[發明專利]具有自動調諧器的NFC讀取器

有效

• 申請號: 201710303161.1
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN108399345B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 倫克·比納特;蒂姆·格里斯哈默
• 申請（專利權）人: 恩智浦有限公司
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10;H04B5/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

本文公開一種近場通信(NFC)讀取器。所述NFC讀取器包括NFC控制器、天線、耦合到所述NFC控制器的濾波器、耦合到所述天線的調諧器以及耦合于所述濾波器與所述調諧器之間的動態功率控制單元。所述動態功率控制單元包括壓控電容器以及耦合到所述壓控電容器的直流(DC)部分提取電路。

技術領域

本文涉及具有自動調諧器的NFC讀取器。

背景技術

無線通信技術，例如用于NFC或ISO/IEC 14443裝置的那些技術，在近距離內經由磁場感應與彼此通信。每個裝置以天線為特征。主要裝置(“讀取器”或“引發器”)產生可以用來為如無源應答器的次要裝置供電的磁場。應用于磁場的調制方案用于裝置之間的通信目的。

主要裝置使用發射器以產生所發出的射頻(RF)場。匹配電路用于變換并調適對發出裝置的發射器的天線阻抗。低歐姆匹配阻抗通常用于增大的電力傳輸。

操作體積大小的一個限制因素是主要裝置發出的RF功率。如非接觸式支付系統的應用需要特定操作距離。由于主要裝置的天線大小常常對產品產生約束，因此需要高輸出功率發射器。

主要裝置和次要裝置形成耦合式無線諧振電路。如果組件之間的耦合增大，那么主要諧振電路將負載且失調。這樣會產生由主要裝置的發射器看到的不同負載阻抗，從而有可能引起增大的驅動器電流和增大的RF場發出。監察機構和RF標準限制最大所允許的所發出RF功率。因此，對應用系統的不遵守可能在失調的情況下發生。此外，增大的電流消耗可能在電池供電的裝置的情況下與裝置損壞和降低的用戶體驗有關。

發明內容

提供此發明內容是為了以簡化形式引入下文在具體實施方式中進一步描述的概念的選擇。此概述并非意圖識別所主張的主題的關鍵特征或基本特征，也并非意圖用于限制所主張的主題的范圍。

在一個實施例中，公開一種近場通信(NFC)讀取器。所述NFC讀取器包括NFC控制器、天線、耦合到所述NFC控制器的濾波器、耦合到所述天線的調諧器以及耦合于所述濾波器與所述調諧器之間的動態功率控制單元。所述動態功率控制單元包括壓控電容器以及耦合到所述壓控電容器的直流(DC)部分提取電路。

在一些實施例中，所述濾波器是具有耦合到兩個傳輸線的對稱組件結構的電磁兼容性(EMC)低通濾波器，所述兩個傳輸線耦合到所述NFC控制器。所述DC部分提取電路在一側上耦合到發射器線且在另一側上耦合到所述壓控電容器。所述DC部分提取電路包括二極管、電容器和電阻器。所述DC部分提取電路的輸出利用所述NFC控制器的供應電壓加偏壓。所述動態功率控制單元被配置成使得所述DC部分提取電路的輸出處的DC電壓的較高值減小所述壓控電容器的電容。所述動態功率控制單元被配置成在正常負載條件下以對稱調諧來調諧所述NFC讀取器且在增大負載條件下以不對稱調諧來調諧所述NFC讀取器，使得所述天線的阻抗保持高于預先選擇的閾值。所述壓控電容器耦合到所述濾波器，使得在所述壓控電容器的電容增大時，所述濾波器的電容增大相同量。

如本文所使用的術語“對稱調諧”和“不對稱調諧”是指史密斯圓圖(smith chart)上的阻抗變化的表示。不同EMC濾波器截止頻率可能會使得在史密斯圓圖的電容側和電感側上對稱地或不對稱地表示天線阻抗曲線。

附圖說明

為了可詳細地理解本發明的上述特征的方式，可通過參考實施例來作出上文簡要地概括的本發明的更特定描述，所述實施例中的一些實施例在附圖中得以說明。然而，應注意，附圖僅說明本發明的典型實施例，且因此不應被視為限制本發明的范圍，這是因為本發明可準許其它同等有效的實施例。對于閱讀結合附圖的本描述的本領域的技術人員而言，所要求保護的主題的優點將變得顯而易見，其中，相同的附圖標號用于指代相同的元件，其中：

圖1描繪根據本發明的一個或多個實施例的具有動態功率控制的近場通信(NFC)讀取器的示意性電路圖；