一种射频限压的方法和设备技术

本发明专利技术提供了一种射频(Radio Frequency，RF)限压的方法和设备。所述RF限压设备包括：模拟限幅器，用于在下电或上电期间，将RF输入的电压限制在预定安全范围内，直到从数字控制器接收到禁用控制信号；传感电路，用于依次感测所述模拟限幅器提供的多个分流电流，确定预设电流传感代码的每个位的值并且感测限压；数字控制器，用于控制所述数字限幅器基于所述预设电流传感代码的每个位的值来执行射频限压功能，以及如果所述限压在预定可接受的电压范围内，控制所述模拟限幅器停止限制所述RF输入的电压。

【技术实现步骤摘要】
一种射频限压的方法和设备专利
本专利技术涉及射频(radiofrequency,RF)限压，具体涉及一种近场通信前端射频限压的方法和设备。
技术介绍
近场通信(Near-FieldCommunication,NFC)或射频识别(RadioFrequencyIdentification,RFID)系统为一种典型通信距离达4厘米的短距离通信技术。不同于使用电磁传输的远场通信系统，NFC使用磁场耦合进行数据交换。在较大的磁场动态范围内，即0.15A/m至12A/m，NFC设备前端处于小于1V至几十伏的电压范围内，无需RF限压。为了可靠性和正常运行，RF限幅器需要将NFC设备的RF输入电压限制在3.6V以下，即在厚门设备的可靠运行范围内。同时，NFC标准中定义的发射器和接收器的振幅键控(AmplitudeShiftKeying,ASK)调制要求RF限幅器是线性的，这样在NFC前端的ASK调制信号不会失真。一般而言，RF限幅器需要有快速响应，即极短时间常数，以保护NFC设备。同时，RF限幅器需要有慢速响应，即极长时间常数，这样在NFC设备前端的ASK调制信号不会失真。典型的传统模拟限幅器采用大型片上电容器以进行慢速响应，从而减少ASK调制失真。但是，此方案可能会因为慢速响应导致可靠性风险，例如NFC设备可能会因为慢速响应而遭到损坏，并且当场强变化较快时，可能会延长处理时间。进一步地，传统模拟限幅器只能在激活/上电模式下工作，而在下电模式下无法提供保护。因此，期望提供一种RF限幅器，能够保持ASK调制信号的完整性并且保护NFC设备不会因慢速响应而受到损坏。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种针对NFC设备前端的RF限压的方案，既保持NFC前端的ASK调制信号的完整性又保护NFC设备不会因慢速响应而受到损坏。根据本专利技术的一方面，提供了一种RF限压设备。RF限幅器包括：模拟限幅器、传感电路、数字控制器和数字限幅器，其中所述模拟限幅器用于：在下电或上电期间，将RF输入的电压限制在预定安全范围内，直到从所述数字控制器接收到禁用控制信号；并且提供分流电流和限压给所述传感电路；所述传感电路用于依次感测所述模拟限幅器提供的多个分流电流，基于对应的感测到的分流电流来确定预设电流传感代码的每个位的值，并且将所述生成的每个位的值发送给所述数字控制器；以及在确定了所述预设电流传感代码的每个位的值后，感测所述模拟限幅器提供的所述限压，比较所述感测到的限压与多个预定参考电压范围，基于比较结果生成电压比较信号，并且将所述生成的电压比较信号发送给所述数字控制器；所述数字控制器用于：基于所述预设电流传感代码的每个位的值生成控制位，以控制所述数字限幅器通过对应的限幅单元执行RF限压功能，基于所述电压比较信号来确定所述模拟限幅器提供的限压处于哪个电压范围内，以及如果所述限压在预定可接受的电压范围内，发送禁用控制信号给所述模拟限幅器；所述数字限幅器用于基于从所述数字控制器接收到的所述控制位，通过对应的限幅单元执行RF限压功能。根据本专利技术的另一方面，提供了一种RF限压的方法，所述方法包括：模拟限幅器在下电或上电期间，将RF输入的电压限制在预定安全范围内；传感电路依次感测所述模拟限幅器提供的多个分流电流；基于对应的感测到的分流电流来确定预设电流传感代码的每个位的值，每个位对应预定参考电流值；以及将所述生成的每个位的值发送给所述数字控制器；所述数字控制器基于所述预设电流传感代码的每一位的值来生成控制位，以控制所述数字限幅器通过对应的限幅单元执行RF限压功能；所述感电路在确定了所述预设电流传感代码的每个位的值后感测所述模拟限幅器提供的限压，所述传感电路比较所述感测到的限压和多个预定参考电压范围，基于比较结果生成电压比较信号，并且将所述生成的电压比较信号发送给所述数字控制器；所述数字控制器基于所述电压比较信号来确定所述模拟限幅器提供的所述限压，如果所述限压在预定可接受的电压范围内，生成禁用控制信号，并且将所述生成的禁用控制信号发送给所述模拟限幅器；所述模拟限幅器在从所述数字控制器接收到所述禁用控制信号后停止限制所述RF输入的所述电压。根据本专利技术实施例提供的RF限压设备和方法，NFC设备能够在上电和下电模式期间得到保护，因为有快速响应的模拟限幅器用于在上电期间提供设备保护，以及包括在模拟限幅器中的片上整流器即使在下电模式时也能实现设备保护。同时，因为数字限幅器由数字控制器控制以在上电后接管RF限压功能，那么NFC前端的ASK调制信号的完整性能够得以维持。在与阅读器设备进行数据通信期间，数字限幅器正在运行中，提供了RF限压功能但不会导致ASK调制信号失真，也就是不会牺牲ASK接收器的性能。附图说明将参考附图详细描述本专利技术，在附图中：图1为根据本专利技术实施例的图示RF限幅器的方框图；图2为根据本专利技术实施例的图示图1的RF限幅器中的每个组件的具体结构的方框图；图3为根据本专利技术实施例的图示传感电路中的电流传感电路部分的具体结构的方框图；图4为根据本专利技术实施例的图示传感电路中的电压传感电路部分的具体结构的方框图；图5示出了根据本专利技术实施例的数字限幅器的具体结构；图6为根据本专利技术实施例的图示NFC前端的RF限压的方法的流程图。具体实施方式下文描述中陈述许多具体细节，以对本专利技术各实施例进行通彻理解。然而，本领域熟练技术人员将理解，可以在不具有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践本专利技术的实施例。应理解，本文中所用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，并且并不打算限制本专利技术的范围。在附图中，相同参考标号在若干视图中始终指代相同或相似功能性或特征。本专利技术实施例提供了一种针对RF限压的方案。此方案利用模拟限幅器和数字限幅器的优点来克服现有RF限幅器的缺点。拥有快速响应的模拟限幅器用于在上电期间或者在非常大的场强下的异常操作场景中保护RF限压设备。片上整流器用于将RF转换为直流电，以供应模拟限幅器，从而在下电模式下也能实现保护。当数字逻辑在上电后开始执行RF限压功能时，数字限幅器用于接管保护。在与阅读器设备进行数据通信期间，数字限幅器正在运行中，提供了保护但不会导致ASK调制信号失真。图1为根据本专利技术实施例的图示RF限幅器100的方框图。参考图1，RF限幅器100包括模拟限幅器110、传感电路120、数字控制器130和数字限幅器140。模拟限幅器110用于在下电或上电期间，将RF输入的电压限制在预定安全范围内，例如小于3.6伏，直到从数字控制器130接收到禁用控制信号，并且提供分流电流和限压给传感电路120。传感电路120用于依次感测模拟限幅器110提供的多个分流电流，基于对应的感测到的分流电流来确定预设电流传感代码的每个位的值，并且将所生成的每个位的值发送给数字控制器130。传感电路120还用于，在确定了预设电流传感代码的所有位后，感测模拟限幅器110提供的限压，比较感测到的限压和多个预定参考压力范围，基于比较结果生成电压比较信号，并且将所生成的电压比较信号发送给数字控制器130。数字控制器130用于基于预设电流传感代码的每个位的值生成控制位，以控制数字限幅器140通过相应的限幅单元执行RF限压功能，基于接收到的电压比较信号确定模拟限幅器110提供的限压处于哪个电压范围内，以及如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频(RF)限压设备，其特征在于，所述设备包括：模拟限幅器、传感电路、数字控制器和数字限幅器，其中所述模拟限幅器用于：在下电或上电期间，将RF输入的电压限制在预定安全范围内，直到从所述数字控制器接收到禁用控制信号；并且提供分流电流和限压给所述传感电路；所述传感电路用于：依次感测所述模拟限幅器提供的多个分流电流，基于对应的感测到的分流电流来确定预设电流传感代码的每个位的值，并且将所述生成的每个位的值发送给所述数字控制器；以及在确定了所述预设电流传感代码的每个位的值后，感测所述模拟限幅器提供的所述限压，比较所述感测到的限压和多个预定参考电压范围，基于比较结果生成电压比较信号，并且将所述生成的电压比较信号发送给所述数字控制器；所述数字控制器用于：基于所述预设电流传感代码的每个位的值生成控制位，以控制所述数字限幅器通过对应的限幅单元执行RF限压功能，基于所述电压比较信号来确定所述模拟限幅器提供的限压处于哪个电压范围内，以及如果所述限压在预定可接受的电压范围内，将禁用控制信号发送给所述模拟限幅器；所述数字限幅器用于基于从所述数字控制器接收到的所述控制位，通过对应的限幅单元执行RF限压功能。

【技术特征摘要】
2016.09.01 SG 10201607275Y1.一种射频(RF)限压设备，其特征在于，所述设备包括：模拟限幅器、传感电路、数字控制器和数字限幅器，其中所述模拟限幅器用于：在下电或上电期间，将RF输入的电压限制在预定安全范围内，直到从所述数字控制器接收到禁用控制信号；并且提供分流电流和限压给所述传感电路；所述传感电路用于：依次感测所述模拟限幅器提供的多个分流电流，基于对应的感测到的分流电流来确定预设电流传感代码的每个位的值，并且将所述生成的每个位的值发送给所述数字控制器；以及在确定了所述预设电流传感代码的每个位的值后，感测所述模拟限幅器提供的所述限压，比较所述感测到的限压和多个预定参考电压范围，基于比较结果生成电压比较信号，并且将所述生成的电压比较信号发送给所述数字控制器；所述数字控制器用于：基于所述预设电流传感代码的每个位的值生成控制位，以控制所述数字限幅器通过对应的限幅单元执行RF限压功能，基于所述电压比较信号来确定所述模拟限幅器提供的限压处于哪个电压范围内，以及如果所述限压在预定可接受的电压范围内，将禁用控制信号发送给所述模拟限幅器；所述数字限幅器用于基于从所述数字控制器接收到的所述控制位，通过对应的限幅单元执行RF限压功能。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述传感电路包括电流传感电路部分、电压传感电路部分、具有传感电路输入端子和参考输入端子的比较器，其中，所述电流传感电路部分用于：依次所述感测模拟限幅器提供的所述多个分流电流，并且将每路所述感测到的分流电流提供给所述比较器中的所述传感电路输入端子；所述电压传感电路部分用于：感测所述模拟限幅器提供的所述限压，并且将所述感测到的限压提供给所述比较器中的所述传感电路输入端子；所述比较器用于：基于对应的感测到的分流电流来确定预设电流传感代码的每个位的值，发送所述生成的每个位的值给所述数字控制器，比较所述限压和多个预定参考电压范围，基于比较结果生成电压比较信号，并且将所述生成的电压比较信号发送给所述数字控制器。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述比较器还用于基于对应的感测到的分流电流和对应的预定参考电流值之间的比较结果来确定预设电流传感代码的每个位的值，其中所述预设电流传感代码的每个位对应所述数字控制器控制的不同预定参考电流值；所述数字控制器还用于基于将要由所述传感电路确定的所述预设电流传感代码的下一位来控制对所述对应的预定参考电流值进行调整。4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述传感电路还用于基于对应的感测到的分流电流的对应预定比例和预定参考电流值之间的比较结果来确定预设电流传感代码的每个位的值，其中所述预设电流传感代码的每个位对应所述数字控制器控制的不同预定比例；所述数字控制器还用于基于将要由所述传感电路确定的所述预设电流传感代码的下一位来控制对所述对应的感测到的分流电流的所述对应预定比例进行调整。5.根据权利要求2至4任一项所述的设备，其特征在于，所述比较器还包括：连接到所述比较器中的所述参考输入端子的参考电流值发生器，用于基于来自所述数字控制器的电流值调整控制信号来调整所述对应的预定参考电流值。6.根据权利要求2至5任一项所述的设备，其特征在于，所述比较器还包括：连接到所述比较器中的所述参考输入端子的参考电压发生器，用于基于来自所述数字控制器的电压值调整控制信号来调整提供给所述参考输入端子的所述预定参考电压范围。7.根据上述任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述数字控制器还用于确定所述感测到的限压是否匹配预定拐点，如果所述感测到的限压与所述预定拐点不匹配，控制所述模拟限幅器来调整所述模拟限幅器的至少一个参数，以对所述感测到的限压进行位移来匹配所述预定拐点。8.根据上述任一项权利要求所述的设备，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪松，于锐，杨腾智，杨丽月，
申请(专利权)人：华为国际有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG