[發明專利]RFID應答器和用于對其供應能量的方法

有效

• 申請號: 201710759724.8
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107798261B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 皮特·蒂林格;弗朗茨·阿姆特曼
• 申請（專利權）人: 恩智浦有限公司
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00;G06K7/10;H02J50/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 楊靜

本發明涉及一種RFID應答器，所述RFID應答器包括有源負載調制單元和耦合到所述有源負載調制單元的能量采集單元。所述有源負載調制單元對所傳輸的信號執行有源負載調制。所述能量采集單元從周圍環境采集RF能量，將所述RF能量轉換為DC能量，存儲所述DC能量，且將所述DC能量供應到所述有源負載調制單元。

技術領域

本發明涉及一種RFID應答器，且更具體地說，涉及一種具有有源負載調制單元的RFID應答器和一種用于將能量供應到所述RFID應答器的方法。

背景技術

ISO/IEC 14443非接觸智能卡基礎結構是針對相對大的天線尺寸進行優化的(ISO卡ID1)。然而，越來越多的裝置(如可佩戴裝置)需要較小的天線幾何結構，這導致相比于使用智能卡尺寸的天線的情況，讀取器天線的耦合系數低得多。這種較低的耦合系數限制了被傳輸到小的應答器的功率，且更重要的是，還限制了從應答器到讀取器的返回鏈路信號的強度。

通常，無源應答器的返回鏈路信號通過負載讀取器的磁場(負載調制，也被稱為無源負載調制)來產生。這種無源負載調制可使用負載磁場的數據信號所開關的一個或多個電阻器或一個或多個電容器來實現。所述無源負載調制也可使用充當電阻器的晶體管來實現。然而，如果由讀取器所接收到的信號低于讀取器的靈敏度，那么應答器無法被讀取器檢測、讀取或寫入。

為了克服這種弱信號問題，使用“有源負載調制”，使得代替通過開關電阻器或電容器改變芯片輸入阻抗，應答器將信號以有源方式傳輸回到讀取器。這種有源傳輸必須與讀取器載波信號頻率同步且相位同步，只有在這種情況下，返回信號才看起來如到讀取器的負載經調制信號，這極其重要，因此可使用現有基礎結構。

由于使用有源負載調制的應答器比使用無源負載調制的應答器消耗更多功率，因此應答器需要足夠的能量以執行有源負載調制。然而，使用小的天線的無源應答器無法為有源負載調制供應足夠的能量。因此，使用電池存儲執行有源負載調制所需的能量。然而，將電池內嵌于應答器中增加了應答器的尺寸，這使得無法減小應答器的尺寸，尤其是對于可佩戴的具有小的形狀因數的應答器來說。另外，對于具有輔助電池但不使用電池為有源負載調制供應能量的半無源應答器來說，使用電池為有源負載調制供應能量將需要更大的電池，因此增加了應答器的尺寸和成本。

因此，希望存在用于小的形狀因數的無源應答器或半無源應答器的能量供應解決方案。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供一種RFID應答器，包括：

有源負載調制單元，所述有源負載調制單元對所傳輸的信號執行有源負載調制；以及

耦合到所述有源負載調制單元的能量采集單元，所述能量采集單元從周圍環境采集RF能量，將所述RF能量轉換為DC能量，存儲所述DC能量，且將所述DC能量供應到所述有源負載調制單元。

在一個或多個實施例中，所述能量采集單元包括RF-DC轉換器和能量存儲單元，其中：

所述RF-DC轉換器將所述RF能量轉換為所述DC能量且將所述DC能量存儲于所述能量存儲單元中；且

所述能量存儲單元將所述DC能量供應到所述有源負載調制單元。

在一個或多個實施例中，所述能量存儲單元進一步將所述DC能量供應到所述RFID應答器的一個或多個其它組件。

在一個或多個實施例中，所述能量存儲單元基于預設能量供應規則將所述DC能量供應到所述有源負載調制單元和所述一個或多個其它組件。

在一個或多個實施例中，根據所述預設能量供應規則，(i)所述有源負載調制單元和所述一個或多個其它組件并行地充電，或(ii)對所述能量存儲單元使用優先次序，以將所述DC能量供應到所述有源負載調制單元和所述一個或多個其它組件。