회로가 태그 모드에서 미스 튜닝(mis tuned)되어 간섭 신호에 대한 감도를 증가시킬 수 있다.
RFID 회로(100)의 다른 결함은 안테나 인터페이스와 안테나가 안테나 포트에서 직렬 공진 네트워크를 형성하는 것이다. 그 결과, RFID(100)가 판독기 모드에서 동작할 때, IC(120)의 구동 전류는 안테나와 안테나 인터페이스의 조합(이후 안테나 네트워크라고 지칭됨)이 정확히 튜닝되어 동작 Q에 비례할 때 최대값이다. 이 네트워크는 정확히 튜닝되고 태그가 존재하지 않을 때 동작 Q(operating Q)는 최대값이다. 그리하여 IC(120)의 구동 전류는 판독될 태그가 존재하지 않는 경우 실질적으로 최대값이고, 판독기가 판독할 태그가 존재하는 경우 감소한다. 태그가 존재하지 않는 경우 실질적으로 최대값에 있는 RFID 회로의 구동 전류에서, RFID 회로를 포함하는 모바일 디바이스의 배터리 전력은, 동작 시간의 대부분 동안 판독될 태그가 존재하지 않으므로 모바일 디바이스의 동작 시간의 대부분 동안 상대적으로 높은 율(rate)로 사용될 수 있다. 나아가, RFID 회로(100)의 안테나 인터페이스의 저항기(130c)는 안테나 인터페이스와 안테나의 최대값 Q을 감소시켜 최대 구동 전류를 감소시키고 또한 RFID 회로(100)가 태그로서 동작할 때 감도를 감소시키는 역할을 한다.
일 실시예에서 무선 주파수 식별(RFID) 회로는, 무선 주파수 전파를 송수신하도록 구성된, 안테나 및 이 안테나에 연결된 안테나 인터페이스를 포함하는 안테나 네트워크로서, 이 안테나 인터페이스는 이 안테나에 직렬로 연결된 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함하는 것인, 상기 안테나 네트워크를 포함한다. 집적 회로는 안테나 인터페이스의 제2 커패시터의 제1 노드 및 제2 노드에 각각 연결된 제1 핀 및 제2 핀을 포함하고 이 안테나 네트워크와 함께 판독기 및 태그로서 동작하도록 구성된다. 집적 회로는 또한 출력 전류 및 출력 전압의 부정 피드백 루프(negative feedback loop)에 내장된 증폭기 수단을 포함하고, 적어도 RFID가 판독기로서 동작할 때, 전류 및 전압의 부정 피드백 신호들의 비(ratio)에 의해 결정된 출력 어드미턴스(output admittance)를 제공하여, 판독기로서 동작할 때 집적 회로와 안테나 네트워크의 조합의 주파수 응답이 RFID의 전력 소비의 증가 없이 선택적인 특성으로 조절가능하도록 구성된다.
다른 실시예에서, 집적 회로의 전류 및 전압의 부정 피드백 신호들은 출력 어드미턴스가 집적 회로와 안테나 네트워크의 조합의 동작 대역폭을 선택된 값으로 증가시키는 저항 컴포넌트(resistive component)를 포함하도록 구성된다. 또 다른 실시예에서, 집적 회로의 전류 및 전압의 부정 피드백 신호들은 출력 어드미턴스가 집적 회로와 안테나 네트워크의 조합의 공진 주파수를 선택된 값으로 튜닝하는 리액티브 컴포넌트(reactive component)를 포함하도록 구성된다.
또 다른 실시예에서, 무선 주파수 식별(RFID) 회로는, 무선 주파수 전파를 송수신하도록 구성된, 안테나 및 이 안테나에 연결된 안테나 인터페이스를 포함하는 안테나 네트워크로서, 이 안테나 인터페이스는 이 안테나에 직렬로 연결된 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함하는 것인, 상기 안테나 네트워크를 포함한다. 집적 회로는 이 안테나 인터페이스의 제2 커패시터의 제1 노드 및 제2 노드에 각각 연결된 제1 접촉점 및 제2 접촉점을 포함하는 안테나 포트를 구비한다. 집적 회로는 안테나 네트워크와 함께 판독기 및 태그로서 동작하도록 구성된다. 집적 회로는 출력 증폭기에의 입력인 제1 접촉점 및 제2 접촉점으로부터 출력 전류 및 출력 전압의 부정 피드백 루프를 포함한다. 집적 회로는 출력 증폭기 주위에 출력 전류 및 출력 전압의 부정 피드백 루프로부터 신호를 적용하는 것에 의해 안테나 포트에서 출력 컨덕턴스(conductance)를 생성하도록 더 구성된다.
또 다른 실시예에서, 방법은, 안테나 및 이 안테나에 연결된 안테나 인터페이스를 포함하는 안테나 네트워크로서, 이 안테나 인터페이스는 이 안테나와 직렬로 연결된 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함하는 것인, 상기 안테나 네트워크, 및 이 안테나 네트워크와 함께 판독기 및 태그로서 동작하도록 구성된 집적 회로로 무선 주파수 전파를 수신하는 단계를 포함한다. 출력 전류의 부정 피드백 신호 및 출력 전압의 부정 피드백 신호는 안테나 네트워크로부터 집적 회로로 제공된다. 판독기로서 동작할 때 출력 전류의 부정 피드백 신호 및 출력 전압의 부정 피드백 신호의 비에 의해 결정된 출력 어드미턴스가 생성되어 집적 회로 및 안테나 네트워크의 주파수 응답이 전력 소비의 증가 없이 선택된 특성으로 조절가능하게 한다.
본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부된 도면은 본 발명의 여러 시스템, 방법 및 다른 실시예를 도시한다. 도면에 도시된 요소의 경계(예를 들어, 박스, 박스 그룹 또는 다른 형상)는 경계들의 일례를 나타낸다. 일부 예에서 하나의 요소는 다수의 요소로 설계되거나 다수의 요소는 하나의 요소로 설계될 수 있다. 일부 예에서, 다른 요소의 내부 컴포넌트로 도시된 요소는 외부 컴포넌트로 구현될 수 있고 또 그 역으로도 구현될 수 있다.
도 1은 종래 기술의 RFID 회로의 개략도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 회로의 개략도;
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 RFID 회로의 예시적인 개략도;
도 4는 제2 실시예에 따른 RFID 회로의 예시적인 개략도;
도 5는 제3 실시예에 따른 RFID 회로의 예시적인 개략도;
도 6은 제4 실시예에 따른 RFID 회로의 예시적인 개략도;
도 7은 제5 실시예에 따른 RFID 회로의 예시적인 개략도;
도 8은 RFID 회로와 관련된 방법의 일 실시예를 도시하는 도면.
안테나와 관련된 시스템, 방법 및 다른 실시예가 본 명세서에 설명된다. 보다 구체적으로, 실시예는 무선 주파수 식별(RFID) 회로를 포함하는 안테나를 위한 안테나 인터페이스에 관한 것이다.
도 2는 RFID 회로(200)의 개략도의 일 실시예이다. RFID 회로(200)는 안테나(210), 집적 회로 IC(220) 및 안테나 인터페이스(225)를 포함한다. 안테나 인터페이스(225)는 외부 컴포넌트(230) 세트를 포함한다. 안테나 인터페이스(225)는 일반적으로 도 2에 도시된 브래킷으로 식별된다. IC(220)는 안테나(210) 및 안테나 인터페이스(225)와 함께 판독기와 태그로서 동작하도록 구성된다.
IC(220)는 안테나 네트워크에 전기적으로 연결된 제1 핀(220a) 및 제2 핀(220b)을 포함한다. IC(220)가 핀을 구비하는 것으로 설명되어 있으나, 이 핀은 여러 유형의 전기 접촉점, 예를 들어 IC 패키지의 패드, IC 패키지 상의 솔더 범프(solder bump) 또는 IC 그 자체, 잭(jack) 등일 수 있다. 제1 핀(220a) 및 제2 핀(220b)은 IC를 위한 양방향 송신 및 수신 포트를 제공한다. 외부 컴포넌트(230) 세트는 제1 커패시터(230a) 및 제2 커패시터(230b)를 포함한다. 제1 커패시터는 제1 핀(220a)에 연결된 제1 노드(230a1)를 포함하고, 안테나(210)의 제1 노드(210a)에 연결된 제2 노드(230a2)를 포함한다. 본 명세서에 사용된 연결된(coupled)이라는 용어는 직접 연결된 것을 포함한다. 제1 커패시터(230a)의 제1 노드(230a1)는 또한 제2 커패시터(230b)의 제1 노드(230b1)에 연결된다. 제2 커패시터(230)의 제1 노드(230b1)는 IC의 제1 핀(220a)에 연결되고, 제2 커패시터(230)의 제2 노드(230b2)는 IC의 제2 핀(220b)에 연결된다. 제2 커패시터(230b)의 제2 노드(230b2)는 또한 안테나(210)의 제2 노드(210b)에 연결된다.
도 2의 안테나 네트워크는 IC(220)의 포트(220a, 220b)에서 병렬 공진 회로를 제공한다. 포트 임피던스는 RFID가 판독기로서 동작할 때 및 RFID가 태그로서 동작할 때 모두 하이(high)일 수 있다. 안테나 네트워크는 두 동작 모드에서 반송파 주파수에서 공진될 수 있다.
안테나 네트워크는 포트(220a, 220b)에서 병렬 공진 회로를 제공함에 따라, 안테나(210)를 통해 원하는 전류 및 그리하여 원하는 필드 강도를 생성하기 위해 IC(220)가 공급하여야 하는 전류는 안테나 네트워크가 정확히 튜닝될 때 최소값이고, 안테나 네트워크의 동작 Q에 따라 반대로 변한다.
태그의 존재는 공진 주파수를 변화시키고 동작 Q를 감소시킴에 따라, IC(220)가 공급하여야 하는 전류는 태그가 없을 때 최소값이 되고 태그가 근접할 때 증가하는 경향이 있는 것으로 이해된다.
안테나(210)를 통해 원하는 전류를 생성하기 위해 IC(220)가 공급하여야 하는 전류는 안테나 네트워크의 동작 Q에 따라 반대로 변화하기 때문에 Q는 IC의 전력 소비를 최소화하기 위해 높은 것이 바람직한 것으로 이해된다. Q는 또한 RFID가 태그로서 동작할 때 RFID의 감도를 최대화하기 위해 높은 것이 바람직하다. 그러나, Q가 너무 높으면, RFID는 데이터 송신을 위해 변조된 출력 신호로 판독기로서 동작할 때 특정 과도 응답 요구조건을 만족시킬 수 없다.
Q는 도 1의 RFID의 예에서와 같이 안테나 인터페이스에 저항기를 추가하는 것에 의해 감소될 수 있으나, 이 저항기는 에너지를 흡수하므로, 이 저항기를 포함하는 것은 IC(220)로부터 요구되는 최소 전류를 증가시킬 수 있다. 또한 이것은 RFID가 태그로서 동작할 때 태그로부터 부하 변조 데이터의 검출을 저하시키고 감도를 감소시킬 수 있다.
도 3에 도시된 실시예 및 다른 실시예는 판독기로서 동작할 때 안테나 포트에서 원하는 출력 어드미턴스를 제공하도록 집적 회로(220)를 구성하는 것에 의해 이 문제를 회피한다. 이 출력 어드미턴스는 집적 회로와 안테나 네트워크가 원하는 Q 및 공진과 같은 선택된 특성을 구비하도록 하는 치수로 정해질 수 있다(예를 들어, 조절될 수 있다).
어드미턴스가 집적 회로(220)에 의해 생성됨에 따라, 동작 Q은 공급해야할 출력 전류의 증가 없이 유도된다. 나아가 동작 Q은 RFID(200)가 판독기 모드에서 동작할 때에만 감소될 수 있고, 태그 모드에서 출력 어드미턴스를 생성하는 회로는 디스에이블될 수 있다.
도면은 이 실시예와 관련된 판독기로서 동작하는데 사용된 IC(220)의 일부만을 도시하는 것으로 이해된다. 노드(220a 및 220b)는 또한 미도시된 태그로서 동작하는데 사용되는 기능을 구현하는 요소들에 연결될 수 있는 것으로 이해된다.
도 3은 IC(220)의 일 실시예의 상세를 도시하는 도 2의 RFID 회로(200)의 개략도이다.
이후 설명에서, 전압 및 전류 라는 용어는 전압 및 전류 신호를 말한다. 나아가, 핵심적인 바이어스 전류 및 바이어스 전압 생성기는 명료함을 위해 생략되었다. 접지 기준이라는 용어는 신호 전압이 생성되지 않는 노드를 말하는 것으로 이해된다.
이 실시예에서 IC(220)는 반송파 신호 생성기(260)에 연결된 입력 노드(250a1, 250a2)를 구비하고, 노드들(250b1 및 250b2) 사이에 흐르는 제1 출력 전류(I1)를 제공하고 안테나 포트(220a, 220b)에 연결된 차동 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기(operational transconductance amplifier: OTA)(250)를 포함한다. 이 증폭기(OTA)(250)는 NFC 표준 또는 다른 표준 - 이 표준에 상기 증폭기가 부합하는 것이 바람직할 수 있다 - 에 지정된 자계 강도를 생성하기에 충분한 전류를 안테나 네트워크에 제공하도록 구성된다.
OTA(250)는 또한 노드들(250c1 및 250c2) 사이에 흐르는 제2 출력 전류(I2), 및 제1 출력 전류에 비례하지만 일 실시예에서 실질적으로 더 작은 (예를 들어, 100 내지 1000배 더 작은) 노드들(250d1 및 250d2) 사이에 흐르는 제3 출력 전류(I3)를 제공한다. 이 더 작은 비례 전류는 예를 들어, 복수의 큰 출력 트랜지스터의 대응하는 노드에 연결된 입력 노드를 구비하는 복수의 작은 트랜지스터의 출력에 의해 생성될 수 있다. 물론, 다른 구성의 요소들이 구현될 수 있다.
OTA(250)의 포트(250a1, 250a2)의 입력 전압은 유도되는 부정 피드백 신호들, 즉 안테나 포트 전압으로부터의 신호와 안테나 포트 전류로부터의 신호의 합과 입력 신호(Vin) 사이의 차이에 비례하는 출력을 생성하는 차동 신호 합산 회로에 의해 제공된다.
전압 합산 기능을 구현하는 회로 구성들은 많이 있다. 본 명세서에 개시된 방법과 구성은 IC(220)의 동작을 설명하는데 사용되는 일 실시예일 뿐이며, 이로 제한하려고 의도된 것이 아니다.
예시적인 합산 회로는 통상 동일한 부하 저항기(R6, R7)의 제1 노드에 및 OTA(250)의 입력 노드(250a1, 250a2)에 각각 연결된 드레인 노드들을 구비하는 제1 및 제2 트랜지스터(M1, M2)를 사용한다. 저항기(R6, R7)의 제2 노드는 접지 기준에 연결된다. 입력 전압(Vin)은 통상 동일한 저항기(R1, R2)를 통해 트랜지스터(M1, M2)의 소스 노드에 각각 연결된다.
통상 동일한 저항기(R4, R5)의 쌍은 안테나 포트 핀(220a, 220b)에 각각 연결된 제1 노드들 및 트랜지스터(M1, M2)의 게이트 노드들에 각각 연결된 제2 노드들을 구비한다. 저항기(R3)는 트랜지스터(M1, M2)의 게이트 노드들 사이에 연결된다. (R3) 양단에 생성되고 (M1, M2)의 게이트 노드들에 차동적으로 연결된 전압은 그리하여 안테나 포트 전압의 분율(fraction)(R3/(R4+R5))이다. OTA 트랜스컨덕턴스 및 전술된 연결의 방향은 (R3) 양단에 생성된 전압이 부정 피드백을 제공하도록 구성된다.
OTA(250)의 출력 전류 노드(250c1 및 250c2)는 트랜지스터(M1, M2)의 소스 노드들에 각각 연결된다. 테브난(Thevenin)의 이론을 적용하면 이들 전류는 저항기(R1, R2)와 직렬로 된 등가 전압에 의해 대체될 수 있다. 이들 전압은 안테나 포트 전류를 OTA(250)의 출력 전류의 비로 나눈 것(N)(여기서, N=I1/I2)에 저항기 값을 곱한 것과 같다. 전류 및 전술된 연결의 방향은 (R1 및 R2) 양단에 생성된 전압이 부정 피드백을 제공하도록 구성된다.
일 실시예에서, 이 구성의 루프 이득은 입력 전압(Vin)이 부정 피드백 전압들의 합과 거의 같게 되도록 하기에 충분하다. 이후, 안테나 포트 전압이 (Vant)이고 안테나 인터페이스(225) 및 안테나(210)는 안테나 포트에서 어드미턴스(Yant)를 제공하는 경우 전압 관계식은 다음과 같다:
Figure pct00001
또는
Figure pct00002
부하 없는 전압 이득(Mo)은 다음과 같다:
Figure pct00003
출력 어드미턴스(Yout)는 전압 이득을 무부하 값의 절반으로 감소시키는 (Yant)의 값이다, 즉:
Figure pct00004
이 실시예에서 출력 어드미턴스는 순수 실수(real)이다. 이것은 효과적으로 커패시터(230b)와 병렬로 연결된다. 파라미터는 그리하여 변조 과도 응답 사양이 충족될 수 있도록 안테나 네트워크의 동작 Q를 감소시키도록 선택될 수 있다.
안테나 네트워크의 동작 Q가 전술된 방식으로 감소될 수 있으나, 네트워크 그 자체는 변하지 않는다. 대역폭은 OTA(250)로부터 요구되는 전류를 증가시킴이 없이 원하는 자계 강도를 생성하도록 증가될 수 있다.
이 실시예에서 부하 변조 신호는 접지 기준에 연결된 제2 노드들을 구비하는 통상 동일한 저항기(R10, R11)의 제1 노드들에 노드들(250d1, 250d2)을 연결함으로써 의해 획득된다.
도 4는 복소 출력 어드미턴스를 가지도록 구성된 도 3의 IC(220)의 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예에서 복소 형태는 도 3의 저항기(R3)를 분기(R3a, C1, R3b)로 대체하여 획득된다.
전압 피드백 인자(Bv)는,
Figure pct00005
여기서,
Figure pct00006
그리고, Tv = C1(R3a +R3b +R4 +R5)
ω는 반송파 각 주파수이고,
j는 허수 연산자이다.
출력 어드미턴스는,
Figure pct00007
이는 반송파 주파수에서 병렬 전도성 및 유도성 컴포넌트를 포함할 수 있다.
가변 구성의 주파수 종속 네트워크는 전압 및/또는 전류 피드백 경로에 포함되어 리액티브 컴포넌트로 출력 어드미턴스를 생성할 수 있는 것으로 이해된다.
나아가, 가변 요소를 포함하는 것은 안테나 네트워크 공진 주파수 및 대역폭의 튜닝을 가변시킬 수 있다.
부하 변조 신호는 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서 안테나 포트 전류의 이미지(image)로부터 고유하게 획득된다. 일 실시예에서, 부하 변조 신호는 안테나 포트 전압의 분율 및 안테나 포트 전류의 분율로부터 획득된다.
안테나 부하의 변조는 안테나 포트 전류의 대응하는 변조와는 반대 방향의 안테나 포트 전압의 변조를 생성한다. 각각으로부터 획득된 부하 변조 신호의 컴포넌트는 그리하여 감산된다. 이 감산은 도 5에 도시된 실시예에서 구현된다.
제1 및 제2 트랜지스터(M1, M2)의 게이트에 연결된 안테나 포트(220a, 220b)의 전압 피드백 신호들은 또한 제3 및 제4 트랜지스터(M3, M4)의 게이트에 각각 연결된다. OTA(250)의 출력 전류 노드들(250d1 및 250d2)은 트랜지스터(M3 및 M4)의 소스 노드들에 각각 연결되고, 이 소스 노드들은 또한 접지 기준에 연결된 제2 노드들을 구비하는 통상 동일한 저항기(R8, R9)의 제1 노드들에 연결된다.
OTA(250)의 출력 전류(I3)는 출력 전류(I2)와 반대 방향으로 흐른다. 이 회로는 저항기(R1 및 R2) 양단에 전류(I2)에 의해 생성된 전압이 트랜지스터(M1 및 M2)의 게이트 노드들 사이에 수립된 차동 전압에 추가되도록 구성된다. 그 결과 저항기(R8 및 R9) 양단에 전류(I3)에 의해 생성된 전압은 트랜지스터(M3 및 M4)의 게이트 노드들 사이에 수립된 차동 전압으로부터 감산된다. 부하 변조 신호는 이 실시예에서 안테나 포트 전류 및 안테나 포트 전압(예를 들어, 포트(220a, 220b))의 변조로부터 추가적으로 유도된다.
다른 실시예에서, 트랜지스터(M3 및 M4)의 게이트 노드는 트랜지스터(M1 및 M2)의 게이트 노드들 사이에 제공된 것과 상이한 안테나 포트 전압의 분율을 수신하도록 연결될 수 있다. 마찬가지로 안테나 포트 전압 및 전류로부터 유도된 신호의 감산은 다른 회로 구성에 영향을 받을 수 있다.
도 5는 도 3 및 도 4의 실시예에 의해 제공된 것보다 더 큰 부하 변조 신호를 제공하도록 구성된 IC(220)의 또 다른 실시예를 도시한다. 그러나, 이 신호의 반송파 레벨은 또한 더 커질 수 있고, 특히 변조 지수(modulation index)는, 안테나 전류가 작을 때, 예를 들어, RFID(200)가 거의 최대 동작 거리만큼 분리된 태그와 통신할 때, 감소될 수 있다.
도 6에 도시된 실시예는 안테나 전류가 작을 때 개선된 성능을 제안한다.
이 개선은 입력 전압 생성기(260)의 노드들(260a 및 260b)에 저항기(R8 및 R9)의 제2 노드들을 각각 연결하는 것에 의해 달성된다.
부하 변조가 없고 루프 이득이 높을 때, 입력 신호는 안테나 포트 전압 및 안테나 포트 전류로부터 유도된 피드백 신호들의 합과 같다. 도 5의 실시예에서 부하 변조 신호는 대응하는 신호들의 차이로부터 획득된다. 도 6의 실시예에서, 트랜지스터(M3 및 M4)의 게이트 노드들이 트랜지스터(M1 및 M2)의 게이트 노드들에 각각 연결될 때, 안테나 포트 전압으로부터 유도된 부하 변조 신호는 대응하는 피드백 신호 컴포넌트와 같다.
안테나 포트 전압으로부터 트랜지스터(M3 및 M4)의 게이트 노드들 사이에 생성되는 차동 전압은 안테나 전압 피드백 컴포넌트와 매칭하는 입력 전압의 분율에 의해 매칭될 수 있는 것으로 이해된다.
이 실시예에 의해 생성된 부하 변조 신호의 반송파 레벨은 안테나 포트 전류에 단순 비례하고 전압에 독립적이다. 그리하여 이 레벨은 안테나 포트 전류가 낮을 때 낮아서, 변조 지수가 개선된다.
안테나 전압 신호로부터 유도되는 반송파 컴포넌트를 삭제하는 것이 대응하는 변조 측대역을 삭제하는 것을 의미하는 것은 아니라는 것이 주목된다. 이것은 부하가 변조되지 않을 때에는 입력 전압의 고정된 분율이 전압 피드백 신호와 매칭되지만, 부하가 변조될 때에는 전압 및 전류 피드백 컴포넌트들 사이에 분배(repartition)가 변하기 때문이다.
도 3, 도 4, 도 5 및 도 6의 실시예에서 안테나 포트 전압은, 안테나 포트 부하가 변하는 경우, RFID(200)가 유한 출력 임피던스를 제공하도록 설계되어 있어서 변한다. 그러나, 또 다른 실시예에서, 전압(Vin)은 예를 들어 IC 제조 공정이 허용하는 최대값에 근접한 선호되는 레벨로 안테나 포트 전압을 유지하도록 적응될 수 있다.
이것은 자동 레벨 제어(automatic level control: ALC) 회로를 포함하는 것에 의해 달성될 수 있다.
도 7은 자동 레벨 제어(ALC) 회로로 구성된 도 6에 도시된 IC(220)의 또 다른 실시예를 도시한다. 예를 들어, ALC는 전압 레벨 검출기(265), 전압 비교기(270) 및 가변 이득 증폭기(275)를 포함한다. 이들 요소의 상세는 그 특정 회로들이 그 기능을 수행하는 많은 방식으로 구현될 수 있고 그 구성이 IC 제조 공정의 특성 및/또는 전체 RFID 유닛에 관한 설계 상의 선택에 의존할 수 있는 것이므로, 더 설명되지는 않는다.
일 실시예에서, 전압 레벨 검출기(265)는 부하 변조가 예상될 때 변조 엔벨롭(envelope)을 포함하는 피크 신호 레벨을 신속히 추적하는 출력을 제공하도록 구성되거나, 또는 신호 엔벨롭의 증가에 신속히 응답하지만 감소에는 천천히 응답하는 출력을 제공하는 피크 검출기로 동작하도록 구성될 수 있다. 개념적으로, 피크 전압 검출기를 사용하는 ALC 루프는 판독기가 데이터를 송신하는 동안 활성으로 유지될 수 있다.
피크 검출기가 사용되는 경우, 입력 전압(Vin)은 부하 변조가 태그에 의해 개시될 때 초기 부하 감소에 적응될 수 있으나, 부하 변조 구간에는 실질적으로 일정하게 유지된다. 부하 변조 신호는 전술된 실시예에서 전술된 방식으로 생성된다.
변조 엔벨롭을 추적하는 검출기가 사용되는 경우, 가변 이득 블록의 출력에서의 전압이 안테나 포트 전압의 부하 변조를 억압하도록 변조될 수 있다. 이 억압은 안테나 포트 전류의 변조를 증가시킨다. 이것은 피크 검출기가 사용될 때 생성된 것과 같거나 이보다 더 높은 변조 지수를 갖는 부하 변조 신호를 생성하는 것으로 볼 수 있다.
도 8은 도 2 및 도 3에 도시된 RFID 회로(200)에 의하여 무선 신호를 처리하는 방법(800)의 일 실시예를 도시한다. (810)에서, 무선 주파수 전파는 안테나(210) 및 이 안테나(210)에 연결된 안테나 인터페이스(225)를 구비하는 (도 2 및 도 3에 도시된) 안테나 네트워크로 수신된다. 전술된 바와 같이, 집적 회로(220)는 이 안테나 네트워크와 함께 판독기 및 태그로서 동작하도록 구성된다. (820)에서, 출력 전류 및 출력 전압의 부정 피드백 신호들은 안테나 네트워크로부터 집적 회로(220)로 제공된다. 예를 들어, 2개의 피드백 경로가 도 3에 도시되는데, 하나의 경로는 저항기(R4)를 포함하고 다른 경로는 저항기(R5)를 갖는 경로를 포함한다.
(830)에서, 출력 어드미턴스는 판독기로서 동작할 때 출력 전류 및 출력 전압의 부정 피드백 신호들의 비에 의하여 생성되고 결정된다. 이것은 집적 회로(220) 및 안테나 네트워크의 주파수 응답이 전력 소비의 증가 없이 선택된 특성으로 조절가능해지게 한다. 이런 특징은 도 3과 관련하여 설명되어 있으므로 여기에서 반복하지 않는다.
(840)에서, 집적 회로(220)가 근접 태그와 통신할 때, 태그로부터 데이터는 출력 전류 및 출력 전압의 부정 피드백 신호들을 감산하여 더 큰 변조 지수를 갖는 신호를 생성하는 것에 의해 회복(recuperated)된다. 이들 특징은 도 3과 관련하여 설명되어 있으므로 여기에서 반복하지 않는다.
본 명세서에 개시된 바와 같이 IC(220) 및 안테나 인터페이스(225)의 실시예에서, IC(220)는 전압 및 전류의 부정 피드백을 출력 증폭기(250) 주위에 적용하여 안테나 포트(220a, 220b)에서 출력 컨덕턴스 및/또는 서셉턴스(susceptance)를 생성하도록 구성된다. 2개의 피드백 신호들이 추가되고 그 비는 출력 임피던스를 결정한다. 출력 컨덕턴스를 이런 방식으로 생성하면 전력 소비 비용의 증가 없이 시스템의 대역폭을 제어할 수 있다. 이것은 전력 소비를 상당히 증가시킬 수 있는 도 1에서와 같은 스위칭 저항기를 포트 양단에 사용하는 것과 대조적이다.
다른 실시예에서, 소위 "리더"로 동작하는 IC(220)는 IC가 통신하는 태그에 의해 생성된 신호를 추출하도록 구성된다. 태그(미도시)는 안테나 코일 양단에 커패시터 또는 저항기를 효과적으로 스위칭하는 것에 의해 데이터를 리턴한다. 이것은 안테나(210)의 임피던스의 대응하는 변동을 생성한다.
종래 기술에서, 이 데이터는 출력 전류의 변동으로부터 회복되었다. 본 IC(220)에서, 데이터는 전압 및 전류 피드백 신호들을 감산하여 더 높은 변조 지수를 갖는 신호를 제공하는 것에 의해 회복된다.
또 다른 실시예에서, IC(220)는 변조 신호로부터 반송파 컴포넌트를 감산하는 것에 의해 회복된 부하 변조 신호의 변조 지수를 더 증가시킬 수 있다.
정의
이하는 본 명세서에 사용된 선택된 용어의 정의를 포함한다. 이 정의는 용어의 범위 내에 있고 구현에 사용될 수 있는 컴포넌트의 여러 예 및/또는 형태를 포함한다. 이 예는 발명을 제한하려고 의도된 것이 아니다. 용어의 단수 및 복수 형태 모두 이 정의 내에 있을 수 있다.
"일 실시예", "실시예", "일례", "예" 등과 같은 언급은 설명된 실시예(들) 또는 예(들)가 특정 특징, 구조, 특성, 성질, 요소 또는 제한 사항을 포함할 수 있으나, 모든 실시예 또는 예가 이 특정 특징, 구조, 특성, 성질, 요소 또는 제한사항을 반드시 포함하는 것은 아닌 것을 나타낸다. 나아가, 어구 "일 실시예에서"라는 어구의 반복된 사용은 반드시 동일한 실시예를 말하는 것은 아니지만, 동일한 실시예를 말하는 것일 수도 있다.
본 명세서에 사용된 "로직(logic)"은 비-일시적인 매체에 저장되거나 기계에서 실행되거나 및/또는 이들의 조합으로 수행되어 기능(들) 또는 동작(들)을 수행하거나 및/또는 다른 로직, 방법 및/또는 시스템으로부터 기능 또는 동작을 야기하는 하드웨어, 펌웨어, 명령을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 로직은 소프트웨어 제어 마이크로프로세서, 이산 로직(예를 들어, ASIC), 아날로그 회로, 디지털 회로, 프로그래밍된 로직 디바이스, 명령을 포함하는 메모리 디바이스 등을 포함할 수 있다. 로직은 하나 이상의 게이트, 게이트의 조합 또는 다른 회로 컴포넌트를 포함할 수 있다. 다수의 로직이 설명된 경우, 다수의 로직을 하나의 물리적인 로직에 포함하는 것이 가능할 수 있다. 유사하게, 단일 로직이 설명된 경우, 단일 로직을 다수의 물리적인 로직들 사이에 분배하는 것이 가능할 수 있다. 본 명세서에 설명된 하나 이상의 컴포넌트 및 기능은 하나 이상의 로직 요소를 사용하여 구현될 수 있다.
"구비하는" 또는 "가지는"이라는 용어가 상세한 설명이나 청구범위에 사용된 경우, 이는 "포함하는"이라는 용어가 청구범위에 전이구로 사용될 때 해석되는 것과 유사한 방식으로 내포적인 것으로 의도된다.
예시적인 시스템, 방법 등이 예를 설명하는 것으로 도시되어 있고, 예들이 상당히 상세히 설명되어 있으나, 출원인은 첨부된 청구범위를 이 상세 사항으로 제한하려고 의도한 것이 전혀 아니다. 물론 본 명세서에 설명된 시스템, 방법 등을 설명하기 위하여 컴포넌트 또는 방법의 모든 가능한 조합을 설명하는 것은 아니다. 그러므로, 본 발명은 도시되거나 설명된 특정 상세, 대표 장치 및 예시적인 예로 제한되지 않는다. 따라서, 본 출원은 첨부된 청구범위 내에 있는 변경, 변형 및 변동을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (17)

  1. 무선 주파수 식별(radio frequency identification: RFID) 회로로서,
    무선 주파수 전파를 송수신하도록 구성된, 안테나 및 상기 안테나에 연결된 안테나 인터페이스를 포함하는 안테나 네트워크로서, 상기 안테나 인터페이스는 상기 안테나와 직렬로 연결된 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함하는 것인, 상기 안테나 네트워크; 및
    상기 안테나 인터페이스의 상기 제2 커패시터의 제1 노드 및 제2 노드에 각각 연결된 제1 핀 및 제2 핀을 구비하고 상기 안테나 네트워크와 함께 판독기(reader) 및 태그(tag)로서 동작하도록 구성된 집적 회로를 포함하여 구성되고,
    상기 집적 회로는, 출력 전류 및 출력 전압의 부정 피드백 루프(negative feedback roops)에 내장된 증폭기 수단을 포함하고, 적어도 상기 RFID가 판독기로서 동작할 때, 상기 전류 및 전압의 부정 피드백 신호들의 비(ratio)에 의해 결정된 출력 어드미턴스(output admittance)를 제공하여, 판독기로서 동작할 때 상기 집적 회로와 안테나 네트워크의 조합의 주파수 응답이 상기 RFID의 전력 소비의 증가 없이 선택적인 특성으로 조절가능하도록 구성된 것인 RFID 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 집적 회로의 상기 전류 및 전압의 부정 피드백 신호는, 상기 출력 어드미턴스가 상기 집적 회로와 안테나 네트워크의 조합의 동작 대역폭을 선택된 값으로 증가시키는 저항 컴포넌트를 포함하도록 구성된 것인 RFID 회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 집적 회로의 상기 전류 및 전압의 부정 피드백 신호는, 상기 출력 어드미턴스가 상기 집적 회로와 안테나 네트워크의 조합의 공진 주파수를 선택된 값으로 튜닝하는 리액티브 컴포넌트(reactive component)를 포함하도록 구성된 것인 RFID 회로.
  4. 제1항에 있어서, 상기 안테나 인터페이스에서 상기 집적 회로에 의해 생성된 신호 전압은,
    상기 안테나 인터페이스의 입력에 연결된 전압 레벨 검출기,
    상기 전압 레벨 검출기의 출력과 기준 전압 사이의 차이에 응답하여 출력을 제공하도록 구성된 전압 비교기, 및
    일정한 입력 신호 전압을 수신하고 상기 전압 비교기의 출력에 응답하는 이득을 제공하고 상기 증폭기 수단의 입력에 연결된 출력을 가지도록 구성된 가변 이득 회로를 포함하는 자동 레벨 제어 루프에 의해 선택된 레벨로 조절가능한 것인 RFID 회로.
  5. 제1항에 있어서, 상기 증폭기 수단은 복수의 비례 출력 전류 신호를 제공하도록 구성되되, 제1 출력 전류 신호는 상기 제1 핀과 제2 핀 사이에 흘러 상기 안테나 네트워크에 전력을 제공하도록 연결되고, 제2 출력 전류 신호는 부정 피드백 신호를 제공하도록 회로 수단을 통해 상기 증폭기 입력에 연결되며, 제3 출력 전류 신호는 상기 태그가 상기 안테나에 전자기적으로 연결될 때 태그의 부하 변조에 응답하는 출력을 생성하는 회로 수단에 입력을 제공하도록 연결된 것인 RFID 회로.
  6. 제5항에 있어서, 상기 출력 전류 신호들 중 하나는 상기 안테나 네트워크의 입력 어드미턴스에 비례하는 신호를 제공하고, 상기 안테나 네트워크는 상기 태그의 부하의 변조에 의하여 상기 안테나에 전자기적으로 연결된 상기 태그로부터 송신된 데이터를 수신하도록 구성된 것인 RFID 회로.
  7. 제5항에 있어서, 상기 집적 회로는 상기 출력 전류 신호들 중 하나가 상기 안테나 인터페이스에서 생성된 전압의 이미지가 감산되는 전압을 생성하여, 상기 안테나 네트워크의 입력 어드미턴스에 비례하는 신호를 제공하도록 구성되고, 상기 안테나 네트워크는 상기 태그의 부하의 변조에 의하여 상기 안테나에 전자기적으로 연결된 태그로부터 송신된 데이터를 수신하도록 구성된 것인 RFID 회로.
  8. 제7항에 있어서, 상기 집적 회로는 상기 안테나 네트워크의 상기 입력 어드미턴스에 비례하는 신호로부터 상기 증폭기 수단에의 입력으로부터 유도된 신호를 감산하여 변조 지수를 증가시키도록 구성된 것인 RFID 회로.
  9. 무선 주파수 식별(RFID) 회로로서,
    무선 주파수 전파를 송수신하도록 구성된, 안테나 및 상기 안테나에 연결된 안테나 인터페이스를 포함하는 안테나 네트워크로서, 상기 안테나 인터페이스는 상기 안테나와 직렬로 연결된 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함하는 것인, 상기 안테나 네트워크; 및
    상기 안테나 인터페이스의 상기 제2 커패시터의 제1 노드 및 제2 노드에 각각 연결된 제1 접촉점 및 제2 접촉점을 포함하는 안테나 포트를 구비하는 집적 회로를 포함하여 구성되고,
    상기 집적 회로는 상기 안테나 네트워크와 함께 판독기 및 태그로서 동작하도록 구성되고,
    상기 집적 회로는 출력 증폭기에 입력되는 상기 제1 접촉점 및 상기 제2 접촉점으로부터 출력 전류 및 출력 전압의 부정 피드백 루프를 포함하며,
    상기 집적 회로는 상기 출력 증폭기 주위에 상기 출력 전류 및 출력 전압의 부정 피드백 루프로부터 신호를 적용하는 것에 의해 상기 안테나 포트에서 출력 컨덕턴스를 생성하도록 구성된 것인 무선 주파수 식별 회로.
  10. 제9항에 있어서, 상기 안테나 인터페이스의 상기 제1 커패시터는 상기 안테나 포트의 상기 제1 접촉점 및 상기 제2 커패시터의 상기 제1 노드에 연결된 제1 노드를 포함하고, 상기 제1 커패시터의 제2 노드는 상기 안테나의 제1 노드에 연결되며;
    상기 안테나 인터페이스의 상기 제2 커패시터의 상기 제2 노드는 상기 안테나의 제2 노드에 및 상기 안테나 포트의 상기 제2 접촉점에 연결된 것인 무선 주파수 식별 회로.
  11. 제9항에 있어서, 상기 집적 회로는 상기 출력 전류 및 출력 전압의 부정 피드백 루프로부터 신호들을 조합하도록 구성되고, 상기 신호들의 비는 상기 집적 회로의 대역폭을 제어하는 출력 임피던스를 결정하는 것인 무선 주파수 식별 회로.
  12. 제9항에 있어서, 상기 출력 전류 및 출력 전압의 부정 피드백 루프는 제1 트랜지스터의 게이트에 및 제2 트랜지스터의 게이트에 연결되고, 상기 제1 트랜지스터의 드레인은 상기 출력 증폭기의 제1 입력에 연결되며, 상기 제2 트랜지스터의 드레인은 상기 출력 증폭기의 제2 입력에 연결된 것인 무선 주파수 식별 회로.
  13. 제9항에 있어서, 집적 회로는 상기 출력 전류 및 출력 전압의 부정 피드백 루프로부터 신호를 감산함으로써 높은 변조 지수를 갖는 신호를 생성하는 것에 의해 상기 집적 회로와 통신하는 태그로부터 데이터를 회복(recuperate)하도록 구성된 것인 무선 주파수 식별 회로.
  14. 제9항에 있어서, 상기 출력 증폭기는 반송파 신호 생성기에 연결된 입력 노드를 구비하는 차동 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기이고, 상기 출력 증폭기는 상기 안테나 포트에 연결된 노드들 사이에 흐르는 제1 출력 전류를 제공하도록 구성된 것인 무선 주파수 식별 회로.
  15. 방법으로서,
    안테나 및 상기 안테나에 연결된 안테나 인터페이스를 포함하는 안테나 네트워크 - 상기 안테나 인터페이스는 상기 안테나와 직렬로 연결된 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함한다 - 및 상기 안테나 네트워크와 함께 판독기 및 태그로서 동작하도록 구성된 집적 회로로 무선 주파수 전파를 수신하는 단계;
    상기 안테나 네트워크로부터 출력 전류의 부정 피드백 신호 및 출력 전압의 부정 피드백 신호를 상기 집적 회로에 제공하는 단계; 및
    리더로서 동작할 때 상기 출력 전류의 부정 피드백 신호 및 상기 출력 전압의 부정 피드백 신호의 비에 의해 결정된 출력 어드미턴스를 생성하여 상기 집적 회로 및 상기 안테나 네트워크의 주파수 응답을 전력 소비의 증가 없이 선택된 특성으로 조절가능하게 하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 큰 변조 지수를 갖는 신호를 생성하기 위해 상기 출력 전류 및 출력 전압의 부정 피드백 신호들을 감산함으로써 상기 집적 회로와 통신하는 태그로부터 데이터를 회복하는 단계를 더 포함하는 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 집적 회로 내 출력 증폭기 주위에 상기 출력 전류 및 출력 전압의 부정 피드백 신호를 적용함으로써 상기 집적 회로 및 상기 안테나 인터페이스를 연결하는 안테나 포트에서 출력 컨덕턴스를 생성하는 단계; 및
    상기 출력 전류 및 출력 전압의 부정 피드백 신호들을 추가하는 단계를 더 포함하되, 상기 신호들의 비는 상기 집적 회로의 대역폭을 제어하는 출력 임피던스를 결정하는 것인 방법.
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