CN105391475B - 用于运行用于机动车辆的至少两个天线的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
用于运行用于机动车辆的至少两个天线的设备和方法。本发明涉及用于运行用于机动车辆的至少两个天线（110、120、130）的设备（1），其中该设备（1）包括：开关装置（10），其被构造为与至少两个天线（110、120、130）耦合以及执行至少一次开关过程以及借助于该开关过程改变至少两个天线（110、120、130）的一个天线的相应输入电容；多路复用装置（20），其被构造为选择用于近场通信的至少两个天线（110、120、130）中的一个并且将其连通到输出端（40）；并且其中多路复用装置（20）和开关装置（10）被构造为，在将具有第一输入电容的第一天线（110、120、130）转换到具有第二电容的第二天线（110、120、130）时通过执行开关过程来将该第二输入电容与第一输入电容相匹配。
Description
技术领域
本发明涉及用于运行用于机动车辆的至少两个天线的设备和方法。
背景技术
近场通信（Near Field Communication，简称NFC）是一种用于通过无线电技术在厘米范围内的距离上以例如直至424kbit/s的数据传输速率来无接触地交换数据的传输标准。
一般已知，该技术尤其应用在针对微支付（小额非现金支付）的解决方案中。
所述传输要么无连接地、利用根据ISO 14443或ISO 15693的无源HF-RFID标签（高频RFID，RFID代表英文radio-frequency identification（射频识别）“借助于电磁波的识别”）来进行，要么有连接地在等效的有源发送器之间进行。
发明内容
本发明的任务是提供用于改进地运行天线的方法和设备。
该任务通过独立权利要求的主题来解决。实施方式和改进方案可从从属权利要求、说明书和图中提取。
本发明的第一方面涉及用于运行用于机动车辆的至少两个天线的设备，其中该设备包括：开关装置，其被构造为与至少两个天线耦合以及执行至少一次开关过程以及借助于该开关过程改变至少两个天线的一个天线的相应输入电容；和多路复用装置，其被构造为选择用于近场通信的至少两个天线中的一个并且将其连通到该设备的输出端；其中多路复用装置和开关装置被构造为在将具有第一输入电容的第一天线转换到具有第二电容的第二天线时通过执行开关过程来将该第二输入电容与第一输入电容相匹配。
根据本发明的另一方面，设置用于机动车辆的近场通信网络，其中该近场通信网络包括至少两个天线和根据本发明第一方面的或根据本发明第一方面的任意实施方式的设备。
根据本发明的另一方面，设置用于运行用于机动车辆的至少两个天线的方法，其中该方法包括下列方法步骤：提供来自至少两个天线的第一天线作为当前连通的天线，其中该第一天线具有第一输入电容；选择来自至少两个天线的第二天线作为即将连通的天线；以及执行开关过程，其中将第二天线的第二输入电容与第一天线的第一输入电容相匹配并且进行从第一天线到第二天线的转换。
第一、第二或第三天线的第一输入电容或第二输入电容或第三输入电容的概念如由本发明使用的那样意味着相应天线的当前或目前主要的输入电容。
第一输入电容例如可以根据所进行的开关过程采取不同的值。例如，输入电容——例如第一输入电容或第二输入电容——可以由两个串联电容的总和构成，其中可以通过开关过程将这些串联电容之一设定到0 F，由此相应地改变相应天线的所属输入电容。
本发明有利地实现由外部的开关过程触发的对输入电容的改变并且因此在从一个天线转换到下一个天线的情况下在天线的多路复用运行中有利地匹配天线的输入电容。
本发明有利地使得能够改进在机动车辆中（即例如在例如50 km/h的行驶或运动期间）电磁波的辐射或接收，其中电磁波的辐射或接收可以通过运行多个——至少两个——天线来进行。
在此，例如为了用于机动车辆的无线通信而使用的或由机动车辆使用的天线可以被机动车辆中的电子附加装置控制。
机动车辆的车门的门打开或关闭例如可以通过用于机动车辆的近场通信网络来实现。
近场通信网络的发送或接收装置可以具有至少两个天线。在此可以使用用于运行用于机动车辆的至少两个天线的设备。
借助于通过近场通信网络交换的数据例如进行个人——例如驾驶员——的鉴权，用于门打开或关闭的系统释放车门锁，并且拉动把手打开车门。
本发明的有利构型方式在从属权利要求中表明。
在本发明的一种有利的实施方式中规定，开关装置具有双极晶体管。
这有利地使得能够提供开关装置的安全和简单的构造。
在本发明的另一有利的实施方式中规定，开关装置被构造为，作为要执行的开关过程将至少两个天线中的一个天线的串联电容对地连接。
这有利地以简单的方式使得能够改变天线的输入电容。
在本发明的另一有利的实施方式中规定，该设备还具有近场通信基站，该近场通信基站被构造为运行收发器处的至少两个天线。
在本发明的另一有利的实施方式中规定，该设备被构造为在10至20 MHz、优选12至17 MHz、特别优选13.56至15.5 MHz的频率范围中运行用于近场通信的至少两个天线。
在另一有利的实施方式中规定，其中该设备还具有匹配网络，该匹配网络被构造为与至少两个天线耦合。
这有利地以简单的方式使得能够改变天线的输入电容。
可以任意地相互组合所描述的构型方式和改进方案。
本发明另外的构型方式、改进方案和实现也包括本发明之前和下面关于实施例所描述的特征的未明确提到的组合。
附图说明
所附的附图应该促成对本发明的实施方式的进一步理解。所附的附图说明实施方式并且与说明书相关联地用于阐述本发明的概念。
其它的实施方式和许多所提到的优点参照附图得出。附图的所示出的元件不一定相互比例正确地示出。
图1根据本发明的一个实施方式示出用于运行用于机动车辆的至少两个天线的设备的示意性图示；
图2根据本发明的另一实施方式示出用于运行用于机动车辆的至少两个天线的设备的示意性图示；
图3根据本发明的另一实施方式示出用于运行用于机动车辆的至少两个天线的方法的流程图的示意性图示；以及
图4根据本发明的另一实施方式示出用于运行用于机动车辆的至少两个天线的设备的示意性图示。
具体实施方式
在附图的图中，只要未作相反的说明，相同的附图标记表示相同的或功能相同的元件、构件、部件或方法步骤。
图1根据本发明的另一实施方式示出用于运行用于机动车辆的至少两个天线的设备。
用于运行至少两个天线110、120、130的设备1例如包括开关装置10和多路复用装置20。
该开关装置10例如可以与所述至少两个天线110、120、130耦合并且执行至少一次开关过程并且借助于该开关过程改变至少两个天线110、120、130中的一个天线的相应输入电容。
该开关装置10例如可以与EMC滤波器310耦合并且通过匹配网络210、220、230与多个天线110、120、130耦合。
所述天线110、120、130因此分别具有至少两个由匹配网络实现的输入电容，在两个输入电容之间可以有利地通过开关装置10的开关过程来回切换。
用于改变天线的输入电容的开关过程在此可以独立地进行，但是有利地在从具有第一输入电容的第一天线110、120、130到具有第二输入电容的第二天线110、120、130的转换的前场（Vorfeld）中进行。
例如还可以在转换天线时通过改变第一输入电容和/或第二输入电容来减少所使用的天线的电容的改变。
多路复用装置20例如还可以被构造为选择用于近场通信的至少两个天线中的一个并且将其连通到设备1的输出端40。
多路复用装置20和开关装置10还可以被构造为，在从具有第一输入电容的第一天线110、120、130转换到具有第二输入电容的第二天线110、120、130时通过执行开关过程来将第二输入电容与第一输入电容相匹配。
在图1中也称为NFC 天线A的天线110例如可以是有源的——用于发送和/或接收信号——并且通过在开关装置10的T2的基极处施加电压来对地连接串联电容C2b。C2b的电容在此例如加到C1。晶体管T1的基极例如位于地电位。
在图1中也称为NFC 天线B的天线120例如可以是有源的——用于发送和/或接收信号——并且现在通过在T1的基极处施加电压来对地连接天线路径A的串联电容C2a。C2a的电容例如加到C1。晶体管T2的基极例如位于地电位。
图2根据本发明的另一实施方式示出用于运行用于机动车辆的至少两个天线的设备。
用于运行至少两个天线的设备1例如包括开关装置10和多路复用装置20。
图3根据本发明的另一实施方式示出用于运行用于机动车辆的至少两个天线的方法的流程图。
作为该方法的第一步骤，例如提供S1来自至少两个天线的第一天线作为当前连通的天线，其中该第一天线具有第一输入电容。
作为该方法的第二步骤，例如选择S2来自至少两个天线的第二天线作为即将连通的天线。
作为该方法的第三步骤，例如执行S3开关过程，其中第二天线的第二输入电容与第一天线的第一输入电容相匹配并且进行从第一天线到第二电线的转换。
图4根据本发明的另一实施方式示出用于机动车辆的近场通信网络。
装备有仅一个NFC收发器IC的收发器基站300例如包括收发器330。
“收发器”的概念指的是“发送器”和“接收器”的组合。
该收发器基站300例如通过EMC滤波器310和匹配网络210、220、230与多个天线110、120、130耦合。
这些匹配网络210、220、230可以被设置用于电容匹配或者功率或阻抗匹配。
该EMC滤波器310例如包括线圈L1和电容C1。边界频率在大概fgr=15.5 MHz的情况下被选取。
NFC天线110、120、130例如具有相似的电感，相似的电感在此例如意味着在不同天线的相应电感方面少于40%的不同。
C1例如被如此选取，使得C1总=C1+C2（a/b）。并且C2a大概与C2b相对应，大概相对应在此例如意味着C2a和C2b之间大约+/- 20%的不同。
另外的在图4中示出的附图标记已经在属于图1和2的图描述中阐述并且因此不进一步阐述。
尽管根据优选的实施例在前面描述了本发明，但是本发明不受限于此，而是能够以多种方式修改。本发明尤其可以在不偏离本发明核心的情况下以多种方式改变或修改。
提醒：“包括”和“具有”不排除其它元件或步骤并且“一个”不排除多个。
另外提醒：参照上述实施例之一描述的特征或步骤也可以与其它上述实施例的其它特征或步骤相组合地使用。权利要求中的附图标记不应视为限制。
Claims (9)
1.用于运行机动车辆的至少两个天线（110、120、130）的设备（1），其中该设备（1）包括：
- 开关装置（10），其被构造为与至少两个天线（110、120、130）耦合以及执行至少一次开关过程以及借助于该开关过程改变至少两个天线（110、120、130）中的一个天线的相应输入电容；
- 多路复用装置（20），其被构造为选择用于近场通信的至少两个天线（110、120、130）中的一个并且将其连通到输出端（40）；并且
其中多路复用装置（20）和开关装置（10）被构造为，在将具有第一输入电容的第一天线转换到具有第二输入电容的第二天线时通过执行开关过程来将该第二输入电容与第一输入电容阻抗匹配，
其中开关装置（10）被构造为，作为要执行的开关过程将至少两个天线（110、120、130）中的一个天线的串联电容对地连接。
2.根据权利要求1所述的设备，
其中开关装置（10）具有双极晶体管。
3.根据前述权利要求1至2之一所述的设备，
其中该设备还具有近场通信基站（300），该近场通信基站被构造为运行收发器（320）处的至少两个天线（110、120、130）。
4.根据前述权利要求1至2之一所述的设备，
其中该设备被构造为在10至20 MHz的频率范围中运行用于近场通信的至少两个天线（110、120、130）。
5.根据前述权利要求1至2之一所述的设备，
其中该设备被构造为在12至17 MHz的频率范围中运行用于近场通信的至少两个天线（110、120、130）。
6.根据前述权利要求1至2之一所述的设备，
其中该设备被构造为在13.56至15.5 MHz的频率范围中运行用于近场通信的至少两个天线（110、120、130）。
7.根据前述权利要求1至2之一所述的设备，
其中该设备还具有匹配网络（210、220、230），该匹配网络被构造为与至少两个天线（110、120、130）耦合。
8.用于机动车辆的近场通信网络，该近场通信网络包括至少两个天线（110、120、130）和根据前述权利要求1至7之一所述的设备。
9.用于运行机动车辆的至少两个天线（110、120、130）的方法，其中该方法包括下列方法步骤：
- 提供来自至少两个天线（110、120、130）的第一天线作为当前连通的天线，其中该第一天线具有第一输入电容；
- 选择来自至少两个天线（110、120、130）的第二天线作为即将连通的天线；以及
- 执行开关过程，其中第二天线的第二输入电容与第一天线的第一输入电容阻抗匹配并且进行从第一天线到第二天线的转换，
其中作为要执行的开关过程将至少两个天线（110、120、130）中的一个天线的串联电容对地连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |