WO2017166364A1

Nfc reader-writer interface for optimizing energy acquisition and small-size antenna

Abstract

The present invention falls within the technical field of wireless communications, and particularly relates to an NFC reader-writer interface for optimizing energy acquisition and a small-size antenna. The NFC reader-writer interface comprises an antenna, an adjustable matching circuit, an antenna driving unit, a modulator, a demodulator and an MCU core, wherein the antenna, the adjustable matching circuit and the antenna driving unit constitute an antenna resonance loop. The beneficial effects of the present invention are that the present invention can greatly improve the wireless energy transmission efficiency of an NFC communication interface, and can provide a large amount of electric energy for an apparatus with an NFC tag interface. This extra electric energy will allow an apparatus to provide more functions, a higher performance and a better user experience. At the same time, the present invention allows the NFC communication interface to use a small-size antenna without affecting the NFC communication performance. The small-size antenna makes device development become more flexible, thereby greatly lowering the development difficulty of an NFC system. The present invention will greatly expand the application range of an NFC communication interface in the current and next several years.

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  1. 1
    一种为能量采集和小尺寸天线优化的NFC读写器接口,其特征在于,所述NFC读写器接口包括天线、可调匹配电路、天线驱动单元、调制器、解调器及MCU内核;所述天线、可调匹配电路和天线驱动单元构成可实时切换高/低Q值工作模式的天线谐振环路。
  2. 2
    根据权利要求1所述的一种为能量采集和小尺寸天线优化的NFC读写器接口,其特征在于,所述天线、可调匹配电路、天线驱动单元、调制器及MCU内核依次连接,同时所述可调匹配电路还连接解调器的输入端,所述解调器的输出端连接MCU内核,所述MCU内核的输出端还连接可调匹配电路。
  3. 3
    根据权利要求2所述的一种为能量采集和小尺寸天线优化的NFC读写器接口,其特征在于,所述NFC读写器接口还包括电源管理单元、时钟系统及数据接口单元,所述数据接口单元通过FIFO单元连接到MCU内核上,所述数据接口单元用于接收NFC数据;所述电源管理单元对所述NFC读写器接口上的元件进行供电;所述时钟系统用于产生NFC读写器接口上需要的所有时钟。
  4. 4
    根据权利要求2所述的一种为能量采集和小尺寸天线优化的NFC读写器接口天线谐振环路,其特征在于,所述可调匹配电路用于调节天线的阻抗,所述天线驱动单元对调制器产生的信号进行功率放大,并将放大过的信号通过可调匹配电路传送给天线。
  5. 5
    根据权利要求4所述的一种为能量采集和小尺寸天线优化的NFC读写器接口天线谐振环路,其特征在于,所述天线谐振环路还包 括Q值调节电路及Q值调节开关。
  6. 6
    根据权利要求5所述的一种为能量采集和小尺寸天线优化的NFC读写器接口天线谐振环路,其特征在于,所述Q值调节开关与Q值调节电阻串联后与天线并联。
  7. 7
    根据权利要求5所述的一种为能量采集和小尺寸天线优化的NFC读写器接口天线谐振环路,其特征在于,所述天线谐振环路包括两种工作模式,分别为高Q值模式及低Q值模式,两种模式可通过Q值调节开关实时切换控制。
  8. 8
    根据权利要求5所述的一种为能量采集和小尺寸天线优化的NFC读写器接口天线谐振环路,其特征在于,所述Q值调节开关由一电信号实时控制开关的断开和闭合。
  9. 9
    根据权利要求5所述的一种为能量采集和小尺寸天线优化的NFC读写器接口,其特征在于,所述可调匹配电路包括T型、PI型、L型或单一电容,并具有小于1db的低插入损耗,所述天线驱动单元具有小于5欧姆的输出阻抗。
  10. 10
    根据权利要求7所述的一种为能量采集和小尺寸天线优化的NFC读写器接口天线谐振环路,其特征在于,所述天线电感值在1uH到10uH之间,天线面积在100mm 2 至5000mm 2 之间,高Q值模式时天线谐振环路在13.56Mhz的Q值在50以上,低Q值模式时天线谐振环路在13.56Mhz的Q值在25以下。
Independent claims10