一種具有高發(fā)射功率的nfc有源通信接口的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于無線通信領(lǐng)域，具體涉及一種具有高發(fā)射功率的NFC有源通信接
□ O
【背景技術(shù)】
[0002]NFC(近場(chǎng)通信)由于使用了磁場(chǎng)作為信息載體，實(shí)現(xiàn)了比傳統(tǒng)無線通信短得多的通信距離(幾厘米)，具有安全性高、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。NFC通信除了包含對(duì)信息的傳輸外，還包含了對(duì)能量的傳輸。具體來講，有源NFC接口發(fā)送的射頻信號(hào)不僅作為信息的載體，還作為能量的載體，用來提供無源NFC接口工作時(shí)所需的能量。在這點(diǎn)上，NFC具有與無線充電非常相似的原理。隨著NFC無源接口被廣泛用于無線支付、可穿戴式設(shè)備、傳感標(biāo)簽等移動(dòng)低功耗裝置中，越來越多的應(yīng)用依靠NFC無源接口作為供電或充電手段，以代替專用的有線/無線供電方式來降低成本。然而，由于NFC并非為無線能量傳輸設(shè)計(jì)，NFC有源接口的能量發(fā)射功率很低，無法與現(xiàn)有無線充電手段相比。這決定其只能應(yīng)用于功耗很低的設(shè)備，極大地制約著使用NFC供電或充電的應(yīng)用范圍。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為有效解決上述的問題，本實(shí)用新型提供一種具有高發(fā)射功率的NFC有源接口設(shè)
i+o
[0004]—種具有高發(fā)射功率的NFC有源通信接口，所述NFC有源通信接口包括NFC通信組件、無線能量傳送組件、同時(shí)與所述NFC通信組件及無線能量傳送組件連接的RF模式開關(guān)、及一與所述RF模式開關(guān)連接的NFC收發(fā)器。
[0005]進(jìn)一步地，所述NFC通信組件包括NFC通信天線、通信天線匹配電路及RF天線開關(guān);
[0006]所述RF模式開關(guān)包括公共接口、第一射頻結(jié)構(gòu)及第二射頻接口。
[0007]進(jìn)一步地，所述NFC收發(fā)器的天線接口連接RF模式開關(guān)的公共接口，所述RF模式開關(guān)的第一射頻接口連接通信天線匹配電路的一端，通信天線匹配電路的另一端連接RF天線開關(guān)的一端，RF天線開關(guān)的另一端連接NFC通信天線。
[0008]進(jìn)一步地，所述無線能量傳送組件包括能量發(fā)送天線和能量發(fā)送天線匹配電路。
[0009]進(jìn)一步地，RF模式開關(guān)的第二射頻接口通過能量發(fā)送天線匹配電路連接能量發(fā)送天線。
[0010]進(jìn)一步地，所述NFC收發(fā)器同時(shí)連接外部裝置以發(fā)送和接收NFC數(shù)據(jù)，以及獲取工作時(shí)所需電能。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型可大大提高NFC有源通信接口的射頻發(fā)射功率，為與其通信的NFC裝置提供大量電能。這些額外的電能將允許該NFC裝置提供更多的功能，更高的性能，更好的用戶體驗(yàn)。本實(shí)用新型大大擴(kuò)展了 NFC無線能量傳輸在當(dāng)前及未來數(shù)年內(nèi)的應(yīng)用范圍。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的電氣結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0014]相反，本實(shí)用新型涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本實(shí)用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本實(shí)用新型有更好的了解，在下文對(duì)本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實(shí)用新型。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種具有高發(fā)射功率的有源NFC通信接口，所述NFC有源接口 6包含NFC通信天線1、通信天線匹配電路2、RF模式開關(guān)3、NFC收發(fā)器4、RF天線開關(guān)9、能量發(fā)送天線8和能量發(fā)送天線匹配電路7 ;所述NFC收發(fā)器4的天線接口連接RF模式開關(guān)3的公共接口，RF模式開關(guān)3的第一射頻接口通過通信天線匹配電路2、天線開關(guān)9連接NFC通信天線1，第二射頻接口通過能量發(fā)送天線匹配電路7連接能量發(fā)送天線8 ;所述RF模式開關(guān)3可在NFC收發(fā)器的控制下將公共接口在內(nèi)部連接至第一射頻接口或第二射頻接口 ；所述天線開關(guān)9可控制NFC通信天線與通信天線匹配電路2的連接；所述通信天線匹配電路2與能量發(fā)送天線匹配電路7分別調(diào)節(jié)NFC通信天線I與能量發(fā)送天線8的諧振頻率與阻抗；所述NFC收發(fā)器4還與外部裝置5相連接，用來與傳送和接收NFC數(shù)據(jù)，以及獲取維持NFC有源接口 6工作的能量。
[0016]所述NFC有源接口 6具有兩種工作模式:通信模式與無線能量傳送模式，兩種模式可通過RF模式開關(guān)3與RF天線開關(guān)9進(jìn)行實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換。當(dāng)RF模式開關(guān)3將公共接口連接至第一射頻接口時(shí)為通信模式，將公共接口連接至第二射頻接口時(shí)為無線能量傳送模式。RF天線開關(guān)9在無線能量傳送模式下斷開，目的是斷開NFC通信天線I回路，降低射頻能量在改回路上的損耗。
[0017]雙天線結(jié)構(gòu):
[0018]不同于傳統(tǒng)NFC有源接口 6使用同一個(gè)天線進(jìn)行通信與能量發(fā)送，NFC有源接口 6使用兩個(gè)天線(NFC通信天線I和能量發(fā)送天線8)分別負(fù)責(zé)通信與無線能量傳輸。由于可以對(duì)兩個(gè)天線分別進(jìn)行優(yōu)化，通信性能與能量發(fā)送功率可以兼顧。
[0019]工作模式與轉(zhuǎn)換控制:
[0020]NFC有源接口 6的工作模式由與其正在通信的NFC無源設(shè)備控制。NFC有源接口 6默認(rèn)工作于通信模式下。當(dāng)NFC無源設(shè)備需要NFC有源接口 6發(fā)射高功率時(shí)，該無源設(shè)備向NFC有源接口 6發(fā)送模式轉(zhuǎn)換請(qǐng)求。該請(qǐng)求包含一個(gè)時(shí)間T，指明NFC有源接口 6在無線能量傳輸模式下的工作時(shí)間。NFC有源接口 6在應(yīng)答模式轉(zhuǎn)換請(qǐng)求后轉(zhuǎn)換至無線能量傳輸模式，并在T時(shí)間內(nèi)發(fā)射射頻能量。T時(shí)間后，NFC有源接口 6回到通信模式。指定T的原因是為了使NFC有源接口 6可以繼續(xù)和NFC無源設(shè)備通信。若NFC無源設(shè)備仍需要高功率射頻能量，則其重復(fù)以上過程，重新發(fā)送模式轉(zhuǎn)換請(qǐng)求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有高發(fā)射功率的NFC有源通信接口，其特征在于，所述NFC有源通信接口包括NFC通信組件、無線能量傳送組件、同時(shí)與所述NFC通信組件及無線能量傳送組件連接的RF模式開關(guān)、及一與所述RF模式開關(guān)連接的NFC收發(fā)器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高發(fā)射功率的NFC有源通信接口，其特征在于，所述NFC通信組件包括NFC通信天線、通信天線匹配電路及RF天線開關(guān)； 所述RF模式開關(guān)包括公共接口、第一射頻結(jié)構(gòu)及第二射頻接口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有高發(fā)射功率的NFC有源通信接口，其特征在于，所述NFC收發(fā)器的天線接口連接RF模式開關(guān)的公共接口，所述RF模式開關(guān)的第一射頻接口連接通信天線匹配電路的一端，通信天線匹配電路的另一端連接RF天線開關(guān)的一端，RF天線開關(guān)的另一端連接NFC通信天線。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有高發(fā)射功率的NFC有源通信接口，其特征在于，所述無線能量傳送組件包括能量發(fā)送天線和能量發(fā)送天線匹配電路。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有高發(fā)射功率的NFC有源通信接口，其特征在于，RF模式開關(guān)的第二射頻接口通過能量發(fā)送天線匹配電路連接能量發(fā)送天線。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高發(fā)射功率的NFC有源通信接口，其特征在于，所述NFC收發(fā)器同時(shí)連接外部裝置以發(fā)送和接收NFC數(shù)據(jù)，以及獲取工作時(shí)所需電能。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于無線通信領(lǐng)域，具體涉及一種具有高發(fā)射功率的NFC有源通信接口。由NFC通信天線、通信天線匹配電路、RF模式開關(guān)、NFC收發(fā)器、RF天線開關(guān)、能量發(fā)送天線和能量發(fā)送天線匹配電路組成；所述NFC收發(fā)器的天線接口連接RF模式開關(guān)的公共接口，RF模式開關(guān)的第一射頻接口連接通信天線匹配電路的一端，通信天線匹配電路的另一端連接RF天線開關(guān)的一端，RF天線開關(guān)的另一端連接NFC通信天線，RF模式開關(guān)的第二射頻接口通過能量發(fā)送天線匹配電路連接能量發(fā)送天線，本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型可大大提高NFC有源通信接口的射頻發(fā)射功率，為與其通信的NFC裝置提供大量電能。這些額外的電能將允許該NFC裝置提供更多的功能，更高的性能，更好的用戶體驗(yàn)。
【IPC分類】H04B5/02, H04B1/401, H04B5/00
【公開號(hào)】CN204948066
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520724272
【發(fā)明人】王清斌
【申請(qǐng)人】王清斌
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月17日