[发明专利]非接触式通信系统中的改进的装置检测

说明书

公开一种近场通信(NFC)读取器。该NFC读取器包括天线前端，该天线前端包括低通滤波器、匹配电路和天线线圈。该NFC读取器还包括NFC控制器。该NFC控制器包括耦合到该天线前端的振荡器，并且该NFC控制器被配置成使用该振荡器的输出的一个或多个变化来检测该天线前端附近的物体的存在。该天线前端产生该振荡器的槽路。

技术领域

本发明涉及一种近场通信(NFC)读取器。

背景技术

无线通信技术，例如用于NFC或ISO/IEC14443装置的那些技术在近距离内经由磁场感应与彼此通信。每个装置具有天线。初级装置(“读取器”或“启动器”)产生可以用于为类似无源应答器的次级装置供电的磁场。应用于磁场的调制方案用于装置之间的通信目的。

初级装置使用发射器来产生所发出的射频(radiofrequency，RF)场。匹配电路用于变换和调整对发出装置的发射器的天线阻抗。低欧姆匹配阻抗通常用于增加的电力传输。

操作体积大小的一个限制因素是初级装置发出的RF功率。如非接触式支付系统的应用需要特定操作距离。由于初级装置的天线大小常常对产品产生约束，因此需要高输出功率发射器。

初级装置和次级装置形成耦合式无线谐振电路。如果组件之间的耦合增加，那么初级谐振电路将被加载且失谐。这样会产生由初级装置的发射器发现的不同负载阻抗，从而有可能引起增加的驱动器电流和增加的RF场发出。

通常，初级装置使用周期性启动来检查任何次级装置(例如，NFC卡)是否在附近。检查可以包含测量发射器电流、职业波的相位、接收器电压等，因为当次级装置处于可操作接近度中时，这些参数有可能由于天线阻抗的变化而变化。然而，初级装置的完全启动经常导致更高的能量使用。另外，这些方法无法提供高灵敏度，尤其对于现代小型天线。

发明内容

提供此概述以通过简化形式引入下文在具体实施方式中进一步描述的概念选择。本发明内容并非意图识别所要求的主题的关键特征或基本特征，也并非意图用于限制所要求的主题的范围。

在一个实施例中，公开一种近场通信(nearfieldcommunication，NFC)读取器。NFC读取器包括天线前端，该天线前端包括低通滤波器、匹配电路和天线线圈。NFC读取器还包括NFC控制器。NFC控制器包括耦合到天线前端的振荡器，并且NFC控制器被配置成使用振荡器的输出的一个或多个变化来检测天线前端附近物体的存在。天线前端产生振荡器的槽路。

在一些实施例中，当物体在天线前端中引起失谐时，出现振荡器的输出的一个或多个变化。NFC读取器也是发射器和接收器。仅当检测到物体在天线前端附近时，打开发射器和接收器。NFC控制器被配置成尝试使用发射器和接收器与物体通信，以确定物体是否是NFC可启用的装置。NFC控制器另外包括峰值检测器来测量振荡器的输出的峰值电压。NFC控制器另外包括频率检测器来测量振荡器的输出频率。NFC控制器还包括包络检测器以测量振荡器的输出波形的包络。

在一些其它实施例中，NFC控制器被配置成使用耦合到振荡器的峰值检测器、频率检测器和包络检测器中的一个或多个来检测失谐。

在一些实施例中，NFC控制器包括Ant1和Ant2引脚，该Ant1和Ant2引脚耦合到天线前端的天线线圈，并且NFC控制器被配置成测量Ant1和Ant2处的电压差。

NFC控制器包括使振荡器使用启动脉冲开始谐振的控件。控件基于在启动振荡器时天线前端的电感而确定启动脉冲的宽度。

在一些实施例中，振荡器包括电流源和晶体管，其中振荡器被配置成将天线前端的电容和电感用于槽路。在一些例子中，代替测量振荡器输出的变化以检测天线前端附近的物体的存在，当物体不在附近时启动振荡器，使得振荡器基于槽路的电容和电感而在稳定性的边界处谐振，其中由于附近物体的存在，天线前端的电感的变化导致失谐并且振荡器停止谐振。

附图说明