用于射頻識別電路的天線接口制造技術

描述了與射頻識別(RFID)電路相關聯的系統、方法和其它實施例。根據一個實施例，射頻識別電路包括天線網絡，天線網絡包括天線以及耦合至天線的天線接口，其中天線接口包括第一和第二電容器，它們與天線串聯耦合。集成電路包括分別耦合至第二電容器的第一節點和第二節點的第一引腳和第二引腳并且被配置為結合天線網絡既作為讀取器又作為標簽進行操作，以及放大器，放大器嵌入集成電路之中并且被配置為提供由電流和電壓負反饋信號的比率所確定的輸出導納，而使得在作為讀取器進行操作時，相結合的集成電路和天線網絡的頻率響應可在不增加RFID功耗的情況下進行調節。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于射頻識別電路的天線接口相關申請的交叉引用本專利公開要求于2011年10月12日提交的專利技術人為Gay等的題為“AntennaInterfaceforaRadioFrequencyIdentificationCircuit”的第61/546,354號美國臨時申請的優先權，出于所有目的通過全文引用的方式將其結合于此。
本公開涉及射頻識別領域，具體而言，涉及一種射頻識別電路以及一種控制射頻識別的方法。
技術介紹
這里提供的
技術介紹
描述是為了一般地呈現公開內容的背景的目的。至于在此
技術介紹
部分中所描述的工作以及在提交時可能未被視為現有技術的描述方面，當前署名的專利技術人的工作既未明確也未隱含地被認可作為相對于本公開內容的現有技術。射頻識別(RFID)經由無線電波提供通信以將所存儲的數據從標簽傳輸至讀取器。讀取器被配置為向標簽傳送射頻波(RF)以從標簽收集數據，并且標簽可以被配置為通過以讀取器可檢測和理解的方式對所傳送的RF進行調制而向讀取器傳輸所存儲的數據。被配置為對所傳送的RF進行調制的標簽通常由所傳送的RF進行供電并且通常并非是自行供電的，例如通過電池等。可替換地，如果標簽是自行供電的，則標簽可以被配置為在標簽檢測到讀取器所傳送的已知RF信號之后獨立地將RF傳送回讀取器。由于RFID使用無線電波進行通信，所以標簽和讀取器不是必須互相接觸。RFID的這種無接觸通信與帶磁條的卡和磁條讀取器之間的、其中卡的磁條通過磁條讀取器運行而使得磁條讀取器中的拾取線圈等能夠讀取磁條中所編碼的信息的典型通信形成了對比。RFID的這種無接觸通信也與智能卡與智能卡讀取器之間的、其中智能卡上的電觸點與智能卡讀取器上相對應的電觸點形成電接觸而使得智能卡讀取器能夠在智能卡上讀取或寫入信息的典型通信形成了對比。由于RFID的無接觸通信，已經針對該技術研發了多種應用。應用經常以能夠通過收集標簽中(例如，半導體存儲器中)所存儲的唯一信息而將標簽識別為唯一的讀取器為中心。例如，標簽經常在員工證件中使用，員工證件被提供給公司員工而使得員工能夠使得其員工證件接近讀取器而獲準進入公司建筑物。沒有利用用于訪問公司建筑物的特定唯一信息進行編碼的標簽的人通常將被讀取器拒絕進入公司建筑物，讀取器將不會收集到用于建筑物進入的特定唯一信息。上述員工獲準安全進入建筑物的示例是更為一般的訪問控制應用的一個示例。除了訪問控制之外，RFID還被用于產品、汽車、動物的識別，以及被用于電子護照和電子票據。例如，經由檢測商店貨架上的產品，其中產品包括標簽，可以獲得產品的相對快速且準確的存貨清單。RFID的附加應用包括銀行應用、用于進行購買的應用、讀取智能型海報中嵌入的標簽等。對于這些附加應用，移動設備(例如，智能電話、個人數字助理、類似iPod的設備等)可以包括讀取器和標簽。例如，包括讀取器的移動設備可以被配置為讀取智能型海報中的標簽并且顯示與智能型海報相關聯的網站。可替換地，移動設備的標簽可以由移動設備之外的讀取器所讀取以用于該移動設備的用戶所進行的購買并且讀取器可以針對該購買而對用戶的銀行賬戶實施收費。近場通信(NFC)是一種特定類型的RFID，其中讀取器和標簽時間的交互距離相對短，例如達到大約3厘米。NFC相對短的通信長度提供了一種防止標簽被欺騙性的用戶秘密地讀取的安全措施。因此，NFC特別適用于要求高的安全級別的應用，諸如個人健康信息的交換、配對設備(例如，將耳機與移動設備配對、將兩個移動設備配對等)、銀行交易、消費者購買或者其它金錢交易。為RFID和NFC設置標準的標準化組織的一個目標是移動設備中的讀取器和標簽共享天線。該目標的原因之一是使得移動設備中的天線數量最小化從而可以使得移動設備中的經常的多個天線之間的干擾最小化。例如，典型的智能電話可以包括用于移動電話類型的通信(例如，語音、消息收發等)的射頻(RF)天線、用于互聯網類型的通信的WiFi天線、藍牙天線以及用于GPS類型通信的GPS天線。為讀取器和標簽提供一個天線對于減少天線干擾的設計考慮提供了限制。另外，在移動設備中提供讀取器和標簽共享天線限制了移動設備中所包括的電子組件的數量并且因此限制了制造移動設備的成本。對于在移動設備中共享天線的讀取器和標簽而言存在著許多設計目標以及所關心的問題。例如，一種設計提供了單個集成電路(該單個集成電路在本文被稱作“IC”)，其被配置為作為與天線相結合的讀取器和標簽進行操作。針對IC的一些設計試圖具有與IC和天線之間的天線接口進行連接的盡可能少的引腳。IC可以提供頻率調諧以支持各種天線尺寸并且對天線進行調諧以避免與其它RF信號的干擾。一些移動設備制造商規定了在移動設備外圍的使用相對大型的天線，而其它移動設備制造商則規定了使用相對較小的天線的。IC還可以提供相對高的功率消耗，以便天線從發射相對強的RF場的讀取器收集相對大的RF能量。典型地，相對高功率的消耗要求相對大的半導體襯底以提供相對高的功率消耗。如同移動設備中的多個電路所典型地，移動設備制造商進行嘗試以減小移動設備中的RFID電路的占用空間。針對共享天線的讀取器和標簽的其它設計可以包括提供IC和天線具有相對高的傳輸驅動能力以針對與根據相對較舊的ISO操作標準進行操作的弱標簽進行的讀取器操作驅動相對高功率的RF信號。IC和天線可以被配置為具有相對靈敏的接收器靈敏度，從而作為標簽進行操作的IC和天線對于相對弱的讀取器靈敏并且/或者提供距讀取器相對更大的操作距離(例如，達到大約2厘米)。在讀取器模式中，天線的驅動電流可以在讀取器并未檢測到標簽的情況下被設置為相對小的數值，并且可以在讀取器檢測到標簽的情況下被設置為更高數值。在一些設計中，作為標簽進行操作的IC和天線對從讀取器所接收的信號充分地進行負載調制而使得讀取器例如可以以相對大的距離檢測到標簽。作為讀取器進行操作的IC和天線可以對于通過標簽對所接收信號進行的負載調制足夠靈敏而使得讀取器可以在相對大的距離從標簽獲取數據。這些類型的設計在單個RFID電路設計中難以實現。如以上簡要描述的，在RFID電路中，處于IC和天線之間的外部組件集合經常被稱作天線接口。天線接口趨于對作為讀取器和標簽進行操作的RFID電路是否正確工作具有很大影響。圖1是已知RFID電路100的簡化示意圖。RFID電路100包括單個天線110、IC120以及包括一組外部組件130的天線接口125。天線接口125處于天線110和IC120之間并且通常由圖1中所示的括號125所標識。IC120被配置為結合天線110和天線接口125而作為讀取器和標簽進行操作。IC120包括用于與天線接口和天線進行連接的第一和第二引腳120a和120b。外部組件集合中的特定外部組件以及外部組件的特定配置提供了針對RFID特別是NFC的上述設計目標可能并未被RFID電路100所滿足。具體地，外部組件集合包括與第二電容器130b串聯的第一電容器130a，其中第二電容器處于第一電容器的天線側并且與天線并聯。更具體地，第一電容器耦合至IC120的第一引腳120a并且第二電容器耦合至IC120的第二引腳120b。外部組件集合130還包括一組電阻器130c，它們耦合在天線和第二電容器之間并且耦合至IC120的第二引腳120b。外部本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種射頻識別(RFID)電路，包括：天線網絡，包括天線以及耦合至所述天線的天線接口，所述天線網絡被配置為傳送和接收射頻波，其中所述天線接口包括第一電容器和第二電容器，所述第一電容器和所述第二電容器與所述天線串聯耦合；以及集成電路，包括分別耦合至所述天線接口的所述第二電容器的第一節點和第二節點的第一引腳和第二引腳，并且被配置為結合所述天線網絡既作為讀取器又作為標簽進行操作，并且其中所述集成電路包括嵌入在輸出電流和輸出電壓負反饋回路中的放大器器件，并且被配置為至少在所述RFID作為讀取器進行操作時提供由電流負反饋信號和電壓負反饋信號的比率所確定的輸出導納，而使得相結合的集成電路和天線網絡的頻率響應能夠不增加所述RFID作為讀取器進行操作時的功耗而被調節為選擇性特性。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.10.12 US 61/546,3541.一種射頻識別電路，包括：天線網絡，包括天線以及耦合至所述天線的天線接口，所述天線網絡被配置為傳送和接收射頻波，其中所述天線接口包括第一電容器和第二電容器，所述第一電容器和所述第二電容器與所述天線串聯耦合；以及集成電路，包括分別耦合至所述天線接口的所述第二電容器的第一節點和第二節點的第一引腳和第二引腳，并且被配置為結合所述天線網絡既作為讀取器又作為標簽進行操作，并且其中所述集成電路包括嵌入在輸出電流和輸出電壓負反饋回路中的放大器器件，并且被配置為至少在所述射頻識別電路作為讀取器進行操作時提供由電流負反饋信號和電壓負反饋信號的比率所確定的輸出導納，而使得相結合的集成電路和天線網絡的頻率響應能夠不增加所述射頻識別電路作為讀取器進行操作時的功耗而被調節為選擇性特性。2.根據權利要求1所述的射頻識別電路，其中所述集成電路的所述電流負反饋信號和所述電壓負反饋信號被配置為使得所述輸出導納包括電阻性分量，所述電阻性分量將所述相結合的集成電路和天線網絡的操作帶寬增大為所選擇的數值。3.根據權利要求1所述的射頻識別電路，其中所述集成電路的所述電流負反饋信號和所述電壓負反饋信號被配置為使得所述輸出導納包括電抗性分量，所述電抗性分量將所述相結合的集成電路和天線網絡的諧振頻率調諧為所選擇的數值。4.根據權利要求1所述的射頻識別電路，其中所述集成電路在所述天線接口處所形成的信號電壓能夠被自動電平控制回路調節為所選擇的電平，所述自動電平控制回路包括：電壓電平檢測器，耦合至對所述天線接口的輸入端，電壓比較器，被配置為響應于所述電壓電平檢測器的輸出和基準電壓之間的差值而提供輸出，以及可變增益電路，被配置為接收恒定輸入信號電壓并且響應于所述電壓比較器的所述輸出而提供增益，并且具有耦合至所述放大器器件的輸入端的輸出端。5.根據權利要求1所述的射頻識別電路，其中所述放大器器件被配置為提供多個成比例的輸出電流信號，其中第一輸出電流信號被耦合以在所述第一引腳和所述第二引腳之間流動而向所述天線網絡提供功率，第二輸出電流信號經由電路器件耦合至所述放大器輸入端以提供負反饋信號，并且第三輸出電流信號被連接以向電流器件提供輸入，所述電流器件在標簽電磁耦合至所述天線時響應于所述標簽的負載調制而產生輸出。6.根據權利要求5所述的射頻識別電路，其中所述輸出電流信號之一提供與所述天線網絡的輸入導納成比例的信號，其中所述天線網絡被配置為通過所述標簽的負載的調制而接收從電磁耦合至所述天線的所述標簽所傳送的數據。7.根據權利要求5所述的射頻識別電路，其中所述集成電路被配置為使得所述輸出電流信號之一形成電壓，從所述電壓減去在所述天線接口處所形成的電壓的像而提供與所述天線網絡的輸入導納成比例的信號，其中所述天線網絡被配置為通過所述標簽的負載的調制而接收從電磁耦合至所述天線的標簽所傳送的數據。8.根據權利要求7所述的射頻識別電路，其中所述集成電路被配置為從與所述天線網絡的所述輸入導納成比例的所述信號中減去從針對所述放大器器件的輸入所得出的信號以增大其調制指數。9.一種射頻識別電路，包括：天線網絡，包括天線以及耦合至所述天線的天線接口，所述天線網絡被配置為傳送和接...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·J·蓋，F·L·多雷爾，F·德克勒克奇，
申請(專利權)人：馬維爾國際貿易有限公司，
類型：發明
國別省市：巴巴多斯;BB