通过具有受控自振荡的感应耦合来发送数据的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于通过感应禪合来发送数据的方法，所述方法包括W下步骤： 对调谐感应天线电路施加周期信号的突发脉冲，W产生生成磁场的天线信号，其中，每个突 发脉冲的振幅由具有上升沿和下降沿的包络信号来定界。
【背景技术】
[0002] 本发明具体地设及一种用于在专利EP 1 327 222中所描述的类型的NFC装置（"近 场通信"）的有源负载调制方法。所述方法包括在存在由NFC阅读器发射的外磁场的情况下 对天线电路施加周期信号的突发脉冲。周期信号的突发脉冲生成被叠加在由NFC阅读器发 射的磁场上的磁场的对应突发脉冲，并且被后者感知为无源负载调制。与无源负载调制相 比，有源负载调制是有利的原因在于它提供更大的通信距离。
[0003] 专利申请EP 2 431 925设及运种有源负载调制方法的改进，并且提出在突发脉冲 到天线电路的每次施加之后使周期信号的频率与外磁场的频率再同步，而不是在每个新的 数据帖之前使运个信号再同步。有源负载调制方法因此另一方面包括发射突发脉冲的周期 W及与外磁场的再同步的相位。
[0004] 然而，专利申请W0 2012/038664表明在对天线电路施加周期信号的突发脉冲之 后，后者具有被叠加在由外磁场感应的"有用的"天线信号上的振铃并且容许再同步过程失 真。再同步过程的确将由外磁场感应的天线信号用作再同步信号。如果运个信号包括来自 刚刚已被施加到天线电路的突发脉冲的振荡残余，则它们被叠加在由外磁场感应的有用的 天线信号上并且可能使外磁场上的再同步过程失真。
[0005] 例如，图1示出施加到天线电路ACT的周期信号Sim的突发脉冲B1的形状W及结果 得到的天线信号Vam。天线电路ACT是调谐到周期信号Sim的频率的谐振电路，并且包括例如 天线线圈AC、串联电容器化和并联电容器化。突发脉冲B1或"入射突发脉冲"在天线电路中 产生本身生成相同形状的磁场的突发脉冲的天线信号Vam的突发脉冲ΒΓ，或"结果得到的 突发脉冲"。
[0006] 入射突发脉冲B1在其持续时间和振幅方面由具有上升沿和下降沿的持续时间T1 的形状为矩形的包络信号E1来定界。上升沿在低拐点η与高拐点i2之间延伸。下降沿在高 拐点i3与低拐点i4之间延伸。周期信号Sim的振幅在上升沿之前并在下降沿之后为零，并且 在两个边沿之间通常是恒定的。在施加入射突发脉冲B 1之后，天线信号Vam具有并非可忽 略的振幅的瞬时振荡1，在特定情况下其可能具有大于天线信号Vam在入射突发脉冲B1的施 加期间的最大振幅的振幅的超调2。结果，结果得到的突发脉冲ΒΓ具有可能比入射突发脉 冲B1的持续时间T1大得多的持续时间ΤΓ。当时间ΤΓ-Τ1大于或等于使两个突发脉冲B1的 发射分离的时间时，发射突发脉冲B1的装置不能够冒着再同步到它本身已发送的信号的危 险再同步到外磁场。
[0007] 为了克服运个缺点，申请W0 2012/038664教导紧接在施加入射突发脉冲B1之后借 助于开关来使天线电路短路或者解谐。有源负载调制方法在施加突发脉冲B1之后并且在再 同步阶段之前，然后包括天线电路在其间通过开关被短路或者解谐的阻尼阶段，后面是在 其间由外磁场感应的有用的天线信号被自然地恢复而未被由入射突发脉冲B1生成的瞬时 振荡"污染"的恢复阶段。
[000引运个解决方案提供了实现简单且高效的优点。然而，阻尼开关必须经得起能够达 到10V至15V的天线电压。现在，很可能被用来产生集成在半导体忍片上的NFC装置的技术的 一些领域，诸如深亚微米领域，不允许生产能够经得起运些高电压的晶体管。
[0009] 因此可能期望提供不需要运种阻尼开关的有源负载调制方法。
[0010] 更一般地，可能期望提供用于通过发射磁场的突发脉冲来发送数据的方法，其中， 天线电路的自振荡现象通过除阻尼开关W外的手段来控制。
【发明内容】
[0011] 本发明的一些实施例设及用于通过感应禪合来发送数据的方法，所述方法包括W 下步骤:对调谐感应天线电路施加周期信号的突发脉冲，W产生生成磁场的天线信号，其 中，每个突发脉冲的振幅由具有上升沿和下降沿的包络信号来定界；W及借助于数字成形 电路或模拟成形电路来使至少包络信号的下降沿成形，W便衰减或者去除在具有矩形波包 络信号的周期信号的突发脉冲被施加到天线电路的情况下在突发脉冲的每次施加之后将 会出现在天线电路中的天线信号的瞬态振荡。
[0012] 根据一个实施例，包络信号的下降沿被成形为使得其一阶导数不超过通过考虑在 天线电路中可能容许的瞬时振荡的最大振幅而确定的极限值。
[0013] 根据一个实施例，包络信号的下降沿被成形为使得其一阶导数具有等于A0*帖Fc/ 2的最大值，Fc是周期信号的频率，并且AO是包络信号的振幅。
[0014] 根据一个实施例，包络信号的下降沿被成形为使得紧接在施加周期信号的突发脉 冲之后，天线信号在缺少外磁场的情况下具有低于它在突发脉冲的施加期间具有的最大振 幅的在5 %与50 %之间选取的百分比的振幅。
[0015] 根据一个实施例，所述方法包括W下步骤:给予包络信号的下降沿通过其导数是 连续函数的数学函数所确定的形状。
[0016] 根据一个实施例，所述方法包括W下步骤:给予下降沿通过在下降沿的高拐点处 给予它值1并且在下降沿的低拐点处给予它值0在时标上计算出的升余弦函数所确定的形 状。
[0017] 根据一个实施例，所述方法包括W下步骤:给予包络信号的下降沿通过存储在存 储器中的一组点所确定的形状并且通过离散值来定义周期信号的突发信号。
[0018] 根据一个实施例，所述方法包括W下步骤:还W上升沿的一阶导数是连续的运一 方式使包络信号的上升沿成形。
[0019] 根据一个实施例，周期信号具有低于20%的总谐波失真率。
[0020] 根据一个实施例，所述方法被应用于通过有源负载调制来发送数据，周期信号的 突发脉冲在存在外部交变磁场的情况下被施加到天线电路，并且所述方法包括W下步骤： 在周期信号的突发脉冲到天线电路的两次施加之间使周期信号的频率与外磁场的频率同 步。
[0021] 本发明的一些实施例还设及用于通过感应禪合来发送数据的装置，所述装置包括 调谐感应天线电路w及用于对天线电路施加周期信号的突发脉冲的振幅调制电路，并且产 生生成磁场的天线信号，每个突发脉冲的振幅由具有上升沿和下降沿的包络信号来定界， 所述调制电路被配置成实现如上面所描述的方法。
[0022] 本发明的一些实施例还设及包括运种装置的便携式电子物体。
【附图说明】
[0023] 将在下面关于但不限于附图描述根据本发明的用于发送数据的方法W及实现此 方法的NFC装置的实施例的一些示例，附图中：
[0024] 上面所描述的图1示出施加到天线电路的周期信号的入射突发脉冲的形状W及结 果得到的突发脉冲的形状，
[0025] 图2示出根据本发明的方法的第一实施例的周期信号的入射突发脉冲的形状W及 结果得到的突发脉冲的形状，
[0026] 图3示出根据本发明的方法的第二实施例的周期信号的入射突发脉冲的形状W及 结果得到的突发脉冲的形状，
[0027] 图4是实现本发明的方法的NFC装置的实施例的第一示例的框图，
[0028] 图5A至图5E是示出在图4中的装置中出现的各种信号的时序图，
[0029 ]图6示出图4上W框形式表示的锁相环和调制电路的实施例的示例，
[0030]图7是由图6上的调制电路供应的数字信号的曲线，
[0031 ]图8示出图4上W框形式表示的调制电路的实施例的第二示例，
[0032] 图9、图10和图11示出根据本发明的包括NFC装置的便携式电子物体的示例。
【具体实施方式】
[0033] 关于图1，在上面描述了调谐感应天线电路ACT对其振幅由形状为矩形的包络信号 E1来定界的周期信号Sim的入射突发脉冲B 1的响应。此响应由包括在施加入射突发脉冲B1 之后出现的天线信号Vam的瞬时振荡的结果得到的突发脉冲ΒΓ来表征。
[0034] 本发明的一些实施例设及方法，由此能够控制天线电路对周期信号的入射突发脉 冲的响应，并因此能够控制结果得到的突发脉冲的形状，而无需任何阻尼开关。此方法最初 旨在被应用于有源负载调制技术，W使得能够在发射突发脉冲之后与外磁场再同步，但是 能够找到将在下面提及的其它应用。
[0035] 此方法基于转用于本发明的领域的谐振电路的理论，即对调谐感应天线电路施加 周期信号的突发脉冲。谐振电路的理论表明，对谐振电路施加其形状为阶跃函数的形状的 激励信号由于运种函数具有不连续导数的事实而导致谐振电路的瞬时