使用Q因数调整的近场通信装置、系统和方法制造方法及图纸

提供一种使用Q因数调整的近场通信装置、系统和方法。一种NFC（近场通信）装置可包括谐振单元和NFC芯片。谐振单元可通过电磁波与外部装置进行通信。NFC芯片可将输出数据提供给谐振单元，从谐振单元接收输入数据，并且当信号接收操作在卡模式下被执行时，可减小谐振单元的Q因数（品质因数），并且在读取器模式下和当信号发送操作在卡模式下被执行时，可保持谐振单元的Q因数。

【技术实现步骤摘要】
使用Q因数调整的近场通信装置、系统和方法本申请要求于2013年3月7日提交到韩国知识产权局(KIPO)的第10-2013-0024614号韩国专利申请的优先权，所述申请的内容通过引用整体合并于此。
本专利技术涉及无线通信技术，更具体地讲，涉及近场通信(NFC)装置。
技术介绍
NFC装置被广泛地应用在移动装置中。由于电子装置被小型化，包括在NFC装置中的天线也可小型化。如果包括在NFC装置中的天线被小型化，则带宽会被减小，从而会在高速数据通信期间发生错误。
技术实现思路
根据示例实施例，一种NFC (近场通信)装置包括谐振单元和NFC芯片。谐振单元通过电磁波与外部装置进行数据通信。NFC芯片将输出数据提供给谐振单元，从谐振单元接收输入数据，当信号接收操作在卡模式下被执行时减小谐振单元的Q因数(品质因数)，并且在读取器模式下和当信号发送操作在卡模式下被执行时保持谐振单元的Q因数。在示例实施例中，当信号接收操作在卡模式下被执行时，NFC芯片可通过下拉负载将被连接到谐振单元的端子连接到接地电压，并且当信号发送操作在卡模式下被执行时，NFC芯片可使被连接到谐振单元的端子从接地电压断开。在示例实施例中，当信号接收操作在卡模式下被执行时，NFC芯片可测量从谐振单元提供的电压，并基于测量的电压的振幅来控制谐振单元的Q因数的减小程度。根据示例实施例，一种NFC (近场通信)装置包括谐振单元、整流器、稳压器和Q (品质)吸收(sink)单元。谐振单元响应于电磁波产生第一电压。整流器通过对第一电压进行整流来产生第二电压。稳压器通过使用第二电压来产生具有恒定振幅的电压电平的内部电压，以将所述内部电压输出到第一节点。Q (品质)吸收单元可被连接在第一节点和接地电压之间，当信号接收操作在卡模式下被执行时，Q吸收单元被导通以减小谐振单元的Q因数(品质因数)，并且在读取器模式下和当信号发送操作在卡模式下被执行时，Q吸收单元被断开以保持所述Q因数。在示例实施例中，Q吸收单元可包括:Q吸收控制器，被构造为产生当信号接收操作在卡模式下被执行时被启用并在读取器模式下和当信号发送操作在卡模式下被执行时被停用的Q吸收信号；下拉单元，被构造为当Q吸收信号被启用时通过下拉负载将第一节点连接到接地电压，并当Q吸收信号被停用时将第一节点从接地电压断开。NFC装置还可包括:中央处理单元(CPU)，被构造为产生表示卡模式或读取器模式以及当模式是卡模式时的信号接收操作或信号发送操作的模式信号，其中，Q吸收控制器基于所述模式信号产生Q吸收信号。下拉单元可包括:开关，被连接到第一节点并响应于Q吸收信号被导通；电流源，被连接在所述开关和接地电压之间来产生具有恒定振幅的电流。下拉单元可包括:压摆控制单元，被构造为当Q吸收信号被启用时产生按第一时间间隔被顺序地启用的第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号，并且当Q吸收信号被停用时产生按第一时间间隔被顺序地停用的第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号；第一开关至第η开关，分别被连接到第一节点并响应于第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号被导通；第一电流源至第η电流源，分别被连接在第一开关至第η开关与接地电压之间，以产生具有恒定振幅的电流。下拉单元可包括:开关，被连接到第一节点并响应于Q吸收信号被导通；电阻器，被连接在所述开关和接地电压之间。下拉单元可包括:压摆控制单元，被构造为当Q吸收信号被启用时产生按第一时间间隔被顺序地启用的第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号，并且当Q吸收信号被停用时产生按第一时间间隔被顺序地停用的第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号；第一开关至第η开关，分别被连接到第一节点并响应于第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号被导通；第一电阻器至第η电阻器，分别被连接在第一开关至第η开关与接地电压之间。在示例实施例中，NFC装置还可包括:场检测器，被构造为接收第一电压以产生与第一电压的振幅相应的场强度信号，其中，当信号接收操作在卡模式下被执行时，Q吸收单元基于所述场强度信号控制谐振单元的Q因数的减小程度。Q吸收单元可包括:Q吸收控制器，被构造为产生当信号接收操作在卡模式下被执行时被启用并在读取器模式下和当信号发送操作在卡模式下被执行时被停用的Q吸收信号，并基于场强度信号产生Q因数调谐信号；下拉单元，被构造为当Q吸收信号被启用时通过具有与Q因数调谐信号相应的振幅的下拉负载将第一节点连接到接地电压，并且当Q吸收信号被停用时使第一节点从接地电压断开。下拉单元可包括:开关，被连接到第一节点并响应于Q吸收信号被导通；可变电流源，被连接在所述开关和接地电压之间，以产生具有与Q因数调谐信号相应的振幅的电流。下拉单元可包括:压摆控制单元，被构造为当Q吸收信号被启用时产生按第一时间间隔被顺序地启用的第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号，并且当Q吸收信号被停用时产生按第一时间间隔被顺序地停用的第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号；第一开关至第η开关，分别被连接到第一节点并响应于第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号被导通；第一可变电流源至第η可变电流源，分别被连接在第一开关至第η开关与接地电压之间，以产生具有与Q因数调谐信号相应的振幅的电流。下拉单元可包括:开关，被连接到第一节点并响应于Q吸收信号被导通；可变电阻器，被连接在所述开关和接地电压之间并拥有具有与Q因数调谐信号相应的振幅的电阻。下拉单元可包括:压摆控制单元，被构造为当Q吸收信号被启用时产生按第一时间间隔被顺序地启用的第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号，并且当Q吸收信号被停用时产生按第一时间间隔被顺序地停用的第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号；第一开关至第η开关，分别被连接到第一节点并响应于第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号被导通；第一可变电阻器至第η可变电阻器，分别被连接在第一开关至第η开关与接地电压之间，并拥有具有与Q因数调谐信号相应的振幅的电阻。根据示例实施例，一种NFC (近场通信)装置包括谐振单元和发送单元。谐振单元在读取器模式下产生与从发送端子接收到的发送信号相应的电磁波。发送单元在读取器模式下产生与输出数据相应的发送信号以将所述发送信号提供给发送端子，当信号接收操作在卡模式下被执行时减小谐振单元的Q因数(品质因数)，并当信号发送操作在卡模式下被执行时保持所述Q因数。在示例实施例中，发送单元可在读取器模式下基于输出数据通过上拉负载将发送端子连接到电源电压或者通过下拉负载将发送端子连接到接地电压，当信号接收操作在卡模式下被执行时通过下拉负载将发送端子连接到接地电压，并且当信号发送操作在卡模式下被执行时将发送端子从接地电压和电源电压断开。在示例实施例中，发送单元可包括:上拉晶体管，被连接在电源电压和发送端子之间；下拉晶体管，被连接在接地电压和发送端子之间；驱动单元，被构造为在读取器模式下基于输出数据选择性地使上拉晶体管和下拉晶体管中的一个导通，当信号接收操作在卡模式下被执行时使上拉晶体管截止，同时使下拉晶体管导通，并且当信号发送操作在卡模式下被执行时使上拉晶体管和下拉晶体管截止。NFC装置还可包括:中央处理单元(CPU)，被构造为产生表示卡模式或读取器模式和当模式是卡模式时的信号接收操作或信号发送操作的模式信号，其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种NFC（近场通信）装置，包括：谐振单元，被构造为通过电磁波与外部装置进行数据通信；NFC芯片，被构造为将输出数据提供给谐振单元，从谐振单元接收输入数据，当信号接收操作在卡模式下被执行时减小谐振单元的Q因数（品质因数），并且在读取器模式下和当信号发送操作在卡模式下被执行时保持谐振单元的Q因数。

【技术特征摘要】
2013.03.07 KR 10-2013-00246141.一种NFC (近场通信)装置，包括: 谐振单元，被构造为通过电磁波与外部装置进行数据通信； NFC芯片，被构造为将输出数据提供给谐振单元，从谐振单元接收输入数据，当信号接收操作在卡模式下被执行时减小谐振单元的Q因数(品质因数)，并且在读取器模式下和当信号发送操作在卡模式下被执行时保持谐振单元的Q因数。2.如权利要求1所述的NFC装置，其中，当信号接收操作在卡模式下被执行时，NFC芯片通过下拉负载将被连接到谐振单元的端子连接到接地电压，并且当信号发送操作在卡模式下被执行时，NFC芯片使被连接到谐振单元的端子从接地电压断开。3.如权利要求1所述的NFC装置，其中，当信号接收操作在卡模式下被执行时，NFC芯片测量从谐振单元提供的电压，并基于测量的电压的振幅来控制谐振单元的Q因数的减小程度。4.一种NFC (近场通信)装置，包括: 谐振单兀，被构造为响应于电磁波来产生第一电压； 整流器，被构造为通过对第一电压进行整流来产生第二电压； 稳压器，被构造为通过使用第二电压来产生具有恒定振幅的电压电平的内部电压，以将所述内部电压输出到第一节点； 被连接在第一节点和接地电压之间的Q (品质)吸收单元，其中，当信号接收操作在卡模式下被执行时，Q吸收单元被导通以减小谐振单元的Q因数(品质因数)，并且在读取器模式下和当信号发送操作在卡模式下被执行时，Q吸收单元被断开以保持所述Q因数。5.如权利要求4所述的NFC装置，其中，Q吸收单元包括: Q吸收控制器，被构造为产生当信号接收操作在卡模式下被执行时被启用并在读取器模式下和当信号发送操作在卡模式下被执行时被停用的Q吸收信号； 下拉单元，被构造为当Q吸收信号被启用时通过下拉负载将第一节点连接到接地电压，并当Q吸收信号被停用时将第一节点从接地电压断开。6.如权利要求5所述的NFC装置，还包括: 中央处理单元(CPU)，被构造为产生表示卡模式或读取器模式以及当模式是卡模式时的信号接收操作或信号发送操作的模式信号， 其中，Q吸收控制器基于所述模式信号产生Q吸收信号。7.如权利要求5所述的NFC装置，其中，下拉单元包括: 开关，被连接到第一节点并响应于Q吸收信号被导通； 电流源，被连接在所述开关和接地电压之间来产生具有恒定振幅的电流。8.如权利要求5所述的NFC装置，其中，下拉单元包括: 压摆控制单元，被构造为当Q吸收信号被启用时产生按第一时间间隔被顺序地启用的第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号，并且当Q吸收信号被停用时产生按第一时间间隔被顺序地停用的第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号； 第一开关至第η开关，分别被连接到第一节点并响应于第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号被导通； 第一电流源至第η电流源，分别被连接在第一开关至第η开关与接地电压之间，以产生具有恒定振幅的电流。9.如权利要求5所述的NFC装置，其中，下拉单元包括: 开关，被连接到第一节点并响应于Q吸收信号被导通； 电阻器，被连接在所述开关和接地电压之间。10.如权利要求5所述的NFC装置，其中，下拉单元包括: 压摆控制单元，被构造为当Q吸收信号被启用时产生按第一时间间隔被顺序地启用的第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号，并且当Q吸收信号被停用时产生按第一时间间隔被顺序地停用的第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号； 第一开关至第η开关，分别被连接到第一节点并响应于第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号被导通； 第一电阻器至第η电阻器，分别被连接在第一开关至第η开关与接地电压之间。11.如权利要求4所述的NFC装置，还包括: 场检测器，被构造为接收第一电压以产生与第一电压的振幅相应的场强度信号， 其中，当信号接收操作在卡模式下被执行时，Q吸收单元基于所述场强度信号来控制谐振单元的Q因数的减小程度。12.如权利要求11所述的NFC装置，其中，Q吸收单元包括: Q吸收控制器，被构造为产生当信号接收操作在卡模式下被执行时被启用并在读取器模式下和当信号发送操作在卡模式下被执行时被停用的Q吸收信号，并基于场强度信号产生Q因数调谐信号； 下拉单元，被构造为当Q吸收信号被启用时通过具有与Q因数调谐信号相应的振幅的下拉负载将第一节点连接到接地电压，并且当Q吸收信号被停用时使第一节点从接地电压断开。13.如权利要求12所述的NFC装置，其中，下拉单元包括: 开关，被连接到第一节点并响应于Q吸收信号被导通； 可变电流源，被连接在所述开关和接地电压之间，以产生具有与Q因数调谐信号相应的振幅的电流。14.如权利要求12的NFC装置，其中，下拉单元包括: 压摆控制单元，被构造为当Q吸收信号被启用时产生按第一时间间隔被顺序地启用的第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号，并且当Q吸收信号被停用时产生按第一时间间隔被顺序地停用的第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号； 第一开关至第η开关，分别被连接到第一节点并响应于第一 Q吸收子信号至第n Q吸收子信号被导通； 第一可变电流源至第η可变电流源，分别被连接在第一开关至第η开关与接地电压之间，以产生具有与Q因数调谐信号相应的振幅的电流。15.如权利要求12所述的NFC装置，其中，下拉单元包括: 开关，被连接到第一节点并响应于Q吸收信号被导通； 可变电阻器，被连接在所述开关和接地电压之间并拥有具有与Q因数调谐信号相应的振幅的电阻。16.如权利要求12所述的NFC装置，其中，下拉单元包括: 压摆控制单元，被构造为当Q吸收信号被启用时产生按第一时间间隔被顺序地启用的第一 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵钟弼，宋壹种，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR