CN104518810A - 用于rf通信的基站 - Google Patents

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CN104518810A CN201410504295.6A CN201410504295A CN104518810A CN 104518810 A CN104518810 A CN 104518810A CN 201410504295 A CN201410504295 A CN 201410504295A CN 104518810 A CN104518810 A CN 104518810A
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Abstract

本发明是用于RF通信的基站。一种用于使用幅度调制的数据接收的设备(101)，包括：线圈(121)，具有线圈端子(123)且适于接收调幅电磁波(116)，由此在线圈(121)中感生调幅信号(Vb)并在线圈端子(123)处提供该调幅信号(Vb)，该调幅信号(Vb)包括正电压部分(325、427)和负电压部分(324、428)；以及调整电路(125、300、400)，经由输入端子(129、302、403)连接到线圈端子(123)，其中调整电路适于：调整调幅信号，以使得正电压部分(325、427)减小恒定量(Δ)，以及在调整电路(125、300、400)的输出端子(131、317、427)处提供经过调整的调幅信号(129、323、425)。

Description

用于RF通信的基站
技术领域
本发明涉及用于使用幅度调制的数据接收的设备和方法，具体涉及适于使用应答器(transponder)的RF通信的基站。
背景技术
在包括基站和应答器的常规系统中，借助电磁波(具体是调幅电磁波，例如具有根据工业科学医疗(ISM)频带的频率的波)来交换数据。在常规系统中，可以使用分割器(divider)电路对传输自应答器并在基站处接收的调幅信号进行分割，其中所述分割器电路以特定因子分割所接收的调幅信号。由于所述因子可以高达10至100之间，所以这一方法大大减小了将提供给基站解调器的可用的调制信号强度。所得到的非常小的信号强度使得在基站灵敏度和抗噪方面有严格的要求。这些要求可能是在实践中难以实现的，而且针对应答器通信的距离范围要求也很难满足(例如对于现有水平的PKE(无源(passive)无钥门禁)系统的防盗PKE后备链路来讲)。
需要能够解决一些上述问题的用于数据接收的设备和方法，具体是适用于应答器和基站之间的使用RF技术进行数据交换的长距离范围通信的设备和方法。
发明内容
根据本发明的实施例，提供了用于使用幅度调制的数据接收的设备，包括：线圈，具有线圈端子(还称为触点)且适于接收调幅电磁波，由此在线圈中感生调幅信号并在线圈端子处提供该调幅信号，该调幅信号包括正电压部分和负电压部分；以及调整电路，经由输入端子连接到线圈端子，其中调整电路适于：调整调幅信号，以使得正电压部分减小恒定量，以及在调整电路的输出端子处提供经过调整的调幅信号。
所述设备还可被配置用于数据传输，并且具体地可被实现为能够在基站和应答器之间进行数据通信的RF通信系统的基站。由此，所述设备可包括能量源。幅度调制可被认为是调制电磁波(例如低频波或一般来讲的射频波)的幅度的技术。在本申请中，术语RF可适用于覆盖跨越宽频率范围(例如跨越100kHz到若干GHz之间的频率范围)的电磁波。波可以具有特定(固定)频率，以便具体地对至少两个状态(例如伪状态和真状态)进行编码。由此，具体地，伪状态可对应于具有第一幅度的电磁波，真状态可对应于具有不同于(大于或小于)第一幅度的第二幅度的电磁波。例如，为了传输真状态或伪状态(即1比特)，相应幅度可被维持多个周期，例如32个周期(对于整比特)或16个周期(对于例如半比特)。具体地，数据传输速率可以在1到10kb/s之间。电磁波的频率可以是例如125kHz。
此外，可使用低频(LF)场或一般地射频(RF)场通过变压器原理对操作应答器所需的能量以及数据进行发送或交换。
线圈可包括若干匝的导电材料，例如导电线，例如铜线。可围绕铁磁芯材料布置各匝。线圈端子可表示线的一末端。通过电磁感应，电磁波(其可例如由附近的应答器发送或生成)可在线圈中感生电压，该电压从而可表示在线圈端子处提供的调幅信号。由此，调幅信号能够以电磁波的基频(例如125kHz)振荡，从而该信号一半周期在0V之上，一半周期在0V之下。接收的调幅信号的位于0V以上的部分(例如在周期的前一半期间)可对应于正电压部分。其中调幅信号的电压位于0V以下的部分可对应于负电压部分。由此，正电压部分可覆盖一个电压范围，并且可包括最大正电压。类似地，负电压部分可覆盖一个负电压范围，其中包括最大负电压。根据本发明的这一实施例，目的是减小正电压部分，以便防止进一步的(下游)处理电路(例如解调器)受损，这是因为解调器通常包括可能对高正电压敏感的半导体电路。
根据本发明的这一实施例，分割器不是必要的，并且可不使用它来保护下游电路。作为分割器的替代或补充，调整电路适于将正电压部分减小恒定量(即不依赖于调幅信号的即时电平的量(如简单地分割调幅信号时的情况)，而是恒定的，与调制信号的即时强度或电压值无关)。在具体实施例中，调幅信号整体移位，以便减小正电压部分。具体地，当接收的调幅信号的平均值可能位于0V附近时，经过调整的调幅信号的平均值可能位于0V以下并可包括稍大于0V(例如在0V之上在0V到10V之间或在0V到5V之间)的最大电压。根据本发明的另一实施例，经过调整的调幅信号的平均值同样在0V附近，但与接收的调幅信号相比，正电压部分可能会减小恒定量。
调幅信号(具体是调幅信号的正电压部分)所减小的恒定量可以取决于调整电路中所包括的电子元件和项目的具体组件和性质。经过调整的调幅信号可适于提供给下游电路，下游电路具体地包括半导体元件或电路，例如解调器。根据下游电路的额定值或电气/电子要求，可用适当的组件组装调整电路，以便具体地在给定接收的调幅信号的具体强度(具体为输入电压)的情况下，满足下游电路的要求。
如果接收的调幅信号包括相对较大的载波部分(具有恒定幅度)和相对较小的信号部分(具有编码了想要的数据的变化幅度)(即具有小的调制指数)，则可以具体地观察到将正电压部分减小恒定量与应用分割器电路相比的好处。在这种情况中，根据本发明的实施例，只减小接收的调幅信号的相对较大的载波部分，而不减小信号相关部分，从而在调整之后，调制指数甚至可能增加，从而解调可以变得更可靠且更简单。此外，可由此实现更高的数据接收灵敏度，并可由此实现更宽距离范围的数据接收。
具体地，根据本发明的实施例，提出了在解调之前将调幅信号的DC电平移位的方案，而不是使用阻性或容性衰减器对其进行分割。具体地，载波(感兴趣的区域)的幅度调制可下移至可较易由例如解调器电路中所包括的现有水平的硅工艺处理的电压。由此，所述方法可保持天线触点(线圈端子)处的幅度调制(熵)并且可使其在下游电路(例如解调器)的输入端处几乎100％可用。由此，应该注意到，常规分割器电路或衰减器能够以典型为10-100的因子减小幅度调制，这是本发明的实施例中不存在的。
具体地由用于数据接收的设备接收的所交换的调幅信号的调制指数可能是很小的。此外，可实现最大化应答器通信的距离范围或基站-应答器通信的距离范围。
根据本发明的实施例，调整调幅信号，以使得以恒定量减小(即缩减其幅度)或增大(即增加其幅度)负电压部分。
在以恒定量增大负电压部分的情况中，可通过对调幅信号进行全局移位来实现这一点。在这种情况中，在将经过调整的调幅信号应用于下游电路之前，负电压部分可以被至少部分地限幅，以避免或减小对下游组件的损害。
在负电压部分(同样)减小的情况中，负电压部分和正电压部分的减小可有所不同或可减小相似或甚至相同的量或因子。由此，设备可被简化。此外，可避免附加的限幅电路。
根据本发明的实施例，调整电路包括第一调整电路或第二调整电路或第一调整电路与第二调整电路的串联布置。
从而，设备可只包括第一调整电路，而不包括第二调整电路。可替换地，设备可只包括第二调整电路，而不包括第一调整电路。
可替换地，设备可包括第一调整电路以及第二调整电路，具体地布置在串联连接中。具体地，第二调整电路可连接到线圈端子，第一调整电路可连接到第二调整电路的输出端子。由此，第一调整电路的输出端子从而可连接到下游电路(例如解调器)。由此，具体地，可实现第一调整电路和第二调整电路的原理的非常有利的组合，其中可由第二调整电路实现对调幅信号的粗略适配和调整，可通过继而应用第一调整电路来实现对经过调整的调幅信号的感兴趣区域的进一步精细适配或调整。由此，可提供很大的灵活度，以便为了适合下游电路的要求对经过调整的信号进行修改。
根据本发明的实施例，第一调整电路包括：第一电阻器，直接连接到输入端子；第二电阻器，间接连接到第一电阻器且连接到地电势；电容器，连接到第一电阻器；二极管，在第一串联布置中将其阴极连接到第二电阻器，其中第一串联布置连接到电容器和地电势；以及第三电阻器，与第一串联布置并联连接到输出端子和地电势。
由此，第一电阻器可将第一调整电路对基站天线谐振电路的影响保持在低水平。此外，电容器可移除可能在线圈端子(天线触点(tap point))处可用的DC组件。此外，二极管与第二电阻器一起可重建新的DC值，该新的DC值可能更适合下游半导体或硅电路。由此，具体地，如果没有加入第三电阻器的话，调整电路之后的正弦波的最大值或顶部可以是二极管的阈值电压。第三电阻器可充当二极管和第一电阻器的对位(opposing)元件，其尝试将DC值保持为地电平。第三电阻器的存在可减小电磁干扰对电路的输出电压的影响。
第二电阻器和第三电阻器的电阻之比可确定第一调整电路的输出端子处的DC电平。
第二电阻器的电阻与第一电阻器和第二电阻器的电阻和之比可确定第一调整电路的输出端子处所保持的幅度调制，其中假定第三电阻器的电阻远大于第二电阻器的电阻。
第一调整电路的输出信号可被馈入ASK(幅移键控)解调器。ASK可使用有限数量的幅度，每个幅度被指派唯一的比特模式。每个幅度可编码相等数量的比特。每个比特模式可形成由具体幅度所表示的符号。由此，可提供简单实施。
根据本发明的实施例，调整调幅信号，以使得正电压部分减小至根据二极管的开启电压/阈值电压和/或第二电阻器的电阻与第三电阻器的电阻之比的值。
二极管可以在二极管的阳极和阴极之间的电压在开启电压以上时导通。由此，二极管的开启电压可以在例如0.3V到1.0V之间。例如，硅二极管的开启电压可以在0.7V左右。锗二极管可具有约0.3V的开启电压。从而，二极管可短路在开启电压以上的任何电压。
根据本发明的实施例，限幅电路连接到调整电路的输出端子且适于减小经过调整的调幅信号的负电压部分。
限幅电路可有效地减小或者甚至移除负电压部分(的一部分)(否则其将损坏下游电路)。可通过本领域技术人员所知的任意方式来实施限幅电路。具体地，可在本发明的某些实施中得到的如由第一调整电路实现的在DC移位之后非常高的负电压可被专用电路简单地限幅，以便防止解调器集成电路经受非常高的负电压幅度。
因此，例如，从模拟视频处理中已知的钳位电路开始，钳位电路可被设想和/或修改为形成根据本发明的实施例的调整电路。视频钳位电路可典型地使用对同步信号电平的“硬”钳位并因此可以不使用第二电阻器，因为它们不必保持在信号的顶部的幅度调制。与常规视频钳位电路不同的是，根据本发明的实施例，需要利用电阻不等于0欧姆的第二电阻器的“软”钳位，以便保持信号顶部的幅度调制。从而，可能需要对常规电路进行具体的适应/修改，以便实现根据本发明的实施例的调整电路，该调整电路可应用于具有低调制指数的高电压ASK调制应答器信号。
根据本发明的实施例，第二调整电路包括：另一第一电阻器，间接连接到输入端子；另一第二电阻器，直接连接到另一第一电阻器且连接到地电势；第二串联布置，包括第一齐纳二极管和与第一齐纳二极管反向布置的第二齐纳二极管，第二串联布置与所述另一第一电阻器串联，其中所述另一第一电阻器经由第二串联布置间接连接到输入端子。
这一实施例还可应用于具有低调制指数的ASK调制应答器信号。由此，同样根据这一实施例，经过调整的幅度调制信号可符合下游电路(具体地包括硅组件)的要求。由此，第一齐纳二极管和第二齐纳二极管可移除0V到齐纳二极管的阈值电压(或击穿电压)之间的范围内的电压区域。经过减小的电压(在两个齐纳二极管之后)可包括在第二调整单元的输入端处接收的完全幅度调制且还可通过所述另一第二电阻器与所述另一第一电阻器和所述另一第二电阻器的电阻和之比进一步减小至更加适合下游电路的值。由此，在某些应用中可将所述另一第一电阻器的电阻选为0欧姆，保持输出端子处的完全幅度调制。
在所述另一第一电阻器的电阻不等于0欧姆的情况中，所述另一第二电阻器的电阻与所述另一第一电阻器和所述另一第二电阻器的电阻和之比可以限定输出端子处的幅度调制的衰减。输出信号(即经过调整的幅度调制信号)可再次提供给ASK解调器。
根据本发明的实施例，调幅信号的正电压部分所减小的恒定量取决于第一和第二齐纳二极管的击穿电压和所述另一第二电阻器的电阻与所述另一第一电阻器和所述另一第二电阻器的电阻和之比。
由此，经过调整的调幅信号的期望特性(具体与强度有关)可被选择并由此被调整。
根据本发明的实施例，第二电阻器的电阻与第一电阻器和第二电阻器的电阻和之比和/或所述另一第二电阻器的电阻与所述另一第一电阻器和所述另一第二电阻器的电阻和之间的另一比值确定经过调整的调幅信号的强度。
由此，经过调整的调幅信号可被进一步修改，以适合下游电路。
根据本发明的实施例，第一电阻器和/或所述另一第一电阻器的电阻在100欧姆到10千欧之间，其中第二电阻器和/或所述另一第二电阻器的电阻在1千欧到100千欧之间，具体地在第一电阻器或所述另一第一电阻器的电阻的5倍到15倍之间，其中第三电阻器的电阻在100千欧到100兆欧之间，具体地在第二电阻器的电阻的70倍到130倍之间。
由此，可实现经过调整的调幅信号的有利属性。
根据本发明的实施例，输入端子处的调幅信号的调制指数在1/100000到1/1000之间，具体地在1/100000到1/10000之间，调制指数限定调幅信号的调制幅度部分和恒定幅度部分之比，其中输出端子处的经过调整的调幅信号的经过调整的调制指数在1/1000到1/10之间，具体地在1/1000到1/100之间，经过调整的调制指数限定经过调整的调幅信号的经过调整的调制幅度部分和经过调整的恒定幅度部分之比。
由此，所述设备能够处理具有相对较低的调制指数的调幅输入信号并向下游电路提供具有(大大地)增加的调制指数的经过调整的调幅信号。由此，与常规设备和方法相比，处理可被简化并且更加可靠，具体使得能够进行更广范围的通信。
根据本发明的实施例，调幅电磁波的频率使用工业科学医疗频带，该频带在50kHz到200kHz之间，具体地在100kHz到150kHz之间，具体地位于125kHz附近，其中具体地，调幅电磁波使用幅移键控调制。具体地，可使用125kHz的频率，这一频率是开放使用的，且在包括金属材料的环境中具有好处，并且其另一好处是，对去调谐(例如通过触碰)相对不敏感。
由此，可使用技术上可行并且开放的频率。由此，所述设备可与常规元件和组件一起组装以及操作。
根据本发明的实施例，所述设备实现为RF通信基站，具体地布置在车辆内，更为具体地布置在汽车中，其中基站具体地适于与无源应答器进行通信以及使用线圈向无源应答器提供能量。
具体地，应答器功能可包括基于防盗的认证和数据交换，在设备实现为基站时可支持基于防盗的认证和数据交换。
具体地，基站可适于在汽车应用中使用，其中需要执行应答器功能，例如基于防盗的认证和数据交换。具体地，用于数据接收的设备，具体是实现为用于RF通信的基站，适于在嘈杂汽车环境中进行较长距离的无源透明通信。
根据本发明的实施例，所述基站还包括：解调器，具体为ASK解调器，包括半导体电路，所述解调器连接到输出端子并且适于对经过调整的调幅信号进行解调。
由此，解调器可输出包括逻辑值(例如真值和伪值)的数字信号。从而，下游电路可对接收的数据进行解密(如果已经加密的话)。
应该理解，针对使用幅度调制的数据接收的设备以单独或组合的方式公开、描述、提及或提供的特征也可应用、提供或使用于根据本发明的实施例的使用幅度调制的数据接收的方法，反之亦然。
根据本发明的实施例，提供了一种用于使用幅度调制的数据接收的方法，包括：通过具有线圈端子的线圈接收调幅电磁波；在线圈中感生调幅信号；在线圈端子处提供调幅信号，调幅信号包括正电压部分和负电压部分；使用经由输入端子连接到线圈端子的调整电路调整调幅信号，以使正电压部分减小恒定量；以及在调整电路的输出端子处提供经过调整的调幅信号。
通过将在下文描述的实施例的示例，以上限定的方面以及本发明的其它方面是明显的，并且将参照实施例的这些示例对以上各方面进行解释。
附图说明
下文中将参照实施例的示例(其不对本发明进行限制)对本发明进行更为详细的描述。
图1示意性地示出了用于在根据本发明的实施例的基站与应答器之间进行通信的系统；
图2A示例性地示出了从图1中所示的应答器向图1中所示的基站发送的调幅信号；
图2B示意性地示出了根据本发明的实施例在图1中所示的基站处接收的接收调幅信号。
图3示意性地示出了可包括在根据本发明的实施例的基站或用于数据接收的设备中的第一调整电路；
图4示意性地示出了可包括在根据本发明的实施例的基站或用于数据接收的设备中的第二调整电路；以及
图5示意性地示出了根据示例性实施例的用于传送调幅信号的系统。
具体实施方式
附图中的图示是示意性的。
图1中所示的幅度调制通信系统100包括根据本发明的实施例的基站101(表示用于数据接收的设备)和可向基站101发送调幅信号116(电磁波)的应答器103。由此，可将应答器103实施或构造为本领域技术人员所熟知的形式。在示例性应答器103中，数据ASK调制器105、电阻器107并联连接到一对齐纳二极管109、111，这一对齐纳二极管109、111并联连接到电容器113和线圈115，如果在线圈的端子117和119之间施加了特定电压Vt，则线圈115可发送调幅信号116。
图2A中示出了应答器电压Vt的示例，其中横坐标201表示时间，而纵坐标203则表示电压Vt的幅度。轨迹205指示作为时间t的函数的应答器电压Vt的幅度。在时间间隔207期间，正弦波的幅度具有第一值209，在第二时间间隔211期间，应答器电压的幅度具有低于第一值209的第二值213。此外，在又一时间间隔215中，幅度再次呈现第一值，而在另一时间间隔217中，幅度再次呈现第二幅度值213。如曲线219所示，通过这一调幅信号205，可编码两种状态，例如逻辑真值(例如在时间间隔207、215期间)和逻辑伪值(在时间间隔211、217期间)。
当例如根据图2A所示使用应答器电压Vt激励应答器线圈115(参见图1)时，生成电磁波116，该电磁波116然后被发往表示根据本发明的实施例的用于数据接收的设备的基站101。
基站101包括具有线圈端子123的线圈121，该线圈121适于接收调幅电磁波，从而在线圈121中感生调幅信号Vb(即基站电压)，并在线圈端子123处提供该调幅信号Vb。此外，基站101包括调整电路125，该调整电路125经由输入端子127连接到线圈端子123。由此，调整电路125适于调整调幅信号Vb，以便将调幅信号Vb的正电压部分减小恒定量并在调整电路125的输出端子131处提供由此得到的经过调整的调幅信号129(也称为Vb_adjusted)。
在示出的实施例中，将经过调整的调幅信号129提供给同样包括在基站101中的解调器133。解调器可对经过调整的调幅信号进行解调，以便输出数字信号135。
图2B示出了由基站101接收的调幅信号Vb的示例性时间轨迹。由此，横坐标201指示时间，纵坐标203指示接收的调幅信号Vb的幅度。由此，轨迹231示出了当图1所示的应答器103发送如图2A所示的信号205时使用图1所示的线圈121接收的调幅信号Vb。因此，发送的信号205的轨迹和在基站101处接收的信号231的轨迹示出了某些相似性，其中接收信号在时间间隔233和又一时间间隔235中呈现第一幅度值237，并且在时间间隔239和241中呈现小于第一幅度237的第二幅度243。然而，从图2B可知，反映两个幅度值237、243之间的差异的调制指数相对较低。因此，很难区分实际上分别表示逻辑高和逻辑低值的两个幅度值237和243。然而，根据本发明的实施例，基站101或一般来讲用于数据接收的设备适于提供相对较高的灵敏度，以便能够对具有相对较差的调制指数的调幅信号进行接收和解调。
曲线245是由图1中示出的解调器133输出的数字数据135的示例。由此，轨迹245表示逻辑高值，接下来是逻辑低值，接下来是逻辑高值，之后再次是逻辑低值。从发送轨迹205和接收轨迹231可知，可使用(周期性信号的，具体是正弦或余弦信号的)两个或更多个周期T对逻辑高或低值进行编码，其中周期T表示通过关系T＝1/f与频率有关的波的重复周期，其中f例如位于低频或LF频带内，可以是例如125kHz。可使用不同的编码方案来对比特或半比特进行编码，具体是使用调幅信号的一个或多个重复周期T。
根据本发明的实施例，图1所示的基站的调整电路125可包括第一调整电路或第二调整电路。可替换地，根据将在下文中详细描述的本发明的实施例，调整电路125可包括第一调整电路和第二调整电路两者。
基站101还包括与线圈端子123串联的调制器发射机102和电容器104。
图3示意性地示出了根据本发明的实施例的第一调整电路300，其可被包括在图1所示的基站101的调整电路125中。图3所示的第一调整电路300包括可直接连接到图1所示的调整电路125的输入端子127的第一电阻器301。图3所示的第一调整电路300还包括间接连接到第一电阻器301且连接到地电势305的第二电阻器303。第一调整电路300还包括连接到第一电阻器301的电容器307。此外，第一调整电路300包括二极管309，其中二极管309的阴极311在第一串联布置313中连接到第二电阻器303。由此，第一串联布置313连接到电容器307和地电势305。此外，第一调整电路300包括连接到地电势和输出端子317的第三电阻器315(与第一串联布置313并联)，所述输出端子317可以表示如图1所示的调整电路125的输出端子131。此外，第一调整电路300的输入端子302可表示图1所示的调整电路125的输入端子127。
图3的左侧的插入图318中，示出了示例性输入调幅信号的轨迹319，其中由于低调制指数的原因，信号319的幅度的调制或改变是不可见的，从而输入调幅信号319的幅度呈现为停留在恒定电平。然而，这并不是实际情况，调幅信号319的幅度实际上随时间发生变化。从插入图318(纵坐标321表示信号319的幅度，横坐标327表示时间)的轨迹319可知，电压信号319(其可表示如图1所示的电压Vb)在+570V和-570V之间振荡，这样的电压范围可能会损坏下游电路。因此，第一调整电路300适于从在输入端子302处输入第一调整电路300的调幅信号319生成如图3中的插入图324所示的经过调整的调幅信号323。从轨迹323(其示出了经过调整的调幅信号)可知，信号323相对于信号319被移位，从而输入调幅信号319的正电压部分325减小恒定量Δ，该恒定量Δ不随横坐标327所示的时间发生变化。
第一调整电路300的第一电阻器301可将调整电路125对基站天线谐振电路的影响保持在低水平。此外，电容器307(还称为钳位电容器)可移除可能在天线触点(即图1所示的线圈端子123)处可用的DC组件。二极管309与第二电阻器303一起可以重建新的DC值，该新的DC值更适合现有水平的硅工艺。由此，如果没有加入第三电阻器315的话，调整(钳位)之后的正弦波323的顶部可以是二极管309的阈值电压。
第三电阻器315可充当二极管309和第二电阻器303的对位元件，其尝试将DC值保持为地电平。由此，第三电阻器315的存在可减小电磁干扰对调整电路300的输出电压323(在端子317处)的影响。
第二电阻器303和第三电阻器315的电阻之比可确定第一调整电路300的输出端317处的DC电平。此外，第二电阻器303的电阻与第一电阻器301和第二电阻器303的电阻和之比可确定第一调整电路300的输出端317处所保持的幅度调制，其中假定第三电阻器315的电阻远大于第二电阻器303的电阻。此外，输出端子317处的输出信号(例如信号323)可提供到ASK解调器(例如图1中示出的解调器133)。
图4示意性地示出了第二调整电路400，其可例如部分地或全部地构成图1中示出的基站101的调整电路125。由此，第二调整电路400包括间接连接到输入端子403的另一第一电阻器401，其中输入端子403可表示图1中示出的调整电路125的输入端子127。此外，第二调整电路400包括直接连接到另一第一电阻器401且连接到地电势407的另一第二电阻器405。第二调整电路400还包括由与另一第一电阻器401串联的第一齐纳二极管411和第二齐纳二极管413组成的第二串联布置409。由此，另一第一电阻器401经由第一和第二二极管411、413间接连接到输入端子403。
插入图415示出了示例输入调幅信号417，其中横坐标419表示时间，纵坐标421表示输入调幅信号417的幅度。由于低调制指数的原因，实际上存在的幅度调制在插入图415中是不可见的。另一插入图423示出了经过调整的调幅信号轨迹425，其产生于第二调整电路400的输出端子427处。通过比较轨迹417和425可知，以恒定量Δ感生输入调幅信号417的正电压部分427，以形成经过调整的调幅信号425。
在图4中示出的第二调整电路400中，齐纳二极管411、413可移除在0V与齐纳二极管的阈值或击穿电压之间的范围内不感兴趣的电压区域。余下的减小后的电压(参见经过调整的调幅信号425的最大值)包括在第二调整电路400的输入端子403处接收的完全幅度调制被另一第二电阻器与另一第一电阻器和另一第二电阻器401、405之和的电阻比进一步减小至更加适合现有水平的硅工艺的值。由此，在某些应用中，另一第一电阻器401的电阻值可被选为0欧姆，保持输出端子427处的完全幅度调制。在其它实施例中，另一第一电阻器401的电阻可以不同于0欧姆。如果另一第一电阻器401的电阻不同于0欧姆，则另一第二电阻器405与另一第一电阻器401和另一第二电阻器405的电阻之和的比可确定输出端子427处的幅度调制的衰减。
此外，可将输出端子427处的输出信号(例如输出信号或经过调整的调幅信号425)提供到ASK解调器，例如图1所示的基站101的解调器133。
根据一个未示出的实施例，图3和图4中所示的原理可以组合。例如，可通过在串联布置中将图4中示出的第二调整电路400与图3中示出的第一调整电路300相连来实现对(在图1中示出的调整电路125的输入端子127处接收的)调幅信号的粗略改变或调整，从而第二调整电路400实现粗略的改变和调整，而第一调整电路300继而实现对经过调整的调幅信号的精细改变和调整。由此，可实现对最初在线圈121处接收的调幅信号进行更为精确的调整。
图5示意性地示出了用于使用电磁波的幅度调制的数据通信的常规系统500。与图1中示出的系统100的元件相同或相似的元件使用相同的附图标记来指示，只不过第一位数字都换成了数字“5”。与图1中所示的系统100不同的是，常规基站501不包括调整电路，例如图1所示的根据本发明的实施例的基站101的调整电路125。相反的，为了防止下游电路(例如解调器533)受损，基站501包括分割器电路126，该分割器电路以特定因子(在10到100之间)分割表示调幅信号的输入电压Vb。然而，调制指数也由此减小(通过所述因子)，从而对相对较低的信号的检测或解调不再可能，具体是当应答器503离接收机站501相对较远时更是如此。
根据本发明的实施例，图1中示出的基站101适于执行使用幅度调制进行数据接收的方法。由此，所述方法包括通过具有线圈端子的线圈接收调幅电磁波；在线圈中感生调幅信号；在线圈端子处提供调幅信号，调幅信号包括正电压部分和负电压部分；使用经由输入端子连接到线圈端子的调整电路调整调幅信号，以使正电压部分减小恒定量；以及在调整电路的输出端子处提供经过调整的调幅信号。
由此，可采用第一调整电路300或图4中示出的第二调整电路400或图3中示出的第一调整电路300与图4中示出的第二调整电路的组合。
基站可以被包括在例如车辆(例如汽车)中，并且可以执行防盗功能，其中防盗功能可与实现为汽车用户的钥匙的(无源)应答器进行交互。车辆可包括外壳，该外壳可包括能够屏蔽电磁波的金属，从而在常规系统中难以实现使用例如LF频率的幅度调制通信方法。

Claims (15)

1.一种用于使用幅度调制的数据接收的设备，包括：
线圈，具有线圈端子且适于接收调幅电磁波，由此在线圈中感生调幅信号并在线圈端子处提供该调幅信号，该调幅信号包括正电压部分和负电压部分；以及
调整电路，经由输入端子连接到线圈端子，其中调整电路适于：
调整调幅信号，以使得正电压部分减小恒定量，以及
在调整电路的输出端子处提供经过调整的调幅信号。
2.根据权利要求1所述的设备，其中调整调幅信号，以使得负电压部分减小或增大恒定量。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中调整电路包括第一调整电路或第二调整电路，或第一调整电路与第二调整电路的串联布置。
4.根据权利要求3所述的设备，其中第一调整电路包括：
第一电阻器，直接连接到输入端子；
第二电阻器，间接连接到第一电阻器且连接到地电势；
电容器，连接到第一电阻器；
二极管，该二极管的阴极在第一串联布置中连接到第二电阻器，其中第一串联布置连接到电容器和地电势；以及
第三电阻器，与第一串联布置并联连接到输出端子和地电势。
5.根据权利要求4所述的设备，其中调整调幅信号，以使得正电压部分减小至根据二极管的开启电压/阈值电压和/或第二电阻器的电阻与第三电阻器的电阻之比的值。
6.根据权利要求4或5所述的设备，还包括：
限幅电路，连接到调整电路的输出端子且适于减小经过调整的调幅信号的负电压部分。
7.根据权利要求3-7中的任一项所述的设备，其中第二调整电路包括：
另一第一电阻器，间接连接到输入端子；
另一第二电阻器，直接连接到所述另一第一电阻器且连接到地电势；
第二串联布置，包括第一齐纳二极管和与第一齐纳二极管反向布置的第二齐纳二极管，第二串联布置与所述另一第一电阻器串联，
其中所述另一第一电阻器经由第二串联布置间接连接到输入端子。
8.根据权利要求7所述的设备，其中调幅信号的正电压部分所减小的恒定量取决于第一和第二齐纳二极管的击穿电压，还取决于所述另一第二电阻器的电阻与所述另一第一电阻器和所述另一第二电阻器的电阻和之比。
9.根据权利要求3-8中的任一项所述的设备，其中经过调整的调幅信号的强度是由以下因素确定的：
第二电阻器的电阻与第一电阻器和第二电阻器的电阻和之比；和/或
所述另一第二电阻器的电阻与所述另一第一电阻器和所述另一第二电阻器的电阻和之间的另一比值。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，
其中第一电阻器和/或所述另一第一电阻器的电阻在100欧姆到10千欧之间，
其中第二电阻器和/或所述另一第二电阻器的电阻在1千欧到100千欧之间，具体地在第一电阻器或所述另一第一电阻器的电阻的5倍到15倍之间，
其中第三电阻器的电阻在100千欧到100兆欧之间，具体地在第二电阻器的电阻的70倍到130倍之间。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，
其中输入端子处的调幅信号的调制指数在1/100000到1/1000之间，具体地在1/100000到1/10000之间，调制指数限定调幅信号的调制幅度部分与恒定幅度部分之比，
其中输出端子处的经过调整的调幅信号的经过调整的调制指数在1/1000到1/10之间，具体地在1/1000到1/100之间，经过调整的调制指数限定经过调整的调幅信号的经过调整的调制幅度部分与经过调整的恒定幅度部分之比。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，
其中调幅电磁波的频率使用工业科学医疗频带，该频带在50kHz到200kHz之间，优选地在100kHz到150kHz之间，具体地位于125kHz附近，
其中具体地，调幅电磁波使用幅移键控调制。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，
所述设备实现为RF通信基站，具体地布置在车辆内，更为具体地布置在汽车中，
其中基站具体地适于与无源应答器进行通信以及使用线圈向无源应答器提供能量。
14.根据权利要求13所述的设备，所述基站还包括：
解调器，包括半导体电路，所述解调器连接到输出端子并且适于对经过调整的调幅信号进行解调。
15.一种用于使用幅度调制的数据接收的方法，包括：
通过具有线圈端子的线圈接收调幅电磁波；
在线圈中感生调幅信号；
在线圈端子处提供调幅信号，调幅信号包括正电压部分和负电压部分；
使用经由输入端子连接到线圈端子的调整电路调整调幅信号，以使正电压部分减小恒定量；以及
在调整电路的输出端子处提供经过调整的调幅信号。
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