CN104580605B - 基于自适应匹配电路的nfc手机电路系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于自适应匹配电路的NFC手机电路系统，包括依次连接的NFC芯片电路、滤波电路、匹配电路和天线电路，所述NFC芯片电路进一步与所述天线电路连接，所述NFC芯片电路包括NFC芯片，所述匹配电路和天线电路之间进一步连接有可变电容及电流管理控制电路，所述可变电容与所述匹配电路的输出端并联连接，所述电流管理控制电路与所述可变电容连接。与现有技术相比，本发明能够根据现有POS机工作频率调整本身的工作频率，可以配合多数POS机工作。
Description
技术领域
本发明涉及便携式移动终端NFC卡应用领域，尤其涉及一种基于自适应匹配电路的NFC手机电路系统。
背景技术
近距离无线通讯技术(Near Field Communication，以下简称NFC)是由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合演变而来，在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换，工作频率为13.56MHz，现多用于手机，使手机具备非接触卡功能和非接POS机的功能。
经过数年推广，NFC技术在国内已有较为广泛的用途。但因NFC标准并未对工作频率有强制要求，现有国内POS机厂商生产的POS机工作率涵盖13Mhz-17MHz，对应的匹配电路在手机量产后就不会再变动，使手机卡功能固定在一个工作频率。现有的NFC手机因技术瓶颈无法涵盖13MHz-17MHz内的所有频段，而现有的POS机有多种工作频率，因而常会遇到手机无法刷POS机的情况。
因此，有必要提供一种新的NFC手机电路系统来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够根据现有POS机工作频率调整本身的工作频率、可以配合多数POS机工作的基于自适应匹配电路的NFC手机电路系统。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种基于自适应匹配电路的NFC手机电路系统，包括依次连接的NFC芯片电路、滤波电路、匹配电路和天线电路，所述NFC芯片电路进一步与所述天线电路连接，所述NFC芯片电路包括NFC芯片，所述匹配电路和天线电路之间进一步连接有可变电容及电流管理控制电路，所述可变电容与所述匹配电路的输出端并联连接，所述电流管理控制电路与所述可变电容连接。
优选的，所述可变电容的电容值范围为1-20pf。
优选的，所述滤波电路包括第一电感、第二电感、第一电容和第二电容，所述第一电感的第一端与所述NFC芯片的第一信号发射端连接，所述第一电感的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第二电感的第一端与所述NFC芯片的第二信号发射端连接，所述第二电感的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端连接后进一步与地线连接。
优选的，所述匹配电路包括第三电容、第四电容、第五电容和第六电容，所述第三电容连接在所述第一电容的第一端与所述第四电容的第一端之间，所述第五电容连接在所述第二电容的第一端与所述第六电容的第一端之间，所述第四电容的第二端、所述第六电容的第二端和所述第一电容的第二端之间相互连接。
优选的，所述天线电路包括天线和第一电阻、第二电阻，所述第一电阻的第一端与所述第四电容的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述天线的第一端连接，所述第二电阻的第一端与所述第六电容的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述天线的第二端连接。
优选的，所述NFC芯片电路还包括第三电阻、第四电阻、第七电容、第八电容，所述第三电阻与所述第七电容串联连接在所述第一电容的第一端与所述NFC芯片的第一信号接收端之间，所述第四电阻与所述第八电容串联连接在所述第二电容的第一端与所述NFC芯片的第二信号接收端之间。
优选的，所述NFC芯片电路还包括第九电容和第十电容，所述第九电容连接在所述天线的第一端与所述NFC芯片的第一天线输入接口之间，所述第十电容连接在所述天线的第二端与所述NFC芯片的第二天线输入接口之间。
优选的，所述NFC芯片电路还包括第十一电容，所述第十一电容连接在所述NFC芯片的内部基准电压输出端与地线之间。
与现有技术相比，本发明基于自适应匹配电路的NFC手机电路系统的有益效果在于：所述电流管理控制电路能够控制改变所述可变电容的大小，从而改变整个NFC手机电路系统的工作频率，扩大了工作频率的范围，能够与更多的POS机配合工作。
附图说明
图1为本发明基于自适应匹配电路的NFC手机电路系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
请参阅图1所示，本发明基于自适应匹配电路的NFC手机电路系统包括依次连接的NFC芯片电路1、滤波电路2、匹配电路3和天线电路4，所述NFC芯片电路1进一步与所述天线电路4连接，所述NFC芯片电路1包括NFC芯片，所述匹配电路3和天线电路4之间进一步连接有可变电容C0及电流管理控制电路，所述可变电容C0与所述匹配电路3的输出端并联连接，所述可变电容C0的电容值范围为1-20pf，所述电流管理控制电路与所述可变电容C0连接，在本实施例中，所述电流管理控制电路包括电流型控制芯片。
所述滤波电路2包括第一电感L1、第二电感L2、第一电容C1和第二电容C2，所述第一电感L1的第一端与所述NFC芯片的第一信号发射端连接，所述第一电感L1的第二端与所述第一电容C1的第一端连接，所述第二电感L2的第一端与所述NFC芯片的第二信号发射端连接，所述第二电感L2的第二端与所述第二电容C2的第一端连接，所述第一电容C1的第二端和所述第二电容C2的第二端连接后进一步与地线连接。
所述匹配电路3包括第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6，所述第三电容C3连接在所述第一电容C1的第一端与所述第四电容C4的第一端之间，所述第五电容C5连接在所述第二电容C2的第一端与所述第六电容C6的第一端之间，所述第四电容C4的第二端、所述第六电容C6的第二端和所述第一电容C1的第二端之间相互连接。
所述天线电路4包括天线和第一电阻R1、第二电阻R2，所述第一电阻R1的第一端与所述第四电容C4的第一端连接，所述第一电阻R1的第二端与所述天线的第一端连接，所述第二电阻R2的第一端与所述第六电容C6的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端与所述天线的第二端连接。
所述NFC芯片电路1还包括第三电阻R3、第四电阻R4、第七电容C7、第八电容C8，所述第三电阻R3与所述第七电容C7串联连接在所述第一电容C1的第一端与所述NFC芯片的第一信号接收端之间，所述第四电阻R4与所述第八电容C8串联连接在所述第二电容C2的第一端与所述NFC芯片的第二信号接收端之间。
所述NFC芯片电路1还包括第九电容C9、第十电容C10和第十一电容C11，所述第九电容C9连接在所述天线的第一端与所述NFC芯片的第一天线输入接口之间，所述第十电容C10连接在所述天线的第二端与所述NFC芯片的第二天线输入接口之间，所述第十一电容C11连接在所述NFC芯片的内部基准电压输出端与地线之间。
本发明的工作原理为：手机作为卡刷POS机时，NFC芯片不由手机电源提供能量，完全由POS机与手机近场耦合产生感应电压，加载在天线两端为NFC手机电路系统提供电能。POS机频率固定，手机NFC天线工作在不同频率与POS机耦合强度也有不同。所述电流型控制芯片设定一个电流阈值，低于此阈值无法提供足够能量供NFC芯片正常工作，手动控制可变电容C0在1-20pf之间轮询尝试，可改变NFC手机的工作频率，当电流型控制芯片监测到电流大于阈值时，表明手机NFC芯片能正常工作，此时手机天线与POS机近场耦合，手机卡刷POS机时正常快捷，可变电容C0的电容值大小维持不变。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于自适应匹配电路的NFC手机电路系统，包括依次连接的NFC芯片电路、滤波电路、匹配电路和天线电路，所述NFC芯片电路进一步与所述天线电路连接，所述NFC芯片电路包括NFC芯片，所述匹配电路和天线电路之间进一步连接有可变电容及电流管理控制电路，所述可变电容与所述匹配电路的输出端并联连接，所述电流管理控制电路与所述可变电容连接，其特征在于：所述滤波电路包括第一电感、第二电感、第一电容和第二电容，所述第一电感的第一端与所述NFC芯片的第一信号发射端连接，所述第一电感的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第二电感的第一端与所述NFC芯片的第二信号发射端连接，所述第二电感的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端连接后进一步与地线连接。
2.如权利要求1所述的基于自适应匹配电路的NFC手机电路系统，其特征在于：所述可变电容的电容值范围为1-20pf。
3.如权利要求2所述的基于自适应匹配电路的NFC手机电路系统，其特征在于：所述匹配电路包括第三电容、第四电容、第五电容和第六电容，所述第三电容连接在所述第一电容的第一端与所述第四电容的第一端之间，所述第五电容连接在所述第二电容的第一端与所述第六电容的第一端之间，所述第四电容的第二端、所述第六电容的第二端和所述第一电容的第二端之间相互连接。
4.如权利要求3所述的基于自适应匹配电路的NFC手机电路系统，其特征在于：所述天线电路包括天线和第一电阻、第二电阻，所述第一电阻的第一端与所述第四电容的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述天线的第一端连接，所述第二电阻的第一端与所述第六电容的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述天线的第二端连接。
5.如权利要求4述的基于自适应匹配电路的NFC手机电路系统，其特征在于：所述NFC芯片电路还包括第三电阻、第四电阻、第七电容、第八电容，所述第三电阻与所述第七电容串联连接在所述第一电容的第一端与所述NFC芯片的第一信号接收端之间，所述第四电阻与所述第八电容串联连接在所述第二电容的第一端与所述NFC芯片的第二信号接收端之间。
6.如权利要求4述的基于自适应匹配电路的NFC手机电路系统，其特征在于：所述NFC芯片电路还包括第九电容和第十电容，所述第九电容连接在所述天线的第一端与所述NFC芯片的第一天线输入接口之间，所述第十电容连接在所述天线的第二端与所述NFC芯片的第二天线输入接口之间。
7.如权利要求4述的基于自适应匹配电路的NFC手机电路系统，其特征在于：所述NFC芯片电路还包括第十一电容，所述第十一电容连接在所述NFC芯片的内部基准电压输出端与地线之间。
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