DE102013005056A1

DE102013005056A1 - Sender

Info

Publication number: DE102013005056A1
Application number: DE102013005056A
Authority: DE
Inventors: Steve Jones
Original assignee: Cambridge Silicon Radio Ltd
Current assignee: Qualcomm Technologies International Ltd
Priority date: 2012-05-02
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2013-11-07
Also published as: GB201301819D0; US20130295844A1; GB2501792A; GB2501792B; US8909140B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sender zum Senden von Signalen in einem Nahfeldkommunikation(NFC)-Frequenzband, umfassend: eine Antenne; eine erste Stromquelle zum Erzeugen eines ersten Stroms zum Anregen der Antenne; einen ersten Detektor zum Erfassen einer ersten Spannung an einem Ausgang der ersten Stromquelle; und ein Mittel zum Verringern des von der ersten Stromquelle ausgegebenen Stroms, falls die erfasste erste Spannung eine erste vordefinierte Schwelle überschreitet. Die Erfindung betrifft auch eine integrierte Schaltung, die einen obigen Sender umfasst.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sender, und insbesondere auf einen Sender, der zum Senden von Signalen in einem Nahfeldkommunikation(NFC)-Frequenzband geeignet ist.
Hintergrund der Erfindung
Mobile Kommunikationsvorrichtungen, wie Mobiltelefone, Smartphones, Minicomputer (PDA) und Laptop-Computer, sind oft mit Mitteln versehen, um drahtlos mit anderen solchen Vorrichtungen und mit anderen Kommunikationsvorrichtungen zu kommunizieren.
Ein solches Mittel zur drahtlosen Kommunikation verwendet die Nahfeldkommunikation (NFC). Nahfeldkommunikation ist der Name, der der Kommunikation von Daten über eine Entfernung von weniger als etwa 5 cm gegeben wird. Die NFC arbeitet auf einer Frequenz von 13,56 MHz und ermöglicht die Datenübertragung mit Geschwindigkeiten von 106 kbit/s bis 848 kbit/s. Die Daten werden zwischen einem NFC-Initiator und einem NFC-Zielobjekt übertragen. Der Initiator (oft als ein Lesegerät bezeichnet) ist eine angetriebene (d. h. mit Strom versorgte) Vorrichtung, die ein Hochfrequenzfeld (HF) emittiert. Das Zielobjekt muss nicht angetrieben sein und nimmt typischerweise die Form eines Schlüsselanhängers, einer Karte oder eines Mobiltelefons an. Wenn ein NFC-Zielobjekt in das vom Initiator emittierte HF-Feld bewegt wird, wird das Zielobjekt vom HF-Feld angetrieben und emittiert ein Signal, das vom Initiator erfasst wird.
Ein Beispiel dafür, wie NFC-Technologie genutzt wird, findet sich in einem Sicherheitssystem zum Sichern des Zugangs zu einem beschränkt zugänglichen Bereich oder Gebäude. Ein NFC-Initiator ist in eine Einheit eingebaut, die zum Beispiel nahe einem bzw. einer beschränkt zugänglichen Eingang oder Tür positioniert ist. Der Initiator erzeugt ein Hochfrequenz(HF)-Feld. Wenn ein Zielobjekt, das die Form einer Schlüsselkarte oder eines Schlüsselanhängers annehmen kann, in das vom Initiator erzeugte HF-Feld bewegt wird, emittiert das Zielobjekt, das vom HF-Feld angetrieben wird, ein Signal, das von der Initiatoreinheit erfasst wird. Falls das Sicherheitssystem das rückgesendete Signal als eines von einer Karte erkennt, die für den Zugang zum Eingang oder zu der Tür berechtigt ist, sendet es ein Signal an einen anderen Teil des Sicherheitssystems, um den Zugang zum beschränkt zugänglichen Bereich zu genehmigen, zum Beispiel durch Entriegeln der Tür oder Deaktivieren eines Alarmsystems.
In einer bekannten Vorrichtung ist ein NFC-Zielobjekt in ein Mobiltelefon eingebaut. Wenn daher das Mobiltelefon in die Nähe eines NFC-Initiators bewegt wird, so dass das Zielobjekt in das vom Initiator emittierte HF-Feld bewegt wird, wird das Zielobjekt erfasst und emittiert ein Rücksignal an den Initiator. In einer anderen bekannten Vorrichtung ist ein NFC-Initiator in ein Mobiltelefon eingebaut und kann NFC-Zielobjekte erfassen, die sich in einem von ihm emittierten HF-Feld befinden. Natürlich kann ein Mobiltelefon sowohl mit einem NFC-Zielobjekt als auch mit einem NFC-Initiator ausgestattet sein.
Ein NFC-Initiator umfasst eine Antenne, die angesteuert (engl. drive) werden muss, damit sie Signale emittiert. Ein existierender NFC-Antennentreiber verwendet Schaltverstärker, um Signale auf der geforderten Frequenz von 13,56 MHz zu erzeugen. Solche bekannten Treiber erzeugen aber Harmonische auf ganzen Vielfachen der gewünschten Frequenz zusätzlich zum Signal auf der gewünschten Frequenz. Die Harmonischen höherer Frequenz weisen Frequenzen gleich oder ähnlich denjenigen von Signalen auf, die von Mobiltelefon-Empfängern genutzt werden. Falls daher ein solcher bekannter NFC-Sender in ein Mobiltelefon eingebaut ist, können die zusätzlich zum Signal auf der gewünschten Frequenz erzeugten Harmonischen höherer Frequenz mit Signalen interferieren, die vom Mobiltelefon-Empfänger empfangen werden. Falls in das Mobiltelefon auch ein NFC-Empfänger eingebaut ist, können vom Mobiltelefon gesendete Signale, die auf der gleichen oder einer ähnlichen Frequenz wie die vom NFC-Empfänger empfangenen sind, mit empfangenen NFC-Signalen interferieren. Zusätzlich oder alternativ kann eine Kreuzmodulation zwischen vom Mobiltelefon gesendeten Signalen und vom NFC-Empfänger und/oder -Sender empfangenen oder gesendeten Signalen auftreten.
Eine Interferenz zwischen den NFC-Signalen und den Mobiltelefon-Signalen kann ein unerwünschtes Geräusch verursachen, zum Beispiel während eines Telefongesprächs. Falls die Interferenz zu groß ist, kann ein Mobiltelefonanruf aufgegeben werden. Desgleichen, falls das Mobiltelefon-Signal mit dem NFC-Empfänger (d. h. dem NFC-Zielobjekt) interferiert, kann der NFC-Initiator möglicherweise nicht in der Lage sein, eine Antwort von einem NFC-Zielobjekt zu erfassen.
Außerdem weisen bestimmte Harmonische von von einem NFC-Sender gesendeten Signalen, insbesondere die sechste, siebte und achte Harmonische, Frequenzen auf, die im Frequenzmodulation(FM)-Frequenzband liegen. Daher können Mobiltelefonvorrichtungen, in die NFC-Sender und FM-Empfänger eingebaut sind, Interferenzprobleme aufweisen, wenn gesendete NFC-Signale mit empfangenen FM-Signalen interferieren.
Kurzfassung
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Sender zum Senden von Signalen in einem Nahfeldkommunikation(NFC)-Frequenzband eine Antenne; eine erste Stromquelle zum Erzeugen eines ersten Stroms zum Anregen der Antenne; einen ersten Detektor zum Erfassen einer ersten Spannung an einem Ausgang der ersten Stromquelle; und ein Mittel zum Verringern des von der ersten Stromquelle ausgegebenen Stroms, falls die erfasste erste Spannung eine erste vordefinierte Schwelle überschreitet. Ein Vorteil des ein Stromverringerungsmittel enthaltenden Senders ist es, dass die Verzerrung im gesendeten Signal begrenzt und die Gefahr der Beschädigung von Bauteilen im Sender verringert werden kann.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine integrierte Schaltung einen Sender gemäß dem ersten Aspekt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nun werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung nur als Beispiel unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 ein Schaltbild ist, das einen Teil einer Schaltung zeigt, die eine Antenne und einen NFC-Treiber aufweist; und
2 ein Schaltbild ist, das eine Schaltung zeigt, die eine Antenne und zwei NFC-Treiber aufweist.
Ausführliche Beschreibung
Unter Bezug auf die Zeichnungen zeigt 1 eine Schaltung 10, die einen Nahfeldkommunikation(NFC)-Treiber bildet. Die Schaltung 10 ist Teil einer größeren Schaltung, durch die gestrichelte Linie 100 gezeigt, die mit Bezug auf 2 erörtert wird. Die Schaltung 10 umfasst eine Antenne 12, die von einer Vielzahl von Spulenwindungen gebildet wird. In den Zeichnungen dieser Beschreibung ist die Antenne 12 mit vier Windungen gezeigt. Einem Fachmann auf dem Gebiet der Antennengestaltung ist aber klar, dass die Antenne 12 von einer Spule mit einer beliebigen Anzahl von Windungen gebildet werden kann.
Die Antenne 12 weist ein erstes Ende 14 und ein zweites Ende 16 auf. Die Enden 14, 16 der Antenne 12 sind mit einer Schaltungsanordnung verbunden, die nachfolgend ausführlicher beschrieben wird.
Eine Vorrichtung, in die die Schaltung 10 eingebaut ist, kann in einem Sendemodus und in einem Empfangsmodus arbeiten. Im Empfangsmodus empfängt die Antenne 12 ein Signal in einem NFC-Frequenzband, und das Signal wird durch ein Demodulationsmittel (nicht gezeigt) über eine Schaltungsanordnung (nicht gezeigt) demoduliert. Diese Erfindung bezieht sich auf die Schaltung 10 in einem Sendemodus, in dem ein Signal von der Antenne 12 gesendet wird.
Ein Trägersignal 18 mit einer Frequenz von 13,56 MHz wird von einem Signalgenerator 20 erzeugt. Im Sendemodus wird das Trägersignal 18 mit Daten moduliert, die von der Antenne gesendet werden sollen.
Das Trägersignal 18 wird in einen variablen Verstärker 22 eingegeben. Eine verstärkte Version des Trägersignals 18 wird vom variablen Verstärker 22 über einen ersten Ausgang 24 und einen zweiten Ausgang 26 ausgegeben. Der erste Ausgang 24 ist eine verstärkte Version des ursprünglichen Ansteuerungs-(d. h. eingegebenen)Signals, und der zweite Ausgang 26 ist ein Ausgangstreiber-Bias, der zum Ansteuerungssignalpegel proportional ist. Dem Fachmann ist klar, dass der Ausgangstreiber-Bias 26 im Kontext der vorliegenden Erfindung nicht wichtig und in 1 aus Gründen der Vollständigkeit gezeigt ist. Das vom ersten und vom zweiten Ausgang 24, 26 des variablen Verstärkers 22 ausgegebene Signal steuert eine Stromquelle 28 an. In dieser Ausführungsform ist die Stromquelle 28 eine Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor-Vorrichtung vom N-Typ (NMOS). Ein Fachmann auf dem Gebiet der Gestaltung von Schaltungen versteht aber, dass alternativ eine bipolare (Sperrschicht)transistor-Stromquellenvorrichtung verwendet werden könnte.
Ein erster Ausgang 30 von der Stromquelle 28 ist mit einem negativen Anschluss 32 einer Stromversorgung (nicht gezeigt) über einen Widerstand 34 verbunden. Ein zweiter Ausgang 36 der Stromquelle 28 ist mit einem positiven Anschluss 38 der Stromversorgung (nicht gezeigt) über einen Lastinduktor 40 verbunden. Der zweite Ausgang 36 der Stromquelle 28 ist auch über einen Knoten 42 mit der Antenne 12 über eine Schaltungsanordnung verbunden, die nun erörtert wird.
Ein Kondensator 44 ist in Reihe mit einem Widerstand 46 zwischen den Knoten 42 und das erste Ende 14 der Antenne 12 geschaltet. Ein Kondensator 48 ist parallel zur Antenne 12 zwischen den Kondensator 44 und den Widerstand 46 geschaltet. Ein Widerstand 50 ist zwischen den Kondensator 48 und das zweiten Ende 16 der Antenne 12 geschaltet. Ein Knoten 52 ist zwischen dem Kondensator 48 und dem Widerstand 50 vorgesehen. Zwei weitere Kondensatoren 54 und 56 sind zwischen den Knoten 52 und einen Knoten 58 geschaltet, der sich selbst zwischen dem Knoten 42 und dem Kondensator 44 befindet. Der Kondensator 56 ist ein Shunt-Kondensator, der verwendet werden kann, um die Antenne 12 abzustimmen.
Ein zwischen dem Kondensator 54 und dem Kondensator 56 befindlicher Knoten 58' bildet einen Verbindungspunkt mit einem zweiten Teil (nicht gezeigt) der Schaltung 100, der in Verbindung mit 2 erörtert wird.
Der zweite Ausgang 36 der Stromquelle 28 ist auch mit dem variablen Verstärker 22 über eine Rückkopplungsschleife verbunden, die nun ausführlicher beschrieben wird. Die Rückkopplungsschleife ist zwischen den Ausgang 36 der Stromquelle 28 und den Lastinduktor 40 an einem Knoten 60 geschaltet. Ein Dämpfungsglied 62 und eine Diode 64 sind in Reihe zwischen den Knoten 60 und einen invertierenden Eingang 66 eines Operationsverstärkers 70 geschaltet. Ein HF-Pegelanzeiger 71 liefert eine DC-Anzeige der Spannung des Signals am Knoten 42 und bildet den invertierenden Eingang 66 des Operationsverstärkers 70. Der HF-Pegelanzeiger 71 kann auch die AM-Komponente des Signals 18 verfolgen, und kann als ein AM-Ausgang in einer dem Fachmann bekannten Art arbeiten. Ein zwischen der Diode 64 und dem invertierenden Eingang 66 des Operationsverstärkers 70 positionierter Knoten 65 ist über einen Filterkondensator 69 mit Masse 67 verbunden. In einer alternativen Ausführungsform kann das System mit einem polaren Empfangssystem verbunden sein, das es dem System ermöglicht, unabhängig in Amplitude oder Phase zu arbeiten. In dieser alternativen Ausführungsform versteht der Fachmann, dass für eine optimale Leistung die Notwendigkeit besteht, die Phase des empfangenen Signals sowie die Amplitude wiederherzustellen.
Eine Schwellenreferenz 72 (ein DC-Signal) wird über einen nicht-invertierenden Eingang 68 in den Operationsverstärker 70 eingegeben. Der Zweck der Schwellenreferenz 72 wird unter Bezug auf 2 erörtert. Ein Ausgang 74 des Operationsverstärkers 70 wird in den variablen Verstärker 22 eingegeben. Der Ausgang 74 des Operationsverstärkers 70 bestimmt den Wert, um den das Signal 18 verstärkt wird.
Nun bezüglich 2 wird es klar, dass die in 1 gezeigte Schaltung 10 die linke Seite 10 der größeren Schaltung 100 der 2 bildet. Die rechte Seite 10' der Schaltung 100 ist tatsächlich die Schaltung 10 der 1 um die Antenne 12 gespiegelt. Einrichtungen der linken Seite 10 der Schaltung 100 in 2 sind mit Bezugszeichen versehen, die den in 1 verwendeten entsprechen. Einrichtungen der rechten Seite 10' der Schaltung 100 sind mit mit Apostroph versehenen Bezugszeichen versehen, die denen entsprechen, die auf der linken Seite 10 der Schaltung 100 und in 1 verwendet werden. Anders gesagt, das der rechten Seite der Schaltung 100 gegebene allgemeine Bezugszeichen ist 10', dem variablen Verstärker auf der rechten Seite der Schaltung 100 wird das Bezugszeichen 22' gegeben, usw.
Das vom Signalgenerator 20 erzeugte Signal 18 wird in den variablen Verstärker 22' sowie in den variablen Verstärker 22 eingegeben.
Insbesondere unter Bezug auf die rechte Seite 10' der Schaltung 100 der 2 ist ein zweiter Ausgang 36' von einer Stromquelle 28' mit einem positiven Anschluss 38' einer Energieversorgung (nicht gezeigt) über einen Lastinduktor 40' verbunden. Der zweite Ausgang 36' von der Stromquelle 28' ist auch mit dem zweiten Ende 16 der Antenne 12 über einen Knoten 42' zwischen der Stromquelle 28' und dem Lastinduktor 40' verbunden. Die Verbindung zwischen dem Knoten 42' und dem zweiten Ende 16 der Antenne 12 ist über einen Knoten 58' verbunden, der zwischen dem Kondensator 54 und dem Kondensator 56 positioniert ist.
Ein erster HF-Ausgang 76 und ein zweiter HF-Ausgang 76' sind mit den Knoten 58 bzw. 58' auf beiden Seiten der Antenne 12 verbunden. Die HF-Ausgänge 76, 76' werden von der Vorrichtung 100 im Empfangsmodus verwendet. Kurz gesagt, im Empfangsmodus wird das Signal 18 nicht mit Daten moduliert. Stattdessen ist das Signal 18 ein Dauerstrichsignal, und unter Verwendung des Signals 18 emittiert die Antenne 12 ein allgemein kontinuierliches HF-Feld mit einer Frequenz von 13,56 MHz. Wenn ein Zielobjekt (wie ein NFC-Tag in einer Reklametafel oder Poster) das Feld unterbricht, treibt das von der Antenne 12 emittierte Feld das Zielobjekt an, die Anwesenheit des Zielobjekts wird von den HF-Ausgängen 76, 76' erfasst, und es findet ein Datenaustausch zwischen dem Zielobjekt und dem Empfänger 100 statt. Dieser Datenübertragungsmechanismus ist als Lastmodulation bekannt. Das Zielobjekt schaltet die von ihm präsentierte Impedanz an den Initiator (in diesem Fall den NFC-Empfänger des Mobiltelefons) auf einer Frequenz von 847 KHz (d. h. 13,56 MHz/16). Das 847 KHz-Schaltsignal wird dann mit den Daten moduliert, die das Zielobjekt an den NFC-Empfänger des Mobiltelefons sendet. Die Daten werden von den HF-Ausgängen 76, 76' empfangen und über Verbindungen 82, 82' in eine Empfänger-Frontend-Schaltungsanordnung 84 eingegeben, wo sie verarbeitet werden. Die Empfänger-Frontend-Schaltungsanordnung 84 wird nicht im Einzelnen erörtert, sondern ist einem Fachmann auf dem betreffenden Gebiet bekannt. Das Signal 18 wird auch in die Empfänger-Frontend-Schaltungsanordnung 84 über den Eingang 86 eingegeben.
Die ersten Ausgänge 30, 30' von den jeweiligen Stromquellen 28, 28' werden in einer Summierungseinheit 78 summiert. Ein Ausgang 80 der Summierungseinheit 78 wird in einer negativen Rückkopplungsschleife (nicht gezeigt) verwendet, um die Ausgangstromquellen in einer dem Fachmann bekannten Art zu linearisieren.
Nun wird der Betrieb des NFC-Treibers 100 beschrieben.
Wie oben angegeben, umfasst der NFC-Treiber 100 die zwei Teile 10, 10' der Schaltung, die im Wesentlichen gleich und um die Antenne 12 herum gespiegelt sind.
Ein Trägersignal 18 mit einer Frequenz von 13,56 MHz wird vom Signalgenerator 20 erzeugt und in die variablen Verstärker 22 und 22' eingegeben. Der Treiber 100 ist so ausgelegt, dass die variablen Verstärker 22, 22' bezüglich des Trägersignals um 180 Grad zueinander phasenverschoben arbeiten. Anders gesagt, der variable Verstärker 22 gibt ein Ansteuerungssignal 24 aus, das um 180 Grad zum vom variablen Verstärker 22' ausgegebenen Ansteuerungssignal 24' phasenverschoben ist. So arbeiten die variablen Verstärker 22, 22' in einer ”Push-Pull”-Konfiguration. Die in jeden der variablen Verstärker eingegebenen Signale müssen zueinander phasenverschoben sein, um zu gewährleisten, dass ein ausgeglichenes System aufrechterhalten wird. Zuerst bei der Betrachtung der Schaltung 10 steuert das Ansteuerungssignal 24 die Stromquelle 28 an. Die Stromquelle 28 treibt die Antenne 12 mit ihrem Ausgang 36 an. Der Ausgang 36 von der Stromquelle 28 wird auch in den invertierenden Eingang 66 des Operationsverstärkers 70 eingegeben. Der nicht-invertierende Eingang 68 des Operationsverstärkers 70 empfängt einen Schwellenreferenzeingang 72. Der Operationsverstärker 70 vergleicht den invertierenden Eingang 66 mit dem Schwellenreferenzeingang 72, und falls der invertierende Eingang größer ist als der Schwellenreferenzeingang, wirkt das vom Operationsverstärker ausgegebene Signal 74, um den variablen Verstärker 22 so anzupassen, dass das Ansteuerungssignal 24 gedämpft wird. So wird der Ausgang 36 von der Stromquelle 28 unter der Schwellenreferenz 72 gehalten.
Zusätzlich zum Liefern des Trägersignals 18 an die Antenne 12 wird der Ausgang 36 von der Stromquelle auch in den Lastinduktor 40 eingegeben. Der Lastinduktor 40 wird mit dem Ausgang 36 von der Stromquelle 28 geladen.
Obwohl ein Signal 18 an beide Stromquellen 28, 28' geliefert wird, arbeitet nur eine der Stromquellen zu irgendeiner Zeit. Anders gesagt, für eine erste vorbestimmte Dauer steuert das Trägersignal 18 den variablen Verstärker 22 auf der linken Seite 10 der Schaltung an. Nach der ersten vorbestimmten Dauer steuert das Signal 18 den variablen Verstärker 22 auf der rechten Seite 10' der Schaltung für eine zweite vorbestimmte Dauer an. Die erste und die zweite vorbestimmte Dauer sind vorzugsweise im Wesentlichen gleich.
So steuert während der zweiten vorbestimmten Dauer ein Ausgang 24' vom variablen Verstärker 22' die Stromquelle 28' an, die ihrerseits Strom über einen Ausgang 36' an die Antenne 12, an einen invertierenden Eingang 66' eines Operationsverstärkers 70' und an einen Lastinduktor 40' ausgibt.
Während der zweiten vorbestimmten Dauer stoppt der Ausgang 36 das Liefern von Energie an die Antenne 12 und stoppt das Laden des Lastinduktors 40. Stattdessen beginnt der Lastinduktor 40, seinen gespeicherten Strom zu entladen, der in die Antenne 12 und über die Stromquelle 28' an einen Anschluss der Energieversorgung 32' ausgegeben wird. Nach der zweiten vorbestimmten Dauer erzeugt die Stromquelle 28 in der linksseitigen Schaltung 10 erneut einen Ausgang 36, usw. Jede vorbestimmte Dauer, auf die sich oben bezogen wird, ist ein einziger Halbzyklus des 13,56 MHz-Signals.
Um die Wirkung der Schaltung 100 zu verstehen, ist es nützlich, ein Beispiel zu betrachten. Der von jedem der Lastinduktoren 40, 40' an die Antenne 12 gelieferte Strom ist auf seinem Maximum in etwa gleich dem von den Stromquellen 28, 28' gelieferten Strom. Falls zum Beispiel die an jede Stromquelle von jeweiligen Energieversorgungen 32, 38 und 32', 38' gelieferte Energie zu einem von den Ausgängen 36, 36' ausgegebenen Strom I führt, dann wird der Strom I an die Antenne 12 und an jeden der Lastinduktoren 40, 40' geliefert. Dies führt zu einer Spannung V über die Knoten 42, 42' und 58, 58'. Falls die Lastinduktoren 40, 40' voll geladen sind, speichern sie je einen Strom I, und wenn jeder Lastinduktor entlädt, liefert er einen maximalen Strom I an die Antenne. Es ist wichtig zu gewährleisten, dass die entladenden Lastinduktoren 40, 40' nicht dazu führen, dass die Spannungen über die Knoten 58 und 58' über 2 V hinaus ansteigen. Wenn die Spannung über 2 V hinaus ansteigt, gibt es eine Gefahr, dass Bauteile innerhalb der Schaltung beschädigt werden. Außerdem kann ein großer Spannungsanstieg eine Interferenz oder Verzerrung über einen Bereich von Frequenzen verursachen, die von der Antenne 12 emittiert werden. Die Spannung V ist in etwa gleich einer Versorgungsspannung V_dd (das ist die von der Energieversorgung 32, 32', 38, 38' gelieferte Spannung) minus die von der Stromquelle 28, 28' verwendete Spannung. Die Versorgungsspannung V_dd ist die Spannung der Batterie (3,6 v), und die von der Stromquelle verwendete Spannung beträgt etwa 0,5 v, daher gilt V = 3,1 v. Die Erfindung ist daher ausgelegt, den variablen Verstärker 22 so anzupassen, dass die Spannung über die Knoten 58 und 58' eine maximale Spannung, V_max = V_dd + V(= 3,6 v + 3,1 v = 6,7 v) nicht überschreitet. Falls die Spannung über die Knoten 58 und 58' über V_max (6,7 v in diesem Beispiel) um einen kleinen Wert ansteigt, dann erfahren anfangs die von der Antenne 12 gesendeten Signale eine erhöhte Verzerrung. Dies könnte zu einem regulatorischen Versagen der Sendemaske führen. Falls die Verzerrung groß ist, kann das Zielobjekt möglicherweise die im Signal gesendeten Daten nicht empfangen.
Falls die Spannung über die Knoten 58 und 58' deutlich über V_max hinaus zunimmt, versagt der Treiber wahrscheinlich, und es entsteht eine große Gefahr, dass ein nicht reparierbarer Schaden am Empfänger auftritt.
Bislang wurde die Erfindung in Form von einzelnen Ausführungsformen beschrieben. Einem Fachmann ist aber klar, dass verschiedene Ausführungsformen der Erfindung oder Merkmale einer oder mehrerer Ausführungsformen nach Bedarf kombiniert werden können. Es versteht sich, dass verschiedene Abwandlungen an diesen Ausführungsformen ausgeführt werden können, ohne sich vom Schutzumfang der Erfindung zu entfernen, der durch die beiliegenden Ansprüche definiert wird.

Claims

Sender zum Senden von Signalen in einem Nahfeldkommunikation(NFC)-Frequenzband, wobei der Sender umfasst: eine Antenne; eine erste Stromquelle zum Erzeugen eines ersten Stroms zum Anregen der Antenne; einen ersten Detektor zum Erfassen einer ersten Spannung an einem Ausgang der ersten Stromquelle; und ein Mittel zum Verringern des von der ersten Stromquelle ausgegebenen Stroms, falls die erfasste erste Spannung eine erste vordefinierte Schwelle überschreitet.
Sender nach Anspruch 1, wobei der erste Detektor ein Dämpfungsglied und eine Diode umfasst.
Sender nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Mittel zum Verringern des ersten von der ersten Stromquelle ausgegebenen Stroms einen variablen Verstärker umfasst.
Sender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der ferner einen ersten Lastinduktor umfasst, der ausgelegt ist, vom ersten von der ersten Stromquelle ausgegebenen Strom geladen zu werden und seinen gespeicherten Strom in die Antenne zu entladen.
Sender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste vordefinierte Schwelle etwa 2 V beträgt, wobei V die Spannung am Ausgang der ersten Stromquelle ist.
Sender nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der ferner umfasst: eine zweite Stromquelle zum Erzeugen eines zweiten Stroms, um die Antenne anzuregen; einen zweiten Detektor zum Erfassen einer zweiten Spannung an einem Ausgang der zweiten Stromquelle; und ein Mittel zum Verringern des von der zweiten Stromquelle ausgegebenen zweiten Stroms, falls die erfasste zweite Spannung die zweite vordefinierte Schwelle überschreitet.
Sender nach Anspruch 6, wobei der erste Strom im Wesentlichen gleich dem zweiten Strom ist.
Sender nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, wobei die erste Spannung im Wesentlichen gleich der zweiten Spannung ist.
Sender nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die erste vordefinierte Schwelle im Wesentlichen gleich der zweiten vordefinierten Schwelle ist.
Sender nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die erste Stromquelle den ersten Strom für eine erste vorbestimmte Dauer liefert, und die zweite Stromquelle den zweiten Strom für eine zweite vorbestimmte Dauer liefert.
Sender nach Anspruch 10, wobei die erste und die zweite vorbestimmte Dauer im Wesentlichen gleich sind.
Sender nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, wobei die erste und die zweite Stromquelle abwechselnd arbeiten.
Sender nach einem der Ansprüche 6 bis 12, der ferner einen zweiten Lastinduktor umfasst, der ausgelegt ist, vom zweiten Strom geladen zu werden, der von der zweiten Stromquelle ausgegeben wird.
Sender nach Anspruch 13, wobei der zweite Lastinduktor ausgelegt ist, seinen gespeicherten Strom in die Antenne zu entladen.
Sender nach einem der Ansprüche 6 bis 14, wobei die zweite vordefinierte Schwelle etwa 2 V ist, wobei V die Spannung am Ausgang der zweiten Stromquelle ist.
Sender nach einem der Ansprüche 6 bis 15, wobei der von der ersten und der zweiten Stromquelle gelieferte erste und zweite Strom in abwechselnden Halbzyklen eines Signals geliefert werden, das vom Sender gesendet werden soll.
Integrierte Schaltung, die einen Sender nach einem der Ansprüche 1 bis 16 umfasst.