KR20180095418A - 근거리 무선 통신 장치 및 근거리 무선 통신 장치의 동작 방법 - Google Patents

근거리 무선 통신 장치 및 근거리 무선 통신 장치의 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180095418A
KR20180095418A KR1020170037790A KR20170037790A KR20180095418A KR 20180095418 A KR20180095418 A KR 20180095418A KR 1020170037790 A KR1020170037790 A KR 1020170037790A KR 20170037790 A KR20170037790 A KR 20170037790A KR 20180095418 A KR20180095418 A KR 20180095418A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frequency
clock
delay
extracted
signal
Prior art date
Application number
KR1020170037790A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102251880B1 (ko
Inventor
문병택
조종필
김준호
송일종
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to US15/852,997 priority Critical patent/US10194409B2/en
Priority to CN201810017099.4A priority patent/CN108462511B/zh
Publication of KR20180095418A publication Critical patent/KR20180095418A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102251880B1 publication Critical patent/KR102251880B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/0016—Arrangements for synchronising receiver with transmitter correction of synchronization errors
    • H04L7/0033—Correction by delay
    • H04B5/0025—
    • H04B5/0056—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/77—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for interrogation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/02—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

본 발명은 근거리 무선 통신 장치에 관한 것이다. 본 발명의 근거리 무선 통신 장치는 안테나, 안테나와 연결된 정합 회로, 안테나 및 정합 회로의 신호로부터 클럭을 추출하여 추출 클럭으로 출력하는 클럭 추출 블록, 추출된 클럭의 주파수를 보상하여 보상된 클럭을 출력하는 주파수 보상 블록, 그리고 보상된 클럭을 이용하여 변조 및 증폭을 수신하고, 정합 회로 및 안테나로 송신 신호를 출력하는 변조 및 증폭 블록을 포함한다. 주파수 보상 블록은 송신 신호가 출력되지 않는 때에 추출되는 제1 추출 클럭의 제1 주파수와 송신 신호가 출력될 때에 추출되는 제2 추출 클럭의 제2 주파수의 차이에 따라 제2 추출 클럭의 제2 주파수를 보상한다.

Description

근거리 무선 통신 장치 및 근거리 무선 통신 장치의 동작 방법{NEAR FIELD COMMUNICATINO DEVICE AND OPERATING METHOD OF NEAR FIELD COMMUNICATION DEVICE}
본 발명은 무선 통신 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 근거리 무선 통신 장치 및 근거리 무선 통신 장치의 동작 방법에 관한 것이다.
무선 주파수 식별(Radio Frequency Identification, RFID)은 근거리에 위치한 리더가 무선으로 카드에 전원을 공급하고, 그리고 무선으로 카드와 통신하는 통신 방식을 의미한다. 무선 주파수 식별(RFID)의 일 예로 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC)이 사용되고 있다. 근거리 무선 통신(NFC)은 하나의 통신 장치가 리더의 기능 및 카드의 기능을 모두 사용할 수 있는 점에서 높은 유연성(flexibility)을 제공한다.
근거리 무선 통신(NFC) 장치의 제조 과정의 오류로 인해 또는 근거리 무선 통신(NFC) 장치의 설계 목적에 따라, 근거리 무선 통신(NFC) 장치가 수신한 신호의 위상 및 수신한 신호를 이용하여 생성된 송신 신호 사이에 위상 차이가 존재할 수 있다. 수신 신호와 송신 신호 사이에 위상 차이가 존재하면, 근거리 무선 통신(NFC) 장치의 통신 품질이 저하될 수 있다.
본 발명의 목적은 향상된 통신 품질을 갖고 감소된 제조 비용을 갖는 근거리 무선 통신 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 근거리 무선 통신 장치는 안테나, 안테나와 연결된 정합 회로, 안테나 및 정합 회로의 신호로부터 클럭을 추출하여 추출 클럭으로 출력하는 클럭 추출 블록, 추출된 클럭의 주파수를 보상하여 보상된 클럭을 출력하는 주파수 보상 블록, 그리고 보상된 클럭을 이용하여 변조 및 증폭을 수신하고, 정합 회로 및 안테나로 송신 신호를 출력하는 변조 및 증폭 블록을 포함한다. 주파수 보상 블록은 송신 신호가 출력되지 않는 때에 추출되는 제1 추출 클럭의 제1 주파수와 송신 신호가 출력될 때에 추출되는 제2 추출 클럭의 제2 주파수의 차이에 따라 제2 추출 클럭의 제2 주파수를 보상한다.
본 발명의 실시 예에 따른 근거리 무선 통신 장치는 안테나, 안테나와 연결된 정합 회로, 안테나 및 정합 회로의 신호로부터 클럭을 추출하여 추출 클럭으로 출력하는 클럭 추출 블록, 추출된 클럭의 주파수를 보상하여 보상된 클럭을 출력하는 주파수 보상 블록, 그리고 보상된 클럭을 이용하여 변조 및 증폭을 수신하고, 정합 회로 및 안테나로 송신 신호를 출력하는 변조 및 증폭 블록을 포함한다. 주파수 보상 블록은 송신 신호가 출력되지 않는 때에 추출되는 제1 추출 클럭의 제1 주파수와 송신 신호가 출력될 때에 추출되는 제2 추출 클럭의 제2 주파수를 각각 검출하는 주파수 검출기, 제2 주파수가 제1 주파수보다 높을 때에 제2 추출 클럭의 지연량을 증가시키는 제1 지연기, 그리고 제1 지연기의 출력 클럭의 주파수가 제1 주파수보다 낮을 때에 제1 지연기의 추출 클럭의 지연량을 감소시키는 제2 지연기를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 근거리 무선 통신 장치의 동작 방법은 안테나 및 정합 회로를 통해 제1 연속파를 수신하는 단계, 제1 연속파가 수신되는 동안, 안테나 및 정합 회로의 신호로부터 제1 추출 클럭을 추출하는 단계, 제1 추출 클럭의 제1 주파수를 검출하는 단계, 제1 연속파가 수신되는 동안, 제2 연속파를 송신하는 단계, 제1 연속파가 수신되고 그리고 제2 연속파가 송신되는 동안, 안테나 및 정합 회로의 신호로부터 제2 추출 클럭을 추출하는 단계, 제2 추출 클럭의 제2 주파수를 검출하는 단계, 그리고 제2 주파수가 제1 주파수와 같아지도록 제2 추출 클럭의 지연량을 조절하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 수신 신호와 송신 신호의 위상 차이가 근거리 무선 통신 장치에 의해 자동적으로 보상된다. 따라서, 향상된 통신 품질 및 감소된 제조 비용을 갖는 근거리 무선 통신 장치가 제공된다.
도 1은 근거리 무선 통신 시스템의 예를 보여준다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 근거리 무선 통신 장치를 보여준다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 주파수 보상 블록)을 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 근거리 무선 통신 장치의 동작 방법을 보여주는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 주파수 검출기를 보여주는 블록도이다.
도 6은 추출된 클럭, 지연된 클럭, 그리고 펄스 신호의 예를 보여준다.
도 7은 주파수들의 차이에 따라 추출된 클럭, 지연된 클럭, 그리고 펄스 신호가 변화하는 예들을 보여준다.
도 8은 제1 내지 제3 케이스들의 직류 전압들의 예를 보여주는 그래프이다.
도 9는 주파수 보상 블록이 거친 트레이닝 및 정교한 트레이닝을 수행하는 예를 보여준다.
도 10은 주파수 보상 블록이 정교한 트레이닝을 수행하는 예를 보여준다.
도 11은 도 10은 주파수 보상 블록이 트레이닝을 수행하지 않는 예를 보여준다.
도 12는 근거리 무선 통신 장치의 통신 시퀀스의 예를 보여준다.
도 13은 근거리 무선 통신 장치의 수신 신호 및 송신 신호의 예를 보여준다.
도 14는 근거리 무선 통신 장치의 수신 신호 및 송신 신호의 다른 예를 보여준다.
도 15는 수신 신호의 진폭이 송신 신호의 진폭보다 작을 때에 발생할 수 있는 문제를 보여준다.
도 16은 도 3의 주파수 보상 블록의 응용 예를 보여준다.
도 17은 도 16의 주파수 보상 블록을 포함하는 근거리 무선 통신 장치의 동작 방법을 보여주는 순서도이다.
도 18은 위상 보상기에 의해 위상이 보상된 도 15의 응용 예를 보여준다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 모바일 장치를 보여주는 블록도이다.
아래에서는, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재된다.
도 1은 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC) 시스템(10)의 예를 보여준다. 도 1을 참조하면, 근거리 무선 통신 시스템(10)은 제1 및 제2 근거리 무선 통신(NFC) 장치들(11, 13)을 포함한다. 제1 근거리 무선 통신 장치(11)는 제1 안테나(12)와 연결되고, 제2 근거리 무선 통신 장치(13)는 제2 안테나(14)와 연결된다.
제1 및 제2 근거리 무선 통신 장치들(11, 13) 각각은 리더 모드 또는 카드 모드로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제1 근거리 무선 통신 장치(11)가 카드 모드로 동작하고, 제2 근거리 무선 통신 장치(13)가 리더 모드로 동작할 수 있다. 리더 모드의 제2 근거리 무선 통신 장치(13)는 제2 안테나(14)와 제1 안테나(12) 사이의 전자기 유도를 통해 제1 근거리 무선 통신 장치(11)에 제1 신호를 전달할 수 있다. 제1 신호는 클럭을 전달하기 위한 연속파(continuous wave) 및 정보를 전달하기 위해 연속파에 더해지는 제1 정보 신호를 포함할 수 있다.
제1 근거리 무선 통신 장치(11)는 제1 신호의 연속파로부터 클럭을 획득할 수 있다. 제1 근거리 무선 통신 장치(11)는 제1 신호의 제1 정보 신호로부터 정보를 획득할 수 있다. 제1 근거리 무선 통신 장치(11)는 제1 신호의 연속파에 정보를 전달하기 위한 제2 정보 신호를 더하여 제2 근거리 무선 통신 장치(13)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제1 근거리 무선 통신 장치(11)는 제1 안테나(12) 및 제2 안테나(14) 사이의 전자기 유도를 통해 제2 신호를 제2 근거리 무선 통신 장치(13)로 전달할 수 있다.
예시적으로, 근거리 무선 통신의 중심 주파수는 근거리 무선 통신의 표준에 의해 정해질 수 있으며, 13.56Mhz일 수 있다. 제1 근거리 무선 통신 장치(11)가 제1 신호를 수신하고 제2 신호를 송신할 때에, 경로 지연이 발생할 수 있다. 경로 지연으로 인해, 제1 신호의 위상과 제2 신호의 위상 사이에 차이가 존재할 수 있다. 위상 차이는 제1 근거리 무선 통신 장치(11)의 제조사의 설계 목적에 따라 그리고 제조사의 설계 공정에 따라 결정될 수 있다.
제1 근거리 무선 통신 장치(11)가 제2 신호를 송신할 때에, 안테나(12)에서 제1 신호와 제2 신호가 혼합된다. 동일한 주파수를 갖되 서로 다른 위상들을 갖는 두 개의 신호들(예를 들어, 연속파들)이 혼합되면, 혼합된 신호의 주파수는 제1 및 제2 신호들의 주파수와 달라진다. 즉, 제1 근거리 무선 통신 장치(11)가 제2 신호를 송신할 때에, 근거리 무선 통신(NFC)의 중심 주파수와 다른 주파수를 갖는 신호가 제1 안테나(12)에서 수신 및 송신될 수 있다. 제1 안테나(12)에 존재하는 신호의 주파수가 근거리 무선 통신(NFC)의 중심 주파수와 달라지면, 제1 근거리 무선 통신 장치(11)는 제2 근거리 무선 통신 장치(13)와 정상적으로 통신할 수 없다.
위상 차이를 방지하기 위하여, 오실로스코프를 이용하여 제1 신호와 제2 신호의 위상들을 측정하며, 제1 근거리 무선 통신 장치(11) 내의 지연기의 지연량을 조절하는 방법이 사용될 수 있다. 그러나 이러한 방법을 사용하면, 사람이 모든 근거리 무선 통신 장치들에 대해 위상 차이의 측정 및 지연량의 조절을 수동으로 작업하여야 한다. 따라서, 근거리 무선 통신 장치들의 제조 후에 측정 및 조절을 위한 막대한 시간 및 비용이 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 근거리 무선 통신 장치들(11, 13), 특히 카드 모드의 제1 근거리 무선 통신 장치(11)는 제1 신호와 제2 신호 사이의 위상 차이를 자동적으로 검출하고, 검출 결과에 따라 지연량을 자동적으로 조절한다. 따라서, 수동으로 위상 차이의 측정 및 지연량의 조절을 작업할 필요가 없으며, 근거리 무선 통신 장치들(11, 13)의 제조 비용이 감소한다. 또한, 사용자가 근거리 무선 통신 장치들(11, 13)을 사용하던 중에 위상 차이가 발생하여도, 해당 위상 차이가 근거리 무선 통신 장치들(11, 13)에 의해 자동적으로 보정된다. 따라서, 근거리 무선 통신 장치들(11, 13)의 통신 품질이 향상된다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 근거리 무선 통신 장치(100)를 보여준다. 예시적으로, 근거리 무선 통신 장치(100)의 구성 요소들 중에서 본 발명과 연관된 카드 모드의 송신 및 수신 기능들과 연관된 구성 요소들이 도 2에 도시된다. 도 4를 참조하면, 근거리 무선 통신 장치(100)는 송신기(110), 정합 회로(120), 그리고 안테나(130)를 포함한다.
송신기(110)는 클럭 추출 블록(111), 주파수 보상 블록(200), 그리고 변조 및 증폭 블록(113)을 포함한다.
클럭 추출 블록(111)은 안테나(130) 및 정합 회로(120)에 존재하는 신호로부터 클럭(CLKe)을 추출할 수 있다. 추출된 클럭(CLKe)은 안테나(130) 및 정합 회로(120)에 존재하는 신호의 주파수와 동일한 주파수를 가질 수 있다. 추출된 클럭(CLKe)은 주파수 보상 블록(200)으로 전달될 수 있다.
주파수 보상 블록(200)은 클럭 추출 블록(111)으로부터 추출된 클럭(CLKe)을 수신할 수 있다. 주파수 보상 블록(200)은 근거리 무선 통신 장치(100)가 신호를 송신하지 않을 때에 추출된 클럭(CLKe)의 주파수에 대한 정보를 제1 주파수 정보로 저장할 수 있다. 주파수 보상 블록(200)은 근거리 무선 통신 장치(100)가 신호를 송신할 때에 추출된 클럭(CLKe)의 주파수에 대한 정보를 제2 주파수 정보로 검출할 수 있다. 주파수 보상 블록(200)은 제1 주파수 정보와 제2 주파수 정보를 비교하고, 비교 결과에 따라 지연량을 조절할 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 외부 장치(예를 들어, 리더 모드의 근거리 무선 통신 장치)로부터 수신되는 제1 신호와 근거리 무선 통신 장치(100)가 송신하는 제2 신호 사이에 위상 차이가 존재하면, 안테나(130) 및 정합 회로(120)에 형성되는 신호의 주파수가 제1 신호 및 제2 신호의 주파수와 달라진다. 즉, 제1 신호와 제2 신호 사이에 위상 차이가 존재하면, 제1 신호를 수신하고 제2 신호를 송신하지 않을 때의 제1 주파수 정보와 제1 신호를 수신하고 제2 신호를 송신할 때의 제2 주파수 정보가 달라진다. 제1 신호를 수신하고 제2 신호를 송신하는 동안에 제2 주파수 정보가 제1 주파수 정보와 동일해지면, 제1 신호와 제2 신호의 위상들이 동일해진다. 주파수 보상 블록(200)은 제1 신호를 수신하고 제2 신호를 송신하는 동안 제2 주파수 정보가 제1 주파수 정보와 동일해지도록 지연량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 주파수 보상 블록(200)은 지연량을 점진적으로 그리고 적응적으로 조절할 수 있다. 주파수 보상 블록(200)은 지연량을 제1 단위로 지연하는 제1 지연 및 지연량을 제1 단위보다 작은 제2 단위로 조절하는 제2 지연을 포함하는 계층적(또는 단계적) 지연을 수행할 수 있다.
주파수 보상 블록(200)은 지연량을 조절한 결과를 보상된 클럭(CLKc)으로 출력할 수 있다. 주파수 보상 블록(200)은 제어 신호(CTRL)를 변조 및 증폭 블록(113)으로 전송하여, 지연량 조절을 위한 신호를 송신하도록 변조 및 증폭 블록(113)을 제어할 수 있다.
변조 및 증폭 블록(113)은 주파수 보상 블록(200)으로부터 보상된 클럭(CLKc)을 출력할 수 있다. 통신 모드에서, 변조 및 증폭 블록(113)은 송신하고자 하는 정보 신호를 이용하여 보상된 클럭(CLKc)을 변조할 수 있다. 정보 신호는 외부의 프로세서(예를 들어, 도 19의 응용 프로세서(1010))로부터 수신될 수 있다. 변조 및 증폭 블록(113)은 변조된 신호를 증폭하여 정합 회로(120) 및 안테나(130)로 전달할 수 있다.
정합 회로(120)는 안테나(130)에 대한 임피던스 정합을 제공할 수 있다. 정합 회로(120)는 인덕터(L) 및 제1 내지 제4 커패시터들(C1~C4)을 포함한다. 인덕터(L)의 제1단은 변조 및 증폭 블록(113)의 출력에 연결되고 제2단은 제1 및 제2 커패시터들(C1, C2)의 제1단들에 연결된다. 제1 커패시터(C1)의 제2단은 접지 전압이 공급되는 접지 전극에 연결된다. 제2 커패시터(C2)의 제2단은 제3 및 제4 커패시터들(C3, C4)의 제1단들 및 안테나(130)에 연결된다. 제3 커패시터(C3)의 제2단은 접지 전극에 연결된다. 제4 커패시터(C4)의 제2단은 송신기(110)의 클럭 추출 블록(111)에 연결된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 주파수 보상 블록(200)을 보여주는 블록도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 주파수 보상 블록(200)은 주파수 검출기(210), 로직(220), 분주기(230), 제1 지연기(240), 그리고 제2 지연기(250)를 포함한다.
주파수 검출기(210)는 추출된 클럭(CLKe)을 수신하고, 추출된 클럭(CLKe)의 주파수를 검출할 수 있다. 주파수 검출기(210)는 추출된 클럭(CLKe)의 주파수를 가리키는 주파수 정보(FI)를 로직(220)으로 출력할 수 있다.
로직(220)은 주파수 검출기(210)로부터 주파수 정보(FI)를 수신할 수 있다. 로직(220)은 외부 장치로부터 제1 신호가 수신되고 제2 신호를 송신하지 않을 때의 주파수 정보(FI)를 제1 주파수 정보로 저장할 수 있다. 로직(220)은 보상된 클럭(CLKc)에 기반하여 제2 신호를 송신하도록 제어 신호(CTRL)를 이용하여 변조 및 증폭 블록(113)을 제어할 수 있다. 제2 신호는 정보 신호를 포함하지 않는 연속파일 수 있다. 로직(220)은 제1 신호가 수신되고 제2 신호가 송신될 때의 주파수 정보(FI)를 제2 주파수 정보로 검출(또는 저장)할 수 있다. 로직(220)은 제1 신호가 수신되고 제1 신호가 송신되는 동안 제2 주파수 정보가 제1 주파수 정보와 동일해지도록 제1 및 제2 지연기들(240, 250)을 제어할 수 있다.
분주기(230)는 추출된 클럭(CLKe)을 수신할 수 있다. 분주기(230)는 추출된 클럭(CLKe)을 분주하여 분주된 클럭(CLKd)을 출력할 수 있다. 분주된 클럭(CLKd)은 제1 및 제2 지연기들(240, 250)로 전달된다.
제1 지연기(240)는 로직(220)의 제어에 따라 제1 단위로 지연량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제2 주파수 정보가 가리키는 제2 주파수가 제1 주파수 정보가 가리키는 제1 주파수보다 클 때, 제1 지연기(240)는 로직(220)의 제어에 따라 지연량을 증가시킬 수 있다. 제1 지연기(240)는 제2 주파수가 제1 주파수보다 작아질 때까지, 제1 단위로 반복적으로 지연량을 증가시킬 수 있다. 제1 지연기(240)는 제1 카운터(241), 제1 지연 어레이(242), 그리고 제1 선택기(243)를 포함한다.
제1 카운터(241)는 분주된 클럭(CLKd)에 동기되어 동작할 수 있다. 제1 카운터(241)는 로직(220)의 제어에 따라 카운트 값을 조절(예를 들어, 증가, 감소 또는 유지)할 수 있다. 제1 카운터(241)는 카운트 값을 제1 카운트(CNT1)로 출력할 수 있다.
제1 지연 어레이(242)는 직렬로 연결된 복수의 지연기들을 포함할 수 있다. 제1 지연 어레이(242)는 추출된 클럭(CLKe) 및 복수의 지연기들의 출력 클럭들을 제1 클럭들(CLK1)로 출력할 수 있다.
제1 선택기(243)는 제1 카운트(CNT1) 및 제1 클럭들(CLK1)을 수신할 수 있다. 제1 선택기(243)는 제1 클럭들(CLK1) 중에서 제1 카운트(CNT1)에 대응하는 클럭을 선택할 수 있다. 제1 선택기(243)는 선택된 클럭을 제2 클럭(CLK2)으로 출력할 수 있다.
제2 주파수가 제1 주파수보다 높을 때, 로직(220)은 제1 카운트(CNT1)를 증가(또는 감소)시키도록 제1 카운터(241)를 제어할 수 있다. 제1 카운터(241)의 제1 카운트(CNT1)가 증가(또는 감소)하면, 제1 선택기(243)는 제1 클럭들(CLK1) 중에서 제1 단위만큼 더 지연된 클럭을 제2 클럭(CLK2)으로 선택할 수 있다. 예를 들어, 제1 선택기(243)는 이전에 선택된 클럭보다 하나의 지연기에 의해 더 지연된 클럭을 선택할 수 있다. 제2 주파수가 제1 주파수보다 작아지면, 로직(220)은 제1 카운트(CNT1)를 유지하도록 제1 카운터(241)를 제어할 수 있다. 제1 카운터(241)가 제1 카운트(CNT1)를 유지하면, 제1 선택기(243)는 현재 제2 클럭(CLK2)으로 선택된 클럭을 유지할 수 있다.
제2 지연기(250)는 로직(220)의 제어에 따라 제1 단위보다 작은 제2 단위로 지연량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제2 주파수 정보가 가리키는 제2 주파수가 제1 주파수 정보가 가리키는 제1 주파수보다 작을 때, 제2 지연기(250)는 로직(220)의 제어에 따라 지연량을 증가시킬 수 있다. 제2 지연기(250)는 제2 주파수가 제1 주파수와 같아질 때까지(또는 허용된 오차 범위 내의 차이를 갖게 될 때까지), 제2 단위로 반복적으로 지연량을 증가시킬 수 있다. 제2 지연기(250)는 제2 카운터(251), 제2 지연 어레이(252), 그리고 제2 선택기(253)를 포함한다.
제2 카운터(251)는 분주된 클럭(CLKd)에 동기되어 동작할 수 있다. 제2 카운터(251)는 로직(220)의 제어에 따라 카운트 값을 조절(예를 들어, 증가, 감소 또는 유지)할 수 있다. 제2 카운터(251)는 카운트 값을 제2 카운트(CNT2)로 출력할 수 있다.
제2 지연 어레이(252)는 직렬로 연결된 복수의 지연기들을 포함할 수 있다. 제2 지연 어레이(252)는 제2 클럭(CLK2) 및 복수의 지연기들의 출력 클럭들을 제3 클럭들(CLK3)로 출력할 수 있다.
제2 선택기(253)는 제2 카운트(CNT2) 및 제3 클럭들(CLK3)을 수신할 수 있다. 제2 선택기(253)는 제3 클럭들(CLK3) 중에서 제2 카운트(CNT2)에 대응하는 클럭을 선택할 수 있다. 제2 선택기(253)는 선택된 클럭을 보상된 클럭(CLKc)으로 출력할 수 있다.
제2 주파수가 제1 주파수보다 낮을 때, 로직(220)은 제2 카운트(CNT2)를 증가(또는 감소)시키도록 제2 카운터(251)를 제어할 수 있다. 제2 카운터(251)의 제2 카운트(CNT2)가 증가(또는 감소)하면, 제2 선택기(253)는 제3 클럭들(CLK3) 중에서 제2 단위만큼 더 전진한(advance) 클럭을 보상된 클럭(CLKc)으로 선택할 수 있다. 예를 들어, 제2 선택기(253)는 이전에 선택된 클럭보다 하나의 지연기에 의해 덜 지연된 클럭을 선택할 수 있다. 제2 주파수가 제1 주파수와 같아지면(또는 허용된 오차 범위 내의 차이를 갖게 되면), 로직(220)은 제2 카운트(CNT2)를 유지하도록 제2 카운터(251)를 제어할 수 있다. 제2 카운터(251)가 제2 카운트(CNT2)를 유지하면, 제2 선택기(253)는 현재 보상된 클럭(CLKc)으로 선택된 클럭을 유지할 수 있다.
예시적으로, 주파수 검출기(210)는 저대역 통과 필터를 포함할 수 있다. 저대역 통과 필터가 과도 상태(transient state)를 통과하여 고정 상태(steady state)로 진입하여야 주파수 정보(FI)가 유효하다. 제1 및 제2 카운터들(241, 251)이 추출된 클럭(CLKe)에 동기되어 동작하면, 주파수 검출기(210)의 저대역 통과 필터가 과도 상태일 때의 주파수 정보(FI)에 응답하여 로직(220)이 제1 및 제2 카운트들(CNT1, CNT2)을 조절할 수 있다. 주파수 검출기(210)의 저대역 통과 필터가 고정 상태로 진입한 후에 주파수 정보(FI)에 응답하여 로직(220)이 제1 및 제2 카운트들(CNT1, CNT2)을 조절하도록, 제1 및 제2 카운터들(241, 251)은 분주된 클럭(CLKd)에 동기될 수 있다.
예시적으로, 주파수 검출기(210)에 필터가 사용되지 않거나 또는 추출된 클럭(CLKe)의 한 주기 동안에 고정 상태로 진입하는 필터가 사용되면, 분주기(230)는 제거될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 근거리 무선 통신 장치(100)의 동작 방법을 보여주는 순서도이다. 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, S110 단계에서, 안테나(130) 및 정합 회로(120)에서 제1 신호가 수신될 수 있다. 제1 신호는 리더 모드의 다른 근거리 무선 통신 장치로부터 수신될 수 있다. 제1 신호가 수신되면, 클럭 추출 블록(111)은 추출된 클럭(CLKe)을 출력할 수 있다.
S120 단계에서, 주파수 검출기(210)는 추출된 클럭(CLKe)의 제1 주파수(f1)를 검출하고, 제1 주파수(f1)를 가리키는 주파수 정보(FI)를 출력할 수 있다. 로직(220)은 제1 신호가 수신되고 제2 신호를 송신하지 않는 때의 주파수 정보(FI)를 제1 주파수 정보로 저장할 수 있다.
S130 단계에서, 로직(220)은 제2 신호를 송신하도록 제어 신호(CTRL)를 이용하여 변조 및 증폭 블록(113)을 제어할 수 있다. 제2 신호는 정보 신호를 갖지 않으며 보상된 클럭(CLKc)에 동기된 연속파일 수 있다.
S140 단계에서, 주파수 검출기(220)는 추출된 클럭(CLKe)의 제2 주파수(f2)를 검출하고, 제2 주파수(f2)를 가리키는 주파수 정보(FI)를 출력할 수 있다. 로직(220)은 제1 신호가 수신되고 제2 신호를 송신하는 때의 주파수 정보(FI)를 제2 주파수 정보로 검출(또는 저장)할 수 있다.
S150 단계에서, 주파수 보상 블록(200)의 로직(220)은 제1 주파수(f1)가 제2 주파수(f2)보다 작은지 판별한다. 제1 주파수(f1)가 제2 주파수(f2)보다 작으면, S160 단계에서, 주파수 보상 블록(200)은 처친 트레이닝을 수행할 수 있다. 거친 트레이닝은 제2 주파수가 제1 주파수보다 작아질 때까지, 제1 지연기(240)를 이용하여 지연량을 증가시키는 것을 포함할 수 있다. 제1 주파수(f1)가 제2 주파수(f2)보다 작지 않으면, 거친 트레이닝은 생략된다.
거친 트레이닝을 수행한 후에 또는 거친 트레이닝을 생략(또는 바이패스)한 후에, S170 단계에서, 로직(220)은 제1 주파수(f1)가 제2 주파수(f2)보다 큰지 판별한다. 예를 들어, 로직(220)은 제1 주파수(f1)가 제2 주파수(f2)보다 허용된 오차 범위보다 더 큰지 판별할 수 있다. 제1 주파수(f1)가 제2 주파수(f2)보다 크면, S180 단계에서 정교한 트레이닝이 수행된다. 정교한 트레이닝은 제2 주파수가 제1 주파수보다 작아질 때까지(또는 허용된 오차 범위 내의 차이를 갖게 될 때까지), 제2 지연기(250)를 이용하여 지연량을 감소시키는 것을 포함할 수 있다. 제1 주파수(f1)가 제2 주파수(f2)보다 크지 않으면(또는 허용된 오차 범위 내의 차이를 가지면), 정교한 트레이닝은 생략된다.
정교한 트레이닝을 수행한 후에 또는 정교한 트레이닝을 생략(또는 바이패스)한 후에, 로직(220)은 제2 신호의 송신을 중지하도록 제어 신호(CTRL)를 이용하여 변조 및 증폭 블록(113)을 제어할 수 있다. 이후에, 근거리 무선 통신 장치(100)는 보상된 클럭(CLKc)을 이용하여 리더 모드의 다른 근거리 무선 통신 장치와 정규 통신을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 근거리 무선 통신 장치(100)는 리더 모드의 근거리 무선 통신 장치와 통신할 때에 제1 신호와 제2 신호의 위상 차이를 보상하는 지연량을 자동적으로 검출할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 주파수 검출기(210)를 보여주는 블록도이다. 도 3 및 도 5를 참조하면, 주파수 검출기(210)는 지연기(211), 논리 연산기(212), 저대역 통과 필터(213), 그리고 아날로그 디지털 변환기(214)를 포함한다.
지연기(211)는 추출된 클럭(CLKe)을 수신할 수 있다. 지연기(211)는 추출된 클럭(CLKe)을 지연하여 지연된 클럭(CLKa)으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 지연기(211)는 추출된 클럭(CLKe)의 반주기보다 적은 지연량만큼 추출된 클럭(CLKe)을 지연할 수 있다.
논리 연산기(212)는 추출된 클럭(CLKe) 및 지연된 클럭(CLKa)을 수신할 수 있다. 논리 연산기(212)는 추출된 클럭(CLKe) 및 지연된 클럭(CLKa)에 대해 배타적 부정 논리곱 연산을 수행할 수 있다. 논리 연산기(212)의 연산 결과는 펄스 신호(PUL)로 출력될 수 있다.
저대역 통과 필터(213)는 펄스 신호(PUL)에 대해 저대역 통과 필터링을 수행할 수 있다. 예를 들어, 저대역 통과 필터(213)는 펄스 신호(PUL)의 직류 성분을 추출할 수 있다. 저대역 통과 필터(213)는 추출된 직류 성분을 직류 전압(VDC)으로 출력할 수 있다.
아날로그 디지털 변환기(214)는 직류 전압(VDC)을 디지털 값으로 변환할 수 있다. 아날로그 디지털 변환기(214)는 변환된 디지털 값을 주파수 정보(FI)로 출력할 수 있다.
도 6은 추출된 클럭(CLKe), 지연된 클럭(CLKa), 그리고 펄스 신호(PUL)의 예를 보여준다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 지연된 클럭(CLKa)은 추출된 클럭(CLKe)과 반주기보다 작은 위상 차이를 가질 수 있다. 추출된 클럭(CLKe) 및 지연된 클럭(CLKa)에 대해 배타적 부정 논리곱 연산이 수행되면, 추출된 클럭(CLKe) 및 지연된 클럭(CLKa)이 중첩되는 구간에 해당하는 펄스 신호(PUL)가 생성될 수 있다.
도 7은 주파수들의 차이에 따라 추출된 클럭(CLKe), 지연된 클럭(CLKa), 그리고 펄스 신호(PUL)가 변화하는 예들을 보여준다. 도 7의 제1 케이스(C1)는 도 6에 도시된 예와 동일할 수 있다. 제1 케이스(C1)에서, 직류 전압(VDC)은 수학식 1에 따라 계산될 수 있다.
Figure pat00001
수학식 1에서, 변수 'A'는 펄스 신호(PUL)의 진폭을 가리키고, 변수 'K'는 펄스 신호(PUL)의 펄스 폭을 가리키고, 변수 'TP'는 펄스 신호(PUL)의 주기, 즉 추출된 클럭(CLKe) 또는 지연된 클럭(CLKa)의 반주기를 가리킨다. 변수 'd'는 추출된 클럭(CLKe) 또는 지연된 클럭(CLKa)의 주기를 가리키고, 변수 'f'는 추출된 클럭(CLKe) 또는 지연된 클럭(CLKa)의 주파수를 가리킨다.
추출된 클럭(CLKe)의 주파수가 도 7의 제1 케이스(C1)보다 증가한 예가 도 7의 제2 케이스(C2)에 도시되어 있다. 추출된 클럭(CLKe)의 주파수가 증가하면, 추출된 클럭(CLKe) 및 지연된 클럭(CLKa)의 주기가 감소한다. 제1 케이스(C1)의 주파수를 제1 주파수(f1)로 가정하고 제2 케이스(C2)의 주파수를 제2 주파수(f2)로 가정하면, 제1 케이스(C1)의 직류 전압(VDC)과 제2 케이스(C2)의 직류 전압의 차이는 수학식 2에 의해 계산될 수 있다.
Figure pat00002
수학식 2에 따르면, 제2 주파수(f2)가 제1 주파수(f1)보다 클 때, 직류 전압(VDC)의 차이는 양의 값이다. 따라서, 제2 케이스(C2)의 직류 전압(VDC)은 제1 케이스(C1)의 직류 전압보다 높다.
추출된 클럭(CLKe)의 주파수가 도 7의 제1 케이스(C1)보다 감소한 예가 도 7의 제3 케이스(C3)에 도시되어 있다. 추출된 클럭(CLKe)의 주파수가 감소하면, 추출된 클럭(CLKe) 및 지연된 클럭(CLKa)의 주기가 증가한다. 제1 케이스(C1)의 주파수를 제1 주파수(f1)로 가정하고 제3 케이스(C3)의 주파수를 제2 주파수(f2)로 가정하면, 제1 케이스(C1)의 직류 전압(VDC)과 제3 케이스(C3)의 직류 전압의 차이는 수학식 2에 의해 계산될 수 있다. 수학식 2에 따르면, 제2 주파수(f2)가 제1 주파수(f1)보다 작을 때, 직류 전압(VDC)의 차이는 음의 값이다. 따라서, 제3 케이스(C3)의 직류 전압(VDC)은 제1 케이스(C1)의 직류 전압보다 낮다.
도 8은 제1 내지 제3 케이스들(C1~C3)의 직류 전압들(VDC)의 예를 보여주는 그래프이다. 도 8에서, 가로축은 시간(T)을 가리키고, 세로축은 직류 전압(VDC)을 가리킨다. 도 3, 도 7 및 도 8을 참조하면, 제2 케이스(C2)의 직류 전압(VDC)은 제1 케이스(C1)의 직류 전압보다 높다. 제3 케이스(C3)의 직류 전압(VDC)은 제1 케이스(C1)의 직류 전압보다 낮다. 로직(220)은 제1 신호의 직류 전압과 비교하여 제2 신호의 직류 전압이 높은지 또는 낮은지에 따라 제2 주파수가 제1 주파수보다 높은지 또는 낮은지를 판별할 수 있다. 로직(220)은 제2 신호의 직류 전압이 제1 신호의 직류 전압과 동일해 지도록, 제1 및 제2 지연기들(240, 250)을 제어할 수 있다.
도 9는 주파수 보상 블록(200)이 거친 트레이닝 및 정교한 트레이닝을 수행하는 예를 보여준다. 도 9에서, 가로축은 시간(T)을 가리키고, 세로축은 추출된 클럭(CLKe)의 주파수를 가리키는 직류 전압(VDC)을 보여준다. 도 7을 참조하여 설명된 바와 같이, 추출된 클럭(CLKe)의 주파수가 증가하면 직류 전압(VDC)의 레벨이 증가하고, 추출된 클럭(CLKe)의 주파수가 감소하면 직류 전압(VDC)의 레벨이 감소한다. 추출된 클럭(CLKe)의 주파수는 직류 전압(VDC)의 레벨과 비례하므로, 간결한 설명을 위하여, 직류 전압(VDC)의 레벨은 추출된 클럭(CLKe)의 주파수인 것으로 설명된다.
도 2, 도 3 및 도 9를 참조하면, 제1 시간(T1)에 안테나(130) 및 정합 회로(120)에서 제1 신호가 수신되기 시작할 수 있다. 제1 신호가 수신되기 시작하면, 클럭 추출 블록(111)은 추출된 클럭(CLKe)을 출력할 수 있다. 제1 신호가 안정될 때까지, 추출된 클럭(CLKe)의 주파수는 증가할 수 있다.
제2 시간(T2)에 제1 신호의 주파수가 안정될 수 있다. 제1 신호의 주파수가 안정됨에 따라, 추출된 클럭(CLKe)의 주파수 또한 안정된다. 추출된 클럭(CLKe)의 주파수가 안정되면, 로직(220)은 추출된 클럭(CLKe)의 주파수를 제1 주파수(f1)로 저장할 수 있다.
제3 시간(T3)에 로직(220)은 제2 신호를 송신하도록 제어 신호(CTRL)를 이용하여 변조 및 증폭 블록(113)을 제어할 수 있다. 제2 신호가 송신되기 시작하면 제1 신호와 제2 신호가 안테나(130) 및 정합 회로(120)에서 혼합될 수 있다. 예시적으로, 제1 신호와 제2 신호가 혼합되면, 추출된 클럭(CLKe)의 주파수가 증가하는 것으로 가정된다. 제4 시간(T4)에, 제1 신호와 제2 신호가 혼합된 신호가 안정될 수 있다. 혼합된 신호가 안정되면, 로직(220)은 추출된 클럭(CLKe)의 주파수를 제2 주파수(f2)로 검출(또는 저장)할 수 있다.
제2 주파수(f2)가 제1 주파수(f1)보다 높으므로, 로직(220)은 추출된 클럭(CLKe)의 위상을 지연시키도록 제1 지연기(240)를 제어한다. 제5 시간(T5)에, 제1 지연기(240)는 로직(220)의 제어에 따라 추출된 클럭(CLKe)의 위상의 지연량을 증가시킬 수 있다. 예시적으로, 제6 시간(T6)에, 제1 지연기(240)가 추출된 클럭(CLKe)의 위상의 지연량을 제1 단위로 증가시킴에 따라 제2 주파수(f2)가 제1 주파수(f1)보다 낮아지는 것으로 가정된다.
제2 주파수(f2)가 제1 주파수(f1)보다 낮아짐에 따라, 로직(220)은 현재의 지연량을 고정하도록 제1 지연기(240)를 제어할 수 있다. 또한, 로직(220)은 제2 클럭(CLK2)의 위상의 지연량을 감소시키도록 제2 지연기(250)를 제어할 수 있다. 제7 시간(T7)에, 제2 지연기(250)는 제1 단위보다 작은 제2 단위로 제2 클럭(CLK2)의 위상의 지연량을 감소시킬 수 있다.
제7 시간(T7)에 지연량이 감소되어도, 제2 주파수(f2)는 여전히 제1 주파수(f1)보다 낮을 수 있다. 로직(220)은 제2 클럭(CLK2)의 위상의 지연량을 더 감소시키도록 제2 지연기(250)를 제어할 수 있다. 제8 시간(T8)에, 제2 지연기(250)는 제2 단위로 제2 클럭(CLK2)의 위상의 지연량을 감소시킬 수 있다.
제8 시간(T8)에 지연량이 감소됨에 따라, 제2 주파수(f2)가 제1 주파수(f1)와 같아질 수 있다. 따라서, 로직(220)은 현재의 지연량을 고정하도록 제2 지연기(250)를 제어할 수 있다.
로직(220)에 의해 제1 및 제2 지연기들(240, 250)의 지연량들이 조절되면, 제2 주파수(f2)가 제1 주파수(f1)와 동일해진다. 따라서, 제1 신호의 위상과 제2 신호의 위상이 동일해지고, 근거리 무선 통신 장치(100)의 통신 품질이 향상될 수 있다.
예시적으로, 제1 주파수(f1)를 측정할 때에, 직류 전압(VDC)의 레벨은 저 레벨로부터 고 레벨로 상승한다. 아날로그 디지털 변환기(214, 도 5 참조))의 동작 특성으로 인해, 저 레벨로부터 특정한 레벨로 증가한 직류 전압(VDC)의 디지털 값과 고 레벨로부터 특정한 레벨로 감소한 직류 전압(VDC)의 디지털 값은 다를 수 있다. 본 발명에 따르면, 제1 지연기(240)의 거친 트레이닝에 의해, 직류 전압(VDC)의 레벨이 제1 주파수(f1)에 대응하는 레벨보다 낮게 조절된다. 이후에 제2 지연기(250)의 정교한 트레이닝에 의해, 직류 전압(VDC)의 레벨을 증가시키며 지연량이 조절된다. 제1 주파수(f1)에 대응하는 직류 전압(VDC)의 디지털 값을 측정할 때와 지연량을 조절할 때에 직류 전압(VDC)의 디지털 값을 측정할 때의 조건들이 동일(즉, 저 레벨로부터 특정한 레벨로 증가)하므로, 아날로그 디지털 변환기(214)에서 오류가 발생하는 것이 방지된다. 따라서, 추출된 클럭(CLKe)의 위상의 지연량이 더 정밀하게 조절된다.
도 10은 주파수 보상 블록(200)이 정교한 트레이닝을 수행하는 예를 보여준다. 도 10에서, 가로축은 시간(T)을 가리키고, 세로축은 추출된 클럭(CLKe)의 주파수(f)에 대응하는 직류 전압(VDC)을 가리킨다.
도 2, 도 3 및 도 10을 참조하면, 제1 시간(T1)에 안테나(130) 및 정합 회로(120)에서 제1 신호가 수신되기 시작할 수 있다. 제1 신호가 수신되기 시작하면, 클럭 추출 블록(111)은 추출된 클럭(CLKe)을 출력할 수 있다. 제1 신호가 안정될 때까지, 추출된 클럭(CLKe)의 주파수는 증가할 수 있다.
제2 시간(T2)에 제1 신호의 주파수가 안정될 수 있다. 제1 신호의 주파수가 안정됨에 따라, 추출된 클럭(CLKe)의 주파수 또한 안정된다. 추출된 클럭(CLKe)의 주파수가 안정되면, 로직(220)은 추출된 클럭(CLKe)의 주파수를 제1 주파수(f1)로 저장할 수 있다.
제3 시간(T3)에 로직(220)은 제2 신호를 송신하도록 제어 신호(CTRL)를 이용하여 변조 및 증폭 블록(113)을 제어할 수 있다. 제2 신호가 송신되기 시작하면 제1 신호와 제2 신호가 안테나(130) 및 정합 회로(120)에서 혼합될 수 있다. 예시적으로, 제1 신호와 제2 신호가 혼합되면, 추출된 클럭(CLKe)의 주파수가 감소하는 것으로 가정된다. 제4 시간(T4)에, 제1 신호와 제2 신호가 혼합된 신호가 안정될 수 있다. 혼합된 신호가 안정되면, 로직(220)은 추출된 클럭(CLKe)의 주파수를 제2 주파수(f2)로 검출(또는 저장)할 수 있다.
제2 주파수(f2)가 제1 주파수(f1)보다 낮으므로, 로직(220)은 추출된 클럭(CLKe)의 위상의 지연량을 고정하도록 제1 지연기(240)를 제어한다. 또한, 로직(220)은 제2 클럭(CLK2)의 위상의 지연량을 감소시키도록 제2 지연기(250)를 제어할 수 있다. 제5 시간(T5), 제6 시간(T6), 그리고 제7 시간(T7)에, 제2 지연기(250)는 제2 단위로 제2 클럭(CLK2)의 위상의 지연량을 순차적으로 감소시킬 수 있다.
제5 내지 제7 시간(T5~T7)에 지연량이 감소됨에 따라, 제2 주파수(f2)가 제1 주파수(f1)와 같아질 수 있다. 따라서, 로직(220)은 현재의 지연량을 고정하도록 제2 지연기(250)를 제어할 수 있다.
도 11은 주파수 보상 블록(200)이 트레이닝을 수행하지 않는 예를 보여준다. 도 11에서, 가로축은 시간(T)을 가리키고, 세로축은 추출된 클럭(CLKe)의 주파수(f)에 대응하는 직류 전압(VDC)을 가리킨다.
도 2, 도 3 및 도 11을 참조하면, 제1 시간(T1)에 안테나(130) 및 정합 회로(120)에서 제1 신호가 수신되기 시작할 수 있다. 제1 신호가 수신되기 시작하면, 클럭 추출 블록(111)은 추출된 클럭(CLKe)을 출력할 수 있다. 제1 신호가 안정될 때까지, 추출된 클럭(CLKe)의 주파수는 증가할 수 있다.
제2 시간(T2)에 제1 신호의 주파수가 안정될 수 있다. 제1 신호의 주파수가 안정됨에 따라, 추출된 클럭(CLKe)의 주파수 또한 안정된다. 추출된 클럭(CLKe)의 주파수가 안정되면, 로직(220)은 추출된 클럭(CLKe)의 주파수를 제1 주파수(f1)로 저장할 수 있다.
제3 시간(T3)에 로직(220)은 제2 신호를 송신하도록 제어 신호(CTRL)를 이용하여 변조 및 증폭 블록(113)을 제어할 수 있다. 제2 신호가 송신되기 시작하면 제1 신호와 제2 신호가 안테나(130) 및 정합 회로(120)에서 혼합될 수 있다. 예시적으로, 제1 신호와 제2 신호가 혼합되면, 추출된 클럭(CLKe)의 주파수가 증가 또는 감소하지 않고 유지되는 것으로 가정된다. 로직(220)은 추출된 클럭(CLKe)의 주파수를 제2 주파수(f2)로 검출(또는 저장)할 수 있다.
제2 주파수(f2)가 제1 주파수(f1)보다 높지 않으므로, 로직(220)은 추출된 클럭(CLKe)의 위상의 지연량을 고정하도록 제1 지연기(240)를 제어한다. 제2 주파수(f2)가 제1 주파수(f1)보다 낮지 않으므로, 로직(220)은 제2 클럭(CLK2)의 위상의 지연량을 고정하도록 제2 지연기(250)를 제어할 수 있다.
도 12는 근거리 무선 통신 장치(100)의 통신 시퀀스의 예를 보여준다. 도 1, 도 2 및 도 12를 참조하면, 카드 모드의 제1 근거리 무선 통신 장치(11)의 통신 시퀀스는 제1 가드 타임 시퀀스(GT1), 제1 수신 시퀀스(RX1), 그리고 제1 송신 시퀀스(TX1)를 포함한다. 리더 모드의 제2 근거리 무선 통신 장치(13)의 통신 시퀀스는 제2 가드 타임 시퀀스(GT2), 제2 송신 시퀀스(TX2), 그리고 제2 수신 시퀀스(RX2)를 포함한다.
제1 및 제2 가드 타임 시퀀스들(GT1, GT2) 동안에, 리더 모드의 제2 근거리 무선 통신 장치(13)는 카드 모드의 제1 근거리 무선 통신 장치(11)에 연속파를 제공할 수 있다. 제1 근거리 무선 통신 장치(11)는 연속파로부터 클럭(CLKe)을 추출할 수 있다. 제1 및 제2 가드 타임 시퀀스들(GT1, GT2) 동안에 제1 근거리 무선 통신 장치(11)는 본 발명의 실시 예에 따른 주파수 보상을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 근거리 무선 통신 장치(11)는 제1 주파수(f1)를 저장하고, 연속파를 송신할 수 있다. 연속파를 송신하는 동안에, 제1 근거리 무선 통신 장치(11)는 제2 주파수(f2)를 측정하고, 제2 주파수가 제1 주파수와 동일해지도록 제2 주파수를 조절할 수 있다. 제2 주파수의 조절이 완료되면, 제1 근거리 무선 통신 장치(11)는 연속파의 송신을 중지할 수 있다.
제1 수신 시퀀스(RX1) 및 제2 송신 시퀀스(TX2) 동안에, 리더 모드의 제2 근거리 무선 통신 장치(13)는 연속파에 정보 신호를 더하여 카드 모드의 제1 근거리 무선 통신 장치(11)로 전송할 수 있다.
제1 송신 시퀀스(TX1) 및 제2 수신 시퀀스(RX2) 동안에, 카드 모드의 제1 근거리 무선 통신 장치(11)는 연속파에 정보 신호를 더하여 리더 모드의 제2 근거리 무선 통신 장치(13)로 전송할 수 있다.
도 13은 근거리 무선 통신 장치(100)의 수신 신호(RX) 및 송신 신호(TX)의 예를 보여준다. 도 13에서, 가로축은 시간(T)을 가리키고, 세로축은 수신 신호(RX) 및 송신 신호(TX)의 진폭들을 나타낸다. 세로축의 단위는 전압(V)일 수 있다.
도 13에서, 도면이 불필요하게 복잡해지는 것을 방지하기 위하여, 수신 신호(RX) 및 송신 신호(TX)는 일정한 레벨을 갖는 것과 같이 도시되어 있다. 그러나 수신 신호(RX) 및 송신 신호(TX)는 정현파일 수 있다. 도 13에 도시된 수신 신호(RX) 및 송신 신호(TX)를 가리키는 선들은 정현파의 포락선인 것으로 이해될 수 있다.
도 2 및 도 13을 참조하면, 제1 시간(T1)에, 수신 신호(RX) 및 송신 신호(TX)가 공존할 수 있다. 예를 들어, 근거리 무선 통신 장치(100)는 리더 모드의 근거리 무선 통신 장치로부터 수신 신호(RX)로서 연속파를 수신할 수 있다. 동시에, 근거리 무선 통신 장치(100)는 수신 신호(RX)로부터 추출된 클럭(CLKe) 및 보상된 클럭(CLKc)을 이용하여 송신 신호(TX)를 송신할 수 있다. 안테나(130) 및 정합 회로(120)에 수신 신호(RX)와 송신 신호(TX)가 혼합된 신호가 존재할 수 있다.
제2 시간(T2)에, 근거리 무선 통신 장치(100)는 송신 신호(TX)의 송신을 중지할 수 있다. 안테나(130) 및 정합 회로(120)에서, 송신 신호(TX)의 잔류 성분은 수신 신호(RX)에 의해 빠르게 억압될 수 있다.
도 14는 근거리 무선 통신 장치(100)의 수신 신호(RX) 및 송신 신호(TX)의 다른 예를 보여준다. 도 14에서, 가로축은 시간(T)을 가리키고, 세로축은 수신 신호(RX) 및 송신 신호(TX)의 진폭들을 나타낸다. 세로축의 단위는 전압(V)일 수 있다.
도 13과 비교하면, 수신 신호(RX)의 진폭이 감소할 수 있다. 반면, 변조 및 증폭 블록(113, 도 2 참조)의 증폭에 의해, 송신 신호(TX)의 진폭은 수신 신호(RX)의 진폭보다 클 수 있다.
도 2 및 도 14를 참조하면, 제1 시간(T1)에, 수신 신호(TX) 및 송신 신호(RX)가 공존할 수 있다. 제2 시간(T2)에 근거리 무선 통신 장치(100)는 송신 신호(TX)의 송신을 중지할 수 있다. 수신 신호(RX)의 진폭이 송신 신호(TX)의 진폭보다 작으므로, 송신 신호(TX)의 잔류 성분이 수신 신호(RX)에 의해 억압되는 정도는 도 13과 비교하여 더 작을 수 있다. 즉, 도 13과 비교하면, 송신 신호(TX)의 잔류 성분이 더 오래 존재할 수 있다.
도 15는 수신 신호(RX)의 진폭이 송신 신호(TX)의 진폭보다 작을 때에 발생할 수 있는 문제를 보여준다. 도 15에서, 가로축은 시간(T)을 가리킨다. 세로축은 각각 수신 신호(RX)의 진폭, 추출된 클럭(CLKe)의 주파수를 가리키는 직류 전압(VDC), 그리고 송신 신호(TX)의 진폭을 가리킨다. 세로축의 단위는 전압(V)일 수 있다.
도 2, 도 3 및 도 15를 참조하면, 제1 시간(T1)에 수신 신호(RX)가 수신되기 시작할 수 있다. 추출된 클럭(CLKe)의 주파수는 제2 시간(T2)에 안정될 수 있다. 예를 들어, 추출된 클럭(CLKe)의 주파수는 제1 전압(V1)에 대응하는 값으로 안정될 수 있다. 상세하게 도시되지 않았지만, 제2 시간(T2) 및 제3 시간(T3)의 사이에, 본 발명의 실시 예에 따른 거친 트레이닝 또는 정교한 트레이닝이 수행될 수 있다. 예를 들어, 근거리 무선 통신 장치(100)는 추출된 클럭(CLKe)의 지연량을 조절하여 보상된 클럭(CLKc)으로 출력할 수 있다. 추출된 클럭(CLKe)의 주파수는 제1 전압(V1)에 대응하도록 조절될 수 있다.
제3 시간(T3)부터, 근거리 무선 통신 장치(100)는 송신 신호(TX)를 간헐적으로 송신할 수 있다. 예를 들어, 근거리 무선 통신 장치(100)는 제3 시간(T3)에 송신 신호(TX)의 송신을 시작하고, 제4 시간(TX4)에 송신을 중지할 수 있다. 수신 신호(RX)의 진폭이 송신 신호(TX)의 진폭보다 작으므로, 송신 신호(TX)의 송신이 중지되어도 송신 신호(TX)의 잔류 성분이 존재할 수 있다. 송신 신호(TX)의 잔류 성분은 점선으로 도시되어 있다. 예시적으로, 안테나(130) 및 정합 회로(120)의 인덕턴스에 의해, 송신 신호(TX)의 잔류 성분은 역전류로 나타날 수 있다. 따라서, 안테나(130) 및 정합 회로(120)에서 수신 신호(RX) 및 송신 신호(TX)의 잔류 성분의 역전류가 혼합된다. 송신 신호(TX)의 위상과 송신 신호(TX)의 잔류 성분의 역전류의 위상은 다르다. 따라서, 송신 신호(TX)의 잔류 성분의 역전류가 수신 신호(RX)와 혼합되면, 추출된 클럭(CLKe)의 주파수가 달라질 수 있다. 예를 들어, 추출된 클럭(CLKe)의 주파수는 제2 전압(V2)에 대응하는 값으로 달라질 수 있다.
제5 시간(T5) 및 제6 시간(T6)의 사이에, 근거리 무선 통신 장치(100)는 송신 신호(TX)를 송신할 수 있다. 주파수 보상 블록(200)은 제2 시간(T2)과 제3 시간(T3) 동안에 결정된 지연량만큼 추출된 클럭(CLKe)을 지연하여 보상된 클럭(CLKc)으로 출력할 수 있다. 제2 전압(V2)에 대응하는 추출된 클럭(CLKe)의 주파수에 지연량이 반영되면, 추출된 클럭(CLKe)의 주파수는 제2 전압(V1)에 대응하는 값으로부터 제3 전압(V3)에 대응하는 값으로 변화될 수 있다.
상술된 바와 같이, 수신 신호(RX)의 진폭이 낮으면, 송신 신호(TX)의 잔류 성분에 의해 추출된 클럭(CLKe)의 주파수가 의도하지 않은 값으로 변경될 수 있다. 이와 같은 문제를 방지하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 근거리 무선 통신 장치(100)는 주파수의 변화량에 따라 위상을 더 보상할 수 있다.
도 16은 도 3의 주파수 보상 블록(200)의 응용 예를 보여준다. 도 2 및 도 16을 참조하면, 주파수 보상 블록(200')은 주파수 검출기(210), 로직(220'), 분주기(230), 제1 지연기(240), 제2 지연기(250), 그리고 위상 보상기(260)를 포함한다.
주파수 검출기(210), 분주기(230), 그리고 제1 및 제2 지연기들(240, 250)은 도 3을 참조하여 설명된 것과 동일한 구조를 갖고, 동일하게 동작할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 생략된다.
로직(220')은 도 3의 로직(220)과 비교하여 위상 보상기(260)를 더 제어할 수 있다. 로직(220')은 거친 트레이닝 및 정교한 트레이닝을 통해 제1 및 제2 지연기들(240, 250)의 지연량들을 결정한 후에, 주파수 정보(FI)를 이용하여 추출된 클럭(CLKe)의 주파수의 변화를 추적할 수 있다. 근거리 무선 통신 장치(100)가 제2 신호(예를 들어, 송신 신호(TX))를 송신할 때, 로직(220')은 트레이닝 시에 저장된 제1 주파수(f1)와 추출된 클럭(CLKe)의 주파수의 차이를 보상하도록 위상 보상기(260)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 추출된 클럭(CLKe)이 제1 주파수(f1)보다 클 때, 위상 보상기(260)는 제2 선택기(253)로부터 출력되는 제3 클럭(CLK3)의 위상을 지연시킬 수 있다. 추출된 클럭(CLKe)이 제1 주파수(f1)보다 작을 때, 위상 보상기(260)는 제2 선택기(253)로부터 출력되는 제3 클럭(CLK3)의 위상을 전진시킬 수 있다.
제1 주파수(f1)와 추출된 클럭(CLKe)의 주파수 차이의 크기에 따른 조절되는 지연량의 크기는 다양하게 획득될 수 있다. 예를 들어, 주파수 차이의 크기에 따른 조절되는 지연량의 크기는 룩업 테이블의 형태로 미리 저장될 수 있다.
다른 예로서, 주파수 차이의 크기에 따른 조절되는 지연량의 크기는 트레이닝 시에 계산될 수 있다. 트레이닝 시에 제1 주파수(f1)와 제2 주파수(f2)의 주파수 차이, 그리고 제1 및 제2 지연기들(240, 250)의 조절되는 지연량들이 획득된다. 로직(220')은 트레이닝 시의 주파수 차이와 조절되는 지연량들에 기반하여, 주파수 차이의 크기와 조절되는 지연량의 크기에 대한 관계(예를 들어 함수)를 획득할 수 있다. 로직(220')은 획득된 관계를 이용하여, 위상 보상기(260)의 조절되는 지연량을 선택할 수 있다. 예를 들어, 위상 보상기(260)는 제1 지연 어레이(242) 또는 제2 지연 어레이(252)와 동일한 구조를 가질 수 있다.
다른 예로서, 위상 보상기(260)는 제1 및 제2 지연기들(240, 250) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 로직(220')은 위상 보상기(260)가 계층적(또는 단계적)으로 그리고 반복적으로 위상을 보상하도록 위상 보상기(260)를 제어할 수 있다.
도 17은 도 16의 주파수 보상 블록(200')을 포함하는 근거리 부선 통신 장치(100)의 동작 방법을 보여주는 순서도이다. 도 2, 도 16 및 도 17을 참조하면, S210 단계에서, 근거리 무선 통신 장치(100)는 보상된 클럭(CLKc)을 이용하여 제2 신호(예를 들어 송신 신호(TX))를 송신할 수 있다.
S220 단계에서, 제2 신호의 송신이 완료됨에 따라, 로직(220')은 추출된 클럭(CLKe)의 주파수를 제3 주파수(f3)로 추적할 수 있다.
S230 단계에서, 로직(220')은 제1 주파수(f1)와 제3 주파수(f3)가 동일한지(또는 허용된 오차 범위 내의 차이를 갖는지) 판별한다. 제1 주파수(f1)와 제3 주파수(f3)가 동일하면(또는 허용된 오차 범위 내의 차이를 가지면), S260 단계에서 근거리 무선 통신 장치(100)는 보상된 클럭(CLKc)을 이용하여 다음의 제2 신호를 송신할 수 있다.
제1 주파수(f1)와 제3 주파수(f3)가 동일하지 않으면(또는 허용된 오차 범위 이상의 차이를 가지면), S240 단계에서, 로직(220')은 위상 보상 값을 선택할 수 있다. 위상 보상 값은 도 16을 참조하여 설명된 다양한 방법들 중 하나에 기반하여 수행될 수 있다. S250 단계에서, 위상 보상기(260)는 위상 보상 값에 따라 제3 클럭(CLK3)의 위상을 조절하여 보상된 클럭(CLKc)으로 출력할 수 있다. 이후에, S260 단계에서, 근거리 무선 통신 장치(100)는 보상된 클럭(CLKc)을 이용하여 다음의 제2 신호를 송신할 수 있다.
도 18은 위상 보상기(260)에 의해 위상이 보상된 도 15의 응용 예를 보여준다. 도 15와 비교하면, 제5 시간(T5)에 송신 신호(TX)를 송신할 때에, 주파수 보상 블록(200')은 제1 주파수(f1)와 제3 주파수(f3)의 주파수 차이(또는 주파수 변화량)를 반대로 적용하여 제3 클럭(CLK3)의 위상을 보상할 수 있다. 따라서, 제5 시간(T5) 및 제6 시간(T6) 사이에서 송신 신호(TX)가 전송될 때, 추출된 클럭(CLKe)의 주파수는 제1 주파수(f1)로 조절된다.
예시적으로, 근거리 무선 통신 장치(100)가 리더 모드의 제1 근거리 무선 통신 장치와 통신할 때에 제1 및 제2 지연기들(240, 250)의 지연량이 결정되고, 그리고 위상 보상기(260)의 지연량이 결정될 수 있다. 근거리 무선 통신 장치(100)가 제1 근거리 무선 통신 장치와의 통신을 종료할 때, 제1 및 제2 지연기들(240, 250)의 지연량들은 유지되고 위상 보상기(260)의 지연량은 초기화될 수 있다. 예를 들어, 위상 보상기(260)의 지연량의 초기값은 0 또는 중심 주파수의 하나의 주기의 배수일 수 있다. 근거리 무선 통신 장치(100)가 리더 모드의 제2 근거리 무선 통신 장치와 통신을 수행할 때에, 근거리 무선 통신 장치(100)는 제1 및 제2 지연기들(240, 250)의 지연량들을 유지하고, 위상 보상기(260)의 지연량을 다시 계산할 수 있다.
예시적으로, 근거리 무선 통신 장치(100)가 리더 모드의 제2 근거리 무선 통신 장치와 통신을 시작할 때에, 근거리 무선 통신 장치(100)는 제1 및 제2 지연기들(240, 250)의 지연량들이 올바른지 확인을 수 있다. 예를 들어, 지연량들이 올바른지 확인하는 것은 제1 주파수를 저장하고, 제2 주파수를 검출하고, 제2 주파수를 제1 주파수와 비교하는 동작을 포함할 수 있다. 제1 주파수와 제2 주파수가 동일하면(또는 허용된 오차 범위 내의 차이를 가지면), 제1 및 제2 지연기들(240, 250)의 지연량들은 올바른 것으로 판별될 수 있다. 제1 및 제2 지연기들(240, 250)의 지연량들이 올바르면, 제1 및 제2 지연기들(240, 250)의 지연량들은 유지될 수 있다. 제1 주파수와 제2 주파수가 동일하지 않으면(또는 허용된 오차 범위 이상의 차이를 가지면), 제1 및 제2 지연기들(240, 250)의 지연량들은 올바르지 않은 것으로 판별될 수 있다. 제1 및 제2 지연기들(240, 250)의 지연량들이 올바르지 않으면, 제1 및 제2 지연기들(240, 250)의 지연량들이 다시 조절될 수 있다. 제1 및 제2 지연기들(240, 250)의 지연량들을 다시 조절하는 것은 도 4를 참조하여 설명된 방법에 따라 수행될 수 있다.
상술된 실시 예들에서, "블록"의 용어를 사용하여 본 발명의 실시 예들에 따른 구성 요소들이 참조되었다. "블록"은 IC (Integrated Circuit), ASIC (Application Specific IC), FPGA (Field Programmable Gate Array), CPLD (Complex Programmable Logic Device) 등과 같은 다양한 하드웨어 장치들, 하드웨어 장치들에서 구동되는 펌웨어, 응용과 같은 소프트웨어, 또는 하드웨어 장치와 소프트웨어가 조합된 형태로 구현될 수 있다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 모바일 장치(1000)를 보여주는 블록도이다. 도 19를 참조하면, 모바일 장치(1000)는 응용 프로세서(1010), 코덱(1020), 스피커(1030), 마이크로폰(1040), 표시 장치(1050), 카메라(1060), 모뎀(1070), 스토리지 장치(1080), 랜덤 액세스 메모리(1090), 그리고 근접 무선 통신(NFC) 장치(1100)를 포함한다.
응용 프로세서(1010)는 모바일 장치(1000)를 운영하는 운영 체제를 구동하고, 운영 체제 상에서 다양한 응용들을 구동할 수 있다. 코덱(1020)은 영상 신호 또는 영상 신호를 코딩(coding) 및 디코딩(decoding)할 수 있다. 코덱(1020)은 음성 신호 또는 영상 신호의 처리와 연관된 작업을 응용 프로세서(1010)로부터 위임받아 수행할 수 있다.
스피커(1030)는 코덱(1020)으로부터 전달되는 음성 신호를 재생(play)할 수 있다. 마이크로폰(1040)은 외부로부터 감지되는 음향을 검출하여 전기적인 음성 신호로 변환하고, 음성 신호를 코덱(1020)으로 출력할 수 있다. 표시 장치(1050)는 코덱(1020)으로부터 전달되는 영상 신호를 재생(play)할 수 있다. 카메라(1060)는 시야 내의 장면을 전기적인 영상 신호로 변환하고, 영상 신호를 코덱(1020)으로 출력할 수 있다.
모뎀(1070)은 외부 장치와 무선 또는 유선으로 통신할 수 있다. 모뎀(1070)은 응용 프로세서(1010)의 요청에 따라 외부 장치로 데이터를 전달하거나 외부 장치에 데이터를 요청할 수 있다. 스토리지 장치(1080)는 모바일 장치의 주 저장소일 수 있다. 스토리지 장치(1080)는 데이터를 장시간 저장하는 데에 사용되며, 전원이 제거되어도 저장된 데이터를 유지할 수 있다. 랜덤 액세스 메모리(1090)는 모바일 장치(1000)의 메인 메모리일 수 있다. 랜덤 액세스 메모치(1090)는 응용 프로세서(1010), 모뎀(1070), 코덱(1020) 등과 같은 마스터 장치들이 데이터를 임시로 저장하는 데에 사용될 수 있다.
NFC 장치(1100)는 도 1 내지 도 18을 참조하여 설명된 근거리 무선 통신 장치(100)를 포함할 수 있다. NFC 장치(1100)는 리더 모드 또는 카드 모드로 동작할 수 있다. NFC 장치(1100)는 거친 트레이닝 및 정교한 트레이닝을 수행하여 송신 신호의 위상을 조절할 수 있다. NFC 장치(1100)는 추출된 클럭의 주파수의 변화를 추적하고, 송신 신호를 송신할 때에 주파수의 변화량을 반대로 적용하여 송신 신호의 위상을 조절할 수 있다.
사용자 입력 인터페이스(1110)는 사용자로부터 입력을 수신하는 다양한 장치들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력 인터페이스(1110)는 터치 패널, 터치 스크린, 버튼, 키패드 등과 같이 사용자로부터 직접 입력을 수신하는 장치들, 또는 광 센서, 근접 센서, 자이로스코프 센서, 압력 센서 등과 같이 사용자의 행동에 의해 발생하는 결과들을 간접적으로 수신하는 장치들을 포함할 수 있다.
위에서 설명한 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 예들이다. 본 발명에는 위에서 설명한 실시 예들뿐만 아니라, 단순하게 설계 변경하거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들도 포함될 것이다. 또한, 본 발명에는 상술한 실시 예들을 이용하여 앞으로 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다.
10; 근거리 무선 통신 시스템
11, 13; 근거리 무선 통신 장치들
12, 14; 안테나들
100; 근거리 무선 통신 장치
110; 송신기
111; 클럭 추출 블록
113; 변조 및 증폭 블록
200; 주파수 보상 블록
210; 주파수 검출기
220, 220'; 로직
230; 분주기
240; 제1 지연기
241; 제1 카운터
242; 제1 지연 어레이
243; 제1 선택기
250; 제2 지연기
251; 제2 카운터
252; 제2 지연 어레이
253; 제2 선택기
260; 위상 보상기
120; 정합 회로
130; 안테나

Claims (20)

  1. 안테나;
    상기 안테나와 연결된 정합 회로;
    상기 안테나 및 상기 정합 회로의 신호로부터 클럭을 추출하여 추출 클럭으로 출력하는 클럭 추출 블록;
    상기 추출된 클럭의 주파수를 보상하여 보상된 클럭을 출력하는 주파수 보상 블록; 그리고
    상기 보상된 클럭을 이용하여 변조 및 증폭을 수신하고, 상기 정합 회로 및 상기 안테나로 송신 신호를 출력하는 변조 및 증폭 블록을 포함하고,
    상기 주파수 보상 블록은 상기 송신 신호가 출력되지 않는 때에 추출되는 제1 추출 클럭의 제1 주파수와 상기 송신 신호가 출력될 때에 추출되는 제2 추출 클럭의 제2 주파수의 차이에 따라 상기 제2 추출 클럭의 상기 제2 주파수를 보상하는 근거리 무선 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 보상 블록은 상기 제2 주파수가 상기 제1 주파수와 같아지도록 상기 제2 추출 클럭의 상기 제2 주파수를 조절하는 근거리 무선 통신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 보상 블록은 상기 제2 추출 클럭의 지연량을 조절함으로써 상기 제2 주파수를 조절하는 근거리 무선 통신 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 보상 블록은,
    상기 추출된 클럭의 주파수를 검출하여 주파수 정보를 출력하는 주파수 검출기;
    상기 추출된 클럭을 지연하여 상기 보상된 클럭으로 출력하는 지연기; 그리고
    상기 주파수 정보에 기반하여 상기 지연기의 지연량을 조절하는 로직을 포함하는 근거리 무선 통신 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지연기는,
    상기 로직의 제어에 따라 상기 추출된 클럭의 지연량을 제1 단위로 조절하는 제1 지연기; 그리고
    상기 로직의 제어에 따라 상기 제1 지연기의 출력 클럭의 지연량을 상기 제1 단위보다 작은 제2 단위로 지연하는 제2 지연기를 포함하는 근거리 무선 통신 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 지연기는,
    상기 추출된 클럭을 상기 제1 단위로 서로 다르게 지연한 복수의 클럭을 출력하는 지연 어레이;
    상기 로직의 제어에 따라 카운트 값을 조절하는 카운터; 그리고
    상기 복수의 클럭 중에서 상기 카운트 값에 대응하는 클럭을 선택하여 출력하는 선택기를 포함하는 근거리 무선 통신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 추출된 클럭의 주파수를 분주하여 분주된 클럭으로 출력하는 분주기를 더 포함하고,
    상기 카운터는 상기 분주된 클럭에 동기되어 상기 로직의 제어에 따라 상기 카운트 값을 조절하는 근거리 무선 통신 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제2 주파수가 상기 제1 주파수보다 높으면, 상기 로직의 제어에 따라 상기 제1 지연기는 상기 제2 단위로 상기 제2 추출 클럭의 지연량을 증가시켜 출력하는 근거리 무선 통신 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 지연기는 상기 제2 주파수가 상기 제1 주파수보다 낮아질 때까지 상기 제1 단위로 상기 제2 추출 클럭의 지연량을 반복적으로 증가시키는 근거리 무선 통신 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 제2 주파수가 상기 제1 주파수보다 크지 않으면, 상기 로직의 제어에 따라 상기 제1 지연기는 상기 제2 추출 클럭을 지연하지 않고 출력하는 근거리 무선 통신 장치.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 제1 지연기의 상기 출력 클럭의 주파수가 상기 제1 주파수보다 낮으면, 상기 로직의 제어에 따라 상기 제2 지연기는 상기 제1 지연기의 상기 출력 클럭의 지연량을 상기 제2 단위로 증가시켜 출력하는 근거리 무선 통신 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 지연기는 상기 제1 지연기의 상기 출력 클럭의 상기 주파수가 상기 제1 주파수와 같아질 때까지 상기 제2 단위로 상기 제1 지연기의 상기 출력 클럭의 상기 지연량을 반복적으로 증가시키는 근거리 무선 통신 장치.
  13. 제4항에 있어서,
    상기 주파수 검출기는
    상기 추출된 클럭을 지연하는 지연기;
    상기 추출된 클럭 및 상기 지연기의 출력 클럭에 대해 배타적 부정 논리합(XNOR) 연산을 수행하는 논리 소자;
    상기 논리 소자의 출력에 대해 저대역 통과 필터링을 수행하는 필터; 그리고
    상기 필터의 출력을 상기 주파수 정보로 변환하는 아날로그-디지털 변환기를 포함하는 근거리 무선 통신 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 지연기는 상기 추출된 클럭을 상기 추출된 클럭의 반주기보다 적게 지연하는 근거리 무선 통신 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제2 추출 클럭의 상기 제2 주파수가 상기 제1 추출 클럭의 상기 제1 주파수보다 높을 때, 상기 제2 주파수에 대한 상기 필터의 제2 출력 전압은 상기 제1 주파수에 대한 상기 필터의 제1 출력 전압보다 높고,
    상기 제2 추출 클럭의 상기 제2 주파수가 상기 제1 추출 클럭의 상기 제1 주파수보다 낮을 때, 상기 제2 주파수에 대한 상기 필터의 상기 제2 출력 전압은 상기 제1 주파수에 대한 상기 필터의 상기 제1 출력 전압보다 낮은 근거리 무선 통신 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    외부 장치에 의해 상기 안테나 및 상기 정합 회로에 상기 신호가 형성되고, 상기 신호로부터 상기 추출된 클럭이 추출되기 시작할 때, 상기 주파수 보상 블록은 근거리 무선 통신의 표준에 의해 정해진 가드 타임 동안에 상기 제1 추출 클럭의 상기 제1 주파수와 상기 제2 추출 클럭의 상기 제2 주파수의 차이를 검출하고, 그리고 상기 제2 주파수에 대한 주파수 보상 정보를 획득하는 근거리 무선 통신 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 근거리 무선 통신의 표준에 의해 정해진 송신 시간 동안에, 상기 주파수 보상 블록은 상기 획득된 주파수 보상 정보를 이용하여 상기 보상된 클럭을 출력하고,
    상기 변조 및 증폭 블록은 상기 보상된 클럭을 이용하여 상기 송신 신호를 출력하는 근거리 무선 통신 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 송신 신호의 출력이 중단된 후에 상기 제1 추출 클럭의 주파수가 변화하면, 상기 주파수 보상 블록은 다음 송신 신호를 출력할 때에 상기 추출된 클럭의 주파수의 변화량을 반대로 적용하여 상기 제2 추출 클럭의 상기 제2 주파수를 보상하는 근거리 무선 통신 장치.
  19. 안테나;
    상기 안테나와 연결된 정합 회로;
    상기 안테나 및 상기 정합 회로의 신호로부터 클럭을 추출하여 추출 클럭으로 출력하는 클럭 추출 블록;
    상기 추출된 클럭의 주파수를 보상하여 보상된 클럭을 출력하는 주파수 보상 블록; 그리고
    상기 보상된 클럭을 이용하여 변조 및 증폭을 수신하고, 상기 정합 회로 및 상기 안테나로 송신 신호를 출력하는 변조 및 증폭 블록을 포함하고,
    상기 주파수 보상 블록은,
    상기 송신 신호가 출력되지 않는 때에 추출되는 제1 추출 클럭의 제1 주파수와 상기 송신 신호가 출력될 때에 추출되는 제2 추출 클럭의 제2 주파수를 각각 검출하는 주파수 검출기;
    상기 제2 주파수가 상기 제1 주파수보다 높을 때에 상기 제2 추출 클럭의 지연량을 증가시키는 제1 지연기; 그리고
    상기 제1 지연기의 출력 클럭의 주파수가 상기 제1 주파수보다 낮을 때에 상기 제1 지연기의 상기 추출 클럭의 지연량을 감소시키는 제2 지연기를 포함하는 근거리 무선 통신 장치.
  20. 근거리 무선 통신 장치의 동작 방법에 있어서:
    안테나 및 정합 회로를 통해 제1 연속파를 수신하는 단계;
    상기 제1 연속파가 수신되는 동안, 상기 안테나 및 상기 정합 회로의 신호로부터 제1 추출 클럭을 추출하는 단계;
    상기 제1 추출 클럭의 제1 주파수를 검출하는 단계;
    상기 제1 연속파가 수신되는 동안, 제2 연속파를 송신하는 단계;
    상기 제1 연속파가 수신되고 그리고 상기 제2 연속파가 송신되는 동안, 상기 안테나 및 상기 정합 회로의 신호로부터 제2 추출 클럭을 추출하는 단계;
    상기 제2 추출 클럭의 제2 주파수를 검출하는 단계; 그리고
    상기 제2 주파수가 상기 제1 주파수와 같아지도록 상기 제2 추출 클럭의 지연량을 조절하는 단계를 포함하는 동작 방법.
KR1020170037790A 2017-02-16 2017-03-24 근거리 무선 통신 장치 및 근거리 무선 통신 장치의 동작 방법 KR102251880B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/852,997 US10194409B2 (en) 2017-02-16 2017-12-22 Near field communication device and an operating method of the near field communication device
CN201810017099.4A CN108462511B (zh) 2017-02-16 2018-01-08 近场通信设备及近场通信设备的操作方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170021218 2017-02-16
KR20170021218 2017-02-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180095418A true KR20180095418A (ko) 2018-08-27
KR102251880B1 KR102251880B1 (ko) 2021-05-17

Family

ID=63455168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170037790A KR102251880B1 (ko) 2017-02-16 2017-03-24 근거리 무선 통신 장치 및 근거리 무선 통신 장치의 동작 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102251880B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160014191A (ko) * 2014-07-28 2016-02-11 삼성전자주식회사 근거리 무선 통신용 데이터 송수신 장치 및 그에 따른 수신 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160014191A (ko) * 2014-07-28 2016-02-11 삼성전자주식회사 근거리 무선 통신용 데이터 송수신 장치 및 그에 따른 수신 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102251880B1 (ko) 2021-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3611540B1 (en) Apparatus and methods for synchronization of radar chips
EP3280061B1 (en) Method and system for high resolution tuning of the phase for active load modulation in a nfc system
US10129059B2 (en) Low latency multi-amplitude modulation receiver
US20180269997A1 (en) Method for a Phase Calibration in a Frontend Circuit of a Near Field Communication Device
EP3280064B1 (en) Method and system to measure the phase offset based on the frequency response in a nfc system
US10756881B2 (en) Method and system for operating a communications device that communicates via inductive coupling
US10334421B2 (en) Near field communication device
US10454532B2 (en) Method and transmitter circuit for communication using active load modulation in radio frequency identification systems
US9954560B2 (en) Adaptive/configurable intermediate frequency (IF) wireless receiver and bluetooth device using the same
US20190074914A1 (en) System to calibrate phase using system information
US8599825B2 (en) System clock synchronization apparatus and method for mobile communication system
US10578690B2 (en) Digital receiver coil with built-in received phase noise indicator
KR102283255B1 (ko) 반도체 장치
CN210222766U (zh) 能够通过有源电荷调制与读取器进行非接触式通信的物体
JP2012005207A (ja) 給電装置及び給電システム
US8605772B2 (en) Transceiver system having phase and frequency detector and method thereof
CN108462511B (zh) 近场通信设备及近场通信设备的操作方法
CN107222211B (zh) 扩频时钟产生电路
KR102251880B1 (ko) 근거리 무선 통신 장치 및 근거리 무선 통신 장치의 동작 방법
KR101235087B1 (ko) 지연 고정 루프를 이용한 송신장치 및 송신 방법
CN108711957B (zh) 防止射频指标干扰的控制方法、处理装置及电子设备
US20180160383A1 (en) Communication device, communication method, and communication system
KR102483557B1 (ko) 근거리 무선 통신 장치
CN108933613B (zh) 用于有源负载调制的方法及通信装置
GB2483847A (en) A near field RF communicator

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right