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    • 专利摘要:
    本發明涉及控制近場通訊(NFC)裝置的天線特性，公開了控制近場通訊(NFC)裝置的天線特性的裝置和方法。該裝置和方法可調諧NFC裝置的天線模組的諧振頻率以補償該天線模組的製造誤差。NFC裝置可使天線模組以特徵為補償諧振頻率的第一構造工作第一時段，並且以特徵為實際諧振頻率的第二構造工作第二時段。NFC裝置使天線模組在第一構造與第二構造之間連續地切換，使得平均起來天線模組的諧振頻率大致等於天線模組的期望諧振頻率。
    公开号:TW201301797A
    申请号:TW101122405
    申请日:2012-06-22
    公开日:2013-01-01
    发明作者:Franz Xaver Fuchs
    申请人:Broadcom Corp；
    IPC主号:H01Q1-00
    专利说明:
    天線模組及用於調諧諧振調諧電路的方法
    本發明涉及近場通訊(NFC)，更具體地涉及調諧NFC裝置的天線。
    近場通訊(NFC)裝置與通訊裝置(諸如用以作為實例的移動裝置)結合成一體，以便於在進行日常交易過程中使用這些通訊裝置並且便於無繩電力傳輸。例如，可將信用卡所提供的信用資訊儲存在NFC裝置上，而不是攜帶大量的信用卡。NFC裝置簡單地與信用卡終端觸碰以將信用資訊中繼(relay，傳送)給它從而完成交易。作為另一實例，諸如在公共汽車和火車終端中使用的票務寫入系統可簡單地將票價資訊寫入在NFC裝置上，而不是向乘客提供車票。乘客簡單地將NFC裝置觸碰讀取器以乘坐公共汽車或火車，而無需使用紙質車票。
    通常，NFC要求NFC裝置出現在距離彼此相對較小的距離內，使得其相應的磁場能交換資訊並傳輸電力。通常，第一NFC裝置發送或產生用諸如信用資訊或票價資訊的資訊或資訊請求調製的磁場。這個磁場將資訊和電力感應地耦合到與第一NFC裝置靠近的第二NFC裝置上。第一NFC裝置通常使用其發送或產生的射頻(RF)場的幅度調製(AM)和/或相位調製(PM)。第二NFC裝置可通過將其對應的資訊感應地耦合到第一NFC裝置上來對第一NFC裝置作出回應，其中，第二NFC裝置改變其提供給RF磁場的負荷。
    通常，資訊被調製到13.56MHz的載頻上。第一NFC裝置和第二NFC裝置均包括被理想地調諧為特定頻率的天線系統。用作讀取器的第一NFC裝置被調諧至13.56MHz，而用作無源標籤的第二NFC裝置被調諧至更高頻率。天線系統可包括串聯諧振LC天線電路和/或並聯諧振LC電路。例如，第一NFC裝置可使用串聯諧振LC天線電路，而第二NFC裝置可使用並聯諧振LC電路。然而，用於實現這些天線系統的元件會受製造誤差的影響，這使其實際值不同於其期望值。結果，天線系統實際上會被調諧至不同於期望的諧振頻率。
    通常，被設計成要被調諧的天線系統和/或未被設計成要被調諧的天線系統可通過選擇選擇合適的外部元件以具有改善的性能，以補償製造誤差。高精度元件的使用和/或在生產中的諧振網路調節可減輕製造誤差變化的影響，但是以NFC裝置成本增加和複雜性增加為代價。手動和/或機器調節也可用於減輕製造誤差變化的影響，但進一步增加了NFC裝置的成本和複雜性。
    因此，在NFC裝置的製造中，需要一種使調諧有效但卻廉價的用以調諧NFC裝置的方式。根據下面的詳細描述，發明的其他方面和優點將變得顯而易見。
    為此，本發明提供了一種天線模組，包括：諧振調諧電路，被配置為以第一構造和第二構造工作，第一構造的特徵在於以補償諧振頻率諧振，第二構造的特徵在於以諧振調諧電路的實際諧振頻率諧振；以及調諧控制模組，被配置為使諧振調諧電路以第一構造工作第一時段，並且以第二構造工作第二時段。
    較佳地，其中諧振調諧電路包括：補償電路，被配置為被引入第一構造的諧振調諧電路，並且從第二構造的諧振調諧電路去除。
    較佳地，其中補償電路被配置為，被引入諧振調諧電路持續第一時段以使得諧振調諧電路諧振以補償諧振頻率諧振，並且從諧振調諧電路去除持續第二時段以使得諧振調諧電路以實際諧振頻率諧振。
    較佳地，其中諧振調諧電路的製造誤差使實際諧振頻率不同於諧振調諧電路的期望諧振頻率。
    較佳地，其中期望諧振頻率表示無製造誤差的情況下諧振調諧電路的諧振頻率。
    較佳地，其中調諧控制模組進一步被配置為使諧振調諧電路在第一構造與第二構造之間連續地切換，使得平均起來諧振調諧電路的諧振頻率大致等於諧振調諧電路的期望諧振頻率。
    較佳地，其中對於給定第二時段，第一時段被給出為： 其中，fe表示期望諧振頻率，fa表示實際諧振頻率，fc表示補償諧振頻率，ta表示第二時段，並且tc表示第一時段。
    較佳地，其中調諧控制模組包括：開關調諧控制電路，被配置為提供持續第一時段的第一邏輯電平的調諧控制信號和持續第二時段的第二邏輯電平的調諧控制信號；開關模組，被配置為使諧振調諧電路在調諧控制信號處於第一邏輯電平時以第一構造工作，並且在調諧控制信號處於第二邏輯電平時以第二構造工作。
    較佳地，其中開關模組進一步被配置為當調諧控制信號處於第一邏輯電平時以非導通狀態工作，並且當調諧控制信號處於第二邏輯電平時以導通狀態操作。
    較佳地，其中諧振調諧電路包括：補償電路，被配置為當開關模組以非導通狀態工作時被引入諧振調諧電路，並且當開關模組以導通狀態工作時從諧振調諧電路去除。
    較佳地，其中諧振調諧電路包括第一節點和第二節點，並且其中開關模組進一步被配置為在導通狀態將第一節點耦合至第二節點以從諧振調諧電路去除補償電路。
    本發明還提供了一種用於調諧諧振調諧電路的方法，包括：(a)確定諧振調諧電路的實際諧振頻率；(b)確定天線模組的補償諧振頻率；(c)確定將諧振調諧電路調諧至第一構造的第一時段，第一構造的特徵在於以補償諧振頻率諧振；(d)確定將諧振調諧電路調諧至第二構造的第二時段，第二構造的特徵在於以實際諧振頻率諧振；(e)將諧振調諧電路調諧至第一構造持續第一時段，並且將諧振調諧電路調諧至第二構造持續第二時段。
    較佳地，其中步驟(a)包括：(a)(i)將補償電路引入諧振調諧電路持續第一時段，使得諧振調諧電路以補償諧振頻率諧振；以及(a)(ii)從諧振調諧電路去除補償電路持續第二時段，使得諧振調諧電路以實際諧振頻率諧振。
    較佳地，其中步驟(e)包括：(e)(i)在持續第一時段的第一構造與持續第二時段的第二構造之間連續地切換，使得平均起來諧振調諧電路的諧振頻率大致等於諧振調諧電路的期望諧振頻率。
    較佳地，其中步驟(c)包括：(c)(i)確定第一時段，其中，對於給定的第二時段，第一時段被給出為：
    其中，fe表示期望諧振頻率，fa表示實際諧振頻率，fc表示補償諧振頻率，ta表示第二時段，並且tc表示第一時段。
    較佳地，其中步驟(d)包括：(d)(i)確定第二時段，其中，對於給定的第一時段，第二時段被給出為： 其中，fe表示期望諧振頻率，fa表示實際諧振頻率，fc表示補償諧振頻率，ta表示第二時段，並且tc表示第一時段。
    較佳地，其中步驟(e)包括：(e)(i)產生持續第一時段的第一邏輯電平的調諧控制信號以及持續第二時段的第二邏輯電平的調諧控制信號；以及(e)(ii)將諧振調諧電路在調諧控制信號處於第一邏輯電平時調諧至第一構造並且在調諧控制信號處於第二邏輯電平時調諧至第二構造。
    較佳地，其中步驟(e)(ii)包括：(e)(ii)(A)當調諧控制信號處於第一邏輯電平時以非導通狀態操作開關模組，並且當調諧控制信號處於第二邏輯電平時以導通狀態操作開關模組。
    較佳地，其中步驟(e)(ii)進一步包括：(e)(ii)(B)當開關模組以非導通狀態工作時將補償電路引入諧振調諧電路；以及(e)(ii)(C)當開關模組以導通狀態工作時從諧振調諧電路去除補償電路。
    較佳地，其中諧振調諧電路包括第一節點和第二節點，其中，步驟(e)(ii)(C)包括：(e)(ii)(C)(1)在導通狀態下將第一節點耦合至第二節點以從諧振調諧電路去除補償電路。
    將參照附圖來描述發明的實施方式。圖中，類似的參考標號可指示相同或功能相似的元件。另外，參考標號最左邊數位識別碼參考標號首先出現在其中的附圖。
    現在將參照附圖來描述本發明。在圖中，類似的參考標號通常指示相同、功能相似和/或結構類似的元件。另外，參考標號最左邊數位識別碼元件首先出現在其中的附圖。
    以下詳細描述參考附圖以示出符合本發明的示例性實施方式，在詳細描述中對“一種實施方式”、“實施方式”、“示例性實施方式”等的參考表示所描述的實施方式可包括該特定特徵、結構或特性，但每一實施方式不必一定包括該特定特徵、結構或特性。此外，這種短語不必一定指相同的實施方式。此外，當結合示例性實施方式描述特定的特徵、結構或特性時，不管是否詳盡描述，本領域的技術人員都應當能夠結合其他示例性實施方式實現這些特徵、結構或特徵。
    提供本文所描述的示例性實施方式是為了例示的目的而不是限制。可存在其他示例性實施方式，並且在本發明的思想和範圍內可對示例性實施方式進行變形。因此，詳細的描述並不旨在限制發明。相反，僅根據所附的申請專利範圍和其等價物來限定發明的範圍。
    本發明的實施方式可以以硬體、固件、軟體或其任意組合來實現。發明的實施方式也可實現為儲存在機器可讀介質上的可通過一個或多個處理器來讀取並執行的指令。機器可讀介質可包括用於以機器可讀形式儲存或傳輸資訊的任意機器(例如，計算裝置)。例如，機器可讀介質可包括唯讀記憶體(ROM)；隨機存取記憶體(RAM)；磁片儲存介質；光儲存介質；快閃記憶體裝置；電、光、聲或其他形式的傳播信號(例如，載波、紅外信號、數位信號等)及其他。此外，本文中可將固件、軟體、路由或指令描述為執行特定動作。然而，應理解的是，這種描述僅是為了方便並且這種動作實際上產生於執行固件、軟體、路由、指令等的計算裝置、處理器、控制器或其他裝置。
    示例性實施方式的下列詳細描述將充分地揭示本發明的一般性質，以至於其他人在不背離發明的要旨和範圍的前提下無需過度實驗可通過應用相關領域中的那些普通技術人員的知識就容易地修改和/或將這種示例性實施方式改成適於各種應用。因此，這種修改和變形意在處於基於本文所給出的教導和指導的示例性實施方式的含義和大量等價物的範圍之內。應理解，本文中的措辭和術語是為了描述而不是限制的目的，因此本說明書的術語和措辭由本領域的技術人員根據本文的教導來理解。
    儘管要根據NFC來描述本發明的描述，但相關領域中的技術人員應理解，在不背離本發明的要旨和範圍的前提下本發明可被應用於使用近場和/或遠場以便於電力傳輸的其他無線電力傳輸裝置。例如，儘管要利用NFC功能通訊裝置描述本發明，但本領域的技術人員應瞭解，這些NFC功能通訊裝置在不背離本發明的要旨和範圍的前提下可被應用於使用近場和/或遠場的其他無線電力傳輸裝置。
    示例性近場通訊(NFC)環境
    圖1示出了根據本發明的示例性實施方式的NFC環境的框圖。NFC環境100提供了在彼此足夠接近的第一裝置102與第二裝置104之間的資訊(諸如，一條或多條命令或資料)的無線通訊。第一NFC裝置102和/或第二NFC裝置104可被實現為獨立的或分離的裝置，或者可被結合進或耦合至其他電裝置或主機裝置，諸如行動電話、可擕式計算裝置、其他計算裝置(諸如個人電腦、膝上型電腦或臺式電腦)、電腦週邊設備(諸如印刷機)、可擕式音訊和/或視頻播放機、支付系統、票務寫入系統(諸如用以作為實例的停車票務系統、公交票務系統、火車票務系統或入口票務系統的))，或者票務讀取系統、玩具、遊戲、海報、行李、廣告材料、產品存貨檢查系統和/或在不背離發明的要旨和範圍的前提下對本領域的技術人員是顯而易見的任意其他合適的電子裝置中。
    第一NFC裝置102和/或第二NFC裝置104彼此交互，從而以點對點(P2P)通訊模式或讀取/寫入(R/W)通訊模式交換資訊。在P2P通訊模式中，第一NFC裝置102和第二NFC裝置104可被配置為根據有源模式和/或無源模式來工作。第一NFC裝置102將其對應的資訊調製到第一載波上(被稱為經調製資訊通訊)，並且通過將經調製的資訊通訊施加於第一天線來產生第一磁場以提供第一資訊通訊152。第一NFC裝置102在以有源通訊模式將其對應的資訊傳輸至第二NFC裝置104之後停止產生第一磁場。可選地，在無源通訊模式中，一旦資訊已被傳輸至第二NFC裝置104，則第一NFC裝置102繼續施加無其對應資訊的第一載波(被稱為未調製資訊通訊)以繼續提供第一資訊通訊152。
    第一NFC裝置102足夠接近於第二NFC裝置104，使得第一資訊通訊152被感應地耦合至第二NFC裝置104的第二天線上。第二NFC裝置104將第一資訊通訊152解調以恢復資訊。第二NFC裝置104可通過如下方式來對此資訊進行回應，即，將其對應資訊調製到第二載波上並且通過將此經調製資訊通訊施加於第二天線來產生第二磁場從而以有源通訊模式來提供第二經調製資訊通訊154。可選地，第二NFC裝置104可通過如下方法來對此資訊進行回應，即，用其對應資訊調製第二天線以調製第一載波，從而以無源通訊模式提供第二經調製資訊通訊154。
    在R/W通訊模式中，第一NFC裝置102被配置為以引發器或讀取器工作模式工作，而第二NFC裝置104被配置為以目標或標籤工作模式工作。然而，此實例並不是限制，本領域的技術人員在不背離本發明的思想和範圍的前提下根據本文的教導應當瞭解，第一NFC裝置102可被配置為以標籤模式工作，而第二NFC裝置104可被配置為以讀取器模式那樣操作。第一NFC裝置102將其對應資訊調製到第一載波上並且通過將經調製資訊通訊施加於第一天線來產生第一磁場從而提供第一資訊通訊152。一旦資訊已被傳輸至第二NFC裝置104，則第一NFC裝置102繼續施加無其對應資訊的第一載波以繼續提供第一資訊通訊152。第一NFC裝置102足夠接近第二NFC裝置104，使得第一資訊通訊152感應地耦合到第二NFC裝置104的第二天線上。
    第二NFC裝置104從第一資訊通訊152得到或獲取電力，以恢復、處理和/或提供對該資訊的回應。第二NFC裝置104解調第一資訊通訊152以恢復和/或處理該資訊。第二NFC裝置104可通過用其對應資訊調製第二天線以調製第一載波來回應於該資訊，從而提供第二被調製資訊通訊。
    在2004年4月1日出版的國際標準ISO/IE 18092：2004(E)“Information Technology-Telecommunications and Information Exchange Between Systems-Near Field Communication-Interface and Protocol(NFCIP-1)”以及在2005年1月15日出版的國際標準ISO/IE 21481：2005(E)“Information Technology-Telecommunications and Information Exchange Between Systems-Near Field Communication-Interface and Protocol-2(NFCIP-2)”中描述了第一NFC裝置102和/或第二NFC裝置104的其他操作。
    第一示例性NFC裝置
    圖2示出了根據本發明的示例性實施方式被實現為NFC環境的一部分的第一NFC裝置的框圖。NFC裝置200被配置為以讀取器工作模式工作，以發起與其他NFC裝置的資訊(諸如，用以作為某些實例的資料和/或一條或多條命令)交換。NFC裝置200包括控制器模組202、調製器模組204、天線模組206以及解調器模組208。NFC裝置200可表示第一NFC裝置102和/或第二NFC裝置104的示例性實施方式。
    控制器模組202控制NFC裝置200的整體工作和/或構造。控制器模組202從一個或多個資料儲存裝置(諸如，一個或多個非接觸轉發器、一個或多個非接觸標籤、一個或多個非接觸智慧卡、在不背離本發明的要旨和範圍的前提下對本領域的技術人員顯而易見的其他機器可讀介質，或其任意組合)接收資訊250。其他機器可讀介質可包括但不限於唯讀記憶體(ROM)；隨機存取記憶體(RAM)；磁片儲存介質；光儲存介質；快閃記憶體裝置；電、光、聲或其他形式的傳播信號(例如，用以作為實例的載波、紅外信號、數位信號)。控制模組202也可從使用者介面(諸如，觸控式螢幕顯示器、字母數位鍵盤、擴音器、滑鼠、揚聲器、在不背離發明的要旨和範圍的前提下對本領域的那些技術人員顯而易見的任意其他合適的使用者介面)接收資訊250。控制器模組202還可從耦合至NFC裝置200的其他電裝置或主機裝置接收資訊。
    通常，控制模組202提供資訊250作為用於傳輸至另一NFC功能裝置的發送資訊252。然而，控制模組202也可使用資訊250來控制NFC裝置200的整體工作和/或構造。例如，控制器模組202可根據資料(如果合適)發出和/或執行一條或多條命令以控制NFC裝置200的工作(諸如發送功率、發送資料率、發送頻率、調製方案、比特和/或位元組編碼方案和/或在不背離發明的要旨和範圍的前提下對本領域的技術人員顯而易見的任意其他合適工作參數)和其他NFC功能裝置的工作。
    可選地，控制器模組202可將資訊250格式化成資訊框，並且可對資訊框執行錯誤編碼(諸如，用以作為實例的迴圈冗餘碼校驗(CRC))以提供發送資料252。資訊框可包括框定界符以指示每個資訊框的開始和/或結束。控制模組202可附加地配置多個資訊框以形成資訊框序列，從而同步和/或標準化NFC裝置200和/或其他NFC功能裝置。該序列可包括指示每個序列的開始和結束的序列定界符。
    此外，控制器模組202可執行如在2004年4月1日出版的國際標準ISO/IE 18092：2004(E)“Information Technology-Telecommunications and Information Exchange Between Systems-Near Field Communication-Interface and Protocol(NFCIP-1)”以及在2005年1月15日出版的國際標準ISO/IE 21481：2005(E)“Information Technology-Telecommunications and Information Exchange Between Systems-Near Field Communication-Interface and Protocol-2(NFCIP-2)”中描述的其他功能。
    調製器模組204利用任意合適的類比或數位調製技術來將發送資訊252調製到作為實例的頻率約為13.56MHz的諸如射頻載波的載波上以提供經調製資訊通訊254。經調製資訊通訊可表示具有第一成分254.1和第二成分254.2的差分通訊信號。合適的類比或數位調製技術可包括幅度調製(AM)、頻率調製(FM)、相位調製(PM)、相移鍵控(PSK)、頻移鍵控(FSK)、幅移鍵控(ASK)、正交幅度調製(QAM)和/或對本領域技術人員顯而易見的任意其他合適調製技術。一旦發送資料252已被傳送至另一NFC功能裝置，則調製器204可繼續提供載波以提供未調製資訊通訊作為發送資訊254的第一成分254.1和第二成分254.2。可選地，一旦發送資訊252已被傳送至另一NFC功能裝置，則調製器模組204可停止提供發送資訊254的第一成分254.1和第二成分254.2。
    天線模組206將發送資訊254的第一成分254.1和第二成分254.2施加於感應耦合元件(諸如，用以作為實例的諧振調諧電路)以產生磁場從而提供被發送資訊通訊256。另外，另一NFC功能裝置可將所接收的通訊信號258感應地耦合至感應耦合元件以提供恢復通訊信號260。恢復通訊信號260可表示具有第一成分260.1和第二成分260.2的差分通訊信號。例如，該另一NFC功能裝置可通過用其對應的資訊調製感應地耦合到其對應天線上的載波以提供所接收的通訊信號258來對該資訊進行回應。作為另一實例，該另一NFC功能裝置可將其對應信號調製在其對應載波上並且通過將此調製的資訊通訊施加於其對應天線來產生其對應磁場，從而提供所接收的通訊資訊258。
    解調器模組208利用任意合適的類比或數位調製技術來解調恢復通訊信號260的第一成分260.1和第二成分260.2以提供接收資訊262。合適的類比或數位調製技術可包括幅度調製(AM)、頻率調製(FM)、相位調製(PM)、相移鍵控(PSK)、頻移鍵控(FSK)、幅移鍵控(ASK)、正交幅度調製(QAM)和/或對本領域的技術人員顯而易見的任意其他合適調製技術。
    通常，控制器模式將接收資訊262作為恢復資訊266提供至資料記憶體、使用者介面和/或其他電裝置或主機裝置。然而，控制模組202還可使用接收資訊262來控制NFC裝置200的整體工作和/或構造。接收資訊262可包括一條或多條命令和/或資料。控制器模組202可發出和/或執行一條或多條命令以控制NFC裝置200的整體工作和/或構造。例如，控制器模組202可根據資料(如果合適)發出和/或執行一條或多條命令以控制NFC裝置200的工作(諸如，發送電力、發送資料率、發送頻率、調製方案、比特和/或位元組編碼方案和/或在不背離發明的思想和範圍的前提下對本領域的技術人員顯而易見的任意其他合適工作參數)和其他NFC裝置的工作。
    另外，控制器模組202可將接收資訊262格式化成適合的格式以發送至資料記憶體、使用者介面和/或其他電裝置或主機裝置，並且對接收資訊262執行錯誤解碼(諸如，用以作為實例的迴圈冗餘碼校驗(CRC)解碼)以提供恢復資訊266。
    傳統的天線模組
    圖3A示出了傳統的天線元件的發射操作的框圖。天線元件300將發送資訊254的第一成分254.1和第二成分254.2施加於感應耦合元件(諸如用以作為實例的諧振調諧電路302)以產生磁場，從而提供發送資訊通訊256。
    圖3B示出了傳統的天線元件的接收操作的框圖。NFC功能裝置可將接收的通訊信號258感應地耦合在天線元件300的諧振調諧電路302(用以作為實例)上以提供恢復通訊信號160的第一成分260.1和第二成分260.2。
    如圖3A和圖3B中所示，諧振調諧電路的特徵可在於阻抗Z1。阻抗Z1可被優化或調諧成在特定頻率或頻率範圍(稱為其諧振頻率)諧振。諧振頻率表示能使電路在諧振頻率以比在其他頻率更大的幅度振盪的電路(諸如，用以作為實例的諧振調諧電路302)的頻率。例如，諧振調諧電路302可被配置為以13.56MHz的諧振頻率諧振。當諧振調諧電路302被調諧至13.56MHz的諧振頻率時，相比於其他頻率，諧振調諧電路302在13.56MHz可以以更大幅度振盪。
    當諧振調諧電路302被調諧至諧振頻率時，諧振調諧電路302的電感和電容被最佳匹配。在這種情況下，由電感表示的阻抗大小與由電容表示的阻抗相匹配，使得產生的阻抗的各個相位是完全相反的。例如，諧振調諧電路302可包括串聯諧振LC電路。在此實例中，諧振調諧電路302的阻抗Z1在串聯諧振LC電路被調諧至諧振頻率時最小。通過串聯LC諧振調諧電路的阻抗Z1的電流的大小在導致諧振調諧電路302以更大幅度振盪的諧振頻率時處於最大。作為另一實例，諧振調諧電路302可包括並聯諧振LC電路。在此實例中，諧振調諧電路302的阻抗Z1在並聯諧振LC電路被調諧至諧振頻率時最大。跨並聯LC諧振調諧電路的阻抗Z1的電壓的大小在導致諧振調諧電路302以更大幅度振盪的諧振頻率時處於最大。
    然而，諧振調諧電路302的元件的製造誤差可導致元件的實際值不同於其期望值。結果，諧振調諧電路302實際會被調諧至不同於期望的諧振頻率。因此，當具有對應於期望諧振頻率的頻率的信號被施加於諧振調諧電路302時，諧振調諧電路302的電感和電容可能不是最佳匹配的，這妨礙了諧振調諧電路302的振盪，並從而削弱了諧振調諧電路302的性能。
    實現為第一示例性NFC裝置的一部分的第一示例性天線模組
    在第一實施方式中，本發明在實際諧振頻率與補償諧振頻率之間選擇性地調諧天線模組，使得平均起來天線模組的諧振頻率大致等於其期望頻率。根據上面的討論，天線模組被設計成以期望諧振頻率工作，然而，在天線模組中的製造誤差使天線模組的實際諧振頻率不同於期望諧振頻率。在第一實施方式中，天線模組的諧振頻率在補償諧振頻率與實際諧振頻率之間連續地切換，使得平均起來，天線模組的諧振頻率大致等於其期望諧振頻率。
    另外，以此方式選擇性地調諧天線模組可被用於調節天線模組的品質因數(Q因數)。Q因數表示表徵天線模組頻寬相對於其諧振頻率的頻寬的無量綱參數。具有更高Q因數天線模組在其諧振頻率通常展現出更低的損耗，並且其特徵在於，相比於具有更低Q因數的天線模組具有更小的頻寬。
    圖4A示出了根據本發明的示例性實施方式的天線模組的框圖。天線模組400可將補償電路選擇性地引入其諧振調諧電路以將天線模組400調諧至補償諧振頻率。天線元件可從其諧振調諧電路選擇性地去除補償電路以將天線模組400調諧至其實際諧振頻率。天線模組400被選擇性地調諧在諧振頻率與實際諧振頻率之間，使得平均起來，天線模組400的諧振頻率大致等於其期望諧振頻率。天線模組400包括調諧控制模組402和諧振調諧電路404。天線模組400可表示天線模組206的示例性實施方式。
    調諧控制模組402使諧振調諧電路404在補償諧振頻率與其實際諧振頻率之間選擇性地切換其諧振頻率，使得平均起來，諧振調諧電路404的諧振頻率大致等於其期望諧振頻率。調諧控制模組402包括開關調諧控制電路406和開關模組408。
    開關調諧控制電路406提供使諧振調諧電路404以第一構造(其特徵在於補償諧振頻率)工作第一時段並且以第二構造(其特徵在於實際諧振頻率)工作第二時段的調諧控制信號450。通常，調諧控制信號450被配置為在第一時段處於第一邏輯電平而在第二時段處於第二邏輯電平。選擇第一時段和第二時段，使得平均起來天線模組400的諧振頻率大致等於其期望諧振頻率。例如，對於給定的第二時段，第一時段給出為： 其中，fe表示天線模組400的期望諧振頻率，fa表示天線模組400的實際諧振頻率，fc表示天線模組400的補償諧振頻率，ta表示第二時段，並且tc表示第一時段。
    在第一構造中，開關模組408可選擇性地使補償電路410被引入諧振調諧電路404以對諧振調諧電路404進行調諧從而產生補償諧振頻率。開關模組408可包括但不限於機電開關、微機電系統(MEMS)、金屬氧化物半導體(MOS)電晶體、雙極型電晶體、變容二極體、開關電容網路、開關電感網路和/或在不背離發明的思想和範圍的前提下的任何其他開關機構。
    例如，如圖4A中所示，調諧控制信號450使開關模組408處於開路或非導通狀態以將補償電路410引入諧振調諧電路404。補償電路410可利用以特徵為阻抗Z調諧的串聯結構、並聯結構或其任意組合配置的一個或多個電容器、一個或多個電感器、一個或多個電阻器和/或其任意組合來實現。在示例性實施方式中，補償電路410被定位在第一諧振調諧電路部412.1和第二諧振調諧電路部412.2之間，即，在節點452與節點454之間。
    開關模組408可選擇性地使補償電路410從諧振調諧電路404去除，以將諧振調諧電路404調諧至其在第二構造中的實際諧振頻率。例如，如圖4A中所示，調諧控制信號450使開關模組408處於閉路或導通狀態以將補償電路410從諧振調諧電路404有效去除。在導通狀態下，開關模組408將節點452有效地短路至節點454，以從諧振調諧電路404有效地去除補償電路410。第一諧振調諧電路部412.1和第二諧振調諧電路部412.2的組合阻抗使諧振調諧電路404以實際諧振頻率諧振。第一諧振調諧電路部412.1和第二諧振調諧電路部412.2分別被耦合至第一端子456.1和第二端子456.2。第一端子456.1和第二端子456.2可被配置為向諧振調諧電路404施加用於發送的通訊信號，諸如，用以作為實例的發送資訊254的第一成分254.1和第二成分254.2。可選地，第一端子456.1和第二端子456.2可被配置為提供被感應地耦合至諧振調諧電路404上的恢復通訊信號，諸如，用以作為實例的恢復通訊信號260的第一成分260.1和第二成分260.2。
    另外，開關調諧控制電路406可通過如上所述引入補償電路410以及去除補償電路410而用於調節流過諧振調諧電路404的電流。例如，流過諧振調諧電路404的電流在補償電路410被引入諧振調諧電路404時可處於第一電平，並可通過去除補償電路410而被調節至第二電平。作為另一實例，串聯結構的諧振調諧電路404以實際諧振頻率fe、在低於最大電流的電流下工作。當補償電路410被週期地引入諧振調諧電路持續第一時段tc並被去除持續第二時段ta時，諧振調諧電路404的電流增加至最大電流。
    另外，開關調諧控制電路406可被用於通過如上所述引入補償電路410和去除補償電路410來調節第一諧振調諧電路部412.1的端子456.1與第二諧振調諧電路部412.2的端子456.2之間的電壓幅度。例如，第一諧振調諧電路部412.1的端子456.1與第二諧振調諧電路部412.2的端子456.2之間的電壓幅度可在補償電路410被引入諧振調諧電路404時處於第一電平，並且可通過去除補償電路410被調節至第二電平。作為另一實例，並聯結構的諧振調諧電路404在補償電路410從諧振調諧電路404被去除時在低於最大電壓的電壓下工作。該電壓可通過週期地引入補償電路410持續第一時段tc並去除它持續第二時段te而被增加至最大電壓。
    進一步，開關調諧控制電路406可被用於調節天線模組400的Q因數。開關調諧控制電路406可監控跨節點452和節點454的電壓和/或流過節點452和節點454的電流。通常，當跨節點452和節點454的電壓和/或流過節點452和節點454的電流處於其各自的最小值時，如上所述的補償電路410的引入和/或去除對Q因數具有微不足道的影響。然而，當跨節點452和節點454的電壓和/或流過節點452和節點454的電流未處於其各自的最小值時，如上所述的補償電路410的引入和/或去除對Q因數具有不可忽略的影響。在這種情況下，在不同電壓水準和/或電流水準引入和/或去除補償電路410可被用於將天線模組400的Q因數調節至不同大小。
    如圖4A所示，開關調諧控制電路406監控節點452和節點454以獲取跨這些節點的電壓和/或流過這些節點的電流。應注意，開關調諧控制電路406還可以基本類似的方式監控第一電子456.1和第二端子456.2。當不需要天線模組400的Q因數調節時，開關調諧控制電路406將調諧控制信號450校準(synchronize，同步)為跨節點452和節點454的電壓和/或流過節點452和節點454的電流的各自的最小值。例如，跨節點452和節點454的電壓和/或流過節點452和節點454的電流可被表示為具有大致等於0的至少一個值的週期變化信號。開關調諧控制電路406校準調諧控制信號450，使得邏輯電平之間的過渡與約等於0的跨節點452和節點454的電壓和/或流過節點452和節點454的電流一致。可選地，開關調諧控制電路406將調諧控制信號450校準為跨節點452和節點454的電壓和/或流過節點452和節點454的電流的各自的非最小值，以調節天線模組400的Q因數調節。Q因數調節的量涉及跨節點452和節點454的電壓和/或流過節點452和節點454的電流的差異和其各自的最小值。
    第一諧振調諧電路部412.1和第二諧振調諧電路部412.2特徵可分別為阻抗Z1.1和阻抗Z1.2。阻抗Z1.1和阻抗Z1.2可彼此相似或不相似。通常，阻抗Z1.1大致等於阻抗Z1.2，使得在第一諧振調諧電路部412.1和第二諧振調諧電路部412.2之間形成假接地。第一諧振調諧電路部412.1和第二諧振調諧電路部412.2均可利用一個或多個電容器、一個或多個電感器、一個或多個電阻器和/或其任意組合來實現。第一諧振調諧電路部412.1和第二諧振調諧電路部412.2可包括具有一個或多個電容器的結構。第一諧振調諧電路部412.1和第二諧振調諧電路部412.2可包括具有一個或多個電容器但不包括電感器和/或電阻器的結構。第一諧振調諧電路部412.1和第二諧振調諧電路部412.2可包括具有一個或多個電感器的結構。第一諧振調諧電路部412.1和第二諧振調諧電路部412.2可包括具有一個或多個電感器但不包括電容器和/或電阻器的結構。第一諧振調諧電路部412.1和第二諧振調諧電路部412.2可以以串聯結構、並聯結構或其任意組合來配置。
    圖4B是用於調諧根據本發明的示例性實施方式的天線模組的示例性操作步驟的流程圖。本發明不限於此操作性描述。然而，根據本文的教導對本領域的技術人員顯而易見的是其他操作控制流程也在本發明的要旨和範圍內。下列討論描述在圖4B中的步驟。
    在步驟480，操作控制流程計算天線模組(諸如，用以作為實例的天線模組400)的期望諧振頻率。天線模組的期望諧振頻率表示在理想條件(即，在天線模組的元件中無任何製造誤差)下天線模組的諧振頻率。
    在步驟482，操作控制流程確定天線模組的實際諧振頻率。天線模組的實際諧振頻率表示在非理想條件(即，在天線模組的元件中存在製造誤差)下天線模組的諧振頻率。
    在步驟484，操作控制流程驅動天線模組的補償諧振頻率。補償諧振頻率表示具有補償電路(諸如，用以作為實例的補償電路410)的天線模組的諧振頻率。
    在步驟486，操作控制流程確定將天線模組調諧到實際諧振頻率的第一時段和將天線模組調諧到補償諧振頻率的第二時段，使得平均起來天線模組的諧振頻率大致等於其期望諧振頻率。對於給出的第二時段，第一時段給出為：
    其中，fe表示天線模組的期望諧振頻率，fa表示天線模組的實際諧振頻率，fc表示天線模組的補償諧振頻率，ta表示第二時段，並且tc表示第一時段。可選地，對於給定的第一時段，第二時段被給出為：
    在步驟488，操作控制流程將天線模組調諧至補償諧振頻率持續第一時間段。
    在步驟490，操作控制流程將天線模組調諧至實際諧振頻率持續第二時間段。操作控制流程回到步驟488使得天線模組的諧振頻率在補償諧振頻率與實際諧振頻率之間切換，使得平均起來天線模組的諧振頻率大致等於期望諧振頻率。
    天線諧振頻率和Q控制通過調節第二時段ta、第一時段tc和/或其組合中任意一個以類似於上面描述的步驟的方式來實現。例如，在諧振調諧電路404是串聯結構的情況下，可調節第一時段tc和/或第二時段ta，使得流過諧振調諧電路404的電流達到最大。在另一實例中，在諧振調諧電路404是並聯結構的情況下，可調節第一時段tc和/或第二時段ta，使得端子456.1與456.2之間的電壓幅度達到最大。
    實現為第一示例性NFC裝置的一部分的第二示例性天線模組
    在第二實施方式中，本發明利用電可控補償電路將天線模組調諧至期望諧振頻率。根據上面的討論，天線模組被設計成以期望諧振頻率工作，然而，在天線模組中的製造誤差使天線模組的實際諧振頻率不同於期望諧振頻率。在第二實施方式中，可控補償電路將天線模組的諧振頻率連續地調諧至大致等於其期望諧振頻率。
    圖5示出了根據本發明的示例性實施方式的天線模組的第二框圖。天線模組500可利用電可控補償電路將其實際諧振頻率調諧至期望諧振頻率。天線元件500包括連續調諧控制電路502和諧振調諧電路504。
    連續調諧控制電路502提供調諧控制信號以將天線模組500的諧振頻率連續調諧成大致等於其期望諧振頻率。通常，調諧控制信號550表示與實際調諧頻率和期望調諧頻率之間的差異相關的信號。調諧控制信號550可包括直流(DC)電壓信號、DC電流信號、AC信號、數位編碼信號、數位編碼位元流和/或在不背離本發明的要旨和範圍的前提下的任何其他信號。相比於造成更小的調諧控制信號550的更小的差異，更大的差異通常造成更大的調諧控制信號550。
    諧振調諧電路504是連續可調的，以將其諧振頻率從實際諧振頻率調節至期望諧振頻率。諧振調諧電路504包括第一諧振調諧電路部412.1、第二諧振調諧電路部412.2以及補償電路506。補償電路506的特徵是可利用調諧控制信號550而被調節的阻抗Z調諧。例如，當調諧控制信號550處於第一電平時，阻抗Z調諧可被調諧至第一阻抗，以將諧振調諧電路504的諧振頻率調節至第一諧振頻率。類似地，當調諧控制信號550處於第二電平時，阻抗Z調諧可被調諧至第二阻抗，以將諧振調諧電路504的諧振頻率調節至第二諧振頻率。第一阻抗和第一諧振頻率可分別小於、等於或大於第二阻抗和第二諧振頻率。另外，第一阻抗和第一諧振頻率可分別與第二阻抗和第二諧振頻率線性地或非線性地相關。
    補償電路506可利用無源元件(諸如，用以作為實例的可調諧電感器或可調諧電容器)、有源元件(諸如，用以作為實例的一個或多個電晶體)或其任意組合來實現。補償電路506還可利用連續可變元件(包括但不限於機電開關、MOS可變二極體、二極體結、連續可變電感器、連續可變電容器和/或在不背離本發明的思想和範圍的前提下的任何其他連續可變組件)來實現。
    實現為第一示例性NFC裝置的一部分的第三示例性天線模組
    在上述第一實施方式中，補償電路410通常表示不能被動態調節的靜態阻抗。補償電路410的阻抗的調節通常要求用另一補償電路物理取代補償電路410和/或添加合適的外部元件至補償電路410。然而，在第三實施方式中，本發明可動態地調節補償電路的阻抗，而無需取代和/或外部組件的添加。
    圖6示出了根據本發明的示例性實施方式的天線模組的第三框圖。天線模組600包括調諧控制模組602和諧振調諧電路604。天線模組600與天線模組400共有許多類似特徵；因此僅進一步詳細討論天線模組400與天線模組600之間的差異。
    調諧控制模組602提供調諧信號450以使諧振調諧電路604以如上所述的第一構造或第二構造工作。調諧控制模組602還提供調諧控制信號650.1至650.N，以允許天線模組600的阻抗的動態調節。動態調節通過允許從多個補償諧振頻率中選擇補償諧振頻率來向天線模組600提供增加的靈活性。
    諧振調諧電路604包括第一諧振調諧電路部412.1、第二諧振調諧電路部412.2以及補償電路610。補償電路610包括阻抗Z2.1至Z2.N。阻抗Z2.1至Z2.N中的每一個被耦合至開關電晶體Q1至QN中的對應開關電晶體。
    開關調諧控制電路606產生調諧控制信號650.1至650.N，使得調諧控制信號650.1至650.N處於第一電平或第二電平。開關調諧控制電路606在對應調諧控制信號650.1至650.N處於第一電平時啟動開關電晶體Q1至QN中的至少一個。例如，開關調諧控制電路606在調諧控制信號650.1處於第一電平時啟動開關電晶體Q1。開關調諧控制電路606在對應調諧控制信號650.1至650.N處於第二電平時停用開關電晶體Q1至QN中的至少一個。例如，開關調諧控制電路606在調諧控制信號650.2處於第二電平時停用開關電晶體Q2。
    可通過啟動和/停用開關電晶體Q1至QN的組合來由天線模組產生多種可能的補償諧振頻率。在開關電晶體Q1至QN被啟動時，開關電晶體Q1至QN中的每一個將對應阻抗Z2.1至Z2.N引入補償電路610。例如，當開關電晶體Q1被啟動時，阻抗Z2.1被引入補償電路610。類似地，在開關電晶體Q1至QN被停用時，開關電晶體Q1至QN中的每一個從補償電路610去除對應阻抗Z2.1至Z2.N。例如，當開關電晶體Q1被停用時，從補償電路610去除阻抗Z2.1。總體上，或效果上，由此，通過啟動和/或停用開關電晶體Q1至QN的組合來確定補償電路610的阻抗。
    阻抗Z2.1至Z2.N中的每一個可利用以串聯結構、並聯結構或其任意組合設置的一個或多個電容器、一個或多個電感器、一個或多個電阻器和/或其任意組合來實現。阻抗Z2.1至Z2.N中的每一個可具有基本類似的實現方式或在實現方式上不同。
    實現為第一示例性NFC裝置的一部分的第四示例性天線模組
    在第四實施方式中，本發明可調節天線模組的品質因數(Q因數)。Q因數可影響天線模組的暫態特性。更大的天線模組的Q因數造成天線模組更不易改變。不易改變自身可表現為不易載波調製。更大的Q因數會造成留在載波上的調製的失真和/或衰減，因此妨礙載波和調製的發送和/或接收。因此，控制天線模組的Q因數會是用於控制諸如衰減和失真的其他通訊參數的有用工具。
    圖7示出了根據本發明的示例性實施方式的天線模組的第四框圖。天線模組700可調節其品質因數(Q因數)以防止第一過電壓條件和/或第二過電壓條件。天線模組700包括Q控制電路702和諧振調諧電路704。
    Q控制電路702提供Q控制信號750以調節天線模組700的Q因數。諧振調諧電路704是可調諧的以調節天線模組700的Q因數。諧振調諧電路704包括第一諧振調諧電路部412.1、第二諧振調諧電路部412.2以及補償電路706。
    補償電路706的特徵在於可利用調諧控制信號750調節的阻抗Z調諧。例如，在調諧控制信號750處於第一電平時，阻抗Z調諧可被調諧為第一阻抗以將諧振調諧電路704的Q因數調節為第一Q因數。同樣，在調諧控制信號750處於第二電平時，阻抗Z調諧可被調諧為第二阻抗以將諧振調諧電路704的Q因數調節為第一Q因數。第一阻抗可小於、等於或大於第二阻抗。在示例性實施方式中，補償電路706被定位在第一諧振調諧電路部412.1與第二諧振調諧電路部412.2之間，即，在節點452與節點454之間。
    在示例性實施方式中，阻抗Z調諧表示實阻抗，使得Z調諧對諧振調諧電路704的諧振頻率具有最小影響。例如，補償電路706可以包括多個電阻器，這多個電阻器中的每一個被耦合至多個開關中的開關。在此示例性實施方式中，當Q控制信號750啟動其對應的開關以調節天線模組700的Q因數時，選擇這多個電阻器中的一個或多個。這多個電阻器可彼此基本類似，可利用這多個電阻器之間的二元分化(binary differentiation)來實現，或可利用在不背離發明的要旨和範圍的前提下對本領域的那些技術人員顯而易見的任意其他合適的實現方式來實現。
    在另一示例性實施方式中，阻抗Z調諧表示可包括實部和虛部的複數阻抗。例如，補償電路706可包括可變阻抗(諸如，用以作為實例的電晶體)以調節天線模組700的Q因數。在此示例性實施方式中，當調諧控制信號750處於第一電平時，可變阻抗可被調諧至第一阻抗，以將諧振調諧電路704的Q因數調節至第一Q因數。類似地，當調諧控制信號750處於第二電平時，阻抗Z調諧可被調諧至第二阻抗，以將諧振調諧電路704的Q因數調節至第二Q因數。第一阻抗可小於、等於或大於第二阻抗。
    實現為第一示例性NFC裝置的一部分的第五示例性天線模組
    圖8示出了根據本發明的示例性實施方式的天線模組的第五框圖。天線模組800可通過如在圖4A和圖4B中描述的在其實際諧振頻率與補償諧振頻率之間切換或通過如在圖5中描述的連續調節其諧振頻率來補償製造誤差。天線模組800可如在圖7中描述的調節其品質因數(Q因數)。天線模組800包括頻率調節控制電路802、Q控制電路804以及諧振調諧電路806。
    頻率調諧控制電路802可利用調諧控制模組402或連續調諧控制電路502來實現。
    Q控制電路804可利用Q控制電路702來實現。
    諧振調諧電路806包括第一諧振調諧電路部412.1、第二諧振調諧電路部412.2、第一補償電路810以及第二補償電路812。第一補償電路810可利用補償電路410或補償電路506來實現。第二補償電路812可利用補償電路706來實現。
    實現為第一示例性NFC裝置的一部分的第六示例性天線模組
    圖9示出了根據本發明的示例性實施方式的天線模組的第六框圖。天線模組900包括Q控制電路902、連續調諧控制電路904以及諧振調諧電路906。Q控制電路902可利用Q控制電路702來實現。連續調諧控制電路904可利用連續調諧控制電路502來實現。
    諧振調諧電路906包括第一諧振調諧電路部412.1、第二諧振調諧電路部412.2以及補償電路910。補償電路910可利用單個電路來實現以提供補償電路506和補償電路706的功能。例如，補償電路910可利用被配置為被調諧以調節天線模組900的諧振頻率和Q因數的實和/或複數阻抗來實現。
    實現為第一示例性NFC裝置的一部分的第七示例性天線模組
    圖10示出了根據本發明的示例性實施方式的天線模組的第七框圖。天線模組1000包括頻率調諧控制模組1004、Q控制電路1002以及諧振調諧電路1006。Q控制電路1002可利用Q控制電路702來實現。頻率調諧控制模組1004可利用調諧控制模組402來實現。
    諧振調諧電路1006包括第一諧振調諧電路部412.1、第二諧振調諧電路部412.2以及補償電路1010。補償電路910可利用單個電路來實現以提供補償電路410和補償電路706的功能。例如，補償電路1010可利用被配置為被調諧以調節天線模組1000的諧振頻率和Q因數的實和/或複數阻抗來實現。
    結論
    應理解的是，具體說明書部分而非摘要旨在被用於解釋申請專利範圍。摘要部分可闡述本發明的一個或多個但並不是所有的實施方式，因此摘要並不旨在以任何方式限制本發明和所附申請專利範圍。
    在上面已借助於示出特定功能及其關係的實現的功能構造塊來描述了本發明。本文中為了描述方便，這些功能構造塊的邊界被隨意定義。可定義其他的邊界，只要特定功能和其關係被適當執行即可。
    對於本領域的技術人員顯而易見的是，在不背離本發明的要旨和範圍的前提下可進行在形式和細節上的各種變化。因此，本發明不應受任何上述示例性實施方式的限制，而應僅根據所附申請專利範圍和其等價物來限定。
    100‧‧‧NFC環境
    102‧‧‧第一NFC裝置
    104‧‧‧第二NFC裝置
    152‧‧‧第一資訊通訊
    154‧‧‧第二經調製資訊通訊
    200‧‧‧NFC裝置
    202‧‧‧控制器模組
    204‧‧‧調製器模組
    206‧‧‧天線模組
    208‧‧‧解調器模組
    250‧‧‧接收資訊
    252‧‧‧發送資訊
    254.1‧‧‧第一成分
    254.2‧‧‧第二成分
    256‧‧‧資訊通訊
    258‧‧‧通訊信號
    260.1‧‧‧第一成分
    260.2‧‧‧第二成分
    262‧‧‧接收資訊
    300‧‧‧天線元件
    302‧‧‧諧振調諧電路
    400‧‧‧天線模組
    402‧‧‧調諧控制模組
    404‧‧‧諧振調諧電路
    406‧‧‧調諧控制電路
    408‧‧‧開關模組
    410‧‧‧補償電路
    412.1‧‧‧第一諧振調諧電路部
    412.2‧‧‧第二諧振調諧電路部
    450‧‧‧調諧控制信號
    452‧‧‧節點
    454‧‧‧節點
    456.1‧‧‧第一端子
    456.2‧‧‧第二端子
    500‧‧‧天線模組
    502‧‧‧連續調諧控制電路
    504‧‧‧諧振調諧電路
    506‧‧‧補償電路
    550‧‧‧調諧控制信號
    600‧‧‧天線模組
    602‧‧‧調諧控制模組
    604‧‧‧諧振調諧電路
    606‧‧‧開關調諧控制電路
    610‧‧‧補償電路
    650.1~650.N‧‧‧調諧控制信號
    702‧‧‧Q控制電路
    704‧‧‧諧振調諧電路
    706‧‧‧補償電路
    750‧‧‧Q控制信號
    800‧‧‧天線模組
    802‧‧‧頻率調節控制電路
    804‧‧‧Q控制電路
    806‧‧‧諧振調諧電路
    810‧‧‧第一補償電路
    812‧‧‧二補償電路
    900‧‧‧天線模組
    902‧‧‧Q控制電路
    904‧‧‧連續調諧控制電路
    906‧‧‧諧振調諧電路
    1000‧‧‧天線模組
    1002‧‧‧Q控制電路
    1004‧‧‧頻率調諧控制模組
    1006‧‧‧諧振調諧電路
    1010‧‧‧補償電路
    圖1示出了根據本發明的示例性實施方式的NFC環境的框圖；圖2示出了根據本發明的示例性實施方式被實現為NFC環境的一部分的第一NFC裝置的框圖；圖3A示出了現有技術中傳統天線元件的發射操作的框圖；圖3B示出了現有技術中傳統天線元件的接收操作的框圖；圖4A示出了根據本發明的示例性實施方式的天線模組的框圖；圖4B是用於調諧根據本發明的示例性實施方式的天線模組的示例性操作步驟的流程圖；圖5示出了根據本發明的示例性實施方式的天線模組的第二框圖；圖6示出了根據本發明的示例性實施方式的天線模組的第三框圖；圖7示出了根據本發明的示例性實施方式的天線模組的第四框圖；圖8示出了根據本發明的示例性實施方式的天線模組的第五框圖；圖9示出了根據本發明的示例性實施方式的天線模組的第六框圖；圖10示出了根據本發明的示例性實施方式的天線模組的第七框圖。
    400‧‧‧天線模組
    402‧‧‧調諧控制模組
    404‧‧‧諧振調諧電路
    406‧‧‧調諧控制電路
    408‧‧‧開關模組
    410‧‧‧補償電路
    412.1‧‧‧第一諧振調諧電路部
    412.2‧‧‧第二諧振調諧電路部
    450‧‧‧調諧控制信號
    452‧‧‧節點
    454‧‧‧節點
    456.1‧‧‧第一端子
    456.2‧‧‧第二端子
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] 一種天線模組，包括：諧振調諧電路，被配置為以第一構造和第二構造工作，所述第一構造的特徵在於以補償諧振頻率諧振，所述第二構造的特徵在於以所述諧振調諧電路的實際諧振頻率諧振；以及調諧控制模組，被配置為使所述諧振調諧電路以所述第一構造工作第一時段，並且以所述第二構造工作第二時段。
    [2] 根據申請專利範圍1所述的天線模組，其中，所述諧振調諧電路包括：補償電路，被配置為被引入所述第一構造的所述諧振調諧電路持續所述第一時段以使得所述諧振調諧電路以所述補償諧振頻率諧振，並且從所述第二構造的所述諧振調諧電路去除持續所述第二時段以使得所述諧振調諧電路以所述實際諧振頻率諧振。
    [3] 根據申請專利範圍1所述的天線模組，其中，所述諧振調諧電路的製造誤差使所述實際諧振頻率不同於所述諧振調諧電路的期望諧振頻率，所述期望諧振頻率表示無所述製造誤差的情況下所述諧振調諧電路的諧振頻率。
    [4] 根據申請專利範圍1所述的天線模組，其中，所述調諧控制模組進一步被配置為使諧振調諧電路在所述第一構造與所述第二構造之間連續地切換，使得平均起來所述諧振調諧電路的諧振頻率大致等於所述諧振調諧電路的期望諧振頻率，其中，對於給定第二時段，所述第一時段被給出為： 其中，fe表示所述期望諧振頻率，fa表示所述實際諧振頻率，fc表示所述補償諧振頻率，ta表示所述第二時段，並且tc表示所述第一時段。
    [5] 根據申請專利範圍1所述的天線模組，其中，所述調諧控制模組包括：開關調諧控制電路，被配置為提供持續所述第一時段的第一邏輯電平的調諧控制信號和持續所述第二時段的第二邏輯電平的調諧控制信號；開關模組，被配置為使所述諧振調諧電路在所述調諧控制信號處於所述第一邏輯電平時以所述第一構造工作，並且在所述調諧控制信號處於所述第二邏輯電平時以所述第二構造工作，其中，所述開關模組進一步被配置為當所述調諧控制信號處於所述第一邏輯電平時以非導通狀態工作，並且當所述調諧控制信號處於所述第二邏輯電平時以導通狀態操作。
    [6] 根據申請專利範圍5所述的天線模組，其中，所述諧振調諧電路包括：補償電路，被配置為當所述開關模組以所述非導通狀態工作時被引入所述諧振調諧電路，並且當所述開關模組以所述導通狀態工作時從所述諧振調諧電路去除。
    [7] 根據申請專利範圍6所述的天線模組，其中，所述諧振調諧電路包括第一節點和第二節點，並且其中，所述開關模組進一步被配置為在所述導通狀態將所述第一節點耦合至所述第二節點以從所述諧振調諧電路去除所述補償電路。
    [8] 一種用於調諧諧振調諧電路的方法，包括：(a)確定所述諧振調諧電路的實際諧振頻率；(b)確定所述天線模組的補償諧振頻率；(c)確定將所述諧振調諧電路調諧至第一構造的第一時段，所述第一構造的特徵在於以補償諧振頻率諧振；(d)確定將所述諧振調諧電路調諧至第二構造的第二時段，所述第二構造的特徵在於以實際諧振頻率諧振；(e)將所述諧振調諧電路調諧至所述第一構造持續所述第一時段，並且將所述諧振調諧電路調諧至所述第二構造持續所述第二時段。
    [9] 根據申請專利範圍8所述的方法，其中，步驟(a)包括：(a)(i)將補償電路引入所述諧振調諧電路持續所述第一時段，使得所述諧振調諧電路以所述補償諧振頻率諧振；以及(a)(ii)從所述諧振調諧電路去除所述補償電路持續所述第二時段，使得所述諧振調諧電路以所述實際諧振頻率諧振，或者步驟(c)包括：(c)(i)確定所述第一時段，其中，對於給定的第二時段，所述第一時段被給出為：，其中，fe表示所述期望諧振頻率，fa表示所述實際諧振頻率，fc表示所述補償諧振頻率，ta表示所述第二時段，並且tc表示所述第一時段，或者步驟(d)包括：(d)(i)確定所述第二時段，其中，對於給定的第一時段，所述第二時段被給出為：，其中，fe表示所述期望諧振頻率，fa表示所述實際諧振頻率，fc表示所述補償諧振頻率，ta表示所述第二時段，並且tc表示所述第一時段，或者步驟(e)包括：(e)(i)在持續所述第一時段的所述第一構造與持續所述第二時段的所述第二構造之間連續地切換，使得平均起來所述諧振調諧電路的諧振頻率大致等於所述諧振調諧電路的期望諧振頻率，或者步驟(e)包括：(e)(i)產生持續所述第一時段的第一邏輯電平的調諧控制信號以及持續所述第二時段的第二邏輯電平的調諧控制信號；以及(e)(ii)將所述諧振調諧電路在所述調諧控制信號處於所述第一邏輯電平時調諧至所述第一構造並且在所述調諧控制信號處於所述第二邏輯電平時調諧至所述第二構造。
    [10] 根據申請專利範圍9所述的方法，其中，步驟(e)(ii)包括：(e)(ii)(A)當所述調諧控制信號處於所述第一邏輯電平時以非導通狀態操作開關模組，並且當所述調諧控制信號處於所述第二邏輯電平時以導通狀態操作開關模組；(e)(ii)(B)當所述開關模組以所述非導通狀態工作時將補償電路引入所述諧振調諧電路；以及(e)(ii)(C)當所述開關模組以所述導通狀態工作時從所述諧振調諧電路去除所述補償電路。
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    US20130002033A1|2013-01-03|
    TWI520513B|2016-02-01|
    HK1177819A1|2013-08-30|
    EP2551954A2|2013-01-30|
    CN102856666B|2015-09-30|
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    法律状态:
    2021-11-01| MM4A| Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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