具有改进的电压限制器电路的应答器制造技术

一种应答器（４００），其包括天线（４０１）和天线电压限制器电路（４０４），天线电压限制器电路（４０４）适用于：当应答器（４００）处于第一操作模式（５０４）时将天线电压限制于第一电压限度（ＶＰＥＡＫ１），而当应答器（４００）处于第二操作模式（５０５）时将天线电压限制于第二电压限度（ＶＰＥＡＫ２），其中，在第一操作模式（５０４）中，应答器（４００）接收数据，而在第二操作模式（５０５）中，应答器（４００）发送数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种应答器、 一种应答器的操作方法和一种程序单元o
技术介绍
自动识别系统的重要性正在逐渐增大，特别是在服务业以及后 勤、商业和工业生产的领域中。因此，自动识别系统在这些及其它领 域中实现的越来越多，并且将来有可能取代条形码系统。此外，识别 系统的应用还涉及人和动物的识别。如果利用识别系统可以监控食物 (特别是易腐食品)的冷却历程，也是很还有意义的。特别地，非接触式识别系统，例如应答器系统，适用于以快速的 方式进行无线数据传输，而不采用有可能受到干扰的电缆连接。这种 系统使用电磁波的发射和吸收，特别是高频域内电磁波的发射和吸收。应答器可以实现为RFID标签("射频识别标签")或智能卡(smart card)。根据现有技术，在应答器中，线圈的供电电压可能被限制于某一 值，以此来补偿读取器站与应答器之间的不同场强。为获得良好的性 能，特别是在最大读取距离处，可以将该值设定为应答器的解调器开 始正常运行的最低限。根据现有技术，非接触式的RFID标签包括经由高频电磁场而进 行通信的线圈，其中，线圈电压可以被并联电压限制器电路限制为特 殊值。当RFID标签从读取/写入设备接收命令或数据时，以及进行负 载调制，即，当该RFID标签向读取/写入设备发送数据时，使用这个 电压限度。下面，将参照图1描述根据现有技术的RFID标签100。严格来说，图1只示出了 RFID标签的前端电路，其中，省略了 RFID标签的其它部分。然而，在下面，术语"RFID标签"可以被用 作"RFID标签的前端电路"的简称。在图1中，用虚线框来表示该 前端电路。RFID标签100包括天线线圈101，其适用于接收由读取/写入设 备(未示出)发射的电磁波，特别是在高频域的电磁波。当天线线圈 101吸收电磁辐射时，在第一线圈连接111与第二线圈连接112之间 产生电压。天线线圈101与电容器113 —起限定了 RFID标签100可 以吸收的电磁辐射的波长范围。在天线线圈101和天线电压限制器电路104之间设有四个整流二 极管102，它们连接以对天线线圈101的电压进行整流。整流二极管 102中的两个连接至参考或地电位103，而整流二极管102中的另两个 形成天线电压限制器电路104的电源。整流电压被作为当前的一般数值而提供给稳压器单元105的输 入。作为另一个输入，稳压器单元105从基准电压单元106接收恒定 的基准电压，并且，根据当前值与基准电压单元106所提供的恒定的 目标值之间的比较来产生调节信号Vreg。这个调节信号Vreg被提供给接收解调器单元107，以用于对接收 信号进行解调，并且，这个调节信号Vreg还被提供给第一MOSFET108 的栅极。第一 MOSFET 108的源极连接至地电位103，而第一 MOSFET 108的漏极连接至天线电压限制器电路104的电源。稳压器单元105 和第二 MOSFET 110的漏极两者都连接至所述电源。第二 MOSFET 110的源极连接至地电位103。应该注意，MOSFET拟定为N沟道类 型。当使用P沟道类型时，标识符也相应改变。调节信号Vreg的每个值引起第一 MOSFET 108的一定导通 (conductance),其相应地增大或降低天线电压限制器电路104的供 电电压，并因此增大或降低RFID标签100的供电电压(包括图1中 所省略的RFID标签的所述"其它部分")。该导通越大，供电电压越 低。第二 MOSFET 110与第一 MOSFET 108并联地被开关。调制器单 元109耦合至第二MOSFET110的栅极，并且，为了调制天线线圈信 号以发送信号，调制器单元109向第二 MOSFET 110提供控制信号, 从而以脉冲方式特有地"短路"天线线圈101。由于这个调制而引起 的电磁场中的变化可以利用读取/写入设备来识别，这样，可以从变更 的电磁场得到所发送的数据。图2是示出天线电压的简图200，或者换言之，示出了高频信号 的包络203 。简图200具有横坐标201 ，其上绘制有时间t。电压VLA/LB 绘制在简图200的纵座标202上，其中，LA和LB分别表示第一线圈 连接111和第二线圈连接112。简图200示出了对应于命令接收模式 的第一部分204和对应于反向调制操作模式的第二部分205。在参照图l和图2所描述的系统中，天线电压限制器电路104的 工作电压VPEAK1被固定于一值，在该值处，命令接收电路(解调器 107)开始工作，即使是在使用电压限制调节信号Vreg的低电磁场强 度处。由于为了 RFID标签100的响应也要维持这个电平，因此，在 负载调制期间在线圈连接处出现相对小的电压摆动，并且因此在读取/ 写入设备的接收器处也是如此。这可能导致的结果是读取器对RFID 标签100响应的识别很容易失败。
技术实现思路
本专利技术的目的是以有效的方式来改善应答器的操作。为了实现上面所限定的目的，提供如独立权利要求所限定的一种 应答器、 一种应答器的操作方法和一种程序单元。在本专利技术的一个实施例中，应答器包括天线和天线电压限制器电 路，天线电压限制器电路适用于在应答器处于第一操作模式时将天线 电压限制于第一电压限度、在应答器处于第二操作模式时将天线电压 限制于第二电压限度，其中，在第一操作模式中应答器接收数据，而 在第二操作模式中应答器传送数据。在本专利技术的另一个实施例中，对具有天线的应答器进行操作的方法包括步骤在应答器处于第一操作模式时将天线电压限制于第一电压限度，在应答器处于第二操作模式时将天线电压限制于第二电压限 度，其中，在第一操作模式中应答器接收数据，而在第二操作模式中 应答器传送数据。在本专利技术的另一个实施例中，提供用于操作具有天线的应答器程 序单元，当由处理器执行该程序单元时，该程序单元适用于控制或执 行上述方法的步骤。按照本专利技术的实施例，可以由计算机程序(即软件)、或利用一 个或多个专用电子最优化电路(即硬件)、或以混合的形式(即借助于 软件和硬件元件)来控制动态的电压限制。特别地，根据本专利技术的特征具有的优点是在所提供的应答器中， 天线线圈的电压限度值可以被动态地调整。换句话说，可以实现天线 电压限制，从而在不同的应答器操作模式下将天线电压限制在不同的 电压限度。通过选择且动态地使天线线圈的最大允许电压值适应各个 当前操作模式，可以有效而灵活地调整电压限度，从而改善或优化各 个操作模式下的应答器性能。与现有技术对比，根据本专利技术的系统的优点是可能被用于读取 的相对低的值或限度不必被用于发送。就发送而言，可以独立地调整 电压限度，并且，电压限度可以被调整至例如与读取相比较高的值。 从而增加了用于负载调制(即将数据传送回读取器)的传送距离。无论如何，这个电压限度不应超过上限，以避免在可能被高压或 由高压引起的发热损害的应答器元件上产生负面作用。例如，大的电 压可以轻易毁坏可能是部分应答器的集成电路元件。有利地，第一电压限度可以低于第二电压限度。因此，即使该读 取/写入设备与应答器距离很远，也可以利用大的电压摆动来允许同读 取/写入设备进行通信。通过这些措施，可以获得增加的空间工作范围， 也就是说，由于调制深度增加，可以增大应答器与读取/写入设备之间 的通信的最大距离，特别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应答器（４００），包括　　　　天线（４０１），以及　　　　天线电压限制器电路（４０４），适用于：当应答器（４００）处于第一操作模式（５０４）时将天线电压限制于第一电压限度（ＶＰＥＡＫ１），而当应答器（４００）处于第二操作模式（５０５）时将天线电压限制于第二电压限度（ＶＰＥＡＫ２），其中，在第一操作模式（５０４）中，应答器（４００）接收数据，而在第二操作模式（５０５）中，应答器（４００）发送数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃纳策特勒，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]