专利名称：增强型磁场通信系统的制作方法
技术领域：
本申请一般涉及通信系统，更具体地，涉及接收和发射磁场通信信号的系统、设备和方法。
背景技术：
在一些已知的在接收与发射天线之间具有相当长距离的通信系统中，信号传输的主要模式是电磁场。由于它们能够传播相当长的距离，电磁场产生的噪声是一个重要问题。已知的通信天线设计尝试优化电磁场、电场以及磁场的拾取，但是降低传输和传导的电磁场噪声、传输和传导的电场噪声、以及传输和传导的磁场噪声的影响方面的尝试很少。
对于短距离通信应用，天线必须具有良好的近场性能并应拒绝来自无用辐射和传导源的无用信号和/或噪声。这样的短距离通信应用的示例包括但不局限于助听器至电话接收机的通信、助听器至助听器的通信、以及程序装置至助听器的通信。无用辐射源的示例包括广播站和电视台等。无用电磁干扰(EMI)的无意识辐射源的示例包括计算机、电视机、电动机等。传导干扰源的示例包括通过诸如金属、人的皮肤之类的导电体以及导电液体进行传导的、极大削弱了通信的电场和电磁辐射。
存在对短距离通信系统的其他设计挑战。事实上，所有短距离通信系统都是小型的、电池或RF供电的以及低成本的。由于过去的需求，大多数短距离通信系统为一次仅能在一个方向上传送数据的半双工或单工通信系统。已知的半双工或单工通信系统使用电子或机械开关在接收与发送模式之间切换。这些开关需要大量时间进行模式间的切换。其它问题包括在接收和发送模式之间进行选择的附加部分和独立控制线。
对通信系统进行调谐，以便以所希望的谐振频率发射和接收信号。然而，线圈的等效并联寄生电容和低噪放大器以及电路其它部分的电容会对通信系统的谐振频率产生有害的并且不可预知的影响。
在本领域中，需要提供用于发射和接收短距离数据的改进通信系统以及方法。
发明内容
上述问题由本发明主题解决，并将通过阅读和学习下面的详细说明得以理解。本发明主题不同的方面和实施例提供了增强磁场通信并最小化干扰的低噪声放大器和天线设计。本发明主题的实施例具有众多优点，包括但不局限于通过使用差分驱动接收机电路降低共模EMI的拾取；消除发送和接收模式之间切换的控制线；向天线提供可调节的通信带宽；减少DC偏置问题；降低供给发射和接收电路的RF电压；减少发送和接收模式之间的切换时间；向天线提供集成的静电屏蔽；提供至少两个可选RF功率水平；以及减少寄生电容对通信系统谐振频率的影响。
本发明主题的一方面涉及一种接收和发射信号的通信电路。根据不同实施例，此电路包括天线元件和静电导体。天线元件具有第一端子和第二端子。定位静电导体将天线从电场中屏蔽。当天线元件处于磁场中时，天线元件适于在第一和第二端子处感生出接收信号。此电路也包括驱动器、差分放大器以及开关。驱动器连接至第一和第二端子中的至少一个，以发射信号来激励天线元件。差分放大器具有连接至天线元件的第一端子的第一输入和连接至天线元件的第二端子的第二输入。差分放大器具有可选输入阻抗。选择较低的第一输入阻抗来放大来自天线元件的接收信号，并选择较高的第二输入阻抗监视来自驱动器的发射信号以提供对通信电路执行自调整(self alignment)和自诊断过程的能力。开关在第二阻抗和第一阻抗之间切换差分放大器的有效输入阻抗。
根据不同实施例，此电路包括天线元件、放大器电路、驱动器电路以及控制线。天线元件包括第一和第二端子、电连接至第一和第二端子的感生线圈、以及将感生线圈从电场中屏蔽的静电导体。放大器电路适于放大由天线元件接收的磁感信号。放大器电路包括差分放大器、第一输入阻抗、第二输入阻抗、预定反馈阻抗以及阻抗旁路器。差分放大器包括第一输入、第二输入和输出。第一输入阻抗连接于放大器的第一输入和天线元件的第一端子之间。第二输入阻抗连接于放大器的第二输入和天线元件的第二端子之间。第一输入阻抗和第二输入阻抗中每一个包括第一元件和第二元件。预定反馈阻抗连接于差分放大器的输出和两输入中至少一个之间。输入阻抗旁路器跨接于针对差分放大器的两输入中每一个输入的第二元件两端。驱动器电路适于以发射信号驱动天线元件。控制线连接至输入阻抗旁路器，以选择性地旁路针对放大器两输入中每一个输入的第二元件。控制线用于选择性地降低差分放大器的有效输入阻抗以接收由天线元件接收的磁感信号。
本发明主题的一方面涉及一种用于使用电连接至驱动器和放大器的天线元件来发射和接收信号的方法。根据此方法的不同实施例，第一信号从天线元件发射、并且接收天线元件中感生的第二信号。发射第一信号包括使用驱动器驱动第一信号通过天线、以及通过放大器的输入阻抗监视第一信号。接收第二信号包括降低放大器的输入阻抗、以及通过降低的输入阻抗在放大器处接收第二信号。
此内容是本申请的一些教导的概况，并不意味是本发明主题的专有或完备论述。关于本发明主题的进一步详情将在详细描述和所附权利要求中获知。本领域的技术人员通过阅读和理解下面的详细描述以及查看形成其一部分的附图(其中任何一个都不应理解为限制意义)，本发明的其它方面将显而易见。本发明的范围由所附权利要求及其等同物定义。
图1图示了根据本发明主题不同实施例的天线元件的谐振电路。
图2图示了根据本发明主题不同实施例的天线元件的线圈。
图3图示了根据本发明主题不同实施例的天线元件。
图4图示了根据本发明主题不同实施例的接收和发射信号的通信电路的框图。
图5图示了根据本发明主题不同实施例的接收和发射信号的通信电路的框图。
图6图示了根据本发明主题不同实施例的接收和发射信号的通信电路的框图。
具体实施例方式
以下本发明主题的详细描述参照了附图，附图作为说明示出了其中可以实施本发明主题的特定方面和实施例。这些实施例描述了足够的详情，使得本领域的技术人员能够实施本发明的主题。可利用其它实施例，并且在不偏离本发明主题的范围的情况下，可以做出结构、逻辑以及电气的改变。此公开中对于“一”、“一个”、或“不同的”实施例的引用不必是对相同实施例的引用，并且这样的引用预计多于一个实施例。因此，以下详细描述不具限制意义，并且本发明主题的范围仅由所附权利要求、连同这些权利要求依法所有的法律等同物的全部范围来定义。
图1图示了根据本发明主题的不同实施例的天线元件的谐振电路。图示的电路100包括天线元件102和低噪放大器104。天线元件102包括与调谐电容器108串联的感生线圈106。感生线圈106图示为等效的寄生电容110和两个线圈部分112A和112B的并联。如下所述，感生线圈具有电场屏蔽114。此屏蔽114的电容特性属电路的寄生电容。在本发明主题的不同实施例中，附加电容器116与线圈112A和112B串联。附加电容器116使得谐振电路对于谐振电路的寄生电容不太敏感，并且允许大调谐电容108用于将期望谐振频率提供给电路。电容器与线圈相连处的节点是高阻抗节点。在接收模式中，此高阻抗节点对于拾取电场辐射特别敏感，并且在发送模式中，它产生无法接受的高驻留电压(standing voltage)，可能摧毁电路附近的其它元件。图2图示了根据本发明主题的不同实施例的天线元件的线圈。图示线圈202包括具有由绕线220环绕的高磁导率的磁心218。不同的实施例包括铁氧体磁心218。在图示中，绕线由绝缘体222覆盖，绝缘体222由静电导体224覆盖。静电导体的一个示例为铜。图中示出了缠绕于绝缘体周围的铜带。铜带用作电场屏蔽。在存在电场时，电场屏蔽收集由电场产生的表面电荷。
在比如图1所示的不同实施例中，绕线220分割为第一部分112A和第二部分112B。附加电容器116串联连接在线圈的第一部分和第二部分之间，使得附加电容器、线圈的第一和第二部分、以及电容器与线圈的第一和第二部分之间的节点通过静电导体从电场中屏蔽。
图3图示了根据本发明主题的不同实施例的天线元件302。在图示中，导线320绕于具有高磁导率和高电阻率的磁心318周围。在不同的实施例中，磁心包括铁氧体。在不同的实施例中，磁心材料包括空气。其它实施例包括其它磁心材料。如图中一般性所示，接收磁场信号326在线圈320中感生出电流信号328，并且在线圈320中的发送电流信号328感生出磁场信号326。图示天线元件302具有与线圈320电气绝缘的静电导体314。在电场存在时，静电导体收集电场产生的表面电荷。这样，静电导体用作电场屏蔽。在不同实施例中，如图3所示，静电导体形成为延伸跨越线圈长度的带。在不同实施例中，例如，如图2所示，静电导体形成为柱状罩。
在不同实施例中，电场屏蔽导体314是悬浮放置的。静电表面电荷在导体上聚集。由于相同的电荷自然彼此排斥，所以静电表面电荷遍布导体。这样，当静电导体悬浮放置时，电场产生的电压均匀(或近似相等)地作用于线圈320的每一端子330A和330B。如以下将更详细描述的，在线圈每一端子处相等的噪声信号作为共模噪声，被低噪声差分放大器拒绝。
在不同实施例中，电场屏蔽导体314是接地的或不然接至参考电压，以使电场产生的表面电荷从静电导体处排除。这样，线圈端子330A和330B中的任何一个都不会受到静电导体上的电压的重大影响。
线圈中感生出的信号由低噪放大器接收并放大。在上述实施例中，电场不会对放大信号产生重大贡献。静电导体与不同实施例中的差分放大器结合，拒绝无用电场信号和/或噪声。因此，放大信号由天线元件处的磁场产生。本发明主题的电路拒绝可传输相当长距离、以及可作为干扰噪声源的电场信号。这样，本发明主题仅使用磁场信号提供良好的短距离通信。
图4图示了根据本发明主题的不同实施例的接收和发射信号的通信电路的框图。图5和图6对于协助图4的讨论是有用的。所示通信电路432包括天线元件402、放大器电路404、以及发射驱动电路434。此图也图示了信号处理电路436。信号处理电路436包括处理器438，它与接收机电路440通信，以接收来自低噪声差分放大器404的RF输出信号442，此信号代表天线元件402处的接收信号。处理器438也与发射机电路444通信，以将RF输入信号446发送至发射驱动电路434，此发射驱动电路434又以代表RF输入信号446的信号来激励天线元件404。
发射驱动电路434用来以信号激励天线元件402，以便以谐振频率进行发射。放大器电路404用来放大信号，为进一步处理此信号做准备。放大器电路404能够在谐振频率接收和放大由天线元件接收的磁感信号。此外，在不同实施例中，放大器电路404能够接收和放大由发射驱动电路434发送至天线元件402的激励信号，使得激励信号可被监视并且允许自调整(self-alignment)、调谐最优化、信道选择以及自诊断。以下将更详细的讨论天线元件402、发射驱动电路434、以及放大器电路404。
在不同实施例中，天线元件402包括与电容器串联的感生线圈。当天线元件谐振频率与所需通信频率一致时，天线元件最为有效。天线的感应系数和电容影响着天线元件的谐振频率。电路中的寄生电容也能影响谐振频率。接收到的磁场在感生线圈中感生出电流，并且将此电流转发至低噪声差分放大器。
所示天线元件402包括电场屏蔽414。在不同实施例中，静电导体用作电场屏蔽。静电导体与线圈的绕组绝缘，并且这样不会旁路磁场。如上所述，静电导体传导电场产生的静电表面电荷。在不同实施例中，静电导体连接至参考电势(如，地面)，使得静电能量从系统天线中导出，这样使得电场不会对线圈中感生的信号产生重大影响。在这些实施例中，由于去除了静电能量，放大器404不需要是差分放大器。在不同实施例中，静电导体悬浮(导体未连接至参考电势)，并且因此用作静电均衡器。当静电导体用作静电均衡器时，电场产生的表面电荷均匀遍布于静电导体，使得线圈的每一端子同等地受到静电荷的影响。线圈端子连接至差分放大器404。放大器的差分输入拒绝共模电压，包括由遍布静电导体的静电荷产生的电压。
在不同实施例中，放大器404为低噪声差分放大器。本发明主题的不同实施例包括低噪声电压驱动运算放大器，并且不同实施例包括低噪声电流驱动运算放大器。电压驱动运算放大器和电流驱动运算放大器对于本领域技术人员来说是已知的。天线电路的带通响应、以及放大器对于无用电场的灵敏度能够通过调节放大器404中的阻抗得以修改。示出的低噪声差分放大器包括阻抗开关448，它用于调节放大器404的阻抗以接收由磁场在天线元件402中感生的信号。在不同实施例中，例如，阻抗开关448在较大阻抗与较小阻抗之间切换放大器的有效输入阻抗。
有许多方法调节放大器阻抗以获得所需的带通响应和增益。放大器的不同实施例包括不同地布置用作输入和反馈阻抗的不同元件。此外，不同实施例以这些不同的元件和配置实现阻抗开关，通过激活开关以按需调节放大器的带通响应和/或增益。
在不同实施例中，差分放大器404的每一输入的输入阻抗包括与第二元件串联的第一元件。阻抗开关包括晶体管，当激活此晶体管时，形成跨接第二元件的旁路，以改变有效输入阻抗。这样，在第一和第二元件串联并且选择性旁路第二元件的实施例中，第一元件形成较低的第一输入阻抗(第一阻抗)，并且第一元件(第一阻抗)和第二元件(第三阻抗)的组合形成较低的第二输入阻抗(第二阻抗)。在不同实施例中，差分放大器的每一输入的输入阻抗包括与第二元件并联的第一元件。阻抗开关包括晶体管，当激活此晶体管时，形成跨接第二元件的旁路，以改变有效输入阻抗。其它可切换的阻抗网络落在本发明主题的范围内，不管这些可切换阻抗网络是否提供可调节的输入阻抗或可调节的反馈阻抗，也不管这些可切换阻抗网络是否在用于输入阻抗和/或反馈阻抗的不同高阻抗与低阻抗路径之间切换。
发射驱动电路434包括发射机驱动器450、以及控制电路452，所述控制电路452控制放大器输入阻抗并且基于是否检测到载波信号来启用发射机驱动器。示出的控制电路包括一个RF输入454来接收RF输入信号446，以及一个RF输出456来将对应的RF信号458发送至驱动器。至少一个控制输出460用于控制阻抗开关以正确控制放大器阻抗，并且通过发送(XMIT)使能信号启用发射机驱动级。
在不同实施例中，当RF输入454具有足够RF驱动电平的载波时，控制电路452至少触发一个输出460，以通过线路462来增加接收机放大器的有效输入阻抗并通过线路464启用发射机。当示出的电路处于发射模式时，较高的有效输入阻抗衰减了输入信号，这允许接收机放大器监视允许电路自调整的天线元件处的发射驱动信号。当接收发射信号时，接收机输入衰减避免了过度的电路负载。这样，利用较大的接收机输入阻抗，发射机驱动器能够更有效地驱动天线元件，并且保护放大器免受发射机驱动器提供的较高电压的伤害。接收机电路能够通过较大阻抗来监视驱动器电路。当RF输入不具有足够RF驱动电平的载波时，示出的电路处于接收模式，并且控制电路至少触发一个输出以降低接收机路径的有效输入衰减并通过线路464来禁用发射机。较低的有效接收机衰减增强了天线元件接收磁信号的效率并且向放大器提供对应信号。当示出的电路处于接收模式时，禁用的发射机处于高阻抗模式(如，开路)，以避免在正在接收磁传送信号时对天线元件加载。
在不同实施例中，发射机驱动电路450包括差分推挽式驱动级。当启用时，驱动级将发射信息转换为在天线谐振频率具有低输出阻抗的差分输出，向天线元件提供最大驱动电流。在不同实施例中，通过使用接地使能控制信号466来禁用一个输出级，以节省供电。在不同实施例中，控制电路或载波检测电路触发输出以提供接地使能控制信号。禁用一个输出级允许RF设备电平降低6dB。
图5图示了根据本发明主题的不同实施例的接收和发射信号的通信电路的框图。根据本发明主题的不同实施例，示出的框图向图4的框图进一步提供了详情。示出的天线元件502包括线圈512以及与线圈512串联的调谐电容器508。示出的发射机驱动电路534包括推挽式驱动级550以及基于检测RF载波信号控制电路的各种操作的控制电路552。
示出的放大器504包括电压驱动放大器568。电压驱动运算放大器具有非常高的输入阻抗。本领域普通技术人员将认识到，输入电阻器(RIN和RS)和反馈电阻器(RF)设置放大器增益和放大器输入阻抗。天线电路的带通响应、以及放大器对于无用电场的灵敏度能够通过调节电压驱动运算放大器的输入阻抗和/或反馈阻抗进行修改。正确选择输入和反馈元件，以利用开关来正确调节放大器的带通响应和/或增益。
在不同实施例中，电压驱动放大器的有效输入阻抗是可调节的。在图示的附图中，对于差分放大器568的每一输入，输入阻抗网络包括与第二元件或可旁路电阻器(RS)串联的第一元件或输入电阻器(RIN)。阻抗旁路器548跨接于可旁路电阻器(RS)两端构成，使得可旁路电阻器(RS)可从放大器的有效输入阻抗中移除。其它阻抗元件可被代替以提供所需的对带通和增益的由开关激励的调节。在不同实施例中，开关由并联跨接于可旁路电阻器(RS)两端的晶体管构成，如FET晶体管，这些开关的栅极可操作地连接至来自载波检测控制电路的控制线。通过给栅极提供电势导通晶体管，可提供有效的短路。图中所示为逻辑开关。当检测到RF载波信号时，载波检测控制电路使旁路器开路(如切断晶体管)，使得有效输入阻抗变大以增加流向天线元件的激励电流。对于差分放大器的每一输入，较大的有效输入电阻包括RIN和RS。当未检测到RF载波信号时，载波检测控制电路闭合旁路器(如导通晶体管)，使得有效输入阻抗变小以增加由天线元件接收的磁场感生电流的放大率。对于差分放大器的每一输入，较小的有效输入电阻包括RIN而不包括RS。
图6图示了根据本发明主题的不同实施例的接收和发射信号的通信电路的框图。根据本发明主题的不同实施例，示出的框图向图4的框图进一步提供了详情。示出的放大器包括电流驱动放大器。电流驱动放大器也称为电流模式差分放大器，具有非常低的输入阻抗。输入和反馈电阻器设置放大器和输入阻抗。天线电路的带通响应、以及放大器对无用电场的灵敏度能够通过调节电流驱动运算放大器的输入阻抗和/或反馈阻抗进行修改。正确选择输入和反馈元件，以利用开关来正确调节放大器的带通响应和/或增益。在不同实施例中，如以上针对图5以及电压驱动放大器所讨论的，使用阻抗旁路器可调节电流驱动放大器的有效输入阻抗。
本发明主题能够合并于多种近场通信系统、以及使用这样的近场通信系统的技术(例如助听器)中。例如，本发明主题能够用于助听器，如耳内式(in-the-ear)、半壳式(half-shell)、以及耳道式助听器，也可用于耳后助听器。而且，通过阅读和领会此公开，本领域普通技术人员将理解附图所呈现以及上面所详细讨论的本发明主题的方法的各方面。
尽管已在此示出并描述了特定实施例，但是本领域的普通技术人员将意识到，可以以为了获得相同目的而考虑的任何方案来替换所示的特定实施例。本申请应意在覆盖本发明主体的修改或改变。可以理解，上述描述是用于例证，而非限定。对于本领域技术人员来说，通过回顾上述描述，上述实施例的组合、以及其它实施例将显而易见。本发明主题的范围应参考所附权利要求、连同这些权利要求依法所有的法律等同物的全部范围一起来确定。
权利要求
1.一种接收和发射信号的通信电路，包括具有第一端子和第二端子的天线元件；定位以将天线元件从电场中屏蔽的静电导体，其中，当所述天线元件在磁场中时，所述天线元件适于在第一和第二端子处感生出接收信号；驱动器，连接至第一端子和第二端子中至少一个，以利用发射信号来激励天线元件；差分放大器，具有连接至天线元件第一端子的第一输入和连接至天线元件第二端子的第二输入，此差分放大器具有可选输入阻抗，其中，较低的第一输入阻抗用于放大来自天线元件的接收信号，并且较高的第二输入阻抗用于监视来自驱动器的发射信号；以及在第二阻抗与第一阻抗之间切换有效输入阻抗的开关。
2.如权利要求1所述的电路，其中，所述第二阻抗包括所述第一阻抗和第三阻抗的组合。
3.如权利要求1所述的电路，其中，所述驱动器包括具有连接至天线元件第一端子的第一输出级、以及连接至天线元件第二端子的第二输出级的差分驱动器。
4.如权利要求3所述的电路，还包括将所述第一和第二输出级之一接地的控制线。
5.如权利要求1所述的电路，还包括串联于所述第一天线端子与所述第一放大器输入之间的第一电阻器和第二电阻器；以及串联于所述第二天线端子与所述第二放大器输入之间的第三电阻器和第四电阻器；其中，所述开关适于旁路第二电阻器和第四电阻器，使得第一阻抗与第一电阻器和第三电阻器相对应；以及其中，所述第二阻抗与第一和第二电阻器的组合以及第三和第四电阻器的组合相对应。
6.如权利要求1所述的电路，其中，所述天线元件包括第一线圈部分、第二线圈部分、以及串联于第一线圈部分与第二线圈部分之间的电容器，使得此电容器与第一和第二线圈部分之间的高阻抗节点被静电导体所屏蔽，以减小干扰以及潜在的破坏性驻留电压。
7.如权利要求1所述的电路，其中，所述天线元件包括至少一个线圈部分、至少一个绕绝缘体放置的静电导体、以及在所述至少一个线圈部分和所述至少一个静电线圈之间的绝缘体。
8.如权利要求7所述的电路，其中，所述静电导体在整个天线元件上等同地分布由电场形成的静电表面电荷，以等同地影响差分放大器的第一输入和第二输入。
9.如权利要求7所述的电路，其中，所述静电导体耦合至参考电势以移除由电场形成的静电表面电荷。
10.一种接收和发送信号的通信电路，包括天线元件，包括第一和第二端子；电连接至所述第一和第二端子的感生线圈；以及将感生线圈从电场中屏蔽的静电导体；放大由天线元件接收的磁感信号的放大器电路，此放大器电路包括差分放大器，包括第一输入、第二输入以及输出；连接于放大器第一输入与天线元件第一端子之间的第一输入阻抗；连接于放大器第二输入与天线元件第二端子之间的第二输入阻抗；第一输入阻抗和第二输入阻抗每个包括第一元件和第二元件；连接于差分放大器的输出与两输入中至少一个之间的预定反馈阻抗；以及跨接于针对差分放大器两输入中每一个输入的第二元件两端的输入阻抗旁路器；驱动器电路，以发射信号驱动天线元件；以及控制线，连接至输入阻抗旁路器，以在接收来自天线元件的信号时，选择性地旁路针对差分放大器两输入中每一个输入的第二元件，以选择性地降低差分放大器的有效输入阻抗。
11.如权利要求10所述的电路，其中，对于第一输入阻抗和第二输入阻抗中每一个，所述第一元件和第二元件串联并被选择以当监视来自驱动器电路的发射信号时，向天线元件提供所需的第一带通响应以及所需的第一增益；当接收来自天线元件的磁感信号时，向天线元件提供所需的第二带通响应以及所需的第二增益。
12.如权利要求10所述的电路，其中，所述感生线圈包括第一部分和第二部分，并且天线元件包括串联于感生线圈的第一部分与第二部分之间的第一电容器，并且所述第一电容器被静电导体所屏蔽。
13.如权利要求10所述的电路，其中感生线圈具有第一线圈部分和第二线圈部分；第一电容器连接于第一线圈部分与第二线圈部分之间；以及静电导体相对于第一电容器以及第一和第二线圈部分定位并且与第一电容器以及第一和第二线圈部分绝缘，以将第一电容器以及第一和第二线圈部分从电场和高驻留电压中屏蔽。
14.如权利要求13所述的电路，还包括连接至感生线圈的调谐电容器，其中，所述第一电容器允许所述调谐电容器在调谐天线元件时大到足以有效减小寄生电容的影响。
15.如权利要求10所述的电路，其中，所述放大器电路被配置为低噪声、电压驱动运算放大器。
16.如权利要求10所述的电路，其中，所述放大器电路被配置为低噪声、电流驱动运算放大器。
17.如权利要求10所述的电路，其中，所述静电导体连接至地参考电势以将静电能量从天线元件导出。
18.如权利要求10所述的电路，其中，所述静电导体未连接至参考电势，静电带用作静电均衡器，以将静电能量产生的电压作用于差分放大器的两输入中的每一个输入来减小静电能量的影响。
19.如权利要求10所述的电路，还包括控制电路，它检测射频(RF)信号输入，将第一控制信号提供给输入阻抗旁路器，并将第二控制信号提供给驱动器电路，其中，响应于检测RF信号输入，第一控制信号增大差分放大器的有效输入阻抗，并且第二控制信号使能驱动器电路以利用发射信号驱动天线元件。
20.一种用于使用电连接至驱动器和放大器的天线元件来发射和接收信号的方法，此方法包括从天线元件发射第一信号，包括使用驱动器，驱动第一信号通过天线元件；以及通过放大器的输入阻抗监视第一信号；以及接收天线元件中感生出的第二信号，包括降低放大器输入阻抗；以及通过降低的输入阻抗在放大器处接收第二信号。
21.如权利要求20所述的方法，其中，降低放大器输入阻抗包括改变放大器增益。
22.如权利要求20所述的方法，其中，降低放大器有效输入阻抗包括改变天线元件的带通响应。
23.如权利要求20所述的方法，其中，降低放大器输入阻抗包括激活跨接于输入阻抗的一部分上的旁路器，以降低输入阻抗。
24.如权利要求20所述的方法，还包括将天线元件从电场中屏蔽，使得在天线电路中感生的第二信号主要由磁场耦合产生。
25.如权利要求24所述的方法，其中，屏蔽天线元件包括至少部分围住第一线圈部分、第二线圈部分以及串联于第一与第二线圈部分之间的电容器。
26.如权利要求24所述的方法，其中，所述放大器包括差分放大器，此方法还包括在整个天线元件上散布电场产生的表面电荷；使用差分放大器拒绝表面电荷产生的共模电压。
全文摘要
提供了用于增强磁场通信的设备和方法。本发明主题的一方面涉及一种用于使用电连接至驱动器和放大器的天线元件发射和接收信号的方法。根据此方法不同的实施例，从天线元件发射第一信号并且接收在天线元件中感生的第二信号。发射第一信号包括使用驱动器驱动第一信号通过天线元件、以及通过放大器的输入阻抗监视第一信号。接收第二信号包括降低放大器的输入阻抗、以及通过降低的输入阻抗在放大器处接收第二信号。不同实施例将天线元件从电场和电磁场中屏蔽。在此还提供了其它方面。
文档编号H04B1/44GK1886906SQ200480034687
公开日2006年12月27日 申请日期2004年11月24日 优先权日2003年11月25日
发明者约翰·戴维·特里 申请人:斯达克实验室公司, 奥帝康公司