[发明专利]电磁场的发射和接收天线的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于最小化由邻近处的发射天线在电磁场的接收天线中所感应的干扰电流的方法、天线装置及实施所述方法的设备。

更特别地，本发明的目的在于激活的无接触通信设备。

本发明的目的尤其在于规定信号、天线的特征和使用无接触技术的该新方法的原理。射频通信原则上是短程的，并且由电磁耦合和感应执行，所述电磁耦合和感应的范围为0.01甚至至1m的数量级。

本发明尤其可以应用于便携式电子物件，例如诸如(Sandisk公司的)SD卡的存储卡、通信手表。

这种卡当前被用于便携式电话的接口卡中，用于尤其是遵照标准ISO/IEC14443或15693来执行无接触类型的事务，在该情况下这些电话在出厂时没有无接触接口。

背景技术

现有技术ISO/IEC14443和NFC(英文“Near Field communication”：近场通信的首字母)是以由读取器所发射的信号的逆向调制原理为基础的。

根据该原理，应当由也被称为PICC(英文Proximity Integrated Circuit Card的首字母，邻近集成电路卡)的邻近无接触芯片物件来调制由读取器提供的一定量的电磁场。为了与读取器的灵敏度相符合，要求场的最小振幅用于由物件来调制。该读取器的载波调制应当生成具有至少等于H/2^0.5的振幅的两个边带。为了满足该条件，在读取器和物件之间有最小耦合是必要的，用于生成足够的载波信号。耦合因子直接取决于读取器的天线表面和无接触物件的天线表面。

在无接触物件很小的情况下：例如微SD卡，射频天线表面根本是太小的。而且，这种物件用于被整合在如便携式电话的主机设备中。由于电话的金属环境，该后者操作还更减小了无接触物件与读取器的耦合。

专利EP1801741(B1)描述了用于由便携式数据载体(应答器)生成固有电磁场的方法，其中在激活的通信模式下执行向读取器的数据传输，及其中物件的固有电磁场的传输被读取器视为如同读取器的场调制。然而，该解决方案似乎没有被全面描述或没有如所描述的那样正确运行。

而且，该专利的教导很复杂。其实施需要较多的电子部件、尤其是滤波器、振荡器、NFC部件。而且，现有的NFC控制器要求两个天线，其中一个专用于能量回收及另一个专用于数据的发射/接收。

也已知的是一种使得能够避免天线之间相互干扰的装置，其在于在通过发射天线的发射期间去活不使用的接收天线。

管理所述后者情况显得特别复杂，因为所考虑的物件应当既在频率上也在相位上同步其响应与由读取器所发射的信号。此处，接收信号被暂时去活，所考虑的物件应当实施复杂的、昂贵的并且难以被集成在缩小的形式因素中的电子设备，以便补偿同步的该损失，如例如锁相环路设备，其以英文首字母PLL更为众所周知。

专利申请US2010/0311328描述包括数据发射天线、能量接收天线和抵消设备的无接触卡。所述后者抵消设备执行由发射天线在发射天线中所感应的电流的抵消，以便几乎无失真地保持由接收天线所接收的和来自外部读取器的信号。在一个实施例中，接收和发射天线关于彼此被成形、定尺寸和定位，以便阻止由一个天线所发射的信号在另一天线中感应出电压。在能量和数据信号具有相同振幅但相位相反时发生信号抑制。

本发明的目的在于寻找一种更容易和有利的解决方案，用于在尤其是小尺寸的物件中实施发射，在所述物件中两个分离的天线可以具有干扰性的互感。

发明内容

为此，本发明的目的因此在于提供一种用于最小化在电磁场的接收天线中的感应干扰电流的方法，所述场是由位于所述接收天线邻近的发射天线生成的。

所述方法的区别特征在于相对于发射天线来布置接收天线，使得通过也由发射天线所生成的相反感应电流至少部分地在接收天线中抵消由发射天线所感应的所述电流。

根据所述方法的其它特征：

-通过在两个基本上平行的水平面上彼此部分相对而在相互之间布置所述天线；

-天线相交叠，接收天线的大约一半的耦合表面基本上覆盖发射天线的耦合表面；

-接收天线与发射天线相交叠，使得由在发射天线内部所产生的通量所生成的接收天线中的感应电流基本上等于由在发射天线外部所产生的反向通量所生成的并且由位于发射天线外部的一部分接收天线所接收的接收天线中的相反感应电流。

本发明的目的也在于一种电磁场的发射和接收天线的装置，所述天线被彼此邻近地安置；