CN117938207A - 一种自适应谐振点调谐nfc读卡器和调谐方法 - Google Patents

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CN117938207A CN202311706608.1A CN202311706608A CN117938207A CN 117938207 A CN117938207 A CN 117938207A CN 202311706608 A CN202311706608 A CN 202311706608A CN 117938207 A CN117938207 A CN 117938207A
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Abstract

本发明提供一种自适应谐振点调谐NFC读卡器和调谐方法。该方法包括:产生载波信号,并将载波信号利用天线发送给tag端,并接收来自tag端的应答信号;判断天线发送的载波信号的频率是否小于预设频率,在载波信号频率小于预设频率的情况下,不断调节载波信号的频率,并将调节频率后的载波信号通过天线发送给tag端,直到调节后的载波信号的频率大于或等于预设频率;从接收的来自tag端的所有应答信号中选择应答信号幅值最大时对应的载波信号的频率作为目标谐振点。本发明提供的调谐方法提高了NFC的通讯距离和抗干扰能力。

Description

一种自适应谐振点调谐NFC读卡器和调谐方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种自适应谐振点调谐NFC读卡器和调谐方法。
背景技术
NFC(Near Field Communication)近场通信技术是一种建立在非接触射频识别(RFID)技术基础之上的技术,结合了无线互连技术,广泛用于移动支付、门禁系统、公共交通票务和数据共享等应用场景。然而,NFC通信的距离有限,通常仅在约4厘米左右。这意味着设备之间必须非常接近才能建立通信连接,因此限制了NFC的应用范围。
NFC芯片的工作原理和设计方式是导致NFC通信距离短主要原因。NFC采用感应耦合(inductive coupling)技术进行通信,这种技术要求通信设备之间非常靠近,以便有效传输数据。通信设备之间必须共享相同的磁场,特别是在被动模式下,tag端需要从磁场中获取能量,只有距离够近时,tag端获取到足够的能量,才能开始工作。除此之外,在天线后端都有一个匹配电路,用来优化NFC系统中的无线能量传输和通信效率,然而,匹配电路阻抗会受到外界干扰而出现谐振频率偏移现象,当匹配电路谐振点频率与载波频率存在偏差时,能量传输效率降低,导致通讯距离变短。
发明内容
本发明提供一种自适应谐振点调谐NFC读卡器和调谐方法,用于解决匹配电路谐振点频率与载波频率存在偏差的缺陷,实现NFC通讯距离的增加。
一种自适应谐振点调谐NFC读卡器,包括:
控制器,用于控制载波信号频率,并将载波信号传输给天线,通过天线将载波信号发送给tag端;还用于获取来自tag端的应答信号;还用于控制匹配电路阻抗;还用于判断天线发送的载波信号的频率是否小于预设频率;在所述天线发送的载波信号的频率小于所述预设频率的情况下,不断发送调节命令至控制阻抗/频率选择模块,以对载波信号的频率以及匹配电路的阻抗值进行动态调节,直到天线发送的载波信号的频率等于或大于所述预设频率;还用于从接收的所有应答信号中选择应答信号幅值最大时对应的载波信号的频率作为目标谐振点;
控制阻抗/频率选择模块,用于通过所述控制器发送的调节命令调节载波信号的频率和匹配电路的阻抗;
匹配电路,用于根据载波信号的频率来调节其阻抗值,以使阻抗值调节后的匹配电路的谐振点等于天线发送的载波信号的频率;
天线,用于发送载波信号,并接收来自tag端的应答信号,供AD模块采样;
AD模块,用于将采集到的来自tag的应答信号发送给所述控制器。
进一步地,如上所述的NFC读卡器,所述对载波信号的频率以及匹配电路的阻抗值进行动态调节包括:
控制器以步进频率对所述载波信号的频率不断进行调整,同时根据频率调整后的载波频率配套改变匹配电路的阻抗,使得匹配电路谐振点与所述载波信号的频率一致。
进一步地,如上所述的NFC读卡器,所述匹配电路的阻抗调节通过控制总线控制其开关芯片的“开”“关”状态,实现匹配电路中电容个数的调节,通过电容个数的调节来改变匹配电路阻抗。
进一步地,如上所述的NFC读卡器,还包括:
恒流驱动模块,用于将发送载波信号进行恒流驱动,以使其功率放大,并将功率放大后的恒流信号发送至所述匹配电路。
进一步地,如上所述的NFC读卡器,还包括:
上行CRC模块,用于将控制器发送的控制命令进行纠错编码,得到编码后的控制信号;
脉宽调制模块,用于将所述编码后的控制信号转换为脉宽信号;
载波ASK调制模块,用于将所述脉宽信号进行ASK调制,得到ASK调制信号;
二阶低通滤波器,用于将所述ASK调制信号进行低通滤波,得到滤波信号并发送至所述恒流驱动模块;
载波解调模块,用于将所述A/D模块采集的应答信号进行解调,得到解调信号;
曼切斯特解码模块,用于对所述解调信号进行边沿检测,根据上升沿和下降沿个数进行解码,得到解码信号;
下行CRC模块,用于将所述解码信号进行纠错解码,得到解码后的命令信号并将其发送至所述控制器。
进一步地,如上所述的NFC读卡器,所述匹配电路包括可调电容和12个开关芯片。
一种自适应谐振点调谐方法,包括以下步骤:
产生载波信号,并将所述载波信号利用天线发送给tag端,并接收来自tag端的应答信号;
判断天线发送的载波信号的频率是否小于预设频率,在天线发送的载波信号频率小于所述预设频率的情况下,不断调节所述载波信号的频率以及匹配电路阻抗值,并将调节频率后的载波信号通过天线发送给tag端,直到调节后的载波信号的频率大于或等于所述预设频率;
从接收的来自tag端的所有应答信号中选择应答信号幅值最大时对应的载波信号的频率作为目标谐振点。
进一步地,如上所述的谐振点自适应调谐方法,在载波信号利用天线发送前,还包括对载波信号进行恒流驱动,以使其功率放大,将功率放大后的恒流信号经过匹配电路到达天线,由天线发送给tag端。进一步地,如上所述的谐振点自适应调谐方法,所述不断调节所述载波信号的频率以及匹配电路阻抗,并将调节频率后的载波信号通过天线发送给tag端包括:
不断以设定的步进频率值来增加载波信号的频率,并将增加频率后的载波信号通过天线发送给tag端。
进一步地,如上所述的谐振点自适应调谐方法,对载波信号的频率调节包括细调载波频率和粗调载波频率;
其中,粗调载波频率利用分频系数,细调载波频率利用FPGA中的MMCM资源。
本发明提供的自适应谐振点调谐NFC读卡器和调谐方法,通过判断天线发送的载波信号的频率是否小于预设频率,在载波信号频率小于所述预设频率的情况下,不断调节所述载波信号的频率,并将调节频率后的载波信号通过天线发送给tag端,直到调节后的载波信号的频率大于或等于所述预设频率;然后从接收的来自tag端的所有应答信号中选择应答信号幅值最大时对应的载波信号的频率作为目标谐振点,从而提高了NFC的通讯距离以及抗干扰能力。
同时,本发明采用恒流驱动,而不是仅电压放大,提高了NFC发送功率,进一步提高了NFC的通讯距离。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的自适应谐振点调谐NFC读卡器结构框图;
图2为本发明提供的自适应谐振点调谐方法流程图;
图3是NFC读卡器发送和接收信号的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
NFC技术工作在13.56兆赫兹的高频率下,通信距离通常在4厘米左右。这种频率对应了较短的波长,使得通信需要设备非常接近。NFC使用感应耦合技术,其中一个设备(主动设备)产生一个磁场,另一个设备(被动设备)通过感应这个磁场来获取数据或能量。通讯距离短极大的限制了NFC的应用场景,为了提高NFC通讯距离,前人进行了如下探索:
(1)改进天线设计:优化NFC设备中的天线设计,包括天线尺寸、形状和布局,以提高天线的性能。这可以增加NFC通信的距离;
(2)功率调整:增加NFC设备中用于驱动天线的电源功率,以增加通信的距离。然而,这可能会导致更高的能耗。
(3)多天线技术:使用多个天线来实现天线多晶(antenna diversity),从而改善NFC设备在不同方向上的信号接收性能,提高通信的稳定性和距离。
(4)更高的频率:采用更高频率的NFC技术(如高频NFC)可能会增加通信距离。然而,这也可能需要更高的功率和更复杂的硬件。
(5)使用外部放大器:在某些情况下,可以在NFC设备和天线之间引入外部放大器,以增加通信的距离。这通常需要更多的电源和硬件成本。
然而,不管是改进天线,还是功率调整,或使用外部放大器,NFC的通讯距离会得到一定的增强,但是,当匹配电路失谐时,能量转换效率变低,通讯距离同样会变短,没有解决由于匹配电路失谐所引起的通信距离变短的问题。
而采用多天线技术,通过增加天线数量,来提高能量的转换效率。虽然能量转换效率提高了,但是多天线的接收信号会相互影响,降低信号质量。
使用更高的载波频率,目前所以NFC的载波频率都在13.56MHZ左右,载波频率不同,会导致NFC的兼容性问题。同时,载波频率的提高对功率和硬件都提出了更高的要求。
综上,目前所使用的方法并没有从本质上解决由于匹配电路失谐所引起的NFC通讯距离变短的问题。本发明提供过了一种谐振点自调谐的NFC读卡器,其能够有效改善由于外界干扰所引起的匹配电路失谐,能量传输效率变低的问题。同时,加入恒流驱动,有效提高NFC的发射功率,增加通讯距离。
图1为本发明提供的自适应谐振点调谐NFC读卡器结构框图,如图1所示,包括:
控制器,用于控制载波信号的频率,并将产生的所述载波信号传输给天线,以通过天线将载波信号发送给tag端;还用于控制匹配电路阻抗值;还用于获取来自tag端的应答信号;还用于判断天线发送的载波信号的频率是否小于预设频率;在所述天线发送的载波信号的频率小于所述预设频率的情况下,不断发送调节命令至控制阻抗/频率选择模块,以对载波信号的频率以及匹配电路的阻抗值进行动态调节,直到天线发送的载波信号的频率等于或大于所述预设频率;还用于从接收的所有应答信号中选择应答信号幅值最大时对应的载波信号的频率作为目标谐振点;
控制阻抗/频率选择模块,用于通过所述控制器发送的调节命令调节载波信号的频率和匹配电路的阻抗;
匹配电路,用于根据载波信号的频率来调节其阻抗值,以使阻抗值调节后的匹配电路的谐振点等于天线发送的载波信号的频率;
天线,用于发送载波信号,并接收来自tag端的应答信号,供AD模块采样;
AD模块,用于将采集到的来自tag的应答信号发送给所述控制器。
具体地,NFC读卡器产生载波信号,将载波信号传输给天线,利用天线将载波信号发送给tag端(目标标签设备)。在当tag端接收载波信号后,会产生应答,将应答信号发送给NFC读卡器,读卡器天线接收到来之tag端的应答信号。AD采样的信号为来自tag端的应答信号。在读卡器与tag端建立通信链路前,需要进行自适应频率调节,以找到最合适建立通信链路的载波频率。该自适应频率调节的方法为:利用天线,将载波以初始频率发送给tag端,同时,利用A/D模块对天线接受的tag端的应答信号进行采样,得到应答信号的幅值信息。在载波信号频率小于预设频率的情况下,不断增加载波频率,直到载波频率大于或等于预设频率。从A/D模块所采集的tag的应答信号中,选择应答信号幅值最大时对应的载波信号的频率作为目标谐振点。
下面对自适应过程进行详细的介绍:
第一步,从给定的载波起始频率点开始,输出该频率下的载波信号。
第二步,AD采集来自tag端的应答信号的幅值。存储并记录当前的载波频率。
第三步:判断前的载波频率是否小于预设频率,当前的载波频率是否小于预设频率的情况下,在当前的载波频率的基础上,不断调整所述载波信号的频率;重复步骤二,直到当前的载波频率达到预设的结束频率,由此,完成扫频过程。
第四步:根据AD记录的载波幅值,寻找到AD采集的载波信号中幅值最大对应的载波信号,以该幅值最大对应的载波信号的频率就是目标谐振点,由此完成谐振点自适应。
其中,第三步不断调整所述载波信号的频率具体包括:
从起始频率开始,以规定的步进,在当前载波信号频率的基础上,以步进频率增加载波信号的频率,并相应改变匹配电路的阻抗,直到载波信号的频率到达预设频率),在扫频的同时,记录AD采样的载波信号的幅值、以及频率,当扫频结束后,找到扫频过程中载波信号的幅值最大值,幅值最大值对应的载波信号的频率就是最佳频率。
本发明提供的方法,自适应谐振点调谐时利用改变载波频率和匹配电路的阻抗值来实现。在进行通信前,NFC读卡器需进行谐振点查询,通过不断改变载波频率,配合匹配电路开关芯片,调节匹配电路的谐振点与载波频率完全一致,使得发送功率达到最大。观察NFC读卡器天线接收信号的强度大小。NFC读卡器接收信号强度最大时的载波频率就是此时tag端的谐振频率点,在这个频率点下,NFC能量转换效率最高,通信距离最远。由此实现自适应谐振点调谐,整个自调谐过程不会超过200ms。不会影响使用的体验感。
本发明提供的自适应谐振点调谐NFC读卡器和调谐方法,通过判断天线发送的载波信号的频率是否小于预设频率,在载波信号频率小于所述预设频率的情况下,不断调节所述载波信号的频率,并将调节频率后的载波信号通过天线发送给tag端,直到调节后的载波信号的频率大于或等于所述预设频率;然后从接收的来自tag端的所有应答信号中选择应答信号幅值最大时对应的载波信号的频率作为目标谐振点,从而提高了NFC的通讯距离以及抗干扰能力。
进一步地,如上所述的NFC读卡器,所述对载波信号的频率以及匹配电路的阻抗值进行动态调节包括:
控制器以步进频率对所述载波信号的频率不断进行调整,同时根据频率调整后的载波频率配套改变匹配电路的阻抗,使得匹配电路谐振点与所述载波信号的频率一致。
进一步地,如上所述的NFC读卡器,还包括:恒流驱动模块,用于将控制器发送的载波信号进行恒流驱动,以使其功率放大,并将功率放大后的恒流信号发送至所述匹配电路。
具体地,传统的增大功率采用电压放大,而忽略电路中电流值,本发明通过恒流驱动确保电流在电路中保持恒定,而不受电压变化的影响。而且,本发明在天线前端采用恒流驱动,相比于加入外置放大器,在不增加额外电路的情况下,就可以实现大功率输出。
本发明通过加入恒流驱动模块,有效提高了NFC的发射功率,增加了通讯距离。
进一步地,如上所述的NFC读卡器,还包括:
上行CRC模块,用于将控制器发送的控制命令进行纠错编码,得到编码后的控制信号;
脉宽调制模块,用于将所述编码后的控制信号转换为脉宽信号;
载波ASK调制模块,用于将所述脉宽信号进行ASK调制,得到ASK调制信号;
二阶低通滤波器,用于将所述ASK调制信号进行低通滤波,得到滤波信号并发送至所述恒流驱动模块;
载波解调模块,用于将所述A/D模块采集的应答信号进行解调,得到解调信号;
曼切斯特解码模块,用于对所述解调信号进行边沿检测,根据上升沿和下降沿个数进行解码,得到解码信号;
下行CRC模块,用于将所述解码信号进行纠错解码,得到解码后的命令信号并将其发送至所述控制器。
具体地,如图1所示,本发明提供的基于谐振点自调谐距离增强的NFC读卡器包括了FPGA实现的数字部分以及模拟电路部分。为了解决由于匹配电路失谐所导致的通信距离变短的问题,本发明实现了NFC对谐振点自调谐,将固定载波频率输出改为更具灵活度的可调载波输出,匹配电路加入开关电路实现动态阻抗调节,以实现实时适应tag的谐振点偏斜。为解决NFC发送功率不够的问题,本发明采用恒流驱动设计,增大输出功率,从而增大通信距离。
在FPGA数字实现中,整个系统通过串口与PC机进行通信,如命令发送,磁场开启等。整个系统由一个控制器控制命令信号的发送和信号的接收。在命令发送路线上,首先命令通过上行CRC模块进行纠错编码,编码后的命令转换为脉宽信号,最后通过一个乘法器,实现载波的ASK调制。在信号接收路线上,对接收的调制信号通过一个低通滤波器解调,对解调后信号进行边沿检测,根据上升沿和下降沿个数实现对曼切斯特解码。解码完成后,需要利用下行CRC模块纠错,最后通过串口输出。除了发送和接收链路外,还额外增加了一个阻抗/频率选择模块,对载波频率以及匹配电路的阻抗值进行动态改变,以实现自适应谐振点调谐。
在模拟电路部分,FPGA输出的方波信号需要通过二阶低通滤波,由方波转换成正弦波,通过恒流驱动,进行功率放大,匹配电路滤波后,由天线发送出去。接收信号有ADC进行采样,采样频率为50MHZ,采样频率大于载波频率的两倍,经过低通后可以还原出原始信号。
进一步地,所述匹配电路包括可调电容和12个开关芯片,所述12个开关芯片来动态调整匹配电路的阻抗值,所述可调电容并联在天线的两端。
本发明还提供一种自适应谐振点调谐方法,包括以下步骤:
产生载波信号,并将所述载波信号利用天线发送给tag端,并接收来自tag端的应答信号;
判断天线发送的载波信号的频率是否小于预设频率,在载波信号频率小于所述预设频率的情况下,不断调节所述载波信号的频率,并将调节频率后的载波信号通过天线发送给tag端,直到调节后的载波信号的频率大于或等于所述预设频率;
从接收的来自tag端的所有应答信号中选择应答信号幅值最大时对应的载波信号的频率作为目标谐振点。
优选地,为了提高NFC的通信距离,本发明在载波信号利用天线发送前,还包括对载波信号进行恒流驱动,以使其功率放大,将功率放大后的恒流信号作为所述载波信号。
优选地,所述不断调节所述载波信号的频率,并将调节频率后的载波信号通过天线发送给tag端包括:不断以设定的步进频率值来增加载波信号的频率,并将增加频率后的载波信号通过天线发送给tag端。
具体地,图2为本发明提供的自适应谐振点调谐方法流程图,如图2所示,利用默认载波频率进行调制,天线发送命令,在接收信号到达时,ADC进行采样,在该默认载波频率的基础上,加上载波频率步进,同时调制匹配电路阻抗,控制器再次发送命令,ADC采样,重复上述步骤直到到达载波频率的最大值,找到ADC采样值的最大值所对应的频率点以及匹配电路的阻抗值,该频率点就是此时最佳谐振点,由此完成自适应谐振点调谐。
图3是NFC读卡器发送和接收信号的流程图,有串口发送命令,命令经过CRC编码,PPM脉宽调制,载波调制后,载波的频率取至于自适应谐振点调谐频率,由天线发送,等待一定相应时间后,ADC采样,采样信号进行实时的解调,解调后上升沿/下降沿监测,曼切斯特解码,CRC纠错,如果存在传输错误,则重复发送命令,否则串口输出。
本发明使用的恒定电流为250mA,改变R1,R2的电阻值,能够实现不同恒定电流驱动。
本发明提供的方法增加了NFC的灵活度,可以根据不同场合,微调或粗调载波频率,使其能量转换效率达到最大。通过谐振点自调谐使得NFC可以根据tag端的谐振点,自适应改变读卡器的谐振频率以及匹配电路阻抗,从而适应不同环境,具有一定的抗干扰能力。增加NFC的适用范围,使其具有更广阔的应用前景。
本发明为了提高接收信号噪声容忍度,提供了一种实时具有噪声容限的边沿监测算法,由于接收信号的周期是相对稳定的,将正弦信号上升沿和下降沿分成多个小段。当监测到多个连续的小段上升沿,期间允许有一定的下降沿噪声,认为该为正弦波上升沿,下降沿监测与上升沿监测同理,从而解决了正弦波幅值变化,导致边沿监测误检的问题,同时,相比于动态阈值,本发明提供的方法所需资源更少,效率更高。载波频率输出可调分为粗调和细调,粗调利用分频系数,细调载波利用FPGA中的MMCM资源。成功实现对NFC输出载波频率的调节。
此外,匹配电路Q值越大,对频率选择性越好,对谐振频率的功率转换越大。本发明提供的匹配电路采用开关芯片调节匹配电路阻抗,实现了自适应谐振点调谐。
本发明在天线两端并联多个电容,利用开关芯片实现匹配电路阻抗值的动态改变,从而改变匹配电路的谐振频率。为了实现高Q值,尽可能降低电路中的电阻值。
本发明提供的NFC读卡器适应能力更强,具有一定抗外界干扰能力。无论是优化天线,还是增大输出功率,当天线端的匹配电路因受外界干扰,阻抗发生变化,导致谐振点发生频偏时,NFC的通信距离显著降低。本发明提供的方法,能够动态的根据tag端匹配电路谐振点的频偏进行动态调整,以实现能量转换效率最大,通信距离也随之增加。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自适应谐振点调谐NFC读卡器,其特征在于,包括:
控制器,用于控制发送载波信号的频率,并将产生的所述载波信号传输给天线,通过天线将载波信号发送给tag端;还用于控制匹配电路阻抗;还用于存储来自tag端的应答信号的幅值信息;还用于判断天线发送的载波信号的频率是否小于预设频率;在所述天线发送的载波信号的频率小于所述预设频率的情况下,不断发送调节命令至控制阻抗/频率选择模块,以对载波信号的频率以及匹配电路的阻抗值进行动态调节,直到天线发送的载波信号的频率等于或大于所述预设频率;还用于从接收的所有应答信号中选择应答信号幅值最大时对应的载波信号的频率作为目标谐振点;
控制阻抗/频率选择模块,用于通过所述控制器发送的调节命令调节载波信号的频率和匹配电路的阻抗;
匹配电路,用于根据载波信号的频率来调节其阻抗值,以使阻抗值调节后的匹配电路的谐振点等于天线发送的载波信号的频率;
天线,用于发送载波信号,并接收来自tag端的应答信号,供AD模块采样;
AD模块,用于将采集到的来自tag的应答信号发送给所述控制器。
2.根据权利要求1所述的NFC读卡器,其特征在于,所述对载波信号的频率以及匹配电路的阻抗值进行动态调节包括:
控制器以步进频率对所述载波信号的频率不断进行调整,同时根据频率调整后的载波频率配套改变匹配电路的阻抗,使得匹配电路谐振点与所述载波信号的频率一致。
3.根据权利要求1所述的NFC读卡器,其特征在于,还包括:
恒流驱动模块,用于对发送的载波信号进行恒流驱动,以使其功率放大,并将功率放大后的恒流信号发送至所述匹配电路。
4.据权利要求3所述的NFC读卡器,其特征在于,还包括:
上行CRC模块,用于将控制器发送的控制命令进行纠错编码,得到编码后的控制信号;
脉宽调制模块,用于将所述编码后的控制信号转换为脉宽信号;
载波ASK调制模块,用于将所述脉宽信号进行ASK调制,得到ASK调制信号;
二阶低通滤波器,用于将所述ASK调制信号进行低通滤波,得到滤波信号并发送至所述恒流驱动模块;
载波解调模块,用于将所述A/D模块采集的应答信号进行解调,得到解调信号;
曼切斯特解码模块,用于对所述解调信号进行边沿检测,根据上升沿和下降沿个数进行解码,得到解码信号;
下行CRC模块,用于将所述解码信号进行纠错解码,得到解码后的命令信号并将其发送至所述控制器。
5.据权利要求1-4任一所述的NFC读卡器,其特征在于,所述匹配电路包括可调电容和12个开关芯片。
6.据权利要求5所述的NFC读卡器,其特征在于,所述匹配电路的阻抗调节通过控制总线控制其开关芯片的“开”“关”状态,实现匹配电路中电容个数的调节,通过电容个数的调节来改变匹配电路阻抗。
7.一种自适应谐振点调谐方法,其特征在于,包括以下步骤:
产生载波信号,并将所述载波信号利用天线发送给tag端,并接收来自tag端的应答信号;
判断天线发送的载波信号的频率是否小于预设频率,在天线发送的载波信号频率小于所述预设频率的情况下,不断调节所述载波信号的频率以及匹配电路阻抗值,并将调节频率后的载波信号通过天线发送给tag端,直到调节后的载波信号的频率大于或等于所述预设频率;
从接收的来自tag端的所有应答信号中选择应答信号幅值最大时对应的载波信号的频率作为目标谐振点。
8.根据权利要求7所述的谐振点自适应调谐方法,其特征在于,在载波信号利用天线发送前,还包括对载波信号进行恒流驱动,以使其功率放大,将功率放大后的恒流信号经过匹配电路到达天线,由天线发送给tag端。
9.根据权利要求7所述的谐振点自适应调谐方法,其特征在于,所述不断调节所述载波信号的频率以及匹配电路阻抗,并将调节频率后的载波信号通过天线发送给tag端包括:
不断以设定的步进频率值来增加载波信号的频率,并将增加频率后的载波信号通过天线发送给tag端。
10.根据权利要求9所述的谐振点自适应调谐方法,其特征在于,对载波信号的频率调节包括细调载波频率和粗调载波频率;
其中,粗调载波频率利用分频系数,细调载波频率利用FPGA中的MMCM资源。
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