KR20020006523A - 표면 탄성파 변환기 및 이 변환기를 사용하는 식별 시스템 - Google Patents

표면 탄성파 변환기 및 이 변환기를 사용하는 식별 시스템 Download PDF

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KR20020006523A
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코스라 맨후레드, 이안넬리 쯔비히뉴
나노트론 게젤샤프트 휴어 미크로테크닉 엠베하
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Abstract

본 발명은 소위 TAG라고도 하는 표면파 탄성파 변환기 및 상기 변환기를 사용하는 식별 시스템에 관한 것이다.
표면파 표면파 탄성파 변환기는 분산형 타입의 제1송신장치 및 식별 코드로써 인코딩될 수 있거나, 또는 인코딩되어 있는 다수인 n개의 비분산형 변환기를 포함하는 비분산형 타입의 제2송신장치를 포함한다.

Description

표면 탄성파 변환기 및 이 변환기를 사용하는 식별 시스템{SURFACE ACOUSTIC WAVE CONVERTER AND IDENTIFICATION SYSTEM USING THE SAME}
DE 42 17 049호에는 무선 방식으로 질의를 받을 수 있는 수동형 표면 센서가 개시되어 있다. 이에 관련하여, 에너지는 무선에 의해서 질문 장치(interrogation device)로부터 센서에 전송되고, 질문은 처프(chirped) 송신 신호에 의해서 실행된다. 센서는 트랜스듀서 및 반사기를 구비하고 있다. 반사기는 시간-스태거형(time-staggered) 시퀀스의 처프 신호를 반사하여, 센서는 질문 장치에 시간-스태거형 처프 신호를 되돌려 보낸다. 이 반사 원리는 상기의 표면파 센서(이하 SAW(surface acoustic wave; 표면 탄성파) 센서라고도 함)가 예로서, 50dB 정도의 매우 높은 삽입 손실을 가지고 있다는 것을 의미한다. 처프 신호가 입력 트랜스듀서인 SAW 교대 배치형(interdigital) 트랜스듀서에 의해서 수신될 때, 이 트랜스듀서는 반사기 방향으로 SAW 배열된 기판 위를 전파(傳播)되는 표면파를 생성한다. SAW가 수신되면, 각각의 개별적인 반사기 소자는 대응해서 반사되는 SAW를 SAW로부터 자체의 부분에 대한 전자파 신호를 생성하는 SAW 트랜스듀서에 되돌려 보낸다. 그러나, 각각의 반사기 소자는 SAW 트랜스듀서에 하나만의 SAW를 되돌려 보내는 것이 아니고, 반사기 소자가 서로 간에 또한 신호를 반사하므로 반사는 불가피하게 비교적 적고, SAW 트랜스듀서로부터 나오는 대부분의 에너지가 반사기 배열에서 손실되므로 낮은 전력만이 출력된다. 반사기로부터의 "내부 반사"의 문제는 원칙적으로 회피할 수 없다.
미합중국 특허 제5,734,326호에는 동기 트랜스듀서 및 복수의 탭(tap) 트랜스듀서를 포함하는 SAW 배열을 개시되어 있다. 무선 주파수 펄스에 의해서 여기(勵起)될 때, 이 SAW 배열은 특정의 식별 신호를 송신하여, 질문 유닛의 수신기가 송신된 TAG 신호를 수신하여 처리한다. 그러나, 이러한 처리의 필요 조건은 질문 유닛의 필터가 TAG 신호를 수신하는 TAG에 정확하게 동조되는 것이다. 따라서, TAG 신호의 처리 필요 조건은 질문 유닛이 어느 TAG 식별자를 탐색해야 할 것인 가를 미리 인식하여, 질문 유닛의 필터가 TAG 신호를 이용하여 적절하게 미리 설정될 수 있어야 하는 것이다. 따라서, 미합중국 특허 제5,734,326호에는 응용에 대한 매우 한정된 선택을 갖는 TAG 시스템이 개시되어 있다. 질문 유닛이 TAG의 식별을 인식하지 못하면, 모든 고려할 수 있는 변형을 질문하는 데에 너무 오래 걸리므로 질문 유닛의 필터를 TAG에 동조시키는 것은 실제로 불가능하다.
미합중국 특허 제5,734,326호에 개시된 TAG 시스템의 추가적인 불리한 점은 탭 트랜스듀서가 프로그래머블(programmable)하지 않기 때문에 트랜스듀서를 제조하기가 더욱 복잡하게 되고 비싸게 되는 것이다.
TAG가 장거리 질문을 할 수 있는 것을 목적으로 한다면, RF 펄스 신호의 에너지는 상당히 증가되어야 한다. 그러나, 이렇게 하기 위해서는 신호는 허가권의표준 조건을 위반하는 고출력 레벨을 가져야 할 것이며, 이로 인하여, 레이더 기술에서 공지된 바와 같이, 중요한 감시 기능(항공 교통 감시) 때문에 특정 주파수 범위 내에서 허용되지만, 바람직하지 않은 아무런 간섭도 생성되지 않도록 송신기의 신호 형태 및 출력 스펙트럼을 소정의 레벨로 제한하게 된다.
또한 "1996 IEEE International Frequency Control Symposium", 208-215페이지의 "Wireless Integrated System for SAW-Identification Marks and SAW-Sensor Components"와, 1993년 "Ultrasonic Symposium", 125-130페이지의 "Programmable Reflectors for SAW-ID-Tags"와, 1998년 10월 "IEEE Ultrasonic Symposium"의 "SAW Delaylines for Wirelessly Requestable Conventional Sensors"와, 1993년 "Ultrasonic Symposium", 1267-1270페이지의 "2.5GHz-Range SAW Propagation and Reflections Characteristics and Application to Passive Electronic Tag and Matched Filter"와, 또한 추가로 IEEE "Ultrasonic Symposium 1998"의 "On-Chip Correlation - A New Approach to Narrowband SAW Identification Tags"는 마찬가지로 매우 높은 삽입 손실(TAG 감쇄)을 가짐에 따라서 질문 유닛과 TAG와의 사이에 어떠한 통신도 가능하게 하기 위하여 질문 장치와 TAG와의 사이에 1.3m의 매우 짧은 거리만을 허용하는 또 다른 SAW TAG 배열을 개시하고 있다.
또한 이하의 공보, DE 44 05 647 A1, DE 42 00 076 A1, DE 34 38 050 A1, US 4,059,831, DE 34 38 053 C2, DE 43 36 504 C1, DE 43 10 610 A1, DE 34 38 052 C2, DE 43 36 897 C1, DE 31 02 334 C2, US 4,096,477, US 5,734,326, US 5,374,853, US 4,604,623, DE 34 38 051 A1 및 DE 34 38 051 C2에는 코드화 수동트랜스폰더(transponder) 또는 SAW 구조를 구비한 각종 식별 시스템이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 모든 공보는 예로서, 질문 거리가 너무 짧든가(＜1.3m), 삽입 손실이 대응하여 너무 크던가 또는 상기의 해결 방안이 비용의 관점에서 실제적으로 이용할 수 없거나 또는 낮은 비트 용량때문에 빈약한 융통성만을 허용하든가 하는 확실한 단점을 갖는 시스템을 개시하고 있다.
본 발명은 소위 TAGs라고 하는 표면파 트랜스듀서 장치 및 이 장치를 사용하는 식별 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 식별 장치를 구비한 식별 시스템의 블록도.
도 2는 상이한 조건하에서 신호 대 잡음비를 측정한 각종 도면.
도 3 -
도 4 -
도 5는 TAG에서의 수신 출력을 TAG와 질문기와의 사이의 거리의 함수로서 나타낸 도면.
도 6은 질문 장치에서의 수신 출력을 TAG 거리의 함수로서 나타낸 도면.
도 7은 처프 신호 및 처프 신호로부터 생성된 펄스 신호의 도면.
도 8 -
도 9는 여러 조건하에서 여러가지 측정방법을 사용한 신호 대 잡음비의 도면.
도 10은 처프 펄스를 생성하는 상보적(相補的) 분산형 딜레이 라인(delay line)의 도면.
도 11은 처프 펄스 압축을 실행하는 분산형 딜레이 라인(delay line)의 도면.
도 12는 도 11의 역(逆)의 방법으로써 처프 펄스 압축을 실행하는 분산형 딜레이 라인의 도면.
도 13은 분산형 트랜스듀서 장치를 구비하고, 또한 2개의 비분산형 트랜스듀서를 갖는 트랜스듀서 장치를 구비한 표면파 트랜스듀서 장치의 도면.
도 14는 분산형 트랜스듀서 및 여러 개의 비분산형 트랜스듀서를 갖는 프로그래밍/코딩 전후의 본 발명에 의한 표면파 트랜스듀서 장치의 도면.
도 15는 입력단에 분산형 트랜스듀서, 출력단에 코딩된 비분산형 트랜스듀서 장치를 구비한 TAG의 기본 동작도.
도 16은 통상의 입력선 및 출력선을 갖는 분산형 SAW 트랜스듀서 장치의 동작 기본도.
도 17은 본 발명에 의한 SAW TAG의 기본도.
도 18은 본 발명에 의한 이상(二相; dual-phase) 코딩된 SAW 트랜스듀서 장치 도면.
도 19는 3개의 논리 상태 A, B, C를 갖는 응답 신호로써 프로그래밍된 TAG의 도면.
도 20은 접속 링크(본딩)를 사용하여 프로그래밍된 TAG의 도면.
도 21은 실리콘 칩을 사용하여 프로그래밍된 본 발명에 의한 SAW 트랜스듀서 장치 도면.
도 22는 본 발명에 의한 질문 유닛 및 TAG(수동 TAG)를 구비한 식별 시스템의 도면.
도 23은 재프로그래밍 가능한 수동 TAG를 구비한 것을 제외하고 도 22에 동일한 식별 시스템의 도면.
도 24는 다수의 질문 유닛 및 다수의 TAG를 구비한 본 발명에 의한 식별 시스템의 도면.
도 25는 본 발명에 의한 식별 시스템의 적용예의 도면.
도 26은 본 발명에 의한 식별 시스템의 추가적인 적용예의 도면.
도 27은 수동 TAG를 구비한 본 발명에 의한 식별 시스템의 도면.
도 28은 재프로그래밍 가능한 수동 TAG를 구비한 본 발명에 의한 식별 시스템의 도면.
도 29는 본 발명에 의한 TAG 도면.
도 30은 SAW를 실리콘에 접속하는 상이한 방법들의 도면.
도 31은 TAG를 프로그래밍하기 위한 SAW 구조와 실리콘 칩의 접속 도면.
도 32는 압축 및 확장 펄스 신호를 생성하는 상보 분산형 트랜스듀서 장치(DDL)를 구비한 SAW 구조의 도면.
도 33은 프로그래밍 가능한 분산형 트랜스듀서 장치(DDL)의 도면.
도 34는 SAW 구조와 프로그램 모듈과의 사이의 접속 도면.
도 35는 2개의 독립된 코드를 생성하는(다운-처프(down chirp) 신호의 경우), 프로그래밍 가능한 분산형 트랜스듀서 장치의 도면.
도 36은 도 35에서와 같은 도면(업-처프(up chirp) 신호의 경우).
도 37은 프로그래밍 가능한 분산형 트랜스듀서 장치 및 2개의 비분산형 트랜스듀서 장치를 구비한 SAW 구조의 도면(다운-처프 신호의 경우).
도 38은 도 37에서와 같은 도면(업-처프 신호의 경우).
도 39는 2개의 비분산형 트랜스듀서 장치들 사이의 분산형 트랜스듀서 장치의 도면(다운-처프 신호의 경우).
도 40은 도 39에서와 같은 도면(업-처프 신호의 경우).
도 41은 2개의 비분산형 트랜스듀서 장치들 사이에 분산형 트랜스듀서 장치를 구비한 프로그래밍된 SAW 구조의 도면.
도 42는 비분산형 트랜스듀서 장치를 둘러싸는 2개의 분산형 트랜스듀서 장치를 구비한 SAW 구조의 도면(다운-처프 신호의 경우).
도 43은 도 42에서와 같은 도면(업-처프 신호의 경우).
도 44는 비분산형 트랜스듀서 장치를 둘러싸는 2개의 분산형 트랜스듀서 장치를 구비한 SAW 구조 및 프로그래밍된 SAW 구조의 신호 파형의 도면.
도 45는 재프로그래밍 가능한 TAG의 블록도.
도 46은 외부 데이터 소스에 접속되었을 때의 재프로그래밍 가능한 TAG의 도면.
도 47은 프로그래밍 장치를 갖춘 재프로그래밍 가능한 TAG의 블록도.
도 48은 재프로그래밍 가능한 TAG 의 도면 및 프로그래밍에 대한 기본 설명도.
본 발명의 목적은 삽입 손실이 낮고, 종래의 공지된 TAG에 비해서 상당히 더 큰 질문 거리를 갖게 하며, 또한 증가된 비트 용량을 갖는 표면파 트랜스듀서 장치를 제공하는 것이다. 장치는 실행하기에 간단한 자유로운 프로그래밍을 할 수 있어야 한다. 본 발명은 청구항 1의 특징을 갖는 표면파 장치를 제공한다. 하위 청구항에는 유리한 향상된 특징이 기재되어 있다.
본 발명은 표면파 트랜스듀서 장치에 비분산(non-dispersive) 트랜스듀서 장치를 구비한 분산형 트랜스듀서 장치의 결합 배열을 제공하는 개념을 기본으로 한다. 분산형 트랜스듀서 장치는 처프 신호를 사용하여 표면파 펄스 신호를 생성할 수 있고, 이 표면파 펄스 신호는 n개의 트랜스듀서를 포함하는 비분산형 트랜스듀서 장치에 의하여 수신되어서, 상기 비분산형 트랜스듀서 장치에 의해서, 표면파 트랜스듀서 장치를 식별하는 펄스 코드 신호 열로 변환된다. 이어서, 펄스 신호 열은 표면파 트랜스듀서 장치에 의해서 안테나를 통하여 송신되고, 식별 시스템 내의 질문 유닛에 의해서 수신되어 식별자를 기초로 하여 평가된다.
본 발명에 의한 SAW 트랜스듀서 장치는 지금까지 공지된 거리에 비해서 상당히 더 긴 질문 거리를 특징으로 하고, 매우 높은 유용한 비트 용량을 가지며, 프로그램하기에 매우 간단하다. 긴 질문 거리 및 이에 대응하는 낮은 삽입 손실에 대한 이유는 질문 장치(interrogator; 질문기)로부터 신호가 수신되면, 본 발명에 의한 SAW 트랜스듀서 장치는 분산형 SAW 트랜스듀서 장치의 질문 신호를 비분산형 트랜스듀서 장치에 의해서 수신되는 시간-압축(time-compressed) 표면파 신호로 변환하기 때문이다.
비분산형 트랜스듀서 장치는 또한 질문 신호를 수신하고, 분산형 트랜스듀서에 의해서 수신되는 대응 SAW 신호를 생성한다. 신호를 수신한 후에 상기 분산형 트랜스듀서는 표면파를 대응하는 전자(電磁) 신호로 변환한다. 분산형 트랜스듀서 장치로부터 비분산형 트랜스듀서 장치로 또한 그 역(逆) 방향으로의 신호의 통과 시간이 동일한 것은 2개의 동일한 신호가 출력에서 서로 중첩되어서, TAG에 의해서 송신될 코드 신호가 더 큰 신호 출력을 가질 수 있는 것을 의미한다. 따라서, 질문 신호에 대한 TAG의 응답 신호는 2개의 성분을 포함한다. 즉, TAG에 의해서 두 성분이 동시적으로 송신되지만, 두 신호 성분은 동일한 신호 형태를 가질 수 있으므로 본 발명에 의한 TAG는 더 높은 출력 효율을 가질 수 있고, TAG 송신 신호는 비교되는 SAW 배열에서의 TAG 신호 보다 상당히 높은 출력 레벨을 가지며, 이 출력 레벨은 비교할 만한 질문기의 질문 신호라고 항상 부른다.
본 발명에 의한 표면파 트랜스듀서 장치는 유리하게도 어떠한 반사기도 구비하고 있지 않으므로 반사기 장치를 구비한 것에 비해서 삽입 손실이 상당히 낮다. 반사기 장치를 구비한 공지된 SAW TAG에서의 삽입 손실은 약 50dB이다. 본 발명에의한 표면파 트랜스듀서 장치 및 이에 따른 본 발명에 의한 TAG는 삽입 손실을 대략 30dB와 35dB 사이의 범위까지 감소시키고, 이로 인하여 질문 거리가 크게 증가한다. 사용된 질문 신호는 편의상 본 발명에 의한 SAW TAG에 대하여 시간-압축 펄스 신호로 변환되는 처프 신호이다. 처프 질문 신호의 경우에 TAG 응답 신호는 시간적으로 편이된 시간-압축 펄스 신호를 포함하고, 응답 신호의 변조는 비분산형 트랜스듀서 장치 내의 n개의 트랜스듀서의 프로그래밍에 달려있다. 예로서, n개의 트랜스듀서로부터의 개별적인 트랜스듀서가 공통의 버스(bus) 라인에 접속되지 않으면, 이 트랜스듀서는 또한 아무런 응답 신호도 생성하지 않는다. 이러한 응답은 논리 "0(제로)"인 것으로 간주된다.
도 1은 송신 유닛(2) 및 수신 유닛(3)을 포함하는 질문 유닛(1)(질문기)을 나타내는 블록도이다. 송신 유닛(2)에는 안테나(4)가 배치되고, 수신 유닛(3)에는 안테나(5)가 배치된다. 또한 도면에는 수동 TAG라고도 하는 식별 유닛(6)(TAG)을 나타낸다. 이 TAG(6)는 자체에 배치된 수신 안테나(7) 및 송신 안테나(8)를 구비하고 있다. 질문 유닛(1)의 안테나(4 및 5) 및 안테나(7 및 8)는 통합 설계된 것일 수도 있다. 즉, 송신 및 수신 안테나는 하나의 안테나 유닛으로 각각 제조된다.
질문 유닛(1)은 송신 유닛(2)에서 신호를 생성하고 이 신호를 안테나(4)를 통하여 송신한다. 안테나(4)에 의해서 송신된 신호는 TAG 안테나(7)에 의해서 수신되고, 수신 신호에 응답하여, TAG는 TAG 고유의 (식별)신호를 송신하고, 이어서 이 신호는 질문 유닛(1)의 수신 유닛(3)에 의해서 수신된다. 질문 유닛(1)과 TAG(6)와의 사이에서 이러한 질문/응답 통신이 가능하기 위해서는 제한된 송신 출력에 대한 최대의 가능한 거리가 있다. 이 거리를 초과하면, 질문 유닛과 TAG와의 사이의 질문/응답 통신에서 방해가 발생한다.
도 2는 도 1에서 이미 나타낸 식별 시스템을 도 2a에 나타낸다. 도 2b는 TAG와 질분 유닛과의 사이의 거리 r에 대하여 좌표로 나타낸 신호 대 잡음비 SN(r)을 나타낸다. 예로서, 여기서 전체 시스템에 대하여 이하의 조건을 적용한다.
AA= 10W/W(10dB),
총 추가 손실;
AF= 1000W/W(30dB),
필터/DDL의 삽입 손실;
BN= 100MHz,
동일한 시스템의 잡음 대역폭;
BS= 80MHz,
신호의 주파수 대역폭;
F = 1(3dB),
시스템 잡음 지수;
fc= 2.443GHz,
반송파 주파수;
GI= 16W/W(12dBi),
질문기의 안테나 이득;
GT= 1W/W(0dBi),
Tag의 안테나 이득;
k = 1.38 ×10-23J/K,
볼츠만(Boltzman) 상수;
PI= 10mW,
질문기의 출력;
R0= 50Ω,
공칭 임피던스;
SNI= 10W/W(10dB),
질문기 수신기에 대하여 필요로 하는 S/N비;
T0= 297°K(+25℃),
주위 온도;
TSE= 1.25㎲,
확장 신호 지속 시간.
도 2b는 수동 TAG에 대한 질문 유닛에서의 수신기의 신호 대 잡음비를 나타낸다. 이 경우에 문자 ψ는 [W/W]로 측정한 분산 딜레이 라인에 대한 확장 계수를 나타낸다. ψ= 1W/W의 확장 계수로써, 0.87m에서와 같이 일찍 10dB의 SNI한계에 도달되는 반면에 ψ= 100W/W의 확장 계수로써, 질문 유닛에서의 수신기에 대한 신호 대 잡음비(SN비)는 2.7m에서 겨우 도달된다. 본 발명에 의한 TAG 식별 시스템은 예로서, 100W/W의 ψ를 가지고 있다.
도 2c는 하나의 질문이 사용되는 경우 뿐만 아니라 소정의 시간 단위 내에서질문의 횟수 NR이 증가 되는 경우, 또한 TAG의 응답 신호가 NR번의 질문에 상호 관련되는 경우, 질문 거리 r(TAG와 질문 유닛과의 사이의 거리)이 어떻게 증가되는 가를 나타낸다. 이 경우에 질문의 수는 변수 NR로써 표시된다. NR이 1일 때, 아직도 실현 가능한 질문 거리는 도 2b의 상측 곡선에서와 같이, 또한 2.7m이다. 동일한 확장 계수 ψ(예에서는 100W/W)를 유지하면서, 예로서, 질문의 수가 NR= 100으로 증가되면, 최대 질문 거리는 8.7m로 증가된다.
이어서, 도 5는 도 1의 일부(도 5a)를 나타낸다. 도 5b 및 5c는 TAG에 의해서 수신되고, 송신기의 거리 r의 함수인 수신 전력 PTS(r)을 나타낸다. 도 5b 및 5c는 예로서, 2442MHz의 반송파 주파수에서의 전력 PTS가 거리 내의 소정의 위치에 대하여, 5800MHz의 반송파 주파수에서 보다 상당히 높은 것을 명확히 나타낸다.
도 6은 도 6b 및 6c에서, 질문 유닛에서 수신된 신호 전력 PIS(r)의 전력 곡선의 도면을 나타낸다. 여기에서, 또한 예로서, 2442MHz의 반송파 주파수에서의 소정의 수신 위치에 대한 수신 전력이, 5800MHz의 반송파 주파수에서 보다 상당히 높은 것을 명확히 알 수 있다.
도 7은 도 7a에서, 분산형 트랜스듀서 장치(9)(분산형 딜레이 라인 DDL (dispersive delay line))의 블록도를 나타낸다. 이 장치에서, 분산형 트랜스듀서 장치의 입력 단자 양단의 입력 신호 UIN(t)를 발생하는 데에 전원 임피던스 ZS를 갖는 발생기(Gen)가 사용된다. 여기서, 입력 신호 UIN(t)는 처프 신호(도 7b 및 도7d), 더욱 정확하게는 1V의 진폭 USE와 1㎲의 지속 시간(duration) TSE를 갖는 업-처프(up-chirped) 신호이다. 이 경우에 반송파 신호는 1000MHz이고 처프 신호의 대역폭은 대략 100MHz이다.
나타낸 처프 신호는 지속 시간 TSE인 직선적으로 주파수 변조된 펄스의 형태를 가지며, 이 지속 시간 내에서 주파수는 하측 주파수로부터 상측 주파수까지 변화하여, 일정한 직선 형태로 상승하거나(업-처프) 또는 하강한다(다운-처프). 상측 주파수와 하측 주파수와의 사이의 차이는 처프 펄스의 대역폭 BS를 나타낸다. 펄스의 총 지속 시간 TSE에 펄스의 대역폭 BS를 승산한 값을 확장 또는 확산 계수 ψ라고 하며, 여기서,
ψ= BS×TSE
주파수가 대역폭 BS내에서 시간 TSE에 걸쳐서 일정하게 변화하는 직선상으로 주파수 변조된 펄스에 대하여, 변조 지수 μ는 대역폭과 시간의 몫(quotient)으로서 주어진다. 즉,
μ= 2 * π* BS/TSE[1/s2]
따라서, μ는 또한 주파수 가속(frequency acceleration)으로서 간주될 수도 있다.
t[s]가 시간이고, 여기서 t=t0=0이 처프 펄스의 시간 기준의 중심을 나타내고, TSE[s]가 직선 변조 펄스의 지속 시간이고, ω0[rad/s]가 시간 t0에서의 기준 주파수이고, Δω[rad/s]가 각 주파수(angular frequency)의 편차이고, μ[rad/s2]가 주파수 가속도이고, 또한 USE[V]가 주파수 변조 펄스의 진폭이면, 2개의 직선 주파수 변조 펄스, 업-처프(+)와 다운-처프(-)는 이하와 같이 정의된다.
의 경우에
의 경우에
이러한 형태의 신호가 포물선상의 응답(parabolic phase response) 및 직선상의 그룹 지연-시간 응답을 갖는 적절하게 설계된 분산형 딜레이 라인(DDL)에 인가되면, 발생되는 출력 신호 UOUT(t)는 이하의 형태를 갖는 압축된 신호이다.
또는 다른 방법으로
도 7b에는 신호 UIN(t)가 도시되어 있지만, 도 7c는 출력 신호 UOUT(t)에 대한 신호 파형을 나타낸다(역시 도식적으로). 이 경우에 TSC는 UOUT(t)의 주 첨두치의 2개의 제로 위치 사이의 시간의 길이를 나타낸다. TSC는 이하의 식으로서 결정된다.
TSC= 2/BS
도 7d는 도 7b에 나타낸 처프 신호의 어느 정도 상이한 도면을 나타낸다. 처프 신호는 신호 진폭이 1V인 1㎲의 지속 시간을 갖는다.
도 7e는 DDL(9)(도 7a)의 출력 펄스 신호를 나타내고, 또한 시간적으로 확대된(수평 확대), DDL에 대한 동일한 출력 펄스 신호를 나타낸다.
도 9a 및 9b는 TAG와 질문 유닛과의 사이의 거리 r에 따른, 신호 대 잡음비 SN(r)의 응답을 상이한 확장 계수 ψ및 상이한 질문 횟수 NR의 함수로서 나타낸다.
도 10은 가중적으로 교대 배치되는 트랜스듀서(IDT; interdigital transducer, 교대 배치되는 트랜스듀서)의 형태로 구성되어 표면파 처프 신호를 발생하는 분산형 딜레이 라인을 구비한 표면파 기판의 예를 나타낸다.
분산형 트랜스듀서의 여기 신호는 이하와 같이 생성된다. 즉, 발생기(10)로부터의 sin x/x 타입의 신호와, 반송파 주파수 발생기(11)에서 생성된 반송파 주파수 신호가 4-상한(象限) 멀티플라이어(multiplier)(12)의 입력에 인가된다. 상기에서 설명한 펄스 신호(13)는 멀티플라이어(12)의 출력단에 형성된다.
이 펄스 신호(13)가 분산형 트랜스듀서(9)에 인가되면, 기판 위를 반대 방향으로 전파되는 2개의 표면파(14, 15)가 생성된다. 상기 2개의 표면파는 서로 상보적인 처프 특성을 갖는다. 도면은 분산형 트랜스듀서의 좌측에 업-처프 특성을 갖는 제1표면파(14)를 나타내고 우측에는 다운-처프 특성을 갖는 제2표면파(15)를 나타내고 있다.
표면파(14 및 15)가 비분산형 트랜스듀서(16a 및 16b)에 도달할 때, 이 트랜스듀서의 단자에는 다시 전기 신호가 생성되고, 상기 전기 신호는 트랜스듀서(16a)를 통과하여 업-처프 특성을 갖는 신호 UUP(t) 및 트랜스듀서(16b)를 통과하여 다운-처프 특성을 갖는 신호 UDOWN(t)이다. 이 두 신호에 대한 파형은 도 10b 및 도 10c에 나와 있다.
도 11a는 비분산형 트랜스듀서(16)에 처프 신호 UIN(t)가 초기에 공급되는 SAW 트랜스듀서 장치를 나타낸다. 이어서, 이 트랜스듀서는 분산형 트랜스듀서(9)에서 수신되는 대응 '처프" 탄성파를 생성하여, 이미 설명하였고 도 11c에 나타낸 공지된 시간-압축 펄스 신호 UOUT(t)가 출력단에서 발생된다. 입력 신호 및 출력 신호의 신호 기능은 도 11b 및 11c에 도시되어 있다.
처프 타입 입력 신호 UIN(t)가 분산형 트랜스듀서(9)에 인가되고 출력 신호 UOUT(t)가 비분산형 트랜스듀서(16)의 양단에서 인출되면 동일한 결과가 이루어진다. 이러한 관계는 도 12에 되어 있다.
도 13a는 도 12의 장치에 유사한 장치를 나타내지만, 여기서 2개의 비분산형 트랜스듀서(16)가 잇달아서 배치된다. 즉, 분산형 트랜스듀서(9)의 반대측의 기판에 공간적으로 차이를 두고 배치된다. 분산형 트랜스듀서가 처프 신호 UIN(t)(도 13b)로써 여기되면, 동일한 형상의 신호를 갖지만(도 13c) 기판 상에서의 탄성파의 진행 시간 때문에 간격 ΔT21만큼 시간적으로 서로 전이되어 있는 2개의 압축 펄스 신호, UOUT1(t), UOUT2(t)가 출력단에 형성된다.
응답 신호의 해석을 간단하게 하기 위해서는 시간 전이 ΔT21은 최소한 TSC에 동일해야 하지만, 시간 전이는 UOUT1(t)과 UOUT2(t)의 주 첨두치의 제로 위치의 간격보다 약 3배 내지 10배 더 큰 것이 바람직하다. 2개의 펄스 출력 신호 사이의 시간 전이는 질문 유닛이 신호를 수신하면 신호를 신뢰성있게 검출하고 심사하는 데에 필요하다.
도 14는 도 14a의 도면에서, 분산형 트랜스듀서(9) 및 8개의 비분산형 트랜스듀서(16)를 포함하는 비분산형 트랜스듀서 장치(20)를 구비한 SAW 트랜스듀서 장치를 나타낸다. SAW 기판 상에 구성함에 있어서, 분산형 및 비분산형 트랜스듀서는 공통점이 있다. 둘다 각각의 양극(21 및 22)이 있고, 각각의 음극(23 및 24)이 있다. 그러나, 자체의 도체(25)(finger)의 자유단(自由端)을 갖는 서로의 전극점(電極點) 및 도체(25)의 자유단은 접촉됨이 없이 서로 간에 걸려있다. 도 14에서 비분산형 트랜스듀서(16)의 양극은 공통의 버스 라인(26)(이하 양의 버스 라인이라고 함)을 통하여 접속된다. 도 14a에서 비분산형 트랜스듀서(16)의 음극(23)은 음의 버스 라인(27)을 통하여 서로 접속된다. 도 14a에서 알 수 있는 바와 같이, 분산형 트랜스듀서(9)와 비분산형 트랜스듀서 장치(20)는 서로 전기적으로 분리되어 있고, 이 것들의 결합은 탄성파 결합만으로 이루어진다. 도 14a에서, 모든 비분산형 트랜스듀서는 각각의 양의 버스 라인 및 음의 버스 라인에 동일한 방법으로 접속된다. 이 것은 분산형 트랜스듀서(9)에 의해서 발생되는 SAW 펄스 신호에 의해서 여기될 때, 이러한 접속은 각각의 펄스가 선행하는 펄스에 비하여 시간적으로 전이되지만각각 동일한 형태를 갖는 펄스 열로써 응답하는 것을 의미한다. 8개의 논리 펄스의 코딩 또는 프로그래밍에 대한 이러한 양은 "11111111"이다.
도 14b는 도 14a에 의한 장치이지만, 코딩된/프로그래밍된 비분산형 트랜스듀서를 구비한 장치를 나타낸다. 여기서, 코딩/프로그래밍은 구체적인 예에서, 전극과, 제2, 제5, 제6트랜스듀서의 버스 라인과의 사이의 접속 리드선이 제거되었거나 또는 파괴된 것이다. SAW 펄스 신호(분산형 트랜스듀서(9)로부터 발생된)로써 여기되었을 때, 이 트랜스듀서들은 버스 라인에 전기 신호를 출력할 수 없으므로 펄스 열은 "10110011"의 코드에 대응해서 발생된다. 기존의 전극-버스 라인 접속의 제거 또는 파괴는 제일의 선호하는 프로그래밍 방식이다. 양극과 음극과의 사이의 접속선의 제거 또는 파괴는 어떠한 기술로써도, 유리하게는 레이저 커팅 또는 에칭으로써 실행될 수 있다.
도 15는 도 14b에 이미 나타낸 표면파 트랜스듀서 장치의 추가적인 실시예를 나타내고, 여기서 분산형 트랜스듀서(9)의 양극(22)은 양의 버스 라인(26)으로부터 전기적으로 절단되어 있다. 분산형 트랜스듀서의 음극(24)과 비분산형 트랜스듀서의 음의 버스 라인(27)에 대해서도 역시 동일하다. 도 15에서 알 수 있는 바와 같이, 이어서, 분산형 트랜스듀서의 전극의 쌍 및 비분산형 트랜스듀서 장치의 버스 라인은 안테나(각각 30 및 33)에 접속된다. 안테나(33)는 2개 부분(31 및 32)으로 구성된다. 즉, 첫째 부분은 분산형 트랜스듀서(9)의 양극에 접속되고 둘째 부분은 음극에 접속된다.
상기의 표면파 트랜스듀서 장치가 입력 처프 신호(14)로써 여기될 때, 트랜스듀서 장치는 전술한 바와 같이, 출력단에서 논리 의미 "10110011"을 갖는 펄스 열로써 응답한다. 이러한 예로서의 식별 코드는 도 14에 관련하여 이미 설명하였다. 트랜스듀서 장치(16)의 제2, 제5 및 제6트랜스듀서가 양의 버스 라인 및 음의 버스 라인에 접속되어 있지 않은 위치에서, 아무런 펄스가 생성되지 않으므로 이로 인하여 질문기에서의 용이한 판독, 검출 및 평가가 가능한 것을 알 수 있다. 또한 출력 신호는 2개의 논리 상태, 즉, 논리 "1"에 동일한 "펄스" 상태 및 논리 "0" 상태에 동일한 "펄스 없음" 상태를 갖는 신호인 것을 알 수 있다. 도 15에서, 식별 "Tag 카드"가 예로서 상측에 나와 있고, 그 위에 SAW 트랜스듀서 장치가 배치되고, 또한 그 위에 2개의 안테나 장치, 즉 수신 안테나(30) 및 송신 안테나(33)가 카드 상에 교차해서 배치되어 있는 것을 알 수 있다.
도 16은 도 16c에서, 분산형 트랜스듀서(9)의 양극이 비분산형 트랜스듀서 (16)의 양극에 접속되고, 또한 분산형 트랜스듀서(9)의 음극이 비분산형 트랜스듀서(16)의 음극에 접속되어 있는 표면파 트랜스듀서 장치를 나타낸다.
이어서, 펄스 발생기에 의한 처프 신호 출력이 분산형 트랜스듀서(9) 및 비분산형 트랜스듀서(16)에 동시적으로 도착한다. 그러므로 분산형 트랜스듀서(9)는 처프 신호를 압축하고 비분산형 트랜스듀서의 방향으로(도 16b를 또한 참조할 것) 제1펄스 표면파를 생성하는 한편, 동시에 비분산형 트랜스듀서는 분산형 트랜스듀서를 향하여 전파되는(도 16b를 또한 참조할 것) 반대 방향의 제2표면파를 생성한다. 이 제2표면파는 수신된 신호에 대응하는 처프 타입 특성을 나타낸다.
제1펄스 SAW는 비분산형 트랜스듀서에 도착하면, 또한 펄스 전기 신호로 변환되는 한편, 제2처프 타입 SAW는 분산형 트랜스듀서에 도착하면, 압축되어서, 유사하게 펄스화된 전기 신호로 변환되고, 이 신호는 비분산형 트랜스듀서로부터의 펄스 전기 신호에 동시적으로 또한 정확하게 동상(同相)으로 전극의 버스 라인에 출현한다. 따라서, 도 16은 도 16a 및 16b에 의한 장치가 중첩되어서 도 16e가 되는 증거를 상징적으로 제공한다.
여기 신호와 장치의 응답 신호는 시간 지연을 가지고 발생하므로 2개의 신호는 서로 상호적으로 영향을 줄 수 없고, 이 장치로 인하여 공통 버스 라인 뿐만 아니라, TAG의 동시적으로 수신하고 송신하는 안테나인 공통 안테나를 사용할 수 있게 된다.
도 17은 예로서, 분산형 트랜스듀서의 전극이 비분산형 트랜스듀서의 공통 버스 라인(71)에 접속된, 도 16c에 나타낸 구성을 갖는 TAG 카드의 구조를 나타낸다. 도시한 트랜스듀서 장치는 입력 신호인 전자 처프 신호(14)에 대하여 "10110011"의 2진 시퀀스의 논리적 의미를 갖는 퍼스 열(40)로써 응답한다. 비분산형 트랜스듀서(16)의 수 n은 예로서, 30개 이상 까지, 용이하게 증가될 수 있고, 또한 이것이 실제로 230개 이상까지의 매우 많은 수의 프로그래밍 가능성을 발생한다는 것은 말 안해도 다 아는 사실이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸다. 도 18a는 분산형 트랜스듀서 (9)와 n=8의 비분산형 트랜스듀서(16)를 구비한 본 발명에 의한 트랜스듀서 장치의 공지된 구조를 나타낸다. 그러나 제2비분산형 트랜스듀서로부터 제8비분산형 트랜스듀서는 음의 버스 라인 및 양의 버스 라인에 동시에 접속된 양극 및 음극을 갖고 있다. 분산형 트랜스듀서 다음에 있는 제1비분산형 트랜스듀서(37)만이, 양의 버스 라인에 접속된 양극 및 음의 버스 라인에 접속된 음극을 갖고 있다. 상기 제1트랜스듀서 장치(37)는 이후에 설명하겠지만, 기타의 비분산형 트랜스듀서에 대한 기준 장치로서의 역할을 한다. 도 18b는 도 18a로부터 코딩되고/프로그래밍된 비분산형 트랜스듀서 장치의 구조를 나타낸다. 이 경우에 예로서, 기준 소자(37) 다음에 있는 제2트랜스듀서(38)는 양의 버스 라인에만 접속된 음극 및 음의 버스 라인에만 접속된 양극을 갖는다. 버스 라인에의 모든 기타의 원래의 유용한 접속은 코딩에 의해서 절단된다. 제5 및 제6트랜스듀서에 대해서도 동일하다. 비분산형 트랜스듀서 장치의 제3, 제4, 제5 및 제6트랜스듀서는 정상적이고, 따라서 양의 버스 라인에 접속된 양극 및 음의 버스 라인에 접속된 음극을 갖는다. 이어서, 도 18b에 나타낸 트랜스듀서 구조를 갖는 TAG가 처프 신호, 예로서, 다운-처프 신호로써 여기되면, TAG 시스템은 8개의 펄스를 포함하는 펄스 열로써 응답한다. 제1펄스(도 18c 참조)는 기준 소자(37)에 의해서 생성되는 기준 펄스이다. 기준 소자에 유사하게 양의 버스 라인 및 음의 버스 라인에 여전히 접속되어 있는 비분산형 트랜스듀서 소자로부터 발생하는 모든 추가적인 펄스는 기준 펄스에 동상이다. 그러나, 제2, 제5 및 제6비분산형 트랜스듀서 소자는 양의 버스 라인과 음의 버스라인에의 뒤바뀐(교차) 접속으로 인하여, 기준 펄스에 동상이 아닌 펄스 신호를 생성한다. 도 18d는 기준 펄스에 동상인 펄스가 1인 비트로서 해석되고, 기준 펄스에 대하여 위상이 벗어난 펄스는 0인 비트로서 해석되는 이러한 관계를 나타낸다.
도 18e는 기준 소자(37), 위상이 벗어난 프랜스듀서(38) 및 동상인 트랜스듀서(39)의 양의 버스 라인과 음의 버스 라인에 대한 양극과 음극의 다시 확대된 배치 구조를 나타낸다. 지면 관계로 부속되는 안테나(30)와 자체의 부분(31과 32)은 도 18b에 나타내지 않는다.
추가적인 바람직한 실시예에 있어서, 도 19는 도 17 및 도 18에 관련하여 이미 설명한 구조의 "유사(quasi)" 상호연결을 나타낸다. 도 19a는 "코딩되지 않은/프로그래밍되지 않은" 상태의 SAW 트랜스듀서 장치를 다시 한번 나타내고, 따라서, 비분산형 트랜스듀서의 양극과 음극은 양의 버스 라인과 음의 버스 라인에 아직 접속되어 있다. 도 19b는 각각의 비분산형 트랜스듀서 장치가 버스 라인에 동상으로 또는 버스 라인에 위상이 벗어나게 접속되거나, 또는 버스 라인에 전혀 접속되지 않는 코딩을 나타낸다. 이 것을 도 19c에 확대도로서 다시 한번 나타낸다. 좌측으로부터 우측으로 기준 소자(37), 위상이 벗어난 트랜스듀서(38), 동상인 트랜스듀서(39) 및 접속되지 않은 트랜스듀서(40)가 나와 있다. 도 19d는 여러 트랜스듀서에 의해서 생성되는 펄스 신호의 해석을 범례로서 나타낸다. 트랜스듀서(37)는 기준 펄스 신호를 다시 생성하고, 트랜스듀서(38)는 기준 펄스 신호에 대하여 위상이 벗어난 펄스 신호를 트랜스듀서(39)는 기준 펄스 신호에 동상인 신호를 생성하고, 그리고 트랜스듀서(40)는 버스 라인에 접속되어 있지 않으므로 아무런 펄스 신호도 생성하지 않는다. 트랜스듀서 장치가 처프 신호로써 여기되면, 분산형 트랜스듀서는 펄스 신호를 다시 이용 가능하게 하여, 이 것에 대하여 비분산형 트랜스듀서 장치(16)가 펄스 열(41)로써 응답한다. 출력 신호는 최소한 3개의 논리 상태를 표시할 수 있으므로 코딩 용량 및 프로그래밍 용량이 이에 대응해서 증가하고, 따라서, 2개의 가능한 상태와 (예에서와 같이)기준 트랜스듀서를 포함하는 8개의 트랜스듀서를 구비한 시스템에서, 최대 코드 용량은 2(8-1)=128인 반면에 이제는 3(8-1)= 2187개의 상이한 상태가 제공되고, 이로 인하여 효율이 몇 단계 증가되고, 또한 도 18에 나타낸 방법과 비교해서 17의 계수, 결과적으로 1700%의 증가된 용량을 갖는다.
도 20은 신호 처리의 관점에서, 도 19에 나타낸 표면파 트랜스듀서 장치에 동일한 트랜스듀서 장치를 나타낸다. 그러나, 여기서, 프로그래밍/코딩 이전의 초기 단계에서, 제2 내지 제8(즉, n-1)의 비분산형 트랜스듀서는 양의 버스 라인 또는 음의 버스 라인 중 어디에도 접속되어 있지 않다. 개별적인 비분산형 트랜스듀서의 각각의 전극은 2개의 접속점(73a, 73b)을 포함하고, 전극에 대하여 양의 버스 라인(71a)의 접속점(73a)과 음의 버스 라인(71a)의 접속점(73b)이 할당되거나 또는 부근에 배치된다. 전극을 각각의 경우에 필요로 하는 버스 라인과 접속하는 적절한 접속 수단(72)으로써, 도 19에 나타낸 방법에 대한 프로그래밍에 동일한 프로그래밍이 사용된다. 이러한 접속은 또한 실리콘 칩에 접속하는 칩 제조 공정으로부터 공지된 바와 같이, 본딩(bonding)에 의해서 바람직하게 형성될 수 있다. 도 20b 및 20c는 각각의 전극 링크가 버스 라인에 본딩된 접속선을 나타낸다. 본딩으로써, 어떠한 필요한 프로그래밍도 매우 용이하게 실행될 수 있고, 또한 이 경우에트랜스듀서의 기본 구조(도 28 참조)를 변경하지 않은 채로 유지하는 데에 특히 유리한 것은 명백하다. 이러한 것이 비용 효과적인 제조를 가능하게 한다.
도 21은 비분산형 트랜스듀서의 전극을 버스 라인에 접속하는 도 20의 방법에 대한 또 다른 방법을 나타낸다. 이 경우에 도 20a에 나타낸 표면파 트랜스듀서 구조(SAW 구조)가 하측 "판(plate)"에 사용된다. 이 것은 매우 비용 효과적으로 제조될 수 있는 대량 생산 제품이다. 프로그래밍을 위해서, 상측 판(43), 예로서 실리콘 칩(24)이 하측 판(42)의 상부에 장착된다. 상기 상측 판은 이미 그 하측에 사전 준비된 "코드 형성" 접속을 포함하고 있으므로 다만 상측 판(43)을 하측 판(42) 위에 장착함으로써 비분산형 송신기로부터 양의 버스 라인과 음의 버스 라인까지 필요로 하는 각각의 접속이 형성된다. 판(43) 등의 "접속 판"의 구성도 매우 비용 효과적으로 실행될 수 있다. 2개의 판의 접속은 여러가지 접속 기술, 예로서, 접착제, 플립칩(flip-chip) 기술 등으로써 실행할 수 있다. 2개의 판의 사용의 덕분으로 SAW 구조는 자동적으로 보호되고, 보호 필름으로써 더 이상 별도로 보호할 필요가 없다. 판의 접속이 최종 사용자에 의해서 실행되면, 사용자는 SAW 구조 및 이에 따르는 TAG의 식별과 활성화에 대하여 결정한다.
도 22는 질문기 유닛(1) 및 상기의 도면들에 나타낸 SAW 구조가 형성되는 TAG(44)를 포함하는 식별 시스템을 간단한 도면으로 나타낸다. 나타낸 예에서, TAG는 예로서, 도 21에서 이미 나타낸 바와 같이 판 위에 장착함으로써, 또는 도 20에서 이미 나타낸 바와 같이 본딩함으로써, 또는 도 19에서 이미 나타낸 바와 같이 접속 리드선을 제거함으로써, 1회 프로그래밍 전용이다. 질문기 유닛의 이용 가능한 전계 강도 Hmax로써 신뢰성있는 질문 통신이 보장되는 TAG와 질문기 유닛(1)과의사이의 최대 거리가 2.7m에 달하도록 할 수 있다. 2.7m의 질문 거리는 질문기 유닛이 질문 신호로서 처프 신호를 송신했을 때 달성되었다. 처프 신호가 송신되고 질문의 수가 예로서 100(Nr= 100)으로 증가되면, 동일한 조건하에서 질문 거리 r은 8.7m로 증가한다. 질문 신호로서 처프 신호를 사용하고 또한 2000개의 질문의 수(Nr= 2000)를 사용함으로써, 질문 거리 r은 18m 만큼 도달한다. TAG로써 109개 이상의 상이한 프로그래밍 코드를 용이하게 가질 수 있으므로 식별 시스템은 매우 높은 다양성과 유용한 용량을 갖는다.
도 23은 질문기 유닛(1) 및 TAG(44)를 포함하는 식별 시스템의 도 22에 나타낸 장치를 나타낸다. 그러나, 여기서 도시한 TAG(44)는 재프로그래밍 가능한(RP; reprogrammable) 것이다. 이러한 재프로그래밍은 비분산형 트랜스듀서(16)의 양극과 음극이 양의 버스 라인과 음의 버스 라인에 각각 동시에 접속되면(도 19a를 또한 참조할 것) 실행될 수 있다. 이 경우에 재프로그래밍 가능성을 위해서, 통로를 접속하는 데에 본딩 와이어 등의 고정 링크는 사용되지 않고, 스위칭 소자, 바람직하게는 전계효과 트랜지스터가 삽입되어서, 스위칭 구동기에 접속된다. 스위칭 구동기는 스위칭 트랜지스터의 개폐(開閉) 설정을 제어한다. 트랜지스터는 매우 간단한 회로로 제어될 수 있다.
회로를 동작시키는 데에 필요한 에너지는 TAG의 전지(76)로부터 공급되고, 이 경우에 전지는 박막 전지(foil battery)인 것이 바람직하다. 프로그램 코드 능력이 또한 크게 증가될 수 있고, 여기서, 예로서, 질문 신호를 갖는 연속적인 질문들의 사이에서, 소정의 시간 단위, 예로서, 2개의 처프 신호의 시간 단위에 대하여 코드가 변경되어서, k(=2)개의 상이한 코드가 프로그래밍된다. 이러한 방법으로 이용 가능한 코드의 수를 프로그래머(77)로써 자동 코딩함으로써, 가능한 코드의 총수가 예로서 k ≥1인 경우에 29k개의 범위에서 대체로 증가될 수 있다. k = 3이면, 227개까지의 프로그램 코드 방법이 존재하고, 이 것은 대량의 프로그래밍 능력을 나타내며, 식별 시스템이 필요한 만큼 많은 식별 태그의 수를 포함할 수 있게 한다. 이론적으로 변형의 총수는 IC의 기억용량과 송신에 걸리는 시간에 달려있다.
도 24는 각각의 안테나가 주 로브(lobe)(50)를 이용하고 따라서 안테나의 소정의 공간(spatial) 각도 내에 있는 TAG만을 식별할 수 있는 여러 개의 안테나 (5)를 구비한 질문기 유닛(1)의 구성을 나타낸다. 주 로브는 필요로 하는 방향으로 설정될 수 있고, 이 것은 TAG의 각각의 지리적 위치와 관련하여 질문에 대한 선택도가 큰 것을 의미한다. TAG가 2개의 안테나에 의해서 동시에 질문을 받으면 이러한 방법으로 정확하게 TAG의 정확한 지리적 위치를 확인할 수 있다.
도 25는 본 발명에 따른, TAG의 통상적인 적용예이다. 이 경우에 질문 유닛은 집의 차고에 설치되어 있다고 가정한다. 이 경우에 TAG는 차에 고정되거나, 또는 쉽게 제거되지 않도록, 예로서, 차창 내의 차의 일체 부분이 더욱 좋다. 차가 집으로 접근할 때, 어느 위치에서 질문 유닛이, 질문 신호를 송출한 후에 TAG 코드화 신호를 수신하고 그 신호를 식별하는 거리에 도달한다. TAG 코드가 해석에 따라서, 질문기의 해석 유닛이 예상하는 코드와 일치하면, 차고의 자동문 작동기로의명령 신호에 의해서 차고가 열린다. 이 경우에 차고는 차의 소유자가 차고에의 접근 권리를 또한 갖는 차로부터 발신되는 TAG 코드 신호가 수신되었을 때에만 열리는 것이 유리한 것은 말할 필요도 없다. 상기의 방법은 호텔 차고에 매우 유리하여, 호텔 고객은 호텔에 체크인한 후 TAG를 받고 종래의 열쇠를 받을 필요없이 자기 차를 차고로 운전할 수 있다. 방 문이, 대응하는 질문 유닛 및 질문 장치에 의해서 제어되는 개방 장치에 의해서 작동될 때, TAG는 이 경우에 동시에 방 열쇠도 될 수도 있다. 고객이 체크아웃한 후, 이 식별은 "무효"로 설정되어, 호텔 문 또는 호텔 차고의 아무 것도 열리지 않는다. 이러한 시스템은 아무런 문제없이 설치될 수 있는 간단한 데이터 네트워크 접속을 전제로 한다.
도 26은 추가적인 적용예를 나타낸다. 이 경우에 몇 대의 차량이 도로 표지판 받침대 아래를 통과하여 주행하는 차도 상에서의 정상적인 상태가 도시되어 있다. 상기 도로 표지판 받침대의 좌측 및 우측에 2개의 질문 유닛이 설치되어 있다. 차가 접근하여 최대 유효 범위 이내로 올 때, 질문 유닛은 TAG(TAG는 차 안에 차 위에 또는 차의 일체 부분, 예로서 차창 안에 있다)가 회신한 코드 신호를 처리하여 처리된 신호를 중앙 데이터 유닛에 되돌려 보낸다. 이러한 방법으로 교통의 흐름을 감시할 수 있을 뿐만 아니라 개개의 차를 식별하는 것이 용이하다. 식별된 차가 도난 차량이면, 예로서 해당 경찰 감시 유닛은 차가 어디에 있는가 또한 어느 방향으로 진행하는 가를 매우 신속하게 알 수 있다. 이러한 방법으로 매우 신속한 체포가 가능하다.
본 발명에 의한 표면파 트랜스듀서 장치, 또한 따라서 본 발명에 의한 TAG는모든 가능한 제품에 카드로서, 접착 필름 또는 기타로서 설치될 수 있는 것은 말할 필요도 없다. TAG가 어떠한 방법으로든지 제품에 결합되거나 또는 단단하게 고정될 때 이루어지는 제품의 일체 부분일 때, TAG는 제품의 방범 보호용으로 적합하다.
도 27은 상기의 예에서 재차 프로그래밍 가능한 TAG인 본 발명에 의한 TAG를 기능 및 구조적인 개요로서 다시 나타낸다. TAG와 질문 유닛과의 사이의 여전히 적절한 거리는 이 경우에는 주로 질문의 수에 달려있지만, 무엇보다도 질문 신호에 달려있으며, 이 신호는 처프 신호이면서, 또한 무선 주파수 펄스인 것이 유리하다. 처프 신호일 때, 질문 신호의 응답에 따라서, TAG는 펄스의 진폭 및/또는 위상이 비분산형 트랜스듀서의 프로그래밍에 따라서 변화하는 펄스 열을 회신한다.
도 28은 본 발명에 의한 재프로그래밍 가능한 TAG를 구비한 본 발명에 의한 식별 시스템의 구조를 나타낸다. 이 경우에 SAW 필터 구조물(9, 16)이 MOS IC (78)에 접속되어 있고, 이 IC로써 비분산형 트랜스듀서의 양극과 버스 라인과의 사이의 접속선에 있는 트랜지스터들이 스위칭되는 것을 알 수 있다. 프로그래밍은 프로그래밍 입력을 통해서 언제라도 변경될 수 있다. 에너지 소스로서, 예로서 박막 전지(76)(사전 장착된 커패시터, 태양 전지 등)가 제공되어서, 재프로그래밍 가능한 TAG(44)는 최장의 예상 수명을 갖는다. 이러한 TAG의 내구성은 전지로써 명백하게 사전 설정될 수 있고, 이 것은 예로서, 카드 시스템으로서는 이점이며, 본 발명에 의한 TAG를 구비한 카드는 소정의 시간 길이 동안 유효하다. 결과적으로 TAG는 또한 이용 가능한 타이머 스위치를 구비하는 것이 유리하다.
도 29는 본 발명에 의한 TAG의 구조를 나타내고, 여기서, TAG는 3개의층(79, 80 및 81)으로 구성된다. 즉, 제1 및 제3층(79, 81)은 보호층을 나타내고, 중간 층(80)은 표면파 트랜스듀서 구조물 및 안테나와 박막 전지가 내부에 함께 배치되는 두께가 있는(이격(離隔)) 박(箔)으로 형성된다.
도 30은 실리콘 접속 칩에 각각의 접속이 구성되어서, SAW의 프로그래밍/코딩이 확보되는 SAW(표면 탄성파) 칩과 실리콘 접속 칩을 접속하는 여러가지 가능한 방법을 나타낸다. 접속은 또한 도시된 바와 같이 본딩(도 30a), 또는 플립 칩 기술에 유사한 방법으로 실리콘 접속 칩이 SAW 칩 위에 뒤집어 놓여지는 플립칩 기술(도 30b 참조)로서 공지된 기술에 의해서 실행될 수 있다. 또한 SAW 구조물을 실리콘 접속 칩 구조물 위에 배치하거나(도 30c) 또는 SAW 구조물과 각각의 접속을 제조 과정에서 실리콘 웨이퍼 상에 동시에 구성할 수도 있다.
접속하지 않고는 TAG는 표면파 트랜스듀서로서의 기능을 전혀 갖지 않으므로 접속을 실행함으로써, 예로서, 실리콘 접속 칩에 플립칩 기술을 사용하여, SAW 구조물의 프로그래밍/코딩이 실행되면(도 30b), TAG 자체는 우선 프로그래밍에 의해서 활성화된다. 따라서, 이러한 시스템은 실용적으로 "잠금(lock)"을 프로그래밍하고 작동시키는 "열쇠(key)"의 기능을 갖는다. 처프 신호로써 여기하면, 이러한 방법으로 프로그래밍되고/활성화되고/코딩된 TAG는 TAG의 식별 키-로크-설정으로서 정확하고 식별되거나 또는 인식되는 필요한 펄스 열을 송출한다. 이어서, 복제된 식별자가 발생할 수 있는 가에 대해서는 전적으로 식별 시스템의 운영자에게 달려있다. 복제된 식별자는 예로서, 어떠한 방법으로든지 관련이 있는 대상 및 인원의 그룹에 대하여 유용하다.
도 31은 SAW 구조물이 하측 판(42)에 구성되고, 실리콘 칩이 상측 판(43)에 구성되는 SAW 회로(83)와 실리콘 칩(82)과의 사이의 접속을 나타낸다. SAW 구조물을 구비한 하측 판(42)은 전원 접속 영역(51 및 52) 및 프로그래밍 접속(53)을 포함한다. 하측 판을 부분적으로만 덮어서, 전원 접속 영역(51 및 52)의 일부는 아직 덮여지지 않은 채로 남아있는 상측 판은 마찬가지로 프로그래밍 접속(54) 및 전원 접속(55)을 포함한다. 상측 판은 또한 실리콘 칩을 포함하며, 이 것에 대한 구조는 도 45를 참조로 하여 추가로 설명한다.
상측 판이 하측 판 위에 놓임으로써, 이 것들의 각각의 프로그래밍 접속(53 및 54) 및 전원 접속(51, 52 및 55)은 판의 전원 접속(51 및 52)의 일부가 덮여지지 않은 채로 유지되는 방법으로 함께 실행된다. 그러면, 전원 접속에 인가되는 적절한 전원 및 안테나 접속(57)에 의한 대응하는 프로그래밍에 의해서, 실리콘 칩(82)과 또한 SAW 구조물 및 이에 따르는 TAG(44)의 프로그래밍이 매우 간단하다. 이 경우에 재프로그래밍은 언제라도 가능하다.
도 32는 SAW 기판 중간의 비분산형 트랜스듀서 장치의 레이아웃을 나타낸다. 분산형 트랜스듀서(9)가 처프 펄스 발생기에서 생성된 처프 펄스를 수신하면, 분산형 트랜스듀서는 2개의 표면 탄성파, 즉, 압축된 표면파 펄스 신호(13)와 확장된 처프 펄스(58)를 생성한다. 도 32에서, 압축 펄스(1)는 좌로 이동하고, 확장 처프 펄스 신호는 우로(도면에서) 이동하는 것을 알 수 있다. 이어서, 각각의 신호는 비분산형 트랜스듀서 장치로 진행하여, 출력단에서 전기 신호인 UCOM(t)와 UEXP(t)가 생성된다. 압축 신호 및 확장 신호의 형상은 도 32b와 도 32c에 도시되어 있다. 이러한 장치는 프로그래밍 용량을 증가시키거나 또는 각종 질문 계층 사이에서 스위칭하는 방법으로써, 질문 유닛으로부터 우선 업-처프, 이어서 다운-처프를 송신하는 이점을 갖는다.
도 33은 본 발명의 추가적인 또 다른 실시예를 나타낸다. 이 경우에 비분산형 트랜스듀서는 도 20과 함께 이미 설명한 바와 같이 실시된다. 그러나, 분산형 트랜스듀서(9)는 여러 부분으로 실시된다. 즉, 상기 예에서, 분산형 트랜스듀서는 3개 부분으로 구성되고, 이 중 첫째 부분은 고주파 신호에 적합하고, 둘째 부분은 중간주파수 신호에 적합하며, 셋째 부분은 저주파 신호를 처리하고 적절한 표면파 신호를 생성할 수 있다. 도 33a는 분산형 트랜스듀서(9)의 3개 부분이 각각의 양의 버스 라인과 음의 버스 라인에 접속되어 있지 않은 것을 나타낸다. 각각의 분산형 트랜스듀서 부분의 각각의 양극과 음극은 양의 버스 라인과 음의 버스 라인에 인접해서 구성된 접속 영역을 포함한다.
도 33b는 처음 2개의 분산형 트랜스듀서 부분(9)의 본딩을 나타내고, 이 것들은 각각의 양의 버스 라인과 음의 버스 라인에 접속되어 있다. 상기의 예에서 셋째 부분인 저주파 분산형 트랜스듀서 부분은 버스 라인에 접속되어 있지 않다. 그러므로 분산형 트랜스듀서 장치(9)는 또한 프로그래밍 가능하고, 이로 인하여 시스템의 전체 프로그래밍 또는 코딩 능력이 증가된다. 따라서, 도 33b에 도시한 TAG는 처프 신호로써 여기되어야 하고, 이 신호의 대역폭은 고주파 및 저주파 분산형 트랜스듀서 부분의 대역폭에 동조된다. 분산형 트랜스듀서 장치의 기타의 다른 프로그래밍에 대하여 또 다른 질문 신호가 사용되어서, 질문 신호는 TAG 신호로써 항상 응답을 받을 수 있다.
도 34는 도 33a와 함께 이미 설명한 하측 판 위에 상측 판을 놓음으로써 프로그래밍이 실행되는 프로그래밍 가능한 분산형 트랜스듀서 장치를 구비한 도 33에서 이미 설명한 바와 같은 TAG의 프로그래밍을 나타낸다. 상측 판은 분산형 트랜스듀서와 비분산형 트랜스듀서의 양극과 음극의 각각의 접속 단자 위에 꼭 맞고, 또한 프로그래밍에 대응하는 필요로 하는 접속면을 포함한다.
도 35는 본 발명의 추가적인 또 다른 실시예를 나타낸다. 이 경우에 비분산형 트랜스듀서 장치(16a 및 16b)는 프로그래밍 가능 분산형 트랜스듀서 장치(9)의 좌측과 우측에 구성된다. 이 트랜스듀서 장치(16a 및 16b)의 각각은 상이한 코드로써 프로그래밍될 수 있다. 도 32와 함께 이미 설명한 바와 같이, 분산형 트랜스듀서 장치는 처프 신호를 수신하면, 시간-압축 펄스 신호와 확장 처프 펄스 신호를 생성한다. 상기의 예에서, 시간-압축 펄스 신호는 좌측으로 확산하고, 확장 처프 펄스 신호는 우측으로 확산한다. 상기의 예에서, TAG가 다운-처프 신호로써 여기될 때, 펄스 열은 비분산형 트랜스듀서 장치로부터 분산형 트랜스듀서 장치의 좌측으로만 생성된다. 업-처프 신호로써 여기하면, 펄스 열의 코딩은 트랜스듀서 장치 (16)에 의해서 분산형 트랜스듀서 장치(9)의 우측으로 생성된다. 이러한 방법으로 하나의 특정 코드가 업-처프 신호에 의해서 결정되고, 또 다른 코드가 다운-처프 신호에 의해서 결정된다.
도 35에 상보적인 업-처프 신호와 다운-처프 신호용의 구조물을 도 36에 나타낸다.
도 37 및 도 38은 프로그래밍 가능한 분산형 트랜스듀서 장치(9) 및 그 양쪽에 구성된 비분산형 트랜스듀서 장치(16)를 구비한 도 35 및 도 36에 유사한 구조물을 나타낸다. 도 37 및 도 38에 의한 상기의 예에서 TAG는 프로그래밍되지 않고, 사전 프로그래밍 조건의 것이다. 도 14를 참조로 하여 이미 설명한 바와 같이, 프로그래밍은 전극과 각각의 버스 라인(71a, 71b)과의 사이의 특정 접속선을 절단하거나 또는 제거함으로써 실행될 수 있다.
도 39 및 도 40은 비분산형 트랜스듀서 장치(16)에 의해서 양쪽이 둘러싸인 "일체로 된" 분산형 트랜스듀서 장치(9)의 구성을 나타내고, 여기서, 양쪽의 비분산형 트랜스듀서 장치는 상이하게 프로그래밍될 수 있다. 도 39는 질문 신호가 다운-처프 펄스인 경우의 구성을 나타내고, 도 40은 질문 신호가 업-처프 펄스인 경우를 나타낸다. 프로그래밍은 또한 접속선을 제거함으로써 실행된다.
도 41은 다운-처프 신호 및 업-처프 신호로써 여기될 때 펄스 신호 열을 나타낸다. 이 경우에 다운-처프 신호용 코드는 문자열, "RBACBBCA"로서 설정되고, 업-처프 신호용 코드는 문자열, "RCBACBAB"로서 설정된다. 이러한 결과까지의 필요한 프로그래밍은 도 41로부터 직접 확인할 수 있다. 질문 신호로서, 다운-처프 신호 및 업-처프 신호에 대한 각각의 펄스 신호 열은 도 41b와 도 41c에 각각 도시되어 있다. 따라서, 압축 펄스의 신호 열은 확장 처프 신호에 포개어지지만, 확장 처프 신호의 진폭은 시간-압축 펄스의 최대 진폭보다 훨씬 작으므로 시간 압축 펄스 신호와 확장 처프 신호와의 사이에 완전하게 분명한 구분이 이루어질 수 있는 것을알 수 있다.
도 42는 본 발명의 추가적인 또 하나의 실시예를 나타낸다. 이 경우에 비분산형 트랜스듀서 장치를 둘러싸는 2개의 분산형 트랜스듀서 장치가 TAG에 구성되어 있다. 다운-처프 펄스 신호로써 여기하면, 제1분산형 트랜스듀서 장치(9a)는 확장 처프 펄스 신호를 생성하고, 제2분산형 트랜스듀서 장치(9b)는 시간-압축 펄스 신호를 생성한다. 이 것에 대한 상보적인 경우가 도 43에 도시되어 있고, 업-처프 펄스 신호인 질문 신호에 대하여 제1트랜스듀서 장치(9a)는 시간-압축 펄스 신호를 생성하고, 제2분산형 트랜스듀서 장치(9b)는 확장 처프 펄스 신호를 생성한다.
도 44는 업-처프 신호로써 여기할 때, 또한 다운-처프 신호로써 여기할 때의 도 42 및 도 43에 도시한 SAW 구조물의 신호 구조를 나타낸다. 따라서, TAG가 상기의 방법으로 구성되면, 업-처프 신호 및 다운-처프 신호에 대한 각각의 펄스 코드 열은 파형이 서로 역(逆)으로 되어 있으므로 질문 유닛은 업-처프 신호 및 다운-처프 신호의 시간-전이 발생에 의해서, 서로 역인 펄스 신호 열이 (역으로) 꼭 그 모양대로 일치하는 가를 점검하여, 질문의 보안성을 증가시키고 따라서 허용 가능한 결과만 인정하는 것을 알 수 있다. 따라서, 예로서, TAG에 제2분산형 트랜스듀서 장치가 없다면, 질문 유닛은 다운-처프 신호에 대한 아무런 둘째 번 부분의 펄스 신호도 수신하지 못하고, 해석을 어쩌면 "무효"로 간주할 수 있다.
도 45는 재프로그래밍 가능한 수동 TAG의 구조를 나타낸다. 여기서, TAG는 이미 설명한 SAW 구조물(60), 안테나 장치(61) 및 실리콘 칩(62)을 포함한다. 실리콘 칩은 스위칭 매트릭스(63), 마이크로콘트롤러(64), 재프로그래밍 가능 기억장치(65), 재프로그래밍 가능 인터페이스(66) 및 저역통과 필터(67)를 포함한다. 실리콘 칩은 또한 접속선을 통하여 에너지 소스, 예로서, 전지, 태양전지, 축적 커패시터(storage capacitor) 등에 접속된다. 저역통과 필터는 안테나(61)에 접속된다. SAW 구조물(60)은 또한 스위칭 매트릭스(63)에 접속되고, 스위칭 매트릭스는 또한 자체의 일부가 마이크로콘트롤러(64)에 접속되며, 마이크로콘트롤러는 기억장치 (65)와 인터페이스(66)에 접속된다.
도 45에 의한 TAG의 추가적인 실시예를 도 46에 나타낸다. 여기서 마이크로콘트롤러는 상기의 예에서, 센서로써 구성되는 데이터 소스(69)에 대한 추가적인 인터페이스를 포함하고, 이 센서를 통하여 데이터 또는 프로그램 데이터, 예로서, 온도, 환경 데이터, 생물 측정 데이터(예, 지문)가 마이크로콘트롤러에 입력될 수 있어서, SAW 구조물은 이에 따라서 프로그래밍될 수 있다.
도 47은 프로그래밍의 원리를 나타낸다. 여기서, 도 46에서 이미 설명한 TAG는 안테나(91 및 92)의 프로그래밍을 이용하는 프로그래밍 장치(90)에 결합되는 것을 알 수 있다. 프로그래밍 장치(90)는 자체로써, 외부장치, 예로서, 컴퓨터, 네트워크 등으로의 데이터 접속을 갖는다. 프로그래밍을 하기 위해서, 프로그래밍 데이터는 프로그래머(90)의 안테나를 통하여 태그(44)에 송신되고, 또한 코드 기억장치(65)에 몇 개의 프로그램 또는 몇 개의 상이한 코드를 로딩할 수 있고 이에 대응해서 마이크로콘트롤러를 통하여 SAW 구조물을 프로그래밍할 수 있다. 이 경우에 데이터 소스(69)를 통하여 여러 가지 코드를 선택할 수 있다.
재프로그래밍 가능한 TAG의 프로그래밍을 도 48에 의한 시스템 구성에서 추가로 설명한다. 여기서 하나의 식별 코드 또는 다수의 식별 코드를 TAG의 코드 기억장치에 로딩하는 프로그래머 장치(90)에 TAG가 삽입되어 있는 것을 볼 수 있다. 프로그래밍 데이터는 저주파 대역으로 송신되어서, 저역통과 필터로부터 인출된다. 프로그래밍 데이터의 데이터 처리는 프로그래머 인터페이스에서 실행된다. 도 48에서, 프로그래머(90)의 안테나(91, 92)는 TAG 안테나에 매우 근접하게 배치되어서, 프로그래밍에 필요한 높은 송신 출력을 이용할 수 있다.
측정 장치, 예로서, 환경 측정 장치에 TAG를 사용하는 것으로 구성되면, 측정 데이터가 데이터 입력을 통하여 전송되기에 편리하므로 대응하는 질문에 따라서, TAG는 각각의 측정 신호를 나타내는 펄스 코드 열을 송출한다. 따라서, 자체의 이용 가능한 능동 송신 장치를 구비한 측정 장비없이, 간단한 수단으로써 측정 장비로부터 무선 수단에 의하여 측정 신호를 인출할 수 있다. 데이터 입력을 적절하게 제어함으로써, TAG의 적절한 질문에 대하여, 모든 측정 신호 열이 질문 유닛에 또한 전송될 수 있다.
TAG로써 상기의 측정 신호를 인출하는 경우에 각각의 측정 신호는 각각의 TAG 및 이에 대응하는 측정 장치를 식별하는 특정의 식별 코드를 포함하는 것이 타당하다. 이어서, 추가적으로 코딩되는 데이터는 인출될, 필요로 하는 측정 신호를 나타낸다. 상기의 측정 장치 대신에 TAG는 질문기에 의해서 자체적으로 인출될 수 있는 데이터를 TAG에 전송하는 어떠한 기타의 가상적인 데이터 소스에도 결합될 수 있다. 이러한 데이터 소스는 또한 의료기술 기기 또는 데이터 처리 장치일 수도 있다.
본 발명에 있어서, 태그는 1회 프로그래밍 가능한 비분산형 트랜스듀서 및 재프로그래밍 가능한 비분산형 트랜스듀서를 포함하고 있어서, 펄스 신호 열의 일부만이 자유롭게 프로그래밍 가능한 것은 명백하다.
또한 분산형 트랜스듀서 장치를 비분산형 트랜스듀서 장치로 대체할 수도 있다. 이 경우에는 TAG가 질문 신호에 대하여 필요로 하는 펄스 신호로써 응답할 수 있도록, 질문 신호로서 종래의 펄스 신호가 사용되는 것이 타당하다.
또한 질문기는 식별 펄스 열을 송출하여, 식별 펄스 열에 대응하도록 프로그래밍되어 있는 다만 하나의 TAG가 이 펄스 열에 대하여, 필요로 하는 응답 신호로써 응답할 수 있다. 따라서 다수의 기타 TAG들 중에서 특정의 식별 TAG의 유무를 선택적으로 판단할 수 있다.
또한 질문기는 우선 처프 신호를 송출하고, 이어서 식별 펄스 열을 송출하므로 탐색 대상인 TAG에 대하여, 매우 신뢰성있는 질문이 이루어질 수 있다.
또한 상기의 설명으로부터 다수의 분산형 트랜스듀서 장치는 비분산형 트랜스듀서 장치가 여러 수의 비분산형의 개별적인 트랜스듀서를 포함할 수도 있는 추가적인 다수의 비분산형 트랜스듀서 소자에 결합될 수 있는 것을 알 수 있다.
상기의 설명은 본 발명에 의한 장치의 동작 방법을 설명하는 주요 구조만을 나타낸다. 대체 기술로써, 동일한 기능을 포함하는 많은 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 교대 배치형 트랜스듀서(IDT; inter-digital-transducer)의 캐스케이드 (cascade) 접속이 명백하게 설명되어야 한다. 이 것은 트랜스듀서 장치의 용량을 낮게 유지하도록 설치될 수 있다.
특히, SAW 필터의 금속 전극의 레이아웃은 많은 형태(예, split finger 기술)를 가질 수 있고, 이 중에서 상기의 실시예들은 주요 동작 모드만을 설명한 것이다. 또한 트랜스듀서의 기하학적 레이아웃은 SAW(표면 탄성파)의 직선형 전파(傳播)에 한정되지 않는다. 칩 표면을 더욱 잘 이용하기 위해서, SAW는 고성능 반사기에 의해서 편향될 수도 있다. 주기적인 간격의 구조로써 최대의 반사가 용이하게 이루어질 수 있으므로 이에 따라서 발생하는 반사 손실은 적다.
또한 반사기로써 SAW의 방향을 변경함에 있어서, 신호의 압축을 달성할 수 있고, 여기서 반사기 구조는 처프 특성을 갖는다. 이러한 방법으로 직선형 IDT로부터 분산형 IDT를 또한 형성할 수 있고, 여기서 분산형 반사기는 회로의 하류 측에 있으므로 분산형 반사기는 코딩된 비분산형 IDT 장치로부터의 SAW를 압축하고 반사한다.

Claims (54)

  1. 표면파 트랜스듀서 장치에 있어서, 분산형 타입의 제1송신기 장치(9) 및 식별 코드로써 코딩될 수 있거나 또는 코딩되어 있는 다수인 n개의 비분산형 트랜스듀서(16)를 포함하는 비분산형 타입의 제2송신기 장치의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  2. 표면파 트랜스듀서 장치에 있어서, 입력 신호를 시간축선 상에서 지연시키고, 압축하거나 또는 압축해제하는 데에 사용되는 제1송신기 장치(9) 및 다수의 n개의 비분산형 트랜스듀서(16)를 포함하는 비분산형 타입의 제2송신기 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  3. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, n개의 비분산형 트랜스듀서(16)는 신호로써 여기되었을 때, 표면파 트랜스듀서 장치를 식별하는 신호를 송신하도록, 프로그래밍되고/코딩되고 및/또는 접속되는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  4. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 인접한 비분산형 트랜스듀서(16) 사이의 거리가 동일한 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  5. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 비분산형 트랜스듀서는 양극 및 음극을 구비하고, n개의 트랜스듀서의 양극에는 양의 버스 라인이 국부적으로 배치되고 n개의 트랜스듀서의 음극에는 음의 버스 라인이 국부적으로 배치되며, 또한 트랜스듀서의 각각의 양극과 음극 및 각각의 양의 버스 라인과 음의 버스 라인과의 사이의 접속을 선택함으로써 표면파 트랜스듀서 장치의 필요로 하는 코딩/식별이 실행될 수 있거나 또는 실행되어 있는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  6. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 장치는 전자(電磁) 입력 신호에 대하여 출력 신호로써 응답하고, 출력 신호는 최소한 3개의 상이한 논리 상태(ABC)를 갖는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  7. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 처프 신호를 수신하면, 장치는 출력 신호로서 시간적으로 연속해서 송신되는 다수의 펄스를 생성하는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  8. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, n＞＝m이고 m은 어떠한 펄스 신호도 제공하지 않는 n개의 비분산형 트랜스듀서의 수에 해당하는 경우, 처프 신호를 수신하면, 장치는 m개의 펄스 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 표면파 송신기 장치.
  9. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 분산형 타입의 송신기 장치의 양극은 양의 버스 라인에 접속되고, 분산형 타입의 트랜스듀서의 음극은 음의 버스 라인에 접속되는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  10. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 장치는 2개의 부분을 포함하는 안테나 장치를 구비하고, 안테나의 첫째 부분은 양의 버스 라인에 접속되고, 다른 하나의 부분은 음의 버스 라인에 접속되는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  11. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 트랜스듀서는 프로그래밍 회로에 의해서 병렬로 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  12. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, n개의 비분산형 트랜스듀서 중에서 최소한 하나는 기준 소자로서 사용되는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  13. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 비분산형 타입의 트랜스듀서(16)가 분산형 타입의 트랜스듀서 장치(9)의 한 쪽에만 또는 양 쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  14. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 짧은 무선 주파수 펄스인 입력 신호가 수신될 때, 분산형 송신기 장치는 이 신호를 n개의 비분산형 트랜스듀서 방향으로 전파되는 제1처프 타입 표면파로 변환하고, 또한 비분산형 트랜스듀서를 통과할 때, 버스 라인에 중첩된 펄스가 프로그래밍된 코드를 나타내는 전기 처프 펄스를 초기화하는 한편, 동일한 시간 간격에 대하여 입력 신호에 의해서 마찬가지로 여기된 비분산형 트랜스듀서는 특성이 입력 신호의 특성에 동일하고 분산형 송신기 장치 방향으로 전파하며 또한 분산형 송신기 장치에서 비분산형 트랜스듀서의 처프 펄스(제1표면파에 의해서 생성된)에 동기화되고 또한 동상으로 송신되는 처프 특성을 갖는 전기 펄스로 변환되는 표면파의 프로그래밍된 코드를 나타내는 펄스 열을 생성하는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  15. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 송신기 장치는 2m 이상의 거리(r)에서도 여전히 만족스럽게 수신될 수 있는 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  16. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 입력 신호인 처프 신호는 대략 0.5 내지 1.5㎲, 바람직하게는 1㎲의 지속 시간을 가지며, 또한 처프 신호는 대략 50 내지 250㎒의 주파수 대역폭을 갖는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  17. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 처프 신호가 수신되면 분산형 타입의트랜스듀서 장치에 의해서 생성되는 펄스 신호는 본질적으로 B가 처프 신호의 대역폭인 경우, 이하의 공식,
    에 따라서 계산되는 주 펄스 지속 시간(TSC)를 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  18. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 비분산형 타입의 제2트랜스듀서 장치로부터 연속적인 펄스 신호들 사이의 시간은 최소한 펄스 신호의 지속 시간의 절반(TSC/2)만큼 크고, 바람직하게는 예로서 개별적인 펄스의 지속 시간의 5배 내지 10배의 배수인 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  19. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2트랜스듀서 장치(9, 16)는 교대 배치형 트랜스듀서(IDT; interdigital tranducer)인 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  20. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 비분산형 트랜스듀서(16)는 적절한 트랜스듀서(16)의 양극 또는 음극이 양의 버스 라인에 접속되는가 또는 음의 버스 라인에 접속되는가에 따라서 개별적인 펄스 신호의 위상각이 결정되는 이상(二相; dual-phase) 펄스 신호로써 응답하는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  21. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 활성화된 비분산형 트랜스듀서 (16)는 양극에 의해서 양의 버스 라인에 접속되고 또한 음극에 의해서 음의 버스 라인에 접속되는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  22. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 비분산형 타입의 트랜스듀서 장치는 신호로써 여기되면, 예로서, 기준 펄스에 동상인 신호를 생성하거나, 또는 예로서, 기준 펄스에 위상이 벗어난 신호를 생성하고, 또는 아무런 신호도 생성하지 않는 트랜스듀서(16)를 구비한 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  23. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 비분산형 타입의 트랜스듀서는 트랜스듀서의 양의 버스 또는 음의 버스로부터 양극 및/또는 음극으로의 필요로 하는 접속선, 바람직하게는 본딩되는 접속선이 각각 제공되어서 프로그래밍되고/코딩되는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  24. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 비분산형 타입의 트랜스듀서의 프로그래밍/코딩은 한편으로는 트랜스듀서의 정의 버스 라인과, 양극 및 음극의 사이에 존재하는 라인 또한 다른 한편으로는 트랜스듀서의 음의 버스 라인과, 양극 및 음극의 사이에 존재하는 라인이 필요한 코딩에 따라서 절단되는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  25. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 비분산형 타입의 트랜스듀서(16)의 각각의 전극은 제1접속 및 제2접속을 가지며, 또한 제1접속은 양의 버스 라인에 가깝게 배치되고 제2접속은 음의 버스 라인에 가깝게 배치되는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  26. 제25항에 있어서, 비분산형 타입의 트랜스듀서는 비분산형 트랜스듀서가 하측 판의 각각의 버스 라인에 접속되지 않은 채로 배치되고, 또한 하측 판은 그 위에 배치되는 상측 판을 구비하고, 하측 판에 결합되는 상측 판의 면은 자체에 구성된 접속선을 가지며, 접속선은 양극/음극을 양의 버스 라인 또는 음의 버스 라인에 필요한 대로 접속하여, 프로그래밍되고/코딩되는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  27. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 비분산형 타입의 트랜스듀서 중 최소한 하나는 양극 및 음극을 2개의 버스 라인에 접속하는 신호 라인을 구비하고, 또한 접속 라인의 신호 통로에 스위치로서, 바람직하게는 트랜지스터인 상기 스위치가 배치되는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  28. 제27항에 있어서, 장치는 회로를 제어하는 기억 장치를 갖춘 회로 구동기와, 회로 구동기 및/또는 스위치에 에너지를 공급하는 전원 장치, 예로서, 전지(또는태양 전지 또는 프로그래밍 단계 동안 사전에 충전된 커패시터)를 구비한 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  29. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 제1층과 제3층은 그 사이에 위치한 제2층을 구비한 보호층이고, 제1 및 제2트랜스듀서 장치(9, 16)와 안테나(30)가 상기 제2층에 형성되는 본질적으로 하나의 층 위에 다른 하나의 층이 배열된, 3개의 층을 포함하는 카드에 통합되는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  30. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 분산형 타입의 송신기 장치의 한 쪽은 그 위에 구성된 제1세트의 p개의 비분산형 트랜스듀서(16)를 구비하고 또한 다른 한 쪽은 그 위에 구성된 제2세트의 q개의 비분산형 트랜스듀서(16)를 구비하며, 제1세트의 p개의 트랜스듀서는 코드 1을 사용하여 프로그래밍되고 또한 제2세트의 q개의 트랜스듀서는 코드 2를 사용하여 프로그래밍되며, 그리고, 코드는 바람직하게도 서로 상이한것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  31. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 분산형 타입의 송신기 장치는 프로그램밍 가능한 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  32. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 동등한 장치가 실콘 기판 위에 생성되는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  33. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, n개의 비분산형 트랜스듀서 중에서 분산형 트랜스듀서 장치에 가장 가까운 트랜스듀서는 분산형 트랜스듀서로부터의 (펄스) 신호에 대한 응답으로서 (펄스) 신호가 처음으로 송신되는 기준 트랜스듀서(기준 소자)를 형성하는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  34. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 비분산형 트랜스듀서(16)의 수 n은 30 이상인 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  35. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, k＜＝n인 경우, n개의 비분산형 트랜스듀서 중 n-k개의 트랜스듀서는 프로그래밍 가능하거나 프로그래밍되어 있는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  36. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, TAG는 1회 또는 다수 회 프로그램밍될 수 있는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  37. 제36항에 있어서, 재프로그래밍 가능성 기능을 위한 장치는 스위칭 매트릭스(63)에 접속되는 제어 장치(64) 및 프로그램 인터페이스(66)와, 하나 이상의 식별 코드 또는 필요한 데이터 열이면 어떠한 것이라도 저장하는 기억 장치를 구비하고, 또한 표면파 트랜스듀서 장치는 저장된 데이터를 이용하여 프로그래밍될수 있는 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
  38. 물품, 사람 또는 동물을 원격으로 식별하기 위한 상기 청구항 중 어느 한 항에 의한 표면파 트랜스듀서 장치의 사용.
  39. 여기 신호, 바람직하게는 처프 신호가 표면파 트랜스듀서 장치에 의해서 수신되고, 이 후, 표면파 트랜스듀서 장치가 장치를 식별하는 코드 신호, 또는 식별 코드 신호 열, 바람직하게는 펄스 신호 열을 송신하는 다수-디지트의 식별 코드 생성 방법.
  40. 제39항에 있어서, 질문 신호인 처프 신호에 응답하여 표면파 트랜스듀서 장치는 기준 펄스 및 n-m-1개의 펄스를 갖는 식별 펄스 신호 열을 포함하는 송신기 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 질문/평가 유닛(1)(질문기) 및 상기 청구항 중 어느 한 항에 의한 표면파 트랜스듀서 장치를 포함하는 식별 시스템.
  42. 제41항에 있어서, 질문기(1)는 질문 신호를 송신하고, 표면파 트랜스듀서 장치에 의해서 회신되는 응답 신호를 수신하여 해석하는 것을 특징으로 하는 식별 시스템.
  43. 제41항 및 제42항에 있어서, 질문기(1)는 송신부 및/또는 수신부에 분산형 송신기 장치(9)에 상보적인 특성을 갖는 스테이지(stage)를 포함하는 것을 특징으로 하는 식별 시스템.
  44. 제41항 내지 제43항에 있어서, 질문기(1)는 데이터 처리 장치 및/또는 데이터 처리 시스템/네트워크에 접속되고, 자체의 출력단에서 수신한 식별자(코드)를 출력하는 것을 특징으로 하는 식별 시스템.
  45. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 질문기는 위상 판별 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 식별 시스템.
  46. 제41항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 질문기는 질문 신호로서, 처프 신호 또는 무선 주파수 펄스인 것이 바람직한 질문 신호를 송신하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 식별 시스템.
  47. 제41항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 질문기(1)의 수신 유닛은 분산형 트랜스듀서 장치에 동일한 특성을 갖는 스테이지를 포함하고, 또한 적절하게 역(逆)의 특성을 갖는 추가적인 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 식별 시스템.
  48. 제47항에 있어서,
    표면파 트랜스듀서 장치는 분산형 트랜스듀서 장치(9)의 한 쪽에 제1세트의 p개의 비분산형 트랜스듀서(16)를 구비하며 또한 다른 한 쪽에는 제2세트의 q개의 비분산형 트랜스듀서(16)를 구비하고, 분산형 트랜스듀서의 전극은 안테나와, 비분산형 트랜스듀서의 버스 라인에 접속되고, 제1세트의 p개의 트랜스듀서는 코드 (1)을 사용하여 프로그래밍되며 또한 제2세트의 q개의 트랜스듀서는 코드 (2)를 사용하여 프로그래밍되고, 그리고,
    질문기로부터의 질문 신호는 짧은 무선 주파수 펄스이고, 질문기(1)의 수신 유닛은 분산형 트랜스듀서에 동일한 특성을 갖는 스테이지를 포함하고, 또한 적절하게 역(逆)의 특성을 갖는 추가적인 스테이지를 포함하여, 질문기에 의해서 송신되어서 안테나를 통하여 수신된 질문 신호는 분산형 트랜스듀서에 의해서, 반대 방향으로 전파되고 상보적인 특성(업-처프, 다운-처프)을 가지며 또한 제1 또는 제2세트의 p개 또는 q개의 트랜스듀서에 도달했을 때 각각이 상이한 코딩 및 마찬가지로 상이한 처프 특성을 갖는 코드 신호를 초기화하는 2개의 처프 타입 표면파로 변환되고, 두 세트의 비분산형 트랜스듀서의 각각은 질문 신호에 대한 응답으로서 분산형 트랜스듀서 방향으로 적절한 코드를 보유하는 일련의 표면파(SAW)를 송신하고, 이 표면파는 분산형 트랜스듀서에서 상이한 처프 특성을 갖는 코드 신호로 변환되고, 이 코드 신호는 제1코드를 나타내는 업-처프 펄스와 제2코드를 나타내는 다운-처프 펄스를 포함하는 2개의 코드를 보유하는 신호를 공통의 버스 라인에 생성하고, 또한
    버스 라인에 생성된 신호는 안테나를 통하여 질문기의 수신 유닛에 송신되어서, 수신 유닛에서 상보적인 특성을 갖는 분산 스테이지에 의해서 코드 1을 나타내는 제1무선 주파수 펄스 열 및/또는 코드 2를 나타내는 제2무선 주파수 펄스 열로 변환되는 것을 특징으로 하는 식별 시스템.
  49. 제48항에 있어서,
    표면파 트랜스듀서 장치는 분산형 송신기의 한 쪽에 제1세트의 p개의 비분산형 트랜스듀서를 구비하며 또한 다른 한 쪽에는 제2세트의 q개의 비분산형 트랜스듀서를 구비하고, 분산형 트랜스듀서의 전극은 안테나와, 제1세트 및 제2세트의 트랜스듀서의 버스 라인에 접속되고,
    제1세트의 트랜스듀서는 코드 1을 사용하여 프로그래밍되며 또한 제2세트의 트랜스듀서는 코드 2를 사용하여 프로그래밍되고,
    질문기의 송신 유닛은 분산형 트랜스듀서에 동일한 특성을 갖는 스테이지를 구비하고, 또한 적절하게 역(逆)의 특성을 갖는 추가적인 스테이지를 포함하고,
    질문기로부터의 질문 신호는 선택적으로 업-처프 신호 또는 다운-처프 신호이므로 질문기에 의해서 송신되어서 표면파 트랜스듀서 장치의 안테나를 통하여 수신된 질문 신호는 분산형 트랜스듀서에 의해서, 반대 방향으로 전파되는 2개의 표면파로 변환되고, 질문 신호의 처프 특성에 따라서, 표면파 중에서 항상 하나만이 압축 펄스 신호를 포함하므로 2개의 코드를 보유하는 비분산형 트랜스듀서 세트 중또한 하나만이 여기되는 한편, 바람직하게도 동일 시간 간격에 대하여, 질문 신호에 의해서 여기된 두 세트의 비분산형 트랜스듀서 각각은 분산형 트랜스듀서 방향으로 적절한 코드를 식별하는 일련의 표면파를 포함하는 표면파 신호를 송신하고, 표면파 신호 중 하나는 분산형 트랜스듀서(필터)에서 압축되어서 전기 코드 신호로 변환되고, 이 코드 신호는 질문 신호의 처프 특성에 따라서, 코드 1 또는 코드 2 중에서 어느 하나를 나타내고 또한 안테나를 통하여 질문기의 수신 유닛에 송신되는 신호를 공통의 버스 라인에 생성하는 것을 특징으로 하는 식별 시스템.
  50. 식별 시스템에 있어서,
    질문기는 질문 신호를 사용하여 표면파 트랜스듀서 장치에 질문하고 또한 표면파 트랜스듀서 장치에 의해서 송신된 코딩된 응답 신호를 수신하며,
    표면파 트랜스듀서 장치는 전극들이 송신기의 한 쪽에서는 정의 버스 라인 및 송신기의 다른 한 쪽에서는 음의 버스 라인에 접속되어서 모든 송신기가 전기적으로 병렬로 접속되어 있는 다수의 트랜스듀서(IDT)를 구비하고, 또한 정의 버스 라인 및 음의 버스 라인에 단자가 접속되어 있는 안테나를 포함하며, 또한
    응답 신호의 코딩은 트랜스듀서의 위치, 동작 타입에 의해서, 또는 접속에 의해서 부여되고, 표면파 트랜스듀서 장치의 필요로 하는 코딩은 트랜스듀서 전극과 버스 라인과의 사이의 접속을 설정하거나 또는 차단함으로써 프로그래밍될 수 있고, 또한 표면파 트랜스듀서 장치의 필요로 하는 코딩은 정의 버스 라인 또는 음의 버스라인에의 각각의 트랜스듀서의 양극과 음극의 접속을 선택함으로써 추가적으로 또는 선택적으로 프로그래밍될 수 있으며, 또한 추가로 표면파 트랜스듀서 장치의 필요로 하는 코딩은 모든 기타의 트랜스듀서의 위치에 대한 트랜스듀서의 위치를 선택함으로써 추가적으로 또는 선택적으로 프로그래밍될 수 있고, 그리고,
    트랜스듀서 중 최소한 하나는 바람직하게도 위상 판별을 위한 기준 소자로서 제공되고, 트랜스듀서 중 하나는 바람직하게도 시간 판별을 위한 기준 소자로서 제공되고, 트랜스듀서 중 최소한 하나는 바람직하게도 진폭 판별을 위한 기준 소자로서 제공되며, 또한 위상 및/또는 시간 및/또는 진폭 판별 스테이지가 바람직하게도 질문기에서의 신호 평가를 위해서 제공되어서, 질문기에 의해서 송신되어 안테나를 통하여 수신된 질문 신호는 트랜스듀서의 각각에 2개의 반대 방향의 표면파를 생성시키고, 상기 표면파는 나머지 트랜스듀서를 통과할 때, 버스 라인에 또한 이에 따라서 안테나에 전기적 응답 신호를 초기화하고, 이 신호의 중첩은 표면파 트랜스듀서 장치의 식별 코드를 나타내는 것을 특징으로 하는 식별 시스템.
  51. 상기 청구항 중 어느 한 항에 의한 표면파 트랜스듀서 장치를 구비한 제품.
  52. 제48항에 있어서, 표면파 트랜스듀서 장치는 제품에 통합된 구성 요소인 것을 특징으로 하는 제품.
  53. 상기 청구항 중 어느 한 항에 의한 표면파 트랜스듀서 장치에 결합될 수 있고, 또한 질문 유닛에 의해서 질문을 받을 수 있는 데이터를 장치에 송신하는 데이터 소스.
  54. 제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 분산형 타입의 송신기 장치 또는 트랜스듀서 장치는 비분산형 트랜스듀서와 분산형 반사기의 조합으로서 구성되고, 표면파는 바람직하게도 입력 트랜스듀서 위에 반사되지 않고, 다수의 트랜스듀서를 포함하는 비분산형 트랜스듀서 위에 반사되는 것을 것을 특징으로 하는 표면파 트랜스듀서 장치.
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