KR20190021281A

KR20190021281A - Ｎｆｃ 작동 모드와 ｕｈｆ 작동 모드를 가지는 비접촉 집적 회로

Info

Publication number: KR20190021281A
Application number: KR1020190018481A
Authority: KR
Inventors: 브뤼노 샤라; 니꼴라 꼬르디에
Original assignee: 인사이드 씨큐어
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2019-03-05
Also published as: CN102999776B; US8914061B2; KR20120139613A; EP2535847B1; US20120322500A1; FR2976698A1; CA2779499C; EP3252674A1; CA2779499A1; CN102999776A; EP2535847A1; FR2976698B1; EP3252674B1

Abstract

본 발명은, 리더 모드에서 유도 결합을 통해 HF 신호를 방출 및 수신하기 위하여 HF 안테나 회로(1)와 연결되어 있는 변조 회로(RRM) 및 복조 회로(UHRC), 리더 모드에서 전기 결합을 통해 UHF 신호를 방출 및 수신하기 위하여 UHF 안테나(UA, A1)에 연결되어 있는 변조 회로(URM) 및 복조 회로(UHRC), 및 변조 회로 및 복조 회로에 연결되어 있는 데이터 처리 회로(DPU)로서, 변조 회로로 방출되는 데이터를 제공하고 복조 회로에 의하여 전송된 신호를 수신하여 처리하는 데이터 처리 회로(DPU)를 포함하는, 비접촉 집적 회로에 관한 것으로서, 상기 복조 회로는 상기 UHF 안테나 및 상기 HF 안테나 회로에 의하여 수신된 신호를 동등하게 처리하기 위한 공통 복조 회로(UHRC)를 포함하는 비접촉 집적 회로에 관한 것이다.

Description

ＮＦＣ 작동 모드와 ＵＨＦ 작동 모드를 가지는 비접촉 집적 회로{CONTACTLESS INTEGRATED CIRCUIT HAVING NFC AND UHF OPERATING MODES}

본 발명은 유도 결합 또는 전기장 결합을 통하여 다른 장치들과 통신할 수 있는 RFID(무선 인식 기술, Radio Frequency Identification) 비접촉 집적 회로에 관한 것이다.

유도 결합에 의하여 작동하는 RFID 집적 회로는 태그(tag)형 또는 태그 리더(reader)형일 수 있다. 도 1은 유도 결합에 의하여 작동하는 태그 집적 회로(RFTG)를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 집적 회로(RFTG)는 안테나 회로(3)에 연결되어 있고 변조 회로(RLM), 복조 회로(RTD), 전기 전원 회로(PMU), 및 상기 회로(RTD) 및 회로(RLM)에 연결되어 있는 처리 장치(RTDU)를 포함한다. 상기 안테나 회로(3)는 약 13.56MHz의 공진 주파수로 맞춰지고, 하나 이상의 코일(AC) 및 상기 코일(AC)과 평행하게 연결되어 있는 동조 커패시터(Cp)를 포함한다. 상기 안테나 회로는 상기 회로들(RLM, RTD 및 PMU)의 입력부와 상기 회로(RFTG)의 접지부(Gnd) 사이에 연결되어 있다. 상기 집적 회로가 RFID 태그 리더에 의하여 방출되는 교번 자기장에 노출될 때, 상기 안테나 회로에 걸리는 전압으로부터 전원 전압을 공급하기 위하여, 상기 전기 전원 회로(PMU)는 일반적으로 다이오드 정류 회로를 포함한다. 상기 변조 회로(RLM)는 상기 처리 회로(RTDU)에 의하여 제공되어 방출되는 데이터와 결합된 부하 변조형 서브-캐리어를 생성한다. 상기 복조 회로(RTD)는 상기 안테나 회로(3)에 의하여 수신된 신호로부터, RFID 리더에 의하여 전송된 데이터를, 방출된 자기장의 진폭을 변조시켜 추출해 낸다. 상기 회로(RTD)는 복조된 데이터를 상기 처리 회로(RTDU)에 전달한다. 일반적으로 상기 처리 회로(RTDU)는 휘발성 및 비휘발성 메모리에 연결된 처리 유닛을 포함한다. 상기 태그 회로(RFTG)는 예를 들어 결제 또는 접속 제어 카드에 사용되거나, 여권 또는 신분증과 같이 신분 증명 서류에 사용될 수 있다.

도 2는 유도 결합에 의하여 작동하는 리더(RFRD)의 집적 회로를 개략적으로 도시한 것이다. 상기 집적 회로(RFRD)는 안테나 회로(2)에 연결되어 있는 두 개의 단자(RX, TX), 접지 단자(Gnd), 전기 전원 단자(Vcc), 처리 회로(RRDU), 상기 단자(TX)와 상기 회로(RRDU) 사이에 연결되어 있는 변조 회로(RRM), 및 상기 단자(RX)와 상기 회로(RRDU) 사이에 연결되어 있는 복조 회로(RRD)를 포함한다. 상기 안테나 회로(2)는 상기 회로(RFRD)의 접지 단자(Gnd)에 연결되어 있는 제1 단자, 및 상기 단자(RX 및 TX)에 연결되어 있는 제2 단자를 포함한다. 또한, 상기 안테나 회로(2)는 약 13.56 MHz의 공진 주파수로 맞춰지고, 하나 이상의 코일(AC1) 및 상기 코일(AC1)에 평행하게 연결되어 있는 동조 커패시터(Cp1)를 포함한다. 상기 처리 회로(RRDU)는 일반적으로 휘발성 및 비휘발성 메모리에 연결되어 있는 처리 유닛을 포함하고 그 밖의 회로와 연결되어 있을 수 있다. 상기 리더 회로(RFRD)는 예를 들어 접속 제어 리더 또는 결제 단말기에 사용될 수 있다.

최근, 근거리 통신 기술(NFC)은 동일한 집적 회로가 리더 모드 또는 카드 에뮬레이션 모드 - RFID 리더 또는 그 밖의 NFC 회로와 통신할 수 있는 RFID 태그를 상기 접적 회로가 에뮬레이션하는 모드 - 에서 작동되도록 발전되었다. 이를 위하여, 상기 집적 회로는 안테나 회로(2)와 연결되어 있는 도 1 및 2의 회로(RFTG) 및 회로(RFRD)를 가지게 된다. 이와 같이, 도 3은 상기 회로(RFTG) 및 회로(RFRD)를 포함하는 NFC 구성(NFCC)을 개략적으로 도시하고 있다. 또한, 상기 NFC 구성(NFCC)은 전기 전원 단자(Vcc) 및 접지 단자(Gnd)를 포함하고 있다. 상기 안테나 회로(2)는 상기 회로들(RRD, RRM, RTD, RLM 및 PMU)과 연결되어 있다. 상기 회로(NFCC)의 처리 유닛(RTDU 및 RRDU)의 기능은 단일 처리 회로에 의하여 수행될 수 있다.

상기 RFID 또는 NFC 기술을 사용한 데이터 교환 방법은 리더의 안테나 코일과 태그의 안테나 코일 사이의 유도 결합을 통하여 리더에 의해 방출되는 표준화된 13.56MHz의 주파수를 가지는 교번 자기장을 거치는 방법으로 수행된다. 리더 측 회로는 읽기 거리가 약 2cm인 경우 약 12 cm²의 크기를 가지는 안테나 코일을 필요로 하고, 상기 회로가 휴대 전화와 같은 다른 시스템 내부에 집적되는 경우 상기 크기는 많은 제약을 받는다.

그 외에도, UHF 기술과 같이 두 개의 안테나 사이의 전기 결합에 기초한 그 밖의 비접촉 태그 기술이 존재한다. 상기 기술은 읽기 가능한 거리를 수 미터까지 늘릴 수 있다. 상기 UHF 태그 기술에 사용되는 주파수 대역(860 내지 960 MHz)은 상기 NFC 안테나 코일 보다 작은 안테나에서도 상기 UHF 태그 기술을 사용할 수 있게 만들어 준다. 일반적으로 UHF 태그는, 상기 UHF 태그의 안테나의 반사 계수를 변조하는 단계로 이루어진 "후방 산란 방법(backscattering)"이라 불리는 재변조(retromodulation) 기술을 사용하여 수동적 방법으로 데이터를 방출한다. 또한, UHF 태그는 UHF 리더에 의하여 방출되는 전기장에 의하여 전력을 공급 받는다. 상기 UHF 기술은 주로 제품 및 물류의 추적에 사용되거나 상점에서 판매되는 물건을 모니터링 하는데 사용될 수 있다.

도 4는 UHF 태그의 집적 회로(UHTG)를 개략적으로 도시한 것이다. 상기 회로(UHTG)는 변조 회로(UBSM), 복조 회로(UTD) 및 전기 전원 회로(PMU)를 포함하고, 이들은 안테나(UA1)에 연결되어 있다. 상기 변조 회로(UBSM) 및 복조 회로(UTD)는 처리 회로(UTDU)에 연결되어 있다.

도 5는 UHF 리더 회로(UHRD)를 개략적으로 도시한 것이다. 상기 회로(UHRD)는 변조 회로(URM) 및 복조 회로(URD)를 포함한다. 상기 회로(URM)는 단자(TX)를 통해서 안테나(UA2)와 연결되어 있지만, 증폭 회로(PA)를 사이에 두고 연결되어 있을 수도 있다. 상기 회로(URD)는 대역 통과 필터(BPF)를 사이에 두고 단자(RX)를 통해서 상기 안테나와 연결된다. 상기 회로(UHRD)는 단자(Vcc)와 단자(Gnd) 사이에서 전력을 공급받는다.

특허 명세서 WO 2004/034317(또는 US2005/0186904)은 유도 결합 및 전기 결합을 통해서 작동하는 태그 회로를 동일한 태그 회로 안에 결합시키는 기술을 제시하고 있다. 도 6은 태그 회로(RUTG)를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 태그 회로(RUTG)는 UHF 안테나(UA1)와 HF 안테나 회로(3)에 연결되어 있다. 상기 회로(RUTG)는 상기 안테나 회로(3)에 연결되어 있는 HF 변조 및 복조 회로(RLM, RTD), 상기 안테나(UA1)에 연결되어 있는 UHF 변조 및 복조 회로(UBSM, UTD), 및 상기 변조 회로(RLM, UBSM) 및 복조 회로(RTD, UTD)에 연결되어 있는 처리 회로(RUDU)를 포함한다. 또한, 상기 회로(RUTG)는 상기 안테나(UA1) 및 상기 안테나 회로(3)에 연결되어 있는 전기 전원 회로(PMU1)를 포함한다.

NFC 기술과 UHF 기술을 결합하는 장치, 특히 상기 UHF 기술에 의하여 제공되는 긴 거리를 이용할 수 있는 새로운 기술이 요구되고 있다. 하지만, HF와 UHF 변조 및 복조 회로를 동일한 구성 안으로 집적시키면 상대적으로 큰 크기를 차지하게 된다. 따라서 상기 구성의 크기를 줄일 필요가 있다.

본 발명의 실시예는, 리더 모드에서 유도 결합을 통해 HF 신호를 방출 및 수신하기 위하여 HF 안테나 회로와 연결되어 있는 변조 회로 및 복조 회로; 리더 모드에서 전기 결합을 통해 UHF 신호를 방출 및 수신하기 위하여 UHF 안테나에 연결되어 있는 변조 회로 및 복조 회로; 및 변조 회로 및 복조 회로에 연결되어 있는 데이터 처리 회로로서, 변조 회로로 방출되는 데이터를 제공하고 복조 회로에 의하여 전송된 신호를 수신하여 처리하는, 데이터 처리 회로;를 포함하는 비접촉 집적 회로로서, 복조 회로는 상기 UHF 안테나 및 상기 HF 안테나 회로에 의하여 수신된 신호를 동등하게 처리하기 위한 공통 복조 회로를 포함하는 비접촉 집적 회로에 관한 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 태그 모드에서 유도 결합을 통해 HF 신호를 방출하기 위하여 HF 안테나 회로에 연결되어 있는 변조 회로, 및 태그 모드에서 전기 결합을 통해 UHF 신호를 방출하기 위하여 UHF 안테나에 연결되어 있는 변조 회로를 포함하고, 상기 공통 복조 회로는 리더 모드와 태그 모드에서 수신된 신호를 동등하게 처리한다.

본 발명의 한 실시예를 따르면, 상기 공통 복조 회로는 상기 UHF 안테나에 의하여 수신된 UHF 신호를 HF 캐리어 주파수로 변조된 신호로 변환시키기 위한 주파수 변환 회로를 포함하고, 변환된 UHF 신호와 상기 HF 안테나 회로에 의하여 수신된 신호는 동일한 복조 회로에 의하여 복조된다.

본 발명의 한 실시예를 따르면, 상기 주파수 변환 회로는, 상기 UHF 신호를 변조하는데 사용되는 UHF 캐리어 주파수와 상기 HF 캐리어 주파수 만큼 상이한 주파수를 가지는 발진기 신호를 생성하는 국부 발진기, 및 수신된 UHF 신호와 상기 발진기 신호를 혼합하는 주파수 혼합 회로를 포함한다.

본 발명의 한 실시예를 따르면, 상기 공통 복조 회로는 상기 UHF 안테나에 연결되어 있는 제1 포락선 검파 회로 및 상기 HF 안테나 회로에 연결되어 있는 제2 포락선 검파 회로를 포함하고, 상기 제1 포락선 검파 회로 및 제2 포락선 검파 회로는 동일한 신호 디코딩 회로에 연결되어 있다.

본 발명의 한 실시예를 따르면, 상기 포락선 검파 회로는 위상 검파 방식으로 수행된다.

본 발명의 한 실시예를 따르면, 상기 공통 복조 회로는, 상기 UHF 안테나에 연결되어 있고 수신된 UHF 신호로부터 포락선 신호를 공급하는 제1 포락선 검파 회로, 및 상기 포락선 신호를 사용하여 HF 주파수로 HF 캐리어 신호를 변조하는 변조 회로를 포함하고, 변조된 포락선 신호가 HF 신호 복조 회로에 제공된다.

본 발명의 한 실시예를 따르면, 상기 HF 캐리어 주파수는, 상기 HF 안테나 회로에 의하여 방출되는 데이터 신호를 변조하기 위하여 제공되는 HF 변조 회로에 의하여 생성된다.

본 발명의 한 실시예를 따르면, 수신된 HF 및 UHF 신호를 각각 정류하고 외부 전기 전원이 없는 경우 상기 정류된 신호로부터 상기 비접촉 집적 회로의 전원 전압을 생성하는 전원 회로를 포함한다.

본 발명의 한 실시예를 따르면, 태그 모드 및 리더 모드에서 ISO 14443의 타입 A 또는 B, ISO 15693, 및 ISO 180006의 타입 A, B 또는 C 중 하나 이상의 표준 기술을 따르는 신호를 방출 및 수신한다.

본 발명의 한 실시예를 따르면, 비접촉 집적 회로가 UHF 리더 모드로 통신을 시작하는지 여부를 나타내는 금지 신호의 입력 단자를 포함한다.

본 발명의 한 실시예를 따르면, HF 캐리어 신호와 UHF 캐리어 신호를 생성하는데 사용되는 외부 클럭 신호의 입력 단자를 포함한다.

본 발명의 한 실시예를 따르면, 변조된 UHF 무선 신호의 형태로 UHF 리더 모드에서 방출되는 데이터 신호의 출력 단자를 포함한다.

본 발명의 실시예는, UHF 안테나를 가지는 GSM 송수신기; 상기 GSM 송수신기와 결합되어 있는 클럭 생성기; 및 상기 GSM 송수신기를 통하여 GSM 네트워크에 연결되는 프로세서;를 포함하는 장치로서, 본 발명의 상기 실시예에 따른 비접촉 집적 회로를 포함하고, 상기 비접촉 집적 회로는 HF 안테나 회로에 연결되어 있는, 장치에 관한 것이다.

본 발명의 한 실시예를 따르면, 상기 비접촉 집적 회로는, 상기 GSM 송수신기의 안테나에 연결되어 UHF 신호를 수신하는 단자 및 상기 비접촉 집적 회로가 UHF 리더 모드로 통신을 시작하는지 여부를 나타내는 금지 신호의 입력 단자를 포함하고, 상기 입력 단자는 상기 GSM 송수신기와 GSM 네트워크의 연결이 활성 상태에 있는지 여부를 나타내는 활성 신호를 상기 프로세서로부터 수신한다.

본 발명의 한 실시예를 따르면, 상기 비접촉 집적 회로는 UHF 리더 모드에서 방출되는 데이터 신호의 출력 단자를 포함하고, 데이터 신호의 상기 출력 단자는 상기 GSM 송수신기에 의하여 변조된 UHF 무선 신호를 방출하기 위하여 상기 프로세서에 연결되어 있다.

본 발명의 한 실시예를 따르면, 상기 비접촉 집적 회로는 상기 GSM 송수신기의 안테나에 연결되어 UHF 신호를 수신하는 단자를 포함하고, 상기 GSM 송수신기와 GSM 네트워크의 연결이 활성 상태에 있다고 활성 신호가 나타낼 때 상기 수신하는 단자는 낮은 임피던스에서 높은 임피던스로 바뀐다.

본 발명의 한 실시예를 따르면, 상기 비접촉 집적 회로는 HF 캐리어 신호 및 UHF 캐리어 신호를 생성하는데 사용되는 외부 클럭 신호의 입력 단자를 포함하고, 상기 외부 클럭 신호의 입력 단자는 클럭 생성기에 연결되어 있다.

본 발명의 한 실시예를 따르면, 상기 비접촉 집적 회로는, 상기 GSM 송수신기의 UHF 안테나와 상이한 UHF 안테나에 연결되어 UHF 신호를 수신하는 단자를 포함한다.

본 발명의 실시예는 이하 첨부된 도면을 참조하여 설명되지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 HG 태그 집적 회로를 개략적으로 도시하고 있다.
도 2는 상기 설명된 바와 같이 HF 리더 집적 회로를 개략적으로 도시하고 있다.
도 3은 상기 설명된 바와 같이 NFC 구성을 개략적으로 도시하고 있다.
도 4는 상기 설명된 바와 같이 NFC 태그를 개략적으로 도시하고 있다.
도 5는 상기 설명된 바와 같이 NFC 리더를 개략적으로 도시하고 있다.
도 6은 HF/UHF 태그 회로를 개략적으로 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예를 따라서 NFC/UHF 구성을 개략적으로 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예를 따라서 NFC/UHF 구성의 복조 회로를 개략적으로 도시하고 있다.
도 9는 전력-주파수 스팩트럼을 도시하고 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예를 따라서 NFC/UHF 구성의 복조 회로를 개략적으로 도시하고 있다.
도 11a, 11b 및 11c는 복조 회로의 신호 파형을 도시하고 있다.
도 12 내지 도 16은 본 발명의 여러 실시예를 따라서 NFC/UHF 구성의 복조회로를 개략적으로 도시하고 있다.
도 17 내지 도 19는 본 발명의 여러 실시예를 따라서 상기 NFC/UHF 구성이 집적되어 있는 휴대 전화를 개략적으로 도시하고 있다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예를 따라서 UHF/UHF 구성을 개략적으로 도시하고 있다.

본 발명의 실시예는 HF 물리 계층에 대한 ISO 14443 타입A 및 B, 및 ISO 15693 표준과 UHF 물리 계층에 대한 ISO 18000-6 타입 A, B 및 C(EPC Gen2) 표준에 기재된, HF 물리 계층과 UHF 물리 계층 간의 유사성에 기초한다. 다음의 표는 상기 HF 물리 계층과 UHF 물리 계층에 대한 여러 파라미터들을 요약한 것이다.

[표 1]

(ASK: "진폭 위상 변조 방식(Amplitude Shift Keying)")

(NRZ: 비영 복귀 방식(Non Return to Zero))

(BPSK: "2상 편이 변조 방식(Binary Phase Shift Keying)")

(OOK: "온오프 변조 방식(On-Off Keying)")

(PIE: "펄스 인터벌 인코딩 방식(Pulse Interval Encoding)")

태그에서 이루어지는 변조는 리더를 통해 낮은 지수(low index)의 진폭 변조와 같이 보여진다.

표 1은 HF 모드 및 UHF 모드에 있어서, 리더 모드의 변조는 변조 인자에 대응하는 차이가 동일하고, 속도는 같은 자리수를 가지는 것을 볼 수 있다. 또한, 태그 모드의 변조는 유사하다. 따라서, 리더 작동 모드와 태그 작동 모드 각각에 대하여 HF 및 UHF 전송 모드용 공통 복조기가 고려될 수 있다.

도 7은 본 발명의 한 실시예를 따르는 NFC/UHF 구성을 도시하고 있다. 도 7에 있어서, 상기 NFC/UHF 구성(URRT)은 리더 및 태그 모드, 및 HF 및 UHF 전송 모드를 위한 변조 및 복조 회로를 포함한다. 상기 구성(URRT)은 외부 전력원을 통해 단자(Vcc)와 접지 단자(Gnd) 사이에서 전력을 공급받을 수 있다. 상기 구성(URRT)의 변조 회로는 UHF 리더 모드용 변조 회로(URM), 및 UHF 태그 모드용 후방 산란 방식의 변조 회로(UBSM)를 포함하고, 이들 회로는 단자(TX)를 통해 UHF 안테나(UA)에 연결되어 있고, 상기 구성(URRT)의 변조 회로는 HF 리더 모드용 변조 회로(RRM) 및 HF 태그 모드용 부하 변조 회로(RLM)를 포함하고, 이들 회로는 단자(RT)를 통해 HF 안테나 회로(1)에 연결되어 있다. 상기 구성(URRT) 내 각각의 변조 및 복조 회로는 처리 회로(DPU)에 연결되어 있고, 상기 처리 회로(DPU)는 단일 처리 유닛을 포함하거나, HF 및 UHF 태그 모드와 HF 및 UHF리더 모드를 함께 처리하는 하나의 처리 유닛을 포함하거나, HF 및 UHF 태그 모드와 HF 및 UHF 일기 모드를 각각 처리하는 서로 다른 처리 유닛을 포함할 수 있다.

상기 회로(DPU)는, 신호가 상기 구성의 작동 모드, 즉 리더 모드 또는 태그 모드의 함수, 및 HF 또는 UHF 데이터 전송 프로토콜의 함수로서 전송되도록 상기 신호를 인코딩한다. 또한, 상기 회로(DPU)는 수신된 신호를 상기 수신된 신호의 형태 함수로 디코딩한다. 이를 위하여, 상기 회로(DPU)는 상기 구성(URRT)이 작동하는 리더 모드 또는 태그 모드를 결정할 뿐 아니라 신호가 전송되는 전송 프로토콜을 결정한다. 상기 회로(DPU)는 병렬로 구성된 여러 수신 채널을 포함할 수 있고, 상기 수신 채널 각각은 독립적인 전송 프로토콜로 수행될 수 있다. 이와 같이, 수신된 신호의 전송 프로토콜에 대응하는 수신 채널만이 데이터를 공급한다. 상기 회로(DPU)는, 외부 회로로 방출되는 데이터를 수신하거나 수신된 데이터를 상기 구성(URRT)을 통해 상기 외부 회로로 전달하기 위하여, 상기 구성(URRT)의 데이터 교환 단자(DT)에 연결되어 있을 수 있다.

또한, 상기 구성(URRT)은 전원 회로(BOPU)를 포함할 수 있고, 상기 전원 회로는 상기 구성(URRT)이 전력을 공급 받지 않을 때, 즉 HF 또는 UHF 태그 모드로 작동할 때, 상기 안테나(UA, AC)를 통해 수신된 신호로부터 전원 전압을 상기 구성(URRT)에 공급하도록 구성되어 있다. 종래 상기 회로(BOPU)는 상기 두 개의 안테나(UA, AC) 중 어느 하나로부터 전송된 교류 신호로부터 정류된 전압을 공급한다. 이를 위하여, 상기 회로(BOPU)는 예를 들어 단자(RT) 및 단자(TX)에 각각 연결되는 다이오드 또는 다이오드 정류기, 및 평활 커패시터(도시되어 있지는 않음)를 포함한다.

본 발명에 따르면, 상기 구성(URRT)은 HF 및 UHF 리더 모드 및 태그 모드에 맞춰진 단일 복조 회로(UHRC)를 포함하고, 상기 회로(UHRC)는 단자(RT)와 연결되어 있으며, 단자(RX) 및 대역 통과 필터(BPF)를 통해서 안테나(UA)와 연결되어 있다.

상기 구성(URRT)은, 방출되는 신호를 생성하고 수신된 신호를 복조하는데 필요한 다양한 캐리어 및 클럭 신호를 생성하기 위하여 클럭 생성 회로를 포함한다. 이와 같이, 상기 구성(URRT)은 상기 유닛(DPU)의 클럭 신호를 생성하기 위하여 예를 들어 링형(ring type) 발진기를 포함할 수 있다. HF 태그 모드에서, 상기 캐리어 신호가 수신된 신호로부터 추출되어 클럭 신호로서 사용된다. UHF 태그 모드에서, 회로(RTG)는 상기 유닛(DPU)의 클럭 신호로부터 클럭 신호를 생성할 수 있다. 13.56MHz의 주파수(F0)를 가지는 HF 캐리어 신호 및 주파수(F1)를 가지는 UHF 캐리어 신호를 생성하기 위하여, 상기 구성(URRT)은 수정 발진기를 포함하거나 상기 구성(URRT)의 외부 연결 단자(Eck)를 통해 외부 클럭 신호를 수신하는 위상 고정 회로를 포함할 수 있다. 이러한 외부 클럭 신호는 예를 들어 상기 구성(URRT)가 내장되어 있는 휴대 전화와 같은 장치의 통신 회로(GSM, 블루투스, WiFi 등)로부터 전송될 수 있다.

도 8은 본 발명의 한 실시예를 따르는 복조 회로(UHRC)를 도시하고 있다. 상기 회로(UHRC)는 안테나 회로(AC)에 연결된 HF 복조 회로(RRD)를 포함하고, 입력부가 상기 안테나(UA)에 연결되어 있고 출력부가 상기 회로(RRD)의 입력부에 연결되어 있는 주파수 변환 회로(FDCV)를 포함한다. 상기 회로(FDCV)는 상기 안테나(UA)를 통해 수신된 UHF 신호의 캐리어 주파수를 상기 안테나 회로(1)를 통해 수신된 HF 신호의 주파수로 낮춘다. 상기 회로(RRD)는 상기 안테나 회로(1)와 상기 회로(FDCV)로부터 전송되는 HF 신호들을 동등하게 수신하는 단일의 입력부를 포함하고, 이들 신호들을 그 출발점과는 관계없이 복조한다. 상기 회로(FDCV)는 주파수 혼합 회로(FM)를 포함하고, 상기 주파수 혼합 회로(FM)는, 안테나(UA)와 연결된 입력부, 국부 발진기(LO)의 출력부와 연결된 입력부, 및 저대역 통과 필터(LPF)를 통해 회로(RRD)의 입력부와 연결되어 있는 출력부를 포함한다. 상기 발진기(LO)는 예를 들어 위상 고정 루프(PLL)에 의하여 제어되는 발진 회로를 포함한다. 상기 회로(RRD)는 진폭 복조, 또는 진폭 및 위상 복조(I,Q)를 수행할 수 있다.

도 9는 주파수를 변수로 하는 전력(PW) 또는 감쇠(ATT)의 주파수 스팩트럼 그래프를 사용하여 상기 회로(FDCV)의 작동 상태를 도시한 것이다. 발진기(LO)는 HF 신호의 캐리어 주파수(F0)(13.56 MHz)에 의하여 감소되거나 증가하는 UHF 신호의 캐리어 주파수(F1)(예를 들어 900MHz)와 실질적으로 동일한 주파수(F2)를 가지는 신호를 생성한다. 도 9는 UHF 신호의 주파수(F1)를 가지는 UHF 신호의 캐리어(CR), 및 진폭이 변조된 상기 캐리어의 서브 캐리어(AMSB)를 도시하고 있다. 이와 같이, 안테나(UA)에 의하여 수신된 UHF 신호는 회로(FM)에 의하여, 발진기(LO)를 통해 생성되는 주파수(F2)(=F1-F0 또는 F1+F0)를 가지는 발진기 신호와 결합된다. 상기 회로(FM)에 의하여 생성되는 신호는 주파수(F1+F2)를 가지는 캐리어를 중앙에 둔 신호, 및 주파수(|F1-F2| = F0)를 가지는 캐리어를 중앙에 둔 신호를 포함한다. 또한, 도 9는 상기 필터(LPF)의 감쇠 곡선(LATT)을 도시하고 있다. 상기 필터(LPF)는 주파수(F0)와 주파수(F2) 사이에 위치한 차단 주파수(cutoff frequency)를 가지도록 구성되어 있기 때문에, 특히 주파수(F2), 주파수(F1) 및 주파수(F1+F2)를 가지는 신호를 차단하고 주파수(F0)를 중심에 둔 신호만을 통과시킨다. 이와 같이, 상기 회로(FDCV)의 출력부에서 나오는 신호는 상기 안테나 회로(1)에 의하여 수신된 HF 신호와 유사한 특성을 가지기 때문에 리더 모드에서 상기 안테나 회로(1)에 의하여 수신된 HF 신호를 복조하는데 사용되는 복조 회로(RRD)에 의하여 복조될 수 있다. 즉, 복조되는 상기 HF 신호는 쉽게 수신될 수 있는 신호로서 상기 회로(RLM) 및 회로(UBSM) 중 어느 하나와 같은 태그 방출 회로로부터 전송되는 신호이다. 상기 모듈(RLM)에 의하여 처리되는 부하 변조 및 상기 모듈(UBSM)에 의하여 처리되는 재변조(retromodulation)는 리더를 통해 낮은 지수의 진폭 변조와 같이 보여지게 된다. 또한, 표 1에 따르면, UHF 모드에서 이루어지는 비트 인코딩은 HF 모드의 속도보다 낮은 속도를 가진다. 따라서, 디지털 처리 방법, 특히 HF 태그로부터 전송되는 변조된 신호를 디코딩 하는 방법을 사용하여, UHF 태그로부터 전송되는 신호를 처리할 수 있다. 그 결과, 상기 회로(RRD)의 출력부에서 이루어지는 신호의 처리는 그 신호가 NFC 태그에서 온건지 UHF 태그에서 온건지 관계없이 공통적으로 이루어질 수 있다.

도 10은 상기 구성(URRT)의 복조 회로의 또 다른 실시예(UHR1)를 도시하고 있다. 상기 복조 회로(UHR1)는, 상기 회로(FDCV)가 국부 발진기(LO1)와 주파수 혼합기(FM1)에 연결된 포락선 검파 회로(UTED)를 포함하는 또 다른 변환 회로(FDC1)로 대체되었다는 점에 있어서 상기 도 8의 회로(UHRC)와는 다른다. 상기 회로(UTED)는 커패시터(C2) 및 저항(R2)를 통해서 지면에 연결되어 있는 입력 다이오드(D2)를 포함하고, 상기 입력 다이오드의 애노드(anode)는 안테나(UA)에 연결되어 있고 상기 입력 다이오드의 캐소드(cathode)는 회로(UTED)의 출력부에 연결되어 있다. 상기 회로(UTED)의 출력부는, 발진기(LO1)에 의하여 생성되는 주파수(F0)의 신호를 수신하는 또 다른 입력부를 가진 회로(FM1)에 연결되어 있다.

도 11a, 11b 및 11c는 상기 회로(UHR1)의 작동 상태를 나타내는 신호 파형이다. 도 11a 및 11c는 UHF 신호(US) 및 HF 신호(RS)를 나타내고 있다. 도 11b는 회로(UTED)에 의하여 상기 신호(US)로부터 추출된 포락선 신호(ES)를 도시하고 있다. 상기 신호(US) 및 신호(RS)는 안테나(UA) 및 안테나(AC)에 의하여 수신된 신호, 즉 신호(ES)에 의하여 증폭 변조된 UHF 캐리어 신호 및 HF 캐리어 신호에 대응한다. 동일한 변조 처리가 HF 및 UHF 모드(ASK)의 방출에 사용되었고, 상기 UHF 모드의 속도는 HF 모드에 비하여 더 느리지만 같은 자리수의 속도를 가진다. 신호(MS)는 회로(FM1)에 의하여 공급되고, 상기 회로(UTED)를 통해 공급된 포락선 신호(ES)에 대응하고, 주파수(F0)를 가지는 HF 캐리어 신호에 의하여 변조되며, 상기 신호(MS)는 HF 복조 회로(RRD)에 의하여 처리된다.

도 12는 복조 회로의 또 다른 실시예(UHR2)를 도시하고 있다. 상기 회로(UHR2)는 상기 회로(FDC1)가 또 다른 변환 회로(FDC2)로 대체된다는 점에 있어서 상기 회로(UHR1)과는 다르다. 상기 회로(FDC2)는 상기 국부 발진기(LO1)가 없어 지고 연결 커패시터(C1)를 포함하는 링크 - 상기 회로(FM1)의 입력부를 상기 변조 회로(RRM)의 주파수(F0)를 가지는 캐리어 신호의 입력부와 연결시키는 링크 - 로 대체되었다는 점에 있어서 상기 회로(FDC1)와 다르다. 이러한 캐리어 신호는 HF 리더 모드에서 방출되는 신호를 변조하기 위하여 회로(RRM)에서 사용된다.

도 13은 복조 회로의 또 다른 실시예(UHR3)를 도시하고 있다. 상기 회로(UHR3)는, 특히 HF 캐리어 신호가 HF 모드에서 수신되는 신호 안으로 삽입되는 것을 방지하기 위하여, 주파수 혼합 회로(FM1)가 없어지고 하나 이상의 스위치를 가질 수 있는 단순 연결 지점으로 대체되었다는 점에 있어서 상기 회로(UHR2)와 다르다.

도 14는 복조 회로의 또 다른 실시예(UHR4)를 도시하고 있다. 상기 회로(UHR4)는 회로(FM1) 및 회로(RRD)가 없어지고 또 다른 포락선 검파 회로(RTED) 및 단일 디코딩 회로(DCD)로 대체되었다는 점에 있어서 상기 회로(UHR2)와 다르다. 상기 회로(RTED)는 입력부에서 안테나 회로(1)와 연결되어 있고, 상기 회로(UTED) 및 회로(RTED)는 출력부가 HF 변조와 UHF 변조 모두를 공통으로 수행하는 디코딩 회로(DCD)에 연결되어 있다. 상기 회로(RTED)는 입력 다이오드(D3)를 포함하고, 상기 입력 다이오드의 애노드는 안테나(AC)에 연결되어 있고 캐소드는 회로(RTED)의 출력부에 연결되어 있고, 상기 회로(UTED)의 커패시터(C2) 및 저항(R2)과 같은 커패시터 및 저항을 통해서 지면과 연결되어 있다. 여기서, 상기 다이오드(D2) 및 다이오드(D3)는, 주파수가 하나는 13.56MHz이고 다른 하나는 900MHz인 신호들을 정류할 수 있는 서로 다른 특성을 가진다. 하지만, 커패시터(C2) 및 저항(R2)을 포함하는 필터링 회로는 데이터가 같은 자리수의 속도로 전송되기 때문에 공통으로 사용될 수 있다. 상기 회로(DCD)는, 안테나(UA, AC)로부터 전송되고 상기 회로(RTED) 및 회로(UTED) 중 어느 하나에 의하여 공급되는 포락선 신호들을 균등하게 수신하는 단일의 입력부를 포함하고, 이들 포락선 신호들이 전송된 출발점과는 관계 없이 상기 포락선 신호들을 디코딩한다.

도 11a, 11b 및 11c에는 상기 회로(UHED) 및 회로(RFED)의 작동 상태 또한 도시되어 있다. 도 11a 및 11c는 UHF 신호(US) 및 HF 신호(RS)가 도시되어 있다. 도 11b는 상기 회로(UTED, RTED) 중 어느 한 회로에 의하여 상기 신호(US) 및 신호(RS) 중 어느 하나로부터 추출된 포락선 신호(ES)가 도시되어 있다. 상기 신호(US 및 RS)는 안테나(UA, AC)에 의하여 수신된 신호, 즉 신호(ES)에 의하여 진폭 변조된 UHF 및 HF 캐리어 신호에 대응한다. HF 및 UHF 변조는 아날로그 방식(ASK)이고 이들 변조 방식들의 속도는 같은 자리수를 가진다. 이와 같이, 상기 회로(UTED)를 통해 공급되는 포락선 신호는, 상기 회로(RTED)를 통해 공급되는 포락선 신호를 처리하도록 맞춰진 디코딩 회로(DCD)에 의하여 처리될 수 있다.

도 15는 복조 회로의 또 다른 실시예(UHR5)를 도시하고 있다. 상기 회로(UHR5)는 포락선 검파 회로(UTED, RTED)가 생략되고 국부 발진기(LO2, LO3)에 각각 연결되어 있는 혼합 회로(FM2, FM3)로 대체되었다는 점에 있어서 상기 회로(UHR4)와 다르다. 상기 회로(FM2)는 상기 안테나(UA)로부터 신호(US)를 수신하고 상기 발진기(LO2)로부터 주파수(F1)를 가지는 캐리어 신호를 수신한다. 상기 회로(FM3)는 상기 안테나(AC)로부터 신호(RS)를 수신하고 상기 발진기(LO3)로부터 주파수(F0)를 가지는 캐리어 신호를 수신한다. 상기 회로(UTED, RTED)의 포락선 신호(ES)에 대응하는 상기 회로(FM2, FM3)의 출력 신호는, 상기 디코딩 회로(DCD)에 의하여 디코딩된다.

도 16은 복조 회로의 또 다른 실시예(UHR6)를 도시하고 있다. 상기 회로(UHR6)는 복조(I, Q), 또는 진폭 및 위상 복조를 수행한다는 점에 있어서 상기 회로(UHR5)와 다르다. 이를 위하여, 상기 회로(UHR6)는 추가적인 혼합 회로(FM4, FM5), 및 + 90˚ 또는 - 90˚의 위상 차를 삽입하는 신호 위상-변위 회로(PS1, PS2)를 포함한다. 상기 발진기(LO2)의 출력부는 상기 회로(FM2) 및 회로(PS1)의 입력부에 연결되어 있고, 상기 발진기(LO3)의 출력부는 상기 회로(FM3) 및 회로(PS2)의 입력부에 연결되어 있다. 상기 회로(PS1)의 출력부는 상기 회로(FM4)의 입력부에 연결되어 있고, 상기 회로(PS2)의 출력부는 상기 회로(FM5)의 입력부에 연결되어 있다. 상기 회로(FM2), 회로(FM3), 회로(FM4) 및 회로(FM5)의 출력부는 같은 위상 및 직각(quadrature) 위상의 신호를 공급하고, 진폭 변조, 위상 변조 및 신호 디코딩을 수행하는 디코딩 회로(DCD1)의 입력부에 연결되어 있다.

도 17은 상기 구성(URRT)이 제공되는 휴대 전화(HD)를 도시하고 있다. 상기 구성(URRT)은 상기 기재된 변조 회로(UHRC)와 변조 회로(UHR1 내지 UHR6) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 휴대 전화(HD)는 기저 대역 프로세서(BBP)를 포함하고, 클럭 생성기(CKG) 및 안테나(A1)에 연결된 송수신기(TRX)를 포함하는 무선 통신 수단을 포함한다. 상기 송수신기(TRX)는 예를 들어 쿼드 밴드(quad-band)(850, 900, 1800 또는 1900MHz) GSM 송수신기일 수 있다. 상기 클럭 생성기(CKG)는 상기 송수신기(TRX)에 26MHz의 클럭 신호(CS)를 공급하는, 예를 들어 VTCXO(전압 제어형 온도 보상 수정 발진기, Voltage Controlled Temperature-Compensated Crystal Oscillator)형 클럭 생성기일 수 있다. 상기 휴대 전화(HD)는 디스플레이, 키보드, 전기 베터리, 마이크, 스피커 등과 같이 도면의 간략화를 위하여 도시되지 않은 그 밖의 요소를 포함하고 있다.

상기 프로세서(BBP)는 특히 제어 신호를 전달하는 제어 버스(bus)(CTB)를 통해서 상기 송수신기(TRX)와 연결되어 있다. 상기 프로세서(BBP)는 ON/OFF 신호(CKON)를 사용하여 상기 클럭 생성기(CKG)를 제어한다. 이와 같이, 상기 프로세서(BBP)는 상기 GSM 네트워크와 연결 상태를 구축하기 위하여 클럭 생성기(CKG) 및 송수신기(TRX)를 이용한다.

상기 구성(URRT)의 단자(DT)는 데이터 버스(DB)를 통해서 상기 프로세서(BBP)에 연결되어 있다. 단자(TX 및 RX)는 상기 안테나(UA)에 연결되어 있고, 상기 단자(RT)는 안테나 회로(1)에 결합되어 있다. 리더 모드에서, 상기 구성(URRT)은 상기 클럭 생성기(CKG)를 사용하고, 상기 클럭 생성기(CKG)의 출력부는 단자(Eck)에도 연결되어 있다. 이를 위하여, 상기 구성(URRT)은 그 처리 회로(DPU)가 단자(CO)를 통해서 방출하는 상기 ON/OFF 신호(CKON)를 생성함으로써 상기 클럭 생성기(CKG)를 제어한다.

바람직하게, 상기 구성(URRT)의 단자(RX 및 TX)에 연결되어 있는 회로 구성은 GSM 활성 상태에 있을 때 상기 휴대 전화가 상기 송수신기(TRX)의 작동을 방해하지 않도록 높은 임피던스를 가지도록 되어 있다.

상기 휴대 전화(HD)에 전력이 공급되는 경우, 상기 구성(URRT)은 상기 단자(Vcc) 및 단자(Gnd)에 의하여 전력이 공급되기 때문에 태그 모드 및 리더 모드에서 작동할 수 있다. 상기 휴대 전화(HD)에 전력이 공급되지 않는 경우, 상기 구성(URRT)은 오직 태그 모드로만 작동할 수 있다.

실제로, HF 또는 UHF 태그의 읽기 및/또는 쓰기 작업은 두 가지 방법으로 수행될 수 있다. 첫번째 방법에 따르면, 상기 프로세서(BBP)가 NFC/UHF 애플리케이션을 관리하기 때문에 상기 프로세서는 이들 애플리케이션을 처리하도록 구성된 프로그램("어플리케이션 프로그램")을 실행한다. 그 후, 상기 구성(URRT)은 NFC/UHF 결합기(coupler)로서만 사용된다. 상기 구성(URRT)은 상기 프로세서(BBP)에 의하여 공급되는 명령어들을 HF/UHF 태그에 전송하고, 상기 태그를 통해 공급되는 데이터를 수신한 후, 이를 처리하기 위하여 프로세서(BBP)에 공급한다.

두번째 방법을 따르면, 상기 구성(URRT)은 NFC/UHF 태그의 읽기 어플리케이션을 담당한다. 상기 유닛(DPU)은 이 경우 어플리케이션 프로그램을 중계 및 실행시키기 위하여 상당한 연산 능력과 프로그램-메모리를 가져야만 한다.

태그 모드(또는 태그 에뮬레이션 모드)에서, 상기 구성(URRT)은 HF/UHF 리더를 통해서 공급되는 명령어들을 수신하고, 그 후 상기 명령어들은 처리되기 위하여 프로세서(BBP)에 공급되고, 상기 구성(URRT)은 상기 프로세서(BBP)를 통해서 공급된 데이터를 NFC/UHF 리더에 전송하거나, 수신된 데이터를 처리할 수 있고 방출되는 상기 데이터를 생성할 수 있다. 만약 상기 구성(URRT)이 전력 공급 없이도 (UHF 또는 HF) 태그 모드에서 작동될 수 있어야 한다면, 수신된 상기 데이터를 처리하여야만 하고 방출되는 상기 데이터를 생성하여야만 한다.

도 18은 상기 구성(URRT)이 제공되는 휴대 전화(HD1)를 도시하고 있다. 상기 휴대 전화(HD1)는 상기 구성(URRT)의 단자(RX 및 TX)가 특정의 UHF 안테나에 연결되어 있지 않고 휴대 전화의 안테나(A1)에 연결되어 있다는 점에서 상기 휴대 전화(HD)와 다르다. GSM의 활성 상태가 탐지된 경우, 안테나(A1)와 이조(detune)되지 않고 상기 송수신기(TRX)의 성능을 저하시키지 않도록, 상기 단자(RX 및 TX)는 낮은 임피던스에서 높은 임피던스로 변환되도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 프로세서(BBP)는 회로(CKG)를 직접적으로 제어하지 않고 구성(URRT)을 통해서 제어한다. 이를 위하여, 상기 구성(URRT)의 회로(DPU)는 구성(URRT)의 단자(CE)를 통해서 상기 프로세서(BBP)에 의하여 방출되는 신호(CKON)를 수신한다. 상기 유닛(DPU)은 상기 프로세서(BBP)에 의하여 GSM의 활성화가 관련되어 있는 한 상기 클럭 생성기(CKG)를 투과적으로 관리한다. 이와 같이, 상기 프로세서(BBP)에 의하여 방출되는 신호(CKON)가 상기 클럭 생성기(CKG)의 스위칭 온에 대응하는 값(활성 값) - GSM의 활성을 지시하는 값 - 을 가질 때, 상기 유닛(DPU)은 클럭 생성기(CKG)를 활성화 시킨다. 하지만, 상기 신호(CKON)가 상기 클럭 생성기(CKG)의 스위칭 오프에 대응하는 값(비활성 값)을 가질 때, 상기 유닛(DPU)은 리더 모드에서 NFC/UHF 태그로의 전이가 이루어지도록 어느 때라도 상기 클럭 생성기(CKG)를 스위칭 온 시킬 수 있다. 만약 상기 프로세서(BBP)가 상기 신호(CKON)를 활성 값에 두는 한편 상기 구성(URRT)이 전이 동작을 수행 또는 시작하고 있다면, GSM 활성에 우선권이 주어지게 되고 상기 구성(URRT)은 UHF 전이를 중지시키는 한편 상기 클럭 생성기(CKG)는 비활성화 상태가 된다.

이와 같이, 상기 구성(URRT)은 휴대 전화의 무선 전화 안테나(A1) 및 클럭 생성기(CKG)를 사용하는 한편, 상기 안테나(A1) 상의 전기 신호들의 충돌을 방지한다.

이와 같이, 상기 구성(URTT)에 배치되는 휴대 전화(HD1)의 무선 전화 수단은,

- UHF 태그를 통해 전송되는 데이터를 수신하고 상기 단자(RX)를 통해 데이터를 읽기 위한, 안테나(A1) 및 클럭 생성기(CKG);

- NFC 태그에 데이터를 송신하고 단자(RT)를 통해 데이터를 읽기 위한, 클럭 생성기(CKG); 및

- UHF 태그에 데이터를 방출하기 위한, 프로세서(BBP), 클럭 생성기(CKG) 및 안테나(A1);를 포함한다.

NFC 태그 모드 및 리더 모드에서, 상기 구성(URRT)은 휴대 전화(HD1)의 GSM 활성화와 관계없이 데이터를 방출하고 수신할 수 있다. 이는 UHF 태그 모드에서도 동일하다.

도 19는 구성(URT1)이 제공되는 휴대 전화(HD2)를 도시하고 있다. 상기 구성(URT1)의 형태는 도 20에 보다 상세히 도시되어 있다. 상기 구성(URT1)은 변조 회로(URM) 및 출력 단자(TX)가 없다는 점에 있어서 상기 구성(URRT)과 다르다. 상기 출력 단자(RX)는 유닛(DPU)의 포트인 기저 대역 출력부(DX)로 대체되었고, 상기 기저 대역 출력부는 리더 모드에서 UHF 태그로 방출되는 데이터 캐리어 신호(DTX)를 상기 프로세서(BBP)에 공급한다.

이와 같이, 구성(URT1)이 배치되는 상기 무선 전화(HD2)의 무선 전화 수단은,

- UHF 태그를 통해 전송된 데이터를 수신하고 상기 단자(RX)를 통해 데이터를 읽기 위한, 안테나(A1) 및 클럭 생성기(CKG);

- NFC 태그에 데이터를 전송하고 상기 단자(RT)를 통해 데이터를 읽기 위한, 클럭 생성기(CKG); 및

- UHF 태그에 데이터를 방출하도록 상기 데이터 신호(DTSX)의 함수로서 전기장을 방출 및 변조하는, 프로세서(BBP), 클럭 생성기(CKG), 송수신기(TRX) 및 안테나(A1);를 포함한다.

리더 모드에서 상기 수신된 신호와 상기 전송된 신호가 분리되는 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 상기 회로(URT1)(의 단자(RX))는, 예를 들어 도 17의 안테나(UA)와 같이, 상기 무선 전화 안테나(A1)와 상이한 안테나와 연결되어 있을 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 설명된 여러 실시예들의 조합이 용이하다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 특히, 상기 NFC/UHF 구성은 태그 모드에서만 사용될 수 있는 변조 및 복조 회로를 포함할 수 있다. 이와 같이, 도 7에서 도시된 상기 회로(UBSM 및 RLM)는 존재하지 않을 수 있고, 공통 복조 회로(UHRC)는 오직 태그를 통해서 전송되는 신호를 처리하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 NFC/UHF 구성은 두 개의 복조 회로를 포함할 수 있고, 상기 두 개의 복조 회로 중 하나는 태그 모드에 맞춰지고 다른 하나는 리더 모드에 맞춰져, 상기 두 개의 복조 회로가 상기 설명된 여러 실시예(UHRC 및 UHR1 내지 UHR6)의 형태로 결정될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 설명된 휴대 전화에 대한 여러 실시예에 한정되지 않지만, 특히 ISO 18000-6 프로토콜에서 사용되는 주파수 대역 내 UHF 무선 전송 수단을 가지는 여러 종류의 장치, 및 특히 컴퓨터 안에 삽입되는 3G 모뎀과 같이 음성 또는 데이터 전송을 위한 여러 종류의 무선 전화 장치에 적용되기에 용이하다.

Claims

비접촉 집적 회로로서,
리더 모드에서 유도 결합을 통해 HF 신호를 방출 및 수신하기 위하여 HF 안테나 회로와 연결되어 있는 리더 모드용 HF 변조 회로 및 HF 복조 회로;
리더 모드에서 전기 결합을 통해 UHF 신호를 방출 및 수신하기 위하여 UHF 안테나에 연결되어 있는 리더 모드용 UHF 변조 회로 및 UHF 복조 회로; 및
변조 회로 및 복조 회로에 연결되어 있는 데이터 처리 회로로서, 변조 회로로 방출되는 데이터를 제공하고 복조 회로에 의하여 전송된 신호를 수신하여 처리하는, 데이터 처리 회로;를 포함하며,
상기 리더 모드용 HF 복조 회로 및 리더 모드용 UHF 복조 회로는 상기 UHF 안테나 및 상기 HF 안테나 회로에 의하여 수신된 신호에 대해 동일한 복조 처리를 적용하도록 구성된 공통 복조 회로를 포함하고,
상기 공통 복조 회로는,
수신한 UHF 신호를 제1 주파수를 갖는 제1 발진기 신호와 혼합하도록 구성된 제1 주파수 혼합 회로;
수신한 HF 신호를 제2 주파수를 갖는 제2 발진기 신호와 혼합하도록 구성된 제2 주파수 혼합 회로; 및
상기 제1 주파수 혼합 회로의 출력부 및 상기 제2 주파수 혼합 회로의 출력부 모두에 연결된 입력부를 포함하는 신호 디코딩 회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 집적 회로.
제1항에 있어서,
태그 모드에서 유도 결합을 통해 HF 신호를 방출하기 위하여 상기 HF 안테나 회로에 연결되어 있는 태그 모드용 HF 변조 회로, 및 태그 모드에서 전기 결합을 통해 UHF 신호를 방출하기 위하여 상기 UHF 안테나에 연결되어 있는 변조 회로를 포함하고, 상기 공통 복조 회로는 리더 모드와 태그 모드에서 수신된 신호에 대해 동일한 복조 처리를 적용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉 집적 회로.
제1항에 있어서,
상기 공통 복조 회로는,
상기 제1 발진기 신호를 수신하고 제1 위상-변위 신호를 공급하는 제1 위상-변위 회로, 및 수신한 UHF 신호를 상기 제1 위상-변위 신호와 혼합하도록 구성된 제3 주파수 혼합 회로; 및
상기 제2 발진기 신호를 수신하고 제2 위상-변위 신호를 공급하는 제2 위상-변위 회로, 및 수신한 UHF 신호를 상기 제2 위상-변위 신호와 혼합하도록 구성된 제4 주파수 혼합 회로;를 포함하고,
상기 신호 디코딩 회로는 상기 제3 주파수 혼합 회로의 출력부 및 상기 제4 주파수 혼합 회로의 출력부 모두에 연결된 입력부를 갖는 것을 특징으로 하는 비접촉 집적 회로.
제3항에 있어서,
상기 제1 주파수 혼합 회로 내지 제4 주파수 혼합 회로는 상기 신호 디코딩 회로에 동위상 신호 및 직각 위상 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 비접촉 집적 회로.
제1항에 있어서,
상기 제1 주파수는 UHF 신호를 변조하는데 사용하는 UHF 캐리어 주파수이고, 상기 제2 주파수는 HF 신호를 변조하는데 사용하는 HF 캐리어 주파수인 것을 특징으로 하는 비접촉 집적 회로.
제3항에 있어서,
상기 신호 디코딩 회로는 입력부에서 수신한 신호들에 적용하는 진폭 및 위상 복조를 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉 집적 회로.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 주파수의 상기 제2 발진기 신호는 상기 HF 안테나로 전송할 데이터 신호를 변조하도록 구성된 HF 변조 회로에 의하여 생성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 집적 회로.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 발진기 신호를 생성하도록 구성된 제1 국부 발진기, 및 상기 제2 발진기 신호를 생성하도록 구성된 제2 국부 발진기를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 집적 회로.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
수신된 HF 및 UHF 신호를 각각 정류하고 외부 전기 전원이 없는 경우 상기 정류된 신호로부터 상기 비접촉 집적 회로의 전원 전압을 생성하는 전원 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 집적 회로.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
태그 모드 및 리더 모드에서 ISO 14443의 타입 A 또는 B, ISO 15693, 및 ISO 180006의 타입 A, B 또는 C 중 하나 이상의 표준 기술을 따르는 신호를 방출 및 수신하는 것을 특징으로 하는 비접촉 집적 회로.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
비접촉 집적 회로가 UHF 리더 모드로 통신을 시작하는지 여부를 나타내는 금지 신호의 입력 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 집적 회로.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
HF 캐리어 신호와 UHF 캐리어 신호를 생성하는데 사용되는 외부 클럭 신호의 입력 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 집적 회로.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
변조된 UHF 무선 신호의 형태로 UHF 리더 모드에서 방출되는 데이터 신호의 출력 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 집적 회로.
UHF 안테나를 가지는 GSM 송수신기;
상기 GSM 송수신기와 결합되어 있는 클럭 생성기; 및
상기 GSM 송수신기를 통하여 GSM 네트워크에 연결되는 프로세서;를 포함하는 장치로서,
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 비접촉 집적 회로를 포함하고, 상기 비접촉 집적 회로는 HF 안테나 회로에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제14항에 있어서,
상기 비접촉 집적 회로는, 상기 GSM 송수신기의 안테나에 연결되어 UHF 신호를 수신하는 단자 및 상기 비접촉 집적 회로가 UHF 리더 모드로 통신을 시작하는지 여부를 나타내는 금지 신호의 입력 단자를 포함하고, 상기 입력 단자는 상기 GSM 송수신기와 GSM 네트워크의 연결이 활성 상태에 있는지 여부를 나타내는 활성 신호를 상기 프로세서로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 장치.
제15항에 있어서,
상기 비접촉 집적 회로는 UHF 리더 모드에서 방출되는 데이터 신호의 출력 단자를 포함하고, 데이터 신호의 상기 출력 단자는 상기 GSM 송수신기에 의하여 변조된 UHF 무선 신호를 방출하기 위하여 상기 프로세서에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제15항에 있어서,
상기 비접촉 집적 회로는 상기 GSM 송수신기의 안테나에 연결되어 UHF 신호를 수신하는 단자를 포함하고, 상기 GSM 송수신기와 GSM 네트워크의 연결이 활성 상태에 있다고 활성 신호가 나타낼 때 상기 수신하는 단자는 낮은 임피던스에서 높은 임피던스로 바뀌는 것을 특징으로 하는 장치.
제14항에 있어서,
상기 비접촉 집적 회로는 HF 캐리어 신호 및 UHF 캐리어 신호를 생성하는데 사용되는 외부 클럭 신호의 입력 단자를 포함하고, 상기 외부 클럭 신호의 입력 단자는 클럭 생성기에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제14항에 있어서,
상기 비접촉 집적 회로는, 상기 GSM 송수신기의 UHF 안테나와 상이한 UHF 안테나에 연결되어 UHF 신호를 수신하는 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.