通過具有受控自振蕩的感應耦合來發(fā)送數(shù)據(jù)的方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種用于通過感應禪合來發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括W下步驟： 對調諧感應天線電路施加周期信號的突發(fā)脈沖，W產(chǎn)生生成磁場的天線信號，其中，每個突 發(fā)脈沖的振幅由具有上升沿和下降沿的包絡信號來定界。
【背景技術】
[0002] 本發(fā)明具體地設及一種用于在專利EP 1 327 222中所描述的類型的NFC裝置（"近 場通信"）的有源負載調制方法。所述方法包括在存在由NFC閱讀器發(fā)射的外磁場的情況下 對天線電路施加周期信號的突發(fā)脈沖。周期信號的突發(fā)脈沖生成被疊加在由NFC閱讀器發(fā) 射的磁場上的磁場的對應突發(fā)脈沖，并且被后者感知為無源負載調制。與無源負載調制相 比，有源負載調制是有利的原因在于它提供更大的通信距離。
[0003] 專利申請EP 2 431 925設及運種有源負載調制方法的改進，并且提出在突發(fā)脈沖 到天線電路的每次施加之后使周期信號的頻率與外磁場的頻率再同步，而不是在每個新的 數(shù)據(jù)帖之前使運個信號再同步。有源負載調制方法因此另一方面包括發(fā)射突發(fā)脈沖的周期 W及與外磁場的再同步的相位。
[0004] 然而，專利申請W0 2012/038664表明在對天線電路施加周期信號的突發(fā)脈沖之 后，后者具有被疊加在由外磁場感應的"有用的"天線信號上的振鈴并且容許再同步過程失 真。再同步過程的確將由外磁場感應的天線信號用作再同步信號。如果運個信號包括來自 剛剛已被施加到天線電路的突發(fā)脈沖的振蕩殘余，則它們被疊加在由外磁場感應的有用的 天線信號上并且可能使外磁場上的再同步過程失真。
[0005] 例如，圖1示出施加到天線電路ACT的周期信號Sim的突發(fā)脈沖B1的形狀W及結果 得到的天線信號Vam。天線電路ACT是調諧到周期信號Sim的頻率的諧振電路，并且包括例如 天線線圈AC、串聯(lián)電容器化和并聯(lián)電容器化。突發(fā)脈沖B1或"入射突發(fā)脈沖"在天線電路中 產(chǎn)生本身生成相同形狀的磁場的突發(fā)脈沖的天線信號Vam的突發(fā)脈沖ΒΓ，或"結果得到的 突發(fā)脈沖"。
[0006] 入射突發(fā)脈沖B1在其持續(xù)時間和振幅方面由具有上升沿和下降沿的持續(xù)時間T1 的形狀為矩形的包絡信號E1來定界。上升沿在低拐點η與高拐點i2之間延伸。下降沿在高 拐點i3與低拐點i4之間延伸。周期信號Sim的振幅在上升沿之前并在下降沿之后為零，并且 在兩個邊沿之間通常是恒定的。在施加入射突發(fā)脈沖B 1之后，天線信號Vam具有并非可忽 略的振幅的瞬時振蕩1，在特定情況下其可能具有大于天線信號Vam在入射突發(fā)脈沖B1的施 加期間的最大振幅的振幅的超調2。結果，結果得到的突發(fā)脈沖ΒΓ具有可能比入射突發(fā)脈 沖B1的持續(xù)時間T1大得多的持續(xù)時間ΤΓ。當時間ΤΓ-Τ1大于或等于使兩個突發(fā)脈沖B1的 發(fā)射分離的時間時，發(fā)射突發(fā)脈沖B1的裝置不能夠冒著再同步到它本身已發(fā)送的信號的危 險再同步到外磁場。
[0007] 為了克服運個缺點，申請W0 2012/038664教導緊接在施加入射突發(fā)脈沖B1之后借 助于開關來使天線電路短路或者解諧。有源負載調制方法在施加突發(fā)脈沖B1之后并且在再 同步階段之前，然后包括天線電路在其間通過開關被短路或者解諧的阻尼階段，后面是在 其間由外磁場感應的有用的天線信號被自然地恢復而未被由入射突發(fā)脈沖B1生成的瞬時 振蕩"污染"的恢復階段。
[000引運個解決方案提供了實現(xiàn)簡單且高效的優(yōu)點。然而，阻尼開關必須經(jīng)得起能夠達 到10V至15V的天線電壓?，F(xiàn)在，很可能被用來產(chǎn)生集成在半導體忍片上的NFC裝置的技術的 一些領域，諸如深亞微米領域，不允許生產(chǎn)能夠經(jīng)得起運些高電壓的晶體管。
[0009] 因此可能期望提供不需要運種阻尼開關的有源負載調制方法。
[0010] 更一般地，可能期望提供用于通過發(fā)射磁場的突發(fā)脈沖來發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，其中， 天線電路的自振蕩現(xiàn)象通過除阻尼開關W外的手段來控制。

【發(fā)明內容】

[0011] 本發(fā)明的一些實施例設及用于通過感應禪合來發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括W 下步驟:對調諧感應天線電路施加周期信號的突發(fā)脈沖，W產(chǎn)生生成磁場的天線信號，其 中，每個突發(fā)脈沖的振幅由具有上升沿和下降沿的包絡信號來定界；W及借助于數(shù)字成形 電路或模擬成形電路來使至少包絡信號的下降沿成形，W便衰減或者去除在具有矩形波包 絡信號的周期信號的突發(fā)脈沖被施加到天線電路的情況下在突發(fā)脈沖的每次施加之后將 會出現(xiàn)在天線電路中的天線信號的瞬態(tài)振蕩。
[0012] 根據(jù)一個實施例，包絡信號的下降沿被成形為使得其一階導數(shù)不超過通過考慮在 天線電路中可能容許的瞬時振蕩的最大振幅而確定的極限值。
[0013] 根據(jù)一個實施例，包絡信號的下降沿被成形為使得其一階導數(shù)具有等于A0*帖Fc/ 2的最大值，F(xiàn)c是周期信號的頻率，并且AO是包絡信號的振幅。
[0014] 根據(jù)一個實施例，包絡信號的下降沿被成形為使得緊接在施加周期信號的突發(fā)脈 沖之后，天線信號在缺少外磁場的情況下具有低于它在突發(fā)脈沖的施加期間具有的最大振 幅的在5 %與50 %之間選取的百分比的振幅。
[0015] 根據(jù)一個實施例，所述方法包括W下步驟:給予包絡信號的下降沿通過其導數(shù)是 連續(xù)函數(shù)的數(shù)學函數(shù)所確定的形狀。
[0016] 根據(jù)一個實施例，所述方法包括W下步驟:給予下降沿通過在下降沿的高拐點處 給予它值1并且在下降沿的低拐點處給予它值0在時標上計算出的升余弦函數(shù)所確定的形 狀。
[0017] 根據(jù)一個實施例，所述方法包括W下步驟:給予包絡信號的下降沿通過存儲在存 儲器中的一組點所確定的形狀并且通過離散值來定義周期信號的突發(fā)信號。
[0018] 根據(jù)一個實施例，所述方法包括W下步驟:還W上升沿的一階導數(shù)是連續(xù)的運一 方式使包絡信號的上升沿成形。
[0019] 根據(jù)一個實施例，周期信號具有低于20%的總諧波失真率。
[0020] 根據(jù)一個實施例，所述方法被應用于通過有源負載調制來發(fā)送數(shù)據(jù)，周期信號的 突發(fā)脈沖在存在外部交變磁場的情況下被施加到天線電路，并且所述方法包括W下步驟： 在周期信號的突發(fā)脈沖到天線電路的兩次施加之間使周期信號的頻率與外磁場的頻率同 步。
[0021] 本發(fā)明的一些實施例還設及用于通過感應禪合來發(fā)送數(shù)據(jù)的裝置，所述裝置包括 調諧感應天線電路w及用于對天線電路施加周期信號的突發(fā)脈沖的振幅調制電路，并且產(chǎn) 生生成磁場的天線信號，每個突發(fā)脈沖的振幅由具有上升沿和下降沿的包絡信號來定界， 所述調制電路被配置成實現(xiàn)如上面所描述的方法。
[0022] 本發(fā)明的一些實施例還設及包括運種裝置的便攜式電子物體。
【附圖說明】
[0023] 將在下面關于但不限于附圖描述根據(jù)本發(fā)明的用于發(fā)送數(shù)據(jù)的方法W及實現(xiàn)此 方法的NFC裝置的實施例的一些示例，附圖中：
[0024] 上面所描述的圖1示出施加到天線電路的周期信號的入射突發(fā)脈沖的形狀W及結 果得到的突發(fā)脈沖的形狀，
[0025] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的方法的第一實施例的周期信號的入射突發(fā)脈沖的形狀W及 結果得到的突發(fā)脈沖的形狀，
[0026] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的方法的第二實施例的周期信號的入射突發(fā)脈沖的形狀W及 結果得到的突發(fā)脈沖的形狀，
[0027] 圖4是實現(xiàn)本發(fā)明的方法的NFC裝置的實施例的第一示例的框圖，
[0028] 圖5A至圖5E是示出在圖4中的裝置中出現(xiàn)的各種信號的時序圖，
[0029 ]圖6示出圖4上W框形式表示的鎖相環(huán)和調制電路的實施例的示例，
[0030]圖7是由圖6上的調制電路供應的數(shù)字信號的曲線，
[0031 ]圖8示出圖4上W框形式表示的調制電路的實施例的第二示例，
[0032] 圖9、圖10和圖11示出根據(jù)本發(fā)明的包括NFC裝置的便攜式電子物體的示例。
【具體實施方式】
[0033] 關于圖1，在上面描述了調諧感應天線電路ACT對其振幅由形狀為矩形的包絡信號 E1來定界的周期信號Sim的入射突發(fā)脈沖B 1的響應。此響應由包括在施加入射突發(fā)脈沖B1 之后出現(xiàn)的天線信號Vam的瞬時振蕩的結果得到的突發(fā)脈沖ΒΓ來表征。
[0034] 本發(fā)明的一些實施例設及方法，由此能夠控制天線電路對周期信號的入射突發(fā)脈 沖的響應，并因此能夠控制結果得到的突發(fā)脈沖的形狀，而無需任何阻尼開關。此方法最初 旨在被應用于有源負載調制技術，W使得能夠在發(fā)射突發(fā)脈沖之后與外磁場再同步，但是 能夠找到將在下面提及的其它應用。
[0035] 此方法基于轉用于本發(fā)明的領域的諧振電路的理論，即對調諧感應天線電路施加 周期信號的突發(fā)脈沖。諧振電路的理論表明，對諧振電路施加其形狀為階躍函數(shù)的形狀的 激勵信號由于運種函數(shù)具有不連續(xù)導數(shù)的事實而導致諧振電路的瞬時