CN107851172B - 射频识别应答器和通过射频识别技术进行数据传输的方法 - Google Patents

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Abstract

一种RFID应答器包括编码和调制单元(CMU)，编码和调制单元被设计为通过利用编码位信号(S_e)调制振荡器信号(S_o)来生成传输信号(S_t)。在第一和第二时间段(T1、T2)期间，编码位信号(S_e)分别假设第一和第二逻辑电平。传输信号(S_t)在第一时间段(T1)内包括表征第一相位的第一信号脉冲(P1)，并且在第二时间段(T2)内包括表征第二相位的第二信号脉冲(P2)，第二相位相对于第一相位偏移预定的相位差。传输信号(S_t)在第一和第二信号脉冲(P1、P2)之间的暂停周期(TP)内暂停，暂停周期(TP)短于第一和第二时间段(T1、T2)的周期的平均值。

Description

射频识别应答器和通过射频识别技术进行数据传输的方法
技术领域
本发明涉及射频识别(RFID)应答器(transponder)，具体地，涉及主动负载调制(active load modulation，ALM)RFID应答器以及用于通过RFID技术，尤其是ALM RFID技术进行数据传输的方法。
背景技术
RFID技术例如被用于RFID应答器和RFID读取设备之间的通信。为此，例如，建立RFID应答器的天线与读取设备的天线之间的磁性耦合。例如通过射频(RF)场来执行通信，其中RF场的频率为MHz的等级，例如13.56MHz。
被动RFID应答器通过被动负载调制向读取设备进行传输。另一方面，ALM RFID应答器通过生成与来自读取设备的进入场同步的信号来向读取设备进行传输。为此，RFID应答器的振荡器信号需要重复地根据进入场与读取器信号同步。
为了减小空间消耗，要求具有非常小尺寸的RFID应答器。从而，RFID应答器的天线也要求非常小。这种小天线的缺陷在于可能操作范围(即RFID应答器和读取设备之间的仍然允许通信的最大可能距离)的减小。具有小天线尺寸的RFID应答器可以仅在读取器处实现有限的负载调制幅度。根据工业标准，负载调制幅度必须高于对应的阈值。从而，在现有应答器中限制了天线尺寸的减小。
此外，振荡器信号和读取器信号的同步会要求附加时间，在该附件时间期间，不可以进行从RFID应答器到读取设备的数据传输。因此，现有的RFID应答器可受限于传输协议，这进一步减小了可实现的负载调制幅度。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于RFID应答器的改进概念，其在保持高负载调制幅度的同时提供同步的示例。
通过独立权利要求的主题来实现该目的。其他实施方式和实施例是从属权利要求的主题。
根据改进的概念，根据当从RFID应答器到读取设备的数据传输是主动时表示数据传输不静默的协议，通过RFID应答器生成传输信号。传输信号由信号脉冲的序列组成，其中，给定序列的后续信号脉冲表征相位偏移。在表征相位偏移的这种后续信号脉冲之间，暂停传输信号。
根据改进的概念，提供了射频识别(RFID)应答器。该RFID应答器包括编码和调制单元，其被设计为通过利用编码位信号调制振荡器信号来生成传输信号，振荡器信号具有振荡器频率。其中，在传输周期期间，编码位信号在传输周期的第一时间段期间假设第一逻辑电平，而在传输周期的第二时间段期间假设不同于第一逻辑电平的第二逻辑电平。
在第一时间段内，传输信号包括表征振荡器频率的第一信号脉冲以及取决于第一逻辑电平的第一相位。在第二时间段内，传输信号包括表征振荡器频率的第二信号脉冲以及取决于第二逻辑电平的第二相位。第二相位相对于第一相位偏移预定的相位差。此外，在第一和第二信号脉冲之间的暂停周期内暂停传输信号，其中暂停周期短于第一时间段的周期和第二时间段的周期的平均值。即，暂停周期短于第一时间段的周期和第二时间段的周期的总和的一半。
根据RFID应答器的一些实施方式，暂停周期短于第一时间段且短于第二时间段。
根据RFID应答器的多个实施方式，第一逻辑电平对应于逻辑高，而第二逻辑电平对应于逻辑低，反之亦然。
根据RFID应答器的多个实施方式，第一相位对应于振荡器信号的相位。
在一些实施方式中，预定的相位差等于180°或者近似180°。
根据RFID应答器的多个实施方式，通过RFID应答器(例如编码和调制单元)的反相器电路生成预定的相位差。
根据RFID应答器的多个实施方式，暂停周期短于第一信号脉冲的周期和第二信号脉冲的周期的总和。
根据RFID应答器的多个实施方式，暂停周期短于或等于第一信号脉冲的周期。
根据RFID应答器的多个实施方式，暂停周期短于或等于第二信号脉冲的周期。
根据RFID应答器的多个实施方式，在第一和第二时间段的每一个期间，编码位信号的值恒定或者近似恒定。
根据RFID应答器的多个实施方式，RFID应答器被实施为主动负载调制(ALM)应答器。
根据RFID应答器的多个实施方式，RFID应答器被实施为近场通信(NFC)应答器。
根据RFID应答器的多个实施方式，振荡器频率等于或近似等于13.56MHz。
根据RFID应答器的多个实施方式，编码和调制单元被设计为基于数据位信号生成编码位信号，其中数据位信号表示将由RFID应答器传输至读取设备的数据。
根据RFID应答器的多个实施方式，编码和调制单元被设计为生成传输信号，使得当从RFID应答器到读取设备的数据传输是主动时，传输信号在长于第一时间段或长于第二时间段的周期内不暂停。
根据RFID应答器的多个实施方式，RFID应答器包括天线系统和连接至天线系统的前端电路。天线系统和前端电路被配置为基于传输信号生成传输RF场。
例如，通过读取设备检测传输RF场。以这种方式，数据(尤其是将被传输的数据)可以从RFID应答器传输至读取设备。
根据RFID应答器的多个实施方式，RFID应答器根据工业标准进行操作。在一些实施方式中，RFID应答器根据关于基于数据位信号生成编码位信号的工业标准进行操作。例如，工业标准可以是根据ISO/IEC 14443类型A、ISO/IEC 144443类型B、JIS.X.6319-4的标准或者另一适当的标准。
根据RFID应答器的多个实施方式，其中编码和调制单元被设计为向数据位信号应用预定的编码算法，用于生成编码位信号。编码算法可以包括曼彻斯特编码算法。
根据RFID应答器的一些实施方式，通过利用曼彻斯特编码算法编码的数据位信号来给出编码位信号。这种实施方式例如可以对应于RFID应答器根据JIS.X.6319-4标准进行操作的实施方式。
根据RFID应答器的多个实施方式，编码和调制单元被设计为基于数据位信号和子载波信号生成编码位信号，其中子载波信号是二进制时钟信号，子载波频率小于振荡器频率。例如，子载波频率可以等于或近似等于847.5MHz或848MHz。
根据RFID应答器的多个实施方式，编码位信号对应于子载波信号，其相位(具体地，码相位)取决于数据位信号的逻辑电平。
根据一些实施方式，编码和调制单元被设计为通过根据相移键控PSK(尤其是根据二进制相移键控BPSK)，依据数据位信号调制子载波信号来生成编码位信号。这种实施方式例如可以对应于RFID应答器根据ISO/IEC 14443类型B标准进行操作的实施方式。
根据RFID应答器的多个实施方式，生成编码位信号，以在传输周期期间一次精确地将其值从第一逻辑电平切换为第二逻辑电平。
根据RFID应答器的多个实施方式，传输周期具有与总循环数乘以取决于振荡器频率的循环周期相对应的长度。此外，第一信号脉冲包括第一循环数的循环，每一个循环都具有由循环周期给出的长度，并且第二信号脉冲包括第二循环数的循环，每个循环都具有由循环周期给出的长度。暂停周期具有与暂停循环数乘以循环周期相对应的长度。
总循环数等于第一循环数、第二循环数和暂停循环数的总和。第一循环数、第二循环数和暂停循环数中的每一个都等于或小于总循环数的一半。
根据一些实施方式，循环周期通过振荡器频率的倒数或者近似通过振荡器频率的倒数给出。
根据RFID应答器的多个实施方式，RFID应答器还包括锁相环电路，其被设计为在暂停周期内的锁定周期期间生成振荡器信号并且同步振荡器信号和参考信号。
根据RFID应答器的多个实施方式，RFID应答器还包括：天线系统和连接至天线系统的前端电路，前端电路被配置为在暂停周期期间基于由天线系统检测的射频场生成读取器信号。RFID应答器还包括锁相环电路，被设计为在暂停周期内的锁定周期期间生成振荡器信号并同步振荡器信号和读取器信号。由天线系统检测的RF场例如由读取设备生成。在这种实施方式中，参考信号对应于读取器信号。
在一些实施方式中，锁相环电路被设计为在整个传输周期期间生成振荡器信号。
在一些实施方式中，读取器信号的频率等于或近似等于振荡器频率。具体地，至少在锁定周期期间，可以通过读取器信号的频率来确定振荡器频率。
根据RFID应答器的多个实施方式，锁相环电路被设计为在锁定周期期间通过确保振荡器信号和读取器信号之间的预定的恒定相位关系来同步振荡器信号和读取器信号。
确保恒定的相位关系使得在锁定周期期间振荡器频率等于或近似等于读取器频率。
根据RFID应答器的一些实施方式，锁相环电路被设计为在锁定周期外的时间(具体地，传输周期内和锁定周期外的时间)处以未锁定模式进行操作。其中，当在未锁定模式下操作时，锁相环电路不同步振荡器信号和读取器信号。
未锁定模式例如可以对应于锁相环电路的操作的自由运行模式。具体地，在未锁定模式期间，锁相环电路可仍然生成振荡器信号，但是不同步振荡器信号和读取器信号。当锁相环电路同步振荡器信号和读取器信号时，振荡器信号例如从锁相环电路的输出反馈回到锁相环电路的输入级。相反，在未锁定模式期间，例如可以悬置、断开或中断反馈。
根据RFID应答器的多个实施方式，RFID应答器还包括阻尼电路，其被配置为至少在暂停周期的一部分期间衰减天线系统。
根据RFID应答器的多个实施方式，阻尼电路被配置为在暂停周期内的衰减周期期间衰减天线系统，其中，衰减周期在锁定周期之前。
根据多个实施方式，根据文件WO 2015/003870A1的教导来实施阻尼电路，其公开结合于此作为参考。关于阻尼电路的衰减的进一步细节，参照所述文档。
根据多个实施方式，传输帧包括多个传输周期，多个传输周期包括上述传输周期。至少在多个传输周期期间，以周期性方式生成编码位信号和传输信号。在每个传输周期期间，编码位信号在相应的第一时间段期间具有第一逻辑电平并且在相应的第二时间段期间具有第二逻辑电平。
在每个传输周期期间，传输信号在相应的第一时间段内包括具有振荡器频率和第一相位的相应第一信号脉冲。在每个传输周期期间，传输信号在相应的第二时间段内包括具有振荡器频率和第二相位的相应第二信号脉冲。在每个传输周期期间，传输信号在相应第一信号脉冲和相应第二信号脉冲之间的相应暂停周期内暂停，相应暂停周期短于相应的第一时间段的周期和相应的第二时间段的周期的平均值。
在这种实施方式中，负载调制幅度的变化可以在传输帧的不同部分中一致。这可以是用于通过验证测试的明确或有效的要求。
根据改进的概念，还提供了一种用于通过RFID技术进行数据传输的方法。该方法包括：通过利用编码位信号调制振荡器信号生成传输信号，其中振荡器信号具有振荡器频率。在传输周期期间，编码位信号在传输周期的第一时间段期间假设第一逻辑电平并且在传输周期的第二时间段期间假设不同于第一逻辑电平的第二逻辑电平。
在第一时间段内，传输信号包括表征振荡器频率和取决于第一逻辑电平的第一相位的第一信号脉冲。在第二时间段内，传输信号包括表征振荡器频率和第二相位的第二信号脉冲，第二相位取决于第二逻辑电平并且相对于第一相位偏移预定的相位差。传输信号在第一信号脉冲和第二信号脉冲之间的暂停周期内暂停，暂停周期短于第一时间段的周期和第二时间段的周期的平均值。
根据方法的多个实施方式，暂停周期短于第一时间段且短于第二时间段。
根据方法的多个实施方式，该方法还包括：基于数据位信号生成编码位信号，其中数据位信号表示将被传输的数据。
根据方法的多个实施方式，该方法还包括：检测RF场；在暂停周期期间，基于RF场生成读取器信号；以及在暂停周期内的锁定周期期间，同步振荡器信号和读取器信号。
容易从RFID应答器的各个实施方式和实施例中得到方法的又一些实施方式，反之亦然。
附图说明
以下，通过参照附图利用示例性实施方式详细解释本发明。可以通过相同的参考标号来表示功能相同或具有相同效果的部件。可以仅参照首次出现的附图来描述相同的部件和/或具有相同效果的部件，并且它们的描述不是必须在随后的附图中重复。
在附图中，
图1示出了根据改进概念的RFID应答器的示例性实施方式；
图2示出了根据改进概念的根据在RFID应答器的示例性实施方式中发生的时间的函数的信号序列；以及
图3示出了根据改进概念的根据在RFID应答器的又一示例性实施方式中发生的时间的函数的信号序列。
具体实施方式
图1示出了根据改进概念的RFID应答器的示例性实施方式。RFID应答器包括前端电路FE、连接至前端电路FE的天线系统A、以及连接至前端电路FE和/或天线系统A的阻尼电路DMP。RFID应答器还包括锁相环电路PLL。锁相环电路PLL包括连接至前端电路FE的输入级PLLI以及连接至输入级PLLI的振荡器OSC。振荡器OSC例如可以被实施为压控振荡器。RFID应答器还包括连接至振荡器OSC和前端电路FE的编码和调制单元CMU。
天线系统A例如可以被配置为检测例如通过读取设备(未示出)与RFID应答器通信所生成的射频(RF)场。天线系统A和前端电路FE例如可以基于检测的RF场生成读取器信号S_r。读取器信号S_r可以被提供给锁相环电路PLL，具体为输入级PLLI。
例如，锁相环电路PLL的振荡器OSC可以生成表征振荡器频率的振荡器信号S_o。根据操作模式，振荡器OSC例如可以将振荡器信号S_o反馈给输入级PLLI。具体地，在锁相环电路PLL的操作的锁定模式期间，振荡器OSC可以将振荡器信号S_o反馈给输入级PLLI。例如，在锁相环电路PLL的操作的未锁定模式期间，振荡器OSC不将振荡器信号S_o反馈给输入级PLLI。
因此，操作的锁定模式可以对应于锁相环电路PLL的同步模式，在此期间，锁相环电路PLL的输出处呈现的振荡器信号S_o与锁相环电路PLL的输入处呈现的读取器信号S_r同步。
另一方面，操作的未锁定模式可以对应于锁相环电路PLL的自由运行模式，在此期间，锁相环电路PLL的输出处呈现的振荡器信号S_o不与读取器信号S_r同步。
当在操作的锁定模式中进行操作时，输入级PLLI例如可以将振荡器信号S_o与读取器信号S_r进行比较，尤其是将读取器信号S_r的频率与振荡器信号S_o的振荡频率进行比较和/或将读取器信号S_r的相位与振荡器信号S_o的相位进行比较。基于比较，输入级PLLI例如可以生成控制信号S_c，并将其提供给振荡器OSC。
在操作的锁定模式期间，振荡器OSC例如可以基于控制信号S_c生成和/或调整振荡器信号S_o，以确保读取器信号S_r与振荡器信号S_o之间的恒定相位关系。在操作的未锁定模式期间，振荡器OSC例如可以基于在锁定模式期间确定的设置来生成振荡器信号S_o。
阻尼电路DMP例如可以被配置为在特定的时间周期期间(例如，在衰减周期期间)衰减天线系统A。阻尼电路DMP例如根据文件WO2015/003870A1的教导来实施。
振荡器OSC将振荡器信号S_o提供给编码和调制单元CMU。此外，编码和调制单元CMU接收例如来自RFID应答器的又一部件(未示出)的数据位信号S_d。数据位信号S_d例如表示将通过RFID答应器传输至读取设备的数据。基于数据位信号S_d，编码和调制单元CMU例如可以生成编码位信号S_e。
为了生成编码位信号S_e，编码和调制单元CMU例如可以将预定的编码算法(例如，曼彻斯特编码算法)应用于数据位信号S_d。备选地或附加地，编码和调制单元CMU例如可以基于数据位信号S_d和子载波信号来生成编码位信号S_e。在载波信号例如可以是二进制时钟信号，其中子载波频率小于振荡器频率。
编码和调制单元CMU进一步被配置为基于编码位信号S_e(具体地，通过利用编码位信号S_e调制振荡器信号S_o)生成传输信号S_t。
对于关于RFID应答器的操作的进一步细节，具体为锁相环电路PLL以及编码和调制单元CMU的细节，具体为传输信号S_t的生成的细节，参照图2和图3。
编码和调制单元CMU将传输信号S_t传输至前端电路FE。基于传输信号S_t，前端电路FE和天线系统A例如可以生成传输RF场，从而可以被读取设备检测。
图2示出了根据改进概念的作为在RFID应答器(例如，图1所示的RFID应答器)的示例性实施方式中发生的时间的函数的信号序列。具体地，数据位信号S_d、编码位信号S_e和传输信号S_t被示为时间的函数。
在图2的示例中，RFID应答器例如可以根据工业标准ISO/IEC14443(具体为ISO/IEC 14443类型B)进行操作。具体地，可以根据所述标准来执行编码位信号S_e的生成。根据ISO/IEC 14443类型B标准，数据传输率例如可以对应于106kbit/s。
首先，数据位信号S_d假设逻辑高值，然后假设逻辑低值。数据位信号S_d的位周期对应于表示将被传输的数据的对应位的时间周期。即，位周期对应于数据位信号S_d保持恒定的最小时间周期。
在图2的示例中，编码和调制单元CMU基于数据位信号S_d和子载波信号生成编码位信号S_e。子载波信号例如可以对应于二进制时钟信号。即，在子载波频率处，子载波信号可以在第一逻辑电平(例如，逻辑高值)和第二逻辑电平(例如，逻辑低值)之间切换。无论何时数据位信号S_d假设逻辑高值，编码位信号S_e都可以对应于子载波信号。另一方面，无论何时数据位信号S_d假设逻辑低值，编码位信号S_d都可以对应于子载波信号的相位偏移版本。在所示示例中，当数据位信号S_d从逻辑高值切换为逻辑低值时，编码位信号S_e经受180°或近似180°的相位偏移，反之亦然。编码位信号S_e的所述生成例如对应于BPSK协议。
通过利用编码位信号S_e调整振荡器信号，通过编码和调制单元CMU生成传输信号S_t。传输周期例如通过第一时间段T1和跟随在第一时间段T1之后的第二时间段T2来形成。第一时间段T1的周期可以等于或不同于第二时间段T2的周期。在第一时间段T1期间，编码位信号S_e假设第一逻辑电平，并且在第二时间段T2期间，编码位信号S_e假设第二逻辑电平。
传输信号S_t在第一时间段T1期间包括第一信号脉冲P1。第一信号脉冲P1例如可以与第一时间段T1一起开始，并且在第一时间段T1结束之前结束。第一信号脉冲P1例如包括第一循环数量的循环，每个循环都具有由循环周期给出或者近似通过循环周期给出的长度。循环周期取决于振荡器频率，例如通过振荡器频率的倒数来给出或者近似通过振荡器频率的倒数来给出。第一信号脉冲P1根据第一逻辑电平表征第一相位。第一相位可以等于或者不同于振荡器信号S_o的相位。
传输信号S_t在第二时间段T2期间包括第二信号脉冲P2。第二信号脉冲P2例如可以在第二时间段T2开始之后开始，并且可以与第二时间段T2一起结束。第二信号脉冲P2例如包括第二循环数量的循环，每个循环都具有通过循环周期给出或者近似通过循环周期给出的长度。第二信号脉冲P2根据第二逻辑电平表征第二相位。具体地，第二相位相对于第一相位偏移预定相位差。例如，预定的相位差可以为180°或近似180°或另一值。
在第一信号脉冲P1和第二信号脉冲P2之间的暂停周期TP内暂停传输信号S_t。具体地，暂停周期TP可以在第一时间段T1已经结束之前开始，并且暂停周期TP可以在第二时间段T2已经开始之后结束。暂停周期TP例如具有与暂停循环数乘以循环周期对应的长度。暂停周期TP短于第一时间段T1的周期和第二时间段T2的周期的平均值。例如，在第一时间段T1的周期等于第二时间段T2的时间周期的情况下，暂停周期TP可以短于第一时间段T1且短于第二时间段T2。
传输周期例如具有与总循环数乘以循环周期相对应的长度。例如，总循环数通过第一、第二和暂停循环数的总和来给出。例如，第一循环数、第二循环数和暂停循环数中的每一个都可以小于总循环数的一半。
例如，振荡器频率可以通过13.56MHz或近似通过13.56MHz给出，而子载波频率例如可以通过848kHz或者近似通过848kHz来给出。
总循环数例如可以等于16。暂停循环数例如可以位于间隔[1，7]中，例如位于间隔[3，7]中，例如位于间隔[4，6]。在通过偶数给出暂停循环数的情况下，第一和第二循环数可以彼此相等。在通过奇数给出暂停循环数的情况下，第一和第二循环数例如相差1。例如，暂停循环数可以等于5。然后，第一循环数可以等于5，并且第二循环数可以等于6，反之亦然。
在暂停周期TP期间，锁相环电路PLL例如可以同步振荡器信号S_o和读取器信号S_r。具体地，可以在暂停周期TP内的锁定周期期间执行同步。具体地，锁定周期可以短于暂停周期TP。在锁定周期期间，锁相环电路PLL在操作的锁定模式中进行操作。
振荡器信号S_o和读取器信号S_r例如可以通过确保振荡器信号S_o和读取器信号S_r之间预定的恒定相位关系来同步。
此外，阻尼电路DMP被配置为在暂停周期TP内的衰减周期期间衰减天线系统A。其中，衰减周期在锁定周期之前。从而，在暂停周期期间，首先，天线系统A可以通过阻尼电路DMP而衰减。此后，在时钟周期期间，振荡器信号S_o和读取器信号S_r被同步。通过在同步之前衰减天线系统A，可以改进同步。
可以周期性形式连续地重复上述传输信号S_t的生成。如所示，所示传输周期例如可以位于数据位信号S_d为逻辑高的周期内。然而，从图2可以看出，当数据位信号S_d为逻辑低时，也以类似方式生成传输信号S_t。具体地，传输信号S_t中的阴影帧表示对应于第一信号脉冲P1的信号脉冲，并且传输信号S_t中的空白帧表示对应于第二信号脉冲P2的信号脉冲。对应于第一信号脉冲P1的每个信号脉冲都与对应于第二信号脉冲P2的信号脉冲分离相应的暂停周期。在每个相应的暂停周期内，振荡器信号S_o可以如上所述与读取器信号S_r同步。
图3示出了根据改进概念的作为在RFID应答器(例如图1所示的RFID应答器)的又一示例性实施方式中发生的时间的函数的信号序列。具体地，数据位信号S_d、编码位信号S_e和传输信号S_t被示为时间的函数。
在图3的示例中，RFID应答器例如可以根据工业标准JIS.X.6319-4来进行操作。具体地，根据所述标准执行编码位信号S_e的生成。
数据位信号S_d首先假设逻辑低值，然后假设逻辑高值，然后再次假设逻辑低值。
在图3的示例中，通过利用曼彻斯特编码算法编码的数据位信号S_d来给出编码位信号S_e。具体地，子载波信号不被用于生成编码位信号S_e。在所示示例中，每当数据位信号S_d为逻辑低时，编码位信号S_e可以在位周期的前一半期间假设第一逻辑电平(例如，逻辑高值)。每当数据位信号S_d为逻辑低时，编码位信号可以在位周期的后一半期间假设第二逻辑电平(例如，逻辑低值)。另一方面，每当数据位信号为逻辑高时，编码位信号可以在位周期的前一半期间假设第二逻辑电平，并且在位周期的后一半期间假设第一逻辑电平。备选地，可以类似地使用另一种类型的曼彻斯特编码算法或另一种编码算法。
以与上面参照图2描述的类似方式，通过利用编码位信号S_e调制振荡器信号，通过编码和调制单元CMU生成传输信号S_t。传输周期例如通过第一时间段T1和跟在第一时间段T1后面的第二时间段T2形成。在第一时间段T1期间，编码位信号S_e假设第一逻辑电平，而在第二时间段T2期间，编码位信号S_e假设第二逻辑电平。
如上参照图2所述，传输信号S_t包括第一时间段T1期间的第一信号脉冲P1和第二时间段T2期间的第二信号脉冲P2，其中第二信号脉冲P2的第二相位相对于第一信号脉冲的第一相位偏移预定的相位差。
与图2的示例相同，在图3中，也在第一信号脉冲P1和第二信号脉冲P2之间的暂停周期TP内暂停传输信号S_t。
例如，可以通过13.56MHz或者近似通过13.56MHz给出振荡器频率，而位周期例如可以对应于几百kbit/s级别的数据传输率，例如在200kbit/s和400kbit/s之间。从而，总的循环数例如可以为几十或几百的级别。例如，总的循环数可以在间隔[25,150]内，例如在间隔[30,70]内。
类似于参照图2所述，锁相环电路PLL例如可以在暂停周期TP期间(尤其在锁定周期期间，锁相环电路PLL在此期间在操作的锁定模式下进行操作)同步振荡器信号S_o和读取器信号S_r。阻尼电路DMP可以在衰减周期期间衰减天线系统A。
由于如图2和图3所述生成传输信号S_t，所以振荡器信号S_o可以重复地与读取器信号S_r同步，并且同时，传输信号S_t的平均信号值保持为高，从而引起改进的负载调制幅度。从而，可以减小天线系统A的尺寸，同时负载调制幅度仍然保持足够高以满足标准要求。
参考标号
A 天线系统
FE 前端电路
PLL 锁相环电路
PLLI 输入级
OSC 振荡器
CMU 编码和调制单元
DMP 阻尼电路
T1、T2 时间段
TP 暂停周期
P1、P2 信号脉冲
S_t 传输信号
S_d 数据位信号
S_o 振荡器信号
S_c 控制信号
S_r 读取器信号
S_e 编码位信号

Claims (18)

1.一种RFID应答器，包括编码和调制单元(CMU)，所述编码和调制单元被设计为通过利用编码位信号(S_e)调制振荡器信号(S_o)来生成传输信号(S_t)，所述振荡器信号(S_o)具有振荡器频率，其中
-在传输周期期间，所述编码位信号(S_e)在所述传输周期的第一时间段(T1)期间具有第一逻辑电平，并且在所述传输周期的第二时间段(T2)期间具有不同于所述第一逻辑电平的第二逻辑电平；并且
-所述传输信号(S_t)
-在所述第一时间段(T1)内包括第一信号脉冲(P1)，所述第一信号脉冲(P1)具有所述振荡器频率和取决于所述第一逻辑电平的第一相位；
-在所述第二时间段(T2)内包括第二信号脉冲(P2)，所述第二信号脉冲(P2)具有所述振荡器频率和第二相位，所述第二相位取决于所述第二逻辑电平并且相对于所述第一相位偏移预定的相位差；并且
-在所述第一信号脉冲和所述第二信号脉冲(P1、P2)之间的暂停周期(TP)内暂停，所述暂停周期(TP)短于所述第一时间段(T1)的周期和所述第二时间段(T2)的周期的平均值。
2.根据权利要求1所述的RFID应答器，其中所述编码和调制单元(CMU)被设计为基于数据位信号(S_d)生成所述编码位信号(S_e)，其中所述数据位信号(S_d)表示将通过所述RFID应答器传输至读取设备的数据。
3.根据权利要求2所述的RFID应答器，其中为了生成所述编码位信号(S_e)，所述编码和调制单元(CMU)被设计为向所述数据位信号(S_d)应用预定的编码算法和/或应用曼彻斯特编码算法。
4.根据权利要求2或3所述的RFID应答器，其中所述编码和调制单元(CMU)被设计为基于所述数据位信号(S_d)和子载波信号生成所述编码位信号(S_e)，其中所述子载波信号是具有子载波频率的二进制时钟信号，所述子载波频率小于所述振荡器频率。
5.根据权利要求4所述的RFID应答器，其中所述编码位信号(S_e)对应于所述子载波信号，所述子载波信号具有取决于所述数据位信号(S_d)的逻辑电平的相位。
6.根据权利要求1、2、3和5中任一项所述的RFID应答器，其中生成所述编码位信号(S_e)，以在所述传输周期期间精确地一次将其值从所述第一逻辑电平切换为所述第二逻辑电平。
7.根据权利要求1、2、3和5中任一项所述的RFID应答器，其中
-所述传输周期具有与总循环数乘以取决于所述振荡器频率的循环周期相对应的长度；
-所述第一信号脉冲(P1)包括第一循环数的循环，每个循环均具有由所述循环周期给出的长度；
-所述第二信号脉冲(P2)包括第二循环数的循环，每个循环均具有由所述循环周期给出的长度；
-所述暂停周期(TP)具有与暂停循环数乘以所述循环周期相对应的长度；
-所述总循环数等于所述第一循环数、所述第二循环数和所述暂停循环数的总和；以及
-所述第一循环数、所述第二循环数和所述暂停循环数中的每一个均等于或小于所述总循环数的一半。
8.根据权利要求1、2、3和5中任一项所述的RFID应答器，还包括：
-天线系统(A)和连接至所述天线系统(A)的前端电路(FE)，并且所述前端电路(FE)被配置为在所述暂停周期(TP)期间基于由所述天线系统(A)检测的射频场生成读取器信号(S_r)；以及
-锁相环电路(PLL)，被设计为在所述暂停周期(TP)内的锁定周期期间生成所述振荡器信号(S_o)并同步所述振荡器信号(S_o)和所述读取器信号(S_r)。
9.根据权利要求8所述的RFID应答器，其中所述锁相环电路(PLL)被设计为在所述锁定周期期间通过确保所述振荡器信号(S_o)和所述读取器信号(S_r)之间的预定的恒定相位关系来同步所述振荡器信号(S_o)和所述读取器信号(S_r)。
10.根据权利要求9所述的RFID应答器，其中所述锁相环电路(PLL)被设计为在所述锁定周期外的时间处以未锁定模式进行操作，其中当在所述未锁定模式中操作时，所述锁相环电路不同步所述振荡器信号(S_o)和所述读取器信号(S_r)。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的RFID应答器，还包括阻尼电路(DMP)，其被配置为至少在所述暂停周期(TP)的一部分期间衰减所述天线系统(A)。
12.根据权利要求11所述的RFID应答器，其中所述阻尼电路(DMP)被配置为在所述暂停周期(TP)内的衰减周期期间衰减所述天线系统(A)，其中所述衰减周期在所述锁定周期之前。
13.根据权利要求1、2、3、5、9、10和12中任一项所述的RFID应答器，其中所述暂停周期(TP)在所述第一时间段(T1)已经结束之前开始，并且所述暂停周期(TP)在所述第二时间段(T2)已经开始之后结束。
14.根据权利要求1、2、3、5、9、10和12中任一项所述的RFID应答器，其中所述暂停周期(TP)短于或等于所述第一信号脉冲(T1)的周期，并且所述暂停周期(TP)短于或等于所述第二信号脉冲(T2)的周期。
15.根据权利要求1、2、3、5、9、10和12中任一项所述的RFID应答器，其中
-传输帧包括多个传输周期，所述多个传输周期包括所述传输周期；
-至少在所述多个传输周期期间，以周期性方式生成所述编码位信号(S_e)和所述传输信号(S_t)；
-在每个所述传输周期期间，所述编码位信号(S_e)在相应的第一时间段(T1)期间具有所述第一逻辑电平并且在相应的第二时间段(T2)期间具有所述第二逻辑电平；以及
-在每个所述传输周期期间，所述传输信号(S_t)
-在所述相应的第一时间段(T1)内包括具有所述振荡器频率和所述第一相位的相应第一信号脉冲(P1)，
-在所述相应的第二时间段(T2)内包括具有所述振荡器频率和所述第二相位的相应第二信号脉冲(P2)；并且
-在所述相应第一信号脉冲和所述相应第二信号脉冲(P1、P2)之间的相应暂停周期(TP)内暂停，所述相应暂停周期(TP)短于所述相应的第一时间段(T1)的周期和所述相应的第二时间段(T2)的周期的平均值。
16.一种用于通过RFID技术进行数据传输的方法，所述方法包括：
-通过利用编码位信号(S_e)调制振荡器信号(S_o)生成传输信号(S_t)，所述振荡器信号(S_o)具有振荡器频率，其中
-在传输周期期间，所述编码位信号(S_e)在所述传输周期的第一时间段(T1)期间具有第一逻辑电平，并且在所述传输周期的第二时间段(T2)期间具有不同于所述第一逻辑电平的第二逻辑电平；并且
-所述传输信号(S_t)
-在所述第一时间段(T1)内包括第一信号脉冲(P1)，所述第一信号脉冲(P1)具有所述振荡器频率和取决于所述第一逻辑电平的第一相位；
-在所述第二时间段(T2)内包括第二信号脉冲(P2)，所述第二信号脉冲(P2)具有所述振荡器频率和第二相位，所述第二相位取决于所述第二逻辑电平并且相对于所述第一相位偏移预定的相位差；并且
-在所述第一信号脉冲和所述第二信号脉冲(P1、P2)之间的暂停周期(TP)内暂停，所述暂停周期(TP)短于所述第一时间段(T1)的周期和所述第二时间段(T2)的周期的平均值。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：基于数据位信号(S_d)生成所述编码位信号(S_e)，其中所述数据位信号(S_d)表示将被传输的数据。
18.根据权利要求16或17所述的方法，还包括：
-检测射频场；
-在所述暂停周期(TP)期间，基于所述射频场生成读取器信号(S_r)；以及
-在所述暂停周期(TP)内的锁定周期期间，同步所述振荡器信号(S_o)和所述读取器信号(S_r)。
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