CN103870865B - 用于非接触式ic卡的射频电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于非接触式IC卡的射频电路，采用可变带宽限幅电路，在解调阶段其带宽远低于调制信号；进入负载调制阶段或进行其他大功率操作时，将其带宽配置到高于负载电流变化频率，能快速跟踪载波幅度变化，保证提供最大的负载电流。本发明能比较显著的提高非接触式IC卡的电流负载能力和工作距离。

Description

用于非接触式IC卡的射频电路
技术领域
本发明涉及射频技术领域，特别是涉及一种用于非接触式IC(集成电路)卡的射频电路。
背景技术
传统的非接触式IC卡射频电路如图1虚线框内所示。这种射频电路存在一个问题：由于非接触式IC卡通过幅度调制和读卡机进行通讯，限幅电路实质上会限制幅度的变化；为了保证限幅电路不会影响到非接触IC卡的解调和调制，一般要求限幅电路要设计成一低通电路，最高截止频率要远低于信号频率，不能响应载波幅度较快的变化。在进入负载调制阶段或进行其他大功率操作时，载波平均信号幅度会变小，但由于限幅电路不能很快跟踪载波幅度的变化，会出现一方面RF(射频)电路的电流负载能力降低，另一方面限幅电路却还在继续泄放电流这种不合理的情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于非接触式IC卡的射频电路，能比较显著的提高非接触式IC卡的电流负载能力和工作距离。
为解决上述技术问题，本发明的用于非接触式IC卡的射频电路，包括：
一整流电路，将天线上感应的交流载波信号转换成直流电源；
一可变带宽限幅电路，与所述天线和整流电路并联；在解调阶段其带宽远低于调制信号；进入负载调制阶段或进行其他大功率操作时，将其带宽配置到高于负载电流变化频率，能快速跟踪载波幅度变化，保证提供最大的负载电流；当所述可变带宽限幅电路通过一个泄流管来对载波进行限幅时，通过控制泄流管栅极上的滤波电容和电阻，或恒流源的大小控制限幅电路的带宽，实现可变带宽限幅电路；
一调制电路，与所述天线和整流电路并联，用于将数据返回给读卡机；
一解调电路，连接在所述天线一端或两端，用于解调读卡机发出的幅度调制信号，获取读卡机的指令，并将得到的解调信号输出给控制逻辑电路；
一时钟提取电路，连接在所述天线一端或两端，用于对天线上的载波信号进行整形，获得时钟供控制逻辑电路使用；
所述射频电路通过检测所述整流电路的输出电源幅度得到电压检测信号，用于控制所述可变带宽限幅电路是否开启；
第一电容(C1)和外接天线构成谐振回路，保证天线两端电压达到工作电压以上；第二电容(C0)对所述整流电路的输出电源进行滤波。
本发明与现有的非接触式IC卡的射频电路相比，通过配置可变带宽的限幅电路，能比较显著的提高非接触式IC卡的电流负载能力和工作距离，提高RF芯片性能，而且还可以减小储能电容，节省芯片面积。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是现有的非接触式IC卡的射频电路原理图；
图2是本发明的非接触式IC卡的射频电路一实施例原理图。
具体实施方式
参见图2所示，本发明的非接触式IC卡的射频电路在下面的实施例中，包括：一整流电路，一时钟提取电路，一可变带宽限幅电路，一调制电路和一解调电路。
所述整流电路，将天线上感应的交流载波信号转换成直流电源。
所述可变带宽限幅电路，与天线和整流电路并联；其带宽被设计成可变的，在解调阶段，限幅电路带宽设置成远低于调制信号，读卡机发射的信号不会被削弱，不会影响到信号解调；而当进入负载调制阶段或进行其他大功率操作时，由于此时一般不需要进行解调，可以将其带宽配置到高于负载电流变化频率，能快速跟踪载波幅度变化，保证提供最大的负载电流。
当所述可变带宽限幅电路通过一个泄流管来对载波进行限幅时，通过控制泄流管栅极上的滤波电容和电阻(或恒流源)的大小可以控制限幅电路的带宽，实现可变带宽的限幅电路。
所述调制电路，与天线和整流电路并联，用于将数据返回给读卡机。
所述解调电路，连接在天线一端或两端，用于解调读卡机发出的幅度调制信号，获取读卡机的指令，并将得到的解调信号输出给控制逻辑电路。
所述时钟提取电路，连接在天线一端或两端，用于对天线上的载波信号进行整形，获得时钟供控制逻辑电路使用。
图2中，所述射频电路通过检测所述整流电路的输出电源幅度得到电压检测信号，用于控制所述可变带宽限幅电路是否开启。电容C1和外接天线构成谐振回路，保证天线两端电压达到工作电压以上。电容C0对所述整流电路的输出电源进行滤波。上电复位电路检测所述整流电路的输出，得到的电源电平，决定控制逻辑电路和EEPROM何时复位，何时工作。
所述可变带宽限幅电路的带宽受到来自RF电路自身、控制逻辑或EEPROM电路输出信号的控制。例如，当RF电路检测到调制发生后，由所述控制逻辑电路发出带宽控制信号，可以减小所述可变带宽限幅电路的带宽，使泄流管的开启程度不受电压检测信号的控制而保持不变；当控制逻辑电路发出负载调制信号时，可以令所述可变带宽限幅电路的带宽最大，使泄流管开启程度及时跟随电压检测信号变化；当EEPROM开始编程时，由于预测到此时功耗变化剧烈，也可以通过所述控制逻辑电路发出带宽控制信号，令所述可变带宽限幅电路的带宽最大，使泄流管开启程度及时跟随电压检测信号变化，保证所述可变带宽限幅电路不泄放过多电流。
虽然本发明利用具体的实施例进行说明，但是对实施例的说明并不限制本发明的范围。本领域内的熟练技术人员通过参考本发明的说明，在不背离本发明的精神和范围的情况下，容易进行各种修改或者可以对实施例进行组合。

Claims (3)

1.一种用于非接触式IC卡的射频电路，其特征在于，包括：
一整流电路，将天线上感应的交流载波信号转换成直流电源；
一可变带宽限幅电路，与所述天线和整流电路并联；在解调阶段其带宽远低于调制信号；进入负载调制阶段或进行其他大功率操作时，将其带宽配置到高于负载电流变化频率，能快速跟踪载波幅度变化，保证提供最大的负载电流；当所述可变带宽限幅电路通过一个泄流管来对载波进行限幅时，通过控制泄流管栅极上的滤波电容和电阻，或恒流源的大小控制限幅电路的带宽，实现可变带宽限幅电路；
一调制电路，与所述天线和整流电路并联，用于将数据返回给读卡机；
一解调电路，连接在所述天线一端或两端，用于解调读卡机发出的幅度调制信号，获取读卡机的指令，并将得到的解调信号输出给控制逻辑电路；
一时钟提取电路，连接在所述天线一端或两端，用于对天线上的载波信号进行整形，获得时钟供控制逻辑电路使用；
所述射频电路通过检测所述整流电路的输出电源幅度得到电压检测信号，用于控制所述可变带宽限幅电路是否开启；
第一电容(C1)和外接天线构成谐振回路，保证天线两端电压达到工作电压以上；第二电容(C0)对所述整流电路的输出电源进行滤波。
2.如权利要求1所述的用于非接触式IC卡的射频电路，其特征在于：所述可变带宽限幅电路的带宽受来自射频RF电路、控制逻辑电路或EEPROM输出信号的控制。
3.如权利要求1所述的用于非接触式IC卡的射频电路，其特征在于：当所述射频电路检测到调制发生后，由所述控制逻辑电路发出带宽控制信号，减小所述可变带宽限幅电路的带宽，使泄流管的开启程度不受电压检测信号的控制而保持不变；当控制逻辑电路发出负载调制信号时，令所述可变带宽限幅电路的带宽最大，使泄流管开启程度及时跟随电压检测信号变化；当EEPROM开始编程时，通过所述控制逻辑电路发出带宽控制信号，令所述可变带宽限幅电路的带宽最大，使泄流管开启程度及时跟随电压检测信号变化，保证所述可变带宽限幅电路不泄放过多电流。
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