CN112134597B

CN112134597B - Nfc设备的检测

Info

Publication number: CN112134597B
Application number: CN202010591927.2A
Authority: CN
Inventors: A·特拉莫尼; N·科迪尔
Original assignee: STMicroelectronics Rousset SAS
Current assignee: STMicroelectronics Rousset SAS
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2020-06-24
Publication date: 2022-07-29
Anticipated expiration: 2040-06-24
Also published as: CN112134597A; FR3098067B1; FR3098067A1; US20200412413A1; CN212137673U; US11799517B2; US20230163805A1; EP3758245A1; US11595081B2

Abstract

本公开的各实施例涉及NFC设备的检测。公开了一种用于通信设备的电路和一种用于切换通信设备的方法。在一个实施例中，方法包括激活近场通信(NFC)设备的至少一个第一天线和至少一个第二天线，以用于在第一场检测阶段和第二卡检测阶段之间切换NFC设备。

Description

NFC设备的检测

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年06月25日提交的法国专利申请号1906907的优先权，该申请通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及电子电路，并且更具体地涉及电磁应答器。本公开更特别地适用于包含近场通信(NFC)电路的电子设备，并且特别地适用于设备的近场检测。

背景技术

特别是由于近场通信(NFC)技术的发展，电磁应答器通信系统越来越普遍。

这些系统使用由设备(终端或读取器)生成的射频电磁场来与另一个设备(卡)通信。

在最近的系统中，相同NFC设备可以轮流在卡模式或读取器模式中操作。例如，这在两个移动电话之间或移动电话与移动销售点(mPOS)之间的近场通信的情况下出现。

因此，根据要检测的其他设备的性质或根据要与该其他设备建立的通信的类型，期望能够有时以卡模式，并且有时以读取器模式配置相同NFC设备。

发明内容

实施例提供了用于NFC设备的近场检测过程。

一个实施例解决了已知NFC设备及其近场检测系统的缺点中的全部缺点或一些缺点。

一个实施例提供了一种用于在第一场检测阶段和第二卡检测阶段之间切换NFC设备的方法，其中依次激活NFC设备的至少一个第一天线和至少一个第二天线。

一个实施例提供了一种用于在第一场检测阶段和第二卡检测阶段之间切换NFC设备的电路，该电路包括被依次激活的至少一个第一天线和至少一个第二天线。

一个实施例提供了一种NFC设备，其包括所描述的电路和/或适于实施所描述的方法的有限状态机。

一个实施例提供了一种计算机程序产品，其包括用于实施所描述的方法的指令。

根据一个实施例，第一天线和第二天线被交替地从一个检测阶段激活到其他检测阶段。

根据一个实施例，第一天线和第二天线在相同的检测阶段期间被依次激活。

根据一个实施例，周期性地进行切换。

根据一个实施例，以至少1Hz的频率，优选地以3Hz或4Hz的频率进行切换。

根据一个实施例，时间间隔将第一阶段与第二阶段分离。

根据一个实施例，第一天线和第二天线中的一个天线是NFC设备的非接触式充电天线，而第一天线和第二天线中间的另一个天线是用于实施GSM和NFC通信的共享天线。

根据一个实施例，第一天线连接到第一适配电路，并且第二天线连接到第二适配电路，其中第一适配电路和第二适配电路耦合到复用器。

根据一个实施例，复用器由数字切换信号控制。

根据一个实施例，NFC设备的路由器提供数字切换信号。

根据一个实施例，当NFC设备处于低功率模式时，进行切换。

附图说明

在下面通过说明而非限制的方式给出的对特定实施例的描述中，将参考附图对上述特征和优点以及其他特征进行详细描述，其中：

图1非常示意性地并且以框图的形式示出了示例性的近场通信系统，作为示例，所描述的实施例适用于该类型的近场通信系统；

图2非常示意性地并且以框图的形式示出了近场通信电路的实施例；

图3通过定时图，图示了用于控制关于图2描述的电路的方法的实施方式的模式；

图4通过定时图，图示了用于控制关于图2描述的电路的方法的实施方式的另一个模式；

图5通过定时图，图示了用于控制关于图2描述的电路的方法的又一个实施方式的模式；以及

图6非常示意性地并且以框图的形式示出了示例性移动电话，其包括关于图2描述的类型的近场检测电路。

具体实施方式

在各个附图中，相似的特征已经由相似的附图标记指定。特别地，在各个实施例中间共有的结构和/或功能特征可以具有相同的附图标记并且可以布置相同的结构、尺寸和材料性质。

为了清楚起见，仅图示和详细描述了对于理解本文描述的实施例有用的操作和元件。特别地，没有详细描述射频信号的生成及其解释，所描述的实施例和实施方式的模式与用于生成和解释这些信号的标准技术兼容。

除非另外指示，否则当提及连接在一起的两个元件时，这表示没有除导体以外的任何中间元件的直接连接，并且当提及耦合在一起的两个元件时，这表示这两个元件可以连接或者它们可以经由一个或多个其他元件耦合。

在以下公开中，除非另外指示，否则当提及绝对位置修饰词(诸如，术语“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“左”、“右”等)，或相对位置修饰词(诸如，术语“上方”、“下方”、“较高”、“较低”等)，或定向的修饰词(诸如，“水平”、“垂直”等)时，所指的是图中所示的定向。

除非另外指定，否则表述“大约”、“近似”、“基本上”和“约”表示在10％以内，优选在5％以内。

图1非常示意性地并且以框图的形式示出了示例性的近场通信系统，作为示例，所描述的实施例适用于该类型的近场通信系统。

考虑了两个相似的电子设备(例如两个移动电话)的情况，但是将要描述的所有内容更一般地适用于其中读取器、终端或设备必须检测电磁应答器或电子标签并与之通信的任何系统。为了简化，将参考NFC设备，来指定包含近场通信电路的电子设备。

两个NFC设备1(DEV1)和2(DEV2)能够通过近场电磁耦合进行通信。根据应用，对于通信，设备中的一个设备以所谓的读取器模式操作，而其他设备以所谓的卡模式操作，或者两个设备以对等(P2P)模式通信。每个设备包括用于使用天线(未示出)生成和/或检测射频信号的各种电子电路12和22。由设备中的一个设备生成的射频场被范围之内的其他设备检测。

当设备(例如，设备1)发射电磁场(EMF)以便发起与另一个NFC设备(例如，设备2)的通信时，一旦设备2在范围内，该场就被该设备2检测。两个振荡电路(设备2的天线的振荡电路和设备1的天线的振荡电路)之间的耦合通过电荷的变化来反应，该耦合由设备2的电路在用于生成设备1的场的振荡电路上组成。实际上，对于通信，由设备1检测所发射的场的对应相位或幅度变化，然后设备1与设备2开始NFC通信协议。在设备1的侧上，实际上检测跨振荡电路的端子的电压的幅度和/或相对于由电路12生成的信号的相移是否偏离幅度和相位窗口，该幅度和相位窗口均由下阈值和上阈值限定。

在通信的情况下，一旦设备1在其场中检测到设备2的存在，设备1就开始用于建立通信的程序，从而实现由设备1进行的请求的传输以及由设备2进行的响应的传输(如NFC论坛标准中限定的轮询顺序)。如果设备2的电路处于待机模式，则电路被重新激活。

出于节能的原因，当发射设备1不用于通信时，无论其连接到配电部门还是直接或间接地由电池供电，都被置于待机模式。NFC设备通常配备有用于检测位于其场内的另一个设备的电路，以便出于通信目而退出待机模式。

在某些应用中，当NFC设备不在通信过程中时，其被切换到所谓的低功率模式以减少所消耗的能量。对于电池供电的设备尤其如此。在该低功率模式下，以读取模式配置的设备执行所谓的标签检测或卡检测模式并且执行检测循环。该检测类似于在设备不处于低功耗模式时进行的检测，但是区别在于，在正常模式下，载波的传输是连续的，并且周期性地包括轮询帧，而当设备处于低功耗模式时，为了减少功耗，场的传输由周期性的突发完成，并且没有轮询帧。突发具有比正常模式下的卡的轮询请求的持续时间明显更短的持续时间(以至少十倍，优选至少一百倍的比率)。

当NFC设备处于低功率模式时，NFC设备能够在读取器模式和卡模式两者中，在场发射阶段和场检测阶段之间交替操作。场发射阶段对应于轮询帧的发射，以便检测范围内的处于卡模式的设备的存在。场检测阶段允许设备在读取器模式下检测由其他设备发射的场的存在。

近场通信电路越来越频繁地被集成到具有NFC之外的通信功能的设备中。对于包含移动电话电路和功能以及NFC电路和功能，并且最常见的还包括Wi-Fi、蓝牙等功能和电路的移动电话来说，情况尤其如此。另一个示例是膝上型计算机，其能够构成NFC设备，同时具有Wi-Fi、蓝牙等电路和功能。

所描述的实施例利用了配备NFC设备的几个射频通信电路和功能的存在，并且提供了对这些各种电路的使用，以便改善NFC通信。这些实施例尤其适用于被提供有多个天线的设备。特别地，所描述的实施例使用配备有专用于NFC通信的一个天线和通常专用于另一功能(例如，GSM或Wi-Fi通信)的另一天线的设备的示例。这通过为设备装配专用于NFC通信的两个天线，而避免使设备更加复杂。

根据一个实施例，可以在卡模式和读取器模式下使用设备的两个天线。这对应于如下情况：其中设备在没有外部行动的情况下交替地在其两个天线上执行场检测阶段和场发射阶段。

根据另一实施例，其被提供以自动选择与在读取器模式下使用的天线不同的天线，以用于在卡模式下操作。根据一个优选实施例，利用了专用于对该设备的电池进行无线充电的天线或移动销售点(mPOS)天线在该设备中的存在。这使得可以使用灵敏天线(例如专用NFC通信天线)以在卡模式下操作，并且使得可以利用较大的天线的存在，以在读取器模式下操作，以便发射出具有更多能量的场，并且因此改善读取器的范围。

可以考虑执行从一个天线到其他天线的手动切换，但是这将需要用户的行动。此外，这将使得无法保证对附近的卡或读取器的检测，例如，当人们希望检测位于范围内的卡时，设备有被配置为接收场而不是被配置为发射场的风险。

图2非常示意性地并且以框图的形式示出了近场通信电路300的一个实施例。该电路300属于能够有时以卡模式配置并且有时以读取器模式配置的NFC设备，例如，图1的NFC设备1。

根据该实施例，近场通信电路300具有第一天线310和第二天线312。在图2的示例中，第一天线310是专用于NFC通信的天线，而第二天线312耦合到为设备1供电的电池316(BAT)。如果适用，第二天线312使得可以无线地对设备的电池316充电。

在一个变型中，第二天线312是专用于移动电话功能的天线。该天线例如耦合到无线电话模块318(GSM)(在图2中以虚线示出)。

在图2中，天线310和312还分别耦合(优选地连接)到用于天线适配的第一电路320(匹配电路装置)和用于天线适配的第二电路322(匹配电路装置)。例如，这些电路320和322是阻抗适配设备，使得可以优化NFC信号(处于13.56MHz的频率)经由天线310和天线312的发射或接收。

适配电路320和322两者都连接到复用器330(MUX)和NFC控制器340(NFC控制器)或NFC路由器。这里，复用器330使得可以将来自NFC控制器340的信号朝向分别与天线310和天线312连接的适配电路320和322中的一个适配电路或另一个适配电路发射。换句话说，复用器330使得可以将要由包括电路300的NFC设备1发送的NFC信号朝向天线310和312中的一个天线或另一个天线切换。

在图2的示例中：

NFC控制器340的第一输出端子(TX1)耦合(优选地连接)到复用器330的输入；

NFC控制器340的第二输出端子(TX2)耦合(优选地连接)到复用器330的另一输入；

复用器330的输出耦合(优选地连接)到第一天线适配电路320的输入；并且

复用器330的另一输出耦合(优选地连接)到第二天线适配电路322的输入。

在该示例中，由第一天线310或由第二天线312捕获(或接收)的信号被直接传送到NFC控制器340，而无需通过复用器330。因此，仍然在图2的示例中：

NFC控制器340的第一输入端子(RX1)耦合(优选地连接)到第一天线适配电路320的输出；并且

NFC控制器340的第二输入端子(RX2)耦合(优选地连接)到第二天线适配电路322的输出。

根据该实施例，NFC控制器340的通用输入/输出端口(GPIO)向复用器330发送数字控制信号(CTRL)。信号CTRL优选是二进制信号，其中，例如，高状态(或高水平)经由复用器330控制第一天线310和第二天线312中的一个天线的激活以进行信号的发射，并且低状态(或低水平)经由复用器330控制第一天线310和第二天线312中的另一个天线的激活以进行信号的发射。

换句话说，信号CTRL的高状态或低状态允许电路300的复用器330朝向天线310和天线312中的一个天线或另一个天线切换要发送的NFC信号。特别地，信号CTRL被配置为：在用于检测位于附近的另一个NFC设备(例如，图1的NFC设备2)的阶段期间，激活NFC设备1的两个天线310和312中的一个天线或另一个天线。

根据一个优选的实施例，通过NFC控制器340的有限状态机将信号CTRL切换到其高状态或其低状态。尽管如此，仍可以基于目标应用来考虑信号CTRL的其他生成模式。例如，信号CTRL可以通过如下被生成：有线逻辑电路，或通过由专用微控制器执行的计算机程序产品，或更一般地通过能够提供复用器330的数字控制信号CTRL的任何逻辑和/或编程电路。

图3通过定时图，图示了用于控制关于图2描述的电路300的方法的实施方式的模式。再次假设电路300属于NFC设备，例如图1的NFC设备1。

图3更具体地示出了以下信号的外观：

第一天线(例如，图2的电路300的第一天线310)的第一激活信号(ANTENNA 1)；

第二天线(例如，图2的电路300的第二天线312)的第二激活信号(ANTENNA 2)；以及

第三控制信号(CTRL)，例如图2的电路300的复用器330的控制信号CTRL。

在图3中，由于卡检测功能的平均消耗大于场检测功能的平均消耗，因此卡检测阶段以比场检测阶段更高的幅度被示出。实际上，信号CTRL用于选择天线中的一个天线或另一个天线，也用于发起序列(由有限状态机调速)以进行场检测或卡检测。例如，对于场检测阶段，大部分时间用于启动调节器和振荡器，并且卡检测阶段的一小部分与发送场突发和评估信号的相位和幅度相对应。

在该示例中，任意地认为信号CTRL的高状态引起第一天线310的激活(信号ANTENNA 1被置于高状态)并且引起第二天线312的解除激活(信号ANTENNA 2被置于低状态)。反过来，也任意地认为信号CTRL的低状态引起第二天线312的激活(信号ANTENNA 2被置于高状态)并且引起第一天线310的解除激活(信号ANTENNA1被置于低状态)。

因此，两个天线310和312被轮流(即交替)激活。因此，天线310和天线312不被同时激活。

在时刻t0，信号CTRL被切换到高状态。这同时引起第一天线310的激活和第二天线312的解除激活。

在时刻t1，信号CTRL被切换到低状态。这同时引起第二天线312的激活和第一天线310的解除激活。

在时刻t2，信号CTRL被切换到高状态。这同时引起第一天线310的激活和第二天线312的解除激活。

在时刻t3，信号CTRL被切换到低状态。这同时引起第二天线312的激活和第一天线310的解除激活。

在时刻t4，信号CTRL被切换到高状态。这同时引起第一天线310的激活和第二天线312的解除激活。

接下来，信号CTRL在其低状态和其高状态之间被周期性地切换，直到时刻t0’。在时刻t4和t0’之间，假设：

在每次切换到高状态之后，信号CTRL在被置于低状态之前，针对持续时间D3保持处于该高状态；以及

在每次切换到低状态之后，信号CTRL在被置于高状态之前，针对持续时间D4保持处于该低状态。

从时刻t0’开始，图3的信号CTRL、ANTENNA 1和ANTENNA2继续以与之前关于时刻t0至t0’描述的相同的方式演进。因此，如在时刻t0和t0’之间描述的信号的外观周期性地重复。因此，新的卡检测阶段在时刻t0’重复并且在时刻t2’结束，然后新的场检测阶段在时刻t2’开始，等等。

在图3中：

D1表示将时刻t0和时刻t1分离的持续时间；

D2表示将时刻t1和时刻t2分离的持续时间；

D3表示将时刻t2和时刻t3分离的持续时间；并且

D4表示将时刻t3和时刻t4分离的持续时间。

在时刻t0和时刻t2之间(在该示例中，即在等于持续时间D1和D2之和的持续时间期间)，电路300处于用于卡检测(标签检测或卡检测)的第一阶段(TAG DET)。该第一阶段对应于如下情况：其中设备通过其第一天线310以及通过其第二天线312交替地发射电磁场，以便检测位于附近的任何卡(或NFC接收器)。因此，在该卡检测阶段期间，以读取器模式配置设备。

在时刻t2和t0’之间(在该示例中，即在等于持续时间D3和D4之和的八倍的持续时间期间)，电路300处于用于场检测的第二阶段(FIELD DET)。第二阶段对应于如下情况：其中设备试图通过其第一天线310以及通过其第二天线312交替地接收由位于附近的任何读取器(或NFC接收器)发射的电磁场。因此，在该场检测阶段期间，以卡模式配置设备。

卡检测阶段与场检测阶段的主要区别在于，天线310和天线312在卡检测阶段期间发射电磁场，而在场检测阶段期间不发射任何电磁场。卡模式的活动时段(例如，对于第一天线，在时刻t2和时刻t3之间)对应于接收电路被临时激活(离开低功耗模式)的时段。

根据一个实施例，持续时间D1大约等于(优选等于)持续时间D2，并且持续时间D3大约等于(优选等于)持续时间D4。换句话说，因此认为在卡检测阶段期间，天线310和天线312在基本相等(优选相等)的持续时间期间被激活。以相同的方式，认为在场检测阶段期间，天线310和天线312在基本相等(优选相等)的持续时间期间被激活。

分别在卡检测阶段期间的天线310和天线312的每次激活之后的持续时间D1和D2，优选地大于分别在场检测阶段期间的天线310和312的每次激活之后的持续时间D3和D4。然后，电路300(图2)的复用器330被配置为：将持续时间D1或D2解释为设备处于读取器模式的配置指令，并且将比持续时间D1和D2短的持续时间D3或D4解释为设备处于卡模式的配置指令。

因此，根据控制信号CTRL的变化频率，在第一卡检测阶段和第二场检测阶段之间周期性地切换NFC设备。在相同的检测阶段(卡或场)期间，NFC设备的第一天线310和第二天线312被交替激活。这使得可以利用两个天线310和312在NFC设备中的存在，以便在检测到卡或读取器之后，通过选择提供最好结果的天线来优化或改善对位于附近的另一设备的检测。

在卡检测阶段和第二检测阶段之间的周期性切换以至少1Hz的频率，优选地以3Hz或4Hz的频率进行。该频率被调整，例如以允许对放置在NFC设备附近的卡或读取器的足够快的检测。例如，该频率被调整以允许NFC设备在小于一秒的时间内检测卡或读取器。因此，确保了该NFC设备的良好的使用舒适性(或良好的用户体验)。

图4通过定时图图示了用于控制关于图2描述的电路300的方法的实施方式的另一个模式。

图4的实施例包括与图3的实施例类似的元件。在下文中将不再详细描述这些类似的元件。

图4的实施例与图3的实施例的主要区别在于，图4的实施例提供了将卡检测阶段(TAG DET)与场检测阶段(FIELD DET)分离的时间段或间隔。在图4中，在时刻t11处，卡检测阶段以第二天线312的解除激活(信号ANTENNA 2从高状态到低状态的通过)结束。在时刻t12处，场检测阶段以第一天线310的激活(信号ANTENNA 1从低状态到高状态的通过)开始。因此，在图4的示例中，卡检测阶段与场检测阶段以将时刻t11和t12分离的持续时间ΔT(时间间隔ΔT)分离，在此期间两个天线310和312均未被激活。

根据一个实施例，相对于图3的信号CTRL修改信号CTRL的外观。在图4的示例中，信号CTRL在时刻t11之后(在第二天线在卡检测阶段期间的解除激活之后)的持续时间ΔT期间保持处于低状态。该持续时间ΔT由与天线310和312相关联的电路解释为这些天线310、312的解除激活设定点。

如关于图1所公开的，当在卡检测阶段期间激活天线(例如，天线312)时，该天线312发射电磁场。当该相同的天线312被解除激活时，该电磁场不会立即消失。换句话说，由天线312发射的电磁场的强度在该天线312的解除激活之后逐渐减弱(或减小)。因此，在天线312被解除激活之后，剩余或残留的电磁场保留在天线312中。在一些情况下，在天线312的解除激活之后，该剩余场的强度的减小可能足够缓慢，以至于共振现象会破坏或干扰天线310。

根据一个实施例，另一时间间隔ΔT’(未示出)将天线310和312的其他激活和解除激活操作分离。在卡检测阶段期间(即，在图4中的持续时间D1和D2之间)，该其他时间间隔ΔT’例如将第一天线310的解除激活与第二天线312的激活分离。时间间隔ΔT’的持续时间优选地等于时间间隔ΔT的持续时间。

根据一个实施例，时间间隔ΔT或ΔT’在天线310和天线312的每个解除激活操作之后。换句话说，时间间隔ΔT或ΔT’在天线310和312的每个激活操作之前。

在下文中，如图4所示，假设仅时段ΔT将卡检测阶段与场检测阶段分离。

时段ΔT的存在的一个优点是，这使得可以在天线312被解除激活之后，等待由天线312发射的剩余电磁场变得足够弱，以防止这种现象在随后的场检测阶段期间的天线310的激活期间出现。因此，根据所考虑的应用，时段ΔT被调整以便防止这种破坏。

根据一个实施例，时段ΔT约为从0.1μs至1μs，优选为约1μs。

在时刻t13，信号CTRL被切换到低状态。这同时引起第二天线312的激活和第一天线310的解除激活。

在时刻t14，信号CTRL被切换到高状态。这同时引起第一天线310的激活和第二天线312的解除激活。

接下来，信号CTRL在其低状态和其高状态之间切换多次，直到时刻t15，时刻t15标志着场检测阶段的结束。

在图4的示例中，假设在时刻t16，由设备的天线310检测到卡(或处于卡模式的设备)。因此，借助于天线310及其相关联的电路，在设备和卡之间建立了通信。从该时刻t16起，该设备然后离开低功率模式，并且因此开始连续发射电磁场。这在图4中通过以下事实反映：信号ANTENNA 1保持处于高状态直到通信的结束，而在该相同的通信期间信号ANTENNA 2保持处于低状态。

相反，如果在场检测阶段期间检测到读取器(场被天线中的一个天线捕获)，则对应的检测电路将被连续激活以便建立与读取器的通信。在场被第二天线捕获的情况下，在通信期间，信号ANTENNA 2保持处于高水平，并且信号ANTENNA 1保持处于低水平。

图5通过定时图图示了用于控制关于图2描述的电路300的方法的实施方式的又一个模式。

在实施方式的该模式中，图5更具体地示出了以下信号的外观：

图2的电路300的第一天线310的第一激活信号(ANTENNA 1)；

图2的电路300的第二天线312的第二激活信号(ANTENNA 2)；以及

图2的电路300的复用器330的第三控制信号(CTRL’)。

在该示例中，任意地认为信号CTRL’的高状态引起第二天线312的激活(信号ANTENNA 2被置于高状态)并且引起第一天线310的解除激活(信号ANTENNA 1被置于低状态)。反过来，也任意地认为信号CTRL’的低状态引起第一天线310的激活(信号ANTENNA 1被置于高状态)并且引起第二天线312的解除激活(信号ANTENNA2被置于低状态)。

仍然在该示例中，还假设在卡模式中选择第一天线310用于(专用于)检测，而在读取器模式中选择第二天线312用于(专用于)检测。例如，这对应于如下情况，其中配备有专用于NFC通信的第一天线310，并且配备有用于设备的无线充电或用于移动电话功能的第二天线312的设备，如关于图1所公开的。

因此，两个天线310和312从一个检测阶段到另一个检测阶段地被轮流(即，交替地)激活。在图5的示例中，在场检测阶段期间仅天线310被激活，而在卡检测阶段期间仅天线312被激活。在图5的示例中，信号CTRL’的高状态因此对应于卡检测阶段，而信号CTRL’的低状态对应于场检测阶段。

在时刻t0，信号CTRL’被切换到高状态。这同时引起第二天线312的激活和第一天线310的解除激活。因此，时刻t0标志着使用第二天线312的卡检测阶段(TAG DET)的开始。

在时刻t2，信号CTRL’被切换到低状态。这同时引起第一天线310的激活和第二天线312的解除激活。因此，时刻t2标志着使用第二天线312的卡检测阶段的结束，并且标志着使用第一天线310的场检测阶段(FIELD DET)的开始。

在时刻t0’，信号CTRL’被切换到高状态。这同时引起第二天线312的激活和第一天线310的解除激活。因此，时刻t0’标志着使用第一天线310的场检测阶段的结束，并且标志着使用第二天线312的新的卡检测阶段的开始。

在时刻t2’，信号CTRL’被切换到高状态。这同时引起第二天线312的激活和第一天线310的解除激活。因此，时刻t2’标志着卡检测阶段的结束和新的场检测阶段的开始。

从时刻t0’开始，图5的信号CTRL、ANTENNA 1和ANTENNA2以与之前关于时刻t0至t0’描述的相同的方式继续演进。因此，在时刻t0和t0’之间描述的信号的外观被周期性地重复。

应当注意，图5的实施例可以适于在天线310的每次激活之前引入时段(这相当于在天线312的每次解除激活之后提供时段)，以便避免任何破坏。根据上面关于图3和图4提供的指示，这种修改在本领域技术人员的能力范围内。

之前关于图3至图5描述的实施例可以进一步被组合或扩展。在包括两个以上能够用于NFC通信的天线的设备(例如，包括三个天线的设备)的情况下，特别地可以提供一个实施例，其中所有天线在每个场检测阶段期间被依次激活，并且在每个卡检测阶段期间被依次激活。

还可以提供另一个实施例，其中设备的一个或几个天线被分配给卡检测阶段，然后这些天线在相同的卡检测阶段期间被依次激活，而一个或几个其他天线被分配给场检测阶段，然后这些其他天线在相同的场检测阶段期间被依次激活。分配给场检测阶段的天线可以与分配给卡检测阶段的天线相同或不同。

根据上面提供的指示，从关于图3至图5描述的实施例的组合或改编中得出的这些实施例在本领域技术人员的能力范围内。

图6非常示意性地并且以框图的形式示出了示例性移动电话，该移动电话包括关于图2描述的电路300类型的近场检测电路。

图6更具体地图示了图2的电路300的元件在移动电话500内的示例集成。因此，在图6的示例中，移动电话500包括与图2的电路300的那些元件相似的元件(在图6中，这些元件以虚线示出)。但是，在图6中图示的示例集成中，这些元件可以通过相对于图2不同地示出的链接进行耦合。

在如图6中图示的移动电话500的情况下：

第一天线310例如是专用于NFC通信的天线，或者是用于NFC通信和用于GSM通信的共享天线；并且

第二天线312例如是用于电话500的电池(图6中未示出)的无线充电天线(通过感应)。

电话500包括复用器330，复用器330由NFC控制器340控制，并且分别连接到天线310和312的适配电路320和322。例如，这使得电话500可以在卡检测阶段和场检测阶段之间自动切换(即，无需由用户采取行动)，该电话500的两个天线310和312在相同阶段期间被交替激活。

已经描述了各种实施例和实施方式的模式。本领域技术人员将理解，可以组合这些实施例的某些特征，并且本领域技术人员将容易想到其他变型。特别地，关于针对由移动电话进行的对卡或读取器的检测的示例性应用更具体地公开的内容更一般地适用于由能够实施这两个检测模式的任何类型的NFC设备进行的对卡或读取器的检测。

最后，基于上文提供的功能描述，本文描述的实施例和变型的实际实施方式在本领域技术人员的能力之内。特别地，在卡检测阶段和场检测阶段期间，可以基于应用来修改两个天线之间的许多交替。

Claims

1.一种用于近场通信的方法，包括：

激活近场通信NFC设备的至少一个第一天线和至少一个第二天线，以用于在第一场检测阶段和第二卡检测阶段之间切换所述NFC设备，

其中在所述第一场检测阶段期间仅激活所述第一天线，并且在所述第二卡检测阶段期间仅激活所述第二天线。

2.根据权利要求1所述的方法，其中切换包括周期性地切换。

3.根据权利要求1所述的方法，其中切换包括以至少1Hz的频率切换。

4.根据权利要求1所述的方法，其中时间间隔将第一阶段与第二阶段分离。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一天线或所述第二天线中的一个天线是非接触式充电天线，并且其中所述第一天线或所述第二天线中的另一个天线是共享天线，所述共享天线被配置为发射或接收GSM和NFC通信。

6.一种计算机可读存储介质，包括存储在其上的指令，所述指令当在处理器上执行时使所述处理器执行根据权利要求1所述的方法。

7.一种用于近场通信NFC设备的电路，包括：

至少一个第一天线；以及

至少一个第二天线，

其中所述至少一个第一天线和所述至少一个第二天线被配置为被依次激活，以用于在第一场检测阶段和第二卡检测阶段之间切换所述NFC设备，

其中仅所述第一天线被配置为在所述第一场检测阶段期间被激活，并且仅所述第二天线被配置为在所述第二卡检测阶段期间被激活。

8.一种用于近场通信NFC设备的电路，包括：

NFC控制器；

复用器；

第一天线适配电路；

第二天线适配电路；

第一天线，连接到所述第一天线适配电路；以及

第二天线，连接到所述第二天线适配电路，

其中所述NFC控制器的第一输出端子被耦合到所述复用器的第一输入，

其中所述NFC控制器的第二输出端子被耦合到所述复用器的第二输入，

其中所述复用器的第一输出被耦合到所述第一天线适配电路的输入，

其中所述复用器的第二输出被耦合到所述第二天线适配电路的输入，

其中所述第一天线适配电路的输出，绕过所述复用器，被连接到所述NFC控制器的第一输入，

其中所述第二天线适配电路的输出，绕过所述复用器，被连接到所述NFC控制器的第二输入，

其中所述第一天线和所述第二天线被配置为被依次激活，以用于在第一场检测阶段和第二卡检测阶段之间切换所述NFC设备，并且

9.根据权利要求8所述的电路，其中所述NFC设备被配置为周期性地被切换。

10.根据权利要求8所述的电路，其中所述NFC设备被配置为以至少1Hz的频率周期性地被切换。

11.根据权利要求8所述的电路，其中时间间隔(ΔT)将第一阶段与第二阶段分离。

12.根据权利要求8所述的电路，其中所述第一天线是所述NFC设备的非接触式充电天线，并且其中所述第二天线是共享天线，所述共享天线被配置为发射或接收GSM和NFC通信。

13.根据权利要求8所述的电路，其中所述复用器能够由数字切换信号控制。

14.根据权利要求8所述的电路，其中所述NFC控制器被配置为提供数字切换信号。

15.根据权利要求8所述的电路，其中所述电路被配置为切换处于低功率模式的所述NFC设备。