CN100375116C - 控制返回到电子标记的天线的阻抗的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是电子标记，每个电子标记都与一个产品相关以便对其进行识别。该发明主要就在于电子标记包括一个装置是用于使用一个可变调制电阻(26’)和/或一个容量可变的调谐电容器(16’)改变返回到天线上的抗阻其电容值可由电路(30)随某些参数变化来改变，这些参数比如有电源电压Vdd、标记的使用条件、要传输到阅读器的二进制消息。因此就有可能使调制电阻(26’)的值及调谐电容器(16’)的值都匹配以便得到关于所考虑的电子标记的应用最佳工作状态。
Description
技术领域
本发明涉及无触点电子标记领域，这些电子标记用于识别使其经受阅读器或读/写装置的电磁场的产品，电磁场的磁分量用调谐电路天线探测。更具体地说本发明涉及一种控制装置，可控制在电子标记中返回到天线上的阻抗以便不管工作条件如何也可得到最佳阻抗。
背景技术
一种电子标记10(图1)示意地包括一个含有感应线圈14的天线。一个电容器16并接在感应线圈14上并与该感应线圈一起形成F0频率的调谐振荡电路12。调谐电路的两端与整流和滤波电路18相连，在其输出端上电源电压Vdd加到用标注号20所表示的电子标记的所有电子线路上。
这些电子线路20可进行载波频率F0的调制信号的探测、解调和判读以及通过天线形成要传输到阅读器(未示出)的二进制消息，同时还由调制器22对天线负载进行调制。该调制器22概括地包括一个示意的断路器24，它是由消息信号和所谓的调制电阻Rmod起动的。
为了保护电子线路防止过压，电源电压Vdd由限制电路28限幅，该限制电路的可变电阻Rlim已表示出来了。
二进制消息是由电子标记按断路开关器24的打开与闭合的节律发出的，此断路开关器可调制天线12的消耗电流。由于标记天线与阅读器天线(未示出)的耦合，由该阅读器所发射的功率随着所传送的逻辑状态而变化并因此而出现可由解调器探测到的振幅调制。
根据标记/阅读器整体系统的工作条件，返回到天线上的平均阻抗是变化的，以及用通信的最大距离及通信质量词句表示的性能也同样有所变化。
为了得到最佳的工作状态，调制电阻值Rmod要在制作电子标记时以精确到约1％程度加以校准，其调准操作的费用按成本来说是不可忽略的。
发明内容
因而本发明的目的就是制备一种可控制返回到电子标记天线上阻抗的装置以便不管工作条件如何也可得到最佳阻抗。
该目的是通过使用一个调制电阻和/或一个天线调谐电容器而达到的，其电阻及电容的各个值是根据某些参数而改变的，这些参数比如有电源电压值，还有来自阅读器的消息或者预编程消息。
因此本发明还涉及一种控制返回天线上阻抗的装置，该天线带有调谐到电子标记的频率F0的电路，电子标记包括一个整流和滤波电路，此电路向所有电子标记电路提供电源电压，一个限制电源电压的电路，一个电路20可对来自读/写装置由天线接收的信号进行探测、解调和判读，以及形成要传输到该读/写装置的二进制消息，还有一个由所产生的消息的二进制数控制的调制器。
本发明装置的特征在于，它至少包括：
-一个调制电阻，其值可由第一个电信号改变，以及
-一个电信号发生电路用于根据某些参数至少产生所述第一个可改变调制电阻26’阻值的电信号。
在本发明的第一个变型例中，天线电流的限定电阻并接到调制电阻上而且其值可利用由发生电路输出的第二个电信号而改变。该限定电阻具有一个与调制电阻相组合的频率。
在本发明的第二个变型例中，天线调谐电路的调谐电容器是变容型的，其值由发生电路所输出的第三个电信号确定。
用于产生电信号的一些参数例如是电源电压、工作条件以及要传输到阅读器的二进制数消息。对于后一种情况调制是通过改变调制电阻和/或调谐电容器容量而得到的，也就是说不必使用断路开关。
附图说明
本发明的一些其它特征和优点在阅读了后面对一个特殊的实施例说明之后可更好地显示出来，该说明是参照了几个附图而进行的，其中：
图1是一个现有技术的电子标记简化示意图，
图2是含有本发明装置的电子标记简化功能示意图，以及
图3和4是表示出某些参数变化曲线的曲线图。
具体实施方式
引言中所描述的图1是作为表明本发明特征的参考，本发明的特征是在图2的说明中显示出来的，相同的参考标注在两个图上代表相同的元件。
本发明的特征元件包括：
-一个调谐电容器16’，其电容值C是变化的，
-一个调制电阻26’其阻值Rmod是可变的，
-一个限定电阻40，其阻值RL是可变的，它与断路器开关24’和开关24相配合以便或者与调制电阻26’连接或者与限定电阻40连接。
-控制C，Rmod和RL值变化的控制装置30。
电容器16’的电容C值，电阻26’值及电阻40值的变化都是利用电信号而得到的，这些电信号是由装置30依据某些参数值而提供的，这些参数优选地是：
-由整流滤波电路18在连线34上所输出的电源电压Vdd，
-由阅读器经过常规电路20在连线38上所传输的消息，
-包括在标记测试或特性化时所记录的和存储在存储器32中的消息，或者直接或者经过电路30在连线36上传输的消息。
作为变型来说，为了用作参数用于装置30而由阅读器传送的消息也可记录在存储器32中。
调制电阻值和调谐电容器的电容值都可以在压敏电阻型电阻或变容二极管型电容器的情况下连续地变化；它们也可以非连续地变化，但例如要使用一组电阻或一组电容器，每个电阻或电容器都与一个断路开关相配合，该开关可实现其与之相配合的元件连接或不连接。
当调制电阻26’断开时，也就是说当要传输的二进制数为0以致保证由电阻40全部或部分地吸收过剩能量时，限定电阻40被连接。该电阻40在传输一个二进制数1时被断开而电阻26’被连接上以便得到调制。
作为优选变型，可变电阻40可与可变电阻26’相组合以致电阻40及开关24’都可取消。
图3的曲线图表示的是电阻26’的值Rmod随电源电压Vdd的变化曲线。这样，Rmod从最大值Rmax，当Vdd小于阈值V1时，变化到最小值Rmin，当Vdd超过该阈值时，并且达到值V2时。
除了这种Rmod随Vdd的变化之外，本发明装置还可以调节Rmod以便考虑到其它一些因素比如读出装置灵敏度的限制、调谐频率、天线的元件，等等。因此，在标记与读出装置之间的距离应比较小的应用情况下，调制电阻将是其最小值以便减少标记由该读出装置馈电的距离。
图4的曲线表示出了随着天线之间的距离D而变化的标记电源电压Vdd的变化以及由读出装置所接收的消息电平的变化，并且这是针对调制电阻的两个极端值Rmin和Rmax的情况来说的。
点a和点b之间的水平距离表示的是有关针对一个读出装置灵敏度限制来说通信距离变化的可能的动态范围。
同样，点c和d之间的距离表明了考虑到标记的馈电限制时作用距离的差别。这样就出现了一个处在点b和c之间的最佳工作区Z，该区是允许同时有足够的标记的馈电又可由读出装置接收消息的两个区域的交叉处。为了保持最佳的作用距离当读出装置的灵敏度限制变化时调制电阻就应该变化。这种变化可通过向标记传送一个消息指示出Rmod值来达到，或者在标记特性化时记录。
调谐电容器16’的容量变化可以随应用的几个参数的变化而得到。
首先，在标记特性化和测试时，就能够在向标记传送一个消息的同时调节调谐频率使得改变调谐电容器的容量。这就可以考虑到由于组装过程和制作过程所造成的离散差所引起的寄生电容。
实施这种调整以便于使几个天线模型与一种指定标记相适应，该几个天线模型的电感值是不同的。
对于由基准读出装置所发射功率标称电平这种调整还可以使调节调谐频率成为可能以便考虑到标记的有效工作状态。
也可能通过调节电源电压由此引起调谐电容的电容量变化而按电源电压改变天线的调谐状况。这样就可能补偿由于各种不同的原因所造成的调谐频率的变化，这些原因比如有寄生电容随着电源电压的变化而变化，在标记及读出装置天线之间的耦合系数的改变、从电磁角度来看的标记环境的变化。
由本发明装置所体现的另一相似优点包括，天线失谐的可能性，这是为了限定接收的功率，尤其是当标记天线的设计是针对与很近的读出器一起工作时所接收的功率时。为此就要在电源电压过高时实施失谐。
本发明装置还可以消除那些通信死区这是由于标记与读出器天线之间的耦合变化及其调谐频率的偏移而造成的。因为电源电压是该耦合的反映，于是利用电容C的变化偏差而改变调谐频率就可避免这些通信死区。
最后，因为电容C可以改变，这种改变就可用来调制天线负载，以替代调制电阻或与其组合的变化。这种电容调制消耗的能量比电阻调制少并且这种调制将可用于读出器与标记之间的较长距离而电阻调制可更好地适合于读出器与标记之间短距离。这种电阻的改变可以使取消开关24成为可能，开关的调制在那种情况下是通过调制电阻值而达到的。
Claims (9)
1.一种用于对返回到带有调谐到电子标记(10)的频率F0的电路(12)的天线的阻抗进行控制的装置，该电子标记包括一个整流滤波电路(18)，它可向所有的电子标记的电路输出电源电压(Vdd)；一个电源电压限定电路(28)；一个对由天线接收的来自阅读器或读/写器的信号进行探测、解调和判读以及产生传向该读出阅读器或读/写器的二进制消息的电路(20)；还有一个调制器(26)，该调制器的开关(24)是由产生的消息的二进制数字控制的，以便连接或不连接调制电阻，
所述装置的特征在于，它至少包括：
一个调制电阻(26’)，其值(Rmod)能够由第一个电信号改变，及
一个电信号发生电路(30)，用于产生至少第一个电信号，以便根据某些参数来改变调制电阻(26’)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于它另外还包括一个限定天线电流的电阻(40)，此电阻利用工作时与所述调制器的开关(24)同步但状态相反的开关(24’)与调制电阻(26’)并联，所述限定电阻(40)的值(RL)可由第二个电信号改变，该第二个电信号是由电信号发生电路(30)产生的。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于限定电阻(40)与调制电阻(26’)相组合。
4.根据权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于它还包括一个电容器(16’)与调制电阻(26’)并联以便实现天线调谐电路的调谐，所述电容器(16’)的容量(C)可由第三个电信号改变，第三个电信号是由电信号发生电路(30)产生的。
5.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的装置，其特征在于电信号发生电路(30)包括用于测量电源电压(Vdd)并且根据所述电源电压值的变化而产生上述的电信号的器件。
6.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的装置，其特征在于它另外包括器件(32)用于记录改变所述电信号的消息的器件，该器件随电子标记的使用条件而变化。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于改变电子信号的消息在标记特性化时被记录，以便考虑标记的初始工作条件。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于改变电信号的消息在所述阅读器或读/写器的控制下使用标记期间被记录。
9.根据上述权利要求1-3中任一权利要求所述的装置，其特征在于上述的电信号之一个对应于要传输到所述阅读器或读/写器的二进制消息。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: JIN YATUO Free format text: FORMER OWNER: GEMPLUS CO. Effective date: 20120903 |
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Owner name: SETEC OY Free format text: FORMER NAME: JIN YATUO |
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Effective date of registration: 20120903 Address after: East France Patentee after: Jin Yatuo Address before: French based Minos Patentee before: GEMPLUS |
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Granted publication date: 20080312 |
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| CX01 | Expiry of patent term |