[发明专利]用于询问器与智能标签之间的高频通信的方法和电路

说明书

本发明涉及一种用于无源智能标签的传统询问器与本发明的智能标签之间的高频通信的方法，本发明的智能标签的电路与电压源电耦合，本发明的主题适用于微型智能标签在与询问器相距针对其所预见的短距离处的高频通信并且适用于增大袖珍智能标签的高频通信的范围。

已知包括各种传感器和数据记录器的有源智能标签。这样的有源智能标签必须在无询问器的场时也起作用。因此这样的有源智能标签配备有电池。

所述询问器可以是高频无源智能标签的简单传统的询问器中的任一个。

还已知用于900MHz超高频的有源智能标签。即使当询问器的电磁场在这样的有源智能标签的位置中非常弱以使得有源智能标签不能从该电磁场中汲取用于其操作的足够功率时，这样的有源智能标签仍能够仅通过无源负载调制（背向散射，backscatter）来足够强地响应询问器。因此，用于超高频的智能标签设置有电池，以使得还在实际上增大智能标签的范围的仍满意的通信的情况下确保智能标签的操作。

然而，以此方式不能增大例如13.56MHz高频智能标签的范围。即，这样的智能标签不再能够通过改变其天线的阻抗来进行响应的距询问器的距离，近似等于智能标签不能再从在智能标签的位置中的弱的询问器的电磁场中汲取用于智能标签的操作的足够功率的距离。

未配备有传感器或数据记录器的13.56MHz高频智能标签不需要用于对其电路供电的自己的电压源。这样的高频智能标签仅是无源的。当这样的高频智能标签需要与适度距离的询问器进行通信时，通过在高频智能标签的位置中的询问器的高频电磁场对高频智能标签进行供能。这样的高频智能标签通过在其响应的时间区间内无源地变化其天线的阻抗（这引起了询问器的天线处的电压幅度或相位在这些时间区间内的干涉变化）来与询问器进行通信。

然而，不知道用于13.56MHz高频的重复操作的智能标签，该高频智能标签将会设置有电池，使得该电池能量容许用于通过所述智能标签发射信号。即，无法了解设置有电池的智能标签应当如何重复地且遵照时间要求标准（例如ISO/IEC14443类型A或B）来形成响应信号，该响应信号通过与存在于询问器的天线处的询问器的载波信号进行干涉在每个标签响应时在该天线处产生如无源智能标签的响应信号产生的图案那样的同等图案，该无源智能标签通过变化其天线的阻抗来进行调制。

然而，特别是在智能标签是非常小的线性尺寸的微型智能标签时或智能标签距询问器的距离超过正常通信范围时的边界情况下，协助智能标签发射响应信号的电池将是绝对必要的。

询问器的天线与具有10mm×10mm的尺寸的微型智能标签之间的耦合非常低。因此，微型智能标签甚至在距询问器的实际可用距离处从询问器的电磁场中汲取用于对其自身进行供能的过低功率，而且通过微型智能标签进行负载调制的响应信号通过与询问器的天线上的电压进行干涉来非常弱地影响所述电压，使得询问器能够检测到所述负载调制的响应信号。当标签被插入到另一个装置中、例如插入到移动电话中时，在微型智能标签的位置中的询问器的电磁场会另外变得更弱。

已知微SD卡（US2010/0044444Al），其设置有改进的天线和在解码之前对标签的天线所接收到的询问器的信号进行放大的电路。标签的电路电连接至电压源。但是没有建议这样的微SD卡应当如何形成用于响应询问器的信号。

还已知下述技术方案（US7734270B2）：如何借助通过干涉产生的询问器的天线上的电压的非常弱的变化来检测来自无源智能标签的弱响应信号。这里，会涉及微型智能标签或仅更远离询问器的通常尺寸的智能标签。

由于询问器的天线上的电压在所述边界环境下因干涉而非常弱地变化，所以通过用如US7734270B2所建议的复杂且相当贵的询问器来替换无源智能标签的大量已安装的简单的传统询问器，明显不能有效地补救上述缺点，即，目前为止不知道用于智能标签对询问器的信号的电池支持式有源响应的可重复方法。

毋庸置疑，为了消除所述缺点，更有用的是，保持无源智能标签的大量已安装的简单的传统询问器并提出以适当方式进行有源响应的智能标签。

专利EP1801741B1公开了针对如何增大包括读取装置和应答器的13.56MHz负载调制系统的数据传输范围的技术问题的技术方案。

据称，改进了用于从应答器向所述读取装置发射数据的方法（还能够通过由所述读取装置生成的磁场的负载调制由应答器向所述读取装置发射数据），其中用于将数据发射至读取装置的在有源操作模式下的改进的应答器生成这样的自己的磁场，使得该磁场将被读取装置认为是负载调制的应答器信号。