CN103366213B - 主动式电子标签及其信号调变方法 - Google Patents

Abstract

一种主动式电子标签及其信号调变方法在此揭露，主动式电子标签包括天线、第一放大器、自动增益控制回路、相位同步锁定回路、控制单元、标签单元以及第二放大器。天线接收来自读卡机的侦测信号，其中侦测信号载在第一载波上。相位同步锁定回路产生第二载波。控制单元产生回应信号，且此回应信号载于第二载波之上。利用第二载波与第一载波的相位差，回应信号通过消减读卡机上的第一载波以传递信息。

Description

主动式电子标签及其信号调变方法

技术领域

本发明是有关于电子标签及其信号调变方法，特别是有关于主动式电子标签及其信号调变方法。

背景技术

随着射频技术的发展，内含射频电路并用以储放信息的电子标签已被广泛应用。例如身份识别、门禁系统或电子货币。

一般使用的电子标签为被动式，其接收来自读卡机的侦测信号及载波作为电力来源。其利用天线间的耦合效应，使电子标签通过其负载变化影响读卡机上的电压，并借此传递信息。

然而在电子产品迈向轻薄短小的今日，电子标签却受到了其天线面积的限制而难以缩小。其原因在于，电子标签天线面积影响其信息的传送距离。当电子标签的天线面积缩小，则其天线与读卡机天线的耦合系数即降低，如此则导致在电子标签的负载变化难以影响读卡机上的电压，亦即电子标签上的数据无法有效传递给读卡机。

是以，为使电子标签在缩小的同时仍能有效传递数据，以切合各项应用，上述难题有迫切需要被改进。

发明内容

本发明的一方面在于提供模拟被动式电子标签的主动式电子标签，使其即便在其天线面积缩小的状况下，仍可有效传递数据。

依据本发明一实施方式主动式电子标签包括天线、第一放大器、自动增益控制回路、相位同步锁定回路、控制单元、标签单元以及第二放大器。天线用以接收读卡机传送的侦测信号，其中侦测信号载在第一载波上。第一放大器电性耦接天线，用以放大侦测信号。自动增益控制回路电性耦接第一放大器，以回馈方式使第一放大器稳定放大侦测信号。相位同步锁定回路电性耦接第一放大器并接收已放大的侦测信号以及致能信号，产生第二载波以及锁相时脉。控制单元电性耦接第一放大器以及相位同步锁定回路，接收已放大的侦测信号、第二载波以及锁相时脉，并侦测标签单元的负载阻抗的变化，其中控制单元根据标签单元的负载阻抗的变化产生致能信号以及回应信号，且回应信号载于第二载波之上。标签单元电性耦接控制单元，用以储存标签信息。其中控制单元传送侦测信号至标签单元，并提供第一载波或锁相时脉做为标签单元的驱动时脉，标签单元根据标签信息变化负载阻抗，且控制单元根据标签单元的负载阻抗的变化切换驱动时脉。第二放大器电性耦接控制单元及天线，用以放大回应信号至天线，并通过天线传送回应信号至读卡机。其中回应信号利用第二载波与第一载波的相位差，以消减在读卡机上的第一载波，并借此传送信息。

依据本发明另一实施方式，其第二载波和第一载波的相位差介于158.34～201.66度。

依据本发明再一实施方式，其中相位同步锁定回路包括振荡器、除频器、延迟电路、相位选择单元以及偏移调整单元。振荡器用以产生振荡器频率，除频器用以除频振荡器频率，并产生内部时脉。延迟电路用以延迟内部时脉，并产生多个延迟时脉，其中延迟时脉彼此频率相同，相位不同，且延迟时脉与内部时脉频率相同。相位选择单元具有锁相计数，用以选择并输出一个相位最接近或次接近第一载波的延迟时脉做为该锁相时脉。偏移调整单元根据锁相计数以及偏移调整参数，在延迟时脉中选取第二载波，其中偏移调整参数用以调整第二载波的相位，使载于第二载波的回应信号消减读卡机上的第一载波。

依据本发明再一实施方式，其中相位选择单元包括上下计数器、第一相位选择器以及相位比较器。上下计数器根据上数信号或下数信号调整锁相计数，其中当上下计数器收到致能信号时，即停止调整锁相计数。第一相位选择器根据锁相计数，从延迟时脉中择一作为锁相时脉。相位比较器用以比较第一载波与锁相时脉，并根据比较结果分别产生上数信号以及下数信号。

依据本发明再一实施方式，其中偏移调整单元包括一加法器以及一第二相位选择器。加法器包括输入端，用以输入偏移调整参数。锁相计数与偏移调整参数在加法器中相加，产生第二载波计数。第二相位选择器根据第二载波计数，自延迟时脉中选取其中的一作为第二载波。

依据本发明再一实施方式，其中控制单元包括探测器、切换元件以及与门。探测器用以侦测标签单元的负载阻抗的变化，且根据负载阻抗的变化以产生致能信号。切换元件用以当切换元件接收到致能信号时，提供给标签单元的驱动时脉切换为锁相时脉，且当致能信号停止时，驱动时脉切换为第一载波。与门接收第二载波以及致能信号，产生回应信号至第二放大器。

本发明的另一方面在于提供主动式电子标签信号调变方法，适用于主动式电子标签。依据本发明一实施方式此主动式电子标签包含标签单元，用以储放标签信息。此主动式电子标签的信号调变方法包括：接收读卡机传送的侦测信号，此侦测信号载在第一载波上。以回馈方式稳定放大该侦测信号。传送侦测信号至标签单元，以第一载波或锁相时脉做为标签单元的驱动时脉驱动标签单元，且标签单元根据标签信息以变化负载阻抗。根据振荡器频率以及致能信号，以产生第二载波以及锁相时脉。当侦测到负载阻抗的变化时，根据第二载波、锁相时脉以及负载阻抗的变化，产生致能信号以及回应信号，且此回应信号载于第二载波上。以及，放大回应信号，以及传送已放大的回应信号至读卡机，其中回应信号利用第二载波与第一载波的相位差，以消减在读卡机上的第一载波，并借此传送标签信息。

依据本发明另一实施方式，其中第二载波和第一载波的相位差介于158.34～201.66度。

依据本发明再一实施方式，产生第二载波以及锁相时脉的步骤包括：产生振荡器频率，除频此振荡器频率以产生内部时脉。延迟内部时脉，并产生多个延迟时脉，其中延迟时脉彼此频率相同，相位不同，且延迟时脉与内部时脉频率相同。选择一个相位最接近或次接近第一载波的延迟时脉做为锁相时脉，其中锁相时脉有对应的锁相计数。以及，根据锁相计数以及偏移调整参数在延迟时脉中选取第二载波，其中偏移调整参数用以调整第二载波的相位，使载于第二载波的回应信号消减读卡机上的第一载波。

依据本发明再一实施方式，选择并输出一个相位最接近或次接近第一载波的延迟时脉做为锁相时脉的步骤包括：根据上数信号或下数信号，调整锁相计数，其中当致能信号产生时，锁相计数即停止调整。根据锁相计数，从延迟时脉中选出其中的一作为锁相时脉。比较第一载波与锁相时脉，并根据比较结果分别产生上数信号以及下数信号。

依据本发明再一实施方式，在延迟时脉中选取第二载波的步骤包括：将锁相计数与偏移调整参数相加，以产生第二载波计数。以及，根据第二载波计数，自延迟时脉中选取其中的一作为第二载波。

依据本发明再一实施方式，其中产生回应信号以及致能信号的步骤包括：侦测负载阻抗的变化，且根据负载阻抗的变化以产生致能信号。根据致能信号切换输入至标签单元的驱动时脉。以及，将第二载波以及致能信号同时输入与门，以产生回应信号。

综上所述，应用本发明的实施方式，主动式电子标签是通过传送回应信号消减读卡机上的第一载波，以传递主动式电子标签的信息。是以当电子标签天线缩小、与读卡机天线间耦合系数下降时，可透过第二放大器放大回应信号，而使标签信息得以有效传递。此外，相位同步锁定电路能迅速产生同相于第一载波的锁相时脉与反相于读卡机上第一载波的第二载波。锁相时脉用以稳定标签单元的驱动时脉，而第二载波可使回应信号有效地消减第一载波。透过以上实施方式可缩小电子标签面积，增加电子标签传递距离，并使电子标签应用方式更加广泛。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1是绘示本发明的第一实施方式的主动式电子标签的电路方块示意图；

图2是绘示本发明的图1中的主动式电子标签的电路方块示意图；

图3是绘示本发明的第一实施方式中回应信号消减第一载波的示意图；

图4是绘示本发明的第二实施方式的主动式电子标签的信号调变方法的流程图。

【主要元件符号说明】

10：读卡机100：主动式电子标签

110：天线120：第一放大器

130：自动增益控制回路140：相位同步锁定回路

141：除频器142：延迟电路

143：相位选择单元144：偏移调整单元

145：上下计数器146：第一相位选择器

147：相位比较器148：加法器

149：第二相位选择器150：控制单元

152：探测器154：切换元件

156：与门160：标签单元

170：第二放大器180：输入端

190：振荡器310：读卡机天线

320：第一载波波形322：第二载波波形

324：消减后的第一载波波形400：主动式电子标签的信号调变方法

410：步骤420：步骤

430：步骤440：步骤

450：步骤460：步骤

470：步骤480：步骤

VDD：外部电源T1：时段

T2：时段T3：时段

具体实施方式

为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照所附的附图及以下所述各种实施例，附图中相同的号码代表相同或相似的元件。另一方面，众所周知的元件与步骤并未描述于实施例中，以避免对本发明造成不必要的限制。

本发明实施方式提供的主动式电子标签，是为了解决当天线缩小时，被动式电子标签信息无法有效传递的问题。主动式电子标签通过传送回应信号给读卡机，以消减读卡机上载波。是以当天线缩小时，回应信号可透过放大器增强。另外，为使回应信号能消减读卡机上载波，主动式电子标签另利用振荡器、除频器及延迟电路，产生与读卡机上载波反相与同相的时脉信号，反相时脉信号用以传送回应信号，同相的时脉信号用以在传送回应信号时维持主动式电子标签的系统稳定。

如图1所示，主动式电子标签100包括天线110、第一放大器120、自动增益控制回路130、相位同步锁定回路140、控制单元150、标签单元160以及第二放大器170。其中外部电源VDD电性耦接于主动式电子标签100上，其电压举例而言可为2.7～3.3V。

在架构上，第一放大器120电性耦接天线110，自动增益控制回路130电性耦接第一放大器120，相位同步锁定回路140电性耦接第一放大器120以及增益控制回路130，控制单元150电性耦接第一放大器120、增益控制回路130以及相位同步锁定回路140，标签单元160电性耦接控制单元150，第二放大器170电性耦接控制单元150及天线110。

举例来说，天线110可为平面环型天线，第一放大器120可为低杂讯放大器，第二放大器170可为功率放大器。另外，自动增益控制回路130、相位同步锁定回路140、控制单元150及标签单元160可以硬体电路及/或软体实现，其中标签单元160亦可为一般用法上的被动式电子标签。

在使用上，当主动式电子标签100靠近读卡机10时，天线110用以接收读卡机10传送而来的侦测信号，且侦测信号载在第一载波上被传送。而由于距离或传输通道因素影响，天线110所接收到的侦测信号可能微弱或不稳定，是以利用第一放大器120以放大侦测信号，并且利用自动增益控制回路130以回馈方式使该第一放大器放大的侦测信号维持稳定。相位同步锁定回路140用以接收已放大的侦测信号以及致能信号，产生第二载波以及锁相时脉，其中第二载波与读卡机上第一载波反相，而锁相时脉与第一载波同相。控制单元150接收已放大的侦测信号、第二载波以及锁相时脉，传送侦测信号且提供第一载波或锁相时脉做为标签单元160的驱动时脉，并侦测标签单元160的负载阻抗。标签单元160用以储存标签信息，其负载阻抗可被高低变动，当标签单元160接收到侦测信号及驱动时脉时，标签单元160可根据标签信息变化其负载阻抗。当控制单元150侦测到标签单元160的负载阻抗的变化时，控制单元150根据此负载阻抗的变动产生致能信号及回应信号，并切换提供给标签单元160的驱动时脉，其中回应信号载于第二载波上。第二放大器170用以放大回应信号至天线110，并通过天线110传送回应信号至读卡机10。其中回应信号利用第二载波与第一载波的相位差，以消减在读卡机10上的第一载波，并借此传送信息。

在本实施方式中，放大器120、170可加长侦测或回应信号的传送距离并使数据有效传递。此外，相位同步锁定回路140产生的第二载波和锁相时脉皆通过振荡器产生，不受信号或通道的干扰，且第二载波和锁相时脉频率皆和第一载波相同。第二载波由于和第一载波反相，故可被利用以消减第一载波。而锁相时脉由于和第一载波同相，所以当主动式电子标签100传送回应信号时，锁相时脉可用以代替第一载波做为标签单元160的驱动时脉，避免第一载波受到回应信号干扰导致的系统不稳定。值得注意的是在本实施方式中，第一、二载波频率以13.56MHz为例，实际上的频率亦可能为125kHz或其它频率，并不以上述实施方式中的频率为限。此外侦测信号与回应信号可用变形米勒编码(modifiedMillercoding)做开关调变(onoffkeying)，再利用第一、第二载波传送，且同样并不以上述方法为限。更此外，在本实施方式中，可视标签单元160为一个惯用的被动式电子标签，其被驱动后根据标签信息变化其负载阻抗，以传递讯息。然而实际上标签单元160可用硬体电路或软体的方式实现，并不限于惯用的被动式电子标签。

图2是绘示本发明的图1中的主动式电子标签的电路方块示意图。相位同步锁定回路140包括振荡器190除频器141、延迟电路142、相位选择单元143以及偏移调整单元144。

在架构上，除频器141电性耦接振荡器190，延迟电路142电性耦接除频器141，相位选择单元143电性耦接第一放大器120、自动增益控制回路130以及延迟电路142，偏移调整单元144电性耦接延迟电路142以及相位选择单元143。

在功能上，由于主动式电子标签100可应用于近场通讯领域，是以相位同步锁定回路140需即时产生与第一载波同相的锁相时脉以及反相的第二载波，以使系统能顺利运作。振荡器190用以产生振荡器频率，除频器141用以除频此振荡器频率，并产生内部时脉。在本实施方式中，振荡器190可为晶体振荡器，而振荡器频率由外接的晶体决定。由于晶体的频率与其体积成反比，是以可选用较小体积的晶体以产生较高的频率，如54.24MHz，再利用除频器141除频4倍以得到13.56Mhz系统频率。延迟电路142用以延迟内部时脉，并产生多个延迟时脉，其中延迟时脉彼此频率相同而相位不同，且延迟时脉与内部时脉频率相同。相位选择单元143具有锁相计数，用以选择并输出一个相位最接近或次接近第一载波的延迟时脉做该锁相时脉。偏移调整单元144根据锁相计数以及偏移调整参数，在延迟时脉中选取第二载波，其中偏移调整参数用以调整第二载波的相位，使载于第二载波的回应信号消减读卡机10上的第一载波。是以，当延迟电路142产生的延迟时脉数量越多，第二载波及锁相时脉的相位会越准确。在本实施方式中，延迟时脉数量可为16。值得一提的是，以上的振荡器190的形式、振荡器190所产生的振荡器频率、除频器141的除频倍数，以及延迟时脉的数量皆为例示，而不以上述实施方式为限。

在上述的实施方式中，利用延迟电路142，主动式电子标签100可在一个系统频率的周期内，产生多个频率相同且相位不同的延迟时脉。而后，再透过相位选择单元143以及偏移调整单元144的选取，即可迅速产生锁相回路及第二载波，而主动式电子标签100也因而可即时回应读卡机10的侦测信号。

在本实施方式中，相位选择单元143用以在延迟时脉中选取其一作为锁相时脉，并使锁相时脉的相位与第一载波相等，以在传送回应信号时做为标签元件160的驱动时脉。

以架构而言，相位选择单元143包括上下计数器145、第一相位选择器146以及相位比较器147。相位选择器146电性耦接延迟电路142、上下计数器145以及控制单元150。相位比较器147电性耦接第一放大器120、自动增益控制回路130、第一相位选择器146以及上下计数器145。

以功能而言，相位选择单元143用以在延迟时脉中选取其一做为锁相时脉。上下计数器145存有锁相计数，并根据由相位比较器147接收到之上数信号或下数信号调整锁相计数，而当上下计数器145收到致能信号时，即停止调整锁相计数。第一相位选择器146根据锁相计数，从延迟时脉中择一作为锁相时脉。相位比较器147用以比较第一载波与锁相时脉输出的延迟时脉，并根据比较结果分别产生上数信号以及下数信号。

通过上述的操作，锁相时脉最后会在最接近及次接近第一载波的延迟时脉间交替变动，是以当主动式电子标签100传送回应信号时，上下计数器145接收控制单元150产生的致能信号并停止调整锁相计数，锁相时脉即为相位最接近或次接近第一载波的延迟时脉。

在本实施方式中，偏移调整单元144用以在延迟时脉中选取其一作为第二载波，并使第二载波与第一载波反相，以便回应信号消减在读卡机10上的第一载波。然而一个信号在空气中及电子元件中传送会出现相位偏移，是以偏移调整单元144可透过输入补偿参数以修正此偏移。

在架构上，偏移调整单元144包括加法器148以及第二相位选择器149。加法器148包括输入端180，并电性耦接上下计数器145。第二相位选择器149电性耦接延迟电路142以及加法器148。

在功能上，加法器148用以输入偏移调整参数。锁相计数与偏移调整参数在加法器148中相加，产生第二载波计数。第二相位选择器149根据第二载波计数，自延迟时脉中选取其中的一作为第二载波。

在本实施方式中，由于硬件设计的特性，锁相时脉与第一载波间的相位可能存有误差，并且在读卡机10和主动式电子标签100间亦存有频率偏差的不确定性，是以难以使第二载波与第一载波间精准地反相。但在此状况下，以13.56MHz近场通信电子标签为例，其容许频率偏差为±7KHz，电子标签的回应信号长度可为56个驱动时脉。在延迟时脉数量为16的设计下，相位误差最高可能为：

±{(360°/16)x(1/2)+(13.567M/13.56M-1)x360°x56}＝±21.66°

亦即，第二载波和第一载波的相位差介于180°±21.66°＝158.34°～201.66°。

若以180°时第二载波对第一载波的消减为1为参考，则±21.66°偏差下造成的消减减少为0.929或相当于劣化0.636分贝。而在此范围内，读卡机10仍能有效接收主动式电子标签100的回应信号。

在本实施方式中，控制单元150负责控制主动式电子标签100的传送或接收状态，并产生回应信号。

在架构上，控制单元150包括探测器152、切换元件154以及与门156。探测器152电性耦接标签单元160、上下计数器145。切换元件154电性耦接第一放大器120、自动增益控制回路130、第一相位选择器146以及探测器152。与门156电性耦接第二相位选择器149以及探测器152。

在功能上，探测器152用以侦测标签单元160的负载阻抗的变化且根据负载阻抗的变化产生致能信号。当相位同步锁定回路140接收到致能信号，停止调整锁相计数，决定锁相时脉及第二载波。当切换元件154接收到致能信号时，提供给标签单元160的驱动时脉切换为锁相时脉。当与门156接收第二载波以及致能信号，产生回应信号至第二放大器170。而当致能信号停止时，锁相计数继续调整，且驱动时脉切换为第一载波。

透过上述控制单元150的操作，当标签单元160的负载阻抗的高低变动被侦测到且主动式电子标签100开始传送回应信号时，锁相时脉已停止变动，故可取代第一载波以提供标签单元160稳定的驱动时脉。值得注意的是，控制单元150可以电路元件、软件及/或微型处理器实现，但并不以此为限。

在本实施方式中，回应信号最后在经由第二放大器170放大后，透过天线110传送至读卡机10。在读卡机10上的第一载波被回应信号消减而产生变化，主动式电子标签100的标签信息即透过此变化以传递至读卡机10。

图3是绘示本发明的第一实施方式中回应信号消减第一载波的示意图。读卡机天线310原存在有第一载波，如波形320。主动式电子标签100传送回应信号，如波形322。当读卡机天线310接收到回应信号时，回应信号与第一载波耦合。由于第一载波和回应信号相位相反，回应信号(波形322)消减部份第一载波(波形320)，产生读卡机天线读取信号，如波形324。在T1时段，读卡机310未接收到回应信号或回应信号为低电位，是以读卡机天线读取信号即为第一载波。在T2时段，读卡机310接收到回应信号且回应信号为高电位，是以读卡机天线读取信号即为第一载波减去回应信号。在T3时段，回应信号已结束或回应信号为低电位，是以读卡机天线读取信号即为第一载波。

本发明的另一方面提供主动式电子标签信号调变方法。根据本发明的第二实施方式，主动式电子标签信号调变方法可适用于主动式电子标签100，其中主动式电子标签100包含标签单元160，用以储放标签信息，且标签单元160的负载阻抗可被高低变动。

如图4所示，主动式电子标签的信号调变方法400包括如下步骤：

步骤410：当主动式电子标签100靠近读卡机10时，主动式电子标签100接收读卡机10传送的侦测信号，且侦测信号载于第一载波上。

步骤420：当主动式电子标签100接收到侦测信号时，侦测信号可能微弱或不稳定，是以利用放大器以及回馈回路以稳定放大此侦测信号。而后再将放大后的侦测信号往主动式电子标签100内部传送。

步骤430：主动式电子标签100产生多个延迟时脉，并利用比较的方法，选择相位最接近或次接近第一载波的延迟时脉作为锁相时脉。锁相时脉用以在主动式电子标签100传送回应信号给读卡机10时，提供稳定的时脉给标签单元160。

步骤440：在多个延迟时脉中，选择相位与第一载波反相的延迟时脉以作为第二载波。第二载波用于回应信号以便消减读卡机10上的第一载波。

步骤450：将放大后的侦测信号传送至标签单元160，并且以侦测信号所载放的第一载波做为标签单元160的驱动时脉，驱动标签单元160。

步骤460：当标签单元160被驱动后，标签单元160根据其储存的标签信息，变化标签单元160的负载阻抗。

步骤470：当标签单元160的负载阻抗的变化被侦测到时，根据负载阻抗的变化产生致能信号。当致能信号产生时，锁相时脉与第二载波被锁定，锁相时脉取代第一载波成为标签单元160的驱动时脉，且第二载波与致能信号合成回应信号。

步骤480：利用放大器放大回应信号，使放大后回应信号能有效回传至读卡机10。由于第二载波与第一载波的相位反相，是以回应信号可消减在读卡机10上的第一载波，而读卡机10即可利用其天线上第一载波是否被消减以接收主动式电子标签100所传递的信息。

在本实施方法中，选择相位最接近或次接近第一载波的延迟时脉以作为锁相时脉的步骤430包括：产生振荡器频率，再除频此振荡器频率以产生与第一载波相同频率的内部时脉。利用延迟回路延迟内部时脉以产生多个不同相位的延迟时脉。选择一个延迟时脉，并比较该延迟时脉与第一载波，根据结果产生上数或下数信号，以调整锁相计数，并且再根据调整后的锁相计数选择另一延迟时脉与第一载波比较。以上的选取及比较动作会持续直到致能信号产生。

举例而言，主动式电子标签100内部产生16个延迟时脉，亦即第一顺位的延迟时脉延迟22.5度，第二顺位的延迟45度。此时若锁相计数为1，选择第一顺位延迟时脉与第一载波比较。若第一顺位延迟时脉的相位较第一载波的相位为快，则锁相计数加1成为2，反的则锁相计数减1成为0。而后再根据锁相计数，选择延迟时脉和第一载波比较。在最多8次比较后，锁相计数所对应的即为相位最接近或次接近第一载波的延迟时脉。以上作法仅为例示，且本发明并不以此实施方式为限。

在本实施方法中，在多个延迟时脉中，选择相位与第一载波反相的延迟时脉以作为第二载波的步骤440包括：输入一个偏移调整参数，此偏移调整参数用以补偿信号在传递过程中的相位偏移，并使第二载波与第一载波反相。通过偏移调整参数与锁相计数相加，可产生第二载波计数。而根据第二载波计数，主动式电子标签100可在延迟时脉中选择与第一载波反相的第二载波。

举例而言，主动式电子标签100内部产生16个延迟时脉，每个时脉间的相位差为22.5度。若信号传递过程的偏移为45度，则偏移调整参数为6，代表偏移调整参数共调整22.5x6＝135度，合计180度为使第二载波与第一载波反相的所需。此时，若锁相计数为2，则第二载波计数为2+6＝8，即代表第二载波可为第8顺位的延迟时脉。以上作法仅为例示，且本发明并不以此实施方式为限。

在本实施方式中，其中锁定锁相时脉与第二载波，锁相时脉切换为标签单元160的驱动时脉，以及合成回应信号的步骤470包括：当致能信号产生时，锁相计数停止调整，锁相时脉与第二载波被锁定。此时锁相时脉与第二载波皆不再变动，此时锁相时脉根据致能信号被切换成为标签单元160的驱动时脉，而第二载波与致能信号同时输入与门，以产生回应信号。由于致能信号是侦测标签单元160的负载阻抗的变化而产生，是以回应信号中包含标签信息。

在本实施方式中，第二载波和第一载波的相位差可介于158.34～201.66度。决定此范围的精神已于先前段落阐明，是以在此不赘述。

综上所述，本发明的实施方式利用与读卡机载波反相的回应信号以消减读卡机载波，并借此传递信号。其主动式的传递信号方式，可使在电子标签的天线大幅缩小，并增加电子标签与读卡机距离的同时，保持信号有效地传递，使电子标签能够更加广泛地应用在多种不同的领域。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种主动式电子标签，其特征在于，包括：

一天线，用以接收一读卡机传送的一侦测信号，其中该侦测信号载在一第一载波上；

一第一放大器，电性耦接该天线，用以放大该侦测信号；

一自动增益控制回路，电性耦接该第一放大器，以回馈方式使该第一放大器稳定放大该侦测信号；

一相位同步锁定回路，电性耦接该第一放大器，并接收已放大的该侦测信号以及一致能信号，产生一第二载波以及一锁相时脉；

一控制单元，电性耦接该第一放大器以及该相位同步锁定回路，接收已放大的该侦测信号、该第二载波以及该锁相时脉，并侦测一负载阻抗的变化，其中该控制单元根据该负载阻抗的变化产生该致能信号以及一回应信号，且该回应信号载于该第二载波之上；

一标签单元，电性耦接该控制单元，用以储存一标签信息；其中该控制单元传送该侦测信号至该标签单元，并提供该第一载波或该锁相时脉做为该标签单元的一驱动时脉，该标签单元根据该标签信息以变化该负载阻抗，且该控制单元根据该负载阻抗的变化切换该驱动时脉；以及

一第二放大器，电性耦接该控制单元及该天线，用以放大该回应信号至该天线，并通过该天线传送该回应信号至该读卡机；

其中该回应信号利用该第二载波与该第一载波的相位差，以消减在该读卡机上的该第一载波，并借此传送信息。

2.根据权利要求1所述的主动式电子标签，其特征在于，该第二载波和该第一载波的相位差介于158.34～201.66度。

3.根据权利要求1所述的主动式电子标签，其特征在于，该相位同步锁定回路包括：

一振荡器，用以产生一振荡器频率；

一除频器，用以除频该振荡器频率，并产生一内部时脉；

一延迟电路，用以延迟该内部时脉，并产生多个延迟时脉，其中该些延迟时脉彼此频率相同，相位不同，且该些延迟时脉与该内部时脉频率相同；

一相位选择单元，具有一锁相计数，用以选择并输出一个相位最接近或次接近该第一载波的该延迟时脉做为该锁相时脉；以及

一偏移调整单元，根据该锁相计数以及一偏移调整参数，在该些延迟时脉中选取该第二载波，其中该偏移调整参数用以调整该第二载波的相位，使载于该第二载波的该回应信号消减该读卡机上的该第一载波。

4.根据权利要求3所述的主动式电子标签，其特征在于，该相位选择单元包括：

一上下计数器，根据一上数信号或一下数信号，调整该锁相计数，其中当该上下计数器收到该致能信号时，即停止调整该锁相计数；

一第一相位选择器，根据该锁相计数，从该些延迟时脉中择一作为该锁相时脉；以及

一相位比较器，用以比较该第一载波与该锁相时脉，并根据比较结果分别产生该上数信号以及该下数信号。

5.根据权利要求3所述的主动式电子标签，其特征在于，该偏移调整单元包括一加法器以及一第二相位选择器，该加法器包括一输入端，用以输入该偏移调整参数，该锁相计数与该偏移调整参数在该加法器中相加，产生一第二载波计数，且该第二相位选择器根据该第二载波计数，自该些延迟时脉中选取其中的一作为该第二载波。

6.根据权利要求1所述的主动式电子标签，其特征在于，该控制单元包括：

一探测器，用以侦测该负载阻抗的变化，且根据该负载阻抗的变化以产生该致能信号；

一切换元件，其中当该切换元件接收到该致能信号时，提供给该标签单元的该驱动时脉切换为该锁相时脉，且当该致能信号停止时，该驱动时脉切换为该第一载波；以及

一与门，其中该与门接收该第二载波以及该致能信号，产生该回应信号至该第二放大器。

7.一种主动式电子标签的信号调变方法，其特征在于，适用于主动式电子标签，其中主动式电子标签包含一标签单元，用以储放一标签信息，该主动式电子标签的信号调变方法包括：

接收一读卡机传送的一侦测信号，该侦测信号载在一第一载波上；

以回馈方式稳定放大该侦测信号；

传送该侦测信号至该标签单元，并以该第一载波或一锁相时脉做为该标签单元的一驱动时脉驱动该标签单元，且该标签单元根据该标签信息以变化一负载阻抗；

根据一振荡器频率以及一致能信号，以产生一第二载波以及该锁相时脉；

当侦测到该标签单元的该负载阻抗的变化时，根据该第二载波、该锁相时脉以及该负载阻抗的变化，产生该致能信号以及一回应信号，且该回应信号载于该第二载波上；

放大该回应信号；以及

传送已放大的该回应信号至该读卡机，其中该回应信号利用该第二载波与该第一载波的相位差，以消减在该读卡机上的该第一载波，并借此传送信息。

8.根据权利要求7所述的主动式电子标签的信号调变方法，其特征在于，该第二载波和该第一载波的相位差介于158.34～201.66度。

9.根据权利要求7所述的主动式电子标签的信号调变方法，其特征在于，产生该第二载波以及该锁相时脉的步骤包括：

产生该振荡器频率；

除频该振荡器频率，以产生一内部时脉；

延迟该内部时脉，并产生多个延迟时脉，其中该些延迟时脉彼此频率相同，相位不同，且该些延迟时脉与该内部时脉频率相同；

选择一个相位最接近或次接近该第一载波的该延迟时脉做为该锁相时脉，其中该锁相时脉有对应的一锁相计数；以及

根据该锁相计数以及一偏移调整参数在该些延迟时脉中选取该第二载波，其中该偏移调整参数用以调整该第二载波的相位，使载于该第二载波的该回应信号消减该读卡机上的该第一载波。

10.根据权利要求9所述的主动式电子标签的信号调变方法，其特征在于，选择并输出一个相位最接近或次接近该第一载波的该延迟时脉做为该锁相时脉的步骤包括：

根据一上数信号或一下数信号，调整该锁相计数，其中当该致能信号产生时，该锁相计数即停止调整；以及

根据该锁相计数，从该些延迟时脉中选出其中的一作为该锁相时脉；

比较该第一载波与该锁相时脉，并根据比较结果分别产生该上数信号以及该下数信号。

11.根据权利要求9所述的主动式电子标签的信号调变方法，其特征在于，在该些延迟时脉中选取该第二载波的步骤包括：

将该锁相计数与该偏移调整参数相加，以产生一第二载波计数；以及

根据该第二载波计数，自该些延迟时脉中选取其中的一作为该第二载波。

12.根据权利要求7所述的主动式电子标签的信号调变方法，其特征在于，产生该回应信号以及该致能信号的步骤包括：

侦测该负载阻抗的变化，且根据该负载阻抗的变化以产生该致能信号；

根据该致能信号切换输入至该标签单元的该驱动时脉；以及

将该第二载波以及该致能信号同时输入一与门，以产生该回应信号。