[发明专利]用于近场无线装置的品质因数控制

说明书

一个例子公开了一种近场无线装置，包括：近场天线；可变电流源；耦合到所述近场天线和所述可变电流源的控制器；其中所述控制器被配置成测量所述近场天线的传输品质因数(Qtx)；并且其中所述控制器被配置成当测得的Qtx低于最小Qtx时，增大由所述可变电流源发送到所述近场天线的电流。

技术领域

本说明书涉及用于无线近场装置的品质因数控制的系统、方法、设备、装置、制品和指令。

背景技术

本文中论述的是近场装置(例如，在用户身体上)与基于近场电磁感应(NFEMI)的其它导电表面和/或其它无线联网装置(例如，物联网(Iot)装置)之间的近场交互，其中传输器和接收器通过磁性(H)场和电性(E)场耦合。RF无线通信是通过穿过自由空间传播RF平面波来实现的，而NFEMI通信利用非传播的准静态H场和E场。

H场天线(即，磁性天线)主要对磁场敏感和/或在由电流驱动时主要启用磁场。来自H场天线的所有E场分量都极大地减小(例如，减小-20dB到-60dB，根据天线设计，减小幅度为0.1到0.0008(10％到0.08％))。

小环形天线为示例H场天线，且包括尺寸比其使用的波长小得多的环形天线。小环形天线在NFEMI载波频率下不会谐振，而是被调谐成通过外部电抗谐振。在一些示例实施例中，小环形天线中的电流在环形的每个位置都具有相同的值。

E场天线(即，电性天线)主要对电场敏感和/或在由电压驱动时主要启用电场。来自E场天线的所有H场分量都极大地减小(例如，减小-20dB到-60dB，根据天线设计，减小幅度为0.1到0.0008(10％到0.08％))。

短加载偶极子天线为示例E场天线，且包括尺寸远小于NFEMI载波频率的短偶极子，且在一些示例实施例中，所述短加载偶极子天线在两端具有额外的电容表面。

这些场的准静态特性是NFEMI天线尺寸与其载波频率相结合的结果。大多数近场能量以磁场和电场的形式存储，而少量RF能量不可避免地在自由空间中传播。小型天线的几何形状使自由空间中的辐射波最小化。

发明内容

根据示例实施例，一种近场无线装置包括：近场天线；可变电流源；耦合到所述近场天线和所述可变电流源的控制器；其中所述控制器被配置成测量所述近场天线的传输品质因数(Qtx)；并且其中所述控制器被配置成当测得的Qtx低于最小Qtx时，增大由所述可变电流源发送到所述近场天线的电流。

在另一示例实施例中，所述控制器被配置成设置电流增大的上限，以防止所述近场天线发射超过一组法定限值的信号。

在另一示例实施例中，所述控制器被配置成当Qtx高于所述最小Qtx时，减小由所述可变电流源发送到所述近场天线的电流。

在另一示例实施例中，所述可变电流源包括被布置成彼此并联的一组放大器。

在另一示例实施例中，通过接入或断开所述放大器中的一个或多个来增大或减小发送到所述近场天线的所述电流。

在另一示例实施例中，所述放大器为电流放大器。

在另一示例实施例中，一半的所述电流放大器耦合到所述近场天线的第一馈电点，且另一半的所述电流放大器耦合到所述近场天线的第二馈电点。

在另一示例实施例中，所述近场天线包括一组馈电点；所述装置另外包括从所述馈电点耦合到所述控制器的一组电压感测线；并且其中所述控制器被配置成测量所述电压感测线上的信道或信号电压，并且基于测得的信道或信号电压计算所述测得的Qtx。

在另一示例实施例中，所述测得的信道或信号电压比最大信道或信号电压低3dB。

在另一示例实施例中，所述电压感测线上的电压基于由所述可变电流源发送到所述近场天线的所述电流。