[发明专利]近场磁感应系统、用于调谐谐振电路的方法和NFC收发器

权利要求书

1.一种近场磁感应系统，其特征在于，所述近场磁感应系统包括：

发射电路，所述发射电路被配置为发射发射信号；

天线电路，所述天线电路被配置为基于所述发射信号生成磁场，所述天线电路包括：

谐振电路，所述谐振电路包括线圈和可调节电容器；和

耦合电容器，所述耦合电容器连接在所述谐振电路和所述发射电路之间；和

调谐电路，所述调谐电路被配置为测量所述耦合电容器上的相位以确定所述谐振电路的谐振条件，并且根据所述谐振条件来调谐所述可调节电容器。

2.根据权利要求1所述的近场磁感应系统，其中：

所述发射信号是以工作频率发射的，

所述谐振电路以谐振频率谐振，并且

所述谐振条件被确定为所述工作频率和所述谐振频率之间的差值。

3.根据权利要求1所述的近场磁感应系统，其中所述调谐电路包括：

相位比较器，所述相位比较器被配置为确定所述发射信号和来自所述耦合电容器的信号之间的相位差，所述相位差在所述信号的工作频率等于所述谐振电路的谐振频率的谐振条件下为+90度；

数字计数器，所述数字计数器被配置为输出基于所述相位差增大或减小的计数，其中所述计数在所述谐振条件下不增大或减小；和

锁存器，所述锁存器被配置为保持来自所述数字计数器的计数。

4.根据权利要求1所述的近场磁感应系统，其中：

所述耦合电容器是连接在所述天线电路的正极输入和所述谐振电路的正节点之间的正耦合电容器；并且

所述调谐电路包括相位比较器，所述相位比较器被配置为在所述谐振电路处于谐振时测量所述正节点处的电压和所述发射信号的电压之间的等于+90度的相位差。

5.根据权利要求1所述的近场磁感应系统，其中：

所述耦合电容器是连接在所述天线电路的负极输入和所述谐振电路的负节点之间的负耦合电容器；并且

所述调谐电路包括相位比较器，所述相位比较器被配置为在所述谐振电路处于谐振时测量所述负节点处的电压和所述发射信号的电压之间的等于-90度的相位差。

6.根据权利要求1所述的近场磁感应系统，其中所述发射信号是近场通信信号，并且所述调谐电路被配置为测量所述耦合电容器上的所述相位并且调谐所述可调节电容器而不中断所述近场通信信号。

7.一种用于调谐谐振电路的方法，其特征在于，所述方法包括：

测量耦接到所述谐振电路的输入的串联电容器上的相移；

将所述相移与谐振相移进行比较；

根据所述比较来调节调谐电平；

基于所调节的调谐电平调谐所述谐振电路中的可调节电容器；以及

重复所述测量、所述比较、所述调节和所述调谐。

8.根据权利要求7所述的方法，其中：

所述串联电容器是直接耦接到所述谐振电路的正极输入的正耦合电容器；并且

所述谐振相移为+90度。

9.根据权利要求7所述的方法，其中：

所述串联电容器是直接耦接到所述谐振电路的负极输入的负耦合电容器；并且

所述谐振相移为-90度。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述调谐电平保持在所调节的调谐电平；以及

暂停所述重复持续一段时间。

11.根据权利要求7所述的方法，其中：

所述调谐电平是数字计数；

所述调节所述调谐电平包括：基于所述相移与所述谐振相移的所述比较来增大所述数字计数或减小所述数字计数；并且

调谐所述可调节电容器包括：将所述数字计数应用于控制一组电容器的多个开关。

12.一种近场通信NFC收发器，其特征在于，所述NFC收发器包括：

源，所述源经由正耦合电容器耦接到线圈的正极输入并且经由负耦合电容器耦接到所述线圈的负极输入；

可调节电容器，所述可调节电容器耦接成与所述线圈并联连接；和

调谐电路，所述调谐电路被配置为基于所述正耦合电容器或所述负耦合电容器相对于所述源的相位调谐所述可调节电容器，使得所述线圈以所述源的频率谐振，所述调谐电路包括：

相移器，所述相移器耦接到所述源并且被配置为使来自所述源的源电压相移谐振相移；

相位比较器，所述相位比较器被配置为基于所相移的源电压和所述正耦合电容器或所述负耦合电容器处的电压之间的相位差来输出信号；和

调谐电平电路，所述调谐电平电路由所述信号配置以升高或降低调谐所述可调节电容器的调谐电平。