(57)【要約】【課題】ローカル信号を用いて受信信号からリーケージ成分を除去するRF受信装置および方法に関する。【解決手段】RF受信装置においては、ノイズ除去部がMODEMで検出した位相（THETA）と利得（AMPTD）によってローカル信号（LOI）の利得と位相を制御し、受信RF信号（RXIN）に混ざったノイズ成分に該当する信号（Vcal）を推定し、推定された信号（Vcal）を受信RF信号（RXIN）から除くことによって、ノイズのないきれいなRF信号を受信部で周波数ダウン変換する。【選択図】図3
2007143104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相信号と利得信号によってローカル信号の利得と位相を制御して受信信号に混ざったノイズ信号を推定し、前記受信信号から前記推定されたノイズ信号を除去するノイズ除去部と、
前記ローカル信号および前記ローカル信号のＱ信号のうち、少なくとも１つを用いて前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号を周波数ダウン変換する受信部と、
を含み、前記受信部で周波数ダウン変換された信号の位相値と振幅値それぞれから前記位相信号と前記利得信号が生成されて前記ノイズ除去部にフィードバックされることを特徴とするRF受信機。
【請求項２】
前記ノイズ除去部は、
前記位相信号によって前記ローカル信号の位相を制御した信号を生成する位相校正回路と、
前記利得信号および前記位相制御されたローカル信号によって前記位相制御されたローカル信号の利得を制御した信号である前記推定されたノイズ信号を生成する振幅校正回路と、
を含み、前記受信信号電流と前記推定されたノイズ信号電流の差によって前記受信信号から前記推定されたノイズ信号を除去することを特徴とする請求項１に記載のRF受信機。
【請求項３】
前記位相校正回路は、
前記位相信号によってトランジスタのトランスコンダクタンスを制御して前記ローカル信号の位相を制御することを特徴とする請求項２に記載のRF受信機。
【請求項４】
前記位相信号はデジタル値であることを特徴とする請求項３に記載のRF受信機。
【請求項５】
前記振幅校正回路は、
前記利得信号および前記位相制御されたローカル信号によってトランジスタのトランスコンダクタンスを制御し、前記位相制御されたローカル信号の振幅を制御することを特徴とする請求項２に記載のRF受信機。
【請求項６】
前記利得信号はデジタル値であることを特徴とする請求項５に記載のRF受信機。
【請求項７】
前記ノイズ除去部は、差動信号セットである前記受信信号と差動信号セットである前記ローカル信号から前記ノイズ信号の差動信号セットを推定することを特徴とする請求項１に記載のRF受信機。
【請求項８】
前記位相校正回路は、
第１電源と第２電源の間に直列接続された第１MOSFET、第２MOSFETおよび第３MOSFETと、前記第１MOSFETのソース／ドレーンの間に接続されたキャパシタを有し、
前記第１MOSFETのゲートは、前記第１電源に接続され、
前記第２MOSFETのゲートは、前記ローカル信号を受け、
前記第３MOSFETのゲートは、前記位相信号を受け、
前記第１MOSFETと前記第２MOSFETの接点から前記位相制御されたローカル信号を出力することを特徴とする請求項２に記載のRF受信機。
【請求項９】
前記第１MOSFETは、前記第２MOSFETおよび前記第３MOSFETと異なるチャンネルタイプであることを特徴とする請求項８に記載のRF受信機。
【請求項１０】
前記振幅校正回路は、
負荷回路のある電極と前記受信信号を受けるトランジスタの一電極が接続された接点と電源の間に直列接続された第４MOSFETおよび第５MOSFETを有し、
前記第４MOSFETのゲートは、前記位相制御されたローカル信号を受け、
前記第５MOSFETのゲートは、前記利得信号を受け、
前記負荷回路と前記第４MOSFETの接点で前記受信信号から前記推定ノイズ信号が除かれた信号を出力することを特徴とする請求項２に記載のRF受信機。
【請求項１１】
位相信号と利得信号によってローカル信号の利得と位相を制御して受信信号に混ざったノイズ信号を推定する段階と、
前記受信信号から前記推定されたノイズ信号を除去する段階と、
前記ローカル信号および前記ローカル信号のＱ信号のうち、少なくとも１つを用いて前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号を周波数ダウン変換する段階と、
前記周波数ダウン変換された信号の位相値と振幅値それぞれから前記位相信号と前記利得信号を生成してフィードバックする段階と、
を含むことを特徴とするRF受信方法。
【請求項１２】
前記受信信号電流と前記推定されたノイズ信号電流の差によって前記受信信号から前記推定されたノイズ信号が除去されることを特徴とする請求項11に記載のRF受信方法。
【請求項１３】
前記ローカル信号の位相制御は、前記位相信号によってトランジスタのトランスコンダクタンスを制御してなされることを特徴とする請求項12に記載のRF受信方法。
【請求項１４】
前記位相信号はデジタル値であることを特徴とする請求項13に記載のRF受信方法。
【請求項１５】
前記ローカル信号の位相が前記位相信号によって制御されて位相制御されたローカル信号が生成され、
前記位相制御されたローカル信号の利得制御は、前記利得信号および前記位相制御されたローカル信号によってトランジスタのトランスコンダクタンスを制御してなされることを特徴とする請求項12に記載のRF受信方法。
【請求項１６】
前記利得信号はデジタル値であることを特徴とする請求項15に記載のRF受信方法。
【請求項１７】
差動信号セットである前記受信信号と差動信号セットである前記ローカル信号から前記ノイズ信号の差動信号セットを推定することを特徴とする請求項11に記載のRF受信方法。
【請求項１８】
前記RF受信方法は、RF信号送受信に用いられる方向性結合器により送信信号のノイズ成分が受信信号に案内される送受信機に用いられることを特徴とする請求項11に記載のRF受信方法。
【請求項１９】
請求項11の方法を実行するためのプログラムが記録されていることを特徴とするコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項２０】
RF信号の送信と受信のためにアンテナに接続された方向性結合器と、
位相信号と利得信号によってローカル信号の利得と位相を制御して受信信号に混ざったノイズ信号を推定し、前記受信信号から前記推定されたノイズ信号を除去するノイズ除去部と、前記ローカル信号および前記ローカル信号のＱ信号のうち、少なくとも１つを用いて前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号を周波数ダウン変換する受信部を含むRF受信機とを含み、
送信信号のノイズを前記方向性結合器により前記受信信号に案内し、
前記受信部で周波数ダウン変換された信号の位相値と振幅値それぞれから前記位相信号と前記利得信号を生成して前記ノイズ除去部にフィードバックすることを特徴とする送受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、RF（Radio Frequency）送受信装置に関し、より詳しくは、受信信号から検出した位相と利得によってローカル信号からリーケージ成分を推定して除去することによって、位相ノイズによるDC（Direct Current）オフセットを減少し、利得の線形性を向上させたRF受信機および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、DMBフォン、PDAなど高速無線データを送受信するためのシステムにおいては、RF信号を送受信する送受信機（transceiver）が用いられる。送信機はデータを所定キャリア信号にのせて送信し、受信機は受信したRF信号を処理してデータを抽出する。今日、多様な形態のポータブルシステムを満たすためのMB−OFDM UWB（Multi−Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ultra−Wide Band Standard）規格のユビキタス（Ubiquitous）システムにおいても、小型化および低電力化が可能な送受信機の開発が大きい争点となるに至った。
【０００３】
図１は、一般的なRF受信機（100）を示す図である。図１に示すように、RF受信機（100）は、I−ミキサ（In−phase mixer）（110）、Q−ミキサ（Quadrature−phase mixer）（130）、LPF（Low Pass Filter）（120、140）および復調器（150）を含む。
I−ミキサ（110）は、受信したRF信号（RXIN）とローカル信号（LOI）を掛けて周波数ダウン変換する。この時にI−ミキサ（110）により掛けられた信号は、LPF（120）で処理された後、LPF（120）出力として復調器（150）に入力される。Q−ミキサ（130）は、RF信号（RXIN）とローカル信号のQ信号（LOQ）を掛けて周波数ダウン変換する。この時にQ−ミキサ（130）により掛けられた信号は、LPF（140）で処理された後、LPF（140）出力として復調器（150）に入力される。復調器（150）は、PSK（Phase Shift Keying）、QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）、ASK（Amplitude Shift Keying）などのアルゴリズムによって、LPF（120、140）の出力を用いて一定情報を得るために復調する。このように復調された信号は、後続プロセッサでさらに処理され、携帯電話、DMBフォン、PDA、またはRFID（Radio Frequency Identification）リーダなどのディスプレイやオーディオ出力装置を介してユーザが認識可能な情報として出力される。
【０００４】
このような従来のRF受信機（100）において、RF信号（RXIN）と共にノイズ成分を受信する場合がある。復調器（150）は、このようなノイズ成分による受信RF信号の位相変動、DCオフセット、利得飽和などの效果を除去するための負担を有する。このように、受信RF信号のSNRを高めるための復調器（150）における負担は、回路の複雑度を高めるだけでなく、消費電力を増加させるという問題点を有する。特に、このように受信するノイズ成分は、一般的な全二重（full−duplex）通信方式の送受信機で用いられる方向性結合器（directional coupler：DCPLR）から流入することがある。例えば、RFIDタグリーダのようなシステムの送受信機は、１つのアンテナを介してRF信号を送受信するが、この時、送受信経路を接続するDCPLRから受信RF信号側に送信RF信号のリーケージ（leakage）が流入することがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明は、上述した問題点を解決するためのものであって、ノイズ成分による受信RF信号の位相変動、DCオフセット、利得飽和などの効果を除去するため、ノイズ成分を推定して前記受信RF信号からノイズを完全に除去することによって、ノイズのないきれいな信号が復調されるようにするRF受信機を提供することを目的とする。
また、送信信号のリーケージのようなノイズ成分を探し、受信RF信号から完全に除去して処理するRF受信方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述したような本発明の目的を達成するための本発明によるRF受信機は、位相信号と利得信号によってローカル信号の利得と位相を制御して受信信号に混ざったノイズ信号を推定し、前記受信信号から前記推定されたノイズ信号を除去するノイズ除去部と、前記ローカル信号および前記ローカル信号のＱ信号のうち、少なくとも１つを用いて前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号を周波数ダウン変換する受信部とを含み、前記受信部で周波数ダウン変換された信号の位相値と振幅値それぞれから前記位相信号と前記利得信号を生成して前記ノイズ除去部にフィードバックすることを特徴とする。
【０００７】
また、前記ノイズ除去部は、前記位相信号によって前記ローカル信号の位相を制御した信号を生成する位相校正回路と、前記利得信号および前記位相制御されたローカル信号によって前記位相制御されたローカル信号の利得を制御した信号である前記推定されたノイズ信号を生成する振幅校正回路とを含み、前記受信信号電流と前記推定されたノイズ信号電流の差によって前記受信信号から前記推定されたノイズ信号が除去されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明によるRF受信方法は、位相信号と利得信号によってローカル信号の利得と位相を制御し、受信信号に混ざったノイズ信号を推定する段階と、前記受信信号から前記推定されたノイズ信号を除去する段階と、前記ローカル信号および前記ローカル信号のＱ信号のうち、少なくとも１つを用いて前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号を周波数ダウン変換する段階と、前記周波数ダウン変換された信号の位相値と振幅値それぞれから前記位相信号と前記利得信号を生成してフィードバックする段階とを含む。
【０００９】
前述したような本発明の目的を達成するための本発明の他の一面による送受信機は、RF信号の送信と受信のためにアンテナに接続された方向性結合器、および位相信号と利得信号によってローカル信号の利得と位相を制御して受信信号に混ざったノイズ信号を推定し、前記受信信号から前記推定されたノイズ信号を除去するノイズ除去部と、前記ローカル信号および前記ローカル信号のＱ信号のうち、少なくとも１つを用いて前記推定されたノイズ信号が除去された受信信号を周波数ダウン変換する受信部を含むRF受信機とを含み、送信信号のノイズが前記方向性結合器から前記受信信号に流入し、前記受信部で周波数ダウン変換された信号の位相値と振幅値それぞれから前記位相信号と前記利得信号を生成して前記ノイズ除去部にフィードバックすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上述したように、本発明によるRF受信機および方法においては、ノイズ成分を推定して受信RF信号からノイズを完全に除去することによって、ノイズのないきれいな信号を処理するようにできるため、ノイズ成分による受信RF信号の位相変動、DCオフセット、利得飽和などを除去するための復調時の負担を減少することができるという効果がある。これによって、回路面積が減り、複雑度が低下することによって電力消耗も減少する。従って、本発明のRF受信機および方法は、高速無線データの送受信のための携帯電話、DMBフォン、PDAなどやユビキタスシステムの送受信機に適用され、システムの性能を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付の図面および添付の図面に記載された内容を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明するが、本発明が実施例によって制限されたり限定されるものではない。また、各図面に提示された同一の参照符号は同一の部材を示す。
図２は、RFID送受信システム（200）を説明するための図である。図２を参照すると、RF送受信システム（200）は、RFIDタグ（210）およびリーダ（220）を含む。RFIDタグ（210）は、リーダ（220）からのRF信号に一定識別情報をのせる。RFIDタグ（210）は、商品、貨物、資材、有価証券などすべての品物や動植物などに付着して用いられたり、一定ICチップに該当物品と関連する識別情報を格納したりする。リーダ（220）は、RFIDタグ（210）の一定ICチップに格納された該当物品と関連する識別情報を非接触方式で読み出して管理することによって、生産、流通、販売などにおいて効率的な管理が成されるようにしている。ここで、RF送受信機としてRFIDタグリーダを例に挙げたが、これに限定されず、本発明は、RF信号を送受信するすべてのシステムに適用される。
【００１２】
リーダ（220）は、MODEM（modulation／demodulation unit）（227）で処理された信号を送信部（Tx）（226）、DCPLR（Directional Coupler：方向性結合器）（223）、BPF（Band Pass Filter）（222）およびアンテナ（221）を介してRFIDタグ（210）に送信する。RFIDタグ（210）から読み取られた情報がのせられて反射されるRF信号は、アンテナ（221）、BPF（222）、DCPLR（223）を介して受信部（Rx）（224）で受信される。受信部（224）でベースバンドに変換された信号は、MODEM（227）で復調され、復調された信号は後続プロセッサで処理されて管理される。MODEM（227）で変調された信号をRF形態で送信するための搬送波信号および受信されるRF信号の周波数をダウン変換するための局部発振信号の位相ロックのためにPLL（225）が用いられる。リーダ（220）において、送受信のための搬送波信号と局部発振信号は、同じ周波数（f0）であることがある。
【００１３】
一方、一般的なRF受信機でのように、受信部（224）は、受信されるRF信号（RXIN）に混ざったノイズ除去を容易にするために、周波数ダウン変換に局部発振信号（LOI）または局部発振信号（LOI）のＱ信号（LOQ）うち、少なくとも１つを用いる。受信したRF信号（RXIN）に混ざるノイズは、外部の環境によって流入することもあるが、特に、本発明においては、リーダ（220）のような全二重（full−dulpex）通信方式の送受信機を適用する場合、送信部（226）出力がDCPLR（223）を介して流入するリーケージ（leakage）問題を解決するために提案された。図9の910のように、送信部（226）出力のスペクトラム（ST）が搬送波周波数f0で一定サイズを有する時、DCPLR（223）を介して流入するリーケージ信号スペクトラム（SL）も920のように一定サイズで出現することがある。この時、受信部（224）で受信した信号のスペクトラム（SR＋SL）には、930のように±Δ位置のきれいな受信RF信号のスペクトラム成分（931）SR以外にもSL成分（932）が混ざっている。
【００１４】
まず、受信部（224）で受信されるRF信号（RXIN）は、（数式１）のように表現することができる。（数式１）において、ARFcos（ωRFt）はSR成分（931）に該当し、Aleakcos（ωLOt）はSL成分（932）に該当する。
（数式１）
VRXIN（t）＝ARFcos（ωRFt）＋Aleakcos（ωLOt）
一般的に、受信部（224）で受信したRF信号（RXIN）をベースバンドに変換するために、受信RF信号（RXIN）を周波数ダウン変換ミキサで処理する際に、SL成分（932）によって位相変動、DC（Direct Current）オフセット、利得飽和などが生じる。この時、後続復調器においては、これらの影響を除去するための複雑な回路を有する。DCオフセットなどによってSNR（Signal to Noise）が低下するため、これを除去する必要があるためである。
【００１５】
例えば、受信RF信号（RXIN）の周波数ダウン変換のためのミキサにおいて、（数式２）のような局部発振信号（LOI）および局部発振信号（LOI）のＱ信号（LOQ）が用いられると仮定する時、周波数ダウン変換された信号は、（数式３）のように表現することができる。（数式２）において、θは、SL成分（432）と局部発振信号（LOI）および局部発振信号（LOI）のＱ信号（LOQ）間の位相差である。
（数式２）
VLOI（t）＝ALOcos（ωLOt＋θ）
VLOQ（t）＝ALOsin（ωLOt＋θ）
（数式３）
VIFI（t）＝｛ARFcos（ωRFt）＋Aleakcos（ωLOt）｝ALOcos（ωLOt＋θ）
VIFQ（t）＝｛ARFcos（ωRFt）＋Aleakcos（ωLOt）｝ALOsin（ωLOt＋θ）
これによって、（数式３）を整理すると、ダウンされた周波数成分以外にも（数式４）のようなDCオフセット成分が存在すること知ることができる。
（数式４）
VIFI（t）のDC成分＝1／2AleakALOcosθ
VIFQ（t）のDC成分＝1／2AleakALOsinθ
本発明においては、このように受信するノイズ成分であるSL成分（932）を受信部（224）前で推定して受信RF信号（RXIN）から除き、これによって生成されるきれいな受信信号を後続受信部（224）およびMODEM（227）で処理するように構成する。これによって、MODEM（227）における復調時にDCオフセットなどを除去するための負担を減少することができる。
【００１６】
例えば、（数式１）において、SL成分（932）Aleakcos（ωLOt）を推定することができれば、受信RF信号（RXIN）からAleakcos（ωLOt）を除くことによって、きれいな受信信号成分、すなわち、SR成分（931）ARFcos（ωRFt）を得ることができる。
このような目的のために、本発明の一実施例によるRF送受信機（300）を図3に示す。図3に示すように、RF送受信機（300）は、図2と類似したアンテナ（310）、BPF（320）、DCPLR（330）、および送信部（360）を有する。この他にも、RF送受信機（300）は、ノイズ除去部（340）および受信部（350）を有する。
【００１７】
ノイズ除去部（340）は、概念的に、位相／利得制御部（342）および減算器（341）を有する。位相／利得制御部（342）は、位相信号（THETA）と利得信号（AMPTD）によってローカル信号（LOI）の利得と位相を制御して受信RF信号（RXIN）に混ざったノイズ信号（Vcal）を推定し、減算器（341）は、受信RF信号（RXIN）から推定されたノイズ信号（Vcal）を除去する。これによって、受信部（350）は、図１のような方式で、ローカル信号（LOI）およびローカル信号（LOI）のＱ信号のうち、少なくとも１つを用いて受信RF信号（RXIN）から推定ノイズ信号（Vcal）が除去された信号（RXO）を周波数ダウン変換する。ここで記述されるローカル信号（LOI）およびそのＱ信号は、送受信機（300）内部の一定PLLで生成される局部発振信号および局部発振信号のＱ信号である。ここで、Ｑ信号は、（数式２）のように互いに90度位相差がある信号である。
【００１８】
受信部（350）において、周波数ダウン変換は、図1のような内部ミキサを用いて信号（RXO）とローカル信号（LOI／LOQ）を（数式３）のように掛けることによってなされる。例えば、信号（RXO）が3000MHzであり、ローカル信号（LOI）が1000MHzである場合、２つの信号を掛けることによって2000MHz信号を生成することができる。ここで、3000MHzより高い周波数の生成信号は、ノイズとしてフィルタリングされる場合がある。このように、周波数ダウン変換された信号が中間周波数帯域の信号であると、他のミキサによって再びベースバンドに変換した後、後続LPFなどで処理することもできる。
【００１９】
位相／利得制御部（342）に入力される位相信号（THETA）と利得信号（AMPTD）は、受信部（350）で周波数ダウン変換された信号の位相値と振幅値のそれぞれから検出してフィードバックすることもできる。後続MODEM（227）においては、受信部（350）で周波数ダウン変換された信号の位相と振幅を判断することができ、この時、MODEM（227）は、該当位相値と振幅値それぞれに対応するアナログまたはデジタル信号を生成することができるものと仮定される。
【００２０】
位相／利得制御部（342）で生成される推定されたノイズ信号（Vcal）は、（数式５）のように表すことができ、（数式５）で位相θをゼロとし、AcalをAleakと同じように制御すると、推定されたノイズ信号（Vcal）は（数式１）のSL成分（932）と同じになる。
（数式５）
Vcal＝Acalcos（ωLOt＋θ）
このように、推定されるノイズ信号（Vcal）は、減算器（341）で受信RF信号（RXIN）から除かれ、これによって減算器（341）から出力されるノイズのない受信信号（RXO）が受信部（350）に伝達される。減算器（341）の実際の動作は、推定ノイズ信号（Vcal）の180度位相反転信号を受信RF信号（RXIN）と合わせる方式でなされる。
【００２１】
図４は、本発明の一実施例によるノイズ除去部（340）として用いられる具体的な回路（400）を示す図である。
ノイズ除去部（340）のための回路（400）は、位相校正回路（410）、振幅校正回路（420）、負荷回路（430）、および受信RF信号（RXIN）の入力を受けるためのＮチャンネルMOSFET（MN1）を含む。負荷回路（430）は、第１電源（VDD）に接続される受動または能動素子を有することができ、一定負荷として作用する。
【００２２】
位相校正回路（410）は、第１電源（VDD）と第２電源（GND）の間に直列接続された第１MOSFET（MP1）、第２MOSFET（MN4）および第３MOSFET（MN5）を有し、また、第１MOSFET（MP1）のソース／ドレーンの間に接続されたキャパシタ（C0）を有する。第１MOSFET（MP1）はＰチャンネルタイプあり、第２MOSFET（MN4）および第３MOSFET（MN5）はＮチャンネルタイプであるのが好ましい。
【００２３】
図４のように、第１MOSFET（MP1）のゲートは、第１電源（VDD）に接続される。第２MOSFET（MN4）のゲートは、ローカル信号（LOI）の入力を受ける。第３MOSFET（MN5）のゲートは、位相信号（THETA）の入力を受ける。第１MOSFET（MP1）と第２MOSFET（MN4）の接点からは、位相信号（THETA）によってローカル信号（LOI）の位相が制御された信号（PLOI）が出力される。
【００２４】
振幅校正回路（420）は、負荷回路（430）のある電極と受信RF信号（RXIN）を受けるMOSFET（MN1）のドレーン電極が接続された接点と第２電源（GND）間に直列接続された第４MOSFET（MN2）および第５MOSFET（MN3）を有する。MOSFET（MN1）のソースは、第２電源（GND）に接地される。
図４において、第４MOSFET（MN2）のゲートには、位相校正回路（410）から生成された位相制御されたローカル信号（PLOI）が入力される。第５MOSFET（MN3）のゲートには、利得信号（AMPTD）が入力される。負荷回路（430）と第４MOSFET（MN2）の接点からは、位相制御されたローカル信号（PLOI）および利得信号（AMPTD）によって受信RF信号（RXIN）から推定ノイズ信号（Vcal）が除かれた信号（RXO）が出力される。
【００２５】
すなわち、振幅校正回路（420）は、利得信号（AMPTD）および位相制御されたローカル信号（PLOI）によって位相制御されたローカル信号（PLOI）の利得を制御した信号である推定されたノイズ信号（Vcal）を生成することによって、第４MOSFET（MN2）のドレーンには、推定ノイズ信号（Vcal）によるio2の電流が流れると仮定される。MOSFET（MN1）のドレーンには、受信RF信号（RXIN）によってio1の電流が流れると仮定される。従って、負荷回路（430）と第４MOSFET（MN2）の接点においては、受信RF信号（RXIN）によるio1の電流と推定ノイズ信号（Vcal）（io2によるMN2ドレーンの信号電圧）によるio2の電流間の差による出力電流ioが流れる。利得信号（AMPTD）および位相制御されたローカル信号（PLOI）が大きくなる時、負荷回路（430）と第４MOSFET（MN2）の接点から出力される信号（RXO）の電圧は小くなるため、出力電流ioによる信号（RXO）は、受信RF信号（RXIN）から推定ノイズ信号（Vcal）が除かれた信号に該当する。
【００２６】
図４の位相校正回路（410）においては、位相信号（THETA）によって第１MOSFET（MP1）のトランスコンダクタンス（transconductance）を制御することで、（数式５）における位相θをゼロにするためにローカル信号（LOI）の位相を制御し、位相制御されたローカル信号（PLOI）を生成することを知ることができる。
また、振幅校正回路（420）においては、利得信号（AMPTD）および位相制御されたローカル信号（PLOI）によって第４、第５MOSFET（MN2、MN3）のトランスコンダクタンスを制御することで、（数式５）において振幅AcalをAleakのように制御するために位相制御されたローカル信号（PLOI）の振幅を制御し、推定ノイズ信号（Vcal）に対応するio2の電流を生成することを知ることができる。
【００２７】
図５は、本発明の他の実施例による前記ノイズ除去部（340）に用いられる具体的な回路（500）を示す図である。
ノイズ除去部（340）のための回路（500）は、図４の回路（400）と類似して動作する。但し、ノイズ除去回路（500）は、図４のノイズ除去回路（400）におけるMOSFETに対応するMP1およびMN1〜MN5以外にも、該当差動信号、すなわち、受信RF信号（RXIN）の差動信号（RXIN−）、位相制御されたローカル信号（PLOI）の差動信号（PLOI−）、ローカル信号（LOI）の差動信号（LOI−）それぞれの入力を受けるためのMN1’、MN2'、MN4'を有し、位相制御されたローカル信号（PLOI）の差動信号（PLOI−）を生成するためのMP1'およびC0'を有する。周知のように、差動信号は、互いに180度位相差がある信号であって、一般的に信号SNRを高めるために用いられている。
【００２８】
このように、ノイズ除去回路（500）においては、該当負荷回路との動作によって、位相信号（THETA）と利得信号（AMPTD）によって差動信号セットである受信RF信号（RXIN、RXIN−）とローカル信号（LOI、LOI−）から推定ノイズ信号（Vcal）が除去された信号の差動信号セット（RXO、RXO−）を生成する。MODEM（227）において、検出される位相信号（THETA）と利得信号（AMPTD）は、差動信号形態で入力される必要はない。図５において、電流源（CS）は、受信RF信号（RXIN、RXIN−）によってMOSFET MN1、MN1'からの電流が第２電源（GND）側に流れるようにし、推定ノイズ信号（Vcal）が除去された信号（RXO、RXO−）が安定的に生成されるようにする。電流源（CS）は、MOSFETに一定バイアスが加えられた形態で具現することができる。
【００２９】
図６は、本発明のさらに他の実施例によるノイズ除去部（340）として用いられる具体的な回路（600）を示す図である。
ノイズ除去回路（600）は、図４の回路（400）のような基本回路（610）を有する。但し、MODEM（227）から出力されるデジタル形態の位相信号（b1、b2、b3、…）と利得信号（C1、C2、C3、…）を処理するための回路（620、630）を有する。回路620は、Ｎビットの位相信号（b1、b2、b3、…）によって該当のビット信号を受けるMOSFETをオン／オフして生成した電流（Ip1、Ip2、Ip3、…）によって決定されるアナログ位相信号（THETA）を出力する。回路630は、Ｎビットの利得信号（C1、C2、C3、…）によって該当のビット信号を受けるMOSFETをオン／オフして生成した電流（Ig1、Ig2、Ig3、…）によって決定されるアナログ利得信号（AMPTD）を出力する。
【００３０】
これによって、基本回路（610）は、図４と類似して動作することができる。すなわち、基本回路（610）は、位相信号（THETA）と利得信号（AMPTD）によってローカル信号（LOI）の利得と位相を制御して受信RF信号（RXIN）に混ざったノイズ信号（Vcal）を推定し、受信RF信号（RXIN）から推定されたノイズ信号（Vcal）を除去した信号（RXO）を生成する。
【００３１】
図７は、本発明のさらに他の実施例によるノイズ除去部（340）として用いられる具体的な回路（700）を示す図である。
ノイズ除去回路（700）は、図４の回路（400）と類似した構造を有する。但し、用いられるMOSFETのチャンネルタイプが完全に反対である。すなわち、図７において、受信RF信号（RXIN）を受けるMOSFET MP1、位相制御されたローカル信号（PLOI）を受けるMOSFET MP2、利得信号（AMPTD）を受けるMOSFET MP3、ローカル信号（LOI）を受けるMOSFET MP4、および位相信号（THETA）を受けるMOSFET MP5はすべてＰチャンネルタイプであり、キャパシタC0と接続されたMOSFET MN1はＮチャンネルタイプである。このように、図４の回路（400）と反対構造を有するノイズ除去回路（700）に対しては、この分野において通常の知識を有する者であれば、図４の回路（400）から容易に理解することができるであろう。
【００３２】
このように、ノイズ除去回路（400、500、600、700）を用いて推定することができる（数式５）の推定ノイズ信号（Vcal）の位相と振幅が（数式１）におけるSL成分（932）Aleakcos（ωLOt）と同じである場合、図９でのように、受信部（350）で周波数ダウン変換された出力は、SR成分（940）のみによるきれいな識別情報だけが現われる。これは、SL成分（932）Aleakcos（ωLOt）によって合成された信号から現われる位相変動やDCオフセットが除去され、図８の820、830のように、利得が飽和することなく利得の線形性が改善されるためである。図８において、810は、本発明によるノイズ除去回路（400／500／600／700）が適用されない時、DCオフセットなどによってSNRが小さくなり、利得の線形性が悪化する現状を示す。820のグラフは、630のグラフよりSL成分（932）Aleakcos（ωLOt）の影響が大きい場合のグラフである。
【００３３】
図２において、RFIDタグ（210）から読み取られたきれいな識別情報のみが受信部（350）から抽出されてLPFなどで処理されると、図９の950のように、±Δ位置にのせられた情報がMODEM（227）で安定的に復調される。このようなノイズ除去回路（400／500／600／700）におけるSL成分（932）の除去によって、MODEM（227）においては、DCオフセットなどノイズ効果を除去するための大きな負担なく復調することができる。
【００３４】
上述したように、本発明の一実施例によるRF受信機においては、ノイズ除去部（340）がMODEM（227）で検出した位相（THETA）と利得（AMPTD）によってローカル信号（LOI）の利得と位相を制御し、受信RF信号（RXIN）に混ざったノイズ成分に該当する信号（Vcal）を推定し、推定された信号（Vcal）を受信RF信号（RXIN）から除くことによって、ノイズのないきれいなRF信号（RXO）が受信部（350）で周波数ダウン変換される。
【００３５】
本明細書において開示された方法および装置で用いられる機能は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体にコンピュータが読み取り可能なコードとして具現することが可能である。コンピュータが読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取り可能なデータが格納されるすべての種類の記録装置を含む。コンピュータが読み取り可能な記録媒体の例としては、ROM、RAM、CD−ROM、磁気テープ、フレキシブルディスク、光データ格納装置などがあり、また搬送波（例えば、インターネットを介した送信）の形態で具現されるものも含む。また、コンピュータが読み取り可能な記録媒体は、ネットワークに接続されたコンピュータシステムに分散し、分散方式でコンピュータが読み取り可能なコードが格納されて実行されることができる。
【００３６】
以上のように、本発明は限定された実施例と図面によって説明されたが、本発明は前記の実施例に限定されるものでなく、本発明が属する分野において通常の知識を有する者にとっては、このような記載から多様な修正および変形が可能であろう。従って、本発明の範囲は、説明された実施例に限られて定められてはならず、添付の特許請求の範囲のみならず、この特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】一般的なRF受信機を示す図である。
【図２】RFID送受信システムを説明するための図である。
【図３】本発明の一実施例によるRF送受信機を示す図である。
【図４】本発明の一実施例によるノイズ除去部の具体的な回路を示す図である。
【図５】本発明の他の実施例によるノイズ除去部の具体的な回路を示す図である。
【図６】本発明のさらに他の実施例によるノイズ除去部の具体的な回路を示す図である。
【図７】本発明のさらに他の実施例によるノイズ除去部の具体的な回路を示す図である。
【図８】本発明の実施例による受信部の性能を説明するための図である。
【図９】本発明の実施例によるRF送受信機による送受信信号の処理過程を説明するための周波数スペクトラムを示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
320：BPF（Band Pass Filter）
330：方向性結合器（Directional Coupler：DCPLR）
340：ノイズ除去部
350：受信部（Receiving Unit：Rx）
360：送信部（Transmitting Unit：Tx）
400、500、600、700：位相／利得制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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