[发明专利]一种密耦合电子标签及其控制方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及无线射频识别技术，尤其是涉及一种密耦合电子标签及其控制方法。

[背景技术]

在以往的密耦合电子标签设计中，由于市场没有特殊的应用要求，在接收电路中采用了直接电感近场耦合技术，在信号接收电路，接收到的信号直接经过检波处理。首先，当标签接收天线在小面积下读卡距离非常近；其次，在存在屏蔽的环境下，标签不能够被识别。而且，由于传统的电子标签不能够探知自身所处的电磁环境，在读卡距离上只能实现在不同的电磁环境下，出现不同的识别距离。然而，在电子钱包、电子商务、电子结算业务等应用场合下，电子标签的识别距离需要严格限制在近距离的一定范围之内。市场上广泛应用的2.4G赫兹频率的电子标签，因其读取距离不具有可控性，在一些需要固定读卡距离的应用场合也不能正常应用。

在当前手机用户非常普及的情况下，应用手机实现快速付费消费的要求摆在手机生产商和网络运营商的面前。这就需要一种能集成到SIM卡上的电子标签，所有手机用户只要更换SIM卡就可以具有这种最具潜力的消费方式。但是，对于网络运营商来说更需要的是消费的安全性，这就要求空中接口要加密，读卡距离必须控制在一定范围内。由于不同的手机其构造设计和材料不同，其对于射频信号的影响也各不相同，目前SIM卡上的电子标签无法在不同结构手机的手机中都能满足固定读卡距离的要求。为了实现读卡距离不变这一目的，要求于手机广大用户更换手机是不合理的，这就需要SIM卡上的电子标签能够自动适应不同手机电磁环境的变化，实现读卡距离范围不变的效果。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种够探知自身所处的电磁环境，且能够自动适应不同电磁环境的影响，实现读卡距离范围不变的密耦合电子标签。

本发明另一个要解决的技术问题是提供一种够探知自身所处的电磁环境，且能够自动适应不同电磁环境的影响，实现读卡距离范围不变的密耦合电子标签的控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种密耦合电子标签，包括主控模块、信号接收电路、放大电路和天线，还包括电源和增益控制电路，所述的信号接收电路包括可控放大电路；所述的电源向电子标签的各部分供电，所述的主控模块在接通电源后向天线发送载波检测信号，所述的主控模块从信号接收电路获取采样信号作为主控模块确定可控放大电路放大倍数的依据，所述的主控模块通过增益控制电路调节可控放大电路的放大倍数。

以上所述的密耦合电子标签，所述的主控模块包括控制单元、载波输出电路、模数转换电路和数模转换电路，所述的主控模块在接通电源后控制载波输出电路向天线发送载波检测信号，所述的采样信号经模数转换电路输入控制单元，作为控制单元确定可控放大电路放大倍数的依据；所述的控制单元控制数模转换电路输出不同数值的直流电流，所述的增益控制电路将数模转换电路输出不同数值的直流电流转换成不同的直流电压。

以上所述的密耦合电子标签，所述的增益控制电路包括第一三极管、升压电阻和负载电阻，所述的升压电阻接在第一三极管的基极与地之间，所述的负载电阻接在第一三极管的发射极与地之间，第一三极管的集电极接电源正极；第一三极管的基极接所述的数模转换电路的输出端，第一三极管的发射极接所述的可控放大电路的电源输入端。

以上所述的密耦合电子标签，所述的可控放大电路包括第二三极管、第二三极管上拉电阻、第二三极管集电极电阻，所述第二三极管的集电极经第二三极管集电极电阻接增益控制电路直流电压输出端，所述的第二三极管上拉电阻接在增益控制电路直流电压输出端与第二三极管基极之间，第二三极管的基极经天线匹配电容接天线，第二三极管的集电极作为可控放大电路的输出端，第二三极管的发射极接地。

以上所述的密耦合电子标签，所述的信号接收电路包括第二放大电路、检波电路和滤波电路，所述的第二放大电路包括第三三极管、第三三极管上拉电阻、第三三极管集电极电阻，所述第三三极管的集电极经第三三极管集电极电阻接电源正极，所述的第三三极管上拉电阻接在电源正极与第三三极管基极之间，第三三极管的基极经第一耦合电容接第二三极管的集电极，第三三极管的发射极接地，第三三极管的集电极经第二耦合电容接检波电路，第二放大电路输出的信号顺次经检波电路和滤波电路处理后输入放大电路，所述的采样信号由检波电路输出经模数转换电路输入控制单元。