[发明专利]用于近场通信应答器设备中的有源负载调制的天线设计

说明书

本公开涉及用于近场通信应答器设备中的有源负载调制的天线设计。一种近场通信(NFC)应答器包括耦合到发射天线的发射电路和耦合到接收天线的接收电路。发射/接收天线被配置以使得发射天线的操作没有在接收天线上引起信号。有利地，这允许接收天线的持续接收同时发射天线用于使用有源负载调制进行传输。

技术领域

本发明涉及近场通信(NFC)技术，并且更具体地涉及用于在NFC应答器设备中使用的天线设计。

背景技术

近场通信(NFC)技术实现设备之间的非接触式通信。NFC系统的应用的数目以及对应的市场每天都在增长。传统的NFC系统包括位于非接触式通信接口的一侧上的读取器端子和位于非接触式通信接口的另一侧上的多个应答器。RF识别(RFID)标签仅是NFC应答器设备的一个示例。在很多情况下，应答器是无电池设备，其通过非接触式通信接口从读取器端子接收电力。使用公知的无源负载调制(PLM)技术来将数据从应答器传送到读取器端子。在无源负载调制中，应答器收获读取器端子的一些场功率并且使用该功率来调制读取器端子天线所感测到的负载的量。

备选地，可以通过使用有源负载调制(ALM)来进行数据从应答器向读取器端子的有源传输。为了完成有源负载调制，应答器进行与读取器端子的场同相或180°异相的RF传输。当应答器场与读取器场同相时，读取器天线端子处存在电压增加，这个电压增加被读取器感测为发射数据。相反，当应答器场与读取器场180°异相时，读取器天线端子处存在电压降低，这个电压降低被读取器感测为发射数据。

在过去的几年中，出现了在非常小的设备(诸如可穿戴设备和移动电话)上实现NFC功能的趋势。将NFC技术集成到这样的小型设备中需要使用具有相对而言较小的占用面积或体积的天线。结果，无源负载调制是不可行的。代之，需要有源负载调制。然而，因为应答器天线较小，所以应答器可能无法从读取器场收获足够的能量。这是由于应答器天线与读取器天线之间的耦合不充分，并且还因为在传输期间在应答器中使用相同的天线。

发明内容

在一个实施例中，一种近场通信(NFC)应答器包括：具有第一输出和第二输出的发射电路；具有第一输入和第二输入的接收电路；发射天线，具有耦合在发射电路的第一输出和第二输出与接地节点之间的第一天线段以及耦合在发射电路的第一输出和第二输出与接地节点之间的第二天线段；以及接收天线，具有耦合到接收电路的第一输入的第一天线端子和耦合到接收电路的第二输入的第二天线端子；其中发射天线的第一天线段平行于接收天线的第一部分延伸，并且其中发射天线的第二天线段平行于接收天线的第二部分延伸。

在一个实施例中，一种近场通信(NFC)应答器包括：发射电路；具有第一输入和第二输入的接收电路；电耦合到发射电路的输出的发射天线，发射天线具有耦合在发射电路的输出与接地节点之间的第一天线段和耦合在发射电路的输出与接地节点之间的第二天线段；以及电耦合到接收电路的输入的接收天线环路；其中发射天线的第一天线段平行于接收天线环路的第一部分延伸，并且其中发射天线的第二天线段平行于接收天线环路的第二部分延伸。

在一个实施例中，一种近场通信(NFC)应答器包括：具有第一输出和第二输出的发射电路；具有第一输入和第二输入的接收电路；发射天线，具有与第二天线段串联耦合在发射电路的第一输出与第二输出之间的第一天线段；接收天线，具有耦合到接收电路的第一输入的第一天线端子和耦合到接收电路的第二输入的第二天线端子；其中发射天线的第一天线段平行于接收天线的第一部分延伸，并且其中发射天线的第二天线段平行于接收天线的第二部分延伸。

附图说明

附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分，图示本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

在附图中：

图1示出了具有用于在近场通信(NFC)应用中使用的双天线布置的应答器的框图；

图2A至图2B示出了针对图1的发射天线和接收天线的物理布置的示例；