[发明专利]设备中的近场通信(NFC)性能/覆盖的动态放大

说明书

相关申请

本申请要求2012年11月6日提交的美国暂时专利申请序列No.61/723,136的优先权的权益。

背景技术

近场通信(NFC)是一种新兴的基于射频识别(RFID)的技术，其有望使数据在非常短的距离无线传送，并且将基于常规接触的交互替换为在近距离放置的两个设备或设备和卡之间的非接触交互。典型用途包括优惠券、识别(ID)卡、移动支付，和设备之间的点对点连接。

通过包括许多互联计算和移动支付的NFC技术，能够启用各种应用。例如，Windows TM 8操作系统对于近距离使用提供支持，其中具有NFC设备的用户可以通过将启用NFC的设备彼此靠近可进行“轻击和共享”和/或“轻击和配对”。伴随安全服务的另一个新兴的应用是“轻击并支付”，其中移动平台(例如，超级本、平板电脑和智能手机)可以被用作个人销售点(POS)终端以读取用于支付已启用NFC的信用卡/智能手机。

在集成NFC设备上的NFC的支付和近距离使用具有显著不同的读卡器的性能要求。例如，管理支付终端的EMVco(Europay、MasterCard和Visa)可能需要来自集成的读卡器的更高的RF功率(约为正常操作功率的5到6倍)以支持与已启用NFC的信用卡的NFC通信。与此相反，由NFC论坛认证的近距离使用不需要读卡器发出非常强的RF场，使得可以使用的NFC解决方案并不太复杂。

发明内容

目前，存在多种成本低、尺寸小和相对简单以整合NFC的解决方案，该解决方案可以支持近距离使用。设计人员在现有的NFC解决方案中面临的挑战是要满足，例如，具有最低的增加的成本、限制尺寸增加以及最小的额外功耗的EMVco的性能和用户体验需求。

NFC系统可以依赖于在共振附近调谐的两个线圈之间的磁场的近场耦合。

如由下面的等式示出：

Pr∝Pt·Q·k

由正被读取的NFC卡接收到的功率(Pr)由发射功率(Pt)、两个线圈的质量因子(Q)以及它们之间的耦合系数(k)来确定。质量因子(Q)在每个NFC射频设计或多或少是固定的，而耦合系数主要通过由发射(Tx)线圈生成的多少磁通量来确定，该磁通量能够穿过接收(Rx)线圈并感应电流。因此存在对线圈的尺寸和铁氧体材料质量的依赖关系。

按照惯例，具有较大的和高质量的铁氧体的较大的线圈可以用于增加耦合因数(k)，这反过来又增加了由NFC卡接收到的功率。然而，随着移动设备变得较小并且较紧凑，为天线分配相对大的空间变得更具挑战性。此外，设备制造商可会面临更大、更昂贵的铁氧体材料的需要。增加发射功率(Pt)可能需要新的NFC芯片设计，并且可能会显著增地加系统功耗。

附图说明

详细说明参照附图进行描述。在附图中，标识号的最左边的数字确定其中标识号首次出现的附图。贯穿整个附图的相同的标识号用于涉及相同的特征和组件。

图1是示出在NFC相关的功能或交易期间为实现发射功率的动态调整的便携式设备的近场通信(NFC)布置的示例性场景。

图2是在近场耦合交易期间实现近场通信(NFC)天线发射功率的动态调整的便携式设备的示例性系统。

图3是在近场耦合交易期间实现近场通信(NFC)天线发射功率的动态调整的便携式设备的示例性系统。

图4是用于近场通信(NFC)发射(Tx)天线和分离的NFC接收(Rx)天线之间用于不同重叠配置的示例性耦合系数变化图表。

图5是示出在近场耦合交易期间用于近场通信(NFC)天线发射功率的动态调整的示例性方法的示例性流程图。

图6是用于近场通信(NFC)天线发射功率的动态调整的示例性的系统图。

具体实施方式

本文描述这样的体系结构、平台和方法，其用于在需要增加NFC天线发射功率的NFC相关的功能期间，对设备中的近场通信(NFC)天线发射功率的动态放大/提升，诸如支付交易。例如，在支付交易期间，为符合与更高的NFC天线发射功率有关的EMVco标准，NFC天线发射功率可以被动态地控制，以将该设备的电池/电源的效率最大化。