[發明專利]用于非接觸式IC卡的射頻電路

有效

• 申請號: 201210529201.1
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103870865B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 王光春
• 申請（專利權）人: 上海華虹集成電路有限責任公司
• 主分類號: G06K19/077
• 分類號: G06K19/077;H04B1/40
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司31211
• 代理人: 戴廣志

技術領域

本發明涉及射頻技術領域，特別是涉及一種用于非接觸式IC(集成電路)卡的射頻電路。

背景技術

傳統的非接觸式IC卡射頻電路如圖1虛線框內所示。這種射頻電路存在一個問題：由于非接觸式IC卡通過幅度調制和讀卡機進行通訊，限幅電路實質上會限制幅度的變化；為了保證限幅電路不會影響到非接觸IC卡的解調和調制，一般要求限幅電路要設計成一低通電路，最高截止頻率要遠低于信號頻率，不能響應載波幅度較快的變化。在進入負載調制階段或進行其他大功率操作時，載波平均信號幅度會變小，但由于限幅電路不能很快跟蹤載波幅度的變化，會出現一方面RF(射頻)電路的電流負載能力降低，另一方面限幅電路卻還在繼續泄放電流這種不合理的情況。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種用于非接觸式IC卡的射頻電路，能比較顯著的提高非接觸式IC卡的電流負載能力和工作距離。

為解決上述技術問題，本發明的用于非接觸式IC卡的射頻電路，包括：

一整流電路，將天線上感應的交流載波信號轉換成直流電源；

一可變帶寬限幅電路，與所述天線和整流電路并聯；在解調階段其帶寬遠低于調制信號；進入負載調制階段或進行其他大功率操作時，將其帶寬配置到高于負載電流變化頻率，能快速跟蹤載波幅度變化，保證提供最大的負載電流；當所述可變帶寬限幅電路通過一個泄流管來對載波進行限幅時，通過控制泄流管柵極上的濾波電容和電阻，或恒流源的大小控制限幅電路的帶寬，實現可變帶寬限幅電路；

一調制電路，與所述天線和整流電路并聯，用于將數據返回給讀卡機；

一解調電路，連接在所述天線一端或兩端，用于解調讀卡機發出的幅度調制信號，獲取讀卡機的指令，并將得到的解調信號輸出給控制邏輯電路；

一時鐘提取電路，連接在所述天線一端或兩端，用于對天線上的載波信號進行整形，獲得時鐘供控制邏輯電路使用；

所述射頻電路通過檢測所述整流電路的輸出電源幅度得到電壓檢測信號，用于控制所述可變帶寬限幅電路是否開啟；

第一電容(C1)和外接天線構成諧振回路，保證天線兩端電壓達到工作電壓以上；第二電容(C0)對所述整流電路的輸出電源進行濾波。

本發明與現有的非接觸式IC卡的射頻電路相比，通過配置可變帶寬的限幅電路，能比較顯著的提高非接觸式IC卡的電流負載能力和工作距離，提高RF芯片性能，而且還可以減小儲能電容，節省芯片面積。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1是現有的非接觸式IC卡的射頻電路原理圖；

圖2是本發明的非接觸式IC卡的射頻電路一實施例原理圖。

具體實施方式

參見圖2所示，本發明的非接觸式IC卡的射頻電路在下面的實施例中，包括：一整流電路，一時鐘提取電路，一可變帶寬限幅電路，一調制電路和一解調電路。

所述整流電路，將天線上感應的交流載波信號轉換成直流電源。

所述可變帶寬限幅電路，與天線和整流電路并聯；其帶寬被設計成可變的，在解調階段，限幅電路帶寬設置成遠低于調制信號，讀卡機發射的信號不會被削弱，不會影響到信號解調；而當進入負載調制階段或進行其他大功率操作時，由于此時一般不需要進行解調，可以將其帶寬配置到高于負載電流變化頻率，能快速跟蹤載波幅度變化，保證提供最大的負載電流。

當所述可變帶寬限幅電路通過一個泄流管來對載波進行限幅時，通過控制泄流管柵極上的濾波電容和電阻(或恒流源)的大小可以控制限幅電路的帶寬，實現可變帶寬的限幅電路。

所述調制電路，與天線和整流電路并聯，用于將數據返回給讀卡機。

所述解調電路，連接在天線一端或兩端，用于解調讀卡機發出的幅度調制信號，獲取讀卡機的指令，并將得到的解調信號輸出給控制邏輯電路。

所述時鐘提取電路，連接在天線一端或兩端，用于對天線上的載波信號進行整形，獲得時鐘供控制邏輯電路使用。

圖2中，所述射頻電路通過檢測所述整流電路的輸出電源幅度得到電壓檢測信號，用于控制所述可變帶寬限幅電路是否開啟。電容C1和外接天線構成諧振回路，保證天線兩端電壓達到工作電壓以上。電容C0對所述整流電路的輸出電源進行濾波。上電復位電路檢測所述整流電路的輸出，得到的電源電平，決定控制邏輯電路和EEPROM何時復位，何時工作。