MXPA01006591A - Dispositivo para demodular una se°al de amplitud modulada. - Google Patents

Abstract

La invencion se refiere a un dispositivo para desmodular una señal modulada resultante de una modulacion de la amplitud de una señal sinusoidal de frecuencia fo por una señal de frecuencia fm de acuerdo con un factor de modulacion desconocido, que comprende un transistor (10) del que la puerta electronica se conecta a la señal modulada (Et) para obtener en la salida de transistor (10) una señal derivada (St) igual a una potencia N de la señal modulada, N es un numero entero mayor que 1, y un filtro para seleccionar el componente frecuencial fm en la señal de salida del transistor. El dispositivo se puede utilizar para desmodular una señal de amplitud modulada recibida por un explorador de un sistema para identificar objetos sin contacto, portatiles.

Description

Dispositivo para demodular una señal de amplitud modulada Campo técnico La presente invención se refiere a la desmodulación de señales de amplitud modulada del tipo recibido por un lector de objetos sin contacto, portátiles después de la modulación de la amplitud de la señal fundamental transmitida por el lector al objeto sin contacto, portátil, y se refiere particularmente a tal dispositivo que tiene un bajo costo de producción.

Antecedentes de la invención Actualmente, los sistemas diseñados para identificar los objetos sin contacto, portátiles se utilizan ampliamente en numerosas aplicaciones. Una de estas aplicaciones es la tarjeta ISO sin contacto, la cual está siendo utilizada incrementadamente en diversos factores. En el sector del transporte, tales tarjetas han sido desarrolladas para proveer a usuarios con posibilidades de suscripción y para simplificar las operaciones de pago en cabinas de peaje. Los objetos portátiles que tienen dimensiones diferentes que aquellas de la tarjeta ISO han sido considerados, tal como un boleto de transporte pequeño, por REF: 130478 ejemplo. Estos objetos portátiles de dimensiones variantes requieren antenas muy diferentes y de esta manera distancias óptimas entre el lector y el objeto. Estas distancias varian dependiendo del objeto. Además, la presentación de diversos tipos de objetos portátiles enfrente del mismo lector puede tomar lugar a una distancia variable. De esta manera, una tarjeta del formato ISO puede ser presentada a una distancia de lectura entre 0 y 8 cm mientras que un certificado comprobante de transporte del tipo de boleto requiere que es colocado a una distancia que varia de 0 a 3 cm. Mientras que la terminal sin contacto o el lector emita una señal de amplitud modulada que tiene un factor constante (10%, por ejemplo), el objeto sin contacto responde por una señal que tiene la misma frecuencia fundamental, la amplitud modulada en un factor de modulación el cual no es constante. El factor de modulación es la relación entre la energía absorbida por el objeto sin contacto y la energía emitida por el lector. Desafortunadamente, mientras que la energía emitida es constante, esto no es° lo mismo para la energía absorbida, la cual depende de: - la distancia entre el objeto sin contacto y la terminal, la energía emitida por la terminal se vuelve más débil a medida que la distancia se incrementa; lo mismo ocurre con la energía absorbida por el objeto sin contacto, y - el tamaño de la antena que hace posible que el objeto sea accionado remotamente y se comunique. Para una inductancia dada, entre más alto sea el tamaño de la antena, más alta la absorción por el objeto sin contacto. De esta manera, el factor de modulación varia dependiendo de la posición del objeto sin contacto. Actualmente, se pueden utilizara diversos sistemas para desmodular una señal de amplitud modulada. Un dispositivo tradicional que permite que una señal de amplitud modulada sea desmodulada utiliza una detección de picos y consiste de un diodo en serie con un circuito RC paralelo. Mientras que este sistema es relativamente barato, tiene una desventaja en que los valores de R y c dependen del factor de modulación. En otras palabras, si este dispositivo es eficiente para un factor de modulación dado, llega a ser ineficiente si el factor de modulación varia como en el caso de los sistemas sin contacto mencionados anteriormente. Otro dispositivo de desmodulación utiliza un mezclador. Este multiplica la señal fundamental de amplitud modulada por la señal fundamental no modulada. Después del filtrado, la señal de modulación se aisla del resto de la señal. Distinto al dispositivo anterior, este dispositivo hace posible la desmodulación sin considerar el factor de modulación. Sin embargo, tiene la desventaja de requerir, además del circuito mezclador (generalmente un transistor) , un circuito de sincronización de fase (PLL, por sus siglas en inglés) que hace posible la generación de fase no modulada de la señal fundamental. Desafortunadamente, el costo de producción de tal dispositivo es muy alto debido al hecho que el costo del circuito de sincronización de fase es 100 veces mayor que aquel del circuito mezclador. Finalmente, el documento O/42948 describe un dispositivo complejo para desmodular una señal de amplitud modulada al combinar un primer desmodulador que muestra 2 transistores de efecto de campo para actuar sobre una señal 100% modulada y un segundo modulador para actuar sobre una señal modulada menos del 100%, este segundo modulador que tiene no menos que 7 transistores de efecto de campo.

Breve Descripción de la invención De esta manera, el objetivo de la presente invención es .. suministrar un dispositivo simple para desmodular una señal de amplitud modulada sin considerar el factor de modulación aplicado durante la modulación. Otro propósito de la invención es suministrar un dispositivo para desmodular una señal de amplitud modulada utilizando únicamente un transmisor.

Aun otro propósito de la invención es suministrar un dispositivo para desmodular una señal de amplitud modulada transmitida por un objeto sin contacto a un lector en un sistema de identificación de objetos sin contacto, portátiles utilizado como un sistema de acceso en una red de transporte, por ejemplo. De esta manera, el objetivo de la invención es un dispositivo para desmodular una señal modulada resultante de la modulación de la amplitud de una señal sinusoidal que tiene una frecuencia f0 utilizando una señal que tiene una frecuencia fm de acuerdo con un factor de modulación desconocido, tal dispositivo que muestra un transistor, la red de distribución del cual se conecta a la señal modulada a fin de obtener en la salida del transistor una señal derivativa igual a una potencia N (N que es un número entero mayor que 1) de la señal modulada y un filtro conectado a la salida del transistor diseñado para seleccionar el componente frecuencial fm en la señal de salida del transistor. De acuerdo con una modalidad preferida de la invención, el dispositivo de desmodulación muestra un transistor de efecto de campo, la señal del cual incluye un componente principal igual al cuadrado de la señal de entrada y un circuito antirresonante o tapón que hace posible que el componente frecuencial fm en la señal de salida del transistor sea seleccionado.

Breve descripción de los dibujos Los objetivos, caracteristicas y ventajas de la invención llegarán a ser más aparentes a partir de la siguiente descripción cuando se toma en conjunción con los dibujos que la acompañan en los cuales: la FIGURA 1 es una representación de una modalidad preferida del dispositivo de desmodulación de acuerdo con la invención, y la FIGURA 2 es un diagrama en bloques esquemático de las funciones que son implementadas en el dispositivo de desmodulación de acuerdo con la invención.

Descripción detallada de la invención El dispositivo electrónico ilustrado en la figura 1 representa una modalidad preferida de la invención en la cual una señal de entrada Et, resultante de una modulación de la amplitud de una señal fundamental que tiene una frecuencia f0 por una señal de modulación que tiene una frecuencia fm, se aplica a la red de distribución (punto 1) de un transistor de efecto de campo 10 por medio de un capacitor 12 diseñado para eliminar el componente continuo de la señal de entrada.

La señal de entrada se da por la siguiente ecuación: Et = [Acos (2of0t) ] * [l+mcos(2ofmt) ] en la cual f0 es la frecuencia de la señal fundamental (por ejemplo, 13.56 MHz) y fm es la frecuencia de la señal moduladora (por ejemplo, 847 kHz) . Se debe observar que la red de distribución se polariza debido a los puntos de resistencia en serie 14 y 16 entre el potencial 0 y el potencial Vdc. Dependiendo de la tecnología empleada (transistor MOS con el canal N o P) , el potencial Vdc puede ser positivo o negativo sin apartarse del principio de la invención. De esta manera, la corriente de drenaje o consumo en la salida del transistor (punto 3) se da por la ecuación: Idss Id = (Vp + Et) (Vp) en la cual Idss es la corriente de saturación del transistor y Vp es la corriente de estrangulamiento del transistor.

Como resultado, uno de los términos de la ecuación es igual a: Idss Et (Vp) Si Et se reemplaza por su valor y se eleva al cuadrado, se observa que uno de los términos es igual a: , Idss A .m. . cos (2ofmt) (Vp)2 La señal de salida del transistor en el punto 3 se aplica de esta manera a un circuito antirresonante hecho de la inductancia 18 y la capacidad 20, los valores de los cuales se seleccionaron de modo que este circuito sea resonante en la frecuencia fm. Se debe observar que la resistencia 22 en serie con la inductancia 18 forma parte del circuito antirresonante y tiene un valor r, y la resistencia 24 entre el punto 2 del transistor 10 y el potencial 0 se utiliza para la polarización del transistor. El circuito antirresonante formado por la inductancia 18 y la capacidad 20 de esta manera actúa como un filtro y hace posible que el componente frecuencial fm sea seleccionado por medio de la capacidad 26 propuesta para eliminar el componente continuo de la señal. De esta manera, la ecuación para la señal de salida St es: 2 Idss St = R.A. .m. .cos(2ofmt) (Vp)2 (L.2pfm)2 en la cual R = y L.C. (2ofmt)2 = 1 La característica cuadrática del transistor viene de la característica del transistor 10 (tecnología... MOS, CMOS) , y este tipo de transistor hace posible que sea obtenido el mejor rendimiento. Sin embargo, ésta se puede originar de una alinealidad de un transistor bipolar. La alinealidad causada por los transistores bipolares, debido al alto nivel de señales de entrada (1 voltio, por ejemplo) , es tan alta que se pierde mucha energía en numerosas armónicas. De esta manera, el transistor bipolar se puede comparar con una función de transferencia que surge de la señal de entrada a una potencia N, y donde los niveles de las armónicas 0 a N están presentes. Al utilizar esta propiedad, se puede diseñar de esta manera un dispositivo de desmodulación como se ilustra en la figura 2, en la cual la señal de entrada Et 30 se eleva a la potencia N por un transistor 32. De esta manera, esta señal es pasada por un filtro para colectar solo una señal de salida St 36 que tiene la frecuencia deseada fm. Se debe observar que el filtro 34 puede ser un filtro de banda pasante hasta donde la señal frecuencial fm es la señal de la frecuencia más baja, los otros componentes de la señal Et pueden ser elevados a la potencia N teniendo cualquier frecuencia que sea múltiplo de fm, o una frecuencia cerca de f0 o un múltiplo de f0, f0 que es mucho mayor que fm. Los transistores que se pueden utilizar en el alcance de la invención hacen posible la desmodulación de la amplitud sin considerar el factor de modulación, con, sin embargo, una relación de señal/ruido más baja que un transistor con caracteristicas cuadráticas, los cuales generan más armónicas. El dispositivo descrito anteriormente se puede utilizar para desmodular la señal de amplitud modulada recibida por el lector de un sistema de identificación de objetos sin contacto, portátiles. También se puede utilizar para desmodular una señal de amplitud modulada transmitida por el lector de tal sistema en el microcircuito o lasca de una tarjeta o un boleto.

Mientras que el dispositivo de acuerdo con la invención se utiliza preferiblemente en el alcance de un sistema de identificación de objetos sin contacto, se puede utilizar en cualquier parte donde debe ser desmodulada una señal de amplitud modulada para la cual el factor de modulación no es conocido exactamente, y a bajo costo.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere.

Claims (6)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un dispositivo para desmodular una señal modulada resultante de la modulación de la amplitud de una señal sinusoidal que tiene una frecuencia f0 por una señal que tiene una frecuencia fm de acuerdo con un factor de modulación desconocido; el dispositivo está caracterizado porque incluye un transistor, la red de distribución del cual se conecta a la señal modulada (Et) para obtener una señal derivativa (St) en la salida del transistor igual a una potencia N de la señal modulada, N que es un número entero mayor que 1, y un filtro diseñado para seleccionar el componente frecuencial fm en la señal de salida del transistor.
2. 2. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el filtro es un filtro de banda pasante que hace posible que el componente frecuencial, individual fm sea seleccionado en la señal de salida (St) .
3. 3. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el transistor es un transistor de efecto de campo, para el cual la corriente de la señal de salida en el drenaje o consumo del transistor tiene la siguiente ecuación: Idss Id = (Vp + Et) (Vp) en la cual Idss es la corriente de saturación del transistor y Vp es la corriente de estrangulamiento del transistor.
4. 4. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el filtro de banda pasante es un circuito antirresonante o tapón que entra en resonancia en la frecuencia fm.
5. 5. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el transistor es un transistor bipolar que genera una alinealidad para una señal de entrada de alto nivel.
6. 6. Un sistema para identificar objetos portátiles, sin contacto por medio de un lector de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 utilizado para desmodular las señales de amplitud modulada recibidas de los objetos portátiles.