用于射频识别电路的天线接口制造技术

描述了与射频识别(RFID)电路相关联的系统、方法和其它实施例。根据一个实施例，射频识别电路包括天线网络，天线网络包括天线以及耦合至天线的天线接口，其中天线接口包括第一和第二电容器，它们与天线串联耦合。集成电路包括分别耦合至第二电容器的第一节点和第二节点的第一引脚和第二引脚并且被配置为结合天线网络既作为读取器又作为标签进行操作，以及放大器，放大器嵌入集成电路之中并且被配置为提供由电流和电压负反馈信号的比率所确定的输出导纳，而使得在作为读取器进行操作时，相结合的集成电路和天线网络的频率响应可在不增加RFID功耗的情况下进行调节。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于射频识别电路的天线接口相关申请的交叉引用本专利公开要求于2011年10月12日提交的专利技术人为Gay等的题为“AntennaInterfaceforaRadioFrequencyIdentificationCircuit”的第61/546,354号美国临时申请的优先权，出于所有目的通过全文引用的方式将其结合于此。
本公开涉及射频识别领域，具体而言，涉及一种射频识别电路以及一种控制射频识别的方法。
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这里提供的
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描述是为了一般地呈现公开内容的背景的目的。至于在此
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部分中所描述的工作以及在提交时可能未被视为现有技术的描述方面，当前署名的专利技术人的工作既未明确也未隐含地被认可作为相对于本公开内容的现有技术。射频识别(RFID)经由无线电波提供通信以将所存储的数据从标签传输至读取器。读取器被配置为向标签传送射频波(RF)以从标签收集数据，并且标签可以被配置为通过以读取器可检测和理解的方式对所传送的RF进行调制而向读取器传输所存储的数据。被配置为对所传送的RF进行调制的标签通常由所传送的RF进行供电并且通常并非是自行供电的，例如通过电池等。可替换地，如果标签是自行供电的，则标签可以被配置为在标签检测到读取器所传送的已知RF信号之后独立地将RF传送回读取器。由于RFID使用无线电波进行通信，所以标签和读取器不是必须互相接触。RFID的这种无接触通信与带磁条的卡和磁条读取器之间的、其中卡的磁条通过磁条读取器运行而使得磁条读取器中的拾取线圈等能够读取磁条中所编码的信息的典型通信形成了对比。RFID的这种无接触通信也与智能卡与智能卡读取器之间的、其中智能卡上的电触点与智能卡读取器上相对应的电触点形成电接触而使得智能卡读取器能够在智能卡上读取或写入信息的典型通信形成了对比。由于RFID的无接触通信，已经针对该技术研发了多种应用。应用经常以能够通过收集标签中(例如，半导体存储器中)所存储的唯一信息而将标签识别为唯一的读取器为中心。例如，标签经常在员工证件中使用，员工证件被提供给公司员工而使得员工能够使得其员工证件接近读取器而获准进入公司建筑物。没有利用用于访问公司建筑物的特定唯一信息进行编码的标签的人通常将被读取器拒绝进入公司建筑物，读取器将不会收集到用于建筑物进入的特定唯一信息。上述员工获准安全进入建筑物的示例是更为一般的访问控制应用的一个示例。除了访问控制之外，RFID还被用于产品、汽车、动物的识别，以及被用于电子护照和电子票据。例如，经由检测商店货架上的产品，其中产品包括标签，可以获得产品的相对快速且准确的存货清单。RFID的附加应用包括银行应用、用于进行购买的应用、读取智能型海报中嵌入的标签等。对于这些附加应用，移动设备(例如，智能电话、个人数字助理、类似iPod的设备等)可以包括读取器和标签。例如，包括读取器的移动设备可以被配置为读取智能型海报中的标签并且显示与智能型海报相关联的网站。可替换地，移动设备的标签可以由移动设备之外的读取器所读取以用于该移动设备的用户所进行的购买并且读取器可以针对该购买而对用户的银行账户实施收费。近场通信(NFC)是一种特定类型的RFID，其中读取器和标签时间的交互距离相对短，例如达到大约3厘米。NFC相对短的通信长度提供了一种防止标签被欺骗性的用户秘密地读取的安全措施。因此，NFC特别适用于要求高的安全级别的应用，诸如个人健康信息的交换、配对设备(例如，将耳机与移动设备配对、将两个移动设备配对等)、银行交易、消费者购买或者其它金钱交易。为RFID和NFC设置标准的标准化组织的一个目标是移动设备中的读取器和标签共享天线。该目标的原因之一是使得移动设备中的天线数量最小化从而可以使得移动设备中的经常的多个天线之间的干扰最小化。例如，典型的智能电话可以包括用于移动电话类型的通信(例如，语音、消息收发等)的射频(RF)天线、用于互联网类型的通信的WiFi天线、蓝牙天线以及用于GPS类型通信的GPS天线。为读取器和标签提供一个天线对于减少天线干扰的设计考虑提供了限制。另外，在移动设备中提供读取器和标签共享天线限制了移动设备中所包括的电子组件的数量并且因此限制了制造移动设备的成本。对于在移动设备中共享天线的读取器和标签而言存在着许多设计目标以及所关心的问题。例如，一种设计提供了单个集成电路(该单个集成电路在本文被称作“IC”)，其被配置为作为与天线相结合的读取器和标签进行操作。针对IC的一些设计试图具有与IC和天线之间的天线接口进行连接的尽可能少的引脚。IC可以提供频率调谐以支持各种天线尺寸并且对天线进行调谐以避免与其它RF信号的干扰。一些移动设备制造商规定了在移动设备外围的使用相对大型的天线，而其它移动设备制造商则规定了使用相对较小的天线的。IC还可以提供相对高的功率消耗，以便天线从发射相对强的RF场的读取器收集相对大的RF能量。典型地，相对高功率的消耗要求相对大的半导体衬底以提供相对高的功率消耗。如同移动设备中的多个电路所典型地，移动设备制造商进行尝试以减小移动设备中的RFID电路的占用空间。针对共享天线的读取器和标签的其它设计可以包括提供IC和天线具有相对高的传输驱动能力以针对与根据相对较旧的ISO操作标准进行操作的弱标签进行的读取器操作驱动相对高功率的RF信号。IC和天线可以被配置为具有相对灵敏的接收器灵敏度，从而作为标签进行操作的IC和天线对于相对弱的读取器灵敏并且/或者提供距读取器相对更大的操作距离(例如，达到大约2厘米)。在读取器模式中，天线的驱动电流可以在读取器并未检测到标签的情况下被设置为相对小的数值，并且可以在读取器检测到标签的情况下被设置为更高数值。在一些设计中，作为标签进行操作的IC和天线对从读取器所接收的信号充分地进行负载调制而使得读取器例如可以以相对大的距离检测到标签。作为读取器进行操作的IC和天线可以对于通过标签对所接收信号进行的负载调制足够灵敏而使得读取器可以在相对大的距离从标签获取数据。这些类型的设计在单个RFID电路设计中难以实现。如以上简要描述的，在RFID电路中，处于IC和天线之间的外部组件集合经常被称作天线接口。天线接口趋于对作为读取器和标签进行操作的RFID电路是否正确工作具有很大影响。图1是已知RFID电路100的简化示意图。RFID电路100包括单个天线110、IC120以及包括一组外部组件130的天线接口125。天线接口125处于天线110和IC120之间并且通常由图1中所示的括号125所标识。IC120被配置为结合天线110和天线接口125而作为读取器和标签进行操作。IC120包括用于与天线接口和天线进行连接的第一和第二引脚120a和120b。外部组件集合中的特定外部组件以及外部组件的特定配置提供了针对RFID特别是NFC的上述设计目标可能并未被RFID电路100所满足。具体地，外部组件集合包括与第二电容器130b串联的第一电容器130a，其中第二电容器处于第一电容器的天线侧并且与天线并联。更具体地，第一电容器耦合至IC120的第一引脚120a并且第二电容器耦合至IC120的第二引脚120b。外部组件集合130还包括一组电阻器130c，它们耦合在天线和第二电容器之间并且耦合至IC120的第二引脚120b。外部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频识别(RFID)电路，包括：天线网络，包括天线以及耦合至所述天线的天线接口，所述天线网络被配置为传送和接收射频波，其中所述天线接口包括第一电容器和第二电容器，所述第一电容器和所述第二电容器与所述天线串联耦合；以及集成电路，包括分别耦合至所述天线接口的所述第二电容器的第一节点和第二节点的第一引脚和第二引脚，并且被配置为结合所述天线网络既作为读取器又作为标签进行操作，并且其中所述集成电路包括嵌入在输出电流和输出电压负反馈回路中的放大器器件，并且被配置为至少在所述RFID作为读取器进行操作时提供由电流负反馈信号和电压负反馈信号的比率所确定的输出导纳，而使得相结合的集成电路和天线网络的频率响应能够不增加所述RFID作为读取器进行操作时的功耗而被调节为选择性特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.12 US 61/546,3541.一种射频识别电路，包括：天线网络，包括天线以及耦合至所述天线的天线接口，所述天线网络被配置为传送和接收射频波，其中所述天线接口包括第一电容器和第二电容器，所述第一电容器和所述第二电容器与所述天线串联耦合；以及集成电路，包括分别耦合至所述天线接口的所述第二电容器的第一节点和第二节点的第一引脚和第二引脚，并且被配置为结合所述天线网络既作为读取器又作为标签进行操作，并且其中所述集成电路包括嵌入在输出电流和输出电压负反馈回路中的放大器器件，并且被配置为至少在所述射频识别电路作为读取器进行操作时提供由电流负反馈信号和电压负反馈信号的比率所确定的输出导纳，而使得相结合的集成电路和天线网络的频率响应能够不增加所述射频识别电路作为读取器进行操作时的功耗而被调节为选择性特性。2.根据权利要求1所述的射频识别电路，其中所述集成电路的所述电流负反馈信号和所述电压负反馈信号被配置为使得所述输出导纳包括电阻性分量，所述电阻性分量将所述相结合的集成电路和天线网络的操作带宽增大为所选择的数值。3.根据权利要求1所述的射频识别电路，其中所述集成电路的所述电流负反馈信号和所述电压负反馈信号被配置为使得所述输出导纳包括电抗性分量，所述电抗性分量将所述相结合的集成电路和天线网络的谐振频率调谐为所选择的数值。4.根据权利要求1所述的射频识别电路，其中所述集成电路在所述天线接口处所形成的信号电压能够被自动电平控制回路调节为所选择的电平，所述自动电平控制回路包括：电压电平检测器，耦合至对所述天线接口的输入端，电压比较器，被配置为响应于所述电压电平检测器的输出和基准电压之间的差值而提供输出，以及可变增益电路，被配置为接收恒定输入信号电压并且响应于所述电压比较器的所述输出而提供增益，并且具有耦合至所述放大器器件的输入端的输出端。5.根据权利要求1所述的射频识别电路，其中所述放大器器件被配置为提供多个成比例的输出电流信号，其中第一输出电流信号被耦合以在所述第一引脚和所述第二引脚之间流动而向所述天线网络提供功率，第二输出电流信号经由电路器件耦合至所述放大器输入端以提供负反馈信号，并且第三输出电流信号被连接以向电流器件提供输入，所述电流器件在标签电磁耦合至所述天线时响应于所述标签的负载调制而产生输出。6.根据权利要求5所述的射频识别电路，其中所述输出电流信号之一提供与所述天线网络的输入导纳成比例的信号，其中所述天线网络被配置为通过所述标签的负载的调制而接收从电磁耦合至所述天线的所述标签所传送的数据。7.根据权利要求5所述的射频识别电路，其中所述集成电路被配置为使得所述输出电流信号之一形成电压，从所述电压减去在所述天线接口处所形成的电压的像而提供与所述天线网络的输入导纳成比例的信号，其中所述天线网络被配置为通过所述标签的负载的调制而接收从电磁耦合至所述天线的标签所传送的数据。8.根据权利要求7所述的射频识别电路，其中所述集成电路被配置为从与所述天线网络的所述输入导纳成比例的所述信号中减去从针对所述放大器器件的输入所得出的信号以增大其调制指数。9.一种射频识别电路，包括：天线网络，包括天线以及耦合至所述天线的天线接口，所述天线网络被配置为传送和接...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·盖，F·L·多雷尔，F·德克勒克奇，
申请(专利权)人：马维尔国际贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：巴巴多斯;BB