[发明专利]具有NFC和UHF操作模式的无触点集成电路

说明书

技术领域

本发明涉及能通过电感耦合或电场耦合与其它设备通信的RFID（Radio Fequency Identification，无线射频识别）无触点集成电路。

背景技术

通过电感耦合操作的RFID集成电路可以是标签（tag）类型或标签读取器类型。图1示意性地示出通过电感耦合操作的标签集成电路RFTG。集成电路RFTG连接到天线电路3并且包括调制电路RLM，解调电路RTD，供电电路PMU和连接到电路RTD和RLM的处理电路RTDU。天线电路3调谐到大约13.56MHz的谐振频率并且包括一个或多个线圈AC和并联到线圈AC的调谐电容Cp。天线电路连接在电路RLM，RTD和PMU的输入和电路RFTG的接地Gnd之间。供电电路PMU一般包括二极管整流电路，以当集成电路受到由RFID标签读取器发射的交变磁场时，从横过天线电路上出现的电压提供供电电压。调制电路RLM生成负载调制副载波（sub-carrier），该负载调制副载波被结合到由处理电路RTDU提供的将要发射的数据。解调电路RTD一般通过调制发射的磁场的幅度，从由天线电路3接收到的信号中提取由RFID读取器传输的数据。电路RTD传输解调数据到处理电路RTDU。处理电路RTDU一般包括连接到易失和非易失存储器的处理单元。标签电路RFTG例如可以用于支付或访问控制卡，或例如护照或身份证的识别文件中。

图2示意性地示出通过电感耦合操作的读取器RFRD的集成电路。集成电路RFRD包括连接到天线电路2的两个终端RX，TX，接地端Gnd，供电端Vcc，处理电路RRDU，连接到终端TX和电路RRDU之间的调制电路RRM，连接到终端RX和电路RRDU之间的解调电路RRD。天线电路2包括连接到电路RFRD的接地端Gnd的第一终端，和连接到终端RX和TX的第二终端。天线电路2也调谐到大约13.56MHz的谐振频率并且包括一个或多个线圈AC1和并联到线圈AC1的调谐电容Cp1。处理电路RRDU一般包括连接到易失和非易失存储器的处理单元且可连接到其它电路。读取器电路RFRD例如可以用于访问控制读取器或支付终端。

近来，近场通信技术NFC（Near Field Communication）也已发展，其允许同样的集成电路在读取器模式或卡仿真模式操作，在该读取器模式或卡仿真模式中该集成电路仿真可能与RFID读取器或其它NFC电路通信的RFID标签。为此，这样的集成电路集合了连接到天线电路2的图1和图2中的电路RFTG和RFRD。因而，图3示意性地示出NFC元件，该NFC元件被称为NFCC，包括电路RFTG和RFRD。NFCC元件也包括供电端Vcc和接地端Gnd。天线电路2连接到电路RRD，RRM，RTD，RLM和PMU。由电路NFCC的处理电路RTDU和RRDU执行的功能可以由单个处理电路执行。

经由读取器发射的在标准频率13.56MHz的交变磁场，使用RFID或NFC技术交换数据由在读取器的天线线圈和标签的天线线圈之间的感应耦合执行。读取器类型的电路需要大天线线圈，2cm左右的读取距离要大约12cm²，这对于假如电路要被集成到另一个例如移动电话的系统中是明显的约束。

另外，也存在其它基于在两个天线之间的电耦合的无触点标签技术，例如UHF技术。该技术使得达到几米距离的读取成为可能。由UHF标签技术使用的频带（860至960MHz）允许使用比NFC天线线圈更小的天线。UHF标签一般以无源方式（passive way）发射数据，该无源方式在调制UHF标签的天线的反射系数中使用被称为“后向散射（backscattering）”的逆向调制（retromodulation）技术。UHF标签也由UHF读取器发射的电场供电。UHF技术主要应用于生产和物流中的可追溯性领域，也用于监控商店中出售的物品。

图4示意性的示出UHF标签的集成电路，称为UHTG。UHTG电路包括连接到天线UA1的调制电路UBSM、解调电路UTD和供电电路PMU。电路UBSM和UTD连接到处理电路UTDU。

图5示意性地示出UHF读取器电路，称为UHRD。UHRD电路包括调制电路URM和解调电路URD。URM电路由终端TX可能经由放大电路PA连接到天线UA2。电路URD由终端RX经由带通滤波器BPF连接到天线。电路UHRD在端Vcc和Gnd之间被供电。