[发明专利]用单振荡电路天线发射和接收无线电波的方法和电路

说明书

本发明属于近场通信领域并且涉及一种用单振荡电路天线发射和接收无线电波的方法和电路，其中低功率发射信号从发射电路的输出端通过匹配电容器传导到该振荡电路天线的连接端。所述方法和电路被这样改进，一方面，未衰减的接收信号被传导到接收电路的输入端，其中该接收电路被包括在所述电路中，另一方面，确定该接收信号电位值的区间，该区间也应当最适合于包括在所述电路中的集成收发器，从而将该接收信号的功率用于所述接收电路中进行附加的激励。

振荡电路经常被用作无线电波的天线，该无线电波具有从数兆赫兹到上百兆赫兹的频率。

存在一种减小便携式发射和接收设备中天线系统的尺寸的趋势。这可通过下列方式有效地实现，即设置调谐到相同频率的发射天线和接收天线，从而使得它们的平面发射和接收线圈的实际叠加量在共用印刷电路板上实现(PCT/SI2008/000028)。平面接收线圈以这样一种方式形成并相对于平面发射线圈布置，即在平面发射线圈中由电流产生并穿过该平面接收线圈形成的磁通量等于零。该平面接收线圈内感应的电压应当比接收电路的激励电压低。

天线系统尺寸的减小还可通过对发射和接收无线电波两者使用相同的天线LC振荡电路来实现。

普通的LC振荡电路通过匹配电容器连接到差分激励发射电路并通过衰减元件连接到包括在收发器电路中的接收电路，从而使得其作为发射和接收天线工作(WO2008/047264)。在发射过程中，甚至在减小发射功率如低于200毫瓦时，跨过LC振荡电路连接端的接收信号的电压幅值仍然远高于该集成收发器电路允许的最高电压。该接收信号会损坏该接收电路中的输入放大器。来自于天线连接端的具有实质上减小的幅值的接收信号因此通过该衰减元件而被馈入到接收电路的输入端；来自于由所述专利申请公开的该收发器电路(图3)中天线连接端的接收信号首先被传导通过容性分压器C1b/C1c，然后通过电阻分压器R1/R2。该接收信号的所述衰减降低了接收器的接收灵敏度，并且使得无法对接收电路进行激励。

在如专利申请US2007/0045418A1中描述的收发器电路中，接收电路DEMCT(图6)通过衰减电路而连接到执行发射和接收天线功能的单LC振荡电路。该衰减电路被作为带通滤波器，从天线端接收的信号被大幅地衰减，从而使得接收电路输入端的信号幅值不会超出激励电压范围。所述专利申请的主题实质上是关于通过对接收的信号进行整流而产生直流电压，以激励该接收电路。在其自身的中点处被接地的线圈的端部连接到串联的整流二极管(图5a，b，c)。仅进行双半波整流。此外，所述整流二极管不能采用标准CMOS技术来制造，并且需要被制造为一外部元件。

由于会在被包括在接收电路的收发器中的接收电路的输入端建立起所述振荡电路天线接收的信号的电位值的最合适区间，从而使得在该接收电路输入端接收的信号的幅值会尽可能地高，本发明解决了如何改善用单振荡电路天线发射和接收无线电波的方法和电路的技术问题。

所述技术问题通过本发明的具有在权利要求1中给出特征的用单振荡电路天线发射和接收无线电波的方法来解决，并且该方法实施方式的变形方式特征在于从属权利要求2的特征，以及所述技术问题通过本发明的具有在权利要求4中给出特征的用于实现所述方法的电路来解决，并且该电路实施方式的变形结构特征在于从属权利要求5到8的特征。

本发明优点的实现主要是因为提供给接收电路输入端的接收信号的最高可允许电压幅值实际上等于最高可能电压，该电压也是集成接收器电路的允许电压，因此其超出激励电压并且因此提供更高功率的发射信号。这里没有使用已知收发器电路之外的任何附加元件。通过对接收的信号进行整流，本发明提供的方法和电路还可以实现集成接收器电路所允许的最高直流电压，以至少用于该接收电路的附加激励。

下面将通过结合附图对本发明的方法以及本发明的电路的实施方式进行描述的方式，来详细地解释本发明，这些附图是：

图1本发明的用单振荡电路天线发射和接收无线电波的电路的基本实施方式，

图2本发明的用单振荡电路天线发射和接收无线电波的电路的变形实施方式，

图3在本发明电路基本实施方式的两种情况下，窗口I和Ⅱ为接收电路输入端处接收的信号电位的时间变化曲线，窗口Ⅲ和Ⅳ为发射电路输出端处电位的时间变化曲线，以及

图4在本发明电路变形实施方式的两种情况下，窗口I和Ⅱ为接收电路输入端处接收的信号电位的时间变化曲线，窗口Ⅲ为整流器输出处电位的时间变化曲线。

本发明的用单振荡电路天线OCA发射和接收无线电波的电路的基本实施方式如图1所示。