CN116054883A - Nfc天线的匹配电路 - Google Patents

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CN116054883A CN202211738798.0A CN202211738798A CN116054883A CN 116054883 A CN116054883 A CN 116054883A CN 202211738798 A CN202211738798 A CN 202211738798A CN 116054883 A CN116054883 A CN 116054883A
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Abstract

本申请提供一种NFC天线的匹配电路，包括第一滤波电路和第一耦合电路。第一滤波电路中的第一电感的第一端与NFC芯片的第一信号发射端连接，第一电感的第二端与第一电容的第一端连接。第一滤波电路中的第一电容的第二端与第一耦合电路的第一端连接，第一耦合电路的第二端与天线网络的第一端连接，第一耦合电路的第三端与接地端和天线网络的第二端连接。第一电感和第一电容构成具有带通电路特性的第一滤波电路，通过第一电感和第一电容分别可以有效隔绝高频信号和低频信号向外发射，对高频和低频干扰均达到滤除效果。并且第一电容和第一耦合电路可以形成电容T型阻抗匹配效果，从而可以将能量更好地从NFC芯片的发射端传递给天线网络。

Description

NFC天线的匹配电路
技术领域
本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种NFC天线的匹配电路。
背景技术
图1为一种典型近场通信(Near Field Communication，NFC)差分天线网络图，其主要包括EMC(Electro Magnetic Compatibility)滤波电路、耦合电路以及天线网络。如图1所示，EMC滤波电路中电感L0和电容C0构成一个低通滤波器，可以滤除高频干扰，防止高频谐波带来的EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)。耦合电路通过匹配阻抗可以将经过EMC滤波电路后的能量传递给天线网络。耦合电路和EMC滤波电路共同构成天线网络的匹配电路，在其共同作用使得天线网络工作。可见，对于天线网络而言，匹配电路尤为重要。
发明内容
本申请提供一种NFC天线的匹配电路，用于为NFC天线提供一种新型的匹配网络，同时达到高频和低频滤波以及阻抗匹配的效果。
第一方面，本申请提供一种NFC天线的匹配电路，其包括：第一滤波电路和第一耦合电路；
所述第一滤波电路包括第一电感和第一电容，所述第一电感的第一端与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；
所述第一电容的第二端与所述第一耦合电路的第一端连接，所述第一耦合电路的第二端与天线网络的第一端连接，所述第一耦合电路的第三端与接地端以及所述天线网络的第二端连接。
在一种可能的设计中，所述第一耦合电路包括：第二电容和第三电容；
所述第二电容的第一端为所述第一耦合电路的第一端，所述第二电容的第二端为所述第一耦合电路的第三端，所述第二电容的第一端与所述第三电容的第一端连接，所述第三电容的第二端为所述第一耦合电路的第二端。
在一种可能的设计中，还包括：第一串联电路；所述第一串联电路包括第一串联电阻和第一串联电容；
所述第一串联电阻的第一端与所述NFC芯片的第一信号接收端连接，所述第一串联电阻的第二端与所述第一串联电容的第一端连接；
所述第一串联电容的第二端与所述第一电感的第二端连接；或者，所述第一串联电容的第二端与所述第二电容的第一端连接；或者，所述第一串联电容的第二端与所述第三电容的第二端连接。
在一种可能的设计中，所述第一耦合电路还包括：第一匹配电阻；
所述第一匹配电阻的第一端与所述第三电容的第二端连接，所述第一匹配电阻的第二端与所述天线网络的第一端连接。
在一种可能的设计中，所述第一耦合电路还包括：第一隔离电感；
所述第一隔离电感的第一端与所述第三电容的第二端连接，所述第一隔离电感的第二端与所述第一匹配电阻的第一端连接；或者
所述第一隔离电感的第一端与所述第一匹配电阻的第二端连接，所述第一隔离电感的第二端与所述天线网络的第一端连接。
在一种可能的设计中，所述NFC芯片还包括第三信号发射端；
所述第三信号发射端与所述第一电感的第一端连接。
第二方面，本申请提供一种NFC天线的匹配电路，包括：第一滤波电路、第一耦合电路、第二滤波电路以及第二耦合电路；
所述第一滤波电路包括第一电感和第一电容，所述第一电感的第一端与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一端的第一端连接；
所述第一电容的第二端与所述第一耦合电路的第一端连接，所述第一耦合电路的第二端与天线网络的第一端连接，所述第一耦合电路的第三端与接地端连接；
所述第二滤波电路包括第二电感和第四电容，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四电容的第一端连接；
所述第四电容的第二端与所述第二耦合电路的第一端连接，所述第二耦合电路的第二端与所述天线网络的第二端连接，所述第二耦合电路的第三端与所述接地端连接。
在一种可能的设计中，所述第一耦合电路包括：第二电容和第三电容；
所述第二电容的第一端为所述第一耦合电路的第一端，所述第二电容的第二端为所述第一耦合电路的第三端，所述第二电容的第一端与所述第三电容的第一端连接，所述第三电容的第二端为所述第一耦合电路的第二端。
在一种可能的设计中，所述第二耦合电路包括：第五电容和第六电容；
所述第五电容的第一端为所述第二耦合电路的第一端，所述第五电容的第二端为所述第二耦合电路的第三端，所述第五电容的第一端与所述第六电容的第一端连接，所述第六电容的第二端为所述第二耦合电路的第二端。
在一种可能的设计中，还包括：第一串联电路；所述第一串联电路包括第一串联电阻和第一串联电容；
所述第一串联电阻的第一端与所述NFC芯片的第一信号接收端连接，所述第一串联电阻的第二端与所述第一串联电容的第一端连接；
所述第一串联电容的第二端与所述第一电感的第二端连接；或者，所述第一串联电容的第二端与所述第二电容的第一端连接；或者，所述第一串联电容的第二端与所述第三电容的第二端连接。
在一种可能的设计中，还包括：第二串联电路；所述第二串联电路包括第二串联电阻和第二串联电容；
所述第二串联电阻的第一端与所述NFC芯片的第二信号接收端连接，所述第二串联电阻的第二端与所述第二串联电容的第一端连接；
所述第二串联电容的第二端与所述第二电感的第二端连接；或者，所述第二串联电容的第二端与所述第五电容的第一端连接；或者，所述第二串联电容的第二端与所述第六电容的第二端连接。
在一种可能的设计中，所述第一耦合电路还包括：第一匹配电阻；
所述第一匹配电阻的第一端与所述第三电容的第二端连接，所述第一匹配电阻的第二端与所述天线网络的第一端连接。
在一种可能的设计中，所述第二耦合电路还包括第二匹配电阻；
所述第二匹配电阻的第一端与所述第六电容的第二端连接，所述第二匹配电阻的第二端与所述天线网络的第二端连接。
本申请提供一种NFC天线的匹配电路，该匹配电路包括第一滤波电路和第一耦合电路。第一滤波电路包括第一电感和第一电容，第一电感的第一端与NFC芯片的第一信号发射端连接，第一电感的第二端与第一电容的第一端连接。第一电容的第二端与第一耦合电路的第一端连接，第一耦合电路的第二端与天线网络的第一端连接，第一耦合电路的第三端与接地端以及天线网络的第二端连接。第一电感和第一电容构成具有带通电路特性的第一滤波电路，其中的第一电感可以有效隔绝高频信号向外发射以滤除高频干扰，而第一电容可以隔绝低频信号向外发射以滤除低频干扰，可以对低频干扰和高频干扰均达到滤除效果。另外，第一电容和第一耦合电路可以形成电容T型阻抗匹配效果，从而可以将能量更好地从NFC芯片的发射端传递给天线网络。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的一种NFC天线网络的电路示意图；
图2为本申请实施例提供的一种NFC天线的匹配电路示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种NFC天线的匹配电路示意图；
图4为本申请实施例提供的再一种NFC天线的匹配电路示意图；
图5为本申请实施例提供的又一种NFC天线的匹配电路示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的方法和装置的例子。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如图1所示，EMC滤波电路中电感L0和电容C0构成一个低通滤波器，可以滤除高频干扰，防止高频谐波带来的EMI干扰。耦合电路通过匹配阻抗可以将经过EMC滤波电路后的能量传递给天线网络。耦合电路和EMC滤波电路共同构成天线网络的匹配电路，在其共同作用使得天线网络工作。可见，对于天线网络而言，匹配电路尤为重要。
针对上述问题，本申请提供一种NFC天线的匹配电路。本申请提供的NFC天线的匹配电路的发明构思在于：匹配电路包括第一滤波电路和第一耦合电路。其中，第一滤波电路包括第一电感和第一电容，第一电感和第一电容串联，且第一电容与第一耦合电路连接且不接地。与现有技术中EMC滤波电路中电感和电容并联仅可以滤除高频干扰相比，该第一滤波电路中的第一电感可以有效隔绝高频信号向外发射达到高频干扰滤除效果，而其中的第一电容可以隔绝低频信号向外发射达到低频干扰滤除效果，从而可以使得NFC天线的匹配电路中的第一滤波电路对低频干扰和高频干扰均达到滤除效果。另外，第一电容和第一耦合电路可以形成电容T型阻抗匹配效果，可以将能量更好地从NFC芯片发射端传递给天线网络，进而可以通过第一耦合电路中各器件规格的配置以保证最大功率传输的实现。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。
图2为本申请实施例提供的一种NFC天线的匹配电路示意图。如图2所示，本申请实施例提供的NFC天线的匹配电路100，包括：第一滤波电路101和第一耦合电路102。
第一滤波电路101包括第一电感L1和第一电容Cs0。第一电感L1的第一端与NFC芯片200的第一信号发射端连接，第一电感L1的第二端与第一电容Cs0的第一端连接。NFC芯片200的第一信号发射端例如图2中的TXN。
第一电容Cs0的第二端与第一耦合电路102的第一端连接，第一耦合电路102的第二端与天线网络300的第一端连接，第一耦合电路102的第三端与接地端GND以及天线网络300的第二端连接。
可选地，匹配电路100，还包括：第一串联电路，该第一串联电路包括第一串联电阻R1和第一串联电容C1。
其中，第一串联电阻R1的第一端与NFC芯片200的第一信号接收端连接，第一串联电阻R1的第二端与第一串联电容C1的第一端连接，第一串联电容C1的第二端与第一电感L1的第二端连接。NFC芯片200的第一信号接收端可以例如图2中的RX。或者在一些实施例中，第一串联电容C1的第二端是与第一耦合电路102的第一端连接；又或者，第一串联电容C1的第二端是与第一耦合电路的第二端连接。例如，第一串联电容C1的第二端可以连接于图2中A、B、P处，需要说明的是图2中仅示出了第一串联电容C1的第二端连接于A处，B和P处相应附图未示出。
由图2中可知，第一电感L1和第一电容Cs0串联，两者构成了具有带通电路特性的第一滤波电路101。其中的第一电感L1可以有效隔绝高频信号向外发射以滤除高频干扰，而第一电容Cs0可以隔绝低频信号向外发射以滤除低频干扰，从而使得第一滤波电路101可以对低频干扰和高频干扰均达到滤除效果。
另外，第一电容Cs0和第一耦合电路102之间的连接可以形成电容T型阻抗匹配效果，从而可以将能量更好地从NFC芯片200的第一信号发射端传递给天线网络300。
在一些实施例中，NFC芯片200还可以包括有第三信号发射端，例如图2中TXP，该第三信号发射端TXP与第一电感L1的第一端连接，形成两路驱动，加强NFC芯片200的发射强度。
在一种可能的设计中，第一耦合电路102包括：第二电容Cs1和第三电容Cs2。
第二电容Cs1的第一端为第一耦合电路102的第一端，第二电容Cs1的第二端为第一耦合电路102的第三端，第二电容Cs1的第一端与第三电容Cs2的第一端连接，第三电容Cs2的第二端为第一耦合电路102的第二端。
可见，第一电容Cs0和第一耦合电路102中的第二电容Cs1以及第三电容Cs2之间可以形成一个电容T型匹配，从而利用电容T型匹配的优点可以将能量更好地从NFC芯片200的第一信号发射端传递给天线网络300。
在一种可能的设计中，第一耦合电路102还可以包括：第一匹配电阻Rq。
第一匹配电阻Rq的第一端与第三电容Cs2的第二端连接，第一匹配电阻Rq的第二端与天线网络300的第一端连接。设置第一匹配电阻Rq的目的在于调控第一耦合电路102的阻值。
由图2可以看出，NFC芯片200具有一个回路，匹配网络100中的各器件可以布局于天线网络300的第一端。因此，图2示出的NFC天线的匹配电路100可适用于单端的NFC天线。
在一些实施例中，单端的NFC天线可以为蜂窝天线或GPS天线，为了隔离NFC芯片对蜂窝天线或GPS天线的影响，第一耦合电路102，还可以包括第一隔离电感Ls。
如图3所示，第一隔离电感Ls的第一端与第三电容Cs2的第二端连接，第一隔离电感Ls的第二端与第一匹配电阻Rq的第一端连接。
或者，在第一匹配电阻Rq和天线网络300之间串联第一隔离电感Ls。具体地，第一隔离电感Ls的第一端与第一匹配电阻Rq的第二端连接，第一隔离电感Ls的第二端与天线网络300的第一端连接。附图中未示出本实施例的连接关系。
可选地，天线网络300包括第七电容Ca、第一电阻Ra以及第三电感La。其中，第七电容Ca的第一端为天线网络300的第一端，且与第一电阻Ra的第一端连接，第一电阻Ra的第二端与第三电感La的第一端连接，第三电感La的第二端与第七电容Ca的第二端连接且为天线网络300的第二端。
本申请实施例提供的NFC天线的匹配电路，第一电感和第一电容构成具有带通电路特性的第一滤波电路，其中的第一电感可以有效隔绝高频信号向外发射以滤除高频干扰，而第一电容可以隔绝低频信号向外发射以滤除低频干扰，可以对低频干扰和高频干扰均达到滤除效果。另外，第一电容和第一耦合电路可以形成电容T型阻抗匹配效果，从而可以将能量更好地从NFC芯片的发射端传递给天线网络。
图4为本申请实施例提供的再一种NFC天线的匹配电路示意图，如图4所示，本申请实施例是为差分NFC天线提供对应的匹配电路，其中，差分NFC天线相对于单端NFC天线而言，其具有两路回路，也即两个信号发射端以及两个信号接收端，以各自对应形成对应回路。
如图4所示，本申请实施例提供的NFC天线的匹配电路100，包括：第一滤波电路101、第一耦合电路102、第二滤波电路104以及第二耦合电路105。
第一滤波电路101包括第一电感L1和第一电容Cs0。第一电感L1的第一端与NFC芯片200的第一信号发射端连接，第一电感L1的第二端与第一电容Cs0的第一端连接。NFC芯片200的第一信号发射端例如图4中的TXN。
第一电容Cs0的第二端与第一耦合电路102的第一端连接，第一耦合电路102的第二端与天线网络300的第一端连接，第一耦合电路102的第三端与接地端GND连接。
第二滤波电路104包括第二电感L2和第四电容Cs0'，第二电感L2的第一端与NFC芯片200的第二信号发射端连接，第二电感L2的第二端与第四电容Cs0'的第一端连接。其中，NFC芯片200的第二信号发射端如图4中的TXP。
第四电容Cs0'的第二端与第二耦合电路105的第一端连接，第二耦合电路105的第二端与天线网络300的第二端连接，第二耦合电路105的第三端与接地端GND连接。
可选地，天线网络300包括第七电容Ca、第一电阻Ra以及第三电感La。其中，第七电容Ca的一端的第一端为天线网络300的第一端，且与第一电阻Ra的一端的第一端连接，第一电阻Ra的另一端的第二端与第三电感La的一端的第一端连接，第三电感La的另一端的第二端与第七电容Ca的另一端的第二端连接且为天线网络300的第二端。
由图4中可知，其中第二滤波电路104和第一滤波电路101以接地端GND所在水平线为中心呈对称关系，第二耦合电路105和第二耦合电路102以接地端GND所在水平线为中心呈对称关系。第一电感L1和第一电容Cs0串联，两者构成了具有带通电路特性的第一滤波电路101。其中的第一电感L1可以有效隔绝高频信号向外发射以滤除高频干扰，而第一电容Cs0可以隔绝低频信号向外发射以滤除低频干扰，从而使得第一滤波电路101可以对低频干扰和高频干扰均达到滤除效果。第二电感L2和第四电容Cs0'串联，两者构成了具有带通电路特性的第二滤波电路。其中的第二电感L2可以有效隔绝高频信号向外发射以滤除高频干扰，而第四电容Cs0'可以隔绝低频信号向外发射以滤除低频干扰，从而使得第二滤波电路102可以对低频干扰和高频干扰均达到滤除效果。
另外，第一电容Cs0和第一耦合电路102之间的连接可以形成电容T型阻抗匹配效果，从而可以将能量更好地从NFC芯片200的第一信号发射端传递给天线网络300。第四电容Cs0'和第二耦合电路105之间的连接可以形成电容T型阻抗匹配效果，从而可以将能量更好地从NFC芯片200的第二信号发射端传递给天线网络300。可选地，匹配电路100，还包括：第一串联电路，该第一串联电路包括第一串联电阻R1和第一串联电容C1。
其中，第一串联电阻R1的第一端与NFC芯片200的第一信号接收端连接，第一串联电阻R1的第二端与第一串联电容C1的第一端连接，第一串联电容C1的第二端与第一电感L1的第二端连接。NFC芯片200的第一信号接收端可以例如图2中的RX。或者在一些实施例中，第一串联电容C1的第二端是与第一耦合电路102的第一端连接；又或者，第一串联电容C1的第二端是与第一耦合电路的第二端连接。例如，第一串联电容C1的第二端可以连接于图4中A、B、P处，需要说明的是图4中仅示出了第一串联电容C1的第二端连接于A处，B和P处相应附图未示出。
在一种可能的设计中，第一耦合电路102包括：第二电容Cs1和第三电容Cs2。
第二电容Cs1的第一端为第一耦合电路102的第一端，第二电容Cs1的第二端为第一耦合电路102的第三端，第二电容Cs1的第一端与第三电容Cs2的第一端连接，第三电容Cs2的第二端为第一耦合电路102的第二端。
可见，第一电容Cs0和第一耦合电路102中的第二电容Cs1以及第三电容Cs2之间可以形成一个电容T型匹配，从而利用电容T型匹配的优点可以将能量更好地从NFC芯片200的第一信号发射端传递给天线网络300。
在一种可能的设计中，第二耦合电路105可以包括：第五电容Cs1'和第六电容Cs2'。
其中，第五电容Cs1'的第一端为第二耦合电路105的第一端，第五电容Cs1'的第二端为第二耦合电路105的第三端，第五电容Cs1'的第一端与第六电容Cs2'的第一端连接，第六电容Cs2'的第二端为第二耦合电路105的第二端。
可见，第四电容Cs0'和第二耦合电路105中的第五电容Cs1'和第六电容Cs2'之间可以形成一个电容T型匹配，从而利用电容T型匹配的优点可以将能量更好地从NFC芯片200的第二信号发射端传递给天线网络300。
可选地，匹配电路100，还包括：第二串联电路。
其中，第二串联电路可以包括第二串联电阻R2和第二串联电容C2。
第二串联电阻R2的第一端与NFC芯片200的第二信号接收端连接，第二串联电阻R2的第二端与第二串联电容C2的第一端连接，第二串联电容C2的第二端与第二电感L2的第二端连接。NFC芯片200的第二信号接收端可以例如图4中的RXP。
或者在一些实施例中，第二串联电容C2的第二端是与第二耦合电路105的第一端连接；又或者，第二串联电容C2的第二端是与第二耦合电路105的第二端连接。例如，第二串联电容C2的第二端可以连接于图4中A’、B’、P’处，需要说明的是图4中仅示出了第二串联电容C2的第二端连接于A’处，B’和P’处相应附图未示出。
在一种可能的设计中，第一耦合电路102还可以包括：第一匹配电阻Rq。
第一匹配电阻Rq的第一端与第三电容Cs2的第二端连接，第一匹配电阻Rq的第二端与天线网络300的第一端连接。设置第一匹配电阻Rq的目的在于调控第一耦合电路102的阻值。
可选地，第二耦合电路105还可以包括第二匹配电阻Rq'。
第二匹配电阻Rq'的第一端与第六电容Cs2'的第二端连接，第二匹配电阻Rq'的第二端与天线网络300的第二端连接。第二匹配电阻Rq'与第一匹配电阻Rq的电阻值相等，具体取值可以根据实际工况设置。另外，设置第二匹配电阻Rq'的目的在于调控第二耦合电路105的阻值。
需要说明的是，图4示出的为差分NFC天线的匹配电路，其中NFC天线具有两个回路，NFC芯片200的第一信号发射端和第一信号接收端之间形成一个回路，NFC芯片200的第二信号发射端TXP和第二信号接收端RXP之间形成一个回路。其中，NFC芯片200的第一信号发射端和第一信号接收端分别如图4中的TXN和RXN表示。对于如图4所示的差分NFC天线而言，第一信号发射端TXN和第二信号发射端TXP之间相位相差180°，以实现差分效果。
基于第一滤波电路101和第二滤波电路104对称，第一耦合电路102和第二耦合电路105对称，第一电感L1和第二电感L2的电感值相同，第一电容Cs0和第四电容Cs0'的电容值相同，第二电容Cs1和第五电容Cs1'的电容值相等，第三电容Cs2和第六电容Cs2'的电容值相等。
第一串联电容和第二串联电路对称，因而第二串联电阻R2和第一串联电阻R1点电阻值相等。第二串联电容C2和第一串联电容C1的电容值相等，具体电容值可以根据实际工况设置。
本申请实施例提供的NFC天线的匹配电路，第一电感和第一电容构成具有带通电路特性的第一滤波电路，其中的第一电感可以有效隔绝高频信号向外发射以滤除高频干扰，而第一电容可以隔绝低频信号向外发射以滤除低频干扰，可以对低频干扰和高频干扰均达到滤除效果。另外，第一电容和第一耦合电路可以形成电容T型阻抗匹配效果，从而可以将能量更好地从NFC芯片的第一发射端传递给天线网络。第二电感和第四电容构成具有带通电路特性的第二滤波电路，其中的第二电感可以有效隔绝高频信号向外发射以滤除高频干扰，而第四电容可以隔绝低频信号向外发射以滤除低频干扰，可以对低频干扰和高频干扰均达到滤除效果。另外，第四电容和第二耦合电路可以形成电容T型阻抗匹配效果，从而可以将能量更好地从NFC芯片的第二发射端传递给天线网络。
以下对上述实施例中第二电容Cs1和第三电容Cs2各自电容值的选取进行举例性解释。
实现最大功率传输的必要条件是负载阻抗和源阻抗共轭匹配。假设Rmatch为图4中从第一信号发射端TXN和第二信号发射端TXP从左向右看所要匹配的目标阻抗。将图4所示的匹配电路100从第一电容Cs0处可以一分为二，则可以形成如图5所示电路，例如可以虚拟一个源阻抗为Rmatch，由于图4是以接地端所在水平线为中心的对称设计，故而源阻抗Rmatch可以分开为两个Rr1电阻，其阻值为Rmatch/2。从图5所示的断开处向左看，其阻抗假设为Ztr。若为了实现最大功率传输，从图5所示断开处向右看，该部分的阻抗若为Ztr的共扼阻抗Ztr*则可以实现最大功率传输。基于此，则可以通过如下推导计算出第二电容Cs1和第三电容Cs2的取值。
参照图5所示以及为了简化计算天线网络300中的第七电容Ca忽略不计，则上述假设的阻抗Ztr和共扼阻抗Ztr*满足如下公式(Ⅰ)：
Figure BDA0004032859070000121
其中，ω表示角频率。
整理公式(Ⅰ)，可以得到如下所示公式(1)和(2)：
Figure BDA0004032859070000122
进一步根据公式(2)可以得到如下公式(3)和(4)：
Figure BDA0004032859070000123
Figure BDA0004032859070000124
将公式(3)和(4)代入公式(1)，则可以得到如下公式(5)：
Figure BDA0004032859070000125
进一步整理上述公式，可以得到计算第二电容Cs1和第三电容Cs2各自对应公式(6)和(7)：
Figure BDA0004032859070000126
在已知源阻抗Rmatch、第一电感L1、第一匹配电阻Rq以及第一电阻Ra的情况下，为了实功率的最大传输，则可以通过上述公式(6)计算得到第二电容Cs1的取值，也即第二电容的电容值。相应地，由于第二电容Cs1和第五电容Cs1'相同，故而也可得到第五电容Cs1'的取值。
在得到第二电容Cs1以及第三电感La、第一匹配电阻Rq以及第一电阻Ra已知的情况下，通过上述公式(7)则可以计算得到第三电容Cs2的取值，相应地，由于第三电容Cs2和第六电容Cs2'相同，故而也可得到第六电容Cs2'的取值。至此则基于最大功率传输的目标完成匹配电路100中第一耦合电路102和第二耦合电路中各器件的电容值选取，完成电容T型匹配，使得NFC芯片200的能量从第一信号发射端TXN和第二信号发射端TXP以最大功率传递至天线网络300。
需要说明的是，上述对于第一耦合电路和第二耦合电路中各器件取值的选取仅为示意性示出，并非是对器件取值选取方式的限定。
另外，第一串联电阻R1和第二串联电阻R2的阻值与Rmatch相差至少一个数量级。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求书指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (13)

1.一种NFC天线的匹配电路，其特征在于，包括：第一滤波电路和第一耦合电路；
所述第一滤波电路包括第一电感和第一电容，所述第一电感的第一端与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；
所述第一电容的第二端与所述第一耦合电路的第一端连接，所述第一耦合电路的第二端与天线网络的第一端连接，所述第一耦合电路的第三端与接地端以及所述天线网络的第二端连接。
2.根据权利要求1所述的NFC天线的匹配电路，其特征在于，所述第一耦合电路包括：第二电容和第三电容；
所述第二电容的第一端为所述第一耦合电路的第一端，所述第二电容的第二端为所述第一耦合电路的第三端，所述第二电容的第一端与所述第三电容的第一端连接，所述第三电容的第二端为所述第一耦合电路的第二端。
3.根据权利要求2所述的NFC天线的匹配电路，其特征在于，还包括：第一串联电路；所述第一串联电路包括第一串联电阻和第一串联电容；
所述第一串联电阻的第一端与所述NFC芯片的第一信号接收端连接，所述第一串联电阻的第二端与所述第一串联电容的第一端连接；
所述第一串联电容的第二端与所述第一电感的第二端连接；或者，所述第一串联电容的第二端与所述第二电容的第一端连接；或者，所述第一串联电容的第二端与所述第三电容的第二端连接。
4.根据权利要求3所述的NFC天线的匹配电路，其特征在于，所述第一耦合电路还包括：第一匹配电阻；
所述第一匹配电阻的第一端与所述第三电容的第二端连接，所述第一匹配电阻的第二端与所述天线网络的第一端连接。
5.根据权利要求4所述的NFC天线的匹配电路，其特征在于，所述第一耦合电路还包括：第一隔离电感；
所述第一隔离电感的第一端与所述第三电容的第二端连接，所述第一隔离电感的第二端与所述第一匹配电阻的第一端连接；或者
所述第一隔离电感的第一端与所述第一匹配电阻的第二端连接，所述第一隔离电感的第二端与所述天线网络的第一端连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的NFC天线的匹配电路，其特征在于，所述NFC芯片还包括第三信号发射端；
所述第三信号发射端与所述第一电感的第一端连接。
7.一种NFC天线的匹配电路，其特征在于，包括：第一滤波电路、第一耦合电路、第二滤波电路以及第二耦合电路；
所述第一滤波电路包括第一电感和第一电容，所述第一电感的第一端与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一端的第一端连接；
所述第一电容的第二端与所述第一耦合电路的第一端连接，所述第一耦合电路的第二端与天线网络的第一端连接，所述第一耦合电路的第三端与接地端连接；
所述第二滤波电路包括第二电感和第四电容，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四电容的第一端连接；
所述第四电容的第二端与所述第二耦合电路的第一端连接，所述第二耦合电路的第二端与所述天线网络的第二端连接，所述第二耦合电路的第三端与所述接地端连接。
8.根据权利要求7所述的NFC天线的匹配电路，其特征在于，所述第一耦合电路包括：第二电容和第三电容；
所述第二电容的第一端为所述第一耦合电路的第一端，所述第二电容的第二端为所述第一耦合电路的第三端，所述第二电容的第一端与所述第三电容的第一端连接，所述第三电容的第二端为所述第一耦合电路的第二端。
9.根据权利要求8所述的NFC天线的匹配电路，其特征在于，所述第二耦合电路包括：第五电容和第六电容；
所述第五电容的第一端为所述第二耦合电路的第一端，所述第五电容的第二端为所述第二耦合电路的第三端，所述第五电容的第一端与所述第六电容的第一端连接，所述第六电容的第二端为所述第二耦合电路的第二端。
10.根据权利要求9所述的NFC天线的匹配电路，其特征在于，还包括：第一串联电路；所述第一串联电路包括第一串联电阻和第一串联电容；
所述第一串联电阻的第一端与所述NFC芯片的第一信号接收端连接，所述第一串联电阻的第二端与所述第一串联电容的第一端连接；
所述第一串联电容的第二端与所述第一电感的第二端连接；或者，所述第一串联电容的第二端与所述第二电容的第一端连接；或者，所述第一串联电容的第二端与所述第三电容的第二端连接。
11.根据权利要求10所述的NFC天线的匹配电路，其特征在于，还包括：第二串联电路；所述第二串联电路包括第二串联电阻和第二串联电容；
所述第二串联电阻的第一端与所述NFC芯片的第二信号接收端连接，所述第二串联电阻的第二端与所述第二串联电容的第一端连接；
所述第二串联电容的第二端与所述第二电感的第二端连接；或者，所述第二串联电容的第二端与所述第五电容的第一端连接；或者，所述第二串联电容的第二端与所述第六电容的第二端连接。
12.根据权利要求11所述的NFC天线的匹配电路，其特征在于，所述第一耦合电路还包括：第一匹配电阻；
所述第一匹配电阻的第一端与所述第三电容的第二端连接，所述第一匹配电阻的第二端与所述天线网络的第一端连接。
13.根据权利要求12所述的NFC天线的匹配电路，其特征在于，所述第二耦合电路还包括第二匹配电阻；
所述第二匹配电阻的第一端与所述第六电容的第二端连接，所述第二匹配电阻的第二端与所述天线网络的第二端连接。
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