本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域,特別是涉及一種移動設(shè)備。
背景技術(shù):
當(dāng)前越來越多的移動設(shè)備支持NFC技術(shù),即近距離無線通信技術(shù),該技術(shù)的一項重要功能是卡模擬,即用移動設(shè)備充當(dāng)公交卡或者銀行卡等。
NFC技術(shù)需要一對天線的電感耦合,當(dāng)前普遍采用PLM模式,即無源負(fù)載調(diào)制模式。然而,當(dāng)前移動設(shè)備中包含許多射頻元件,更大的屏幕及電池占據(jù)越來越多的可用空間,局促的空間尺寸只容得下微小的天線,另外越來越多的移動設(shè)備采用金屬外殼,金屬外殼和相互干擾的射頻信號會嚴(yán)重影響移動設(shè)備和讀卡器天線耦合的能力,這樣的環(huán)境下采用PLM模式常常會導(dǎo)致感應(yīng)失敗或者感應(yīng)耗時。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種移動設(shè)備,能夠解決采用PLM模式容易感應(yīng)失敗或者感應(yīng)耗時的問題。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種移動設(shè)備,所述移動設(shè)備內(nèi)部集成有負(fù)載調(diào)制電路,所述負(fù)載調(diào)制電路包括:感應(yīng)天線電路,用于感應(yīng)外部交變電磁信號以產(chǎn)生天線信號;調(diào)制電路,耦接所述感應(yīng)天線電路,用于將調(diào)制信號與載波信號進行調(diào)制,并向所述感應(yīng)天線電路傳輸經(jīng)過調(diào)制的信號,以使得所述感應(yīng)天線電路發(fā)送所述經(jīng)過調(diào)制的信號;載波電路,所述載波電路耦接于所述感應(yīng)天線電路與所述調(diào)制電路之間,用于產(chǎn)生載波信號;其中,當(dāng)所述調(diào)制信號具有第一邏輯值時,所述載波電路產(chǎn)生與所述天線信號同步的第一載波信號;當(dāng)所述調(diào)制信號具有第二邏輯值時,所述載波電路產(chǎn)生與所述天線信號存在預(yù)定相位差的第二載波信號。
其中,所述負(fù)載調(diào)制電路進一步包括:信號生成電路,耦接所述調(diào)制電路,用于根據(jù)所述移動設(shè)備的標(biāo)識信息產(chǎn)生所述調(diào)制信號。
其中,所述負(fù)載調(diào)制電路進一步包括:控制器,耦接于所述信號生成電路和所述載波電路之間,用于在所述載波電路接收到所述天線信號時,控制所述信號生成電路產(chǎn)生所述調(diào)制信號,且監(jiān)測所述調(diào)制信號的邏輯值,并在所述調(diào)制信號具有第一邏輯值時,控制所述載波電路產(chǎn)生與所述天線信號同步的第一載波信號;在所述調(diào)制信號具有第二邏輯值時,控制所述載波電路產(chǎn)生與所述天線信號存在預(yù)定相位差的第二載波信號。
其中,所述負(fù)載調(diào)制電路進一步包括:存儲器,耦接所述信號生成電路,用于存儲所述移動設(shè)備的標(biāo)識信息。
其中,所述載波電路包括:時鐘提取電路,耦接所述感應(yīng)天線電路,用于獲取所述天線信號并生成時鐘信號;鎖相環(huán),耦接于所述時鐘提取電路和所述調(diào)制電路之間,用于根據(jù)所述時鐘信號生成正弦載波信號和余弦載波信號;所述控制器耦接于所述信號生成電路和所述鎖相環(huán)之間,具體用于監(jiān)測所述信號生成電路產(chǎn)生的所述調(diào)制信號的邏輯值,并在所述調(diào)制信號具有第一邏輯值時,控制所述鎖相環(huán)產(chǎn)生與所述天線信號同步的第一正弦載波信號和第一余弦載波信號;在所述調(diào)制信號具有第二邏輯值時,控制所述鎖相環(huán)產(chǎn)生與所述天線信號存在預(yù)定相位差的第二正弦載波信號和第二余弦載波信號。
其中,所述預(yù)定相位差是180度。
其中,所述負(fù)載調(diào)制電路進一步包括:解調(diào)電路,耦接于所述時鐘提取電路和所述感應(yīng)天線電路之間,用于將所述天線信號解調(diào),以使得所述時鐘提取電路根據(jù)解調(diào)后的所述天線信號產(chǎn)生所述時鐘信號。
其中,所述調(diào)制電路包括:第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器,用于將所述調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為正弦調(diào)制信號;第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器,用于將所述調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為余弦調(diào)制信號;第一乘法器,用于將所述正弦調(diào)制信號與所述正弦載波信號相乘;第二乘法器,用于將所述余弦調(diào)制信號與所述余弦載波信號相乘;加法器,用于將所述第一乘法器和所述第二乘法器的輸出信號相加以生成所述經(jīng)過調(diào)制的信號。
其中,所述負(fù)載調(diào)制電路進一步包括:放大器,耦接于所述調(diào)制電路與所述感應(yīng)天線電路之間,用于將所述經(jīng)過調(diào)制的信號進行放大后傳輸至所述感應(yīng)天線電路。
其中,所述感應(yīng)天線電路包括:感應(yīng)線圈;第一電容,并聯(lián)于所述感應(yīng)線圈;第二電容,一端分別耦接于所述感應(yīng)線圈、所述第一電容和所述載波電路,另一端耦接于所述調(diào)制電路。
本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況,本發(fā)明移動設(shè)備內(nèi)部采用的負(fù)載調(diào)制電路在調(diào)制信號具有第一邏輯值時,產(chǎn)生與天線信號同步的第一載波信號,在調(diào)制信號具有第二邏輯值時,產(chǎn)生與天線信號存在預(yù)定相位差的第二載波信號,使得經(jīng)過調(diào)制的信號幅度變化大,從而在不增大天線面積的情況下,增強感應(yīng)天線電路輸出的信號強度,進而提高感應(yīng)距離和靈敏度,降低感應(yīng)失敗的概率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明移動設(shè)備一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中負(fù)載調(diào)制電路一實施方式的電路原理圖;
圖3是通過圖2的負(fù)載調(diào)制電路進行數(shù)據(jù)發(fā)射期間所使用的部分信號波形圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
請參閱圖1,圖1是本發(fā)明移動設(shè)備一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,本發(fā)明移動設(shè)備10內(nèi)部集成有負(fù)載調(diào)制電路101。
其中,移動設(shè)備10可以是手機、平板電腦等具有NFC功能的設(shè)備,此處不做具體限定。負(fù)載調(diào)制電路101包括:感應(yīng)天線電路1011、調(diào)制電路1012和載波電路1013。
感應(yīng)天線電路1011,用于感應(yīng)外部交變電磁信號以產(chǎn)生天線信號;
具體地,如圖2所示,感應(yīng)天線電路1011包括:感應(yīng)線圈L1、第一電容C1和第二電容C2;其中,第一電容C1并聯(lián)于感應(yīng)線圈L1,第二電容C2一端分別耦接于感應(yīng)線圈L1、第一電容C1和載波電路1013,另一端耦接于調(diào)制電路1012。
在一個應(yīng)用例中,感應(yīng)線圈L1是NFC天線,工作在13.56MHz頻率,通信距離小于20厘米。當(dāng)移動設(shè)備10與外部讀卡器(圖未示)距離小于20厘米時,基于感應(yīng)耦合原理,感應(yīng)線圈L1會感應(yīng)外部讀卡器發(fā)送的交變電磁信號,產(chǎn)生交變天線信號。第一電容C1與感應(yīng)線圈L1并聯(lián)組成LC諧振電路,通過設(shè)置第一電容C1和感應(yīng)線圈L1的阻抗,可以使得諧振頻率為13.56MHz,即NFC天線工作頻率。第二電容C2耦接于調(diào)制電路1012和LC諧振電路之間,可以濾除調(diào)制電路1012輸出的信號由于干擾等產(chǎn)生的直流分量,降低其對感應(yīng)天線電路1011的影響。
調(diào)制電路1012,耦接感應(yīng)天線電路1011,用于將調(diào)制信號與載波信號進行調(diào)制,并向感應(yīng)天線電路1011傳輸經(jīng)過調(diào)制的信號,以使得感應(yīng)天線電路1011發(fā)送經(jīng)過調(diào)制的信號;
載波電路1013,耦接于感應(yīng)天線電路1011與調(diào)制電路1012之間,用于產(chǎn)生載波信號;
其中,當(dāng)調(diào)制信號具有第一邏輯值時,載波電路1013產(chǎn)生與天線信號同步的第一載波信號;當(dāng)調(diào)制信號具有第二邏輯值時,載波電路1013產(chǎn)生與天線信號存在預(yù)定相位差的第二載波信號。
具體地,在上述應(yīng)用例中,調(diào)制電路1012耦接感應(yīng)天線電路1011,載波電路1013耦接于感應(yīng)天線電路1011與調(diào)制電路1012之間,在感應(yīng)天線電路1011感應(yīng)到外部交變電磁信號,產(chǎn)生天線信號后,載波電路1013接收到該天線信號,產(chǎn)生載波信號,調(diào)制電路1012將調(diào)制信號與載波信號進行調(diào)制,并向感應(yīng)天線電路1011傳輸經(jīng)過調(diào)制的信號,感應(yīng)天線電路1011發(fā)送接收到的該經(jīng)過調(diào)制的信號,以使得外部讀卡器獲取該經(jīng)過調(diào)制的信號。
進一步參閱圖1,負(fù)載調(diào)制電路101進一步包括:信號生成電路1014、存儲器1015和控制器1016。
其中,信號生成電路1014耦接調(diào)制電路1011,用于根據(jù)移動設(shè)備10的標(biāo)識信息產(chǎn)生調(diào)制信號;
存儲器1015耦接信號生成電路1014,用于存儲移動設(shè)備10的標(biāo)識信息;
控制器1016耦接于信號生成電路1014和載波電路1013之間,用于在載波電路1013接收到天線信號時,控制信號生成電路1014產(chǎn)生調(diào)制信號,且監(jiān)測調(diào)制信號的邏輯值,并在調(diào)制信號具有第一邏輯值時,控制載波電路1013產(chǎn)生與天線信號同步的第一載波信號;在調(diào)制信號具有第二邏輯值時,控制載波電路1013產(chǎn)生與天線信號存在預(yù)定相位差的第二載波信號。其中,預(yù)定相位差是180度。
具體地,在上述應(yīng)用例中,移動設(shè)備10的標(biāo)識信息至少包括移動設(shè)備10的身份信息,例如設(shè)備ID或者密碼等信息;信號生成電路1014根據(jù)移動設(shè)備10的標(biāo)識信息產(chǎn)生的調(diào)制信號是數(shù)字信號,包括兩個邏輯值,分別是第一邏輯值1和第二邏輯值0;控制器1016可以是IC芯片,在載波電路1013接收到天線信號時,控制器1016向信號生成電路1014發(fā)送第一控制信號,信號生成電路1014接收到第一控制信號后,根據(jù)存儲器1015中存儲的標(biāo)識信息產(chǎn)生調(diào)制信號,控制器1016監(jiān)測調(diào)制信號的邏輯值變化,在調(diào)制信號具有第一邏輯值1時,控制器1016向載波電路1013發(fā)送第二控制信號,載波電路1013接收到第二控制信號后,產(chǎn)生與天線信號同步的第一載波信號,即頻率和相位均與天線信號相同的第一載波信號,在調(diào)制信號具有第二邏輯值0時,控制器1016向載波電路1013發(fā)送第三控制信號,載波電路1013接收到第三控制信號后,產(chǎn)生與天線信號存在180度相位差的第二載波信號;其中,調(diào)制信號是低頻信號,第一載波信號和第二載波信號均是高頻信號,經(jīng)過調(diào)制電路1012調(diào)制后,經(jīng)過調(diào)制的信號也是高頻信號,從而能夠通過感應(yīng)天線電路1011傳輸,并且由于第二載波信號與天線信號存在180度相位差,使得在調(diào)制信號具有第二邏輯值時,經(jīng)過調(diào)制的信號為負(fù)值,相對于調(diào)制信號具有第一邏輯值時經(jīng)過調(diào)制的信號,幅度變化大,從而在不增大天線面積的情況下,增強感應(yīng)天線電路輸出的信號強度,降低感應(yīng)失敗的概率。
進一步地,如圖2所示,載波電路1013包括:
時鐘提取電路CKT,耦接感應(yīng)天線電路1011,用于獲取天線信號并生成時鐘信號;
鎖相環(huán)OS,耦接于時鐘提取電路CKT和調(diào)制電路1011之間,用于根據(jù)時鐘信號生成正弦載波信號和余弦載波信號;
控制器1016耦接于信號生成電路1014和鎖相環(huán)OS之間,具體用于監(jiān)測信號生成電路1014產(chǎn)生的調(diào)制信號的邏輯值,并在調(diào)制信號具有第一邏輯值時,控制鎖相環(huán)OS產(chǎn)生與天線信號同步的第一正弦載波信號和第一余弦載波信號;在調(diào)制信號具有第二邏輯值時,控制鎖相環(huán)OS產(chǎn)生與天線信號存在預(yù)定相位差的第二正弦載波信號和第二余弦載波信號。
調(diào)制電路1012包括:
第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC1,用于將調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為正弦調(diào)制信號;
第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC2,用于將調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為余弦調(diào)制信號;
第一乘法器MUP1,用于將正弦調(diào)制信號與正弦載波信號相乘;
第二乘法器MUP2,用于將余弦調(diào)制信號與余弦載波信號相乘;
加法器ADD,用于將第一乘法器MUP1和第二乘法器MUP2的輸出信號相加以生成經(jīng)過調(diào)制的信號。
具體地,結(jié)合圖2和圖3所示,感應(yīng)天線電路1011感應(yīng)外部交變電磁信號產(chǎn)生天線信號后,與其耦接的時鐘提取電路CKT獲取該天線信號,并將生成的時鐘信號CK傳輸給鎖相環(huán)OS;在調(diào)制信號具有第一邏輯1時,控制器1016向鎖相環(huán)OS發(fā)送第二控制信號,鎖相環(huán)OS接收第二控制信號,根據(jù)時鐘信號CK產(chǎn)生與天線信號同步的第一正弦載波信號sinA和第一余弦載波信號cosA,其中,第一正弦載波信號sinA通過第一乘法器MUP1與第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC1輸出的正弦調(diào)制信號sinB相乘,第一余弦載波信號cosA通過第二乘法器MUP2與第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC2輸出的余弦調(diào)制信號cosB相乘,然后,加法器ADD將第一乘法器MUP1和第二乘法器MUP2的輸出信號相加后生成經(jīng)過調(diào)制的信號cos(A-B);在調(diào)制信號具有第二邏輯0時,控制器1016向鎖相環(huán)OS發(fā)送第三控制信號,鎖相環(huán)OS接收第三控制信號,根據(jù)時鐘信號CK產(chǎn)生與天線信號存在180度相位差的第二正弦載波信號sin(A-180°)和第二余弦載波信號cos(A-180°),其中,第二正弦載波信號sin(A-180°)通過第一乘法器MUP1與第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC1輸出的正弦調(diào)制信號sinB相乘,第二余弦載波信號cos(A-180°)通過第二乘法器MUP2與第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC2輸出的余弦調(diào)制信號cosB相乘,然后,加法器ADD將第一乘法器MUP1和第二乘法器MUP2的輸出信號相加后生成經(jīng)過調(diào)制的信號-cos(A-B);其中,具體計算過程請參閱如下公式(1)和公式(2):
sinAsinB+cosAcosB=cos(A-B) (1)
sin(A-180°)sinB+cos(A-180°)cosB=-sinAsinB-cosAcosB=-cos(A-B) (2)
由此,通過上述調(diào)制過程,鎖相環(huán)OS輸出的高頻正弦載波信號和高頻余弦載波信號將低頻的調(diào)制信號調(diào)制為高頻信號,并且經(jīng)過調(diào)制的信號只占一個頻段,從而節(jié)省頻域資源。
進一步參閱圖3,由調(diào)制信號MS和讀卡器接收并解調(diào)后的信號DS對比可以看出,經(jīng)過上述調(diào)制過程,移動設(shè)備10發(fā)送的經(jīng)過調(diào)制的信號幅度差異大,即信號強度大,從而降低感應(yīng)失敗的概率。
進一步參閱圖1和圖2,負(fù)載調(diào)制電路101進一步包括:解調(diào)電路1017和放大器1018。
解調(diào)電路1017耦接于時鐘提取電路CKT和感應(yīng)天線電路1011之間,用于將天線信號解調(diào),以使得時鐘提取電路CKT根據(jù)解調(diào)后的天線信號產(chǎn)生時鐘信號。
放大器1018耦接于調(diào)制電路1012與感應(yīng)天線電路1011之間,用于將經(jīng)過調(diào)制的信號進行放大后傳輸至感應(yīng)天線電路1011。
具體地,感應(yīng)天線電路1011感應(yīng)的外部交變電磁信號可以是外部讀卡器經(jīng)過調(diào)制后發(fā)送的信號,因此感應(yīng)該信號后產(chǎn)生的天線信號需要經(jīng)過解調(diào)電路1017進行解調(diào)后,時鐘提取電路CKT才能根據(jù)解調(diào)后的天線信號產(chǎn)生時鐘信號;放大器1018是功率放大器,可以將經(jīng)過調(diào)制的信號進行放大后傳輸至感應(yīng)天線電路1011,以便于外部讀卡器可以更容易感應(yīng)到感應(yīng)天線電路1011發(fā)送的信號,避免出現(xiàn)由于發(fā)送的信號幅度太低讀卡器感應(yīng)不到信號的問題。其中,放大器1018的放大增益可以是預(yù)先設(shè)定的,也可以是通過控制器1016可以調(diào)整的,此處不做具體限定。
在上述實施方式中,移動設(shè)備內(nèi)部采用的負(fù)載調(diào)制電路在調(diào)制信號具有第一邏輯值時,產(chǎn)生與天線信號同步的第一載波信號,在調(diào)制信號具有第二邏輯值時,產(chǎn)生與天線信號存在預(yù)定相位差的第二載波信號,使得經(jīng)過調(diào)制的信號幅度變化大,從而在不增大天線面積的情況下,增強感應(yīng)天線電路輸出的信號強度,進而提高感應(yīng)距離和靈敏度,降低感應(yīng)失敗的概率。
以上所述僅為本發(fā)明的實施方式,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。