[发明专利]具有自动调谐器的NFC读取器

说明书

本文公开一种近场通信(NFC)读取器。所述NFC读取器包括NFC控制器、天线、耦合到所述NFC控制器的滤波器、耦合到所述天线的调谐器以及耦合于所述滤波器与所述调谐器之间的动态功率控制单元。所述动态功率控制单元包括压控电容器以及耦合到所述压控电容器的直流(DC)部分提取电路。

技术领域

本文涉及具有自动调谐器的NFC读取器。

背景技术

无线通信技术，例如用于NFC或ISO/IEC 14443装置的那些技术，在近距离内经由磁场感应与彼此通信。每个装置以天线为特征。主要装置(“读取器”或“引发器”)产生可以用来为如无源应答器的次要装置供电的磁场。应用于磁场的调制方案用于装置之间的通信目的。

主要装置使用发射器以产生所发出的射频(RF)场。匹配电路用于变换并调适对发出装置的发射器的天线阻抗。低欧姆匹配阻抗通常用于增大的电力传输。

操作体积大小的一个限制因素是主要装置发出的RF功率。如非接触式支付系统的应用需要特定操作距离。由于主要装置的天线大小常常对产品产生约束，因此需要高输出功率发射器。

主要装置和次要装置形成耦合式无线谐振电路。如果组件之间的耦合增大，那么主要谐振电路将负载且失调。这样会产生由主要装置的发射器看到的不同负载阻抗，从而有可能引起增大的驱动器电流和增大的RF场发出。监察机构和RF标准限制最大所允许的所发出RF功率。因此，对应用系统的不遵守可能在失调的情况下发生。此外，增大的电流消耗可能在电池供电的装置的情况下与装置损坏和降低的用户体验有关。

发明内容

提供此发明内容是为了以简化形式引入下文在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。此概述并非意图识别所主张的主题的关键特征或基本特征，也并非意图用于限制所主张的主题的范围。

在一个实施例中，公开一种近场通信(NFC)读取器。所述NFC读取器包括NFC控制器、天线、耦合到所述NFC控制器的滤波器、耦合到所述天线的调谐器以及耦合于所述滤波器与所述调谐器之间的动态功率控制单元。所述动态功率控制单元包括压控电容器以及耦合到所述压控电容器的直流(DC)部分提取电路。

在一些实施例中，所述滤波器是具有耦合到两个传输线的对称组件结构的电磁兼容性(EMC)低通滤波器，所述两个传输线耦合到所述NFC控制器。所述DC部分提取电路在一侧上耦合到发射器线且在另一侧上耦合到所述压控电容器。所述DC部分提取电路包括二极管、电容器和电阻器。所述DC部分提取电路的输出利用所述NFC控制器的供应电压加偏压。所述动态功率控制单元被配置成使得所述DC部分提取电路的输出处的DC电压的较高值减小所述压控电容器的电容。所述动态功率控制单元被配置成在正常负载条件下以对称调谐来调谐所述NFC读取器且在增大负载条件下以不对称调谐来调谐所述NFC读取器，使得所述天线的阻抗保持高于预先选择的阈值。所述压控电容器耦合到所述滤波器，使得在所述压控电容器的电容增大时，所述滤波器的电容增大相同量。

如本文所使用的术语“对称调谐”和“不对称调谐”是指史密斯圆图(smith chart)上的阻抗变化的表示。不同EMC滤波器截止频率可能会使得在史密斯圆图的电容侧和电感侧上对称地或不对称地表示天线阻抗曲线。

附图说明

为了可详细地理解本发明的上述特征的方式，可通过参考实施例来作出上文简要地概括的本发明的更特定描述，所述实施例中的一些实施例在附图中得以说明。然而，应注意，附图仅说明本发明的典型实施例，且因此不应被视为限制本发明的范围，这是因为本发明可准许其它同等有效的实施例。对于阅读结合附图的本描述的本领域的技术人员而言，所要求保护的主题的优点将变得显而易见，其中，相同的附图标号用于指代相同的元件，其中：

图1描绘根据本发明的一个或多个实施例的具有动态功率控制的近场通信(NFC)读取器的示意性电路图；