[发明专利]用于发送和接收装置的振幅键控的调制装置及方法

说明书

本案为申请日为2004年1月12日、申请号为200410002008.8、发明名称为“用于无线传输数据的方法及发送和接收装置以及调制装置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于发送和接收装置的振幅键控的调制装置及用于振幅键控的方法。

背景技术

在一些系统中，在一个或多个基站或者阅读设备与一个或多个所谓应答器(Transponder)、电子数据载体之间无线或无接触地传输数据，这些系统被用作无接触识别系统或所谓的RFID系统。在应答器上也可集成传感器，例如用于温度测量的传感器。这种应答器也被称为遥感器。应答器或其发送及接收装置通常不具有用于向基站传送数据的有源发送器。这种非有源系统，当它们不具有本身的能量供给时被称为无源系统；当它们具有本身的能量供给，则被称为半无源系统，在这种系统中，对于在明显大于1米的距离上与UHF(超高频)或微波相联系的数据传输通常使用所谓的背向散射或反向散射耦合。为此将从基站发射电磁波，这些电磁波由应答器的发送及接收装置根据待向基站传输的数据用一种调制方法调制及反射。这通常通过发送及接收装置的输入阻抗的改变来产生，它引起与它连接的天线的反射特性的变化。对此已公开了不同的方法。

在例如被描述在EP 1 211 635 A2中的第一方法类型中，通过一个基本上为欧姆电阻的负载的开与关来改变输入阻抗的实数部分，由此主要引起反射波的幅值改变或调幅。该调制方法被称为振幅键控(ASK)。该欧姆电阻负载作为附加耗电器加载应答器的供给电压，由此使应答器与基站之间的最大可传输距离-尤其在无自己能源的无源应答器上-显著地减小。

在第二方法类型中，通过发送和接收装置的输入部分中一个电容器电容量的改变来影响输入阻抗的虚数部分，由此主要引起反射波的相位改变或相位调制。该调制方法被称为移相键控(PSK)。这种方法例如被描述在本申请人的在先德国专利申请10158442.3中。与ASK相比，该调制方法实际上不影响工作电压，由此可实现应答器的高效率及使应答器与基站之间的最大传输距离增大。然而，当应答器与基站之间的距离变小时，由应答器反射的功率下降。当距离非常小时可出现这样的情况：基站不再能检测到由应答器反射的相位调制信号。

发明内容

本发明所基于的技术问题是，提供一种方法，一种所属的发送和接收装置以及调制装置，它们可实现譬如在基站与无源或半无源应答器之间从相对小的距离直到相对大的距离的宽广距离范围中的可靠数据传输。

该任务通过以下技术方案解决，即，

本发明提出了一种用于发送和接收装置的振幅键控的调制装置，它根据待向基站传输的数据调制由基站发射的电磁波，及具有一个整流器，它包括一个多级倍压电路，其中：该多级倍压电路的一个级的一个节点、尤其是一个输出节点与一个开关装置相连接，该开关装置根据一个控制信号使所述节点与一个参考电位相连接。

本发明提出了一种用于振幅键控的方法，其中，干预一个倍压电路以进行振幅键控。

本发明还提出了一种用于在基站与一个发送和接收装置、尤其是一个应答器的发送和接收装置之间无线传输数据的方法，其中基站发射电磁波及由该发送和接收装置接收这些电磁波，及根据待向基站传送的数据用第一调制方法调制及反射这些电磁波，其中：根据在该发送和接收装置上接收的电磁波的场强，对第一调制方法附加地或替代它地用第二调制方法对所述电磁波进行调制及反射。

本发明还提出了一种发送和接收装置，尤其是用于应答器，具有第一调制装置，它根据待向基站传输的数据调制由基站发射的电磁波，其中：设有一个第二调制装置，该第二调制装置根据在所述发送和接收装置上接收的场强可对第一调制装置附加地或替代地启动。

在根据本发明的方法中，根据在发送和接收装置上接收的电磁波的场强，对第一调制方法附加地或替代它地使用第二调制方法。这可实现发送和接收装置在一个宽广的距离范围上可靠的工作，因为两种调制方法可如此地组合，以致对任何距离可调节足够的调制功率。

在上述方法的一个进一步构型中，当超过一个可调节的阈值场强时使用或启动第二调制方法。这种启动提高了基站与发送和接收装置之间可达到的距离，因为在大距离及由此场强小时仅是一种调制方法有效，该调制方法可设计成专门用于该距离范围，并当阈值场强被超过时同时可改善大场强情况下近区域中的工作可靠性，因为这里可提供足够的辐射功率，以使另一调制方法工作。