CN119696626A - 通过有源负载调制的非接触式通信设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及通过有源负载调制的非接触式通信设备。一种通过有源负载调制的非接触式通信的设备包括接收电路，该接收电路被配置为接收源自旨在由天线接收的磁场的接收信号作为输入。传输电路具有耦合到天线的输出端，该输出端具有旨在在其上递送的与接收信号同相的调制信号。电路补偿由于传输电路和由于接收信号的振幅而引起的调制信号的延迟。补偿电路确定要施加到传输电路的输入信号以补偿延迟的相移值。

Description

通过有源负载调制的非接触式通信设备

优先权要求

本申请要求于2023年9月22日提交的法国专利申请No.2310036的优先权权益，该法国专利申请的内容在法律可允许的最大范围内通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开一般而言涉及读取器与通过有源负载调制的非接触式通信的设备之间的无线通信的领域，特别是读取器与以卡模拟(CE)模式运行的此类设备之间的无线通信领域。本公开尤其可以涉及用近场通信(NFC)技术实现的非接触式通信的领域。

背景技术

近场通信(NFC)是一种允许在电子设备(诸如例如非接触式芯片卡与读取器，或在卡模拟(CE)模式下操作的设备(例如，蜂窝电话或连接的对象)与读取器)之间在短距离(例如，几十厘米左右)内进行通信的无线连接性技术。

非接触式通信设备是能够根据非接触式通信协议经由天线与另一个非接触式设备(例如，读取器)交换信息的设备。

作为非接触式设备的NFC设备是与NFC技术兼容的设备。NFC技术是一种以ISO/IEC18092和ISO/IEC 21481标准进行了标准化的开放技术平台，但结合了许多现有标准，诸如例如ISO-14443标准中定义的A型和B型协议，其可以是在NFC技术中可使用的通信协议。

通过使用NFC技术中可使用的非接触式通信协议，CE设备可以被用于与另一个非接触式设备(例如，非接触式读取器)交换信息。

在读取器和CE设备或NFC卡之间的信息传输期间，读取器经由其天线生成电磁场，根据常规使用的标准，该电磁场一般是频率等于13.56MHz的正弦波。每个NFC设备(读取器和CE设备)都通过使用调制方案(例如，幅移键控或ASK)来传输数据。

可能有两种操作模式：无源模式(与NFC卡使用的模式对应)，或有源模式(一般与CE设备使用的模式对应)。

在无源模式(也称为无源负载调制(PLM))下，只有读取器生成电磁场，而卡则是无源的。卡天线经由修改连接在卡天线两端的负载来调制由读取器生成的电磁场，这会由于两个天线之间的磁耦合而改变读取器天线的输出阻抗。这导致卡和读取器的天线处存在的电压和电流的振幅和/或相位的改变。因此，通过对读取器的天线电流的负载调制，信息从卡传输到读取器。

在有源模式(也称为有源负载调制(ALM))下，读取器和CE设备都生成电磁场。当CE设备设有特定电源(例如，电池)时，使用这种操作模式。

一般而言，CE设备包括比NFC卡的天线小的天线，并且这就是为什么在这种设备中一般使用有源负载调制的原因。

在有源负载调制期间，由读取器和CE设备发射的电磁场彼此同相，因此设备的检测灵敏度不会降低。CE设备可能特别包括其输出耦合到天线的传输电路，以及特别用于补偿传输电路中的传播延迟的锁相环(PLL)。

但是，传输电路的组件会受到工艺、电压、温度(PVT)变化的影响，这会生成在传输信号的输出处递送的信号的延迟或提前，从而导致由读取器发射的电磁场与由CE设备发射的电磁场之间的相移。读取器的天线与CE设备的天线之间的耦合的和/或由读取器发射的电磁场的振幅变化也会促成这种相移，因为通过传输电路的信号的传输延迟也根据接收到的电磁场的振幅而变化并且因此根据读取器的天线与CE设备的天线之间的耦合而变化。

需要提供一种使得能够解决现有解决方案所遇到的问题的解决方案。

发明内容

在克服已知解决方案的全部或部分缺点的实施例中，一种通过有源负载调制的非接触式通信的设备包括至少：接收电路，被配置为接收源自旨在由天线接收的电磁场的接收信号作为输入；传输电路，包括耦合到天线并且具有旨在在其上被递送的与接收信号同相的调制信号的输出端；以及用于补偿由于传输电路和接收信号的振幅而引起的调制信号的延迟的电路，被配置为确定要应用于传输电路的输入信号以补偿延迟的相移值。

根据具体实施例，该设备还包括锁相环，该锁相环被配置为接收在接收电路的输出端处被递送的第一时钟信号以及相移值作为输入，并在第一输出端上递送传输电路的输入信号。

根据具体实施例，补偿电路至少包括用于测量传输电路的输入信号与延迟的信号之间的相位差的电路，所述延迟的信号与被延迟所述延迟的传输电路的输入信号对应。

根据具体实施例，测量电路至少包括：计数触发电路，包括被配置为接收至少传输电路的输入信号的第一输入端，以及被配置为接收至少延迟的信号的第二输入端，以及被配置为递送计数触发信号作为输出，该计数触发信号对于等于该延迟的时间段具有第一值并且在这个时间段之外具有与第一值不同的第二值；计数器，包括耦合到计数触发电路的输出的时钟输入端，以及耦合到锁相环的第二输出端的数据输入端，在该锁相环上旨在递送具有等于传输电路的输入信号的频率的倍数的频率的周期性信号；以及计算电路，被配置为根据旨在由计数器递送的计数信号的值确定相移值。

根据具体实施例，传输电路包括受控开关，该受控开关具有与传输电路的输出端对应的输出端。

根据具体实施例，传输电路包括控制输入端，该控制输入端被配置为接收控制在传输电路的输出端上是否传输信号的信号，并且包括延迟电路，该延迟电路设有耦合到传输电路的输入端的输入端、耦合到计数触发电路的第二输入端的输出端，并且其被配置为施加具有与由于传输电路引起的延迟相等的值的延迟。

根据具体实施例，接收电路包括至少：可变增益放大器，被配置为接收接收信号作为输入；以及将正弦信号转换成方波信号的转换器，包括耦合到可变增益放大器的输出端的输入端，以及与接收电路的输出端对应的输出端。

根据具体实施例，提供了一种读取器与设备之间的非接触式通信的方法，该方法包括至少以下步骤的实现：通过设备检测磁场；当通过设备检测到磁场时，通过设备的接收电路传输第一时钟信号，该接收电路接收源自磁场的接收信号作为输入；通过设备的补偿电路进行测量，并在设备的传输电路的输入端处施加的信号中补偿由于传输电路和接收信号的振幅而引起的调制信号的延迟，补偿后的延迟取决于接收信号的振幅和旨在在传输电路的输出处递送的调制信号的目标振幅；以及通过设备的传输电路将调制信号施加到天线。

根据具体实施例，由设备的接收电路传输第一时钟信号之后，由锁相环启动并锁定在第一时钟信号上。

根据具体实施例，该方法还包括，在第一时钟信号的传输与相移值的应用之间：测量接收功率；以及根据测得的接收功率对传输电路的组件的功率进行预编程。

根据具体实施例，该方法还包括，在测量和补偿延迟之前，将控制信号施加到传输电路的受控开关的控制输入端或者传输电路的控制输入端，使得在传输电路的输出端处不递送任何信号。

根据具体实施例，该方法还包括，在测量和补偿延迟之后，以使得在传输电路的输出端处递送调制信号的方式，将控制信号施加到传输电路的受控开关的控制输入端或者传输电路的控制输入端。

附图说明

上述特征和优点以及其他特征和优点将在以说明而非限制的方式给出的具体实施例的公开内容的其余部分中参考附图进行详细描述，其中：

图1示意性地示出了与非接触式读取器进行通信的通过有源负载调制的非接触式通信的设备的示例；

图2示意性地示出了通过有源负载调制的非接触式通信的设备的第一示例的细节；

图3示意性地示出了通过有源负载调制的非接触式通信的设备的第二示例的细节；

图4示意性地示出了通过有源负载调制与读取器非接触式通信的设备的通信方法的示例的步骤；

图5示意性地示出了通过有源负载调制的非接触式通信的设备的第二示例的细节；

图6示意性示出了通过有源负载调制的非接触式通信的设备的锁相环的计数器的示例；

图7示意性地示出了计数触发电路和计数器的示例，计数触发电路和计数器构成通过有源负载调制的非接触式通信的设备的一部分；以及

图8示出了图7的电路中使用的信号的示例的时序图。

具体实施方式

各个图中的相似特征用相似的附图标记表示。特别地，各个实施例之间共同的结构和/或功能特征可以具有相同的参考标记，并可以具有完全相同的结构、维度和材料特性。

为了清楚起见，仅详细图示和描述了对于理解所描述的实施例有用的步骤和元件。特别地，未详细描述该设备的不同元件和电路(可变增益放大器、正弦信号到方波信号的转换器、锁相环、查找表、模数转换器、计算电路、延迟电路、触发器、计数器等)的形成。本领域技术人员能够基于本文给出的功能描述以详细的方式实现该设备的不同功能。

除非另有指示，否则当提到两个连接在一起的元件时，这表示直接连接，除了导体之外没有任何中间元件，并且当提到两个耦合在一起的元件时，这表示这两个元件可以连接或者它们可以经由一个或多个其他元件耦合。

除非另有指示，否则表述“大约”、“近似”、“基本上”和“…左右”表示加或减10％，优选地加或减5％。

下面结合图1描述根据特定实施例的通过有源负载调制的非接触式通信的设备100的示例。

设备100是NFC类型，即，被配置为使用与NFC技术兼容的通信协议。在所描述的示例中，设备100与卡模拟模式(CE)下的设备对应。在图1中，示出了与NFC类型的非接触式读取器(R)200通信期间的设备100。

在所述示例中，设备100包括天线102，该天线102旨在经由通过这些天线102、202的电磁场发射以及这些天线102、202的磁耦合与读取器200的天线202交换数据。

在图1中所示的具体配置中，设备100还包括耦合在天线102与设备100的其他元件之间的匹配电路(M)104。电路104特别是可以用于匹配天线102的阻抗以接口天线102的输入和输出信号。

设备100还包括接收电路110，该接收电路110被配置为接收源自旨在由天线102接收的电磁场的接收信号作为输入，并且递送第一时钟信号作为输出。在图1中，接收信号被称为“RFI”，并且与正弦信号对应。信号RFI的频率例如等于13.56MHz。

在与图1中所示配置对应的具体配置中，接收电路110至少包括：可变增益放大器或VGA 112，被配置为接收信号RFI作为输入；以及正弦信号到方波信号的转换器114，包括耦合到VGA 112的输出端的输入端，以及具有旨在要在其上递送的第一时钟信号的输出端。

在这种具体配置中，在转换器114的输出端处传输的信号与振幅大于信号RFI的振幅的方波信号对应，即，与信号RFI到以大于1的增益放大的方波信号的变换对应。

作为变体，接收电路110可以包括附加元件和/或与图1的示例的元件不同的元件。

设备100还包括传输电路116，该传输电路包括耦合到电路104的输出端并且旨在在这个输出端上向天线102递送称为“RFO”的调制信号。这个信号RFO包括设备100旨在向读取器200传输的信息。信号RFO旨在与信号RFI同相。

设备100还包括补偿电路(Cmp)118，用于补偿由于传输电路116引起的以及由于信号RFI的振幅引起的信号RFO的延迟δ_TX，包括由于传输电路116的组件的PVT变化引起的延迟。当设备100与读取器200通信时，信号RFI的振幅可以与天线102接收到的电磁场的振幅成正比，从而与天线102、202之间的耦合成正比。补偿电路118被配置为在设备100每次启动时确定要施加到传输电路116的输入信号以补偿延迟δ_TX的相移值。

在图1中所示的具体配置中，设备100还包括锁相环或PLL 120，其旨在将信号RFO与接收到的信号RFI同步，从而补偿由于在设备100的不同电路和元件中的信号的处理而引起的延迟。这个PLL 120被配置为接收由接收电路110递送的第一时钟信号以及由补偿电路118确定的相移值作为输入，并在第一输出端上递送传输电路116的输入信号。因此，PLL120在这里被配置为考虑由补偿电路118确定的相移值，使得在PLL 120的输出端处递送到传输电路116的信号不包括由于传输电路116和由于信号RFI的振幅引起的进一步相移或延迟。

在图1的图中，仅示出了设备100的元件中的一些。除了图1中所示的元件之外，设备100还包括本文未描述的其他电路和元件，诸如例如用于调制和解调由设备100接收和传输的数据的电路。

在图1中所示的配置中，设备100还包括电池(B)122，旨在为设备100的不同电路和组件供电。

下面结合图2描述设备100的更详细的第一示例。在图2中，仅示出并在下文中描述设备100的组件和电路的部分。例如，与图1相比，图2中未示出设备100的天线102和电路104。

在所描述的示例中，补偿电路118包括用于测量在PLL 120的输出端处获得的传输电路116的输入信号与和延迟了延迟δ_TX的传输电路116的输入信号对应的延迟的信号之间的相位差的电路。

在与图2中所示的配置对应的具体配置中，这个测量电路包括：计数触发电路128，该计数触发电路128包括具有旨在施加到其的传输电路116的输入信号的第一输入端，具有旨在施加到其的延迟的信号(延迟了延迟δ_TX的传输电路116的输入信号)的第二输入端，并且被配置为递送计数触发信号作为输出，该计数触发信号对于等于延迟δ_TX的时间段具有第一值并且在该时间段之外具有与第一值不同的第二值；计数器(C)130，包括耦合到电路128的输出端的时钟输入端，以及耦合到旨在在其上递送具有等于传输电路116的输入信号的频率的倍数的频率的周期性信号的PLL 120的第二输出端的数据输入端；以及计算电路(CM)132，被配置为根据旨在要由计数器130递送的计数信号的值确定要施加的相移值，计数器130的输出端耦合到计算电路132的输入端。

在PLL 120的第二输出端上递送的周期性信号的频率的值可以取决于PLL 120的组件，并且例如取决于PLL120中存在的振荡器的操作频率。例如，接收信号的频率和传输电路116的输入信号的频率可以等于13.56MHz，而PLL120的第二输出端上递送的周期性信号的频率可以等于近似868MHz(64*13.56MHz)。

因此，测量电路被配置为经由计数来测量传输电路的输入信号与延迟的信号之间的相位差，该相位差代表延迟δ_TX，该计数的结果代表这个相位差从而代表这个延迟δ_TX，该延迟δ_TX特别是取决于传输电路116的组件的PVT变化以及取决于接收信号RFI的振幅。

在图2的示例中，生成延迟δ_TX的传输电路116的不同元件和组件由标有附图标记135的单个组件表示。在设备100的这个第一示例中，传输电路116还包括受控开关137，该受控开关具有与传输电路116的输出端对应的输出端。组件135的输出端耦合到受控开关137的输入端以及电路128的第二输入端。根据施加到受控开关137的控制信号(在图2中称为“EN”)的值，在传输电路116的输出端处递送或不递送信号RFO。

在设备100的操作期间，首先，以使得其处于关断状态从而使得信号RFO不在传输电路116的输出处被递送的方式控制开关137，即，传输电路116不递送调制信号。在组件135的输出端处获得的信号仅被注入到测量电路中以使得计算或测量延迟δ_TX。在由PLL 120将计算出的相移值(在图2中称为施加到传输电路116的输入信号之后，可以以使得其处于接通状态并且从传输电路116的输出端传输调制信号RFO的方式控制开关137。在传输电路116的输出端处获得的调制信号RFO被有效地相移以补偿延迟δ_TX(在电路132的输出端处的用指示“-δ_TX”表示的补偿)。

作为变体，测量电路所履行的功能可以通过使用与上述不同的电路和组件来获得。另外，上述受控开关137的一个或多个不同组件可以被用于履行类似的功能，即，从传输电路116的输出端传输或不传输信号RFO。

先前关于图1的设备100描述的特征和变体可以适用于根据图2中所示的这个第一示例的设备100。

下文将结合图3描述设备100的第二示例。在图3中，仅示出并在下文中描述设备100的组件和电路的部分。例如，与图1相比，图3中未示出设备100的天线102和电路104。

在根据第二示例的设备100的传输电路116中，不存在受控开关137，传输电路116的输出的中断与否由施加到组件135的控制信号“EN”直接控制。

在这个第二示例中，传输电路116包括延迟电路139，该延迟电路139复制由于传输电路116的不同元件和组件而引起的并且由组件135表示的延迟δ_TX。延迟电路139的输入端耦合到传输电路116的输入端，从而耦合到PLL 120的第一输出端，并且延迟电路139的输出端耦合到电路128的第二输入端。

在设备100的操作期间，首先，组件135被控制(经由信号“EN”)，使得信号RFO未在传输电路116的输出端处被递送，即，传输电路116未递送调制信号。在延迟电路139的输出端处获得的信号被注入测量电路，从而使得计算出延迟δ_TX。在PLL 120将计算出的相移值应用于传输电路116的输入信号之后，可以以使得RFO调制信号被传输到传输电路116的输出端的方式控制组件135。在传输电路116的输出处获得的RFO调制信号被有效地相移以补偿延迟δ_TX(由电路132的输出端处的指示“-δ_TX”表示的补偿)。

另外，上述延迟电路139的一个或多个不同组件可以被用于履行类似的功能，即，复制传输电路116的传输延迟。

先前关于图1或图2的设备100描述的特征和变体可以适用于根据图3中所示的这个第二示例的设备100。

图4示意性地示出了设备100与读取器200通信的方法的示例的步骤。

设备100可以处于非活动状态(步骤400)。

在步骤402期间，设备100核实是否检测到与读取器发射的磁场对应的磁场。

在不存在这种磁场时，设备100保持处于非活动状态(返回到步骤400)。

在存在这种磁场的情况下，由接收电路110递送第一时钟信号，该接收电路接收源自由天线102接收的磁场的接收信号作为输入。PLL 120启动，然后锁定在这个第一时钟信号上(步骤404)。PLL的这个锁定使得能够确保振荡器的固定且已知的频率，例如等于64*13.56MHz，从而使得能够具有准确的时间基准用于测量。

测量接收到的功率以确定读取器200与设备100之间的耦合系数(步骤406)。例如，用图1至图3中未示出并能够与模拟数字转换器(ADC)对应的元件来执行接收功率的测量，该转换器的输出端耦合到被配置为分析接收到的信号的振幅的数字电路。

根据在前一步骤中测得的振幅，可以对元件135和139的功率进行预编程以向调制信号RFO施加足够的功率来应答读取器200(步骤408)。

然后执行延迟δ_TX的测量，以去除与PLL 120的设定点对应的相移(步骤410)。因此，由于传输电路116和接收信号的振幅而引起的调制信号的延迟在传输电路116的输入端处施加的信号中得到补偿。

然后在传输电路116的输出端处获得与读取器200的场同相的信号RFO并将其施加到天线102，从而允许设备100与读取器200之间的通信(步骤412)。

设备100的第二示例在下文中结合图5进行描述。在图5中，仅示出并在下文中描述设备100的组件和电路的部分。与前面结合图3描述的设备100相比，图5中详细示出了PLL120的示例。

在图5的示例中，PLL 120包括计数器(C)140、振荡器(O)142、滤波器(F)144、减法器146和加法器148。

在这个示例中，计数器140包括耦合到接收电路110的输出端的时钟输入端、耦合到振荡器142的输出端的数据输入端(其与先前关于图3描述的PLL 120的第二输出端对应)以及耦合到减法器146的负输入端且具有在其上递送的计数值的输出端。计数器140还在另一个输出端上递送传输电路116的输入信号。

目标相位值(称为被施加到减法器146的正输入端。考虑到由于设备100的不同元件和电路而引起的延迟，而不考虑由于传输电路116的PVT变化和接收信号的振幅而引起的延迟，这个值可以与预定值对应，该预定值例如存储在设备100的寄存器中，并且例如与预期相移对应。

减法器146的输出端耦合到加法器148的第一输入端，并且相移值被施加到加法器148的第二输入端。

加法器148的输出端耦合到滤波器144的输入端，而滤波器144的输出端耦合到振荡器142的输入端。

根据示例，振荡器142可以是数字控制的振荡器(DCO)类型。

根据示例，由振荡器142递送的周期性信号的频率可以等于近似868MHz(64*13.56MHz)，并且由计数器140递送的传输电路116的输入信号的频率以及接收信号的频率和第一时钟信号的频率可以等于13.56MHz。

作为变体，PLL 120可以包括与上述和图5中所示的电路和/或组件不同的电路和/或组件。

图6中示出了计数器140的示例实施例。

在这个示例中，计数器140包括输入端149，振荡器142的输出信号施加到该输入端149。在图6的示例中，计数器140还包括多个分频器150，这些分频器以使得这些分频器中的每一个的输出端耦合到下一个分频器的时钟输入端的方式彼此串联耦合。在这个示例中，振荡器142的输出信号施加到第一分频器150的时钟输入端。另外，分频器150之一的输出信号与传输电路116的输入信号对应。在这个示例中，分频器150被配置为将其输入端上接收到的信号的频率以因子2分频。因此，在所描述的示例中，假定由振荡器142递送的周期性信号的频率与传输电路116的输入信号的频率之比等于64，那么传输电路116的输入信号在第6个分频器150的输出处获得(2⁶＝64)。另外，在具体配置中，每个被配置为将其输入端处的接收到的信号的频率以因子2分频的分频器150可以由D触发器形成，该D触发器的输出经由反相器回送到其输入端。

在这个示例中，计数器140还包括多个触发器152(图6中是3个D触发器)，这些触发器以使得每个触发器152的输出端耦合到下一个触发器152的数据输入端的方式彼此串联耦合。振荡器142的输出信号在这里施加到每个触发器152的时钟输入端。由接收电路110递送的第一时钟信号施加到第一触发器152的数据输入端。这些触发器152使得能够避免计数器140中出现亚稳态。

在所述示例中，计数器140还包括其他D触发器154，这些D触发器以使得这些触发器154的时钟输入端彼此耦合的方式彼此串联耦合。这些触发器154中的第一个在其时钟输入端上接收最后一个触发器152的输出信号，并且在其数据输入端上接收振荡器142的输出信号。其他触发器154在其数据输入端上接收分频器150的输出信号。触发器154的输出信号共同形成计数信号(在图6中称为“cnt_out”)，该计数信号在这个示例中以二进制形式编码(每个触发器154的输出信号与这个计数信号的一位对应)。

作为变体，计数器140可以由与上文所述和图6中所示的元件和/或组件不同的元件和/或组件形成。

图7中示出了计数触发电路128和计数器130的示例实施例。图8中还示出了在确定要应用于传输电路116的输入信号以补偿延迟δ_TX的相移值期间在这些电路128、130中使用的信号的时序图。

在图7和图8中，使用以下标题：

SG_FIRST：PLL 120的输出信号，与传输电路116的输入信号对应；

SG_SECD：传输电路116的输出信号，即，包括延迟δ_TX；

窗口：计数触发信号；

WINDOW_EN：用于启用计数触发电路128的信号；

DCO：振荡器142的输出信号；

门控DCO：图7中所示的门和计数器130的输出信号；

DFLL_counter：计数器130的输出信号；

Delay_meas_done：在电路128的输出处递送并且指示计数已完成并且可以在电路130的输出处被读取的信号；

RN：当其值为状态0时重置D触发器并且当其值为状态1时让D触发器在每个时钟沿操作的信号；以及

Rni：测量结束指示信号。

在图7中，方框“Dff”与D触发器对应，并且方框“/2”与应用等于2的分频因子的分频器对应。

图7中所示的电路128和130的操作细节在本文不作描述，本领域技术人员将基于图7中所示的组件和接线以及基于图8的时序图来理解这些电路的操作。另外，对于这些信号的不同部分的振幅以及时间段，图8的时序图的信号示意性地示出并且相对于彼此不成比例。

在不同的示例中，对于设备与读取器通信的每次使用，所提供的设备100可以使得能够补偿由于设备100的传输电路116的PVT变化以及由于在接收电路110的输入端处接收到的接收信号的振幅而引起的延迟。设备100的不同元件可以特别地允许：时钟信号(上述描述中的第一时钟信号)与接收信号的同步，时钟信号例如与方波信号对应，没有延迟变化，接收信号例如与正弦信号对应，振幅可以变化；传输电路116的输入与输出信号之间的延迟的测量；以及使用PLL作为准确的时间基准来自动执行对设备中发生的延迟的测量和校正。

在所有示例中，所提供的设备都可以促进设备与读取器之间的非接触式通信，授权设备具有小天线和/或低功率和/或设备与读取器之间的大距离。

在所有示例中，都可以执行通过设备来补偿延迟，而无需使用外部设备来测量延迟，和/或无需递送一个或多个测量信号作为输出，因为补偿可以在设备内执行。

在所有示例中，该设备都可以包括计数器以自动执行延迟测量。

在所有示例中，由于实现了延迟补偿，即使当设备接收到的磁场的振幅变化时，由设备传输的信号的相位仍然保持稳定，这导致振幅水平明显不同且彼此不同的所得磁场。

在所有示例中，即使在传输电路116传输信号RFO之后，也有可能执行延迟δ_TX的测量，这使得能够改进这个延迟δ_TX的测量。

在以上描述中，设备100与通过有源负载调制的非接触式通信的设备对应，该设备在与读取器通信期间该设备处于卡模拟模式。设备100可以设有除上述功能性以外的功能性。例如，设备100可以与蜂窝电话或连接的对象(诸如手表)对应。

已经描述了各种实施例和变体。本领域技术人员将理解的是，这些各种实施例和变体的某些特征可以组合，并且本领域技术人员将想到其他变体。

最后，基于上文给出的功能指示，所描述的实施例和变体的实际实现在本领域技术人员的能力范围内。

Claims (12)

1.一种通过有源负载调制的非接触式通信的设备，包括：

接收电路，具有被配置为源自旨在由天线接收的磁场的接收信号的输入；

传输电路，具有耦合到天线的输出端，并且被配置为生成旨在递送到输出端的与接收信号同相的调制信号；以及

补偿电路，被配置为补偿由于传输电路和接收信号的振幅而引起的调制信号的延迟，其中该补偿电路确定要应用于传输电路的输入信号以补偿延迟的相移值。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括锁相环，该锁相环被配置为接收在接收电路的输出端处被递送的第一时钟信号以及相移值作为输入，并在第一输出端上递送传输电路的输入信号。

3.根据权利要求2所述的设备，其中补偿电路包括被配置为测量传输电路的输入信号与和延迟了所述延迟的传输电路的输入信号对应的延迟的信号之间的相位差的电路，并且其中被配置为测量相位差的电路至少包括：

计数触发电路，包括被配置为至少接收传输电路的输入信号的第一输入端，以及被配置为至少接收延迟的信号的第二输入端，其中计数触发电路被配置为输出计数触发信号，该计数触发信号对于等于该延迟的时间段具有第一值并且在所述时间段之外具有与第一值不同的第二值；

计数器，包括耦合到计数触发电路的输出端的时钟输入端，以及耦合到锁相环的第二输出端的数据输入端，该锁相环提供具有等于传输电路的输入信号的频率的倍数的频率的周期性信号；以及

计算电路，被配置为根据由计数器递送的计数信号的值确定相移值。

4.根据权利要求3所述的设备，其中传输电路包括控制输入端，该控制输入端被配置为接收控制在传输电路的输出端上的信号的选择性传输的信号，并且包括延迟电路，该延迟电路具有耦合到传输电路的输入端的输入端和耦合到计数触发电路的第二输入端的输出端，其中所述延迟电路被配置为施加具有与由于传输电路引起的延迟相等的值的延迟。

5.根据权利要求1所述的设备，其中补偿电路包括相位差电路，该相位差电路被配置为测量传输电路的输入信号与和延迟了所述延迟的传输电路的输入信号对应的延迟的信号之间的相位差。

6.根据权利要求5所述的设备，其中传输电路包括受控开关，该受控开关具有与传输电路的输出端对应的输出端。

7.根据权利要求1所述的设备，其中接收电路包括：

可变增益放大器，具有被配置为接收接收信号的输入端；以及

转换器电路，被配置为将正弦信号转换成方波信号，其中转换器电路包括耦合到可变增益放大器的输出端的输入端，以及与接收电路的输出端对应的输出端。

8.一种读取器与设备之间的非接触式通信的方法，包括以下步骤：

通过设备检测磁场；

当通过设备检测到磁场时，通过设备的接收电路传输第一时钟信号，该接收电路接收源自磁场的接收信号作为输入；

通过设备的补偿电路进行测量，并在设备的传输电路的输入端处施加的信号中补偿由于传输电路和接收信号的振幅而引起的调制信号的延迟，补偿的延迟取决于接收信号的振幅和在传输电路的输出端处递送的调制信号的目标振幅；以及

通过设备的传输电路将调制信号施加到天线。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括，在传输第一时钟信号之后，将锁相环启动并锁定在第一时钟信号上，并从锁相环输出传输电路的输入信号。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括，在第一时钟信号的传输与相移值的施加之间：

测量接收功率；以及

根据测得的接收功率对传输电路的组件的功率进行预编程。

11.根据权利要求8所述的方法，其中补偿电路包括用于测量传输电路的输入信号与和延迟了所述延迟的传输电路的输入信号对应的延迟的信号之间的相位差的电路，并且其中传输电路包括受控开关，该受控开关具有与传输电路的输出端对应的输出端，该方法还包括，在测量和补偿延迟之前，以使得在传输电路的输出端处不递送信号的方式将控制信号施加到传输电路的受控开关的控制输入端或者传输电路的控制输入端之一。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括，在测量和补偿延迟之后，以使得调制信号在传输电路的输出端处被递送的方式将控制信号施加到传输电路的受控开关的控制输入端或者传输电路的控制输入端之一。