应答器以及对应的操作方法与流程

本公开涉及一种应答器。此外，本公开涉及一种操作应答器的对应方法。

背景技术：

如今，射频识别(rfid)应答器被广泛用于不同的工业和商业领域并用于各种用途。rfid应答器可以例如体现为所谓的rfid标签或rfid卡。应注意，在本公开中，近场通信(nfc)应答器被认为是一种具体类型的rfid应答器。因此，本文所述的原理也可以应用于nfc应答器。

技术实现要素：

根据本公开的第一方面，提供一种射频识别(rfid)应答器，其包括调制器和控制器，其中：所述调制器被配置成生成要被传输到外部rfid读取器的已调信号；所述控制器被配置成在第一时间段期间增加发射器阻抗；所述控制器被配置成在第二时间段期间通过启用所述调制器来减小所述发射器阻抗。

在一个实施例中，所述控制器被配置成通过禁用所述rfid应答器内的低阻抗路径来增加所述发射器阻抗。

在一个实施例中，所述控制器被配置成通过禁用所述rfid应答器的低压差ldo稳压器来增加所述发射器阻抗。

在一个实施例中，通过断开第一开关来禁用所述ldo稳压器。

在一个实施例中，所述控制器被配置成通过禁用所述rfid应答器的电压限制器来增加所述发射器阻抗。

在一个实施例中，通过断开第二开关来禁用所述电压限制器。

在一个实施例中，通过闭合第三开关来启用所述调制器。

在一个实施例中，所述控制器被配置成重复地增加所述发射器阻抗。

在一个实施例中，所述控制器被配置成在所述第二时间段之后禁用所述调制器。

在一个实施例中，所述rfid应答器是rfid标签。

根据本公开的第二方面，设想一种操作射频识别(rfid)应答器的方法，所述rfid应答器包括调制器和控制器，所述方法包括：所述调制器生成要被传输到外部rfid读取器的已调信号；所述控制器在第一时间段期间增加发射器阻抗；所述控制器在第二时间段期间通过启用所述调制器来减小所述发射器阻抗。

在一个实施例中，所述控制器重复地增加所述发射器阻抗。

在一个实施例中，所述控制器通过禁用所述rfid应答器内的低阻抗路径来增加所述发射器阻抗。

在一个实施例中，所述控制器通过禁用所述rfid应答器的低压差ldo稳压器来增加所述发射器阻抗。

在一个实施例中，所述控制器通过禁用所述rfid应答器的电压限制器来增加所述发射器阻抗。

附图说明

将参考以下附图更详细地描述实施例，在附图中：

图1示出了rfid应答器的说明性实施例；

图2示出了操作rfid应答器的方法的说明性实施例；

图3示出了rfid通信系统的说明性实施例；

图4示出了受控调制的例子；

图5示出了受控调制的说明性实施例；

图6示出了rfid应答器的阻抗模型；

图7示出了rfid应答器的另一个阻抗模型。

具体实施方式

如今，射频识别(rfid)应答器被广泛用于不同的工业和商业领域并用于各种用途。rfid应答器可以例如体现为所谓的rfid标签或rfid卡。应注意，在本公开中，近场通信(nfc)应答器被认为是一种具体类型的rfid应答器。因此，本文所述的原理也可以应用于nfc应答器。

rfid通信可基于电感耦合。rfid读取器与rfid应答器(如rfid标签)之间的通信通常借助负载调制实现，并且可以分成前向链路和返回链路。更具体地说，rfid读取器可以通过前向链路将命令传输到rfid应答器，并且rfid应答器可以通过返回链路将对这些命令的响应传输回到rfid读取器。rfid应答器包含调制器，所述调制器对载波信号进行负载调制。存在不同类型的负载调制，例如，有源负载调制(alm)和无源负载调制(plm)。在实践中，返回链路的强度可以较低，这对rfid应答器与rfid读取器之间的通信产生不利影响。

图1示出了射频识别(rfid)应答器的说明性实施例。rfid应答器100包括由控制器104控制的调制器102。调制器102被配置成生成要被传输到外部rfid读取器(未示出)的已调信号。此外，控制器104被配置成在第一时间段期间增加发射器阻抗。应注意，发射器阻抗的增加与rfid应答器上的负载减小相关。另外，控制器104被配置成在第二时间段期间通过启用调制器102来减小发射器阻抗。因此，在此第二时间段期间，rfid应答器上的负载有效地增加。以此方式，可以增加负载振幅，进而增加返回链路的强度。

应注意，rfid应答器通常包括集成电路和耦合到所述集成电路的天线。如本文所使用的，术语“发射器阻抗”是指集成电路的阻抗。集成电路的阻抗由集成电路的各种组件的阻抗形成，如将参考图6和图7所解释的。此外，应注意，不需要总是使用在用调制器减小发射器阻抗之前增加发射器阻抗这一特征。换句话说，当所述特征无效时，应答器还可以被配置成表现得像常规的应答器。在一个实施例中，控制器104被配置成重复地增加发射器阻抗。例如，每次在调制器被启用之前，可以增加发射器阻抗。

图2示出了操作所述类型的应答器的方法200的说明性实施例。方法200包括以下步骤。在202处，调制器102生成要被传输到外部rfid读取器的已调信号。此外，在204处，控制器在第一时间段期间增加发射器阻抗。在此第一时间段期间，调制器还未被启用。换句话说，在第一时间段期间，由rfid读取器生成的载波未由rfid应答器进行调制。然后，在206处，控制器在第二时间段期间通过启用调制器来减小发射器阻抗。因此，在第二时间段期间，由rfid读取器生成的载波由rfid应答器进行调制。

图3示出了其中使用rfid应答器100的rfid通信系统300的说明性实施例。通信系统300包括彼此通信的所述类型的rfid应答器100和rfid读取器302。rfid应答器100包括由控制器104控制的调制器102。类似地，rfid读取器302包括由控制器306控制的解调器304。在操作过程中，rfid应答器100调制由rfid读取器302生成的载波，从而产生已调信号。为了生成已调信号，常规的应答器增加或减小阻抗。在实践中，返回链路的强度受到rfid应答器100的天线线圈(未示出)的电压降的限制。电压降取决于由rfid读取器302生成的场的强度。因此，低的场强度通常导致低的返回链路的强度。如上所述，当前公开的应答器和操作应答器的对应方法增加了返回链路的强度。

图4示出了受控调制400的例子。具体地说，示出了常规的受控调制400。通过交替地闭合404和断开406开关smodulator来生成已调信号402。当开关smodulator闭合时，调制器被有效地启用，并且发射器阻抗减小。这进而导致rfid应答器上的负载增加。然后，当开关smodulator断开时，调制器被有效地禁用，并且发射器阻抗增加。这进而导致rfid应答器上的负载减小。负载振幅a1是最大负载(当调制器被启用时)与最小负载(当调制器被禁用时)之间的差值。

图5示出了受控调制500的说明性实施例。相比于图4所示的常规的受控调制，图5所示的受控调制500包括在启用调制器之前在第一时间段期间增加发射器阻抗的步骤。具体地说，通过交替地闭合504和断开506开关smodulator来生成已调信号502。当开关smodulator闭合时，调制器被有效地启用，并且发射器阻抗减小。这进而导致rfid应答器上的负载增加。然后，当开关smodulator断开时，调制器被有效地禁用，并且发射器阻抗增加。这进而导致rfid应答器上的负载减小。然而，在第一次闭合504开关smodulator之前，断开开关sldo。这样有效地禁用了rfid应答器的低压差(ldo)稳压器，进而增加了发射器阻抗。通过禁用ldo稳压器，可以很容易地增加发射器阻抗。如图5所示，通过断开开关sldo实现的负载降低导致rfid应答器上的最大负载振幅更高。因此，负载振幅a2比由图4所示的受控调制实现的振幅a1更高。a2与a1之间的差值被称为增益。增加的负载振幅进而使得返回链路的强度增加。在另一个实施方式中，rfid应答器的电压限制器被禁用。这与禁用ldo稳压器具有类似的作用，即在调制器被启用之前增加反射器阻抗。

因此，在一个实施例中，控制器被配置成通过禁用rfid应答器内的低阻抗路径来增加发射器阻抗。此实施例实现了实用且有效的实施方式。例如，通过禁用rfid应答器的ldo稳压器和/或电压限制器，可以很容易地增加发射器阻抗。进而这一点可以通过断开rfid应答器的这些组件与天线之间的开关很容易地实现。类似地，通过闭合调制器与天线之间的开关，可以很容易地启用调制器，并且通过闭合所述开关，可以很容易地禁用所述调制器。

具体地说，在正常操作下，开关sldo是闭合的。为了增加负载振幅，作为第一步骤，rfid应答器通过降低所消耗的能量(即sldo断开)来降低负载。这与rf场的增加的阻抗和振幅相关。对此增加的限制由应答器的线圈电阻或系统中的最低欧姆并联路径来限定。在一段时间之后，应答器通过启用调制器(即，smodulator闭合)将负载增加到最小值。在一段时间之后，调制器被禁用(即，smodulator断开)。这再次导致场因负载降低而增加。作为第一步骤的阻抗的增加导致负载振幅增加。

图6示出了所述类型的rfid应答器的阻抗模型600。应答器包括可操作地彼此耦合的集成电路602和天线604。发射器阻抗606(即整个集成电路的阻抗)被建模为调制器608的阻抗、ldo稳压器612的阻抗、电压限制器614的阻抗以及应答器610的并联耦合的其它组件的阻抗。通过闭合和断开开关616、618，可以控制发射器阻抗。具体地说，在第一时间段期间，通过断开ldo开关618来增加发射器阻抗。然后，在第二时间段期间，通过启用调制器(即通过闭合调制器开关616)，将发射器阻抗减小到最小值。应注意，在第二时间段期间，ldo开关可以再次闭合，或者可以保持断开。由于调制器在此第二时间段中起主要作用，因此闭合和断开ldo开关将对阻抗产生不利影响。

图7示出了所述类型的rfid应答器的另一个阻抗模型700。同样，应答器包括可操作地彼此耦合的集成电路602和天线604。发射器阻抗606(即整个集成电路的阻抗)被建模为调制器608的阻抗、ldo稳压器612的阻抗、电压限制器614的阻抗以及应答器610的并联耦合的其它组件的阻抗。通过闭合和断开开关616、702，可以控制发射器阻抗。具体地说，在第一时间段期间，通过断开电压限制器开关702来增加发射器阻抗。然后，在第二时间段期间，通过启用调制器(即通过闭合调制器开关616)，将发射器阻抗减小到最小值。

应注意，以上实施例已经参考不同的主题进行描述。具体地说，一些实施例可以参考方法类权利要求描述，而其它实施例可以参考设备类权利要求描述。然而，本领域的技术人员将从以上内容中得出，除非另外指出，否则除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，还将与不同主题相关的特征的任何组合，特别是方法类权利要求的特征和设备类权利要求的特征的组合认为与本文件一起公开。

此外，应注意，附图是示意性的。在不同的附图中，类似或相同的元件具有相同的附图标记。另外，应注意，为了提供对说明性实施例的简要描述，可以不描述落入技术人员的常规实践范围内的实施方案细节。应当理解，在任何此类实施方案开发中，如在任何工程或设计项目中，必须做出许多特定于实施方案的决定，以实现开发人员的特定目标(如遵守与系统有关的和与业务有关的约束条件)，在不同的实现方案之间所述目标可以不同。此外，应当理解，这样的开发工作可能是复杂且耗时的，但是对普通技术人员而言仍是设计、制作和制造的例行程序。

最后，应注意，技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计出许多替代性实施例。在权利要求中，放在括号之间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。词语“包括(comprise(s))”或“包括(comprising)”不排除权利要求中列出的要素或步骤以外的要素或步骤的存在。要素的词语“一个”或“一种”并不排除存在多个此类要素。在权利要求中描述的措施可以借助于包括若干不同的元件的硬件实现，和/或借助于适当编程的处理器实现。在列举若干装置的装置权利要求中，这些装置中的几个可以由一个且同一个硬件来体现。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施这一单纯事实并不表明不能有利地使用这些措施的组合。

附图标记清单

100rfid应答器；

102调制器；

104控制器；

200操作rfid应答器的方法；

202通过rfid应答器的调制器生成要被传输到外部rfid读取器的已调信号；

204在第一时间段期间，通过rfid应答器的控制器增加发射器阻抗；

206在第二时间段期间，由控制器通过启用调制器来减小发射器阻抗；

300rfid通信系统；

302rfid读取器；

304解调器；

306控制器；

400受控调制；

402已调信号；

404smodulator闭合；

406smodulator断开；

500受控调制；

502已调信号；

504smodulator闭合；

506smodulator断开；

600阻抗模型；

602应答器ic；

604天线；

606ic阻抗；

608调制器阻抗；

610其它ic组件的阻抗；

612ldo阻抗；

614限制器阻抗；

616调制器开关；

618ldo开关；

700阻抗模型；

702限制器开关。