[发明专利]电磁应答器的耦合因子的电感估计

说明书

技术领域

本发明一般涉及电子系统，更具体地说，涉及使用电磁应答器(即由读取和/或写入终端无接触且无线地询问的应答器)的系统。

背景技术

很多通信系统基于终端所产生的电磁场的调制。它们的范围从最简单的用作防窃设备的电子标签到其中用于与终端进行通信的应答器(应答器处于该终端的场中)配备有计算功能(例如电子钱包)或数据处理功能的更复杂的系统。

电磁应答器系统基于在应答器侧和在终端侧使用包括形成天线的绕组的振荡电路。这类电路旨在当应答器进入终端的场时通过近磁场耦合。终端和应答器的振荡电路通常被调谐到与终端的振荡电路的激励频率对应的同一频率。

在多数情况下，应答器没有自主电源，而从终端的天线所辐射出的高频场中提取它们的电路所需的电源。

通信质量以及可能的功率传递的质量取决于终端与应答器之间的耦合。与终端和应答器之间的距离成反比(非线性)的这种耦合调节应答器所恢复的电压的幅度。因此，需要能够估计在应答器所在的终端的场中应答器与终端之间的电流耦合因子。

发明内容

期望能够估计应答器与终端之间的耦合因子。

还期望能够估计在通信期间该耦合因子的变化。

还期望能够在无需在终端与应答器之间执行数据交换的情况下估计耦合因子。

还期望能够在应答器侧执行这种估计。

还期望提供一种独立于终端(应答器在该终端的场中)类型的解决方案。

为了实现这些目的中的全部或一部分以及其它目的，本发明提供一种用于估计电磁应答器与终端之间的电流耦合因子的方法，其中，将表示所述应答器的振荡电路两端的电压的数据与针对该振荡电路的两对电感和电容值而获得的数据之间的比率与一个或多个阈值进行比较，所述两对值将所述振荡电路的调谐保持为相同频率。

根据本发明的实施例：

针对所述振荡电路的第一对电感和电容值，测量并存储与跨接在振荡电路两端的整流器所提供的直流电压的电平相关的第一数据；以及

针对所述振荡电路的第二对电感和电容值，测量并存储与所述直流电压的电平相关的第二数据。

根据本发明的实施例，所述估计以所述两对值之一提供电流耦合因子相对于最佳耦合位置的位置。

根据本发明的实施例，所述阈值是相应各对值的电感值的函数。

根据本发明的实施例，以第一对值针对最佳耦合位置估计耦合因子。

本发明还提供一种用于基于对耦合的估计来保护电磁应答器以免可能的过热的方法，其中，如果电流耦合与最佳耦合之间的比率在两个阈值之间，则使振荡电路失谐。

本发明还提供一种电磁应答器，包括：

振荡电路，其在整流电路的上游，该整流电路能够当应答器处于终端的磁场中时提供直流电压；以及

至少一个可切换电感元件和至少一个可切换电容元件，能够功能性地并联连接在振荡电路上。

根据本发明的实施例，所述可切换电感元件和可切换电容元件连接到整流电路的输出端子。

根据本发明的实施例：

第一可切换电感元件和第一可切换电容元件连接在振荡电路的第一端子与地之间；

第二可切换电感元件和第二可切换电容元件连接在振荡电路的第二端子与地之间。

根据本发明的实施例，电感元件由有源电路形成。

根据本发明的实施例，应答器还包括处理单元，该处理单元被编程为实现所述估计或保护方法。

将结合附图在以下对特定实施例的非限制性描述中详细讨论本发明的前述目的、特征和优点。

附图说明

图1是作为示例的、本发明适用的类型的应答器系统的非常简化的表示；

图2是电磁应答器通信系统的终端和应答器的简化框图；

图3示出在应答器的振荡电路两端的电压根据耦合因子而变化的示例；

图4是示出用于估计耦合因子的方法的实施例的功能框图；

图5是应答器的实施例的框图，该应答器能够估计其与终端耦合的耦合因子；

图6是能够估计其耦合因子的应答器的另一实施例的框图；

图7是图5所示的类型的应答器的实施例的更详细的框图；

图8是图5中该类型的应答器的更详细实施例的局部视图；以及

图9是图5所示类型的应答器的简化局部电气示图。

具体实施方式