CN1980073A - 具有射频识别功能的移动终端 - Google Patents

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CN1980073A CNA2006101366129A CN200610136612A CN1980073A CN 1980073 A CN1980073 A CN 1980073A CN A2006101366129 A CNA2006101366129 A CN A2006101366129A CN 200610136612 A CN200610136612 A CN 200610136612A CN 1980073 A CN1980073 A CN 1980073A
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Abstract

提供了一种具有射频识别(RFID)功能的移动终端，所述移动终端包括：天线，其发送和接收无线电信号；射频识别匹配电路，其将天线的工作波段改变为输入和输出RFID无线电信号所在的频带；通信模块，其处理经由天线发送和接收的移动通信无线电信号；以及开关，其根据是否使用RFID功能来将天线连接到通信模块或RFID匹配电路。因此，可以实现移动终端的紧凑性，并且可以提高RFID通信性能。

Description

具有射频识别功能的移动终端
技术领域
符合本发明的方法和装置涉及一种具有射频识别(RFID)功能的移动终端。更具体地说，本发明涉及一种具有RFID功能的移动终端，其处理经由单个天线发送和接收的、用于RFID的无线电信号和用于移动通信的无线电信号二者，以便使移动终端小型化，而不必向移动终端添加用于RFID的天线。
背景技术
近来，在信息技术中兴趣日益增长的领域是将无处不在的传感器网络(USN)作为用于实现基于无处不在的技术的社会的基本基础结构的思想。
USN是将具有通信能力的电子标签附加到所有物体上的技术，其基于通过电子标签获取的、与所识别的物体有关的信息来感测周围的环境信息，并且通过网络实时地管理和使用所感测的信息。USN的核心是射频识别(RFID)系统。RFID系统是使用读取器、天线、电子标签、服务器和网络而构造的。读取器用来从电子标签读取或存储信息。天线用来按照指定协议而以预先定义的频率交换存储在电子标签中的数据。
RFID系统和移动通信的聚合引起了被称为移动RFID(mRFID)的新技术和业务的发展。在mRFID中，电子标签、读取器、天线和处理模块附接到移动终端，以便从其它电子标签读出信息并且向用户提供有用的信息服务，或者将信息经由移动终端的电子标签而从该移动终端发送到其它设备。
用于mRFID的RFID天线在范围为908.5MHz到914MHz的波段中发送和接收无线电信号，然而用于移动终端通信的天线在800MHz的波段中发送和接收无线电信号。如人们可以看到的那样，RFID无线电信号的波段与移动通信无线电信号的波段并非远远不同。然而，在现有技术的移动终端的移动通信天线采用所述窄波段的情况下，难以发送和接收RFID无线电信号。因此，为了实现mRFID技术，现有技术的移动终端通常分别配备有RFID天线和移动通信天线。
然而，当分别提供RFID天线和移动通信天线时，移动终端趋向于尺寸增大。该尺寸增大与移动终端通过小型化和集成移动通信天线而朝着移动终端的紧凑性的正在进行的发展相反。
在这一点上，可以通过经由单个天线发送和接收RFID无线电信号和移动通信无线电信号二者来避免由于多个天线导致的移动终端的尺寸增大。
发明内容
本发明的一个方面是提供一种具有RFID功能、处理经由单个天线发送和接收的RFID无线电信号和移动通信无线电信号二者的移动终端，从而使移动终端小型化。
根据本发明的这一方面，移动终端包括：布置在移动终端一侧的天线，该天线发送和接收无线电信号；射频识别(RFID)匹配电路，其将天线的工作波段改变为输入和输出RFID无线电信号所在的频带；通信模块，其处理经由所述天线发送和接收的移动通信无线电信号；以及开关，其被插入在所述天线和RFID匹配电路之间，该开关根据是否使用RFID功能而将所述天线连接到通信模块或RFID匹配电路。
移动终端还可以包括布置在天线和通信模块之间的通信匹配电路，其中，该通信匹配电路将天线的工作波段匹配到移动通信无线电信号的频带。
通信匹配电路可以与RFID匹配电路并联连接。
所述开关可以布置在天线、通信匹配电路、和RFID匹配电路之间，并且所述开关可以有选择地连接到通信匹配电路或RFID匹配电路。
当切换所述开关以便连接天线和RFID匹配电路时，可以将天线的工作波段匹配到RFID无线电信号的频带。
当切换所述开关以便连接天线和通信匹配电路时，可以将天线的工作波段匹配到移动通信无线电信号的频带。
可以将RFID匹配电路并联连接到通信匹配电路的朝向通信模块的一端。
可以将所述开关插入到通信匹配电路和RFID匹配电路之间，以便将通信匹配电路连接到通信模块或RFID匹配电路。
当切换所述开关以便连接通信匹配电路和RFID匹配电路时，可以将天线的工作波段匹配到RFID无线电信号的频带。
当切换所述开关以便连接通信匹配电路和通信模块时，可以将天线的工作波段匹配到移动通信无线电信号的频带。
RFID匹配电路可以包括串联连接到所述开关的电容器C2、以及连接到电容器C2的电容器C3。
通信匹配电路可以包括串联连接到所述开关的电感器L1、以及连接到电感器L1的电容器C1。
附图说明
参照附图，根据对本发明示例实施例的以下描述，本发明的这些和/或其它方面将变得更加清楚和更容易理解，在附图中：
图1是根据本发明一个示例实施例的移动终端的方框图；
图2是图1的移动终端的匹配电路的简化电路图；
图3A是示出当未提供通信匹配电路时天线的工作波段的仿真结果的S11曲线图；
图3B是示出当提供通信匹配电路时天线的工作波段的仿真结果的S11曲线图；
图3C是示出根据本发明一个示例实施例的、当提供RFID匹配电路时天线的工作波段的仿真结果的S11曲线图；以及
图4是根据本发明另一示例实施例的移动终端的方框图。
具体实施方式
现在，将参照附图来更详细地描述本发明的某些示例实施例。
作为示例来提供在以下描述中限定的、诸如详细构造和元件描述的内容，以便帮助全面理解本发明。此外，由于公知的功能或构造将以不必要的细节使本发明不清楚，因此将不对它们进行详细描述。
图1是根据本发明一个示例实施例的移动终端的方框图。
首先参照图1，移动终端包括天线5、开关10、RFID匹配电路20、通信匹配电路30、RFID模块40和通信模块50。
该移动终端具有单个天线5。该移动终端分别具有通信匹配电路30和RFID匹配电路20，以便经由单个天线5发送和接收用于移动通信的无线电信号和用于RFID的无线电信号二者。
通信匹配电路30调整天线5的工作波段，使得天线5的工作波段准确地匹配移动通信无线电信号的频带。可以使用各种元件来实现通信匹配电路30。在图2中，作为示例，通信匹配电路30采用LC电路。在本发明的一个示例实施例中，通信匹配电路30包括与天线5串联连接的电感器L1、以及连接到电感器L1的电容器C1。注意：电感器L1和电容器C1的容量(capacity)根据移动通信无线电信号的频带而变化。
图3A是示出当未提供通信匹配电路30时天线5的工作波段的仿真结果的S11曲线图，并且图3B是示出当提供通信匹配电路30时天线5的工作波段的仿真结果的S11曲线图。
如图3A所示，当没有配备通信匹配电路30时，天线5的工作波段具有在大约840MHz上的中心频率。在-10dB处，带宽为30MHz。
相反，图3B示出了当在图2的通信匹配电路30中将电感器L1的容量设置为3.06nH并且将电容器C1的容量设置为2.86pF时天线5的工作波段。如图3B所示，通信匹配电路30将天线5的工作波段的中心频率改变为850MHz。也就是说，当使用通信匹配电路30时，天线5的工作波段被移到最佳频带。
再次参考图2，RFID匹配电路20包括相连接的一对电容器C2和C3。电容器C2与天线5串联连接，并且电容器C3与电容器C2相连接。如上面构造的那样，RFID匹配电路20允许通过将匹配到移动通信无线电信号的频带的天线5的工作波段移动某个宽度来发送和接收RFID无线电信号。注意：电容器C2和C3的容量根据RFID的频带而变化。
图3C是示出根据本发明一个示例实施例的、当使用RFID匹配电路20时天线5的工作波段的仿真结果的曲线图。电容器C2和C3的容量分别被设置为3.06pF和3.49pF。
如图3C所示，天线5的频带被移到913MHz的RFID频带。
同时，开关10有选择地切换RFID匹配电路20和通信匹配电路30之一，所述开关10被插入在天线5、RFID匹配电路20和通信匹配电路30之间。当开关10与RFID匹配电路20连接时，可以经由天线5发送和接收RFID无线电信号。当开关10与通信匹配电路30连接时，可以经由天线5发送和接收通信无线电信号。
RFID模块40根据RFID匹配电路20的操作而接收和处理来自外部电子标签的无线电信号，或者经由天线5输出与附到移动终端上的电子标签有关的信息。
当通信匹配电路30工作时，通信模块50处理经由天线5输入和输出的移动通信无线电信号。
现在，根据本发明的一个示例实施例来描述使用移动终端进行的移动通信无线电信号和RFID无线电信号的发送和接收。
通常，将移动终端设置为用于发送和接收移动通信无线电信号的模式。在此模式下，切换开关10，以便连接天线5和通信匹配电路30。通信匹配电路30匹配天线5的工作波段，使得可以经由天线5输入和输出移动通信无线电信号。在通信模块50处处理通过天线5发送和接收的移动通信无线电信号。
在此状态下，当用户想要使用RFID功能时，用户按下提供给移动终端的RFID按钮，或者将移动终端带到电子标签或读取器附近。接下来，移动终端的控制器(未示出)识别对RFID功能的选择，并且切换开关10以便连接天线5和RFID匹配电路20。
RFID匹配电路20将天线5的工作波段改变为RFID无线电信号的频带。在RFID模块40处处理经由天线5发送和接收的RFID无线电信号。
图4是根据本发明另一示例实施例的移动终端的方框图。
参考图4，如同在所述本发明的一个示例实施例中那样，移动终端包括天线105、开关110、RFID匹配电路120、通信匹配电路130、RFID模块140、以及通信模块150。根据所述一个示例实施例的移动终端被构造为使得并联连接RFID匹配电路20和通信匹配电路30，并且采用开关10来有选择地切换RFID匹配电路20和通信匹配电路30。
相反，在根据另一示例实施例的移动终端中，依次布置通信匹配电路130和RFID匹配电路120，并且RFID匹配电路120并联连接到通信匹配电路130的一端。开关110被插入在通信匹配电路130和RFID匹配电路120之间。开关110有选择地切换，以便将通信匹配电路130连接到RFID匹配电路120或通信模块150。
当切换开关110以便连接通信匹配电路130和RFID匹配电路120时，天线105的工作波段被匹配到在通信匹配电路130处的移动通信无线电信号的频带，然后被改变为在RFID匹配电路120处的RFID无线电信号的频带。因此，可以通过天线105发送和接收RFID无线电信号，并且RFID模块140工作。
同时，当切换开关10以便连接通信匹配电路130和通信模块150时，天线105的工作波段被匹配到在通信匹配电路130处的移动通信无线电信号的频带。由此，通过天线105发送和接收移动通信无线电信号，并且通信模块150工作。
在另一示例实施例中，移动终端具有与一个示例实施例中的移动终端相似地构造的通信匹配电路130和RFID电路120，并且通信匹配电路130的电感器L1和电容器C1的容量、以及RFID匹配电路120的电容器C2和C3的容量与一个示例实施例中的那些不同。
现在，根据本发明的另一示例实施例来描述使用移动终端进行的移动通信无线电信号和RFID无线电信号的发送和接收。
通常，切换开关110，以便连接通信匹配电路130和通信模块150。经由天线105输入和输出移动通信无线电信号。
在这么做的时候，当用户想要使用RFID功能时，移动终端的控制器(未示出)切换开关110，以便连接通信匹配电路130和RFID匹配电路120。
因此，天线105的工作波段被匹配到在通信匹配电路130处的移动通信无线电信号的频带，然后被改变为在RFID匹配电路120处的RFID无线电信号的频带。
这样，为了允许经由单个天线5或105发送和接收移动通信无线电信号和RFID无线电信号，移动终端配备有RFID匹配电路20或120，以便将被匹配到移动通信无线电信号的频带的天线5或105的工作波段改变为RFID无线电信号的频带。因此，通常发送和接收移动通信无线电信号，并且有选择地发送和接收RFID无线电信号。
同时，移动通信终端通常需要匹配电路，使得天线可以以所希望的工作频率工作。由于天线的最新进展使得能够以宽带频率工作，因此不仅能够以无线移动通信信号的频带工作、还能够以RFID信号的频带工作的宽带天线成为可能。当开发这种宽带天线时，其将不需要如图2或图4所示的用于发送和接收RFID信号的单独的RFID匹配电路20、120，而是仅利用现有的匹配电路。也就是说，可以利用现有的匹配电路来作为如图1例示的RFID匹配电路工作。
如上所述，可以通过使用单个天线来实现移动终端的紧凑性，而不必像现有技术中那样分别提供移动通信天线和RFID天线。此外，由于使用RFID匹配电路来将天线的工作波段更准确地匹配到RFID无线电信号的频带，因此可以改善RFID通信。
尽管示出和描述了本发明的几个示例实施例，但是本领域技术人员将认识到：在不背离本发明的原理和精神的情况下，可以在这些示例实施例中进行改变，其中在权利要求及其等同物中限定本发明的范围。

Claims (13)

1.一种移动终端，包括：
天线，其发送和接收移动通信无线电信号；
射频识别RFID匹配电路，其将天线的工作波段改变为输入和输出RFID无线电信号所在的频带；
通信模块，其处理经由天线发送和接收的移动通信无线电信号；以及
开关，其根据是否使用RFID功能而将天线连接到通信模块或RFID匹配电路。
2.如权利要求1所述的移动终端，还包括：
通信匹配电路，其将天线的工作波段匹配到移动通信无线电信号的频带。
3.如权利要求2所述的移动终端，其中，通信匹配电路与RFID匹配电路并联连接。
4.如权利要求2所述的移动终端，其中，所述开关有选择地将天线和通信匹配电路或RFID匹配电路相连接。
5.如权利要求4所述的移动终端，其中，当切换所述开关以便连接天线和RFID匹配电路时，天线的工作波段被匹配到RFID无线电信号的频带。
6.如权利要求2所述的移动终端，其中，当切换所述开关以便连接天线和通信匹配电路时，天线的工作波段被匹配到移动通信无线电信号的频带。
7.如权利要求2所述的移动终端，其中，RFID匹配电路并联连接到指向通信模块的通信匹配电路的一端。
8.如权利要求7所述的移动终端，其中，所述开关将通信匹配电路连接到通信模块或RFID匹配电路。
9.如权利要求8所述的移动终端，其中，当切换所述开关以便连接通信匹配电路和RFID匹配电路时，天线的工作波段被匹配到RFID无线电信号的频带。
10.如权利要求8所述的移动终端，其中，当切换所述开关以便连接通信匹配电路和通信模块时，天线的工作波段被匹配到移动通信无线电信号的频带。
11.如权利要求1所述的移动终端，其中，RFID匹配电路包括：
第一电容器，串联连接到所述开关；以及
第二电容器，连接到第一电容器。
12.如权利要求2所述的移动终端，其中，通信匹配电路包括：
第一电感器，串联连接到所述开关；以及
第三电容器，连接到第一电感器。
13.如权利要求2所述的移动终端，其中，REID匹配电路是用来匹配天线的工作频率的电路。
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