[發明專利]射頻通信設備以及操作這種射頻通信設備的方法

有效

• 申請號: 200980116133.2
• 申請日: 2009-04-21
• 公開（公告）號: CN102017438A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 哈拉德·威斯汀;埃里克·默林;亞歷山大·梅爾
• 申請（專利權）人: NXP股份有限公司
• 主分類號: H04B5/02
• 分類號: H04B5/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術領域

本發明涉及一種具有數據發送裝置和數據接收裝置的射頻(RF)通信設備。

本發明還涉及一種在射頻(RF)通信設備之中通信的方法，每個射頻(RF)通信設備包括數據發送模式和數據接收模式。

背景技術

近場通信或NFC是一種短距離高頻無線通信技術，在大約分米距離上實現設備之間的數據交換。該技術是ISO?14443鄰近卡標準(無接觸卡，RFID)，將智能卡與讀取器的接口組合到單個設備中。NFC是一種在ECMA-340和ISO?18092中標準化的開放平臺技術。NFC設備可以與現有ISO?14443智能卡和讀取器以及其他NFC設備進行通信，從而與已經用于例如公共運輸和支付的現有無接觸基礎設施相兼容。目前，NFC主要針對移動電話中的使用。

NFC設備經由磁場電感彼此進行通信，其中，每個NFC設備包括環形天線。兩個環形天線位于彼此的近場內，有效地形成空心變壓器(air-core?transformer)。NFC設備在13.56MHz頻帶內操作，具有幾乎2MHz的帶寬。

提供兩種操作模式：

主動通信模式：在該模式中，從“發起方”向“目標”構建NFC連接。發起方從而用作主動設備，不斷發射電磁載波信號場。目標是非活動的(從能量的觀點)，即，目標不發射無線電場。發起方在數據發送期間(例如，通過開/關鍵控)通過對其載波信號進行調制來向目標發送數據。發生從目標向發起方的數據發送在于，目標通過負載調制對已有電磁載波信號場進行調制。負載調制意味著，目標改變電路的電阻，該電路包括接收載波信號的接收線圈。電阻的這種改變可以通過添加或移除電阻器或者通過接收線圈的短路來完成，并且在發起方的發送線圈中引起可檢測的壓降，這是因為接收線圈和發送線圈用作經由空心耦合的變壓器的主線圈和副線圈。通過電阻的一系列改變，可以從目標向發起方順序地發送數據。在這種模式中，目標設備可以從發起方提供的電磁場汲取其工作功率，因此使得目標設備成為應答器。

主動通信模式：發起方和目標設備通過交替產生它們自己的調制電磁場來通信。設備在等待數據時去激活其RF場，兩個設備典型地都需要有電源。在這種主動通信模式中，主導調制過程是曼徹斯特(Manchester)編碼和修改的密勒(Modified?Miller)編碼。

盡管已經證明NFC是可靠的數據傳輸系統，但是NFC具有的缺點是可實現的數據傳輸速率是有限的(典型地，實現小于500kBd的數據傳輸速率)。

數據傳輸速率不足的問題通常牽涉到射頻識別(RFID)系統，并且阻礙了高度發展的RFID應用的實現。這種應用的示例是電子護照，其中，將照片、指紋和其他生物數據存儲在RF應答器中，并且必須在可能的最短時間內傳送給讀取器，以避免移民單位等處的長隊。

盡管能夠通過增大帶寬來提高數據傳輸速率，但是該簡單方法不是可行的，因為可用帶寬由國際標準嚴格規定，并且不存在自由頻帶。至此，解決該僵局的唯一方式似乎利用更高階的調制方案，更高階的調制方案的缺點是其實現方式相當復雜并需要高技術努力。

發明內容

本發明的目的是提供一種第一段中定義的類型的射頻通信設備，以及一種第二段落中定義的類型的通信方法，其中，避免了上述缺點。

為了實現上述目的，根據本發明的射頻通信設備包括以下特征：

一種射頻(RF)通信設備，具有數據發送裝置和數據接收裝置，其中，數據發送裝置包括負載調制裝置，所述負載調制裝置適于接收由另一RF通信設備發射的射頻載波信號并且根據要發送的數據通過負載調制對RF載波信號進行調制；數據接收裝置包括RF頻率載波信號發生器和負載解調裝置，RF頻率載波信號發生器適于發射射頻載波信號，負載解調裝置連接至射頻載波信號的發射路徑并且在射頻載波信號已經被另一RF通信設備負載調制時對射頻載波信號進行解調。

為了實現上述目的，根據本發明的射頻通信方法包括以下特征：

一種在射頻(RF)通信設備之間通信的方法，每個射頻(RF)通信設備包括數據發送模式和數據接收模式，其中，在數據發送模式中，接收另一RF通信設備所發射的射頻載波信號，并且根據要發送的數據對射頻載波信號進行負載調制；在數據接收模式中，當RF頻率載波信號已經被另一RF通信設備調制時，產生、發射和負載解調RF頻率載波信號。