CN102132501A - 同时无线功率发射与近场通信 - Google Patents

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Abstract

示范性实施例是针对无线功率传送和近场通信(NFC)操作。电子装置(400)包含天线(402)，其经配置以在NFC频率下谐振，且产生感应电流。所述电子装置进一步包含整流器电路(404)和NFC电路(410)，其各自同时耦合到所述感应电流。所述整流器电路经配置以将所述感应电流整流成用于所述电子装置的DC功率，且所述NFC电路经配置以对所述感应电流上的任何数据进行解调。用于无线功率和NFC的同时接收的方法包含：从天线接收感应电流(602)；将所述感应电流整流成DC功率供电子装置使用(604)；以及在整流的同时对所述感应电流进行解调以确定用于所述NFC的任何数据(606)。

Description

同时无线功率发射与近场通信
根据35U.S.C.§119主张优先权
本申请案根据35U.S.C.§119(e)主张以下申请案的优先权：
2008年8月26日申请的标题为“使用双功能天线将无线功率和RFID联合集成到电子装置中(JOINT INTEGRATION OF WIRELESS POWER AND RFID INTO ELECTRONIC DEVICES USING DUAL FUNCTION ANTENNA)”的第61/092,022号美国临时专利申请案，其揭示内容特此以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明大体上涉及无线充电，且更具体地说，涉及与无线充电系统有关的装置、系统和方法。
背景技术
通常，例如无线电子装置等每种被供电的装置均需要其自身的有线充电器和电源，所述电源通常为交流电(AC)电源插座。当许多装置需要充电时，此有线配置变得不便操作。正在开发使用发射器与耦合到待充电电子装置的接收器之间的空中或无线功率发射的方法。接收天线收集辐射的功率，并将其调整为用于为所述装置供电或为所述装置的电池充电的可用功率。对装置的无线供电可利用可能由其它通信系统占用的发射频率。一个此实例为近场通信(NFC)系统(通常称为一种类型的“RFID”)，其可利用(例如)13.56MHz频带。
此外，可能存在驻存在单个电子装置中的利用共用频带的若干单独应用。因此，需要允许各种应用在共用频带上的兼容互操作。
附图说明
图1说明无线功率发射系统的简化框图。
图2说明无线功率发射系统的简化示意图。
图3说明根据示范性实施例的环形天线的示意图。
图4说明根据示范性实施例的无线功率发射系统的功能框图。
图5说明根据示范性实施例的无线功率发射与NFC共存的发射器布置。
图6说明根据另一示范性实施例的无线功率发射与NFC共存的另一发射器布置。
图7说明根据示范性实施例的包含共存的无线功率充电与NFC的电子装置。
图8说明根据示范性实施例的用于接收无线功率和NFC的方法的流程图。
具体实施方式
词语“示范性的”在本文中意味着“充当实例、例子或说明”。本文中被描述为“示范性的”任何实施例不一定要被理解为比其它实施例优选或有利。
希望下文结合附图阐述的详细描述是对本发明的示范性实施例的描述，且并不希望表示可实践本发明的仅有实施例。贯穿此描述所使用的术语“示范性”意味着“充当实例、例子或说明”，且应不一定将其解释为比其它示范性实施例优选或有利。出于提供对本发明的示范性实施例的透彻理解的目的，详细描述包括特定细节。所属领域的技术人员将显而易见，可在无这些特定细节的情况下实践本发明的示范性实施例。在一些情况下，以框图形式展示众所周知的结构及装置以避免使本文中所呈现的示范性实施例的新颖性模糊不清。
本文使用术语“无线功率”来表示在不使用物理电磁导体的情况下从发射器发射到接收器的与电场、磁场、电磁场或其它相关联的任何形式的能量。本文中描述系统中的功率转换以用无线方式为包含(例如)移动电话、无绳电话、iPod、MP3播放器、头戴耳机等的装置充电。一般来说，无线能量传送的一个基本原理包含使用例如30MHz以下的频率的磁性耦合谐振(即，谐振感应)。然而，可采用各种频率，包含准许相对高辐射电平下的免许可(license-exempt)操作的频率，例如135kHz(LF)以下或13.56MHz(HF)。在通常由射频识别(RFID)系统使用的这些频率下，系统必须遵守例如欧洲EN300330或美国FCC第15部分规范等干扰和安全标准。作为说明而非限制，本文使用缩写词LF和HF，其中“LF”指代f0＝135kHz且“HF”指代f0＝13.56MHz。
术语“NFC”还可包含RFID的功能性，且术语“NFC”与“RFID”可在兼容功能性允许此替换的情况下互换。一个术语或另一术语的使用不会被视为具有限制性。
术语“收发器”还可包含转发器的功能性，且术语“收发器”与“转发器”可在兼容功能性允许此替换的情况下互换。一个术语或另一术语的使用不应被视为具有限制性。
图1说明根据各种示范性实施例的无线功率发射系统100。将输入功率102提供到发射器104，以用于产生磁场106，用于提供能量传送。接收器108耦合到磁场106并产生输出功率110供耦合到输出功率110的装置(未图示)储存或消耗。发射器104与接收器108两者分开距离112。在一个示范性实施例中，发射器104和接收器108根据相互谐振关系而配置，且当接收器108的谐振频率与发射器104的谐振频率匹配时，当接收器108位于磁场106的“近场”时，发射器104与接收器108之间的发射损耗极小。
发射器104进一步包含用于提供用于能量发射的方式的发射天线114，且接收器108进一步包含用于提供用于能量接收或耦合的方式的接收天线118。发射天线和接收天线的大小根据应用和待与之相关联的装置来确定。如所陈述，通过将发射天线的近场中的能量的大部分耦合到接收天线而不是将电磁波中的大部分能量传播到远场而发生有效能量传送。在此近场中，可在发射天线114与接收天线118之间建立耦合。天线114和118周围的可能发生此近场耦合的区域在本文中称为耦合模式区。
图2展示无线功率发射系统的简化示意图。由输入功率102驱动的发射器104包含振荡器122、功率放大器或功率级124和滤波器及匹配电路126。振荡器经配置以产生所需频率，所述所需频率可响应于调节信号123来调节。振荡器信号可由功率放大器124用响应于控制信号125的功率输出放大。可包含滤波器及匹配电路126以滤除谐波或其它不想要的频率，且使发射器104的阻抗与发射天线114匹配。
电子装置120包含接收器108，接收器108可包含匹配电路132和整流器及开关电路134以产生DC功率输出，用来为如图2所示的电池136充电或为耦合到接收器的装置(未图示)供电。可包含匹配电路132以使接收器108的阻抗与接收天线118匹配。
发射器104与接收器108之间也可存在通信信道119。如本文所描述，通信信道119可为近场通信(NFC)的形式。在本文所述的一个示范性实施例中，将通信信道119实施为与磁场106分离的信道，且在另一示范性实施例中，将通信信道119与磁场106组合。
如图3中说明，示范性实施例中使用的天线可配置为“环形”天线150，其在本文中也可称为“磁性”、“谐振”或“磁谐振”天线。环形天线可经配置以包含空气磁心或例如铁氧体磁心等物理磁心。此外，空气磁心环形天线允许将其它组件放置在磁心区域内。另外，空气磁心环可容易实现将接收天线118(图2)放置在发射天线114(图2)的耦合模式区可更有效的发射天线114(图2)的平面内。
如所陈述，发射器104与接收器108之间的能量的有效传送在发射器104与接收器108之间的匹配或近乎匹配的谐振期间发生。然而，即使当发射器104与接收器108之间的谐振不匹配时，能量也可在较低效率下传送。通过将来自发射天线的近场的能量耦合到驻留在建立此近场的短距离处的接收天线而不是将来自发射天线的能量传播到自由空间中而发生能量的传送。
环形天线的谐振频率是基于电感和电容。环形天线中的电感通常为环所形成的电感，而电容通常被添加到环形天线的电感以在所需谐振频率下形成谐振结构。作为一非限制性实例，可将电容器152和电容器154添加到天线以形成产生正弦或准正弦信号156的谐振电路。因此，对于较大直径的环形天线，引发谐振所需的电容大小随环的直径或电感的增加而减小。此外，随着环形天线的直径增加，近场的有效能量传送区域针对“短距离”耦合装置增加。当然，其它谐振电路也是可能的。作为另一非限制性实例，电容器可并联放置在环形天线的两个端子之间。另外，所属领域的一般技术人员将认识到，对于发射天线，谐振信号156可为对环形天线150的输入。
本发明的示范性实施例包含处于彼此的近场的两个天线之间的耦合功率。如所陈述，近场是天线周围存在电磁场但电磁场可能不会从天线传播或辐射出去的区域。其通常限于接近天线的物理体积的体积。在本发明的示范性实施例中，例如单匝或多匝环形天线等天线用于发射(Tx)和接收(Rx)天线系统两者，因为可能围绕天线的环境大部分为电介质且因此对磁场的影响比对电场小。此外，还预期主要配置为“电”天线(例如，偶极和单极)或磁性天线与电天线的组合的天线。
Tx天线可在足够低的频率下操作，且其天线大小足够大以实现在比早先提及的远场和感应方法所允许的显著更大的距离处到小Rx天线的良好耦合效率(例如，＞10％)。如果正确地确定了Tx天线的大小，则可在主机装置上的Rx天线放置在被驱动的Tx环形天线的耦合模式区(即，在近场或强耦合体系中)内时实现高耦合效率(例如，30％)。
本文揭示的各种示范性实施例指明基于不同功率转换方法以及包含装置定位灵活性的发射范围的不同耦合变体(例如，用于在几乎零距离处的充电垫解决方案的接近“超短距离”耦合，或用于短程无线功率解决方案的“短距离”耦合)。接近超短距离耦合应用(即，强耦合体系，耦合因数通常为k＞0.1)依据天线大小提供通常大约数毫米或数厘米的短或极短距离上的能量传送。短距离耦合应用(即，松散耦合体系，耦合因数通常为k＜0.1)依据天线大小提供通常10cm到2m范围内的距离上的相对低效率的能量传送。
如本文所描述，“超短距离”耦合和“短距离”耦合可能需要不同的匹配方法，以使电源/功率吸收器(power sink)适应天线/耦合网络。此外，各种示范性实施例提供针对LF和HF应用两者以及针对发射器和接收器的系统参数、设计目标、实施方案变型和规范。这些参数和规范中的一些可例如视需要变化以较好地与特定功率转换方法匹配。系统设计参数可包含各种优先考虑和折衷。特定来说，发射器和接收器子系统考虑因素可包含电路的高发射效率、低复杂性，从而产生低成本实施方案。
图4说明根据示范性实施例的经配置以用于发射器与接收器之间的直接场耦合的无线功率发射系统的功能框图。无线功率发射系统200包含发射器204和接收器208。将输入功率PTXin提供给发射器204，用于产生具有直接场耦合k206的主要非辐射的场，以用于提供能量传送。接收器208直接耦合到非辐射场206，且产生输出功率PRXout，用于供耦合到输出端口210的电池或负载236储存或消耗。发射器204和接收器208两者隔开某一距离。在一个示范性实施例中，发射器204和接收器208根据相互谐振关系而配置，且当接收器208的谐振频率f0与发射器204的谐振频率匹配时，在接收器208位于发射器204所产生的辐射场的“近场”中时，发射器204与接收器208之间的发射损耗极小。
发射器204进一步包含发射天线214，用于提供用于能量发射的方式，且接收器208进一步包含接收天线218，用于提供用于能量接收的方式。发射器204进一步包含发射功率转换单元220，其至少部分地充当AC/AC转换器。接收器208进一步包含接收功率转换单元222，其至少部分地充当AC/DC转换器。
本文描述各种接收天线配置，其使用形成谐振结构的电容性负载的线环或多匝线圈，所述谐振结构能够在发射天线214和接收天线218两者均调谐到共用谐振频率的情况下，经由磁场将来自发射天线214的能量有效地耦合到接收天线218。因此，描述在强耦合体系中对电子装置(例如移动电话)的高效无线充电，其中发射天线214和接收天线218非常靠近，从而产生通常高于30％的耦合因数。因此，本文描述由线环/线圈天线以及充分匹配的无源二极管整流器电路组成的各种接收器概念。
许多以Li离子电池供电的电子装置(例如移动电话)在3.7V下操作，且以至多达1A(例如移动电话)的电流充电。在最大充电电流下，电池因此可向接收器呈现大约4欧姆的负载电阻。这通常使与强耦合谐振感应系统的匹配非常困难，因为在这些状况下通常需要较高的负载电阻来实现最大效率。
最佳负载电阻为次级装置的L-C比率(天线电感与电容的比率)的函数。然而，可显示，通常在依据频率、所要天线形状因数和Q因数选择L-C比率方面存在限制。因此，可能并不总是能设计与如装置的电池所呈现的负载电阻充分匹配的谐振接收天线。
有源或无源变换网络(例如接收功率转换单元222)可用于负载阻抗调节，然而，有源变换网络可能会消耗功率或增加无线功率接收器的损耗和复杂性，且因此被视为不当的解决方案。在本文所描述的各种示范性实施例中，接收功率转换单元222包含二极管整流器电路，其展现出大于负载236的负载阻抗RL的基频下的输入阻抗。此些整流器电路结合低L-C谐振接收天线218可提供合乎需要的(即，接近最佳的)解决方案。
通常，在较高操作频率(例如高于1MHz，且明确地说在13.56MHz)下，因二极管恢复时间(即，二极管电容)而导致的损耗效应变得显著。因此，包含展现具有低dv/dt的二极管电压波形的二极管的电路是合乎需要的。举例来说，这些电路通常在输入端处需要分路电容器，其可充当补偿天线电感因此使传送效率最大化所需的抗反应器。
事实上，使传送效率最大化所需的分路电容是耦合因数和电池负载电阻两者的函数，且倘若这些参数中的一者改变则将需要自动适应(重新调谐)。假定强耦合体系的耦合因数在受限范围内改变且仅在最高功率下具有最大效率，然而，可找到合理的折衷，而无需自动调谐。
基于磁感应原理的无线功率发射的另一设计因数是整流器电路所产生的谐波。接收天线电流中且因此接收天线周围的磁场中的谐波含量可能超过可容许的等级。因此，接收器/整流器电路理想地对所感应的接收天线电流产生最小失真。
图5到图8说明根据各种示范性实施例的在存在无线功率发射的情况下支持RFID(例如NFC)的各种配置。描述用于与包含无线功率充电能力和NFC功能性两者的接收器交互的各种发射器布置。
一般来说，在欧洲操作的RFID系统(包含NFC)必须遵守ECC标准，且遵守美国的对应标准。这些标准界定专用频带和发射(场强度)电平。这些频带大多数与ISM频带相符，且还为便携式电子装置的无线供电和充电所关注，因为其通常允许在增加的发射电平下的免许可使用。
支持无源收发器(例如转发器)的NFC读取器(例如RFID读取器)必须发射足够强的信号，以有时在不利条件下使收发器(例如转发器)通电。举例来说，13.56MHzRFID/NFC发射器通常使用(例如)在1W到10W的范围内的功率发射经幅移键控(ASK)调制的载波。调制的程度通常非常低。在频域中，经ASK调制的NFC信号表现为强离散载波分量以及含有所发射信息的弱得多的下部和上部边频带。13.56MHz发射器的载波分量必须在由13.5600MHz+/-7kHz界定的窄频带内。
大体上，NFC辐射场的高功率载波分量无法与在相同频率下操作的无线功率发射系统的高功率载波分量区分开。因此，无线功率发射系统可与NFC共存，而不产生有害干扰。相反，如果不相干(即，绝对频率同步)，那么NFC系统与无线功率发射系统的组合仅平均增加接收能量。此结果类似于以低波特率发射信息以(例如)用于充电管理目的的无线功率发射系统。
图5说明根据示范性实施例的无线功率发射与NFC共存的发射器布置。图5的布置300说明无线功率发射器302，其与NFC发射器或读取器304分开独立操作。在各种示范性实施例中，假定无线功率发射器302和NFC发射器304两者各自大体上在相同的发射频带中操作。无线功率发射器302在频率f0下产生未经调制的磁近场306，且NFC发射器304在频率f0下产生经调制的磁近场308。
可将无线功率发射器302实施为与并入有NFC发射器304的NFC系统分离且独立的充电系统。因此，由无线功率发射器302和NFC发射器304发射的相应载波未经相位对准。然而，如上文所述，组合功率证明是有益的而不是破坏性的。
电子(例如主机)装置310包含经由无线功率接收器312接收无线功率以及经由NFC接收器或收发器314参与NFC的双重功能性。虽然图5将所述双重功能性说明为分离的，但以下图7详述无线功率接收器312与NFC收发器314之间的各种相互关系。
图6说明根据另一示范性实施例的无线功率发射与NFC共存的另一发射器布置。图6的布置320说明可共享电子组件(例如共用振荡器)的组合式无线功率与NFC发射器或读取器322。如所陈述，在各种示范性实施例中，假定无线功率发射和NFC两者大体上在同一发射频带下发生。组合式无线功率与NFC发射器322在频率f0下在NFC期间在磁近场324上产生调制，且否则在频率f0下产生未经调制的磁近场324。
根据参看图5的描述来实施图6的无线功率发射器302，然而，组合式无线功率与NFC发射器322所发射的载波是用于无线功率传送且用于NFC的单个载波，且因此不存在任何相位关系。
图7说明根据示范性实施例的包含共存无线功率充电与NFC的电子装置。电子装置400组合图5和图6的无线功率接收器312和NFC接收器314的功能性，电子装置400的实施方案利用共用元件来实施特定功能性。此外，由于本文所描述的无线功率发射技术的共存兼容性，无线功率接收器和NFC收发器(例如转发器)的功能性可联合集成到电子装置400中。
电子装置400包含天线402，其经配置以用于无线功率发射且用于NFC。此外，天线402经配置以在频率f0下受未经调制的磁近场306(图5)或在频率f0下受经调制的磁近场308(图5)激励时谐振。此外，天线402经配置以在受(i)在频率f0下产生未经调制的磁近场306(图5)或在频率f0下产生经调制的磁近场308(图5)的一个或一个以上个别载波，或(ii)产生磁近场324(图6)的单个载波(不管经调制还是未经调制)激励时谐振。此外，天线402不在无线功率发射功能性与NFC功能性之间切换，而是响应于经调制或未经调制的磁近场。
电子装置402进一步包含整流器电路404，其经配置以将感应的交流整流成DC电压，用于为电池(负载)426充电或将无线功率提供给主机装置电子器件406。电子装置402可进一步包含开关408，用于通过将来自电池426的所储存的能量耦合到主机装置电子器件406来激活主机装置电子器件406。或者，在不存在例如电池426等能量储存装置的情况下，主机装置电子器件406可直接从整流器电路404供电。
电子装置402进一步包含RFID/NFC电路410，其可经配置以包含无源收发器(例如转发器)电路412或有源收发器(例如转发器)电路414，或可经配置以包含无源和有源收发器电路。无源收发器电路412可接收来自整流器电路404的DC功率416。此外，整流器电路404或NFC电路410可能需要包含功率限制电路以在存在可能有害的无线功率发射信号电平的情况下，保护无源收发器电路412抵御潜在会造成损害的功率电平。
有源收发器电路414展现较高功率要求，且因此可接收来自所储存能量源(例如来自电池426)的DC功率418。NFC电路410可进一步经配置以检测导致选择NFC电路410中的有源收发器电路414而不是无源收发器电路412的DC功率418。或者，开关420象征性地说明不存在导致NFC电路410选择无源收发器电路412的所储存能量(即，丢失或放完电的电池)。
当经调制的磁近场引起天线402中的激励时，需要对经调制的数据进行解调。此外，当电子装置400参与NFC时，NFC电路410中或经由数据路径428接收的数据必须经由数据路径424和天线402进行调制和发射(例如使用天线负载阻抗调制)。因此，电子装置400进一步包含解调/调制(demod/mod)电路422，其被说明为NFC电路410的一部分，供无源收发器电路412或有源收发器电路414使用。将解调/调制电路422说明为NFC电路410的一部分，但也可包含整流器电路404。此外，解调/调制电路422可包含在无源收发器电路412和有源收发器电路的每一者内。
谐振磁天线(例如天线402)紧凑地集成到电子装置中，通常展现较低的Q因数(例如＜100)。相对于要求功率效率与用于数据调制的带宽之间的折衷的NFC，上述情况可被视为有利的。
图8说明根据示范性实施例的用于同时接收无线功率和NFC的方法的流程图。用于同时接收无线功率和NFC的方法600由本文所描述的各种结构和电路支持。方法600包含步骤602，用于从天线接收感应电流。方法600进一步包含步骤604，用于将感应电流整流成DC功率供电子装置使用。方法600进一步包含步骤606，用于在整流的同时对感应电流进行解调以确定用于NFC的任何数据。
所属领域的技术人员将理解，可使用多种不同技术和技法中的任一者来表示控制信息和信号。举例来说，可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任何组合来表示可贯穿以上描述而参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片。
所属领域的技术人员将进一步了解，结合本文中所揭示的实施例而描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可实施为电子硬件，且由计算机软件控制，或上述两者的组合。为清楚说明硬件与软件的这种可互换性，上文已大致关于其功能性而描述了各种说明性组件、块、模块、电路和步骤。将此功能性作为硬件还是软件来实施和控制取决于特定应用以及强加于整个系统的设计约束。所属领域的技术人员可针对每一特定应用以不同方式实施所描述的功能性，但此些实施方案决策不应被解释为会导致脱离本发明的示范性实施例的范围。
结合本文所揭示的实施例而描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可用经设计以执行本文所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合来控制。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、一个或一个以上微处理器与DSP核心的联合，或任何其它此配置。
结合本文中所揭示的实施例而描述的方法或算法的控制步骤可直接体现于硬件中、由处理器执行的软件模块中或所述两者的组合中。软件模块可驻存在随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬磁盘、可装卸磁盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。将示范性存储媒体耦合到处理器，使得所述处理器可从存储媒体读取信息和将信息写入到存储媒体。在替代方案中，存储媒体可与处理器成一体式。处理器和存储媒体可驻存在ASIC中。ASIC可驻存在用户终端中。在替代方案中，处理器和存储媒体可作为离散组件驻存在用户终端中。
在一个或一个以上示范性实施例中，所描述的控制功能可实施于硬件、软件、固件或其任一组合中。如果实施于软件中，那么可将功能作为一个或一个以上指令或代码而在计算机可读媒体上存储或经由计算机可读媒体传输。计算机可读媒体包括计算机存储媒体与包括促进计算机程序从一处传递到另一处的任何媒体的通信媒体两者。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。以实例方式(且并非限制)，所述计算机可读媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于载送或存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。同样，可恰当地将任何连接称作计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电和微波等无线技术从网站、服务器或其它远程源传输软件，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或例如红外线、无线电及微波等无线技术包括于媒体的定义中。本文中所使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软磁盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘使用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应包括在计算机可读媒体的范围内。
提供对所揭示的示范性实施例的先前描述是为了使所属领域的技术人员能够制作或使用本发明。所属领域的技术人员将易于了解对这些示范性实施例的各种修改，且在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本文中界定的一般原理可应用于其它实施例。因此，本发明无意限于本文中所展示的实施例，而是将被赋予与本文所揭示的原理和新颖特征一致的最广范围。

Claims (22)

1.一种电子装置，其包括：
天线，其经配置以在磁近场中谐振，且在谐振期间产生感应电流；
整流器电路，其耦合到所述天线以对在谐振期间来自所述天线的所述感应电流进行整流；以及
近场通信(NFC)电路，其耦合到所述天线以对所述感应电流上的任何数据进行解调。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述NFC电路进一步包括有源收发器电路和无源收发器电路中的至少一者。
3.根据权利要求2所述的装置，其中当所述NFC电路包含所述无源收发器电路时，所述整流器电路进一步经配置以将功率提供给所述无源收发器电路。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述整流器电路进一步经配置以限制到达所述无源收发器电路的功率。
5.根据权利要求2所述的装置，其中当所述NFC电路包含所述有源收发器电路时，所述整流器电路进一步经配置以将功率提供给所述有源收发器电路。
6.根据权利要求5所述的装置，其进一步包括开关以停用到达所述有源收发器电路的所述功率以停用所述有源收发器电路。
7.根据权利要求2所述的装置，其中所述NFC电路进一步经配置以对所述感应电流上的所述数据进行解调，且对所述无源收发器电路和有源收发器电路中的一者中的发射数据进行调制。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述天线同时在感应功率的整流期间耦合到所述整流器电路，且在所述感应电流上的任何数据的所述解调和从所述无源收发器电路和所述有源收发器电路中的一者接收到的发射数据的所述调制中的至少一者期间耦合到所述NFC电路。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述NFC电路配置为射频识别(RFID)电路。
10.一种电子装置，其包括：
天线，其经配置以在NFC频率下谐振，且产生感应电流；以及
整流器电路和NFC电路，其各自同时耦合到所述感应电流，所述整流器电路经配置以将所述感应电流整流成用于所述电子装置的DC功率，且所述NFC电路经配置以对所述感应电流上的任何数据进行解调。
11.根据权利要求10所述的电子装置，其中所述感应电流是从未经调制的载波和上面包含有经调制数据的经调制数据载波中的至少一者产生。
12.根据权利要求11所述的电子装置，其中当所述感应电流是从经调制数据载波产生时，所述整流器电路还将所述经调制数据整流成DC功率。
13.一种用于同时接收无线功率和NFC的方法，其包括：
从天线接收感应电流；
将所述感应电流整流成DC功率以供电子装置使用；以及
在整流的同时对所述感应电流进行解调以确定用于所述NFC的任何数据。
14.根据权利要求13所述的方法，其中解调包括对用于有源收发器电路和无源收发器电路中的至少一者的任何数据进行解调。
15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括用所述DC功率为所述有源收发器电路和所述无源收发器电路中的所述至少一者供电。
16.根据权利要求15所述的方法，其中当所述至少一个有源收发器电路和无源收发器电路包含两者时，所述方法进一步包括将所述DC功率从所述有源收发器电路切换掉，以将解调引导到所述无源收发器电路。
17.根据权利要求13所述的方法，其中从未经调制的载波和上面包含有经调制数据的经调制数据载波中的至少一者产生所述感应电流。
18.根据权利要求17所述的方法，其中当从经调制数据载波产生所述感应电流时，所述方法进一步包括将所述经调制数据整流成DC功率。
19.一种用于同时接收无线功率和NFC的电子装置，其包括：
用于从天线接收感应电流的装置；
用于将所述感应电流整流成DC功率以供电子装置使用的装置；以及
用于在整流的同时对所述感应电流进行解调以确定用于所述NFC的任何数据的装置。
20.根据权利要求19所述的电子装置，其中所述用于解调的装置包括用于对用于有源收发器电路和无源收发器电路中的至少一者的任何数据进行解调的装置。
21.根据权利要求20所述的电子装置，其进一步包括用于用所述DC功率为所述有源收发器电路和所述无源收发器电路中的所述至少一者供电的装置。
22.根据权利要求21所述的电子装置，其中当所述至少一个有源收发器电路和无源收发器电路包含两者时，所述电子装置进一步包括用于将所述DC功率从所述有源收发器电路切换掉以将解调引导到所述无源收发器电路的装置。
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