[發明專利]一種用于低頻信號檢測及傳輸系統的差分模擬前端裝置

有效

• 申請號: 201010166191.0
• 申請日: 2010-05-10
• 公開（公告）號: CN103023445A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 趙輝;潘文杰;蔣宇
• 申請（專利權）人: 國民技術股份有限公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45;H04B5/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明涉及通信領域，尤其涉及一種用于低頻信號檢測及傳輸系統的差分模擬前端裝置，以及利用這種裝置對低頻信號進行檢測的方法。

背景技術

如今，已經出現了在手機中的SIM(Subscriber?Identity?Module，用戶識別模塊)卡上增加射頻功能(稱為射頻SIM卡)或者在手機主板上增加近距離通信模塊來實現手機近距離通信的方法，這種方法的出現使得手機成為一個可以充值、消費、交易及身份認證的超級智能終端，極大地滿足市場的迫切需求。

其中，基于射頻SIM的手機近距離解決方案以其簡單、無需更改手機等優勢得到廣泛的關注，在該方案中，射頻SIM采用UHF(Ultra?HighFrequency，超高頻)等技術使得射頻SIM卡嵌入在手機內部時射頻信號仍然可以從手機中透射出來，從而實現不必對現有的手機進行任何結構改變就可使得手機具備近距離通信功能。但是，不同手機由于內部結構不同造成射頻信號透射效果存在很大的差異，透射強的手機其射頻SIM卡射頻通信距離可能達到幾米遠的距離，透射弱的手機其射頻SIM卡通信距離也可以達到幾十厘米。在移動支付應用中，如公交地鐵刷卡，通常都會對于交易距離有嚴格的要求以確保交易的安全，例如交易距離要求限制在10cm以下，以防止用戶在不知情的情況下誤刷，造成損失；另一方面，還要求在規定距離以下保證通信的可靠性，以提高交易的效率。因此，基于射頻SIM的手機在增加近距離通信功能的同時，還必須能夠有效控制其交易的距離范圍。

因此又提出了一種低頻交變磁場近距離通訊結合RF高頻通訊的系統和方法，解決了上述問題。該系統利用低頻交變磁場實現距離檢測和控制，并實現讀卡器和卡的單向通訊，利用RF通道結合低頻通訊實現終端的可靠綁定，同時利用RF通道實現讀卡器和卡之間高速的數據通訊。但是，該方案中，低頻信號檢測及傳輸系統(處于卡的一方)中所接收到的低頻信號夾雜著電路噪聲和環境噪聲，影響了距離檢測和控制的精度，因此，如何有效地減小電路噪聲和環境噪聲對低頻信號的干擾成為目前亟待解決的問題之一。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于低頻信號檢測及傳輸系統的差分模擬前端裝置，減小電路噪聲和環境噪聲對低頻信號檢測及傳輸系統中所接收到的低頻信號的干擾，提高低頻交變磁場距離檢測和控制的精度。

為解決上述技術問題，本發明提出了一種用于低頻信號檢測及傳輸系統的差分模擬前端裝置，應用于近距離通信系統，包括至少一個磁感應模塊、至少一個低通濾波模塊、至少一個放大器、至少一個數字/模擬轉換器和至少一個比較器，所述磁感應模塊、低通濾波模塊、放大器順次相連，所述放大器的輸出端與所述比較器的正向輸入端相連，所述數字/模擬轉換器的輸出端與所述比較器的反向輸入端相連，所述放大器為差分放大器。

進一步地，上述裝置還可具有以下特點，包括一個磁感應模塊、一個低通濾波模塊、一個放大器、兩個數字/模擬轉換器和兩個比較器，所述磁感應模塊、低通濾波模塊、放大器順次相連，所述放大器的輸出端分別與所述兩個比較器的正向輸入端相連，所述兩個數字/模擬轉換器與所述兩個比較器組成兩路，每一路中數字/模擬轉換器的輸出端與比較器的反向輸入端相連，每上下兩路組成一對，共一對。

進一步地，上述裝置還可具有以下特點，包括一個磁感應模塊、一個低通濾波模塊、一個放大器、六個數字/模擬轉換器和六個比較器，所述放大器的輸出端分別與所述六個比較器的正向輸入端相連，所述六個數字/模擬轉換器與所述六個比較器組成六路，每一路中數字/模擬轉換器的輸出端與比較器的反向輸入端相連，每上下兩路組成一對，共三對。

進一步地，上述裝置還可具有以下特點，所述磁感應模塊為差分磁感應線圈、差分霍爾器件或差分巨磁阻器件。

進一步地，上述裝置還可具有以下特點，所述磁感應模塊為差分磁感應線圈，所述差分磁感應線圈的兩輸出端直接與所述低通濾波模塊的兩輸入端相連。

進一步地，上述裝置還可具有以下特點，所述磁感應模塊為差分霍爾器件，所述差分霍爾器件的兩個輸出端通過隔直電容與所述低通濾波模塊兩個輸入端相連；或者所述差分霍爾器件一個輸出端通過隔直電容與所述低通濾波模塊一個輸入端相連，而所述差分霍爾器件的另一個輸出端直接與低通濾波模塊另一個輸入端相連；或者所述差分霍爾器件的兩個輸出端直接與所述低通濾波模塊的兩個輸入端相連。