KR20210077180A - 근거리 무선 통신 리더기, 그것의 동작 방법, 및 그것을 포함하는 전자 장치 - Google Patents

근거리 무선 통신 리더기, 그것의 동작 방법, 및 그것을 포함하는 전자 장치 Download PDF

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KR20210077180A
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Abstract

본 발명에 따른 비접촉 집적 회로(IC; Integrated Circuit) 카드 리더기는 비접촉 IC 카드와 통신하도록 구성된다. NFC 리더기는 안테나 회로, 증폭 이득을 기반으로 캐리어 신호를 증폭하고, 증폭된 캐리어 신호를 전송 신호로서 안테나 회로로 출력하도록 구성된 가변 증폭기, 안테나를 통해 수신된 수신 신호를 감쇠율을 기반으로 감쇠하도록 구성된 가변 감쇠기, 및 감쇠된 수신 신호를 기반으로 증폭 이득 및 감쇠율을 제어하도록 구성된 제어기를 포함한다.

Description

근거리 무선 통신 리더기, 그것의 동작 방법, 및 그것을 포함하는 전자 장치{NEAR FIELD COMMUNICATION READER, OPERATION METHOD OF NEAR FIELD COMMUNICATION READER, AND OPERATION METHOD OF ELECTRONIC DEVICE INCLUDING NEAR FIELD COMMUNICATION READER}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 근거리 무선 통신 리더기, 그것의 동작 방법, 및 그것을 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
RFID 시스템은 전파를 이용하여 태그에 저장된 정보를 무선으로 인식할 수 있다. RFID 기술 중 하나인 근거리 무선 통신(NFC; Near Field Communication) 기술은 근거리에서 장치들 사이에서 비접촉 방식의 데이터 통신을 제공한다. NFC 시스템은 운영 방식에 따라 능동 통신 모드 또는 수동 통신 모드로 동작할 수 있다. 또는 NFC 시스템은 동작 모드에 따라 P2P 모드, 카드 에뮬레이션 모드, 또는 리더/라이터 모드(reader/writer mode)로 동작할 수 있다.
본 발명의 목적은 향상된 성능을 갖는 근거리 무선 통신 리더기, 그것의 동작 방법, 및 그것을 포함하는 전자 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 비접촉 집적 회로(IC; integrated circuit) 카드와 통신하도록 구성된 비접촉 IC 카드 리더기는 안테나 회로, 증폭 이득을 기반으로 캐리어 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 캐리어 신호를 전송 신호로서 상기 안테나 회로로 출력하도록 구성된 가변 증폭기, 상기 안테나를 통해 수신된 수신 신호를 감쇠율을 기반으로 감쇠하도록 구성된 가변 감쇠기, 및 상기 감쇠된 수신 신호를 기반으로 상기 증폭 이득 및 상기 감쇠율을 제어하도록 구성된 제어기를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 근거리 무선 통신(NFC, Near Field Communication)을 지원하도록 구성된 전자 장치는 프로세서, 안테나 회로, 리더기 모드에서, 상기 프로세서의 제어에 따라, 수동 부하 변조(PLM, Passive Load Modulation) 방식을 기반으로 외부 NFC 카드로부터 상기 안테나 회로를 통해 수신 데이터를 수신하도록 구성된 NFC 리더기 회로, 및 카드 모드에서, 상기 프로세서의 제어에 따라, 변조된 전송 데이터를 상기 안테나 회로로 출력하도록 구성된 NFC 카드 회로를 포함하고, 상기 NFC 리더기 회로는 증폭 이득을 기반으로 캐리어 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 캐리어 신호를 전송 신호로서 상기 안테나 회로로 출력하도록 구성된 가변 증폭기, 상기 안테나를 통해 수신된, 상기 수신 데이터가 포함된 수신 신호를 감쇠율을 기반으로 감쇠하도록 구성된 가변 감쇠기, 및 상기 감쇠된 수신 신호를 기반으로 상기 증폭 이득 및 상기 감쇠율을 제어하도록 구성된 제어기를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 비접촉 집적 회로(IC; integrated circuit) 카드와 통신하도록 구성된 비접촉 IC 카드 리더기의 동작 방법은 증폭 이득 및 감쇠율 각각을 초기 값으로 설정하는 단계, 상기 초기 값으로 설정된 상기 증폭 이득을 기반으로 증폭된 전송 신호를 출력하는 단계, 상기 비접촉 IC 카드 리더기로부터 수신된 수신 신호를 상기 초기 값으로 설정된 감쇠율을 기반으로 감쇠하여 감쇠된 수신 신호를 생성하는 단계, 상기 감쇠된 수신 신호 및 기준 레벨을 기반으로 상기 증폭 이득 및 상기 감쇠율 각각을 조절하는 단계, 및 상기 조절된 증폭 이득 및 상기 조절된 감쇠율을 기반으로 상기 비접촉 IC 카드와 근거리 무선 통신을 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, NFC 리더기는 전송 신호를 증폭하는 가변 증폭기 및 수신 신호를 감쇠하는 가변 감쇠기를 포함한다. NFC 리더기는 수신 신호의 크기(예를 들어, 수신 신호의 진폭)에 따라 가변 증폭기의 증폭 이득 및 가변 감쇠기의 감쇠율을 각각 제어할 수 있다. 따라서, 종래의 NFC 리더기와 비교하여 수신 성능이 향상된 근거리 무선 통신 리더기, 그것의 동작 방법, 및 그것을 포함하는 전자 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템을 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 제1 및 제2 무선 통신 장치들을 좀 더 상세하게 보여주는 블록도이다.
도 3은 수동 부하 변호 방식의 근거리 무선 통신을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 도 2의 NFC 리더기를 좀 더 상세하게 보여주는 블록도이다.
도 5는 도 4의 가변 증폭기를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 도 4의 가변 감쇠기를 예시적으로 보여주는 도면들이다.
도 7a은 도 4의 NFC 리더기의 동작을 예시적으로 보여주는 순서도이다.
도 7b 및 도 7c는 도 7a의 순서도에 따른 동작을 좀 더 상세하게 보여주는 순서도들이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7a의 순서도를 기반으로 동작하는 NFC 리더기의 효과를 설명하기 위한 그래프들이다.
도 9는 도 4의 NFC 리더기의 동작을 예시적으로 보여주는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 NFC 리더기를 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 11은 도 10의 NFC 리더기의 동작을 예시적으로 보여주는 순서도이다.
도 12는 다양한 NFC 타입에 대응하는 서브 캐리어 신호를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 NFC 리더기의 동작을 예시적으로 보여주는 순서도이다.
도 14는 본 발명에 따른 NFC 리더기가 적용된 NFC 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 15는 본 발명에 따른 NFC 리더기가 적용된 NFC 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다.
도 16본 발명에 따른 전자 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다.
이하에서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재될 것이다.
상세한 설명에서 사용되는 부 또는 유닛(unit), 모듈(module) 등의 용어를 참조하여 설명되는 구성 요소들 및 도면에 도시된 기능 블록들은 소프트웨어, 또는 하드웨어, 또는 그것들의 조합의 형태로 구현될 수 있다. 예시적으로, 소프트웨어는 기계 코드, 펌웨어, 임베디드 코드, 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 예를 들어, 하드웨어는 전기 회로, 전자 회로, 프로세서, 컴퓨터, 집적 회로, 집적 회로 코어들, 압력 센서, 관성 센서, 멤즈(MEMS; microelectromechanical system), 수동 소자, 또는 그것들의 조합을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템을 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 통신 시스템(10)은 제1 무선 통신 장치(100) 및 제2 무선 통신 장치(101)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 통신 시스템(10)은 근거리 무선 통신(NFC; Near Field Communication)을 지원하는 시스템일 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 제1 및 제2 무선 통신 장치들(100, 101)은 근거리 무선 통신을 지원하는 NFC 장치들일 수 있다.
제1 및 제2 무선 통신 장치들(100, 101)은 전자기 유도를 통해 정보 또는 데이터를 서로 주고받을 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 무선 통신 장치들(100, 101) 각각은 리더 모드 또는 카드 모드로 동작할 수 있다. 제1 무선 통신 장치(100)가 리더 모드로 동작하는 경우, 제2 무선 통신 장치(101)는 카드 모드로 동작할 수 있다. 이 경우, 제1 무선 통신 장치(100)는 제2 무선 통신 장치(101)로 커맨드를 전송하고, 제2 무선 통신 장치(101)는 제1 무선 통신 장치(100)로부터 수신된 커맨드에 응답하여 대응되는 데이터를 전자기 유도 방식을 통해 제1 무선 통신 장치(100)로 제공할 수 있다. 제1 및 제2 무선 통신 장치들(100, 101)은, 동작 모드에 따라, P2P 모드(pear to pear mode), 카드 에뮬레이션 모드(card emulation mode), 또는 리더/라이터 모드(reader/writer mode)로 동작할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 제1 및 제2 무선 통신 장치들(100, 101) 사이의 무선 통신 방식은 ISO1443, ISO18092, ISO15693 등과 같은 다양한 NFC 관련 표준들에 의해 정의된 다양한 통신 방식을 지원할 수 있다.
예시적인 실시 예에서, 제1 및 제2 무선 통신 장치들(100, 101)은, 운용 방식에 따라, 능동 통신 모드(Active Communication Mode) 또는 수동 통신 모드(Passive Communication Mode)로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 무선 통신 장치들(100, 101) 각각은 자체 전원의 유무에 따라, 능동형 통신 또는 수동형 통신을 지원할 수 있다. 제1 및 제2 무선 통신 장치들(100, 101) 각각이 자체 전원을 포함하는 경우, 제1 및 제2 무선 통신 장치들(100, 101)은 서로 능동 통신 모드를 기반으로 동작할 수 있다. 또는 제1 무선 통신 장치(100)가 자체 전원을 포함하고, 제2 무선 통신 장치(101)가 자체 전원을 포함하지 않는 경우, 제1 무선 통신 장치(100)는 능동 통신 모드를 기반으로 동작하고, 제2 무선 통신 장치(101)는 수동 통신 모드를 기반으로 동작할 수 있다.
도 2는 도 1의 제1 및 제2 무선 통신 장치들을 좀 더 상세하게 보여주는 블록도이다. 도 3은 수동 부하 변호 방식의 근거리 무선 통신을 설명하기 위한 그래프이다. 이하에서, 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 설명하기 위하여, 제1 무선 통신 장치(100)는 자체 전원을 포함하고, 리더 모드로 동작하며, 그리고 제2 무선 통신 장치(101)는 자체 전원을 포함하지 않고, 카드 모드로 동작하는 것으로 가정한다. 이에 따라, 이하에서, 제1 무선 통신 장치(100)는 "NFC 리더기"라 칭하고, 제2 무선 통신 장치(101)는 "NFC 카드"라 칭한다. 즉, NFC 리더기(100)는 수동 부하 변조(PLM; Passive Load Modulation) 방식을 기반으로 NFC 카드(101)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 또는 NFC 카드(101)는 PLM 방식을 기반으로 NFC 리더기(100)로 데이터를 전송할 수 있다. 그러나 이는 단순히 본 발명의 실시 예들을 명확하게 설명하기 위한 예시적인 내용들이며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
예시적인 실시 예에서, "NFC 카드"는 비접촉 IC 카드의 한 종류일 수 있다. 즉, 이하에서, "NFC 리더기" 및 "NFC 카드" 등의 용어들이 사용되나, 이러한 용어들은 단순히 본 발명의 실시 예들을 명확하게 설명하기 위한 것이며, "NFC 리더기" 및 "NFC 카드" 등의 용어들 각각은 "비접촉 IC 카드 리더기" 및 "비접촉 IC 카드" 등의 상위 개념의 기술적 구성들을 의미하거나 또는 그것들로 대체될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, NFC 리더기(100) 및 NFC 카드(101)는 수동 부하 변호(PLM) 방식을 기반으로 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, NFC 리더기(100)는 NFC 리더기 회로(110), 안테나 회로(120), 전원 소스(140), 및 제어기(130)를 포함할 수 있다. NFC 카드(101)는 NFC 부하 변조 회로(101a) 및 NFC 카드 안테나(101b)를 포함할 수 있다.
NFC 리더기 회로(110)는 미리 정해진 주파수를 갖는 전송 신호(TX)를 안테나 회로(120)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 전송 신호(TX)는 도 3에 도시된 바와 같이, 미리 정해진 주파수를 갖는 클럭 신호일 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 전송 신호(TX)의 주파수는 NFC 리더기(100)의 NFC 타입 또는 NFC 표준에 의해 정의된 캐리어 신호와 대응되는 주파수일 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 캐리어 신호는 13.56MHz의 주파수를 가질 수 있다. 즉, NFC 리더기(100) 및 NFC 카드(101)는 13.56MHz의 주파수 대역을 기반으로 비접촉식 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다.
안테나 회로(120)는 전송 신호(TX)를 기반으로 전자기장을 생성할 수 있다. 안테나 회로(120)에 의해 생성된 전자기장은 NFC 카드 안테나(101b)로 제공될 수 있다. NFC 리더기 회로(110)는 안테나 회로(120)로부터 수신 신호(RX)를 수신할 수 있다.
수신 신호(RX)는 NFC 부하 변조 회로(101a)에 의해 PLM 방식을 기반으로 데이터가 NFC 카드 안테나(101b)를 통해 제공된 신호 및 전송 신호(TX)가 결합된 신호일 수 있다. 예를 들어, 수신 신호(RX)는 도 3에 도시된 바와 같이, 전송 신호(TX)와 NFC 카드 부하 변조 회로(101a)에 의해 변조된 정보가 결합된 신호일 수 있다. 즉, 수신 신호(RX)는 변조된 정보가 캐리어 신호에 결합된 신호일 수 있다. NFC 리더기 회로(110)는 수신된 수신 신호(RX)에 대한 복조를 수행함으로써, NFC 카드(101)로부터 제공된 데이터를 판별할 수 있다. 즉, NFC 리더기(100) 및 NFC 카드(101)는 PLM 방식을 기반으로 서로 통신할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, NFC 부하 변조 회로(101a)는 진폭 편이 변조(ASK; Amplitude Shift Keying) 방식을 기반으로 데이터를 변조할 수 있다. 즉, NFC 리더기(100)는 ASK 방식을 기반으로 NFC 카드(101)로부터 제공된 데이터를 복조할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, PLM 방식은 데이터의 송수신을 위한 통신 방식을 가리키고, ASK 방식은 데이터에 대한 변조 방식을 가리킬 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 데이터에 대한 변조 방식은 다른 다양한 변조 방식(예를 들어, FSK)이 사용될 수 있으며, 데이터 코딩 방식은 맨쳐스터 코딩, 밀러 코딩, 수정된 밀러 코딩 등과 같은 다양한 코딩 방식들을 포함할 수 있다.
전원 소스(140)는 NFC 리더기 회로(110)로 전원을 제공할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 전원 소스(140)는 배터리, 커패시터 등과 같은 다양한 전력 저장 소자들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, NFC 리더기 회로(110)는 전원 소스(140)로부터의 전력을 사용하여 전송 신호(TX)를 생성하도록 구성될 수 있다.
제어기(130)는 NFC 리더기 회로(110)의 동작을 제어할 수 있다. 제어기(130)는 NFC 리더기 회로(110)에 포함된 다양한 가변 증폭기의 증폭 이득 또는 가변 감쇠기의 감쇠율을 제어할 수 있다. 예를 들어, NFC 리더기(100) 및 NFC 카드(101) 사이의 물리적 거리에 따라, 수신 신호(RX)의 크기 또는 레벨이 바뀔 수 있다.
좀 더 상세한 예로서, NFC 리더기(100) 및 NFC 카드(101) 사이의 물리적 거리가 증가할 경우, 수신 신호(RX)의 레벨은 상대적으로 작아지고, NFC 리더기(100) 및 NFC 카드(101) 사이의 물리적 거리가 감소할 경우, 수신 신호(RX)의 레벨은 상대적으로 커질 수 있다. 일반적으로 수신 신호(RX)의 레벨이 일정 범위에 포함될 경우, NFC 리더기 회로(110)의 통신 효율이 향상될 수 있다.
종래의 NFC 리더기는 증폭기를 사용하여 상대적으로 낮은 레벨의 수신 신호를 증폭함으로써, 수신 신호의 레벨을 증가시킨다. 그러나 이 경우, 수신 신호에 포함된 노이즈가 함께 증폭되기 때문에, 수신 신호의 감도가 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 NFC 리더기 회로(110)는 통신 효율을 향상시키기 위하여, 수신 신호(RX)의 크기 또는 레벨을 감쇠시키도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 감쇠율이 상대적으로 큰 것은, 수신 신호(RX)의 레벨이 상대적으로 많이 감쇠되는 것을 의미하고, 감쇠율이 상대적으로 작은 것은, 수신 신호(RX)의 레벨이 상대적으로 덜 감쇠되는 것을 의미한다. 뿐만 아니라, 본 발명의 실시 예에 따른 NFC 리더기(100)는 수신 신호(RX)의 레벨에 따라 수신 신호(RX)에 대한 감쇠율 또는 전송 신호(TX)에 대한 증폭 이득을 각각 가변시킴으로써, 통신 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 상술된 바와 같이, 제어기(130)는 NFC 리더기(100)의 증폭 이득 및 감쇠율을 제어하도록 구성된 이득 제어기일 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 제어기(130)는 NFC 리더기(100)에 포함된 별도의 프로세서(미도시)에 포함될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 NFC 리더기(100)의 동작 방법은 이하의 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.
도 4는 도 2의 NFC 리더기를 좀 더 상세하게 보여주는 블록도이다. 예시적인 실시 예에서, 도면의 간결성 및 설명의 편의를 위하여, 본 발명의 기술적 사상을 설명하는데 불필요한 구성 요소들은 도 4에서 생략된다. 도 4에 도시된 NFC 리더기(100)는 본 발명의 실시 예를 용이하게 설명하기 위한 예시적인 블록도이며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. NFC 리더기(100)는 아닐로그 디지털 변환기(ADC; analog to digital converter), 모뎀, 정류기, 포락선 검출기 등과 같은 다른 다양한 기능 블록들을 더 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, NFC 리더기(100)는 NFC 리더기 회로(110) 및 안테나 회로(120)를 포함할 수 있다. NFC 리더기 회로(110)는 신호 처리부(111), 전송 회로(112), 가변 증폭기(113), 가변 감쇠기(114), 및 수신 회로(115)를 포함할 수 있다.
신호 처리부(111)는 전송 회로(112)를 제어하거나 또는 수신 회로(115)로부터 수신된 신호를 처리하도록 구성될 수 있다.
전송 회로(112)는 가변 증폭기(113)를 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 전송 회로(112)는 전송 신호(TX)를 생성하는데 필요한 클럭 신호를 생성하는 클럭 발생기일 수 있다. 전송 회로(112)는 신호 처리부(111)의 제어에 따라 클럭 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 전송 회로(112)로부터 생성된 클럭 신호는 NFC 리더기(100) 및 NFC 카드(101)가 통신하는데 요구되는 캐리어 신호일 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 신호 처리부(111)는 캐리어 신호를 기반으로, NFC 카드(101)로 제공될 정보 또는 커맨드를 변조하고, 변조된 결과를 기반으로 전송 회로(112)를 제어할 수 있다. 전송 회로(112)는 신호 처리부(111)의 제어에 따라, 변조된 결과가 포함된 캐리어 신호(즉, 변조된 캐리어 신호)를 가변 증폭기(113)로 제공할 수 있다.
가변 증폭기(113)는 전송 회로(112)로부터의 클럭 신호 또는 변조된 신호를 증폭하여 전송 신호(TX)를 출력하도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 가변 증폭기(113)의 증폭 이득(GA_amp)은 제어기(130)에 의해 관리 또는 제어될 수 있다. 전송 신호(TX)는 안테나 회로(120)로 제공될 수 있다.
안테나 회로(120)는 안테나(121) 및 매칭 회로(122)를 포함할 수 있다. 매칭 회로(122)는 안테나(121)의 공진 주파수를 조절하거나, 또는 안테나(121) 및 NFC 리더기 회로(110) 사이의 임피던스를 매칭시키도록 구성될 수 있다.
안테나 회로(120)로 제공된 전송 신호(TX)에 의해 안테나(121)에서 전자기장이 형성될 수 있다. 안테나(121)는 NFC 카드(101)로부터 변조된 데이터에 대한 정보를 포함하는 전자기장을 수신하도록 구성될 수 있다. NFC 카드(101)로부터 변조된 데이터에 대한 정보를 포함하는 전자기장 및 전송 신호(TX)에 의해 생성된 전자기장이 결합 또는 조합됨으로써, 수신 신호(RX)가 생성될 수 있다.
가변 감쇠기(114)는 감쇠율(RT_att)을 기반으로, 수신 신호(RX)의 레벨을 감쇠시킬 수 있다. 예를 들어, 앞서 설명된 바와 같이, NFC 리더기(100)의 통신 효율을 향상시키기 위해서는, 수신 신호(RX)의 레벨이 미리 정해진 범위에 포함되어야 한다. 즉, 가변 감쇠기(114)는 수신 신호(RX)의 레벨이 미리 정해진 범위에 포함되도록 수신 신호(RX)의 레벨을 감쇠시킬 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 가변 감쇠기(114)의 감쇠율(RT_att)은 제어기(130)에 의해 관리 또는 제어될 수 있다.
수신 회로(115)는 감쇠된 수신 신호(RX_at)를 기반으로 NFC 카드(101)로부터 제공된 데이터를 검출할 수 있다. 예를 들어, 수신 회로(115)는 감쇠된 수신 신호(RX_at)에서 캐리어 신호를 필터링함으로써, 필터링된 수신 신호(RX_f)를 생성할 수 있다.
신호 처리부(111)는 수신 회로(115)로부터의 필터링된 수신 신호(RX_f)를 기반으로 NFC 카드(101)로부터 제공된 데이터를 복조할 수 있다. 예를 들어, 앞서 설명된 바와 같이, NFC 카드(101)는 ASK 방식을 기반으로 데이터를 변조하고, 변조된 데이터를 PLM 방식을 통해 NFC 리더기(100)로 전송할 수 있다. 즉, 수신 회로(115)에 의해 필터링된 수신 신호(RX_f)는 ASK 방식을 기반으로 변조된 데이터일 것이다. 따라서, 신호 처리부(111)는 ASK 방식을 기반으로 필터링된 수신 신호(RX_f)를 복조함으로써, NFC 카드(101)로부터 제공된 데이터를 식별할 수 있다.
제어기(130)는 가변 증폭기(113)의 증폭 이득(GA_amp) 및 가변 감쇠기(114)의 감쇠율(RT_att)을 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기(130)는 필터링된 수신 신호(RX_f)의 크기 또는 레벨 또는 진폭을 기반으로 가변 증폭기(113)의 증폭 이득(GA_amp) 및 가변 감쇠기(114)의 감쇠율(RT_att)을 제어할 수 있다. 좀 더 상세한 예로서, 필터링된 수신 신호(RX_f)의 진폭이 작을수록 수신 회로(115)에서 검출되는 데이터의 정확성이 낮아질 수 있다. 이 경우, 가변 감쇠기(RT_att)의 감쇠율(RT_att)을 낮춤으로써, 필터링된 수신 신호(RX_f)의 진폭을 증가시킬 수 있다. 그러나, 가변 감쇠기(RT_att)의 감쇠율(RT_att)이 낮아질 경우, 감쇠된 수신 신호(RX_at)의 레벨이 상대적으로 높아지게 되고, 이로 인하여, NFC 리더기(100)의 통신 효율이 저하될 수 있다. 이 경우, 가변 증폭기(113)의 증폭 이득(GA_amp)을 상대적으로 낮춤으로써, 감쇠된 수신 신호(RX_at)의 레벨이 미리 정해진 범위에 포함되도록 할 수 있다. 즉, 다양한 통신 환경에서, 가변 감쇠기(114)의 감쇠율(RT_att) 뿐만 아니라, 가변 증폭기(113)의 증폭 이득(GA_amp)을 개별적, 독립적, 능동적, 또는 실시간으로 제어함으로써, NFC 리더기(100)의 수신 성능이 향상될 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 가변 감쇠기(114)의 감쇠율(RT_att)은 가변 증폭기(113)의 증폭 이득(GA_amp)을 기반으로 결정되거나 또는 조절될 수 있다.
도 5는 도 4의 가변 증폭기를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 5에 도시된 가변 증폭기(113)는 예시적인 것이며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 가변 증폭기(113)는 복수의 드라이버들(DR)을 포함할 수 있다. 복수의 드라이버들(DR) 각각은 전송 신호(TX)가 출력되는 단자 및 전송 회로(112) 사이에 병렬로 연결될 수 있다. 복수의 드라이버들(DR) 각각은 전송 회로(112)로부터 제공된 클럭 신호 또는 변조된 신호를 증폭할 수 있고, 증폭된 신호들이 합산되어 전송 신호(TX)로서 출력될 수 있다.
복수의 드라이버들(DR) 각각은 증폭 이득(GA_amp)에 응답하여 동작할 수 있다. 예를 들어, 증폭 이득(GA_amp)에 따라, 복수의 드라이버들(DR) 중 일부는 활성화되고, 나머지 일부는 비활성화될 수 있다. 활성화된 드라이버들의 개수에 많을수록, 전송 신호(TX)의 레벨은 증가할 수 있다. 다시 말해서, 증폭 이득(GA_amp)이 클수록, 활성화되는 드라이버들의 개수가 많아지며, 이에 따라, 전송 신호(TX)의 레벨이 높이질 수 있다. 즉, 증폭 이득(GA_amp)이 최대치인 경우, 복수의 드라이버들(DR) 전체가 활성화될 수 있고, 이에 따라 전송 신호(TX)의 레벨은 최대치가 될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 도 4의 가변 감쇠기를 예시적으로 보여주는 도면들이다. 예시적인 실시 예에서, 도 6a 및 도 6b에 도시된 가변 감쇠기들(114a, 114b)의 구성은 예시적인 것이며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위에서 벗어남 없이 다양한 방식으로 변형될 수 있다.
먼저 도 4 및 도 6a를 참조하면, 가변 감쇠기(114a)는 커패시터(C), 스위치 회로(SWa), 및 복수의 저항들(R1~Rn)을 포함할 수 있다. 커패시터(C), 스위치 회로(SWa), 및 복수의 저항들(R1~Rn)은 수신 신호(RX)가 수신되는 단자 및 접지 단자 사이에 병렬 연결될 수 있다. 스위치 회로(SWa)의 복수의 스위치들은 각각 복수의 저항들(R1~Rn)과 연결될 수 있다. 스위치 회로(SWa)의 복수의 스위치들은 감쇠율(RT_att)에 따라 동작할 수 있다. 즉, 감쇠율(RT_att)에 따라 스위치 회로(SWa)의 복수의 스위치들 각각이 턴-온 또는 턴-오프됨으로써, 복수의 저항들(R1~Rn)에 의한 합성 저항 값이 가변될 수 있다. 이로 인하여, 수신 신호(RX)의 레벨을 감쇠시키도록 구성된 가변 감쇠기(114a)의 감쇠율(RT_att)이 조절될 수 있다.
다음으로, 도 4 및 도 6b를 참조하면, 가변 감쇠기(114b)는 저항(R), 스위치 회로(SWb), 및 복수의 커패시터들(C1~Cn)을 포함할 수 있다. 저항(R), 스위치 회로(SWb), 및 복수의 커패시터들(C1~Cn)은 수신 신호(RX)가 수신되는 단자 및 접지 단자 사이에 병렬 연결될 수 있다. 스위치 회로(SWb)의 복수의 스위치들은 복수의 커패시터들(C1~Cn)과 연결될 수 있다. 스위치 회로(SWb)의 복수의 스위치들은 감쇠율(RT_att)에 따라 동작할 수 있다. 즉, 감쇠율(RT_att)에 따라 스위치 회로(SWb)의 복수의 스위치들 각각이 턴-온 또는 턴-오프됨으로써, 복수의 커패시터들(C1~Cn)에 의한 합성 커패시턴스 값이 가변될 수 있다. 이로 인하여, 수신 신호(RX)의 레벨을 감쇠시키도록 구성된 가변 감쇠기(114b)의 감쇠율(RT_att)이 조절될 수 있다.
상술된 바와 같이, 가변 감쇠기(114, 114a, 114b)는 가변 저항 또는 가변 커패시터를 포함하는 RC 필터일 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예에 따른 가변 감쇠기는 감쇠율이 가변되록 구성된 다양한 형태의 필터들(예를 들어, 가변 RC 필터, 가변 LC 필터, 가변 RLC 필터 등)을 포함할 수 있다.
도 7a은 도 4의 NFC 리더기의 동작을 예시적으로 보여주는 순서도이다. 이하에서, 설명의 편의를 위하여, 도 7a의 순서도에 따른 동작은 NFC 리더기(100)가 수행하는 것으로 가정한다. 그러나 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 도 7a의 순서도에 따른 동작의 각 단계는 NFC 리더기(100)에 포함된 다양한 구성 요소들 또는 NFC 리더기(100)와 통신하도록 구성된 NFC 카드(101)에 의해 수행될 수 있다.
도 4 및 도 7a을 참조하면, S110 단계에서, NFC 리더기(100)는 증폭 이득(GA_amp) 및 감쇠율(RT_att)을 초기 값으로 설정할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 증폭 이득(GA_amp)에 대한 초기 값은 최대 값일 수 있고, 감쇠율(RT_att)에 대한 초기 값은 최대 값인 증폭 이득(GA_amp)에 대응하는 값일 수 있다. 예를 들어, 감쇠율(RT_att)에 대한 초기 값은, 증폭 이득(GA_amp)이 최대 값인 경우에 수신 신호(RX)가 미리 정해진 범위에 포함되도록 하는 감쇠율을 가리킬 수 있다.
S120 단계에서, NFC 리더기(100)는 전송 신호(TX)를 전송할 수 있다. 예를 들어, 전송 신호(TX)는 S110 단계에서 설정된 증폭 이득(GA_amp)을 기반으로 증폭된 신호일 수 있다. 예시적인 실시 예에서, S120 단계에서, 전송된 전송 신호(TX)는 NFC 카드(101)를 검출하기 위한 정보 또는 커맨드를 포함하거나 또는 NFC 카드(101)로부터 데이터를 읽기 위한 정보 또는 커맨드를 포함할 수 있다.
S130 단계에서, NFC 리더기(100)는 수신 신호(RX)를 수신할 수 있다. 예를 들어, NFC 리더기(100)로부터 출력 또는 방출된 전송 신호(TX)에 응답하여 NFC 카드(101)는 데이터가 변조된 정보를 포함하는 변조 신호를 출력할 수 있다. NFC 리더기(100)의 안테나 회로(120)에서, 전송 신호(TX) 및 변조 신호가 조합됨으로써, 수신 신호(RX)가 생성될 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 수신 신호(RX)의 레벨은 S110 단계에서 설정된 감쇠율(RT_att)에 의해 감쇠될 수 있다.
S140 단계에서, NFC 리더기(100)는 필터링된 수신 신호(RX_f) 및 기준 레벨(REF)을 비교할 수 있다. 예를 들어, NFC 리더기(100)가 데이터를 정상적으로 검출하기 위해서는, 필터링된 수신 신호(RX_f)의 진폭이 기준 레벨(REF)보다 커야 할 것이다.
필터링된 수신 신호(RX_f)의 진폭이 기준 레벨(REF)보다 크지 않은 경우, S150 단계에서, NFC 리더기(100)는 증폭 이득(GA_amp) 또는 감쇠율(RT_att)을 조절할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, NFC 리더기(100)는 증폭 이득(GA_amp) 또는 감쇠율(RT_att)을 소정의 크기만큼 감소시킬 수 있다. 이후에, NFC 리더기(100)는 조절된 증폭 이득(GA_amp) 및 조절된 감쇠율(RT_att)을 기반으로 S120 단계 내지 S140 단계의 동작을 수행할 수 있다.
필터링된 수신 신호(RX_f)의 진폭이 기준 레벨(REF)보다 큰 경우, S160 단계에서, NFC 리더기(100)는 증폭 이득(GA_amp) 및 감쇠율(RT_att)에 대한 정보를 저장할 수 있다. S170 단계에서, NFC 리더기(100)는 저장된 정보(즉, 증폭 이득(GA_amp) 및 감쇠율(RT_att))을 기반으로 NFC 카드(101)와 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다.
예시적인 실시 예에서, 필터링된 수신 신호(RX_f)의 진폭이 기준 레벨(REF)보다 낮은 경우, 감쇠율(RT_att)을 감소시킴으로써, 수신 신호(RX)의 감쇠 량을 감소시킬 수 있다. 그러나 이 경우, 수신 신호(RX)의 레벨이 미리 정해진 범위를 초과하거나 또는 노이즈가 상대적으로 덜 감소됨으로써, NFC 리더기의 통신 효율이 저하될 수 있다.
반면에, 본 발명에 따른 NFC 리더기(100)는 수신 신호(RX)를 기반으로 감쇠율(RT_att) 뿐만 아니라 증폭 이득(GA_amp)을 함께 조절할 수 있다. 예를 들어, 필터링된 수신 신호(RX_f)의 진폭이 기준 레벨(REF)보다 낮은 경우, 증폭 이득(GA_amp) 및 감쇠율(RT_att)을 모두 감소시킬 수 있다. 이 경우, 증폭 이득(GA_amp)이 감소됨에 따라, 수신 신호(RX)의 레벨이 상대적으로 낮아질 수 있다. 그러나, 감쇠율(RT_att)이 상대적으로 감소하기 때문에, 수신 신호(RX)의 레벨이 상대적으로 덜 감쇠되고, 이로 인하여, 수신 신호(RX)의 레벨이 미리 정해진 범위에 포함될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 NFC 리더기(100)는 수신 신호(RX)를 기반으로 감쇠율(RT_att) 및 증폭 이득(GA_amp)을 모두 조절함으로써, 다양한 통신 환경에서 통신 효율을 최대화시킬 수 있다.
예시적인 실시 예에서, 도 7a의 순서도에 따른 동작은 NFC 리더기(100)가 NFC 카드(101)를 검출하기 위한 검출 동작을 수행하는 과정에서 수행될 수 있다. 또는 도 7a의 순서도에 따른 동작은 NFC 리더기(100)가 NFC 카드(101)를 검출하기 위한 검출 동작을 수행한 이후에, 실제 NFC 통신을 수행하기 이전에 수행될 수 있다.
예시적인 실시 예에서, S160 단계 및 S170 단계의 동작은 생략될 수 있다. 예를 들어, NFC 리더기(100)는 S120 단계 및 S130 단계의 동작들을 통해 NFC 카드(101)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 NFC 리더기(100)는 NFC 카드(101)와의 근거리 무선 통신 도중에 실시간으로 증폭 이득(GA_amp) 및 감쇠율(RT_att)을 조절하도록 구성될 수 있다.
예시적인 실시 예에서, S160 단계에서 저장된 증폭 이득(GA_amp) 및 감쇠율(RT_att)은 다른 NFC 카드와의 근거리 무선 통신에서 사용될 수 있다. 또는 S160 단계에서 저장된 증폭 이득(GA_amp) 및 감쇠율(RT_att)은 이후의 증폭 이득(GA_amp) 및 감쇠율(RT_att)을 조절하는 이득 제어 동작에서 초기 설정 값으로 사용될 수 있다.
도 7b 및 도 7c는 도 7a의 순서도에 따른 NFC 리더기(100)의 동작을 좀 더 상세하게 보여주는 순서도들이다. 먼저, 도 4 및 도 7a를 참조하면, S111a 단계에서, NFC 리더기(100)는 가변 증폭기(113)의 증폭 이득(GA_amp)을 최대 값(MAX value)으로 설정할 수 있다. 예를 들어, NFC 리더기(100)는 가변 증폭기(113)에 포함된 복수의 드라이버들(DR)(도 5 참조) 전부가 활성화되도록 증폭 이득(GA_amp)을 최대 값(MAX value)으로 설정할 수 있다. 또는, NFC 리더기(100)는 미리 정해진 범위 내에서 증폭 이득(GA_amp)을 최대 값(MAX value)으로 설정할 수 있다.
S112a 단계에서, NFC 리더기(100)는 수신 신호(RX)를 감쇠시킬 수 있다. 이 때, NFC 리더기(100)는 감쇠율(RT_att)을 기반으로 수신 신호(RX)를 감쇠시킬 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 감쇠율(RT_att)은 S111a 단계에서 설정된 증폭 이득(GA_amp)을 기반으로 결정되거나 또는 조절될 수 있다. 또는, 감쇠율(RT_att)은 S111a 단계에서 설정된 증폭 이득(GA_amp)에 대응될 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 증폭 이득(GA_amp)이 증가할수록 감쇠율(RT_att)이 증가하고, 증폭 이득(GA_amp)이 감소할수록, 감쇠율(RT_att)이 감소할 수 있다.
S121a 단계에서, NFC 리더기(100)는 리더 커맨드를 전송할 수 있다. S121a 단계는 도 7a의 S120 단계의 동작과 유사할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.
S140 단계에서, NFC 리더기(100)는 필터링된 수신 신호(RX_f) 및 기준 레벨(REF)을 비교할 수 있다. S140 단계의 동작은 도 7a의 S140 단계의 동작과 유사하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.
필터링된 수신 신호(RX_f)가 기준 레벨(REF)보다 크지 않은 경우, S151a 단계에서, NFC 리더기(100)는 증폭 이득(GA_amp)을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, NFC 리더기(100)는 증폭 이득(GA_amp)을 미리 정해진 크기만큼 감소시킬 수 있다. 이후에, NFC 리더기(100)는 S112a 단계 내지 S140 단계의 동작들을 반복 수행할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 증폭 이득(GA_amp)이 감소한 경우, 감소한 증폭 이득(GA_amp)을 기반으로, 감쇠율(RT_att)이 가변(또는 감소)될 수 있다.
예시적인 실시 예에서, 도 7b의 112a 단계 및 S121a 단계의 동작들은 도 7a의 S120 단계 및 S130 단계의 동작들과 대응되거나 또는 그것들에 포함될 수 있다. 즉, 설명의 편의를 위하여, NFC 리더기(100)의 동작들이 다양한 기준으로 구분되어 설명되나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 앞서 설명된 각 단계의 동작들은 병렬로 또는 동시에 또는 다양한 순서에 따라 수행될 수 있다.
다음으로, 도 4 및 도 7c를 참조하면, S111b 단계에서, NFC 리더기(100)는 가변 증폭기(113)의 증폭 이득(GA_amp)을 최소 값(MIN value)으로 설정할 수 있다. 예를 들어, NFC 리더기(100)는 가변 증폭기(113)에 포함된 복수의 드라이버들(DR)(도 5 참조) 중 하나 또는 최소 개수가 활성화되도록 증폭 이득(GA_amp)을 최소 값(MIN value)으로 설정할 수 있다. 또는, NFC 리더기(100)는 미리 정해진 범위 내에서 증폭 이득(GA_amp)을 최소 값(MIN value)으로 설정할 수 있다.
이후에, NFC 리더기(100)는 S112b 단계, S121b 단계, 및 S140 단계의 동작들을 수행할 수 있다. S112b 단계, S121b 단계, 및 S140 단계의 동작들은 도 7b의 S112a 단계, S121a 단계, 및 S140 단계의 동작들과 유사하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.
필터링된 수신 신호(RX_f)가 기준 레벨(REF)보다 크지 않은 경우, S151b 단계에서, NFC 리더기(100)는 증폭 이득(GA_amp)을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, NFC 리더기(100)는 증폭 이득(GA_amp)을 미리 정해진 크기만큼 증가시킬 수 있다. 이후에, NFC 리더기(100)는 S112b 단계 내지 S140 단계의 동작들을 반복 수행할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 증폭 이득(GA_amp)이 증가한 경우, 증가한 증폭 이득(GA_amp)을 기반으로, 감쇠율(RT_att)이 가변(또는 증가)될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 도 7a의 순서도를 기반으로 동작하는 NFC 리더기의 효과를 설명하기 위한 그래프들이다. 도 8a의 그래프들은 가변 증폭기(113)의 증폭 이득(GA_amp)이 최대 값인 경우에서의 감쇠된 수신 신호(RX_at1) 및 필터링된 수신 신호(RX_f1)를 보여주고, 도 8b의 그래프들은 가변 증폭기(113)의 증폭 이득(GA_amp)이 최대 값의 1/2인 경우에서의 감쇠된 수신 신호(RX_at2) 및 필터링된 수신 신호(RX_f2)를 보여준다.
도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 예시적인 실시 예에서, 가변 증폭기(113)의 증폭 이득(GA_amp)이 최대 값인 경우, 감쇠율(RT_att)은 수신 신호(RX)의 레벨이 미리 정해진 범위에 포함되도록 제1 값으로 설정될 수 있고, 가변 증폭기(113)의 증폭 이득(GA_amp)이 최대 값의 1/2인 경우, 감쇠율(RT_att)은 수신 신호(RX)의 레벨이 미리 정해진 범위에 포함되도록 제2 값으로 설정될 수 있다. 이 때, 제1 값은 제2 값보다 클 수 있다. 각 증폭 이득에 따라 설정된 감쇠율에 의해, 감쇠된 제1 및 제2 수신 신호들(RX_at1, RX_at2)은 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같은 파형을 가질 수 있다.
이 때, 도 8a에 도시된 바와 같이, 가변 증폭기(113)의 증폭 이득(GA_amp)이 최대 값인 경우, 필터링된 제1 수신 신호(RX_f1)의 진폭은 제1 진폭(V1)일 수 있고, 도 8b에 도시된 바와 같이, 가변 증폭기(113)의 증폭 이득(GA_amp)이 최대 값의 1/2인 경우, 필터링된 제2 수신 신호(RX_f2)의 진폭은 제2 진폭(V2)일 수 있다. 이 때, 제1 진폭(V1)은 제2 진폭(V2)보다 작을 수 있다.
예시적인 실시 예에서, 필터링된 수신 신호의 진폭이 상대적으로 클수록, NFC 리더기(100)의 통신 효율이 향상될 수 있다. 또는 필터링된 수신 신호의 진폭이 상대적으로 클수록, NFC 카드(101)가 인식되는 물리적 거리가 증가할 수 있다.
즉, 상술된 바와 같이, 제어기(130)는 수신 신호(RX)를 기반으로, 가변 증폭기(113)의 증폭 이득(GA_amp) 및 가변 감쇠기(114)의 감쇠율(RT_att)을 제어함으로써, NFC 리더기(100)의 통신 효율이 향상될 수 있다.
도 9는 도 4의 NFC 리더기의 동작을 예시적으로 보여주는 순서도이다. 설명의 편의를 위하여, 도 9의 순서도는 NFC 리더기(100)에 의해 수행되는 것으로 설명된다. 도 4 및 도 9를 참조하면, S201 단계에서, 변수들(m, n)이 "1"로 설정된다. S201 단계에서 설명되는 변수들(m, n)은 단순히 증폭 이득(GA_amp) 및 감쇠율(RT_att)을 조절하기 위한 반복 동작을 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
S210 단계에서, NFC 리더기(100)는 제n 증폭 이득(GA_amp_n) 및 제m 감쇠율(RT_att_m)을 설정한다. 예를 들어, S201 단계에서, 변수들(m, n)이 "1"로 설정되었으므로, NFC 리더기(100)는 제1 증폭 이득(GA_amp_1) 및 제m 감쇠율(RT_att_1)을 설정할 수 있다. 제1 증폭 이득(GA_amp_1)은 가변 증폭기(113)의 최대 증폭 이득일 수 있고, 제1 감쇠율(RT_att_1)은 제1 증폭 이득(GA_amp_1)에 의해 생성된 전송 신호(TX)가 안테나 회로(120)로 출력될 경우, 감쇠된 수신 신호(RX_at)의 레벨이 미리 정해진 범위에 포함되도록 하는 값일 수 있다.
NFC 리더기(100)는 S220 단계 및 S230 단계의 동작들을 수행할 수 있다. S220 단계 및 S230 단계의 동작들은 도 7a의 S120 단계 및 S130 단계의 동작들과 유사하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.
S240 단계에서, NFC 리더기(100)는 필터링된 수신 신호(RX_f)를 저장할 수 있다. 예를 들어, NFC 리더기(100)는 필터링된 수신 신호(RX_f)의 진폭에 대한 값을 저장할 수 있다.
S250 단계에서, NFC 리더기(100)는 변수(m)가 최대인지 판별할 수 있다. 예를 들어, 현재 설정된 제n 증폭 이득(GA_amp_n)에 대하여, 가변 가능한 감쇠율(RT_att_m)이 존재하는지 판별될 수 있다. 다시 말해서, 현재 설정된 제n 증폭 이득(GA_amp_n)을 기반으로 출력된 전송 신호(TX)에 대하여, 감쇠된 수신 신호(RX_at)가 미리 정해진 범위에 포함되도록 하는 남은 감쇠율(RT_att)이 존재하는지 판별될 수 있다. 변수(m)가 최대인 것은, 남은 감쇠율(RT_att)이 없음을 의미할 수 있다.
즉, 변수(m)가 최대가 아닌 경우, S251 단계에서, 변수(m)는 "1"만큼 증가하고, NFC 리더기(100)는 S210 단계 내지 S250 단계를 수행할 수 있다. 즉, NFC 리더기(100)는 다른 감쇠율을 기반으로 감쇠된 수신 신호(RX_at)에 대하여 필터링된 수신 신호의 진폭을 저장할 수 있다. NFC 리더기(100)는 하나의 증폭 이득(즉, GA_amp_1)에 대하여, 적어도 하나 이상의 감쇠율을 기반으로 감쇠된 수신 신호(RX_at)가 필터링된 수신 신호(RX_f)의 진폭들에 대한 정보를 저장할 수 있다.
변수(m)가 최대인 경우, S260 단계에서, NFC 장치(100)는 변수(n)가 최대인지 판별할 수 있다. 예를 들어, 가변 증폭기(113)에서 가변 가능한 증폭 이득(GA_amp)이 존재하는지 판별될 수 있다. 다시 말해서, 이전에 설정된 증폭 이득들 이외에 남은 증폭 이득이 존재하는지 판별될 수 있다.
변수(n)가 최대가 아닌 경우, S261 단계에서, 변수(m)는 "1"로 설정되고, 변수(n)는 "1"만큼 증가한다. 이후에, NFC 리더기(100)는 S210 단계 내지 S250 단계의 동작들을 반복 수행할 수 있다. 즉, NFC 리더기(100)는 다른 증폭 이득(GA_amp)을 기반으로 S210 단계 내지 S250 단계의 동작들을 반복 수행하여, 필터링된 수신 신호(RX_f)의 진폭 값을 저장할 수 있다.
변수(n)가 최대인 경우, S270 단계에서, NFC 리더기(100)는 근거리 무선 통신을위한 증폭 이득(GA_amp) 및 감쇠율(RT_att)을 결정할 수 있다. 예를 들어, S210 단계 내지 S260 단계의 동작들에 대한 반복 수행에 의해 저장된 값들(즉, 필터링된 수신 신호(RX_f)의 진폭들) 중 가장 큰 값에 대응하는 증폭 이득(GA_amp) 및 감쇠율(RT_att)이 근거리 무선 통신을 위한 증폭 이득(GA_amp) 및 감쇠율(RT_att)으로 결정될 수 있다.
S280 단계에서, NFC 리더기(100)는 결정된 증폭 이득(GA_amp) 및 감쇠율(RT_att)을 기반으로 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 NFC 리더기(100)는 미리 정해진 복수의 증폭 이득들(GA_amp) 및 미리 정해진 복수의 감쇠율들(RT_att)에 기반된 필터링된 수신 신호(RX_f)의 진폭들을 비교함으로써, 통신 효율을 향상시킬 수 있는 증폭 이득(GA_amp) 및 감쇠율(RT_att)을 결정할 수 있다. 따라서, 증폭 이득(GA_amp) 및 감쇠율(RT_att)이 함께 조절됨으로서, NFC 리더기(100)의 통신 효율이 향상될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 NFC 리더기를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 10을 참조하면, NFC 리더기(200)는 NFC 리더기 회로(210), 안테나 회로(220), 및 제어기(230)를 포함할 수 있다. NFC 리더기 회로(210)는 신호 처리부(211), 전송 회로(212), 가변 증폭기(213), 가변 감쇠기(214), 수신 회로(215), 및 타입 관리자(216)를 포함할 수 있다. 안테나 회로(220)는 안테나(221) 및 매칭 회로(222)를 포함할 수 있다. NFC 리더기 회로(210), 안테나 회로(220), 신호 처리부(211), 전송 회로(212), 가변 증폭기(213), 가변 감쇠기(214), 수신 회로(215), 안테나(221), 및 매칭 회로(222)는 앞서 설명되었으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.
타입 관리자(216)는 NFC 리더기(100)와 근거리 무선 통신을 수행하는 NFC 카드(101)(도 2 참조)의 근거리 무선 통신 타입(NFC Type)을 관리하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, NFC 리더기(200)는 NFC 프로토콜에 의해 정의된 다양한 NFC 타입들 중 적어도 하나를 기반으로 NFC 카드(101)(도 2 참조)와 통신할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, NFC 프로토콜에 의해 정의된 NFC 타입은 타입 A, 타입 B, 타입 F, 및 타입 V를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
타입 관리자(216)는 NFC 카드(101)로부터 수신된 데이터에 대한 서브 캐리어 신호를 기반으로 NFC 타입을 판별할 수 있다. 타입 관리자(216)에 의해 판별된 NFC 타입을 기반으로 신호 처리부(211)는 NFC 카드(101)로부터 수신된 데이터를 복조할 수 있다.
예시적인 실시 예에서, 제어기(230)는 타입 관리자(216)에 의해 판별된 NFC 타입(TP)을 기반으로 증폭 이득(GA_amp) 및 감쇠율(RT_att)을 조절할 수 있다. 예를 들어, 타입 관리자(216)에 의해 NFC 타입(TP)이 제1 타입으로 판별된 경우, 제어기(230)는 증폭 이득(GA_amp)을 제1 값으로 설정할 수 있고, 타입 관리자(216)에 의해 NFC 타입(TP)이 제2 타입으로 판별된 경우, 제어기(230)는 증폭 이득(GA_amp)을 제1 값으로 설정할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 제1 타입은 타입 V에 대응될 수 있고, 제2 타입은 타입 A, 타입 B, 또는 타입 F에 대응될 수 있고, 제1 값은 제2 값보다 작을 수 있다. 즉, NFC 리더기(200)는 특정 NFC 타입에 대하여, 다른 NFC 타입들보다 상대적으로 작은 증폭 이득(GA_amp)을 사용하여 무선 근거리 통신을 수행할 수 있다.
도 11은 도 10의 NFC 리더기의 동작을 예시적으로 보여주는 순서도이다. 도 12는 다양한 NFC 타입에 대응하는 서브 캐리어 신호를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 10 내지 도 12를 참조하면, S310 단계에서, NFC 리더기(200)는 NFC 타입을 판별할 수 있다. 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, NFC 리더기(200)는 타입 A(TYPE A), 타입 B(TYPE B), 타입 F(TYPE F), 및 타입 V(TYPE V) 중 어느 하나의 타입을 기반으로 NFC 카드(101)(도 2 참조)와 통신할 수 있다. 타입 A(TYPE A) 및 타입 B(TYPE B)의 서브 캐리어 신호는 847KHz의 주파수를 가질 수 있고, 타입 F(TYPE F)의 서브 캐리어 신호는 212KHz의 주파수를 가질 수 있고, 타입 V(TYPE V)의 서브 캐리어 신호는 424KHz의 주파수를 가질 수 있다. 서브 캐리어 신호는 NFC 카드(101)에 의해 데이터를 변조하는데 사용되는 신호일 수 있다. 즉, NFC 카드(101)는 미리 정해진 NFC 타입에 대응하는 서브 캐리어를 기반으로 데이터를 변조할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 도 12에 도시된 다양한 NFC 타입들에 대응하는 서브 캐리어 신호의 주파수는 예시적인 것이며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 타입 V(TYPE V)의 서브 캐리어는 424KHz 또는 484KHz일 수 있다.
예시적인 실시 예에서, NFC 리더기(200)의 NFC 타입은 사전에 미리 결정될 수 있다. 또는 NFC 리더기(200)는 NFC 카드와의 초기 통신 과정에서, 각 타입에 대응하는 패턴을 검출함으로써, NFC 타입을 결정할 수 있다. 또는 NFC 리더기(200)는 다양한 NFC 타입들 각각에 대하는 폴링 신호를 NFC 카드(101)로 제공하고, NFC 카드(101)는 미리 정해진 NFC 타입에 대응하는 폴링 신호에 응답할 수 있다. NFC 리더기(200)는 NFC 카드(101)로부터의 응답을 기반으로 NFC 타입을 판별할 수 있다.
S320 단계에서, NFC 리더기(200)는 결정된 NFC 타입을 기반으로 증폭 이득(GA_amp)을 설정할 수 있다. 예를 들어, NFC 타입이 제1 타입으로 결정된 경우, NFC 리더기(200)는 증폭 이득(GA_amp)을 제1 값으로 설정할 수 있다. NFC 타입이 제2 타입으로 결정된 경우, NFC 리더기(200)는 증폭 이득(GA_amp)을 제2 값으로 설정할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 제1 타입은 타입 V(TYPE V)와 대응될 수 있고, 제2 타입은 타입 A(TYPE A), 타입 B(TYPE B), 또는 타입 F(TYPE F)와 대응될 수 있다. 이 경우, 제1 값은 제2 값보다 작을 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 NFC 리더기(200)는 특정 NFC 타입에 대하여, 다른 NFC 타입보다 작은 증폭 이득을 사용하여 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다.
이후에, NFC 장치(200)는 S330 단계 내지 S380 단계의 동작들을 수행할 수 있다. S330 단계 내지 S380 단계의 동작들은 도 7a의 S120 단계 내지 S170 단계의 동작들과 유사하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 NFC 리더기의 동작을 예시적으로 보여주는 순서도이다. 설명의 편의를 위하여, 도 13의 순서도에 따른 동작은 도 4의 NFC 리더기(100)를 참조하여 설명된다.
도 2, 도 4, 및 도 13을 참조하면, S410 단계에서, NFC 리더기(100)는 NFC 카드(101)를 검출할 수 있다. 예를 들어, NFC 리더기(100)는 전송 신호(TX)를 출력하고, NFC 카드(101)로부터 수신된 수신 신호(RX)를 기반으로 NFC 카드(101)의 접근 여부를 검출할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, S410 단계의 동작이 수행되는 동안, NFC 리더기(100)는 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명된 동작 방법들을 기반으로 증폭 이득(GA_amp) 및 감쇠율(RT_att)을 조절할 수 있다.
S420 단계에서, NFC 리더기(100)는 NFC 카드(101)와 근거리 무선 통신(NFC) 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, NFC 리더기(100)는 NFC 표준에 의해 정의된 통신 방식을 기반으로 NFC 카드(101)와 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다.
S430 단계에서, NFC 리더기(100)는 필터링된 수신 신호(RX_f)의 크기(예를 들어, 진폭)이 기준 레벨(REF)보다 작은지 판별할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, S430 단계의 동작은 S420 단계의 동작을 수행하는 도중에 수행될 수 있다. 즉, NFC 리더기(100)는 NFC 카드(101)와 근거리 무선 통신 동작을 수행하는 도중에, 수신 신호(RX)의 감도가 작아지는 것을 검출할 수 있다.
필터링된 수신 신호(RX_f)의 크기(예를 들어, 진폭)이 기준 레벨(REF)보다 작은 경우, S440 단계에서, NFC 리더기(100)는 수행 중인 근거리 무선 통신 동작을 중단(suspend)할 수 있다.
S450 단계에서, NFC 리더기(100)는 이득 제어 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, NFC 리더기(100)는 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명된 동작 방법들을 기반으로 가변 증폭기(113)의 증폭 이득(GA_amp) 및 가변 감쇠기(114)의 감쇠율(RT_att)을 각각 제어할 수 있다. 증폭 이득(GA_amp) 및 감쇠율(RT_att)을 제어하는 이득 제어 동작의 구체적인 실시 예들은 앞서 설명되었으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.
이득 제어 동작이 완료된 이후에, S460 단계에서, NFC 리더기(100)는 중단된 근거리 무선 통신 동작을 재개할 수 있다. 재개된 무선 동작 동작이 완료된 이후에, S470 단계에서, NFC 리더기(100)는 근거리 무선 통신 동작을 종료할 수 있다.
예시적인 실시 예에서, NFC 리더기(100)가 근거리 무선 통신 동작을 수행하는 동안 필터링된 수신 신호(RX_f)가 기준 레벨(REF)보다 낮아지지 않는 경우(즉, S430 단계의 No), NFC 리더기(100)는 별도의 이득 제어 동작 없이 근거리 무선 통신 동작을 수행하고, 근거리 무선 통신 동작이 완료된 이후에, S470 단계의 동작으로 진행할 수 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 NFC 리더기(100)는 NFC 카드(101)와 근거리 무선 통신 동작을 수행하는 도중에, 수신 신호(특히, 필터링된 수신 신호(RX_f)의 진폭)가 기준 레벨(REF)보다 낮아지는 경우, 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명된 이득 제어 동작을 수행할 수 있다. 다시 말해서, 본 발명의 실시 예에 따른 NFC 리더기(100)는 근거리 무선 통신 동작 중에, 실시간으로 가변 증폭기(113)의 증폭 이득(GA_amp) 및 가변 감쇠기(114)의 감쇠율(RT_att)을 가변할 수 있다. 따라서, 향상된 수신 성능을 갖는 NFC 리더기가 제공된다.
도 14는 본 발명에 따른 NFC 리더기가 적용된 NFC 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 14를 참조하면, NFC 장치(1000)는 NFC 리더기 회로(1100), 안테나 회로(1200), NFC 카드 회로(1300), 및 프로세서(1400)를 포함할 수 있다. NFC 리더기 회로(1100)는 NFC 수신기(1110) 및 NFC 전송기(1120)를 포함할 수 있다. NFC 수신기(1110)는 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명된 가변 감쇠기 및 수신 회로를 포함할 수 있다. NFC 전송기(1120)는 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명된 전송 회로 및 가변 증폭기를 포함할 수 있다. 즉, NFC 리더기 회로(1100)는 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명된 NFC 리더기(100, 200)일 수 있으며, 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명된 동작 방법을 기반으로 동작할 수 있다. 안테나 회로(1200)는 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명된 안테나 회로일 수 있다. 즉, 비록 도면에 도시되지는 않았으나, NFC 리더기 회로(1100)는 수신 신호에 대한 신호 처리(예를 들어, 필터링, 데이터 복조 등)를 수행하여 NFC 카드(101)(도 2 참조)로부터 제공된 데이터를 생성하고, 생성된 데이터를 프로세서(1100)로 전달하도록 구성된 신호 처리부를 포함할 수 있다.
NFC 카드 회로(1300)는 NFC 장치(1000)의 NFC 카드 모드를 지원하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, NFC 카드 회로(1300)는 부하 변조기(1310)를 포함할 수 있다. 부하 변조기(1310)는 외부의 다른 NFC 장치(예를 들어, 외부 NFC 리더기)로부터의 요청에 응답하여, 데이터를 부하 변조하여 출력하도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 부하 변조기(1310)는 전원 소스(미도시)로부터의 전원을 사용하여 부하 변조를 수행하는 능동 부하 변조(ALM; Active Load Modulation)을 수행할 수 있다. 또는 부하 변조기(1310)는 별도의 전원 소스 없이 부하 변조를 수행하는 수동 부하 변조(PLM; Passive Load Modulation)를 수행할 수 있다.
프로세서(1400)는 NFC 리더기 회로(1100) 및 NFC 카드 회로(1300)를 각각 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1400)는 동작 모드를 기반으로 NFC 리더기 회로(1100) 및 NFC 카드 회로(1300)를 각각 제어할 수 있다. 좀 더 상세한 예로서, NFC 장치(1000)가 리더 모드로 동작하는 경우, 프로세서(1400)는 NFC 리더기 회로(1100)를 활성화시킬 수 있다. 또는 NFC 장치(1000)가 카드 모드로 동작하는 경우, 프로세서(1400)는 NFC 카드 회로(1300)를 활성화시킬 수 있다.
비록 도면에 도시되지는 않았으나, NFC 장치(1000)는 다른 동작 모드(예를 들어, P2C 모드, 카드 에뮬레이션 모드, 리더/라이터 모드 등)을 지원하기 위한 다양한 기능 블록들을 더 포함할 수 있다. 또는 NFC 장치(1000)는 NFC 표준에 의해 정의된 프로토콜을 지원하도록 구성된 IP 블록(intellectual property block)을 더 포함할 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 NFC 리더기가 적용된 NFC 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 15를 참조하면, NFC 장치(2000)는 NFC 집적 회로(2100), 안테나 회로(2200), 보안 모듈(2300) 및 프로세서(2400)를 포함할 수 있다. NFC 집적 회로(2100), 안테나 회로(2200), 및 프로세서(2400)는 앞서 설명되었으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.
보안 모듈(2300)은 NFC 장치(2000)의 보안 동작을 지원하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, NFC 집적 회로(2100)는 근거리 무선 통신을 수행할 수 있다. 근거리 무선 통신은 금융 결재, 개인 정보 전송 등과 같은 중요 정보를 주고받는 통에 사용될 수 있다. 이 때, 외부 공격자에 의해 근거리 무선 통신을 통해 송수신되는 정보를 해킹할 수 있다. 보안 모듈(2300)은 외부 공격자에 의한 해킹을 방지하는 보안 기능을 제공할 수 있다. 좀 더 상세한 예로서, 보안 모듈(2300)은 암호화된 통신을 제공할 수 있다. 또는 보안 모듈(2300)은 외부 서버와의 인증을 기반으로 NFC 집적 회로(2100)가 근거리 무선 통신을 수행하도록 구성될 수 있다.
도 16본 발명에 따른 전자 장치를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 16참조하면, 전자 장치(3000)는 메인 프로세서(3100), 터치 패널(3200), 터치 구동 회로(3202), 디스플레이 패널(3300), 디스플레이 구동 회로(3302), 시스템 메모리(3400), 스토리지 장치(3500), 이미지 처리기(3600), 통신 블록(3700), 오디오 처리기(3800), NFC 집적 회로(3900)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 전자 장치(3000)는 이동식 통신 단말기, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Media Player), 디지털 카메라, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 웨어러블(Wearable) 장치 등과 같은 다양한 전자 장치 중 하나일 수 있다.
메인 프로세서(3100)는 전자 장치(3000)의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 메인 프로세서(3100)는 전자 장치(3000)의 구성 요소들의 동작들을 제어/관리할 수 있다. 메인 프로세서(3100)는 전자 장치(3000)를 동작시키기 위해 다양한 연산을 처리할 수 있다.
터치 패널(3200)은 터치 구동 회로(3202)의 제어에 따라 사용자로부터의 터치 입력을 감지하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 패널(3300)은 디스플레이 구동 회로(3302)의 제어에 따라 영상 정보를 표시하도록 구성될 수 있다.
시스템 메모리(3400)는 전자 장치(3000)의 동작에 이용되는 데이터를 저장할 수 있다. 예로서, 시스템 메모리(3400)는 SRAM(Static Random Access Memory), DRAM(Dynamic RAM), SDRAM(Synchronous DRAM) 등과 같은 휘발성 메모리, 및/또는 PRAM(Phase-change RAM), MRAM(Magneto-resistive RAM), ReRAM(Resistive RAM), FRAM(Ferro-electric RAM) 등과 같은 불휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
스토리지 장치(3500)는 전원 공급에 관계없이 데이터를 저장할 수 있다. 예로서, 스토리지 장치(3500)는 플래시 메모리, PRAM, MRAM, ReRAM, FRAM 등과 같은 다양한 불휘발성 메모리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예로서, 스토리지 장치(3500)는 전자 장치(3000)의 내장 메모리 및/또는 착탈식 메모리를 포함할 수 있다.
오디오 처리기(3600)는 오디오 신호 처리기(3610)를 이용하여 오디오 신호를 처리할 수 있다. 오디오 처리기(3600)는 마이크(3620)를 통해 오디오 입력을 수신하거나, 스피커(3630)를 통해 오디오 출력을 제공할 수 있다.
통신 블록(3700)은 안테나(3710)를 통해 외부 장치/시스템과 신호를 교환할 수 있다. 통신 블록(3700)의 송수신기(3720) 및 MODEM(Modulator/Demodulator, 2730)은 LTE(Long Term Evolution), WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access), GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multiple Access), Bluetooth, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless Fidelity), RFID(Radio Frequency Identification) 등과 같은 다양한 무선 통신 규약 중 적어도 하나에 따라, 외부 장치/시스템과 교환되는 신호를 처리할 수 있다.
이미지 처리기(3800)는 렌즈(3810)를 통해 광을 수신할 수 있다. 이미지 처리기(3800)에 포함되는 이미지 장치(3820) 및 이미지 신호 처리기(3830)는 수신된 광에 기초하여, 외부 객체에 관한 이미지 정보를 생성할 수 있다.
NFC 집적 회로(3900)는 NFC 태그, NFC 카드, 또는 다른 NFC 장치와 근거리 무선 통신을 수행하도록 구성될 수 있다. NFC 집적 회로(3900)는 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명된 NFC 리더기를 포함하거나 또는 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명된 동작 방법을 기반으로 동작할 수 있다.
상술된 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들이다. 본 발명은 상술된 실시 예들뿐만 아니라, 단순하게 설계 변경되거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들 또한 포함할 것이다. 또한, 본 발명은 실시 예들을 이용하여 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술된 실시 예들에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 비접촉 집적 회로(IC; Integrated Circuit) 카드와 통신하도록 구성된 비접촉 IC 카드 리더기에 있어서,
    안테나 회로;
    증폭 이득을 기반으로 캐리어 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 캐리어 신호를 전송 신호로서 상기 안테나 회로로 출력하도록 구성된 가변 증폭기;
    상기 안테나를 통해 수신된 수신 신호를 감쇠율을 기반으로 감쇠하도록 구성된 가변 감쇠기; 및
    상기 감쇠된 수신 신호를 기반으로 상기 증폭 이득 및 상기 감쇠율을 제어하도록 구성된 제어기를 포함하는 비접촉 IC 카드 리더기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신 신호는 상기 NFC 카드로부터 수동 부하 변조(PLM; Passive Load Modulation) 방식을 기반으로 수신되는 비접촉 IC 카드 리더기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어 신호를 생성하도록 구성된 전송 회로; 및
    상기 감쇠된 수신 신호에서 상기 캐리어 신호를 필터링하여 필터링된 수신 신호를 생성하도록 구성된 수신 회로를 더 포함하는 비접촉 IC 카드 리더기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 필터링된 수신 신호의 진폭을 기반으로 상기 증폭 이득 및 상기 감쇠율을 제어하는 비접촉 IC 카드 리더기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 필터링된 수신 신호의 진폭이 기준 레벨보다 낮은 경우, 상기 증폭 이득 및 상기 감쇠율을 감소시키는 비접촉 IC 카드 리더기.
  6. 제 3 항에 있어서,
    진폭 편이 변조(ASK; Amplitude Shift Keying) 방식을 기반으로 상기 필터링된 수신 신호를 복조하여 상기 NFC 카드로부터 제공된 데이터를 식별하도록 구성된 신호 처리부를 더 포함하는 비접촉 IC 카드 리더기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는 상기 ASK 방식을 기반으로 상기 NFC 카드로 제공될 정보를 변조하고, 상기 변조된 정보를 기반으로 상기 전송 회로를 제어하도록 더 구성된 비접촉 IC 카드 리더기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변 증폭기는, 각각이 상기 캐리어 신호를 증폭하도록 구성된 복수의 드라이버들을 포함하고,
    상기 복수의 드라이버들 각각은 상기 증폭 이득에 응답하여 선택적으로 활성화되는 비접촉 IC 카드 리더기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변 감쇠기는:
    상기 수신 신호가 수신되는 수신 단자 및 접지 단자 사이에 연결되고, 상기 감쇠율에 따라 저항 값이 가변되도록 구성된 가변 저항 소자; 및
    상기 수신 단자 및 상기 접지 단자 사이에 연결된 커패시터를 포함하는 비접촉 IC 카드 리더기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 NFC 카드에 대한 NFC 타입을 판별하도록 구성된 타입 관리자를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 감쇠된 수신 신호 및 상기 판별된 NFC 타입을 기반으로 상기 증폭 이득 및 상기 감쇠율을 제어하도록 더 구성된 비접촉 IC 카드 리더기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 판별된 NFC 타입이 제1 타입인 경우, 상기 증폭 이득을 제1 값으로 제어하고, 상기 판별된 NFC 타입이 제2 타입인 경우, 상기 증폭 이득을 상기 제1 값보다 작은 제2 값으로 제어하는 비접촉 IC 카드 리더기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 타입은 424KHz 또는484KHz의 주파수를 갖는 서브 캐리어 신호에 기반된 NFC 타입과 대응되는 비접촉 IC 카드 리더기.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어 신호는 13.56MHz의 주파수를 갖는 비접촉 IC 카드 리더기.
  14. 근거리 무선 통신(NFC; Near Field Communication)을 지원하도록 구성된 전자 장치에 있어서,
    프로세서;
    안테나 회로;
    리더기 모드에서, 상기 프로세서의 제어에 따라, 수동 부하 변조(PLM; Passive Load Modulation) 방식을 기반으로 외부 NFC 카드로부터 상기 안테나 회로를 통해 수신 데이터를 수신하도록 구성된 NFC 리더기 회로; 및
    카드 모드에서, 상기 프로세서의 제어에 따라, 변조된 전송 데이터를 상기 안테나 회로로 출력하도록 구성된 NFC 카드 회로를 포함하고,
    상기 NFC 리더기 회로는:
    증폭 이득을 기반으로 캐리어 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 캐리어 신호를 전송 신호로서 상기 안테나 회로로 출력하도록 구성된 가변 증폭기;
    상기 안테나를 통해 수신된, 상기 수신 데이터가 포함된 수신 신호를 감쇠율을 기반으로 감쇠하도록 구성된 가변 감쇠기; 및
    상기 감쇠된 수신 신호를 기반으로 상기 증폭 이득 및 상기 감쇠율을 제어하도록 구성된 제어기를 포함하는 전자 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 감쇠된 수신 신호에서 상기 캐리어 신호가 필터링된 신호의 진폭이 기준 레벨보다 작은 경우, 상기 증폭 이득 및 상기 감쇠율을 감소시키는 전자 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 NFC 리더기 회로는:
    상기 감쇠된 수신 신호에서 상기 캐리어 신호를 필터링하여 필터링된 수신 신호를 생성하도록 구성된 수신 회로; 및
    상기 필터링된 수신 신호를 미리 정해진 변조 방식을 기반으로 복조하여 상기 수신 데이터를 생성하고, 상기 수신 데이터를 상기 프로세서로 전달하도록 구성된 신호 처리부를 더 포함하는 전자 장치.
  17. 비접촉 집적 회로(IC; Integrated Circuit) 카드와 통신하도록 구성된 비접촉 IC 카드 리더기의 동작 방법에 있어서,
    증폭 이득 및 감쇠율 각각을 초기 값으로 설정하는 단계;
    상기 초기 값으로 설정된 상기 증폭 이득을 기반으로 증폭된 전송 신호를 출력하는 단계;
    상기 NFC 리더기로부터 수신된 수신 신호를 상기 초기 값으로 설정된 감쇠율을 기반으로 감쇠하여 감쇠된 수신 신호를 생성하는 단계;
    상기 감쇠된 수신 신호 및 기준 레벨을 기반으로 상기 증폭 이득 및 상기 감쇠율 각각을 조절하는 단계; 및
    상기 조절된 증폭 이득 및 상기 조절된 감쇠율을 기반으로 상기 NFC 카드와 근거리 무선 통신을 수행하는 단계를 포함하는 동작 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 감쇠된 수신 신호 및 기준 레벨을 기반으로 상기 증폭 이득 및 상기 감쇠율 각각을 조절하는 단계는
    상기 감쇠된 수신 신호에서 캐리어 신호가 필터링된 신호의 진폭이 상기 기준 레벨보다 작은 경우, 상기 증폭 이득 및 상기 감쇠율을 감소시키는 단계를 포함하는 동작 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 증폭 이득의 초기 값은 최대 값이고, 상기 감쇠율의 초기 값은 상기 증폭 이득의 초기 값을 기반으로 결정되는 동작 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    증폭 이득 및 감쇠율 각각을 초기 값으로 설정하는 단계 이전에,
    상기 비접촉 IC 카드에 대응하는 NFC 타입을 판별하는 단계; 및
    상기 판별된 NFC 타입을 기반으로 상기 증폭 이득 및 감쇠율 각각의 상기 초기 값을 결정하는 단계를 더 포함하는 동작 방법.


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