[發(fā)明專利]進行受PLL控制的主動負載調(diào)制的NFC裝置

有效

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• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN103516505B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 阿拉斯泰爾·萊弗利
• 申請（專利權(quán)）人: 美國博通公司
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00;H04B5/02
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 田喜慶

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體上涉及近場無線通信（NFC），并且更具體地涉及用于進行使用鎖相環(huán)（PLL）控制的主動負載調(diào)制的NFC裝置。

背景技術(shù)

以移動裝置為例，近場無線通信（NFC）裝置正被結(jié)合進通信裝置以方便使用這些通信裝置進行日常交易。例如，不同于攜帶許多信用卡，這些信用卡所提供的信用信息可以儲存在NFC裝置上。該NFC裝置簡單地輕觸信用卡終端，從而傳達信用信息到該終端以完成交易。如另一示例，開票系統(tǒng)（諸如在公交車或火車終端上使用的那些）可以簡單地將票價信息寫入NFC裝置而非將票提供給旅客。旅客可以簡單地把NFC裝置輕觸閱讀器以搭乘公交車或火車而不需要使用紙質(zhì)票。

通常，NFC要求NFC裝置彼此存在于較近的距離內(nèi)，以便他們相應(yīng)的磁場可以交換信息。典型地，第一NFC裝置發(fā)送或產(chǎn)生調(diào)制有諸如信用信息或票價信息的信息的磁場。該磁場將該信息感應(yīng)地耦合到離第一NFC裝置鄰近的第二NFC裝置，這些信息通過第二NFC裝置的天線接收。第二NFC裝置可以通過將它的相應(yīng)信息感應(yīng)地耦合到第一NFC裝置的天線上來響應(yīng)第一NFC裝置。

然而，在NFC領(lǐng)域中，產(chǎn)品越來越具有多樣性，尤其是在天線有效面積的方面。特別地，存在雖使用更小天線的解決方案的強烈需求。因此，盡管人們普遍希望與通常具有較大天線的傳統(tǒng)裝置交互并且通過以這些較大天線定義的測試規(guī)格，但是NFC裝置被實現(xiàn)為具有越來越小的天線。

天線尺寸的差異通常導(dǎo)致小和大天線之間弱的磁場耦合，這抑制了從一個天線向另一個天線傳送能量的能力。當(dāng)具有小天線的裝置嘗試使用負載調(diào)制發(fā)送時，該能量轉(zhuǎn)移問題在弱磁場中變得復(fù)雜。

另外，與響應(yīng)信號關(guān)聯(lián)的電壓可以根據(jù)第一和第二NFC裝置之間的距離而變化，這反過來改變這些NFC裝置之間的磁耦合。裝置之間大的距離通常引起所接收的響應(yīng)信號具有小的電壓，并且因此會在裝置之間引起弱的磁耦合。

當(dāng)NFC裝置經(jīng)歷弱的磁耦合時通常出現(xiàn)幾個問題。例如，當(dāng)從第一NFC裝置發(fā)送的能量僅有一小部分被第二NFC裝置實際接收時，第二裝置變得難以從磁場中對自身供電。另外，弱磁場耦合會抑制NFC裝置進行負載調(diào)制的能力，這是因為第二NFC裝置可能只能夠影響由第一NFC裝置實際發(fā)送的總能量的一小部分。因此，第一NFC裝置識別的返回的凈有效能量可能較小。

因此，存在對即使在弱磁耦合存在的情況下也能夠彼此通信的NFC裝置的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種無線通信裝置，該無線通信裝置包括：天線，被配置為接收磁場；恢復(fù)裝置，被配置為從磁場恢復(fù)時鐘；多工器，被配置為接收所恢復(fù)的時鐘和參考時鐘，并且基于無線通信裝置的當(dāng)前操作狀態(tài)輸出所恢復(fù)的時鐘和參考時鐘中的一個；并聯(lián)調(diào)節(jié)器，被配置為通過主動地調(diào)制無線通信裝置的阻抗來產(chǎn)生主動負載調(diào)制；鎖相環(huán)，被配置為接收所恢復(fù)的時鐘和參考時鐘中的一個并且利用所接收的時鐘來控制主動負載調(diào)制；以及驅(qū)動器，被配置為通過調(diào)整天線兩端電壓的幅度來貢獻于主動負載調(diào)制。

優(yōu)選地，該無線通信裝置是目標近場通信裝置。

優(yōu)選地，該并聯(lián)調(diào)節(jié)器還被配置為基于與天線相關(guān)聯(lián)的負載來改變阻抗。

優(yōu)選地，該并聯(lián)調(diào)節(jié)器還被配置為使用反饋機制增加負載以維持天線上的安全電壓電平。

優(yōu)選地，該多工器被配置為在無線通信裝置的當(dāng)前操作狀態(tài)是目標的操作狀態(tài)時輸出所恢復(fù)的時鐘。

優(yōu)選地，該多工器被配置為在無線通信裝置的當(dāng)前操作狀態(tài)是啟動器的操作狀態(tài)時輸出參考時鐘。

優(yōu)選地，該鎖相環(huán)還被配置為在信息包的發(fā)送和接收之間進行鎖定狀態(tài)和記憶模式之間的轉(zhuǎn)變。

優(yōu)選地，該鎖相環(huán)在主動負載調(diào)制的發(fā)送期間工作在記憶模式，并且在所有其他時間工作在鎖定狀態(tài)。

優(yōu)選地，該無線通信裝置是目標射頻識別裝置。

本發(fā)明提供了一種無線通信系統(tǒng)，該無線通信系統(tǒng)包括：具有啟動器電路的第一無線通信裝置，被配置為驅(qū)動第一天線以創(chuàng)造第一磁場；以及具有目標電路的第二無線通信裝置，被配置為在第二天線接收第一磁場，從而從第一磁場恢復(fù)時鐘、基于所恢復(fù)的時鐘進行主動負載調(diào)制并且基于主動負載調(diào)制來驅(qū)動第二天線以創(chuàng)造第二磁場，其中第一無線通信裝置還被配置為接收第二磁場和使用解調(diào)技術(shù)解調(diào)第二磁場。