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KR102232725B1 - Nfc 장치의 동작 방법 및 nfc 장치 - Google Patents

Nfc 장치의 동작 방법 및 nfc 장치 Download PDF

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KR102232725B1
KR102232725B1 KR1020140099876A KR20140099876A KR102232725B1 KR 102232725 B1 KR102232725 B1 KR 102232725B1 KR 1020140099876 A KR1020140099876 A KR 1020140099876A KR 20140099876 A KR20140099876 A KR 20140099876A KR 102232725 B1 KR102232725 B1 KR 102232725B1
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KR
South Korea
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nfc
nfc device
resonator
signal
transmission
Prior art date
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KR1020140099876A
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조종필
송일종
이병훈
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삼성전자주식회사
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Abstract

근거리 무선 통신(near field communication; 이하 NFC) 장치의 동작 방법에서는 상기 NFC 장치가 NFC 리더로부터 제1 신호 수신한다. 상기 NFC 장치가 상기 제1 신호에 대한 응답을 상기 NFC 리더로 전송한다. 상기 NFC 리더가 상기 응답을 인식하였는지 여부에 기초하여 상기 NFC 장치가 송신 구간에서의 RF 구성 파라미터를 선택적으로 변경한다.

Description

NFC 장치의 동작 방법 및 NFC 장치{Method of operating NFC device and NFC device}
본 발명은 근거리 무선 통신(near field communication; 이하 NFC)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 NFC 장치의 동작 방법 및 NFC 장치에 관한 것이다.
최근 무선 통신 기술의 일종인 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC) 기술이 발전함에 따라 NFC 장치가 모바일 장치 등에 널리 적용되고 있다.
NFC 장치는 NFC 리더와 공진 주파수를 통하여 통신을 수행한다. NFC 장치가 NFC 리더와 통신을 수행하는 도중에 여러 가지 이유에 의하여 통신 에러가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 목적은 점유 면적을 증가시키지 않으면서 통신 에러를 감소시킬 수 있는 NFC 장치의 동작 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 목적은 점유 면적을 증가시키지 않으면서 통신 에러를 감소시킬 수 있는 NFC 장치를 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 근거리 무선 통신(near field communication; 이하 NFC) 장치의 동작 방법에서는 상기 NFC 장치가 NFC 리더로부터 제1 신호 수신한다. 상기 NFC 장치가 상기 제1 신호에 대한 응답을 상기 NFC 리더로 송신한다. 상기 NFC 리더가 상기 응답을 인식하였는지 여부에 기초하여 상기 NFC 장치가 송신 구간에서의 송신 동작과 관련된 무선 주파수(radio frequency; 이하 RF) 구성 파라미터를 선택적으로 변경한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 NFC 리더가 상기 응답을 인식하였는지 여부를 판단하기 위하여, 상기 NFC 장치가 상기 응답을 전송한 후로부터 상기 NFC 장치가 수신하는 전자기파의 세기가 유지된 채로 기준 시간이 경과하였는지 여부를 판단하고, 상기 기준 시간이 경과하였다고 판단되는 경우 상기 NFC 장치가 상기 송신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터를 변경할 수 있다.
상기 RF 구성 파라미터가 변경된 후에 상기 NFC 장치는 상기 NFC 리더로부터 재전송된 상기 제1 신호에 대한 응답을 상기 NFC 리더로 재송신할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 NFC 리더가 상기 응답을 인식하였는지 여부를 판단하기 위하여, 상기 NFC 장치가 상기 NFC 리더로부터 제2 신호를 수신하고, 상기 NFC 장치가 상기 제1 신호와 상기 제2 신호가 동일한지 여부를 판단하고, 상기 제1 신호와 상기 제2 신호가 동일한 경우 상기 송신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터를 변경할 수 있다.
상기 제1 신호와 상기 제2 신호가 동일하지 않은 경우, 상기 NFC 장치가 상기 RF 구성 파라미터를 변경하지 않고 상기 제2 신호에 대한 응답을 상기 NFC 리더로 송신할 수 있다.
상기 제1 신호와 상기 제2 신호는 상기 NFC 장치의 수신 확인 정보의 전송을 요청하기 위한 폴링(polling) 리퀘스트일 수 있다.
상기 제1 신호와 상기 제2 신호는 상기 NFC 장치를 제어하는 커맨드(command)일 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 NFC 장치는 공진부와 상기 공진부와 적어도 제1 파워 단자와 제2 파워 단자를 통하여 연결되는 NFC 칩을 포함할 수 있다. 상기 NFC 칩은 상기 제1 파워 단자, 상기 제2 파워 단자 및 접지 전압에 연결되는 부하 변조 튜너를 포함하고, 상기 송신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터는 상기 제1 파워 단자, 상기 제2 파워 단자 및 접지 전압 사이에 연결되는 부하 변조 튜너의 부하 변조양을 조절하여 변경될 수 있다.
상기 NFC 칩은 상기 부하 변조 튜너에서 상기 제1 파워 단자와 상기 접지 전압 및 상기 제2 파워 단자와 상기 접지 전압 사이 중 적어도 하나 사이에 전류 로드나 저항성 로드를 선택적으로 연결하여 상기 RF 구성 파라미터를 조절할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 NFC 장치는 공진부와 상기 공진부와 적어도 제1 송신 단자 및 제2 송신 단자를 통하여 연결되는 NFC 칩을 포함하고, 상기 NFC 칩은 송신기를 포함할 수 있다. 상기 송신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터는 상기 송신기에서 상기 공진부의 Q 팩터를 조절하여 변경될 수 있다.
상기 NFC 칩은 상기 제1 송신 단자 및 상기 제2 송신 단자를 풀-다운 로드를 통해 상기 접지 전압에 선택적으로 연결하여 상기 공진부의 Q 팩터를 조절할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 NFC 장치는 상기 NFC 리더가 상기 응답을 인식하지 못한 경우, 상기 송신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터를 변경하여 상기 송신 구간에서 상기 NFC 장치의 대역폭(bandwidth)을 증가시킬 수 있다.
상기 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 NFC 장치의 동작 방법에서는 상기 NFC 장치가 NFC 리더로부터 입력 메시지를 수신한다. 상기 수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부에 기초하여 상기 NFC 장치가 수신 구간에서의 상기 수신 동작과 관련된 무선 주파수(radio frequency; 이하 RF) 구성 파라미터를 선택적으로 변경한다. 상기 NFC 장치가 상기 입력 메시지에 대한 응답을 상기 NFC 리더에 송신한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부를 판단하기 위하여, 상기 NFC 장치의 프로세서에서 상기 입력 메시지의 패턴이 비정상인지 여부를 판단하고, 상기 입력 메시지의 패턴이 비정상인 경우, 상기 NFC 장치가 상기 수신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터를 변경할 수 있다.
상기 RF 구성 파라미터가 변경된 후에 상기 NFC 장치는 상기 NFC 리더로부터 상기 입력 메시지를 재수신할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부를 판단하기 위하여, 상기 NFC 장치의 프로세서에서 상기 입력 메시지에 포함되는 순환 중복 체크(cyclic redundancy check; CRC) 패턴에 에러가 발생하였는지 여부를 판단하고, 상기 CRC 패턴에 에러가 발생한 경우 상기 NFC 장치가 상기 수신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터를 변경할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부를 판단하기 위하여, 상기 NFC 장치의 프로세서가 상기 입력 메시지에 포함되는 데이터 패턴이 정확한지 여부를 판단하고, 상기 데이터 패턴이 정확한 경우, 상기 프로세서에 포함되는 타이머를 리프레쉬하고, 상기 타이머를 리프레쉬한 후로부터 기준 시간이 경과하였는지 여부를 판단하고, 상기 기준 시간이 경과한 경우 상기 NFC 장치가 상기 수신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터를 변경할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 NFC 장치는 공진부와 상기 공진부와 적어도 제1 파워 단자와 제2 파워 단자를 통하여 연결되는 NFC 칩을 포함하고, 상기 NFC 칩은 송신기를 포함할 수 있다. 상기 수신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터는 상기 송신기에서 상기 공진부의 Q 팩터를 조절하여 변경될 수 있다.
상기 NFC 칩은 상기 제1 송신 단자 및 상기 제2 송신 단자를 풀-다운 로드를 통해 상기 접지 전압에 선택적으로 연결하여 상기 공진기의 Q 팩터를 조절할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 NFC 장치는 공진부와 상기 공진부와 적어도
제1 파워 단자 및 제2 파워 단자를 통하여 연결되는 NFC 칩을 포함하고, 상기 NFC 칩은 상기 제1 파워 단자 및 상기 제2 파워 단자에 연결되는 주파수 튜너를 포함하고 상기 수신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터는 상기 주파수 튜너에서 상기 공진부의 공진 주파수를 변경하여 변경될 수 있다.
상기 주파수 튜너는 상기 제1 파워 단자와 상기 접지 전압 사이 및 상기 제2 파워 단자와 상기 접지 전압 사이에 용량성 부하를 선택적으로 연결하여 상기 공진부의 공진 주파수를 변경할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 NFC 장치는 공진부와 상기 공진부와 적어도 제1 파워 단자 및 제2 파워 단자를 통하여 연결되는 NFC 칩을 포함하고, 상기 NFC 칩은 상기 입력 메시지를 복조하는 복조기를 포함할 수 있다. 상기 수신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터는 상기 복조기에서 증폭되는 상기 입력 메시지의 증폭 정도를 조절하여 변경될 수 있다.
상기 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 NFC 장치는 공진부 및 NFC 칩을 포함한다. 상기 공진부는 전자기파를 통해 외부의 NFC 리더와 메시지를 송수신한다. 상기 NFC 칩은 상기 공진부에 출력 메시지를 제공하고 상기 공진부로부터 입력 메시지를 수신하고 카드 모드(card mode)에서의 수신 동작 및 송신 동작 중 적어도 하나에서 에러 발생 여부에 따라 상기 공진부의 수신 동작 및 송신 동작과 관련된 무선 주파수(radio frequency; 이하 RF) 구성 파라미터를 선택적으로 변경한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 공진부는 적어도 제1 송신 단자와 제2 송신 단자를 통하여 상기 NFC 칩과 연결되고, 상기 NFC 칩은 상기 제1 송신 단자, 상기 제2 송신 단자 및 접지 전압 사이에 연결되는 송신기를 포함하고, 상기 송신기는 상기 송신 동작 및 상기 수신 동작 중 적어도 하나에서 상기 공진부의 Q 팩터를 변경하여 상기 RF 구성 파라미터를 변경할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 공진부는 적어도 제1 파워 단자와 제2 파워 단자를 통하여 상기 NFC 칩과 연결되고, 상기 NFC 칩은 상기 제1 파워 단자 및 상기 제2 파워 단자에 연결되는 주파수 튜너를 포함하고, 상기 주파수 튜너는 상기 수신 동작에서 상기 공진부의 공진 주파수를 변경하여 상기 RF 구성 파라미터를 변경할 수 있다.
본 발명에 실시예들에 따르면, NFC 장치가 NFC 리더와 통신을 수행할 때, 송신 동작이나 수신 동작에서 에러가 발생할 경우, NFC 장치의 NFC 칩의 NFC 장치의 공진부의 RF 구성 파라미터를 변경한 후 통신을 재시도하여 점유 면적을 증가시키지 않으면서 통신 성능을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신(near field communication, 이하 NFC) 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2a는 NFC 및 다른 무선 통신 방식들의 데이터 전송 속도(data rate) 및 통신 거리(range)를 비교하는 도면이다.
도 2b는 NFC 기술과 관련된 표준을 나타내는 도면이다.
도 3a 및 3b는 NFC의 3가지 통신 모드들을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 NFC 장치의 동작 방법을 나타내느 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 도 4의 NFC 리더가 응답을 인식하였는지 여부를 판단하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 도 4의 NFC 리더가 응답을 인식하였는지 여부를 판단하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 NFC 장치의 동작 방법의 개념은 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 NFC 장치의 동작 방법을 나타내느 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따라 도 8에서 수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부를 판단하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따라 도 8에서 수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부를 판단하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따라 도 8에서 수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부를 판단하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 12는 도 1의 NFC 장치의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 도 1에 도시된 NFC 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 NDEF(NFC Data Exchange Format) 메시지의 구성을 나타낸다.
도 15는 도 14의 NDEF 메시지 내의 페이로드 필드를 개략적으로 나타낸다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 도 13의 프로세서를 나타내는 블록도이다.
도 17은 도 13의 NFC 장치에 포함되는 부하 변조 튜너의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 18은 도 17의 부하 변조 튜너에 포함되는 풀-다운부의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 19는 도 17의 부하 변조 튜너에 포함되는 풀-다운부의 다른 예를 나타내는 회로도이다.
도 20은 도 17의 부하 변조 튜너에 포함되는 풀-다운부의 또 다른 예를 나타내는 회로도이다.
도 21은 도 17의 부하 변조 튜너에 포함되는 풀-다운부의 또 다른 예를 나타내는 회로도이다.
도 22는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 NFC 장치의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 23은 도 22의 NFC 장치에 포함되는 송신기의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 24는 도 22의 NFC 장치에 포함되는 송신기의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 25는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 NFC 장치의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 26은 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 NFC 장치의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 27은 도 26의 NFC 장치에 포함되는 주파수 튜너의 일 예를 나타낸다.
도 28은 본 발명의 실시예들에 따른 휴대용 단말기를 나타내는 분리 사시도이다.
도 29는 도 28에 도시된 휴대용 단말기의 코일 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 30은 도 29에 도시된 코일 모듈을 I-I' 방향을 기준으로 하여 절단한 단면도이다.
도 31은 도 29에 도시된 코일 모듈을 단말기의 배터리 커버에 배치하는 실시예를 나타낸다.
도 32는 도 31에 도시된 배터리 커버가 결합하는 단말기를 나타낸다.
도 33은 본 발명의 실시예들에 따른 전자 시스템을 나타내는 블록도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 무선 통신(near field communication, NFC) 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시된 NFC 시스템(5)에서, NFC 장치들(10, 20)은 NFC 방식에 기초하여 서로 통신을 수행한다. NFC 장치(10)는 카드(card)로서 동작하는 카드 모드(card mode)에서 NFC 장치(또는 NFC 리더, 20)로부터 제공되는 전자기파(Electromagnetic Wave; EMW)에 기초하여 NFC 장치(20)와 데이터를 송수신하고, 리더(reader)로서 동작하는 리더 모드(reader mode)에서 NFC 장치(10)가 생성하는 전자기파(EMW)에 기초하여 상기 NFC 장치(20)와 데이터를 송수신 할 수 있다.
도 1을 참조하면, NFC 시스템(5)은 NFC 장치(10) 및 NFC 장치(20)를 포함한다. NFC 장치(10)는 공진부(100) 및 NFC 칩(200)을 포함할 수 있고, NFC 장치(20)는 공진부(510) 및 NFC 칩(550)을 포함할 수 있다.
수신 동작시 공진부(100)는 전자기파(EMW)를 통해 NFC 장치(20)로부터 입력 메시지를 수신하고, NFC 칩(200)은 공진부(100)로부터 상기 입력 메시지를 수신한다. 송신 동작시, NFC 칩(200)은 공진부(100)에 출력 메시지를 제공하고, 공진부(100)는 전자기파(EMW)를 통해 NFC 장치(20)에 상기 출력 메시지를 전송한다.
상기 카드 모드에서, 공진부(100)는 상기 NFC 장치(20)로부터 수신되는 전자기파(EMW)에 응답하여 유도되는 신호를 NFC 칩(200)에 제공하고, NFC 칩(200)은 상기 신호를 복조하여 상기 입력 메시지를 생성함으로써 수신 동작을 수행할 수 있다. 상기 카드 모드에서, NFC 칩(200)은 상기 출력 메시지를 변조하여 생성되는 변조 신호를 공진부(100)에 제공하고, 공진부(100)는 상기 변조 신호에 기초하여 상기 NFC 장치(20)로부터 수신되는 전자기파(EMW)를 반사함으로써 송신 동작을 수행할 수 있다.
상기 리더 모드에서, NFC 칩(200)은 상기 출력 메시지를 변조하여 생성되는 변조 신호를 반송파(carrier) 신호와 합성하여 송신 신호로서 공진부(100)에 제공하고, 공진부(100)는 상기 송신 신호를 전자기파(EMW) 형태로 상기 NFC 장치(20)에 제공함으로써 송신 동작을 수행할 수 있다. 상기 리더 모드에서, 공진부(100)는 상기 NFC 장치(20)로부터 반사되는 전자기파(EMW)에 응답하여 유도되는 신호를 NFC 칩(200)에 제공하고, NFC 칩(200)은 상기 신호를 복조하여 상기 입력 메시지를 생성함으로써 수신 동작을 수행할 수 있다.
NFC 칩(200)은 상기 카드 모드에서의 송신 동작시 공진부(100)의 상기 송신 동작과 관련된 무선 주파수(radio frequency; 이하 RF) 구성 파라미터를 적응적으로 변경하여 송신 동작시의 통신 에러를 제거할 수 있다. 또한 NFC 칩(200)은 상기 카드 모드에서의 수신 동작시 공진부(100)의 RF 구성 파라미터를 적응적으로 변경하여 수신 동작시의 통신 에러를 제거할 수 있
본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하기에 앞서 기본적인 NFC 기술에 대하여 설명한다.
NFC 기술은 13.56MHz 주파수를 사용하여 10cm 이내의 짧은 거리에서 낮은 전력으로 전자 기기들 간의 무선통신을 가능하게 하는 비접촉 근거리 무선 통신 규격이다. NFC의 초당 전송 속도는 424 Kbps이며, 근접성의 특성과 암호화 기술로 보안성이 뛰어나고, 단말기들끼리 인식하는데 복잡한 페어링 절차가 필요 없이 1/10초 이하로 인식할 수 있다. 특히, NFC 기술은 RFID 기술에 기반한 것이나, 스마트 카드에 비하여 양방향성을 갖고 저장 메모리 공간이 상대적으로 크며 적용 가능한 서비스의 폭이 보다 넓다.
보다 상세하게 설명하면, NFC는 통신 네트워크를 이용하지 않고 단말기들, 예를 들어 NFC 장치(10) 및 NFC 장치(20) 간에 직접 데이터를 교환하는 무선 통신 방식으로 RFID 방식의 일종이다. RFID를 이용한 무선 통신 방식은 사용되는 주파수에 따라 구분될 수 있다. 예를 들어, 교통카드, 출입카드 등과 같은 스마트카드에 주로 사용되는 13.56MHz 대역의 RFID와 물류에 주로 활용되는 900MHz 대역의 RFID가 있다. NFC는 스마트카드와 같이 13.56MHz 대역의 주파수를 사용하는 RFID에 해당된다. 그러나, NFC는 단방향으로만 통신 가능한 스마트카드와는 달리, 양방향 통신이 가능하다는 결정적 차이가 있다. 따라서, 특정 정보를 저장하여 리더기(reader)에 전송하는 태그(tag) 역할만을 갖는 스마트카드와는 다르다. NFC는 필요에 따라 태그 역할뿐만 아니라 태그에 정보를 기록하는 기능도 지원하며, NFC가 장착된 단말기들간의 P2P(Peer to Peer) 정보 교환에도 이용될 수 있다.
한편, 이와 같이 RFID 기술을 기반으로 개발된 NFC는, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee 등과 같은 다른 무선 통신 방식들과 도 2a와 같이 비교될 수 있다.
도 2a는 NFC 및 다른 무선 통신 방식들의 데이터 전송 속도(data rate) 및 통신 거리(range)를 비교하는 도면이다.
도 2a를 참조하면, 다른 무선 통신 방식들과 비교할 때, NFC는 약 10cm 내외의 거리에서만 동작할 수 있다. 수 미터에서 수십 미터까지 통신이 가능한 Bluetooth, Wi-Fi 등과는 달리 NFC는 극단적으로 짧은 거리(약 10cm 내외)에서만 통신이 가능하다.
또한, NFC는, Bluetooth, Zigbee 등과 같은 다른 무선 통신 방식들과 표 1과 같이 비교될 수도 있다.
기술 사용 주파수 보안성 표준 범위 주 서비스 영역
NFC 13.56MHz 암호화 적용 국제 표준 비접촉 결제, RFID,
파일 전송
Bluetooth 2.4GHz 미적용 국제 표준 파일 전송
Zigbee 2.4GHz 미적용 국제 표준 기기 제어, RFID
900MHz RFID 900Mhz 미적용 국내(KR) 표준 RFID
즉, 다른 무선 통신 방식들과 비교할 때, NFC는 10cm 이내의 거리에서만 동작되고 또한 암호화 기술이 적용되는 바, 보안성이 높다. 따라서, 3G, Wi-Fi 등과 같은 고속의 다른 무선 통신 방식들과 결합되어 사용될 경우 단말기들간에 보다 효율적으로 통신할 수 있다. 예를 들어, NFC 기술과 Bluetooth　기술을 조합할 경우, NFC 기술은 단말기들간의 연결(인증)에 사용되고, Bluetooth 기술은　단말기들간의 데이터 전송에 사용됨으로써, 단말기들은 보다 효율적으로 통신할 수 있다.
도 2b는 NFC 기술과 관련된 표준을 나타내는 도면이다.
도 2b를 참조하면, NFC 표준 기술은　ISO(International Organization for Standardization)를 따르면서 ISO 14443 비접촉식 카드(Proximity-card Standard) 표준을 확장한 것으로서, NFC IP-1(NFC Interface Protocol-1)(ISO/IEC 18092)과 NFC IP-2(ISO/IEC 21481)의 표준의 포함관계가 도시되어 있다. 여기서, ISO/IEC 14443 Type A 및 Type B, FeliCa, ISO/IEC 15693은 13.56MHz에서 동작하는 비접촉식 카드를 위한 4개 부문의 국제표준이다. 그리고, ISO/IEC 18092 표준은 NFC 인터페이스 및 프로토콜에 대한 통신 모드를 정의한다.
도 3a 및 3b는 NFC의 3가지 통신 모드들을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a를 참조하면, NFC 포럼은 NFC의 주요 통신 모드들을 Reader/Writer 모드(41), P2P 모드(42) 및 Card Emulation 모드(43)의 3가지로 분류하여 표준화하고 있다. 요약하자면, NFC의 3가지 통신 모드들은 표 2와 같이 정리될 수 있다.
ISO/IEC 15693 ISO/IEC 18092 ISO/IEC 14443
동작 모드 리더/태그간 통신
(VCD2 mode)		 기기간 통신
(P2P mode)		 리더/태그간 통신
(PCD1 mode)
전력 공급 수동 능동 및 수동 수동
통신 범위 1m 10~20cm 10cm
데이터 속도 26kbps 이하 106, 212,
424kbps		 106kbps
(PCD: Proximity Coupling Device, VCD: Vicinity Coupling Device)
먼저, Reader/Writer 모드(41)에 따르면, NFC 장치(10)가 다른 NFC 태그를 읽는 reader로 동작하거나 다른 NFC 태그에 정보를 입력하는 writer로 동작하는 기능을 지원하는 모드이다.
그리고, P2P 모드(42)는 두 개의 NFC 단말기들, 예를 들어 NFC 장치(10) 및 NFC 장치(20)간의 링크 수준의 통신을 지원하는 모드이다. 연결 수립을 위하여, 클라이언트(NFC P2P initiator, NFC 장치(20))는 호스트(NFC P2P target, NFC 장치(10))를 검색하고 NDEF 메시지 포맷의 데이터를 전송한다. 이와 같은 P2P 모드(42)에 따르면, NFC 장치(20)를 NFC 장치(10)에 터치만 하여도 메일, 스케줄, 전화번호, XML 데이터 등의 정보의 교환이 가능하다.
마지막으로, Card Emulation 모드(43)는 NFC 태그가 내장된 NFC 장치(10)가 스마트카드(ISO/IEC 14443)처럼 동작하는 모드이다. 따라서, 비접촉식 카드의 국제표준인 ISO 14443은 물론, SONY의 펠리카(Felica)와 Philips 의 마이페어(MiFare)와도 호환된다.
한편, NFC의 3가지 통신 모드들이 유기적으로 제공될 수 있도록, 도 3b와 같이 프로토콜이 표준화되어 있다.
도 3b를 참조하면, NFC 시스템에서의 소프트웨어(software) 구성이 도시되어 있다.
LLCP(Logical Link Control Protocol)는 계층간의 통신 연결 및 제어의 역할을 담당하는 프로토콜이다. NDEF(NFC Data Exchange Format) 메시지는 NFC 통신 프로토콜에서 정의된 기본 메시지 구조이다. NDEF는 NFC 포럼에 호환되는 디바이스 및 태그간에 이뤄지는 메시지 교환에 대한 레코드 형식을 정의하는 것으로서, URI(Uniform Resource Identifier), 스마트포스터 및 그 밖의 것에 대한 표준 교환 형식이다. NDEF 메시지는 하나 이상의 NDEF 레코드를 포함한다. NDEF 레코드는 유형, 길이 및 옵션 식별자별로 설명된 페이로드(payload)를 포함한다. NDEF 페이로드는 NDEF 레코드 내에 포함된 애플리케이션(application) 데이터를 의미한다.
RTD(Record Type Definition)는 NDEF 레코드에 해당될 수 있는 레코드 유형 및 유형 이름을 정의한다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 NFC 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 NFC 장치의 동작 방법에서는 NFC 장치(10)는 카드 모드의 수신 구간에서 NFC 리더(20)로부터 제1 신호를 수신한다(S110). NFC 장치(10)의 공진부(100)는 카드 모드의 수신 구간에서 전자기파(EMW)를 통해 NFC 리더(20)로부터 NDEF 메시지(입력 메시지)를 수신하고, NFC 칩(200)은 상기 수신된 NDEF 메시지를 디코딩하여 제1 신호를 수신할 수 있다. NFC 장치(10)는 카드 모드의 송신 구간에서 NFC 리더(20)에게 제1 신호에 대한 응답(response)을 전송한다(S130). NFC 장치(10)의 NFC 칩(200)은 NDEF 메시지에 상기 응답을 포함시켜 공진부(200)를 통하여 상기 제1 신호에 대한 응답을 상기 NFC 리더(20)로 전송할 수 있다.
상기 NFC 장치(10)는 상기 제1 신호에 대한 응답을 상기 NFC 리더(20)로 전송한 후에 상기 NFC 리더(20)가 상기 응답을 인식하였는지 여부에 기초하여 상기 송신 구간에서의 RF 구성 파라미터를 선택적으로 변경할 수 있다(S150). 즉, 상기 NFC 장치(10)는 상기 제1 신호에 대한 응답을 상기 NFC 리더(20)로 전송한 후에 상기 NFC 리더(20)가 상기 응답을 인식하지 못하였다고 판단하는 경우 상기 송신 구간에서의 RF 구성 파라미터를 변경하여 상기 NFC 리더(20)와의 통신을 재시도할 수 있다. 상기 NFC 장치(10)는 상기 제1 신호에 대한 응답을 상기 NFC 리더(20)로 전송한 후에 상기 NFC 리더(20)가 상기 응답을 인식하였다고 판단하는 경우, 상기 응답 이후의 후속 동작을 수행할 수 있다(S190).
도 1에서 NFC 칩(200)은 제1 파워 단자 및 제2 파워 단자를 통해서 공진부(100)와 연결될 수 있고, NFC 칩(200)은 상기 제1 파워 단자, 제2 파워 단자 및 접지 전압 사이에 연결되는 부하 변조 튜너의 부하 변조량을 조절하여 상기 송신 구간에서의 RF 구성 파라미터를 변경할 수 있다.
또한 도 1에서 NFC 칩(200)은 적어도 제1 송신 단자 및 제2 송신 단자를 통해서 공진부(100)와 연결될 수 있고, NFC 칩(200)은 상기 제1 송신 단자, 제2 송신 단자 및 접지 전압 사이에 연결되는 송신기에서 상기 공진부의 Q 팩터를 변경하여 상기 송신 구간에서의 RF 구성 파라미터를 변경할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따라 도 4에서 NFC 리더가 응답을 인식하였는지 여부를 판단하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, NFC 리더가 응답을 인식하였는지 여부를 판단(S150a)하기 위하여, NFC 장치(10)는 NFC 장치(10)가 상기 NFC 리더(20)로 응답을 전송한 후로부터 NFC 리더(20)로부터의 전자기파(EMW)의 세기가 유지된 채로 기준 시간이 경과하였는지 여부를 판단한다(S151). 기준 시간이 경과하였는지 여부를 판단하기 위하여 NHC 칩(200)은 내부에 타이머를 포함할 수 있고, 타이머를 이용하여 기준 시간이 경과하였는지 여부를 판단할 수 있다. NFC 장치(10)가 NFC 리더(20)로 응답을 전송한 후로부터 NFC 장치(10)가 수신하는 전자기파(EMW)의 세기가 유지된 채로 기준 시간이 경과한 경우(S151에서 YES), NFC 장치(10)의 NFC 칩(200)은 상기 송신 구간에서의 RF 구성 파라미터를 변경하고(S153), NFC 리더(20)로부터 재수신된 상기 제1 신호에 대한 응답을 NFC 리더(20)로 전송할 수 있다(S130). NFC 장치(10)가 NFC 리더(20)로 응답을 전송한 후로부터 기준 시간이 경과하지 않은 경우(S151에서 NO), NFC 장치(10)는 후속 동작을 수행할 수 있다(S190). 즉 기준 시간 내에 NFC 리더(20)로부터의 전자기파(EMW)의 세기가 변화한 경우에는 NFC 리더(20)가 상기 응답을 인식한 것이므로 NFC 장치(10)는 후속 동작을 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따라 도 4에서 NFC 리더가 응답을 인식하였는지 여부를 판단하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, NFC 리더가 응답을 인식하였는지 여부를 판단(S150b)하기 위하여, NFC 장치(10)가 카드 모드의 수신 구간에서 NFC 리더(20)로부터 제2 신호를 수신한다(S161). NFC 장치(10)는 제1 신호와 제2 신호가 동일한지 여부를 판단한다(S163). 제1 신호와 제2 신호가 동일한지 여부를 판단하기 위하여 NFC 칩(200)은 내부에 디코더를 포함하여 수신 메시지를 디코딩하고 디코딩된 메시지에 포함된 신호들의 동일성 여부를 판단할 수 있다. 제1 신호와 제2 신호가 동일한 경우(S163에서 YES), 이는 NFC 리더(20)가 통신을 재시도한 것이므로 NFC 장치(10)의 NFC 칩(200)은 상기 송신 구간에서의 RF 구성 파라미터를 변경하고(S153), NFC 리더(20)로부터 재수신된 상기 제1 신호에 대한 응답을 NFC 리더(20)로 전송할 수 있다(S130). 제1 신호와 제2 신호가 동일하지 않은 경우(S163에서 NO), 이는 NFC 리더(20)가 통신을 재시도한 것이 아니므로 NFC 장치(10)는 상기 송신 구간에서의 RF 구성 파라미터를 변경하지 않고 제2 신호에 대한 응답을 NFC 리더(20)로 전송한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 신호와 제2 신호는 NFC 장치(10)의 수신 확인 정보의 전송을 요청하기 위한 폴링(polling) 리퀘스트일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 신호와 상기 제2 신호는 NDEF 메시지의 제어 필드에 포함되며 NFC 장치(10)를 제어하기 위한 커맨드일 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 NFC 장치의 동작 방법의 개념을 나타내는 그래프이다.
도 7에서 참조 번호(51)는 NFC 장치(10)의 송신 구간에서 NFC 장치(10)와 NFC 리더(20) 사이의 동작 거리에 따른 제1 Q 팩터를 나타내고, 참조 번호(52)는 NFC 장치(10)의 송신 구간에서 NFC 장치(10)와 NFC 리더(20) 사이의 동작 거리에 따른 제2 Q 팩터를 나타낸다.
도 7을 참조하면, NFC 장치(10)는 제1 Q 팩터(51)에서 NFC 리더(20)와 통신을 수행한다. NFC 장치(10)와 NFC 리더(20) 사이의 동작 거리가 제1 거리(d1)에 해당할 때, NFC 장치(10)에 포함되는 금속이나 인쇄 회로 기판 등의 영향으로 공진 주파수의 천이가 발생하여 NFC 장치(10)의 응답을 NFC 리더(20)가 인식하지 못하게 되는 communication hole이 발생한다. 이러한 communication hole이 발생하면, NFC 장치(10)는 공진부(100)의 Q 팩터를 참조 번호(54)가 나타내는 바와 같이 제1 Q 팩터(51)에서 제2 Q 팩터(52)로 변경하고, NFC 리더(20)와 통신을 재시도하게 된다. NFC 장치(10)가 NFC 리더(20)로 좀더 근접하여 NFC 장치(10)와 NFC 리더(20) 사이의 동작 거리가 제2 거리(d2)에 해당할 때, 제2 Q 팩터(52)에서의 communication hole이 발생한다. 이러한 communication hole이 발생하면, NFC 장치(10)는 공진부(100)의 Q 팩터를 참조 번호(55)가 나타내는 바와 같이 제2 Q 팩터(52)에서 제1 Q 팩터(51)로 변경하고, NFC 리더(20)와 통신을 재시도하게 된다. 따라서 NFC 장치(10)는 NFC 장치(10)와 NFC 리더(20) 사이의 동작 거리에 따라 communication hole이 발생하여도 Q 팩터를 변경하여 송신 에러 없이 NFC 리더(20)와 통신을 수행할 수 있다. 도 7에서 참조 번호(53)는 NFC 장치(10)와 NFC 리더(20) 사이의 동작 거리에 따라 Q 팩터가 변경되는 것을 나타낸다. 이렇게 NFC 장치(10)와 NFC 리더(20) 사이의 동작 거리에 따라 Q 팩터가 변경되면 상기 송신 구간에서의 대역폭(bandwidth)이 변경될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 NFC 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 NFC 장치의 동작 방법에서는 NFC 장치(10)는 카드 모드의 수신 구간에서 NFC 리더(20)로부터 입력 메시지를 수신한다(S210). NFC 장치(10)의 공진부(100)는 카드 모드의 수신 구간에서 전자기파(EMW)를 통해 NFC 리더(20)로부터 NDEF 메시지를 입력 메시지로서 수신할 수 있다. NFC 장치(10)는 상기 수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부에 기초하여 상기 수신 구간에서의 RF 구성 파라미터를 선택적으로 변경할 수 있다(S230). 즉 상기 NFC 장치(10)는 상기 수신 동작이 정상적으로 수행되지 않았다고 판단되는 경우, 상기 수신 구간에서의 RF 구성 파라미터를 변경하여 NFC 리더(20)와의 통신을 재시도할 수 있다. 상기 NFC 장치(10)는 상기 수신 동작이 정상적으로 수행되었다고 판단되는 경우, 상기 입력 메시지에 대한 응답을 상기 NFC 리더(20)에 전송하고(S270), 후속 동작을 수행할 수 있다(S290).
도 9는 본 발명의 실시예들에 따라 도 8에서 수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부를 판단하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, NFC 장치(10)에서 수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부를 판단하기 위하여(S230a), NFC 장치(10)는 NFC 리더(20)로부터의 입력 메시지 패턴이 비정상인지 여부를 판단한다(S231). 즉 NFC 장치(10)는 입력 메시지의 패턴에 오버슈트나 언더슈트가 존재하면 비정상으로 판단할 수 있다. 입력 메시지의 패턴이 비정상으로 판단되면(S231에서 YES), NFC 장치(10)의 NFC 칩(200)은 상기 수신 구간에서의 RF 구성 파라미터를 변경하고(S233), NFC 리더(20)로부터 입력 메시지를 재수신할 수 있다(S210). 입력 메시지의 패턴이 정상으로 판단되면(S231에서 NO), NFC 장치(10)는 입력 메시지에 대한 응답을 상기 NFC 리더(20)에 전송할 수 있다(S270).
도 10은 본 발명의 실시예들에 따라 도 8에서 수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부를 판단하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 10을 참조하면, NFC 장치(10)에서 수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부를 판단하기 위하여(S230b), NFC 장치(10)의 NFC 칩(200)은 NFC 리더(20)로부터의 입력 메시지 내의 순환 중복 체크(cyclic redundancy check; 이하 CRC) 패턴에 에러가 발생하였는지 여부를 판단한다(S241). NFC 리더(20)로부터의 입력 메시지 내의 순환 중복 체크(cyclic redundancy check; 이하 CRC) 패턴에 에러가 발생하였는지 여부를 판단하기 위하여 NFC칩(200)은 내부에 CRC 회로를 포함하고, 상기 CRC 회로는 CRC 패턴에 에러가 발생하였는지 여부를 체크할 수 있다. CRC 패턴에 에러가 존재한다고 판단되면(S241에서 YES), NFC 장치(10)의 NFC 칩(200)은 상기 수신 구간에서의 RF 구성 파라미터를 변경하고(S243), NFC 리더(20)로부터 입력 메시지를 재수신할 수 있다(S210). CRC 패턴에 에러가 존재하지 않는다고 판단되면(S241에서 NO), NFC 장치(10)는 입력 메시지에 대한 응답을 상기 NFC 리더(20)에 전송할 수 있다(S270).
도 11은 본 발명의 실시예들에 따라 도 8에서 수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부를 판단하는 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 11을 참조하면, NFC 장치(10)에서 수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부를 판단하기 위하여(S230b), NFC 장치(10)의 NFC 칩(200)은 NFC 리더(20)로부터의 입력 메시지 내의 데이터 패턴이 정확한지 여부를 판단한다(S251). NFC 리더(20)로부터의 입력 메시지 내의 데이터 패턴이 정확한지 여부를 판단하기 위하여 NFC칩(200)은 내부에 CRC 회로를 포함하고 상기 CRC 회로는 CRC 패턴을 이용하여 상기 데이터 패턴이 정확한지 여부를 체크할 수 있다. 데이터 패턴이 정확하다고 판단되면(S521에서 YES), NFC 칩(200)은 내부의 타이머를 리프레쉬시킨다(S253). NFC 장치(100)의 NFC 칩(200)은 타이머가 리프레쉬된 후로부터 기준 시간이 경과하였는지 여부를 판단한다(S255). 타이머가 리프레쉬된 후로부터 기준 시간이 경과한 경우(S255에서 YES), NFC 장치(10)의 NFC 칩(200)은 상기 수신 구간에서의 RF 구성 파라미터를 변경하고(S243), NFC 리더(20)로부터 입력 메시지를 재수신할 수 있다(S210). 타이머가 리프레쉬된 후로부터 기준 시간이 경과하지 않은 경우(S255에서 NO), NFC 장치(10)는 입력 메시지에 대한 응답을 상기 NFC 리더(20)에 전송할 수 있다(S270).
도 12는 도 1의 NFC 장치의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 12에서, 제1 그래프(A)는 공진부(100)의 주파수 특성을 나타낸다.
도 12를 참조하면, 공진부(100)는 반송파 주파수(fc)를 중심으로 하는 종형의 주파수 특성을 가질 수 있다. 공진부(100)는 반송파 주파수(fc)에서 최대 이득(MAX1)을 갖고, 제1 주파수(f1) 및 제2 주파수(f2)를 컷오프 주파수로 하는 제1 대역폭(BW1)을 가질 수 있다. 공진부(100)의 Q 팩터는 반송파 주파수(fc)를 제1 대역폭(BW1)으로 나눈값이 된다. 상술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따른 NFC 장치(10)의 NFC 칩(200)은 카드 모드에서 송신 구간 및/또는 수신 구간에서 공진부(100)의 Q 팩터를 적응적으로 변경할 수 있다.
예를 들어, NFC 칩(200)은 카드 모드의 송신 구간에서 NFC 리더(20)가 응답을 인식하였는지 여부에 기초하여 공진부(100)의 팩터를 적응적으로 변경할 수 있다. 예를 들어, NFC 칩(200)은 카드 모드의 수신 구간에서 수신 동작을 정상적으로 수행하였는지 여부에 기초하여 공진부(100)의 Q 팩터를 적응적으로 변경할 수 있다. 예를 들어, NFC 칩(200)은 카드 모드에서의 송신 구간에서 NFC 리더(20)가 응답을 인식하지 못한 경우나 카드 모드에서의 수신 구간에서 NFC 장치(10)가 수신 동작을 정상적으로 수행하지 못한 경우에 공진부(100)의 Q 팩터를 변경하고 그 결과 공진부(100)는 도 2의 제2 그래프(B)와 같은 주파수 특성을 가질 수 있다. 이 때, 공진부(100)는 반송파 주파수(fc)에서 최대 이득(MAX2)을 갖고, 제3 주파수(f3) 및 제4 주파수(f4)를 컷오프 주파수로 하는 제2 대역폭(BW2)을 가질 수 있다. 공진부(100)의 Q 팩터가 감소되므로 NFC 장치(10)의 신호 깊이(signal depth)는 높아질 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 도 1에 도시된 NFC 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 13에는 NFC 장치(10a)가 리더 모드에서 동작하기 위한 구성요소들은 생략하고 카드 모드에서 동작하기 위한 구성요소만이 도시되어 있다. 또한 도 1의 NFC 장치(20)도 NFC 장치(10a)와 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다.
도 13을 참조하면, NFC 장치(10a)는 공진부(100a) 및 NFC 칩(200a)을 포함할 수 있다. NFC 칩(200a)은 제1 파워 단자(L1) 및 제2 파워 단자(L2)를 통해 공진부(100a)와 연결될 수 있다.
공진부(100a)는 안테나(L)와 제1 커패시터(C1)를 포함하는 공진회로(110a) 및 전자기파(EMW)에 응답하여 유도되는 유도 전압을 제1 파워 단자(L1) 및 제2 파워 단자(L2)에 제공하기 위한 제2 커패시터(C2) 및 제3 커패시터(C3)를 포함하는 필터(120a)를 포함할 수 있다. 공진부(100a)는 전자기파(EMW)에 응답하여 유도되는 상기 유도 전압을 상기 필터(120a)를 통해 제1 전압(V1)으로서 NFC 칩(200a)에 제공할 수 있다.
도 13에 도시된 공진부(100a)의 구성은 일 예에 불과하고, 본 발명의 실시예들에 따른 공진부(100a)의 구성은 이에 한정되지 않으며, 공진부(100a)는 다양한 형태로 구현될 수 있다.
NFC 칩(200a)은 제1 파워 단자(L1) 및 제2 파워 단자(L2)를 통해 공진부(100a)로부터 제1 전압(V1)을 수신할 수 있다.
NFC 칩(200a)은 정류기(210), 레귤레이터(220), 부하 변조 튜너(235), 프로세서(240), 전원 스위치(PSW), 메모리(250), 복조기(251) 및 변조기(253), 필드 감지기(260)를 포함할 수 있다.
정류기(210)는 제1 전압(V1)을 정류하여 직류 전압인 제2 전압(V2)을 생성할 수 있다. 레귤레이터(220)는 제2 전압(V2)을 사용하여 NFC 칩(200a) 내부에서 사용가능한 일정한 크기의 전압 레벨을 갖는 내부 전압(Vint)을 생성하여 전원 스위치(PSW)에 제공할 수 있다.
프로세서(240)는 NFC 칩(200a)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(240)는 배터리 등과 같은 전원부로부터 전원 전압(VDD)을 수신하여 동작할 수 있다. 또한, 프로세서(240)는 전원 스위치(PSW)를 통해 내부 전압(Vint)을 수신할 수 있다. 프로세서(240)는 전원 전압(VDD)이 일정 레벨 이상인 경우 전원 전압(VDD)을 사용하여 동작하고 전원 제어 신호(PCS)를 디스에이블시켜 전원 스위치(PSW)를 턴오프시킬 수 있다. 한편, 프로세서(240)는 전원 전압(VDD)이 상기 일정 레벨 이하인 경우 전원 제어 신호(PCS)를 인에이블시켜 전원 스위치(PSW)를 턴온시킴으로써 레귤레이터(220)로부터 제공되는 내부 전압(Vint)을 사용하여 동작할 수 있다.
상기 카드 모드에서 수신 동작시, 복조기(251)는 공진부(100a)로부터 제1 파워 단자(L1) 및 제2 파워 단자(L2)를 통해 제공되는 신호를 복조하여 수신 메시지(RNM)를 생생하고, 상기 수신 메시지(RNM)를 프로세서(240)에 제공할 수 있다. 프로세서(240)는 상기 수신 메시지(RNM)를 디코딩하고 디코딩된 수신 메시지(RNM)의 적어도 일부를 메모리(250)에 저장할 수 있다.
상기 카드 모드에서 송신 동작시, 프로세서(240)는 메모리(250)로부터 출력 데이터를 독출하고 인코딩하여 송신 메시지(TNM)를 변조기(253)에 제공하고, 변조기(253)는 상기 송신 메시지(TNM)를 변조하여 변조 신호를 제1 파워 단자(L1) 및 제2 파워 단자(L2)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 변조기(253)는 상기 송신 메시지(TNM)에 대해 로드 모듈레이션(load modulation)을 수행하여 상기 변조 신호를 생성할 수 있다.
필드 감지기(260)는 공진부(100a)로부터 제공되는 제1 전압(V1)을 수신하여 제1 전압(V1)의 크기를 측정하고, 제1 전압(V1)의 크기에 상응하는 필드 세기 신호(FIS)를 생성할 수 있다. 상기 NFC 리더(20)로부터 수신되는 전자기파(EMW)의 세기가 강할수록 공진부(100a)가 생성하는 제1 전압(V1)의 크기는 크므로, 필드 세기 신호(FIS)는 상기 NFC 리더(20)로부터 수신되는 전자기파(EMW)의 세기를 나타낼 수 있다. 또한 NFC 리더(20)가 NFC 장치(10)로부터의 신호를 인식하는 경우에는 전자기파(EMW)의 세기가 변하게 되므로 필드 세기 신호(FIS)의 변화에 의하여 송신 동작/수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부를 판단할 수 있다.
프로세서(240)는 필드 세기 신호(FIS) 및 NFC 장치(10a)의 모드와 동작에 기초하여 NFC 장치(10a)의 모드 및 동작을 나타내는 복수 비트의 제어 신호(CTL1)를 부하 변조 튜너(235)에 제공할 수 있다. 프로세서(240)는 또한 필드 세기 신호(FIS)에 기초하여 NFC 리더(20)가 NFC 장치(10a)에 근접하였는지 여부 및 송신 동작/수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부를 판단할 수 있다.
부하 변조 튜너(235)는 제1 파워 단자(L1), 제2 파워 단자(L2) 및 접지 전압(GND) 사이에 연결될 수 있다. 부하 변조 튜너(235)는 제어 신호(CTL1)에 기초하여 제1 파워 단자(L1) 접지 전압(GND) 및/또는 제2 파워 단자(L2)와 접지 전압(GND) 사이에 전류 로드(current load)나 저항성 로드(resistive load)를 선택적으로 연결함으로써 NFC 장치(10a)의 무선 주파수(radio frequency) 팩터를 조절하여 송신 구간이나 수신 구간에서 공진부(100a)의 RF 구성 파라미터를 변경할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 NDEF(NFC Data Exchange Format) 메시지의 구성을 나타낸다.
NFC는 다수의 애플리케이션을 위해 다양한 포맷들로 데이터가 교환될 수 있도록 한다. 그러므로, NFC 포럼은 다수의 RTD를 이용하여 다수의 데이터 포맷들을 정의한다. 상기 다수의 RTD의 예로는 스마트 포스터, 구성 정보의 핸드오버, 웹 액세스 등을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 RTD는 개별적으로 사용될 수 있거나 NDEF 메시지의 일부일 수 있다. 상기 RTD는 데이터와 연관된 다수의 정보들을 나타내는 다수의 헤더 필드들을 포함한다. 데이터와 연관된 다수의 정보는 레코드의 제어 정보, 데이터 종류(type), 데이터의 페이로드 길이, 식별 필드 등을 포함한다. 즉 데이터와 연관된 다수의 정보는 제1 바이트 필드(62), 제2 바이트 필드(64), 제3 바이트 필드들(66), 제4 바이트 필드(68), 제5 바이트 필드(70), 제6 바이트 필드(72), 제7 바이트 필드(74), 제8 바이트 필드(76) 등과 같은 다수의 바이트 필드들에 저장되어 있다.
상기 제1 바이트 필드(62)는 상기 데이터와 연관된 NDEF 메시지를 위한 제어 정보를 포함하는 제1 바이트를 나타낸다. 상기 제1 바이트 필드(62)는 다수의 비트 필드들에 포함되는 다수의 정보를 포함한다. 비트 필드 각각은 상기 컨텍스트 데이터와 연관된 특정 정보를 의미한다. 일 실시예에 따르면, 상기 제1 바이트 필드(62)는 6개의 비트 필드, 즉, MB, MF, CF, SR, IL, 및 TNF로 나누어진다.
6개의 비트 필드 각각은 특정 정보를 의미한다. 예를 들면, MB는 메시지 시작, ME는 메시지 종료, CF는 청크 플래그(chunk flag), SR은 짧은 레코드, IL은 ID 길이 필드, TNF는 타입 이름 포맷을 나타낸다. 서로 다른 비트 필드들은 데이터를 나타내기 위해 서로 다른 값들을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 TNF는 0x01 또는 0x04의 값을 가질 수 있다
상기 제2 바이트 필드(64)는 제5 바이트 필드(70)에 보이는 타입 필드의 타입 길이를 나타낸다. 상기 페이로드 길이 바이트 필드들, 예를 들어, 제3 바이트 필드들(66a, 66b, 66c, 66d)은 참조번호(74)가 나타내는 페이로드의 길이를 부여한다. 상기 제4 바이트 필드(68)는 상기 데이터의 ID 길이를 나타낸다. 그러므로, 상기 제4 바이트 필드(68)는 상기 ID의 길이 값을 제공한다. 상기 제5 바이트 필드(70)는 상기 페이로드의 타입을 나타낸다.
상기 제6 바이트 필드(72)는 ID 필드를 나타낸다. 또한, 상기 제7 바이트 필드(74)는 상기 데이터의 타입과 연관된 페이로드를 나타낸다. 제8 바이트 필드(76)는 상기 데이터의 CRC 패턴을 나타낸다.
도 15는 도 14의 NDEF 메시지 내의 페이로드 필드를 개략적으로 나타낸다.
도 15를 참조하면, 페이로드 필드(74)는 제어 필드(80) 및 데이터 필드(90)를 포함한다. 제어 필드(80)는 방향 플래그 필드(81), 리퀘스트/응답 플래그 필드(83), 상태 플래그 필드(85) 및 시퀀스 식별자 필드(87)를 포함할 수 있다. 방향 플래그 필드(81)는 NDEF 메시지의 통신의 방향을 나타낸다.
리퀘스트/응답 플래그 필드(83)는 NDEF 포맷이 리퀘스트 명령 또는 응답 명령을 반송하는지의 여부를 나타낸다. 예를 들어, 리퀘스트/응답 플래그 필드(83)는 NDEF 메시지가 리퀘스트 명령을 포함하면 값 '0'을, NDEF 메시지가 응답 명령을 포함하면 값 '1'을 포함한다. 상태 플래그 필드(85)는 NDEF 메시지의 송신자의 통신 상태를 나타낸다. 상태 플래그 필드(85)는 특정한 통신의 인스턴스 동안 NFC 리더(20) 또는 NFC 장치(10)의 상태를 이해하는데 도움을 준다.
시퀀스 식별자 필드(87)는 NFC 장치(10)와 NFC 리더(20) 사이의 통신에서 각각의 NDEF 메시지에 할당되는 시퀀스 식별자를 나타낸다. 즉, 시퀀스 식별자 필드(87)는 NDEF 메시지들이 NFC 장치(10)와 NFC 리더(20) 사이의 통신 중에 복제되거나 없어지지 않도록 NDEF 메시지들이 기록된 순서들을 나타낸다. 시퀀스 식별자 필드(87) 내의 시퀀스 식별자는 NFC 장치(10)와 NFC 리더(20) 사이의 통신에 신뢰성을 제공한다. 데이터 필드(90)는 NFC 장치(10)와 NFC 리더(20) 사이에서 교환되는 데이터 비트들을 포함할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 도 13의 프로세서를 나타내는 블록도이다.
도 16을 참조하면, 프로세서(240)는 제어 로직(241), 디코더(242), CRC 회로(243), 인코더(244) 및 타이머(245)를 포함할 수 있다. 제어 로직(241)은 디코더(242), CRC 회로(243), 인코더(244) 및 타이머(245)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
디코더(242)는 수신 메시지(RNM)을 디코딩하여 데이터 비트들(DTA)은 메모리(250)에 제공하고, 수신 CRC 패턴(RCRC)은 CRC 회로(243)에 제공한다. CRC 회로(243)는 수신 CRC 패턴(RCRC)에 에러가 존재하는지 여부를 체크하고 이를 나타내는 판정 신호(DS)를 제어 로직(241)에 제공한다. 또한 CRC 회로(243)는 디코더(242)로부터 데이터 패턴(DTA)을 수신하고, 수신 CRC 패턴(RCRC)을 이용하여 데이터 패턴(DTA)이 정확한지 여부를 체크하고 이를 나타내는 판정 신호(DS)를 제어 로직(241)에 제공할 수 있다. 또한 CRC 회로(243)는 송신 동작시 메모리(250)에 저장된 데이터 패턴(DTA)을 제공받아 송신 CRC 패턴(TCRC)을 생성하여 인코더(244)에 제공한다. 인코더(244)는 메모리(250)에 저장된 데이터 패턴(DTA)와 송신 CRC 패턴(TCRC)을 인코딩하여 송신 메시지(TNM)를 생성하고, 송신 메시지(TNM)를 변조기(253)에 제공한다. 타이머(245)는 제어 로직(241)에 의하여 리프레쉬되고 리프레쉬된 후로부터 기준 시간이 경과하면 타임-아웃 신호(TOUT)를 제어 로직(241)에 제공한다. 타이머(245)는 송신 동작시나 수신 동작에서 타임-아웃 신호(TOUT)를 이용하여 제어 로직(241)에 기준 시간이 경과하였음을 알릴 수 있다.
제어 로직(241)은 필드 세기 신호(FIS), 판정 신호(DS) 및 타임-아웃 신호(TOUT)에 기초하여 부하 변조 튜너(235)를 제어하는 제어 신호(CTL1)를 부하 변조 튜너(235)에 제공할 수 있다.
도 14와 같은 NDEF 메시지가 수신 메시지(RNM)로서 프로세서(240)에 제공되는 경우, 디코더(242)는 수신 메시지(RNM)의 페이로드(74)를 디코딩하여 리퀘스트 플래그 필드(83)의 리퀘스트 플래그를 제어 로직(241)에 제공할 수 있다. 제어 로직(240)은 이 리퀘스트 플래그에 기초하여 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 제1 신호와 제2 신호의 동일성 여부를 판단할 수 있다. 또한 NFC 장치(10a)가 도 14와 같은 NDEF 메시지를 리퀘스트에 대한 응답으로 NFC 리더(20)로 전송하는 경우, 전송 즉시 타이머(245)를 리프레쉬시키고 타이머(245)로부터의 타임-아웃 신호(TOUT)에 기초하여 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 기준 시간의 경과 여부를 판단할 수 있다.
도 14와 같은 NDEF 메시지가 수신 메시지(RNM)로서 프로세서(240)에 제공되는 경우, 디코더(242)는 수신 CRC 패턴(RCRC)을 CRC 회로(243)에 제공할 수 있고, CRC 회로(243)는 도 10을 참조하여 설명한 바와 같이 수신 CRC 패턴(RCRC)을 체크하여 CRC 패턴에 에러가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 또한 도 14와 같은 NDEF 메시지가 수신 메시지(RNM)로서 프로세서(240)에 제공되는 경우, 디코더(242)는 데이터 패턴(DTA)을 CRC 회로(243)에 제공할 수 있고, CRC 회로(243)는 도 11을 참조하여 설명한 바와 같이 CRC 패턴을 이용하여 데이터 패턴(DTA)이 정확한지 여부를 판단할 수 있다.
도 17은 도 13의 NFC 장치에 포함되는 부하 변조 튜너의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 17을 참조하면, 부하 변조 튜너(235)는 풀-다운부(pull-down unit)(236) 및 부하 변조 컨트롤러(238)를 포함할 수 있다.
부하 변조 컨트롤러(238)는 프로세서(240)로부터 수신되는 제어 신호(CTL)에 기초하여 Q 싱크 신호(QSS[n:1]) 및 튜닝 신호(QTS[n:1])를 생성할 수 있다. 여기서 n은 2이상의 자연수일 수 있다. 풀-다운부(236)는 Q 싱크 신호(QSS[n:1]) 및 튜닝 신호(QTS[n:1])에 기초하여 제1 파워 단자(L1)와 제2 파워 단자(L2) 및 접지 전압 사이에서 전류성 부하 또는 저항성 부하를 선택적으로 연결하거나 차단할 수 있다.
도 18은 도 17의 부하 변조 튜너에 포함되는 풀-다운부의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 18을 참조하면, 풀다운부(236a)는 스위치들(SW1, SW2) 및 가변 전류원들(IV1, IV2)을 포함할 수 있다.
스위치(SW1)는 제1 파워 단자(L1) 및 가변 전류원(IV1) 사이에 연결되고, 가변 전류원(IV1)은 스위치(SW1) 및 접지 전압(GND) 사이에 연결될 수 있다. 스위치(SW2)는 제2 파워 단자(L2) 및 가변 전류원(IV2) 사이에 연결되고, 가변 전류원(IV2)은 스위치(SW2) 및 접지 전압(GND) 사이에 연결될 수 있다.
스위치(SW1)는 Q 싱크 신호(QSS1)가 인에이블되는 경우 턴온되고 Q 싱크 신호(QSS1)가 디스에이블되는 경우 턴오프될 수 있다. 스위치(SW2)는 Q 싱크 신호(QSS2)가 인에이블되는 경우 턴온되고 Q 싱크 신호(QSS2)가 디스에이블되는 경우 턴오프될 수 있다.
가변 전류원(IV1)은 튜닝 신호(QTS1)에 상응하는 크기의 전류를 생성할 수 있다. 가변 전류원(IV2)은 튜닝 신호(QTS2)에 상응하는 크기의 전류를 생성할 수 있다.
도 18에 도시된 바와 같이, 풀다운부(236a)는 Q 싱크 신호(QSS)에 기초하여 제1 파워 단자(L1)와 접지 전압(GND) 사이 및 제2 파워 단자(L2)와 접지 전압(GND) 사이에 전류 로드(current load)를 선택적으로 연결하고 튜닝 신호(QTS)에 기초하여 전류 로드의 크기를 조절함으로써 공진부(100a)의 RF 구성 파라미터를 변경할 수 있다.
도 19는 도 17의 부하 변조 튜너에 포함되는 풀-다운부의 다른 예를 나타내는 회로도이다.
도 19를 참조하면, 풀다운부(236b)는 스위치들(SW1, SW2) 및 가변 저항들(RV1, RV2)을 포함할 수 있다.
스위치(SW1)는 제1 파워 단자(L1) 및 가변 저항(RV1) 사이에 연결되고, 가변 저항(RV1)은 스위치(SW1) 및 접지 전압(GND) 사이에 연결될 수 있다. 스위치(SW2)는 제2 파워 단자(L2) 및 가변 저항(RV2) 사이에 연결되고, 가변 저항(RV2)은 스위치(SW2) 및 접지 전압(GND) 사이에 연결될 수 있다.
스위치(SW1)는 Q 싱크 신호(QSS1)가 인에이블되는 경우 턴온되고 Q 싱크 신호(QSS1)가 디스에이블되는 경우 턴오프될 수 있다. 스위치(SW2)는 Q 싱크 신호(QSS2)가 인에이블되는 경우 턴온되고 Q 싱크 신호(QSS2)가 디스에이블되는 경우 턴오프될 수 있다.
가변 저항(RV1)은 튜닝 신호(QTS1)에 상응하는 크기의 저항을 가질 수 있다. 가변 저항(RV2)은 튜닝 신호(QTS2)에 상응하는 크기의 저항을 가질 수 있다.
도 19에 도시된 바와 같이, 풀다운부(236b)는 Q 싱크 신호(QSS)에 기초하여 제1 파워 단자(L1)와 접지 전압(GND) 사이 및 제2 파워 단자(L2)와 접지 전압(GND) 사이에 저항성 로드(resistive load)를 선택적으로 연결하고, 튜닝 신호(QTS)에 기초하여 저항성 로드의 크기를 조절함으로써 공진부(100a)의 RF 구성 파라미터를 변경할 수 있다.
도 20은 도 17의 부하 변조 튜너에 포함되는 풀-다운부의 또 다른 예를 나타내는 회로도이다.
도 20을 참조하면, 풀다운부(236c)는 제어부(237a), 제1 내지 제n 스위치들(SW11, SW12, ..., SW1n), 제1 내지 제n 가변 전류원들(IV11, IV12, ..., IV1n), 제어부(237b), 제1 내지 제n 스위치들(SW21, SW22, ..., SW2n) 및 제1 내지 제n 가변 전류원들(IV21, IV22, ..., IV2n)을 포함할 수 있다. 여기서 n은 2이상의 자연수이다.
제어부(237a)는 Q 싱크 신호(QSS1)가 인에이블되는 경우 순차적으로 인에이블되는 제1 내지 제n Q 싱크 서브 신호들(QSS11, QSS12, ..., QSS1n)을 생성하고, Q 싱크 신호(QSS1)가 디스에이블되는 경우 순차적으로 디스에이블되는 제1 내지 제n Q 싱크 서브 신호들(QSS11, QSS12, ..., QSS1n)을 생성할 수 있다.
제1 내지 제n 스위치들(SW11, SW12, ..., SW1n)은 제1 파워 단자(L1)에 병렬로 연결되고, 제1 내지 제n 가변 전류원들(IV11, IV12, ..., IV1n)은 접지 전압(GND)에 병렬로 연결되고, 제1 내지 제n 스위치들(SW11, SW12, ..., SW1n) 및 제1 내지 제n 가변 전류원들(IV11, IV12, ..., IV1n)은 각각 서로 직렬로 연결될 수 있다.
제1 내지 제n 스위치들(SW11, SW12, ..., SW1n)은 제1 내지 제n Q 싱크 서브 신호들(QSS11, QSS12, ..., QSS1n)이 각각 인에이블되는 경우 턴온되고 제1 내지 제n Q 싱크 서브 신호들(QSS11, QSS12, ..., QSS1n)이 각각 디스에이블되는 경우 턴오프될 수 있다. 제1 내지 제n 가변 전류원들(IV11, IV12, ..., IV1n)은 튜닝 신호(QTS1)에 상응하는 크기의 전류를 생성할 수 있다.
제어부(237b)는 Q 싱크 신호(QSS2)가 인에이블되는 경우 순차적으로 인에이블되는 제1 내지 제n Q 싱크 서브 신호들(QSS21, QSS22, ..., QSS2n)을 생성하고, Q 싱크 신호(QSS2)가 디스에이블되는 경우 순차적으로 디스에이블되는 제1 내지 제n Q 싱크 서브 신호들(QSS21, QSS22, ..., QSS2n)을 생성할 수 있다.
제1 내지 제n 스위치들(SW21, SW22, ..., SW2n)은 제1 파워 단자(L2)에 병렬로 연결되고, 제1 내지 제n 가변 전류원들(IV21, IV22, ..., IV2n)은 접지 전압(GND)에 병렬로 연결되고, 제1 내지 제n 스위치들(SW21, SW22, ..., SW2n) 및 제1 내지 제n 가변 전류원들(IV21, IV22, ..., IV2n)은 각각 서로 직렬로 연결될 수 있다.
제1 내지 제n 스위치들(SW21, SW22, ..., SW2n)은 제1 내지 제n Q 싱크 서브 신호들(QSS21, QSS22, ..., QSS2n)이 각각 인에이블되는 경우 턴온되고 제1 내지 제n Q 싱크 서브 신호들(QSS21, QSS22, ..., QSS2n)이 각각 디스에이블되는 경우 턴오프될 수 있다. 제1 내지 제n 가변 전류원들(IV21, IV22, ..., IV2n)은 튜닝 신호(QTS2)에 상응하는 크기의 전류를 생성할 수 있다.
도 20에 도시된 바와 같이, 풀다운부(236c)는 Q 싱크 신호(QSS)에 기초하여 제1 파워 단자(L1)와 접지 전압(GND) 사이 및 제2 파워 단자(L2)와 접지 전압(GND) 사이에 전류 로드(current load)를 선택적으로 연결하고, 튜닝 신호(QTS)에 기초하여 전류 로드의 크기를 조절함으로써 공진부(100a)의 RF 구성 파라미터를 변경할 수 있다.
도 21은 도 17의 부하 변조 튜너에 포함되는 풀-다운부의 또 다른 예를 나타내는 회로도이다.
도 21을 참조하면, 풀다운부(236d)는 제어부(237a), 제1 내지 제n 스위치들(SW11, SW12, ..., SW1n), 제1 내지 제n 가변 저항들(RV11, RV12, ..., RV1n), 제어부(237b), 제1 내지 제n 스위치들(SW21, SW22, ..., SW2n) 및 제1 내지 제n 가변 저항들(RV21, RV22, ..., RV2n)을 포함할 수 있다. 여기서 n은 2이상의 자연수이다.
제어부(237a)는 Q 싱크 신호(QSS1)가 인에이블되는 경우 순차적으로 인에이블되는 제1 내지 제n Q 싱크 서브 신호들(QSS11, QSS12, ..., QSS1n)을 생성하고, Q 싱크 신호(QSS1)가 디스에이블되는 경우 순차적으로 디스에이블되는 제1 내지 제n Q 싱크 서브 신호들(QSS11, QSS12, ..., QSS1n)을 생성할 수 있다.
제1 내지 제n 스위치들(SW11, SW12, ..., SW1n)은 제1 파워 단자(L1)에 병렬로 연결되고, 제1 내지 제n 가변 전류원들(IV11, IV12, ..., IV1n)은 접지 전압(GND)에 병렬로 연결되고, 제1 내지 제n 스위치들(SW11, SW12, ..., SW1n) 및 제1 내지 제n 가변 전류원들(IV11, IV12, ..., IV1n)은 각각 서로 직렬로 연결될 수 있다.
제1 내지 제n 스위치들(SW11, SW12, ..., SW1n)은 제1 내지 제n Q 싱크 서브 신호들(QSS11, QSS12, ..., QSS1n)이 각각 인에이블되는 경우 턴온되고 제1 내지 제n Q 싱크 서브 신호들(QSS11, QSS12, ..., QSS1n)이 각각 디스에이블되는 경우 턴오프될 수 있다. 제1 내지 제n 가변 저항들(RV11, RV12, ..., RV1n)은 튜닝 신호(QTS1)에 상응하는 크기의 저항을 가질 수 있다.
제어부(237b)는 Q 싱크 신호(QSS2)가 인에이블되는 경우 순차적으로 인에이블되는 제1 내지 제n Q 싱크 서브 신호들(QSS21, QSS22, ..., QSS2n)을 생성하고, Q 싱크 신호(QSS2)가 디스에이블되는 경우 순차적으로 디스에이블되는 제1 내지 제n Q 싱크 서브 신호들(QSS21, QSS22, ..., QSS2n)을 생성할 수 있다.
제1 내지 제n 스위치들(SW21, SW22, ..., SW2n)은 제1 파워 단자(L2)에 병렬로 연결되고, 제1 내지 제n 가변 저항들(RV21, RV22, ..., RV2n)은 접지 전압(GND)에 병렬로 연결되고, 제1 내지 제n 스위치들(SW21, SW22, ..., SW2n) 및 제1 내지 제n 가변 저항들(RV21, RV22, ..., RV2n)은 각각 서로 직렬로 연결될 수 있다.
제1 내지 제n 스위치들(SW21, SW22, ..., SW2n)은 제1 내지 제n Q 싱크 서브 신호들(QSS21, QSS22, ..., QSS2n)이 각각 인에이블되는 경우 턴온되고 제1 내지 제n Q 싱크 서브 신호들(QSS21, QSS22, ..., QSS2n)이 각각 디스에이블되는 경우 턴오프될 수 있다. 제1 내지 제n 가변 저항들(RV21, RV22, ..., RV2n)은 튜닝 신호(QTS2)에 상응하는 크기의 저항을 가질 수 있다.
도 21에 도시된 바와 같이, 풀다운부(236d)는 Q 싱크 신호(QSS)에 기초하여 제1 파워 단자(L1)와 접지 전압(GND) 사이 및 제2 파워 단자(L2)와 접지 전압(GND) 사이에 저항성 로드(resistive load)를 선택적으로 연결하고, 튜닝 신호(QTS)에 기초하여 저항성 로드의 크기를 조절함으로써 공진부(100a)의 Q 팩터를 변경할 수 있다.
도 22는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 NFC 장치의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 22에는 NFC 장치(10b)가 상기 리더 모드에서 동작하기 위한 구성요소 및 상기 카드 모드에서 동작하기 위한 구성요소가 모두 도시되어 있다.
도 22를 참조하면, NFC 장치(10b)는 공진부(100b) 및 NFC 칩(200b)을 포함할 수 있다.
NFC 칩(200b)은 제1 파워 단자(L1), 제2 파워 단자(L2), 제1 송신 단자(TX1), 제2 송신 단자(TX2) 및 수신 단자(RX)를 통해 공진부(100b)와 연결될 수 있다.
공진부(100b)는 안테나(L)와 제1 커패시터(C1)를 포함하는 공진회로(110b), 상기 공진 회로(110b)와 제1 파워 단자(L1) 및 제2 파워 단자(L2)를 연결하는 제2 커패시터(C2) 및 제3 커패시터(C3)를 포함하는 제1 필터(120b), 상기 공진 회로(110b)와 수신 단자(RX)를 연결하는 제6 커패시터(C6)를 포함하는 제2 필터(130b) 및 상기 공진 회로(110b)와 제1 송신 단자(TX1) 및 제2 송신 단자(TX2)를 연결하고 임피던스 매칭을 수행하는 제4 커패시터(C4) 및 제5 커패시터(C5)를 포함하는 매칭부(140b)를 포함할 수 있다.
도 22에 도시된 공진부(100b)의 구성은 일 예에 불과하고, 본 발명의 실시예들에 따른 공진부(100b)의 구성은 이에 한정되지 않으며, 공진부(100b)는 다양한 형태로 구현될 수 있다.
NFC 칩(200c)은 상기 카드 모드에서 제1 파워 단자(L1) 및 제2 파워 단자(L2)를 통해 송신 동작 및 수신 동작을 수행하고, 상기 리더 모드에서 제1 송신 단자(TX1) 및 제2 송신 단자(TX2)를 통해 송신 동작을 수행하고, 상기 리더 모드에서 수신 단자(RX)를 통해 수신 동작을 수행할 수 있다.
NFC 칩(200b)은 정류기(210), 레귤레이터(220), 프로세서(240), 전원 스위치(PSW), 메모리(250), 제1 복조기(251), 제1 변조기(253), 제2 복조기(271), 제2 변조기(273), 오실레이터(275), 믹서(277) 및 송신기(280)를 포함할 수 있다.
정류기(210), 레귤레이터(220), 전원 스위치(PSW), 제1 복조기(251) 및 제1 변조기(253)는 도 13의 NFC 장치(10a)에 포함되는 정류기(210), 레귤레이터(220), 전원 스위치(PSW), 복조기(251) 및 변조기(253)와 동일하므로, 여기서는 중복되는 설명은 생략한다.
상기 카드 모드에서 수신 동작시, 제1 복조기(251)는 공진부(100b)로부터 제1 파워 단자(L1) 및 제2 파워 단자(L2)를 통해 제공되는 신호를 복조하여 제1 수신 메시지(RNM1)를 생생하고, 상기 제1 수신 메시지(RNM)를 프로세서(240)에 제공할 수 있다. 프로세서(240)는 상기 제1 수신 메시지(RNM1)를 디코딩하고 디코딩된 제1 수신 메시지(RNM1)의 전부 또는 일부를 메모리(250)에 저장할 수 있다.
상기 카드 모드에서 송신 동작시, 프로세서(240)는 메모리(250)로부터 출력 데이터를 독출하고 인코딩하여 제1 송신 메시지(TNM1)를 제1 변조기(2531)에 제공하고, 제1 변조기(253)는 상기 제1 송신 메시지(TNM1)를 변조하여 변조 신호를 제1 파워 단자(L1) 및 제2 파워 단자(L2)에 제공할 수 있다.
상기 리더 모드에서 수신 동작시, 제2 복조기(271)는 공진부(100)로부터 수신 단자(RX)를 통해 제공되는 신호를 복조하여 제2 수신 메시지(RMN2)를 생생하고, 상기 제2 수신 메시지(RMN2)를 프로세서(240)에 제공할 수 있다. 프로세서(240)는 제2 수신 메시지(RMN2)를 메모리(250)에 저장할 수 있다.
상기 리더 모드에서 송신 동작시, CPU(240)는 메모리(250)로부터 제2 전송 데이터(TMN2)를 독출하여 제2 변조기(273)에 제공하고, 제2 변조기(273)는 제2 전송 데이터(TMN2)를 변조하여 변조 신호를 생성하고, 오실레이터(275)는 반송파(carrier) 주파수(예를 들면, 13.56 MHz)에 상응하는 주파수를 갖는 반송파 신호(CW)를 생성하고, 믹서(277)는 상기 반송파 신호(CW)와 상기 변조 신호를 합성하여 송신 변조 신호(TMS)를 생성할 수 있다.
송신기(280)는 전원 전압(VDD) 및 접지 전압(GND) 사이에 연결될 수 있다.
송신기(280)는 상기 리더 모드에서 믹서(277)로부터 송신 변조 신호(TMS)를 수신하고, 송신 변조 신호(TMS)에 상응하는 송신 신호(TS)를 생성할 수 있다. 공진부(100b)는 제1 송신 단자(TX1) 및 제2 송신 단자(TX2)를 통해 송신기(280)로부터 제공되는 송신 신호(TS)에 상응하는 전자기파(EMW)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 송신기(280)는 상기 리더 모드에서 송신 변조 신호(TMS)에 기초하여 제1 송신 단자(TX1) 및 제2 송신 단자(TX2)를 풀업 로드를 통해 전원 전압(VDD)에 연결하거나 풀다운 로드를 통해 접지 전압(GND)에 연결함으로써 제1 송신 단자(TX1) 및 제2 송신 단자(TX2)에서 송신 신호(TS)를 생성할 수 있다.
송신기(280)는 상기 카드 모드에서 송신 및 수신 동작시 공진부(100b)의 Q 팩터를 변경할 수 있다. 예를 들어, 송신기(280)는 상기 카드 모드에서 송신 및 수신 동작시 제1 송신 단자(TX1) 및 제2 송신 단자(TX2)를 상기 풀다운 로드를 통해 접지 전압(GND)에 선택적으로 연결함으로써 공진부(100b)의 Q 팩터를 변경할 수 있다.
프로세서(240)는 NFC 장치(10b)의 모드와 동작에 기초하여 NFC 장치(10b)의 모드 및 동작을 나타내는 복수 비트의 제어 신호(CTL2)를 송신기(280)에 제공할 수 있다. 또한 프로세서(240)는 NFC 장치(10b)의 모드와 동작에 기초하여 제어 신호(CTL3)를 제1 복조기(251)에 제공할 수 있다.
제1 복조기(251)는 제어 신호(CTL3)에 응답하여 카드 모드에서의 수신 동작시 공진부(100b)로부터 제1 파워 단자(L1) 및 제2 파워 단자(L2)를 통해 제공되는 신호를 증폭함에 있어 증폭 정도를 조절하여 공진부(100b)의 RF 구성 파라미터를 변경할 수 있다.
도 23은 도 22의 NFC 장치에 포함되는 송신기의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 23을 참조하면, 송신기(280a)는 제1 풀업 트랜지스터(MP0), 제2 풀업 트랜지스터(MP1), 제1 풀다운 트랜지스터(MN0), 제2 풀다운 트랜지스터(MN1) 및 드라이버(281)를 포함할 수 있다.
제1 풀업 트랜지스터(MP0) 및 제2 풀업 트랜지스터(MP1)는 PMOS(p-channel metal oxide semiconductor) 트랜지스터이고, 제1 풀다운 트랜지스터(MN0) 및 제2 풀다운 트랜지스터(MN1)는 NMOS(n-channel metal oxide semiconductor) 트랜지스터일 수 있다.
제1 풀업 트랜지스터(MP0)는 전원 전압(VDD) 및 제1 송신 단자(TX1) 사이에 연결되고, 제1 풀다운 트랜지스터(MN1)는 제1 송신 단자(TX1) 및 접지 전압(GND) 사이에 연결될 수 있다.
제2 풀업 트랜지스터(MP1)는 전원 전압(VDD) 및 제2 송신 단자(TX2) 사이에 연결되고, 제2 풀다운 트랜지스터(MN1)는 제2 송신 단자(TX2) 및 접지 전압(GND) 사이에 연결될 수 있다.
드라이버(281)는 제1 풀업 구동 신호(UDS0)를 통해 제1 풀업 트랜지스터(MP0)를 구동하고, 제1 풀다운 구동 신호(DDS0)를 통해 제1 풀다운 트랜지스터(MN0)를 구동하고, 제2 풀업 구동 신호(UDS1)를 통해 제2 풀업 트랜지스터(MP1)를 구동하고, 제2 풀다운 구동 신호(DDS1)를 통해 제2 풀다운 트랜지스터(MN1)를 구동할 수 있다.
드라이버(281)는 프로세서(240)로부터 제공되는 제어 신호(CTL2)를 통해 NFC 칩(200b)이 상기 카드 모드인지 상기 리더 모드인지 여부 및 상기 카드 모드인 경우 수신 동작 중인지 송신 동작 중인지 여부를 판단할 수 있다. 또한 드라이버(281)는 프로세서(240)로부터 제공되는 제어 신호(CTL2)를 통해 공진부(100b)의 Q 팩터를 변경해야하는지 여부를 판단할 수 있다.
드라이버(281)는 상기 리더 모드에서 송신 변조 신호(TMS)에 기초하여 제1 풀업 트랜지스터(MP0) 및 제1 풀다운 트랜지스터(MN0) 중의 하나를 선택적으로 턴온하고, 제2 풀업 트랜지스터(MP1) 및 제2 풀다운 트랜지스터(MN1) 중의 하나를 선택적으로 턴온할 수 있다.
드라이버(281)는 상기 카드 모드에서 수신 동작시나 송신 동작시 제어 신호(CTL)에 기초하여 제1 풀다운 트랜지스터(MN0) 및 제2 풀다운 트랜지스터(MN1)를 선택적으로 턴온할 수 있다.
상술한 바와 같이, 송신기(280a)는 상기 리더 모드에서는 송신 변조 신호(TMS)에 기초하여 제1 풀업 트랜지스터(MP0), 제2 풀업 트랜지스터(MP1), 제1 풀다운 트랜지스터(MN0) 및 제2 풀다운 트랜지스터(MN1)를 구동함으로써 송신 신호(TS)를 공진부(100)에 제공하는 노말 동작을 수행하고, 상기 카드 모드에서 송신 동작 및 수신 동작시에는 제1 송신 단자(TX1) 및 제2 송신 단자(TX2)를 각각 제1 풀다운 트랜지스터(MN0) 및 제2 풀다운 트랜지스터(MN1)를 통해 접지 전압(GND)에 선택적으로 연결함으로써 공진부(100b)의 Q 팩터를 변경할 수 있다.
도 24는 도 22의 NFC 장치에 포함되는 송신기의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 24를 참조하면, 송신기(280b)는 제1-1 내지 제1-n 풀업 트랜지스터들(MP0-1, MP0-2, ..., MP0-n), 제2-1 내지 제2-n 풀업 트랜지스터들(MP1-1, MP1-2, ..., MP1-n), 제1-1 내지 제1-n 풀다운 트랜지스터들(MN0-1, MN0-2, ..., MN0-n), 제2-1 내지 제2-n 풀다운 트랜지스터들(MN1-1, MN1-2, ..., MN1-n) 및 드라이버(282)를 포함할 수 있다.
제1-1 내지 제1-n 풀업 트랜지스터들(MP0-1, MP0-2, ..., MP0-n) 및 제2-1 내지 제2-n 풀업 트랜지스터들(MP1-1, MP1-2, ..., MP1-n)은 PMOS 트랜지스터이고, 제1-1 내지 제1-n 풀다운 트랜지스터들(MN0-1, MN0-2, ..., MN0-n) 및 제2-1 내지 제2-n 풀다운 트랜지스터들(MN1-1, MN1-2, ..., MN1-n)은 NMOS 트랜지스터일 수 있다.
제1-1 내지 제1-n 풀업 트랜지스터들(MP0-1, MP0-2, ..., MP0-n)은 전원 전압(VDD) 및 제1 송신 단자(TX1) 사이에 병렬로 연결되고, 제1-1 내지 제1-n 풀다운 트랜지스터들(MN0-1, MN0-2, ..., MN0-n)은 제1 송신 단자(TX1) 및 접지 전압(GND) 사이에 병렬로 연결될 수 있다.
제2-1 내지 제2-n 풀업 트랜지스터들(MP1-1, MP1-2, ..., MP1-n)은 전원 전압(VDD) 및 제2 송신 단자(TX2) 사이에 병렬로 연결되고, 제2-1 내지 제2-n 풀다운 트랜지스터들(MN1-1, MN1-2, ..., MN1-n)은 제2 송신 단자(TX2) 및 접지 전압(GND) 사이에 병렬로 연결될 수 있다.
드라이버(282)는 제1-1 내지 제1-n 풀업 구동 신호들(UDS0-1, UDS0-2, ..., UDS0-n)을 통해 제1-1 내지 제1-n 풀업 트랜지스터들(MP0-1, MP0-2, ..., MP0-n) 각각을 구동하고, 제1-1 내지 제1-n 풀다운 구동 신호들(DDS0-1, DDS0-2, ..., DDS0-n)을 통해 제1-1 내지 제1-n 풀다운 트랜지스터들(MN0-1, MN0-2, ..., MN0-n) 각각을 구동하고, 제2-1 내지 제2-n 풀업 구동 신호들(UDS1-1, UDS1-2, ..., UDS1-n)을 통해 제2-1 내지 제2-n 풀업 트랜지스터들(MP1-1, MP1-2, ..., MP1-n) 각각을 구동하고, 제2-1 내지 제2-n 풀다운 구동 신호들(DDS1-1, DDS1-2, ..., DDS1-n)을 통해 제2-1 내지 제2-n 풀다운 트랜지스터들(MN1-1, MN1-2, ..., MN1-n) 각각을 구동할 수 있다.
드라이버(282)는 프로세서(240)로부터 제공되는 제어 신호(CTL2)를 통해 NFC 칩(200b)이 상기 카드 모드인지 상기 리더 모드인지 여부 및 상기 카드 모드인 경우 수신 동작 중인지 송신 동작 중인지 여부를 판단할 수 있다. 또한 드라이버(282)는 프로세서(240)로부터 제공되는 제어 신호(CTL)를 통해 공진부(100b)의 Q 팩터를 변경해야하는지 여부를 판단할 수 있다.
드라이버(282)는 상기 리더 모드에서 송신 변조 신호(TMS)에 기초하여 제1-1 내지 제1-n 풀업 트랜지스터들(MP0-1, MP0-2, ..., MP0-n)을 턴온하거나 제1-1 내지 제1-n 풀다운 트랜지스터들(MN0-1, MN0-2, ..., MN0-n)을 턴온할 수 있고, 제2-1 내지 제2-n 풀업 트랜지스터들(MP1-1, MP1-2, ..., MP1-n)을 턴온하거나 제2-1 내지 제2-n 풀다운 트랜지스터들(MN1-1, MN1-2, ..., MN1-n)을 턴온할 수 있다.
드라이버(282)는 상기 카드 모드에서 논리 하이 레벨을 갖는 제1-1 내지 제1-n 풀업 구동 신호들(UDS0-1, UDS0-2, ..., UDS0-n) 및 제2-1 내지 제2-n 풀업 구동 신호들(UDS1-1, UDS1-2, ..., UDS1-n)을 생성함으로써, 제1-1 내지 제1-n 풀업 트랜지스터들(MP0-1, MP0-2, ..., MP0-n) 및 제2-1 내지 제2-n 풀업 트랜지스터들(MP1-1, MP1-2, ..., MP1-n)을 턴오프할 수 있다.
또한, 드라이버(282)는 상기 카드 모드에서 송신 및 수신 동작시 제1-1 내지 제1-n 풀다운 구동 신호들(DDS0-1, DDS0-2, ..., DDS0-n) 및 제2-1 내지 제2-n 풀다운 구동 신호들(DDS1-1, DDS1-2, ..., DDS1-n)을 각각 선택적으로 인에이블시킴으로써, 제1-1 내지 제1-n 풀다운 트랜지스터들(MN0-1, MN0-2, ..., MN0-n) 및 제2-1 내지 제2-n 풀다운 트랜지스터들(MN1-1, MN1-2, ..., MN1-n)을 각각 선택적으로 턴온할 수 있다.
상술한 바와 같이, 송신부(280b)는 상기 리더 모드에서는 송신 변조 신호(TMS)에 기초하여 제1-1 내지 제1-n 풀업 트랜지스터들(MP0-1, MP0-2, ..., MP0-n), 제2-1 내지 제2-n 풀업 트랜지스터들(MP1-1, MP1-2, ..., MP1-n), 제1-1 내지 제1-n 풀다운 트랜지스터들(MN0-1, MN0-2, ..., MN0-n) 및 제2-1 내지 제2-n 풀다운 트랜지스터들(MN1-1, MN1-2, ..., MN1-n)을 구동함으로써 송신 신호(TS)를 공진부(100b)에 제공하는 노말 동작을 수행하고, 상기 카드 모드에서 송신 및 수신 동작시에는 제1 송신 단자(TX1) 및 제2 송신 단자(TX2)를 각각 제1-1 내지 제1-n 풀다운 트랜지스터들(MN0-1, MN0-2, ..., MN0-n) 및 제2-1 내지 제2-n 풀다운 트랜지스터들(MN1-1, MN1-2, ..., MN1-n)을 통해 접지 전압(GND)에 선택적으로 연결함으로써 공진부(100)의 Q 팩터를 변경시킬 수 있다.
도 25는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 NFC 장치의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 25에는 NFC 장치(10c)가 상기 리더 모드에서 동작하기 위한 구성요소 및 상기 카드 모드에서 동작하기 위한 구성요소가 모두 도시되어 있다.
도 25를 참조하면, NFC 장치(10c)는 공진부(100c) 및 NFC 칩(200c)을 포함할 수 있다.
NFC 칩(200c)은 제1 파워 단자(L1), 제2 파워 단자(L2), 제1 송신 단자(TX1), 제2 송신 단자(TX2) 및 수신 단자(RX)를 통해 공진부(100c)와 연결될 수 있다.
공진부(100c)는 안테나(L)와 제1 커패시터(C1)를 포함하는 공진회로(110c), 상기 공진 회로(110c)와 제1 파워 단자(L1) 및 제2 파워 단자(L2)를 연결하는 제2 커패시터(C2) 및 제3 커패시터(C3)를 포함하는 제1 필터(120c), 상기 공진 회로(110b)와 수신 단자(RX)를 연결하는 제6 커패시터(C6)를 포함하는 제2 필터(130c) 및 상기 공진 회로(110b)와 제1 송신 단자(TX1) 및 제2 송신 단자(TX2)를 연결하고 임피던스 매칭을 수행하는 제4 커패시터(C4) 및 제5 커패시터(C5)를 포함하는 매칭부(140c)를 포함할 수 있다.
도 25의 NFC 장치(10c)는 도 22의 NFC 장치(10b)와 비교할 때, 필드 감지기(290)를 더 포함한다는 사항을 제외하고는 동일하다. 따라서 도 22의 NFC 장치(10b)와 중복되는 설명은 생략하고, 이하에서는 필드 감지기(290)에 대해서만 상세히 설명한다.
필드 감지기(290)는 공진부(100c)로부터 제1 파워 단자(L1) 및 제2 파워 단자(L2)를 통해 제공되는 전압을 측정하고 상기 측정된 전압의 크기에 상응하는 필드 세기 신호(FIS)를 생성할 수 있다. 상기 NFC 리더(20) 수신되는 전자기파(EMW)의 세기가 강할수록 공진부(100c)가 제1 파워 단자(L1) 및 제2 파워 단자(L2)에 제공하는 전압의 크기는 크므로, 필드 세기 신호(FIS)는 상기 NFC 리더(20)로부터 수신되는 전자기파(EMW)의 세기를 나타낼 수 있다.
프로세서(240)는 필드 세기 신호(FIS) 및 NFC 장치(10c)의 모드와 동작에 기초하여 NFC 장치(10c)의 모드 및 동작을 나타내는 복수 비트의 제어 신호(CTL)를 송신기(280)에 제공할 수 있다. 프로세서(240)는 필드 세기 신호(FIS)에 기초하여 NFC 리더(20)가 NFC 장치(10c)에 근접하였는지 여부 및 송신 동작/수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부를 판단할 수 있다.
도 26은 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 NFC 장치의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 26을 참조하면, NFC 장치(10d)는 공진부(100c) 및 NFC 칩(200d)을 포함할 수 있다.
NFC 칩(200d)은 제1 파워 단자(L1), 제2 파워 단자(L2), 제1 송신 단자(TX1), 제2 송신 단자(TX2) 및 수신 단자(RX)를 통해 공진부(100c)와 연결될 수 있다.
도 26의 NFC 장치(10d)는 도 25의 NFC 장치(10c)와 비교할 때, 필드 감지기(290) 대신에 주파수 튜너(395)를 포함한다는 사항을 제외하고는 동일하다. 따라서 도 25의 NFC 장치(10b)와 중복되는 설명은 생략하고, 이하에서는 주파수 튜너(295)에 대해서만 상세히 설명한다.
주파수 튜너(295)는 프로세서(240)로부터 제공되는 복수비트의 튜닝 제어 신호(TCS)에 상응하는 커패시턴스를 갖는 용량성 로드를 제1 파워 단자(L1) 및 제2 파워 단자(L2)를 통해 공진부(100c)에 연결함으로써 공진부(100c)의 공진주파수를 변경할 수 있다.
도 27은 도 26의 NFC 장치에 포함되는 주파수 튜너의 일 예를 나타낸다.
도 27을 참조하면, 주파수 튜너(295)는 제1 내지 제n 커패시터들(C31, C32, ..., C3n), 제1 내지 제n 스위치들(SW31, SW32, ..., SW3n), 제1 내지 제n 커패시터들(C41, C42, ..., C4n) 및 제1 내지 제n 스위치들(SW41, SW42, ..., SW4n)을 포함할 수 있다. 여기서, n은 2 이상의 자연수이다.
제1 내지 제n 스위치들(SW31, SW32, ..., SW3n)은 제1 내지 제n 커패시터들(C31, C32, ..., C3n)에 직렬로 연결되고, 제1 내지 제n 스위치들(SW41, SW42, ..., SW4n)은 각각 제1 내지 제n 커패시터들(C41, C42, ..., C4n)에 직렬로 연결될 수 있다. 제1 내지 제n 커패시터들(C31, C32, ..., C3n) 및 제1 내지 제n 스위치들(SW31, SW32, ..., SW3n)은 제1 파워 단자(L1) 및 접지 전압(GND) 사이에 병렬로 연결되고, 제1 내지 제n 커패시터들(C41, C42, ..., C4n) 및 제1 내지 제n 스위치들(SW41, SW42, ..., SW4n)은 제2 파워 단자(L2) 및 접지 전압(GND) 사이에 병렬로 연결될 수 있다.
프로세서(240)로부터 제공되는 튜닝 제어 신호(TCS)는 n 비트의 신호이고, 튜닝 제어 신호(TCS)에 포함되는 각각의 비트는 제1 내지 제n 스위치들(SW31, SW32, ..., SW3n) 및 제1 내지 제n 스위치들(SW41, SW42, ..., SW4n)을 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 튜닝 제어 신호(TCS)에 기초하여 주파수 튜너(295)가 제1 파워 단자(L1)와 접지 전압(GND) 사이 및 제2 파워 단자(L2)와 접지 전압(GND) 사이에 연결하는 상기 용량성 로드의 커패시턴스가 결정되므로, 튜닝 제어 신호(TCS)를 변화시킴으로써 공진부(100c)의 공진 주파수를 변화시킬 수 있다.
도 28은 본 발명의 실시예들에 따른 휴대용 단말기를 나타내는 분리 사시도이다.
도 29는 도 28에 도시된 휴대용 단말기의 코일 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 30은 도 29에 도시된 코일 모듈을 I-I' 방향을 기준으로 하여 절단한 단면도이다.
도 28 및 도 30에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 휴대용 단말기(300)는 배터리 커버(302)나 하우징(301) 등의 외장 부품 내측면에 부착되는 차폐 부재(331)와, 상기 차폐 부재(331)에 부착되는 한 쌍의 코일(333, 335)을 구비하되, 상기 코일(333, 335)들은 동일 평면상에 위치된다. 설명의 간결함을 위하여, 상기 차폐 부재(331)에 상기 코일(333, 335)들이 부착된 구성을 코일 모듈(303)이라 칭하기로 한다.
도 28을 참조하면, 상기 단말기(300)는 터치 스크린 디스플레이 장치를 구비하는 바형(bar type) 단말기로서, 도시되지는 않지만 상기 하우징(301)의 전면에 디스플레이 장치, 시작/종료 및 선택 등의 기능을 가지는 키(key)들, 송화부 및 수화부 등이 설치되어 있다.
상기 하우징(301)의 후면에 배터리 팩을 수용하는 배터리 장착홈(311)을 구비하며, 상기 배터리 커버(302)를 이용하여 상기 배터리 장착홈(111)을 폐쇄하게 된다. 상기 배터리 장착홈(311)의 일측에는 다수의 단자(349)들과 카메라 모듈(319)이 설치되어 있으며, 상기 단자(349)들 또한 상기 배터리 커버(302)에 의해 은폐된다. 상기 배터리 커버(302)에는 그 양면을 관통하는 개구(321)가 형성되어 있는데, 상기 카메라 모듈(319)이 상기 개구(321)에 수용되어 촬영 경로를 확보하게 된다. 상기 하우징(301)의 측면에는 커넥터 단자, 메모리 슬롯, 음량조절 키, 카메라 셔터 스위치 등이 배치될 수 있다.
상기 코일 모듈(303)은 상기 배터리 커버(302)의 내측면에 부착되며, 상기 단자(349)들을 통해 상기 단말기(300)의 회로 장치, 예를 들어, 통신 회로나 충전 회로 등에 접속된다. 도 29 및 도 30에 도시된 바와 같이, 상기 코일 모듈(303)은 차폐 부재(331)와 코일(333, 335)들을 구비한다.
상기 차폐 부재(331)는 사출성형에 의해 제작된 것으로서, 일면에 제1, 제2 수용홈(341, 342)을 구비한다. 상기 제1, 제2 수용홈(341, 342)들은 각각 원형이면서 상기 차폐 부재(331)의 일면에서 함몰되어 형성된다. 이때, 상기 제2 수용홈(342)은 상기 제1 수용홈(341)을 둘러싸면서 상기 제1 수용홈(341)과 동축으로 정렬되며, 상기 제1, 제2 수용홈(341, 342) 사이에는 차폐 격막(337)이 형성된다.
상기 차폐 부재(331)는 철(Fe) 성분을 함유하는 금속 분말과 합성 수지를 혼합하여 제작된 펠렛을 원료로 사출 성형을 함으로써 제작된다. 이때, 상기 차폐 부재(331)의 제작을 위해 이용되는 합성 수지로는 폴리카보네이트(Poly Carbonate; PC), 폴리아미드(Poly Amide; PA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer), 나일론(Nylone) 등이 적합하다. 완성된 상기 차폐 부재(331)에는 앞서 언급한 바와 같이 철 성분이 함유되는데, 이는 상기 코일(333, 335)들을 통해 전송되는 고주파, 저주파 또는 전력에 의해 발생되는 전자파로 인한 상기 코일(333, 335)들 상호간 간섭이나 상기 단말기(300)에 내장된 회로 장치들에 영향을 미치는 것을 차단하게 된다.
상기 코일(333, 335)들은 상기 제1 수용홈(341)에 수용되는 제1 코일(333)과 상기 제2 수용홈(342)에 수용되는 제2 코일(335)로 구분할 수 있다. 상기 제1, 제2 코일(333, 335)은 각각 에나멜로 절연 처리된 도선을 소용돌이 형태로 권선하여 제작된다.
상기 제1 코일(333)이 상기 제1 수용홈(341)에, 상기 제2 코일(335)이 상기 제2 수용홈(342)에 각각 수용됨에 따라 상기 제2 코일(335)은 상기 제1 코일(333)을 둘러싸게 위치된다. 이때, 상기 제1, 제2 수용홈(341, 342) 사이에 형성된 차폐 격막(337)은 제1, 제2 코일(333, 337) 사이를 차폐하게 된다. 다시 말해서, 차폐 격막(337)에 의해 제1, 제2 코일(333, 335) 간의 전자파 간섭이 차단되는 것이다. 제1, 제2 코일(333, 335)은 각각 상기 차폐 부재(331)의 일측으로 연장되는 접속단(343, 345)들을 구비하며, 접속단(343, 345)들은 각각 상기 하우징(301)상에 제공된 단자(349)들을 통해 상기 단말기(300)의 회로 장치들과 연결된다.
제1, 제2 코일(333, 335)은 상기 차폐 부재(331)의 일면에서 노출된 상태로 설치되지만, 차폐 부재(331)가 배터리 커버(302)에 부착되면, 배터리 커버(302)의 내측면과 마주하면서 폐쇄된다. 결국, 제1, 제2 코일(333, 335)은 차폐 부재(331)와 배터리 커버(302)에 의해 은폐되는 것이다.
제1, 제2 코일(333, 335) 중 하나는 무선충전을 위한 2차 코일로, 다른 하나는 NFC 기능을 위한 안테나 소자로 활용될 수 있다. 물론, 코일(333, 335)들은 블루투스와 같은 근거리 무선 통신이나 지상파 멀티미디어 방송 수신용 안테나로도 활용될 수 있으나, 본 실시 예에서는, 제1 코일(333)은 무선충전을 위한 2차 코일로, 제2 코일(335)은 NFC 기능을 위한 안테나 소자로 활용된 구성을 예로 들어 설명하기로 한다.
한편, 무선충전 기능을 위해 단말기(300)를 충전 거치대(미도시)에 고정하여 장착하는 방식으로 충전기의 1차 코일과 단말기(300)의 2차 코일, 즉, 제1 코일(333)을 정렬할 수 있다. 다른 한편으로는, 충전 거치대에 1차 코일을 이동 가능하게 배치하여 단말기(300)를 충전 거치대에 위치시켰을 때, 1차 코일이 이동하여 단말기(300)의 위치에 정렬될 수 있다.
충전 거치대의 1차 코일과 단말기(300)상에 설치되는 제1 코일(333)을 정렬하기 위해, 차폐 부재(331)는 돌출부(339)를 구비할 수 있다. 돌출부(339)는 차폐 부재(331)의 제1 수용홈(341) 상에 돌출된 것으로서, 차폐 부재(331)에 철 성분이 함유되어 있으므로, 돌출부(339) 또한 철 성분을 함유하게 된다. 다시 말해서, 돌출부(339)가 상자성(paramagnetism) 물질, 즉, 철 성분을 함유함으로써, 영구 자석의 자기장 내에 위치되었을 때, 영구 자석과 인력을 발생시키게 된다.
충전 거치대의 1차 코일에는 영구 자석이 부착되어, 단말기(300)가 충전 거치대에 올려지면, 충전 거치대의 영구 자석과 차폐 부재(331), 더 구체적으로는 돌출부(339) 사이의 인력에 의해 충전 거치대의 1차 코일과 제1 코일(333)이 정렬된다. 한편, 돌출부(339)는 차폐 부재(331) 자체에 함유되는 철 성분을 동일하게 함유하고 있으므로 상자성 물질의 성질을 가지고 있으나, 1차 코일 측의 영구 자석과 차폐 부재(331) 사이의 인력을 좀더 강하게 하기 위해, 돌출부(339)는 별도의 자성편을 제1 수용홈(341) 상에 부착하여 구성할 수 있다. 이때, 자성편 또한 상자성 물질로 제작함이 바람직할 것이다.
도 31은 도 29에 도시된 코일 모듈을 단말기의 배터리 커버에 배치하는 실시예를 나타낸다.
도 32는 도 31에 도시된 배터리 커버가 결합하는 단말기를 나타낸다.
도 31 및 도 32는 각각 코일 모듈(303)을 이용하여 무선충전 및 NFC 기능을 구현한 휴대용 단말기의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 앞서 언급한 바와 같이, 이하의 구성들을 설명함에 있어서, 제1 코일(333)은 무선충전 기능에 이용되는 2차 코일로, 제2 코일(335)은 NFC 기능에 이용되는 안테나 소자로 설정된 구성을 예시한다.
도 31은 도 29에 도시된 휴대용 단말기(300)의 배터리 커버(302)에 코일 모듈(303)을 배치하는 제1 실시 예를 나타내고 있으며, 도 32는 도 31에 도시된 배터리 커버(302)와 결합되는 단말기 하우징(301)의 구성을 나타내고 있다.
제1 및 제2 코일들(333, 335)을 이용하여 무선충전 기능과 NFC 기능을 구현하기 위해서는 제1 및 제2 코일들(333, 335)을 단말기(300) 내의 통신 프로세서(Communication Processor, 365)와 충전 회로(Charge IC, 373)에 각각 접속시켜야 한다. 이때, 제1 및 제2 코일들(333, 335)과 단말기(300) 내의 회로 장치들을 서로 연결하는 선로에는 공진부(361) 및 NFC IC(363)나 무선충전 제어회로(WC IC, 371)가 배치된다. 이러한 제어회로들은 통신이나 충전시 전류와 전압을 제어하게 된다. 여기서 공진부(361)는 도 13의 공진부(100a)나 도 22의 공진부(100b)로 구성될 수 있고, NFC IC(363)는 도 13의 NFC 칩(200a), 도 22의 NFC 칩(200b) 또는 도 25의 NFC 칩(200c)으로 구성되어 송신 동작이나 수신 동작시에 에러가 발생하는 경우 공진부(361)의 Q 팩터를 변경하고 송신 동작이나 수신 동작을 재시도할 수 있다.
도 31과 도 32에 도시된 실시예에서는 단말기(300) 내에서 통신 회로(Communication Processor)에 상기한 통신 제어회로(NFC IC)를 연결하고, 앞서 언급한 단자(149)들 중 일부를 통해 상기 배터리 커버(102)에 배치된 제2 코일(135)과 접속하게 된다. 충전 회로(Charge IC, 373)는 단말기(300) 내에 설치되며 배터리 팩에 연결된다. 아울러, 무선충전 제어회로(WC IC, 371)는 단말기(300) 내에서 충전 회로(Charge IC, 373)에 연결되면서 단자(349)들 중 나머지 일부를 통해 상기 배터리 커버(302)에 배치된 제1 코일(333)과 접속하게 된다.
도 33은 본 발명의 실시예들에 따른 전자 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 33을 참조하면, 전자 시스템(1000)은 어플리케이션 프로세서(AP)(1110), 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC) 장치(1200), 메모리 장치(1120), 사용자 인퍼페이스(1130) 및 파워 서플라이(1140)를 포함한다. 실시예에 따라, 전자 시스템(1000)은 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(Portable Multimedia Player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(Portable Game Console), 네비게이션(Navigation) 시스템, 랩탑 컴퓨터(laptop computer) 등과 같은 임의의 모바일 시스템일 수 있다.
어플리케이션 프로세서(1110)는 전자 시스템(1000)의 전반적인 동작을 제어한다. 어플리케이션 프로세서(1110)는 인터넷 브라우저, 게임, 동영상 등을 제공하는 어플리케이션들을 실행할 수 있다. 실시예에 따라, 어플리케이션 프로세서(1110)는 하나의 프로세서 코어(Single Core)를 포함하거나, 복수의 프로세서 코어들(Multi-Core)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션 프로세서(1110)는 듀얼 코어(Dual-Core), 쿼드 코어(Quad-Core), 헥사 코어(Hexa-Core) 등의 멀티 코어(Multi-Core)를 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 어플리케이션 프로세서(1110)는 내부 또는 외부에 위치한 캐시 메모리(Cache Memory)를 더 포함할 수 있다.
메모리 장치(1120)는 전자 시스템(1000)의 동작에 필요한 데이터를 저장한다. 예를 들어, 메모리 장치(1120)는 전자 시스템(1000)을 부팅하기 위한 부트 이미지를 저장할 수 있고, 외부 장치에 전송할 출력 데이터 및 상기 외부 장치로부터 수신되는 입력 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(1120)는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리(Flash Memory), PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistance Random Access Memory), NFGM(Nano Floating Gate Memory), PoRAM(Polymer Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 또는 이와 유사한 메모리로 구현될 수 있다.
NFC 장치(1200)는 근거리 무선 통신(NFC)을 통해 상기 외부 장치에 메모리 장치(1120)에 저장된 상기 출력 데이터를 전송하고 상기 외부 장치로부터 수신되는 상기 입력 데이터를 메모리 장치(1120)에 저장할 수 있다. NFC 장치(1200)는 공진부(1210) 및 NFC 칩(1220)을 포함한다. 공진부(1210)는 도 13의 공진부(100a)나 도 22의 공진부(100b)로 구성될 수 있고, NFC 칩(1220)는 도 13의 NFC 칩(200a), 도 22의 NFC 칩(200b) 또는 도 25의 NFC 칩(200c) 또는 도 26의 NFC 칩(200d)으로 구성되어 송신 동작이나 수신 동작시에 에러가 발생하는 경우 공진부(361)의 RF 구성 파라미터를 변경하고 송신 동작이나 수신 동작을 재시도할 수 있다.
사용자 인터페이스(1130)는 키패드, 터치 스크린과 같은 하나 이상의 입력 장치 및/또는 스피커, 디스플레이 장치와 같은 하나 이상의 출력 장치를 포함할 수 있다. 파워 서플라이(1140)는 전자 시스템(1000)의 동작 전압을 공급할 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 전자 시스템(1000)은 이미지 프로세서를 더 포함할 수 있고, 메모리 카드(Memory Card), 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD), 씨디롬(CD-ROM) 등과 같은 저장 장치를 더 포함할 수 있다.
전자 시스템(1000)의 구성요소들은 다양한 형태들의 패키지를 이용하여 실장될 수 있는데, 예를 들어, PoP(Package on Package), BGAs(Ball grid arrays), CSPs(Chip scale packages), PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier), PDIP(Plastic Dual In-Line Package), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, COB(Chip On Board), CERDIP(Ceramic Dual In-Line Package), MQFP(Plastic Metric Quad Flat Pack), TQFP(Thin Quad Flat-Pack), SOIC(Small Outline Integrated Circuit), SSOP(Shrink Small Outline Package), TSOP(Thin Small Outline Package), TQFP(Thin Quad Flat-Pack), SIP(System In Package), MCP(Multi Chip Package), WFP(Wafer-level Fabricated Package), WSP(Wafer-Level Processed Stack Package) 등과 같은 패키지들을 이용하여 실장될 수 있다.
본 발명은 근거리 무선 통신(Near Field Communication; NFC) 장치를 구비하는 임의의 전자 장치에 유용하게 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 개인용 컴퓨터(Personal Computer; PC), 서버 컴퓨터(Server Computer), 워크스테이션(Workstation), 노트북(Laptop), 디지털 TV(Digital Television), 셋-탑 박스(Set-Top Box), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(Portable Game Console), 네비게이션(Navigation) 시스템, 랩톱 컴퓨터(laptop computer) 등에 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 근거리 무선 통신(near field communication; 이하 NFC) 장치의 동작 방법으로서,
    상기 NFC 장치가 NFC 리더로부터 제1 신호를 수신하는 단계;
    상기 NFC 장치가 NFC 리더로부터 수신한 상기 제1 신호에 대한 응답을 상기 NFC 리더로 송신하는 단계; 및
    상기 NFC 장치가 상기 NFC 리더가 상기 응답을 인식하였는지 여부를 판단하고, 상기 판단의 결과에 기초하여 상기 NFC 장치가 송신 구간에서의 송신 동작과 관련된 무선 주파수(radio frequency; 이하 RF) 구성 파라미터를 선택적으로 변경하는 단계를 포함하는 NFC 장치의 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 NFC 장치가 상기 NFC 리더가 상기 응답을 인식하였는지 여부를 판단하는 단계는
    상기 NFC 장치가 상기 응답을 전송한 후로부터 상기 NFC 장치가 수신하는 전자기파의 세기가 유지된 채로 기준 시간이 경과하였는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 NFC 장치가 상기 기준 시간이 경과하였다고 판단하는 경우 상기 송신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터를 변경하는 단계를 포함하는 NFC 장치의 동작 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 RF 구성 파라미터가 변경된 후에 상기 NFC 장치는 상기 NFC 리더로부터 재전송된 상기 제1 신호에 대한 응답을 상기 NFC 리더로 재송신하는 NFC 장치의 동작 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 NFC 장치가 상기 NFC 리더가 상기 응답을 인식하였는지 여부를 판단하는 단계는
    상기 NFC 장치가 상기 NFC 리더로부터 제2 신호를 수신하는 단계;
    상기 NFC 장치가 상기 제1 신호와 상기 제2 신호가 동일한지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 제1 신호와 상기 제2 신호가 동일한 경우 상기 송신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터를 변경하는 단계를 포함하는 NFC 장치의 동작 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 신호와 상기 제2 신호가 동일하지 않은 경우, 상기 NFC 장치가 상기 RF 구성 파라미터를 변경하지 않고 상기 제2 신호에 대한 응답을 상기 NFC 리더로 전송하는 단계를 더 포함하는 NFC 장치의 동작 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 신호와 상기 제2 신호는 상기 NFC 장치의 수신 확인 정보의 전송을 요청하기 위한 폴링(polling) 신호인 NFC 장치의 동작 방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 제1 신호와 상기 제2 신호는 커맨드(command)인 NFC 장치의 동작 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 NFC 장치는 공진부와 상기 공진부와 제1 파워 단자와 제2 파워 단자를 통하여 연결되는 NFC 칩을 포함하고,
    상기 NFC 칩은 상기 제1 파워 단자, 상기 제2 파워 단자 및 접지 전압에 연결되는 부하 변조 튜너를 포함하고,
    상기 송신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터는 상기 부하 변조 튜너의 부하 변조양을 조절하고, 상기 NFC 칩은 상기 부하 변조 튜너에서 상기 제1 파워 단자와 상기 접지 전압 및 상기 제2 파워 단자와 상기 접지 전압 사이 중 적어도 하나 사이에 전류 로드나 저항성 로드를 선택적으로 연결하여 상기 RF 구성 파라미터를 조절하는 NFC 장치의 동작 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 NFC 장치는 공진부와 상기 공진부와 적어도 제1 송신 단자 및 제2 송신 단자를 통하여 연결되는 NFC 칩을 포함하고, 상기 NFC 칩은 송신기를 포함하고,
    상기 송신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터는 상기 송신기에서 상기 공진부의 Q 팩터를 조절하여 변경되고,
    상기 NFC 칩은 상기 제1 송신 단자 및 상기 제2 송신 단자를 풀-다운 로드를 통해 접지 전압에 선택적으로 연결하여 상기 공진부의 Q 팩터를 조절하는 NFC 장치의 동작 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 NFC 장치가 상기 NFC 리더가 상기 응답을 인식하지 못였다고 판단한 경우, 상기 NFC 장치는 상기 송신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터를 변경하여 상기 송신 구간에서 상기 NFC 장치의 대역폭(bandwidth)을 증가시키는 NFC 장치의 동작 방법.
  11. 근거리 무선 통신(near field communication; 이하 NFC) 장치의 동작 방법으로서,
    상기 NFC 장치가 NFC 리더로부터 입력 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부에 기초하여 상기 NFC 장치가 수신 구간에서의 상기 수신 동작과 관련된 무선 주파수(radio frequency; 이하 RF) 구성 파라미터를 선택적으로 변경하는 단계; 및
    상기 RF 구성 파라미터가 변경되는 경우, 상기 NFC 장치가 상기 변경된 RF 구성 파라미터를 이용하여 상기 입력 메시지에 대한 응답을 상기 NFC 리더에 송신하는 단계를 포함하는 NFC 장치의 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부를 판단하는 단계는
    상기 NFC 장치의 프로세서에서 상기 입력 메시지의 패턴이 비정상인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 입력 메시지의 패턴이 비정상인 경우, 상기 NFC 장치가 상기 수신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터를 변경하는 단계를 포함하는 NFC 장치의 동작 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 RF 구성 파라미터가 변경된 후에 상기 NFC 장치는 상기 NFC 리더로부터 상기 입력 메시지를 재수신하는 NFC 장치의 동작 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부를 판단하는 단계는
    상기 NFC 장치의 프로세서에서 상기 입력 메시지에 포함되는 순환 중복 체크(cyclic redundancy check; CRC) 패턴에 에러가 발생하였는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 CRC 패턴에 에러가 발생한 경우 상기 NFC 장치가 상기 수신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터를 변경하는 단계를 포함하는 NFC 장치의 동작 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 수신 동작이 정상적으로 수행되었는지 여부를 판단하는 단계는
    상기 NFC 장치의 프로세서가 상기 입력 메시지에 포함되는 데이터 패턴이 정확한지 여부를 판단하는 단계;
    상기 데이터 패턴이 정확한 경우, 상기 프로세서에 포함되는 타이머를 리프레쉬하는 단계;
    상기 타이머를 리프레쉬한 후로부터 기준 시간이 경과하였는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 기준 시간이 경과한 경우 상기 NFC 장치가 상기 수신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터를 변경하는 단계를 포함하는 NFC 장치의 동작 방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 NFC 장치는 공진부와 상기 공진부와 적어도 제1 송신 단자와 제2 송신 단자를 통하여 연결되는 NFC 칩을 포함하고,
    상기 NFC 칩은 송신기를 포함하고, 상기 수신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터는 상기 송신기에서 상기 공진부의 Q 팩터를 조절하여 변경되고,
    상기 NFC 칩은 상기 제1 송신 단자 및 상기 제2 송신 단자를 풀-다운 로드를 통해 접지 전압에 선택적으로 연결하여 상기 공진부의 Q 팩터를 조절하는 NFC 장치의 동작 방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 NFC 장치는 공진부와 상기 공진부와 적어도 제1 파워 단자 및 제2 파워 단자를 통하여 연결되는 NFC 칩을 포함하고, 상기 NFC 칩은 상기 제1 파워 단자 및 상기 제2 파워 단자에 연결되는 주파수 튜너를 포함하고,,
    상기 수신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터는 상기 주파수 튜너에서 상기 공진부의 공진 주파수를 변경하여 조절되는 NFC 장치의 동작 방법.
  18. 제11항에 있어서, 상기 NFC 장치는 공진부와 상기 공진부와 적어도 제1 파워 단자 및 제2 파워 단자를 통하여 연결되는 NFC 칩을 포함하고,
    상기 NFC 칩은 상기 제1 파워 단자 및 상기 제2 파워 단자와 연결되어 상기 입력 메시지를 복조하는 복조기를 포함하고,
    상기 수신 구간에서의 상기 RF 구성 파라미터는 상기 복조기에서 증폭되는 상기 입력 메시지의 증폭 정도를 조절하여 변경되는 NFC 장치의 동작 방법.
  19. 전자기파를 통해 외부의 근거리 무선 통신(Near Field Communication; 이하 NFC) 리더와 메시지를 송수신하는 공진부; 및
    상기 공진부에 출력 메시지를 제공하고 상기 공진부로부터 입력 메시지를 수신하고 카드 모드(card mode)에서의 수신 동작 및 송신 동작 중 적어도 하나에서 에러 발생 여부에 따라 상기 공진부의 수신 동작 및 송신 동작과 관련된 무선 주파수(radio frequency; 이하 RF) 구성 파라미터를 선택적으로 변경하고, 상기 RF 구성 파라미터가 변경되는 경우, 상기 변경된 RF 구성 파라미터를 이용하여 상기 입력 메세지에 대한 응답을 상기 NFC 리더에 송신하는 NFC 칩을 포함하는 NFC 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 공진부는 제1 송신 단자와 제2 송신 단자를 통하여 상기 NFC 칩과 연결되고,
    상기 NFC 칩은 상기 제1 송신 단자, 상기 제2 송신 단자 및 접지 전압 사이에 연결되는 송신기를 포함하고,
    상기 송신기는 상기 송신 동작 및 상기 수신 동작 중 적어도 하나에서 상기 공진부의 Q 팩터를 변경하여 상기 RF 구성 파라미터를 변경하는 NFC 장치.
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