專利名稱：非接觸ic卡射頻接口電路及其調(diào)諧方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子領(lǐng)域，尤其涉及一種非接觸IC卡射頻接口電路及其調(diào)諧方法。
背景技術(shù)：
集成電路(Integrated Circuit,簡(jiǎn)稱IC)卡內(nèi)封裝有集成電路,用以存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)。自IC卡誕生以來(lái)，經(jīng)歷了從存儲(chǔ)卡到智能卡、從接觸式IC卡到非接觸IC卡的發(fā)展過(guò)程。非接觸IC卡又稱射頻卡，是世界上最近幾年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)。非接觸IC卡由IC芯片、天線組成，IC芯片與非接觸IC卡內(nèi)置的天線相連，封裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PVC卡片內(nèi)。采用非接觸式IC技術(shù)，非接觸IC卡在一定距離范圍靠近讀寫器表面，通過(guò)無(wú)線電波的傳遞來(lái)完成數(shù)據(jù)的讀寫操作。當(dāng)讀寫器對(duì)非接觸IC卡進(jìn)行讀寫操作時(shí)，讀寫器發(fā)出無(wú)線信號(hào)，非接觸IC卡的射頻(Radio Frequency,簡(jiǎn)稱RF)接口電路檢測(cè)到讀寫器發(fā)出的無(wú)線信號(hào)，在IC芯片內(nèi)部集成電路的控制下通過(guò)RF接口電路與讀寫器完成信號(hào)交換。 如圖I所示，為現(xiàn)有技術(shù)中讀寫器與非接觸IC卡進(jìn)行信號(hào)交換時(shí)的等效電路原理示意圖，讀寫器01發(fā)送無(wú)線信號(hào)的電路包括信號(hào)源U。、電容C1和天線11(等效為電阻R1和電感L1),讀寫器01接收非接觸IC卡02發(fā)送的無(wú)線信號(hào)的電路包括濾波器、放大器和解調(diào)器。非接觸IC卡02的射頻接口電路包括天線12 (等效為電阻R2和電感L2)和可調(diào)的等效負(fù)載Z2。如圖2所示，為現(xiàn)有技術(shù)中讀寫器發(fā)送數(shù)據(jù)到非接觸IC卡的電路原理示意圖，當(dāng)讀寫器01發(fā)送信號(hào)到非接觸IC卡02時(shí)，讀寫器01調(diào)制流過(guò)天線11的電流I1,當(dāng)通過(guò)電感L1的電流I1改變時(shí)，會(huì)在它的周圍產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)。當(dāng)非接觸IC卡02的天線12進(jìn)入到由電感L1產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)中時(shí)，會(huì)在電感L2上產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)Uq2，其中，電動(dòng)勢(shì)Uq2由兩個(gè)天線之間的互感M和電流I1決定(/ - JcoM Xll = /cok L1 x /,其中，互感M由兩個(gè)天線之間的耦合系數(shù)k、兩個(gè)天線的等效電感L1和L2決定M = k^jL' -L2在非接觸IC卡02的電感L2上產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)Uq2會(huì)改變電流I2，這樣經(jīng)過(guò)讀寫器01調(diào)制過(guò)的電流I1改變電流I2，非接觸IC卡02的解調(diào)器14通過(guò)檢測(cè)UQ2、U2或電流12的變化，可以得到讀寫器01發(fā)送的信號(hào)。如圖3所示，為現(xiàn)有技術(shù)中非接觸IC卡發(fā)送數(shù)據(jù)到讀寫器的等效射頻接口電路原理示意圖，當(dāng)非接觸IC卡02發(fā)送信號(hào)到讀寫器01時(shí)，非接觸IC卡02根據(jù)其調(diào)制器13輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)改變等效負(fù)載Z2從而調(diào)制流過(guò)天線(電感L2)的電流I2，基于互感原理，會(huì)在天線(電感L1)上產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì),該感生電動(dòng)勢(shì)以等效阻抗Z’ TAe表示,等效阻抗Z’ TAG由以下公式?jīng)Q定
「 I ry,C0~k'L,L-.Z'TAG='-
/u + I Co I + /L '
從上式可以看出，根據(jù)非接觸IC卡的調(diào)制器輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)改變非接觸IC卡02上的等效負(fù)載Z2，可以改變讀寫器01上的電流I1，讀寫器01的解調(diào)器通過(guò)檢測(cè)電流I1的變化，可以得到非接觸IC卡02發(fā)送的信號(hào)。圖2和圖3所示兩個(gè)方向的信號(hào)交換都是通過(guò)天線(電感)之間的耦合進(jìn)行的，無(wú)需通過(guò)有線接觸，這就是非接觸IC卡的工作原理。如圖4所不,為現(xiàn)有技術(shù)中非接觸IC卡的等效負(fù)載Z2的等效電路原理不意圖，等效負(fù)載Z2等效為并聯(lián)的可變電容C2和可變電阻&,在非接觸IC卡02上集成電路改變Z2的方式有兩種改變可變電容C2以及可變電阻以改變可變電阻&為例，根據(jù)非接觸IC卡的調(diào)制器輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)，可變電阻&可以在低阻和高阻兩個(gè)阻值之間進(jìn)行切換。其中，當(dāng)可變電阻&在低阻處時(shí)，可以認(rèn)為可變電阻&的電阻為0，相當(dāng)于短路，當(dāng)可變電阻&在高 阻處時(shí)，可以認(rèn)為可變電阻&的電阻為⑴，相當(dāng)于開路。例如，當(dāng)調(diào)制器輸出數(shù)據(jù)“0”時(shí)，可變電阻&在低阻處，當(dāng)調(diào)制器輸出數(shù)據(jù)“ I”時(shí)，可變電阻&在高阻處。當(dāng)可變電阻&在低阻處時(shí)，等效阻抗Z’ TAe可以表示為
「 I ry,OTlr I'I,、Z1mg = ^^
R-, + J OJL,當(dāng)可變電阻&在高阻處時(shí)，等效阻抗Z’ TAe可以表示為
—CO2Ii2 LxL2TAO =....,—廠
/u + 1(01 J -,寸-
- '丨-JaC2在非接觸IC卡02工作的載波信號(hào)頻率，存在如下關(guān)系
IR2 CoL27R1 -
(Oi 因此，在讀寫器01的解調(diào)器看來(lái)，當(dāng)可變電阻Rl在低阻時(shí)，等效阻抗V TAG的阻抗最??；當(dāng)可變電阻&在高阻時(shí)，等效阻抗Z’TA(；的阻抗最大。非接觸IC卡02天線(電感L2)與讀寫器01天線(電感LI)之間的稱合系數(shù)k的范圍是0彡k彡I。其中，當(dāng)k=0時(shí),對(duì)應(yīng)于兩個(gè)天線之間完全沒有耦合。當(dāng)k=l，對(duì)應(yīng)于兩個(gè)天線之間完全耦合，通過(guò)兩個(gè)天線的磁通量完全一致。而在實(shí)際使用中，耦合系數(shù)k遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于I。由于受兩個(gè)天線的物理尺寸、相對(duì)位置、天線之間以及周圍的物理屏蔽等多種因素的影響，耦合系數(shù)k會(huì)降低到只有1%。再參見圖3，讀寫器01的解調(diào)器需要檢測(cè)等效阻抗〖’^的變化。等效阻抗Z’TA(；是與耦合系數(shù)k的平方成正比的，即使當(dāng)可變電阻&在高阻處，等效阻抗V TAG的阻抗最大時(shí)，由于耦合系數(shù)k非常小，導(dǎo)致可變電阻&在高阻處的等效阻抗V TAG相對(duì)于可變電阻&在低阻處的等效阻抗的變化非常微弱，造成在耦合系數(shù)k非常小的時(shí)候，讀寫器01的解調(diào)非常困難，容易出錯(cuò)，從而導(dǎo)致讀寫器01的準(zhǔn)確性較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種非接觸IC卡及其射頻接口電路和調(diào)諧方法，用以實(shí)現(xiàn)在弱耦合情況下，使得讀寫器的解調(diào)變得容易，提高讀寫器的準(zhǔn)確性。本發(fā)明提供一種非接觸IC卡射頻接口電路，包括
天線，用于與讀寫器進(jìn)行耦合；以及射頻接口模塊，包括可調(diào)電容、調(diào)諧器和可調(diào)有源阻抗，其中所述調(diào)諧器并聯(lián)連接在所述天線的兩端，用于調(diào)諧所述可調(diào)電容并測(cè)量所述天線的電阻值，將所述電阻值發(fā)送給所述可調(diào)有源阻抗；所述可調(diào)有源阻抗與所述可調(diào)電容串聯(lián)連接，所述可調(diào)電容和所述可調(diào)有源阻抗形成的串聯(lián)支路并聯(lián)連接在所述天線的兩端，所述可調(diào)有源阻抗在所述非接觸IC卡的調(diào)制器發(fā)送的第一控制信號(hào)的控制下，在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化，其中，所述第一控制信號(hào)表示所述調(diào)制器是否工作，所述可調(diào)有源阻抗的非工作狀態(tài)表示所述可調(diào)有源阻抗為低阻，所述可調(diào)有源阻抗的工作狀態(tài)表示所述可調(diào)有源阻抗在所述調(diào)制器輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)的控制下在低阻和負(fù)阻之間切換，當(dāng)所述可調(diào)有源阻抗處于負(fù)阻時(shí)，所述可調(diào)有源阻抗的電阻值等于所述天線的電阻值。本發(fā)明還提供一種非接觸IC卡，包括射頻接口電路和邏輯處理電路，所述射頻接 口電路包括天線，用于與讀寫器進(jìn)行耦合；以及射頻接口模塊，包括可調(diào)電容、調(diào)諧器和可調(diào)有源阻抗，其中所述調(diào)諧器并聯(lián)連接在所述天線的兩端，用于調(diào)諧所述可調(diào)電容并測(cè)量所述天線的電阻值，將所述電阻值發(fā)送給所述可調(diào)有源阻抗；所述可調(diào)有源阻抗與所述可調(diào)電容串聯(lián)連接，所述可調(diào)電容和所述可調(diào)有源阻抗形成的串聯(lián)支路并聯(lián)連接在所述天線的兩端，所述可調(diào)有源阻抗在所述非接觸IC卡的調(diào)制器發(fā)送的第一控制信號(hào)的控制下，在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化，其中，所述第一控制信號(hào)表示所述調(diào)制器是否工作，所述可調(diào)有源阻抗的非工作狀態(tài)表示所述可調(diào)有源阻抗為低阻，所述可調(diào)有源阻抗的工作狀態(tài)表示所述可調(diào)有源阻抗在所述調(diào)制器輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)的控制下在低阻和負(fù)阻之間切換，當(dāng)所述可調(diào)有源阻抗處于負(fù)阻時(shí)，所述可調(diào)有源阻抗的電阻值等于所述天線的電阻值。本發(fā)明還提供一種非接觸近場(chǎng)通信系統(tǒng)，包括讀寫器和非接觸IC卡，所述非接觸IC卡包括射頻接口電路和邏輯處理電路，所述射頻接口電路包括天線，用于與讀寫器進(jìn)行耦合；以及射頻接口模塊，包括可調(diào)電容、調(diào)諧器和可調(diào)有源阻抗，其中所述調(diào)諧器并聯(lián)連接在所述天線的兩端，用于調(diào)諧所述可調(diào)電容并測(cè)量所述天線的電阻值，將所述電阻值發(fā)送給所述可調(diào)有源阻抗；所述可調(diào)有源阻抗與所述可調(diào)電容串聯(lián)連接，所述可調(diào)電容和所述可調(diào)有源阻抗形成的串聯(lián)支路并聯(lián)連接在所述天線的兩端，所述可調(diào)有源阻抗在所述非接觸IC卡的調(diào)制器發(fā)送的第一控制信號(hào)的控制下，在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化，其中，所述第一控制信號(hào)表示所述調(diào)制器是否工作，所述可調(diào)有源阻抗的非工作狀態(tài)表示所述可調(diào)有源阻抗為低阻，所述可調(diào)有源阻抗的工作狀態(tài)表示所述可調(diào)有源阻抗在所述調(diào)制器輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)的控制下在低阻和負(fù)阻之間切換，當(dāng)所述可調(diào)有源阻抗處于負(fù)阻時(shí)，所述可調(diào)有源阻抗的電阻值等于所述天線的電阻值。本發(fā)明還提供一種非接觸IC卡射頻接口電路的調(diào)諧方法，所述非接觸IC卡射頻接口電路包括天線、可調(diào)電容、調(diào)諧器和可調(diào)有源阻抗，所述調(diào)諧器并聯(lián)連接在所述天線的兩端，所述可調(diào)有源阻抗與所述可調(diào)電容串聯(lián)連接，所述可調(diào)有源阻抗和所述可調(diào)電容形成的串聯(lián)支路并聯(lián)連接在所述天線的兩端，所述方法包括采用所述調(diào)諧器，調(diào)諧所述可調(diào)電容并測(cè)量所述天線的電阻值，將所述電阻值發(fā)送給所述可調(diào)有源阻抗；采用所述非接觸IC卡的調(diào)制器輸出的第一控制信號(hào)，控制所述可調(diào)有源阻抗在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化，其中，所述第一控制信號(hào)表示所述調(diào)制器是否工作，所述可調(diào)有源阻抗的非工作狀態(tài)表示所述可調(diào)有源阻抗為低阻，所述可調(diào)有源阻抗的工作狀態(tài)表示所述可調(diào)有源阻抗在所述調(diào)制器輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)的控制下在低阻和負(fù)阻之間切換，當(dāng)所述可調(diào)有源阻抗處于負(fù)阻時(shí)，所述可調(diào)有源阻抗的電阻值等于所述天線的電阻值。在本發(fā)明實(shí)施例中，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，當(dāng)可調(diào)有源阻抗處于工作狀態(tài)并且為負(fù)阻時(shí)，極大的提高了讀寫器端的等效阻抗z’ TA(；的阻抗，這樣，當(dāng)非接觸IC卡向讀寫器發(fā)送信號(hào)時(shí)，即使耦合系數(shù)k非常小，但是讀寫器的解調(diào)器仍然可以看到足夠大的等效阻抗V TAG 的變化，從而可以正確解調(diào)，實(shí)現(xiàn)了在不改動(dòng)讀寫器的設(shè)計(jì)的情況下，使得讀寫器的解調(diào)變得容易，提高了讀寫器的準(zhǔn)確性。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中讀寫器與非接觸IC卡進(jìn)行信號(hào)交換時(shí)的等效電路原理示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中讀寫器發(fā)送數(shù)據(jù)到非接觸IC卡的等效射頻接口電路原理示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中非接觸IC卡發(fā)送數(shù)據(jù)到讀寫器的等效射頻接口電路原理示意圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)中非接觸IC卡的等效負(fù)載Z2的等效電路原理不意圖；圖5為本發(fā)明非接觸近場(chǎng)通信系統(tǒng)第一實(shí)施例的電路原理示意圖；圖6為本發(fā)明非接觸近場(chǎng)通信系統(tǒng)第二實(shí)施例的電路原理示意圖；圖7為本發(fā)明非接觸IC卡射頻接口電路的調(diào)諧方法第一實(shí)施例的流程示意圖；圖8為本發(fā)明非接觸IC卡射頻接口電路的調(diào)諧方法第二實(shí)施例的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。如圖5所示，為本發(fā)明非接觸近場(chǎng)通信系統(tǒng)第一實(shí)施例的電路原理示意圖，該非接觸近場(chǎng)通信系統(tǒng)可以包括讀寫器01和非接觸IC卡02，其中，非接觸IC卡02可以包括射頻接口電路51和邏輯處理電路53。其中，射頻接口電路51可以包括天線12和射頻接口模塊52，射頻接口模塊52可以包括可調(diào)電容C2、調(diào)諧器521和可調(diào)有源阻抗NZ2。天線12等效為電阻R2和電感L2。調(diào)諧器521并聯(lián)連接在天線12的兩端，可調(diào)有源阻抗Nz2與可調(diào)電容C2串聯(lián)連接，可調(diào)有源阻抗Nz2和可調(diào)電容C2形成的串聯(lián)支路并聯(lián)連接在天線12的兩端。天線12用于與讀寫器01進(jìn)行耦合。調(diào)諧器521用于調(diào)諧可調(diào)電容C2,測(cè)量天線12的電阻R2的電阻值，將該電阻值發(fā)送給可調(diào)有源阻抗NZ2?？烧{(diào)有源阻抗Nz2在非接觸IC卡02的調(diào)制器13發(fā)送的第一控制信號(hào)的控制下，在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化，其中，第一控制信號(hào)表示調(diào)制器13是否工作；其中，可調(diào)有源阻抗Nz2的非工作狀態(tài)表示可調(diào)有源阻抗Nz2為低阻，可調(diào)有源阻抗Nz2的工作狀態(tài)表示可調(diào)有源阻抗Nz2在調(diào)制器13輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)的控制下在低阻和負(fù)阻之間切換，當(dāng)可調(diào)有源阻抗Nz2處于負(fù)阻時(shí)，可調(diào)有源阻抗Nz2的電阻值等于天線12的電阻R2的電阻值，當(dāng)可調(diào)有源阻抗Nz2處于低阻時(shí)，可調(diào)有源阻抗Nz2的電阻值較低或者短路。進(jìn)一步地，射頻接口電路51可以包括如下兩個(gè)狀態(tài)第一狀態(tài)，當(dāng)調(diào)制器13未工作時(shí)，可調(diào)有源阻抗Nz2處于非工作狀態(tài)；第二狀態(tài)，當(dāng)調(diào)制器13工作時(shí)，可調(diào)有源阻抗Nz2處于工作狀態(tài)。
在本實(shí)施例中，射頻接口電路51的工作原理如下調(diào)諧器521調(diào)諧可調(diào)電容C2，將非接觸IC卡02的射頻接口電路調(diào)諧到需要的諧振頻率上，同時(shí)完成對(duì)電阻R2的測(cè)量。當(dāng)非接觸IC卡02需要發(fā)送信號(hào)給讀寫器01時(shí)，調(diào)制器13工作，調(diào)制器13向可調(diào)有源阻抗Nz2發(fā)送表示調(diào)制器13工作的第一控制信號(hào)，該第一控制信號(hào)將可調(diào)有源阻抗Nz2設(shè)置為工作狀態(tài)，當(dāng)調(diào)諧器521進(jìn)行調(diào)諧或非接觸IC卡02需要接收讀寫器01發(fā)送的信號(hào)時(shí)，調(diào)制器13不工作，調(diào)制器13向可調(diào)有源阻抗Nz2發(fā)送表示調(diào)制器13不工作的第一控制信號(hào)，該第一控制信號(hào)將可調(diào)有源阻抗Nz2設(shè)置為非工作狀態(tài)。如圖6所示，為本發(fā)明非接觸近場(chǎng)通信系統(tǒng)第二實(shí)施例的電路原理示意圖，與圖5所示示意圖的不同之處在于，射頻接口模塊52還可以包括可變電阻&和場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路522，可變電阻&與可調(diào)電容C2并聯(lián)連接并與可調(diào)有源阻抗Nz2串聯(lián)連接，可調(diào)有源阻抗Nz2還與場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路522連接，可變電阻&與調(diào)制器13和場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路522連接。在本實(shí)施例中，場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路522用于估計(jì)天線的耦合系數(shù)k，將耦合系數(shù)k與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果生成第二控制信號(hào)?？勺冸娮?amp;在調(diào)制器13發(fā)送的第一控制信號(hào)和場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路522發(fā)送的第二控制信號(hào)的聯(lián)合控制下，在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化，其中，可變電阻&的非工作狀態(tài)表示可變電阻為高阻，可變電阻&的工作狀態(tài)表示可變電阻根據(jù)調(diào)制器13輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)在低阻和高阻之間切換。可調(diào)有源阻抗Nz2在調(diào)制器13發(fā)送的第一控制信號(hào)和場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路522發(fā)送的第二控制信號(hào)的聯(lián)合控制下，在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化。在本實(shí)施例中，場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路522通過(guò)檢測(cè)天線12的感應(yīng)電壓U2，從而估算耦合系數(shù)k。在本實(shí)施例中，射頻接口電路51可以包括如下三個(gè)狀態(tài)第一狀態(tài)，當(dāng)調(diào)制器13未工作時(shí)，可調(diào)有源阻抗Nz2處于非工作狀態(tài)，可變電阻&處于非工作狀態(tài)；第二狀態(tài)，當(dāng)耦合系數(shù)k大于或等于預(yù)設(shè)閾值并且調(diào)制器13工作時(shí)，可調(diào)有源阻抗Nz2處于非工作狀態(tài)，可變電阻&處于工作狀態(tài)；第三狀態(tài)，當(dāng)耦合系數(shù)k小于預(yù)設(shè)閾值并且調(diào)制器13工作時(shí)，可調(diào)有源阻抗Nz2處于工作狀態(tài)，可變電阻&處于非工作狀態(tài)。本實(shí)施例的工作原理如下調(diào)諧器521調(diào)諧可調(diào)電容C2,將非接觸IC卡02上的射頻接口電路調(diào)諧到需要的諧振頻率上，同時(shí)完成對(duì)電阻R2的測(cè)量。當(dāng)調(diào)諧器521進(jìn)行調(diào)諧或非接觸IC卡02需要接收讀寫器01發(fā)送的信號(hào)時(shí)，調(diào)制器13未工作，可變電阻&和可調(diào)有源阻抗Nz2在調(diào)制器13發(fā)送的第一控制信號(hào)的控制下處于非工作狀態(tài)。當(dāng)非接觸IC卡02向讀寫器01發(fā)送信號(hào)時(shí)，調(diào)制器13工作。在調(diào)制器13工作期間，若場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路522判定耦合系數(shù)k大于或等于預(yù)設(shè)閾值，在調(diào)制器13發(fā)送的第一控制信號(hào)和場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路522發(fā)送的第二控制信號(hào)的聯(lián)合控制下，可調(diào)有源阻抗Nz2處于非工作狀態(tài)，可變電阻&處于工作狀態(tài)。在調(diào)制器13工作期間，若場(chǎng)強(qiáng)電路522判定耦合系數(shù)k小于預(yù)設(shè)閾值，在調(diào)制器13發(fā)送的第一控制信號(hào)和場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路522發(fā)送的第二控制信號(hào)的聯(lián)合控制下，可調(diào)有源阻抗Nz2處于工作狀態(tài)，可變電阻&處于非工作狀態(tài)。如圖7所示，為本發(fā)明非接觸IC卡射頻接口電路的調(diào)諧方法第一實(shí)施例的流程示意圖，該方法可以應(yīng)用于圖5所示示意圖中的射頻接口電路51，該方法可以包括如下步驟步驟71、采用調(diào)諧器521，調(diào)諧可調(diào)電容C2并測(cè)量天線12的電阻值，將該電阻值發(fā)送給可調(diào)有源阻抗Nz2 ；步驟72、采用非接觸IC卡02的調(diào)制器13輸出的第一控制信號(hào)，控制可調(diào)有源阻 抗Nz2在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化；其中，第一控制信號(hào)表示調(diào)制器是否工作，可調(diào)有源阻抗Nz2的非工作狀態(tài)表示可調(diào)有源阻抗Nz2為低阻，可調(diào)有源阻抗Nz2的工作狀態(tài)表示可調(diào)有源阻抗Nz2在調(diào)制器13輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)的控制下在低阻和負(fù)阻之間切換，當(dāng)可調(diào)有源阻抗Nz2處于負(fù)阻時(shí)，可調(diào)有源阻抗Nz2的電阻值等于天線12的電阻值；在步驟72中，當(dāng)非接觸IC卡02接收讀寫器01發(fā)送的信號(hào)或調(diào)諧器521進(jìn)行調(diào)諧時(shí)，調(diào)制器13不工作，采用調(diào)制器13輸出的第一控制信號(hào)，控制可調(diào)有源阻抗Nz2處于非工作狀態(tài)；當(dāng)非接觸IC卡02向讀寫器01發(fā)送信號(hào)時(shí)，調(diào)制器13工作，采用調(diào)制器13輸出的第一控制信號(hào)，控制可調(diào)有源阻抗Nz2處于工作狀態(tài)。如圖8所示，為本發(fā)明非接觸IC卡射頻接口電路的調(diào)諧方法第二實(shí)施例的流程示意圖，該方法可以應(yīng)用于圖6所示示意圖中的射頻接口電路51，該方法可以包括如下步驟步驟81、采用調(diào)諧器521，調(diào)諧可調(diào)電容C2并測(cè)量天線12的電阻值，將該電阻值發(fā)送給可調(diào)有源阻抗Nz2 ；步驟82、采用場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路522，估計(jì)天線12的耦合系數(shù)，將耦合系數(shù)與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果生成第二控制信號(hào)；步驟83、采用調(diào)制器13輸出的第一控制信號(hào)和場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路522輸出的第二控制信號(hào)，控制可調(diào)有源阻抗Nz2在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化；在步驟83中，當(dāng)耦合系數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值并且調(diào)制器13工作時(shí)，采用調(diào)制器13輸出的第一控制信號(hào)和場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路522輸出的第二控制信號(hào)，控制可調(diào)有源阻抗Nz2處于工作狀態(tài)；當(dāng)耦合系數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)閾值或者調(diào)制器13未工作時(shí)，采用調(diào)制器13輸出的第一控制信號(hào)和場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路522輸出的第二控制信號(hào)，控制可調(diào)有源阻抗Nz2處于非工作狀態(tài)；步驟84、采用調(diào)制器13輸出的第一控制信號(hào)和場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路522輸出的第二控制信號(hào)，控制可變電阻&在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化；其中，可變電阻&的非工作狀態(tài)表示可變電阻&為高阻，可變電阻&的工作狀態(tài)表示可變電阻&根據(jù)調(diào)制器13輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)在低阻和高阻之間切換。在步驟84中，當(dāng)耦合系數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)閾值并且調(diào)制器13工作時(shí)，采用調(diào)制器13輸出的第一控制信號(hào)和場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路522輸出的第二控制信號(hào)，控制可變電阻&處于工作狀態(tài)；當(dāng)耦合系數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值或者調(diào)制器未工作時(shí)，采用調(diào)制器13輸出的第一控制信號(hào)和場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路522輸出的第二控制信號(hào)，控制可變電阻&處于非工作狀態(tài)。對(duì)于圖5和圖6所示電路原理示意圖以及圖7和圖8所示流程示意圖，當(dāng)可調(diào)有源阻抗Nz2處于工作狀態(tài)并且為負(fù)阻時(shí)，讀寫器01中的等效阻抗Z’ TAe可以表示為
權(quán)利要求
1.一種非接觸IC卡射頻接口電路，其特征在于，包括 天線，用于與讀寫器進(jìn)行耦合；以及 射頻接口模塊，包括可調(diào)電容、調(diào)諧器和可調(diào)有源阻抗，其中 所述調(diào)諧器并聯(lián)連接在所述天線的兩端，用于調(diào)諧所述可調(diào)電容并測(cè)量所述天線的電阻值，將所述電阻值發(fā)送給所述可調(diào)有源阻抗； 所述可調(diào)有源阻抗與所述可調(diào)電容串聯(lián)連接，所述可調(diào)電容和所述可調(diào)有源阻抗形成的串聯(lián)支路并聯(lián)連接在所述天線的兩端，所述可調(diào)有源阻抗在所述非接觸IC卡的調(diào)制器發(fā)送的第一控制信號(hào)的控制下，在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化，其中，所述第一控制信號(hào)表示所述調(diào)制器是否工作，所述可調(diào)有源阻抗的非工作狀態(tài)表示所述可調(diào)有源阻抗為低阻，所述可調(diào)有源阻抗的工作狀態(tài)表示所述可調(diào)有源阻抗在所述調(diào)制器輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)的控制下在低阻和負(fù)阻之間切換，當(dāng)所述可調(diào)有源阻抗處于負(fù)阻時(shí)，所述可調(diào)有源阻抗的電阻值等于所述天線的電阻值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非接觸IC卡射頻接口電路，其特征在于，所述射頻接口電路包括 第一狀態(tài)，當(dāng)所述調(diào)制器未工作時(shí)，所述可調(diào)有源阻抗處于非工作狀態(tài)； 第二狀態(tài)，當(dāng)所述調(diào)制器工作時(shí)，所述可調(diào)有源阻抗處于工作狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非接觸IC卡射頻接口電路，其特征在于，所述射頻接口模塊還包括 場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路，用于估計(jì)所述天線的耦合系數(shù)，將所述耦合系數(shù)與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，生成第二控制信號(hào)； 可變電阻，與所述可調(diào)電容并聯(lián)連接并與所述可調(diào)有源阻抗串聯(lián)，所述可變電阻在所述第一控制信號(hào)和所述第二控制信號(hào)的聯(lián)合控制下，在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化，其中，所述可變電阻的非工作狀態(tài)表示所述可變電阻為高阻，所述可變電阻的工作狀態(tài)表示所述可變電阻根據(jù)所述調(diào)制器輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)在低阻和高阻之間切換； 所述可調(diào)有源阻抗在所述第一控制信號(hào)和所述第二控制信號(hào)的聯(lián)合控制下，在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非接觸IC卡射頻接口電路，其特征在于，所述射頻接口電路包括 第一狀態(tài)，當(dāng)所述調(diào)制器未工作時(shí)，所述可調(diào)有源阻抗處于非工作狀態(tài)，所述可變電阻處于非工作狀態(tài)； 第二狀態(tài)，當(dāng)所述耦合系數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)閾值并且所述調(diào)制器工作時(shí)，所述可調(diào)有源阻抗處于非工作狀態(tài)，所述可變電阻處于工作狀態(tài)； 第三狀態(tài)，當(dāng)所述耦合系數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值并且所述調(diào)制器工作時(shí)，所述可調(diào)有源阻抗處于工作狀態(tài)，所述可變電阻處于非工作狀態(tài)。
5.一種非接觸IC卡，包括射頻接口電路和邏輯處理電路，其特征在于，所述射頻接口電路包括權(quán)利要求1-4任一所述的非接觸IC卡射頻接口電路。
6.一種非接觸近場(chǎng)通信系統(tǒng)，包括讀寫器和非接觸IC卡，所述非接觸IC卡包括射頻接口電路和邏輯處理電路，其特征在于，所述射頻接口電路包括權(quán)利要求1-4任一所述的非接觸IC卡射頻接口電路。
7.一種非接觸IC卡射頻接口電路的調(diào)諧方法，其特征在于，所述非接觸IC卡射頻接口電路包括天線、可調(diào)電容、調(diào)諧器和可調(diào)有源阻抗，所述調(diào)諧器并聯(lián)連接在所述天線的兩端，所述可調(diào)有源阻抗與所述可調(diào)電容串聯(lián)連接，所述可調(diào)有源阻抗和所述可調(diào)電容形成的串聯(lián)支路并聯(lián)連接在所述天線的兩端，所述方法包括 采用所述調(diào)諧器，調(diào)諧所述可調(diào)電容并測(cè)量所述天線的電阻值，將所述電阻值發(fā)送給所述可調(diào)有源阻抗； 采用所述非接觸IC卡的調(diào)制器輸出的第一控制信號(hào)，控制所述可調(diào)有源阻抗在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化，其中，所述第一控制信號(hào)表示所述調(diào)制器是否工作，所述可調(diào)有源阻抗的非工作狀態(tài)表示所述可調(diào)有源阻抗為低阻，所述可調(diào)有源阻抗的工作狀態(tài)表示所述可調(diào)有源阻抗在所述調(diào)制器輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)的控制下在低阻和負(fù)阻之間切換，當(dāng)所述可調(diào)有源阻抗處于負(fù)阻時(shí)，所述可調(diào)有源阻抗的電阻值等于所述天線的電阻值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用所述調(diào)制器輸出的第一控制信 號(hào)，控制所述可調(diào)有源阻抗在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化包括 當(dāng)所述調(diào)制器不工作時(shí)，采用所述調(diào)制器輸出的第一控制信號(hào)，控制所述可調(diào)有源阻抗處于非工作狀態(tài)； 當(dāng)所述調(diào)制器工作時(shí)，采用所述調(diào)制器輸出的第一控制信號(hào)，控制所述可調(diào)有源阻抗處于工作狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述射頻接口電路還包括可變電阻和場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路，所述可變電阻與所述可調(diào)電容并聯(lián)連接； 所述方法還包括采用所述場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路，估計(jì)所述天線的耦合系數(shù)，將所述耦合系數(shù)與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果生成第二控制信號(hào)； 所述采用所述調(diào)制器輸出的第一控制信號(hào)控制所述可調(diào)有源阻抗在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化具體為采用所述調(diào)制器輸出的第一控制信號(hào)和所述第二控制信號(hào)，控制所述可調(diào)有源阻抗在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化； 所述方法還包括采用所述調(diào)制器輸出的第一控制信號(hào)和所述場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路輸出的第二控制信號(hào)，控制所述可變電阻在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化，其中，所述可變電阻的非工作狀態(tài)表示所述可變電阻為高阻，所述可變電阻的工作狀態(tài)表示所述可變電阻根據(jù)所述調(diào)制器輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)在低阻和高阻之間切換。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述采用所述調(diào)制器輸出的第一控制信號(hào)和所述場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路輸出的第二控制信號(hào)，控制所述可調(diào)有源阻抗在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化包括 當(dāng)所述耦合系數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值并且所述調(diào)制器工作時(shí)，采用所述調(diào)制器輸出的第一控制信號(hào)和所述場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路輸出的第二控制信號(hào)，控制所述可調(diào)有源阻抗處于工作狀態(tài)； 當(dāng)所述耦合系數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)閾值或者所述調(diào)制器未工作時(shí)，采用所述調(diào)制器輸出的第一控制信號(hào)和所述場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路輸出的第二控制信號(hào)，控制所述可調(diào)有源阻抗處于非工作狀態(tài)； 所述采用所述調(diào)制器輸出的第一控制信號(hào)和所述場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路輸出的第二控制信號(hào)，控制所述可變電阻在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化包括 當(dāng)所述耦合系數(shù)大于或等于預(yù)設(shè)閾值并且所述調(diào)制器工作時(shí)，采用所述調(diào)制器輸出的第一控制信號(hào)和所述場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路輸出的第二控制信號(hào)，控制所述可變電阻處于工作狀態(tài)； 當(dāng)所述耦合系數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值或者所述調(diào)制器未工作時(shí)，采用所述調(diào)制器輸出的第一控制信號(hào)和所述場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路輸出的第二控制信號(hào)，控制所述可變電阻處于非工作狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非接觸IC卡及其射頻接口電路和調(diào)諧方法。其中，非接觸IC卡射頻接口電路包括天線；以及射頻接口模塊，包括可調(diào)電容、調(diào)諧器和可調(diào)有源阻抗，其中調(diào)諧器調(diào)諧可調(diào)電容并測(cè)量天線的電阻值，將電阻值發(fā)送給可調(diào)有源阻抗；可調(diào)有源阻抗在非接觸IC卡的調(diào)制器發(fā)送的第一控制信號(hào)的控制下，在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)之間變化，其中，可調(diào)有源阻抗的非工作狀態(tài)表示可調(diào)有源阻抗為低阻，可調(diào)有源阻抗的工作狀態(tài)表示可調(diào)有源阻抗在調(diào)制器輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)的控制下在低阻和負(fù)阻之間切換，當(dāng)可調(diào)有源阻抗處于負(fù)阻時(shí)，可調(diào)有源阻抗的電阻值等于天線的電阻值。本發(fā)明可以在弱耦合情況下，使得讀寫器的解調(diào)變得容易，提高讀寫器的準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)G06K19/077GK102750568SQ20121017922
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者劉忠志 申請(qǐng)人:北京昆騰微電子有限公司