專(zhuān)利名稱：具有射頻識(shí)別功能的移動(dòng)終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
符合本發(fā)明的方法和裝置涉及一種具有射頻識(shí)別(RFID)功能的移動(dòng)終端。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種具有RFID功能的移動(dòng)終端，其處理經(jīng)由單個(gè)天線發(fā)送和接收的、用于RFID的無(wú)線電信號(hào)和用于移動(dòng)通信的無(wú)線電信號(hào)二者，以便使移動(dòng)終端小型化，而不必向移動(dòng)終端添加用于RFID的天線。
背景技術(shù)：
近來(lái)，在信息技術(shù)中興趣日益增長(zhǎng)的領(lǐng)域是將無(wú)處不在的傳感器網(wǎng)絡(luò)(USN)作為用于實(shí)現(xiàn)基于無(wú)處不在的技術(shù)的社會(huì)的基本基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的思想。
USN是將具有通信能力的電子標(biāo)簽附加到所有物體上的技術(shù)，其基于通過(guò)電子標(biāo)簽獲取的、與所識(shí)別的物體有關(guān)的信息來(lái)感測(cè)周?chē)沫h(huán)境信息，并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)地管理和使用所感測(cè)的信息。USN的核心是射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)。RFID系統(tǒng)是使用讀取器、天線、電子標(biāo)簽、服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)而構(gòu)造的。讀取器用來(lái)從電子標(biāo)簽讀取或存儲(chǔ)信息。天線用來(lái)按照指定協(xié)議而以預(yù)先定義的頻率交換存儲(chǔ)在電子標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)。
RFID系統(tǒng)和移動(dòng)通信的聚合引起了被稱為移動(dòng)RFID(mRFID)的新技術(shù)和業(yè)務(wù)的發(fā)展。在mRFID中，電子標(biāo)簽、讀取器、天線和處理模塊附接到移動(dòng)終端，以便從其它電子標(biāo)簽讀出信息并且向用戶提供有用的信息服務(wù)，或者將信息經(jīng)由移動(dòng)終端的電子標(biāo)簽而從該移動(dòng)終端發(fā)送到其它設(shè)備。
用于mRFID的RFID天線在范圍為908.5MHz到914MHz的波段中發(fā)送和接收無(wú)線電信號(hào)，然而用于移動(dòng)終端通信的天線在800MHz的波段中發(fā)送和接收無(wú)線電信號(hào)。如人們可以看到的那樣，RFID無(wú)線電信號(hào)的波段與移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)的波段并非遠(yuǎn)遠(yuǎn)不同。然而，在現(xiàn)有技術(shù)的移動(dòng)終端的移動(dòng)通信天線采用所述窄波段的情況下，難以發(fā)送和接收RFID無(wú)線電信號(hào)。因此，為了實(shí)現(xiàn)mRFID技術(shù)，現(xiàn)有技術(shù)的移動(dòng)終端通常分別配備有RFID天線和移動(dòng)通信天線。
然而，當(dāng)分別提供RFID天線和移動(dòng)通信天線時(shí)，移動(dòng)終端趨向于尺寸增大。該尺寸增大與移動(dòng)終端通過(guò)小型化和集成移動(dòng)通信天線而朝著移動(dòng)終端的緊湊性的正在進(jìn)行的發(fā)展相反。
在這一點(diǎn)上，可以通過(guò)經(jīng)由單個(gè)天線發(fā)送和接收RFID無(wú)線電信號(hào)和移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)二者來(lái)避免由于多個(gè)天線導(dǎo)致的移動(dòng)終端的尺寸增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種具有RFID功能、處理經(jīng)由單個(gè)天線發(fā)送和接收的RFID無(wú)線電信號(hào)和移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)二者的移動(dòng)終端，從而使移動(dòng)終端小型化。
根據(jù)本發(fā)明的這一方面，移動(dòng)終端包括布置在移動(dòng)終端一側(cè)的天線，該天線發(fā)送和接收無(wú)線電信號(hào)；射頻識(shí)別(RFID)匹配電路，其將天線的工作波段改變?yōu)檩斎牒洼敵鯮FID無(wú)線電信號(hào)所在的頻帶；通信模塊，其處理經(jīng)由所述天線發(fā)送和接收的移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)；以及開(kāi)關(guān)，其被插入在所述天線和RFID匹配電路之間，該開(kāi)關(guān)根據(jù)是否使用RFID功能而將所述天線連接到通信模塊或RFID匹配電路。
移動(dòng)終端還可以包括布置在天線和通信模塊之間的通信匹配電路，其中，該通信匹配電路將天線的工作波段匹配到移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)的頻帶。
通信匹配電路可以與RFID匹配電路并聯(lián)連接。
所述開(kāi)關(guān)可以布置在天線、通信匹配電路、和RFID匹配電路之間，并且所述開(kāi)關(guān)可以有選擇地連接到通信匹配電路或RFID匹配電路。
當(dāng)切換所述開(kāi)關(guān)以便連接天線和RFID匹配電路時(shí)，可以將天線的工作波段匹配到RFID無(wú)線電信號(hào)的頻帶。
當(dāng)切換所述開(kāi)關(guān)以便連接天線和通信匹配電路時(shí)，可以將天線的工作波段匹配到移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)的頻帶。
可以將RFID匹配電路并聯(lián)連接到通信匹配電路的朝向通信模塊的一端。
可以將所述開(kāi)關(guān)插入到通信匹配電路和RFID匹配電路之間，以便將通信匹配電路連接到通信模塊或RFID匹配電路。
當(dāng)切換所述開(kāi)關(guān)以便連接通信匹配電路和RFID匹配電路時(shí)，可以將天線的工作波段匹配到RFID無(wú)線電信號(hào)的頻帶。
當(dāng)切換所述開(kāi)關(guān)以便連接通信匹配電路和通信模塊時(shí)，可以將天線的工作波段匹配到移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)的頻帶。
RFID匹配電路可以包括串聯(lián)連接到所述開(kāi)關(guān)的電容器C2、以及連接到電容器C2的電容器C3。
通信匹配電路可以包括串聯(lián)連接到所述開(kāi)關(guān)的電感器L1、以及連接到電感器L1的電容器C1。


參照附圖，根據(jù)對(duì)本發(fā)明示例實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的這些和/或其它方面將變得更加清楚和更容易理解，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例實(shí)施例的移動(dòng)終端的方框圖；圖2是圖1的移動(dòng)終端的匹配電路的簡(jiǎn)化電路圖；圖3A是示出當(dāng)未提供通信匹配電路時(shí)天線的工作波段的仿真結(jié)果的S11曲線圖；圖3B是示出當(dāng)提供通信匹配電路時(shí)天線的工作波段的仿真結(jié)果的S11曲線圖；圖3C是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例實(shí)施例的、當(dāng)提供RFID匹配電路時(shí)天線的工作波段的仿真結(jié)果的S11曲線圖；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明另一示例實(shí)施例的移動(dòng)終端的方框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖來(lái)更詳細(xì)地描述本發(fā)明的某些示例實(shí)施例。
作為示例來(lái)提供在以下描述中限定的、諸如詳細(xì)構(gòu)造和元件描述的內(nèi)容，以便幫助全面理解本發(fā)明。此外，由于公知的功能或構(gòu)造將以不必要的細(xì)節(jié)使本發(fā)明不清楚，因此將不對(duì)它們進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例實(shí)施例的移動(dòng)終端的方框圖。
首先參照?qǐng)D1，移動(dòng)終端包括天線5、開(kāi)關(guān)10、RFID匹配電路20、通信匹配電路30、RFID模塊40和通信模塊50。
該移動(dòng)終端具有單個(gè)天線5。該移動(dòng)終端分別具有通信匹配電路30和RFID匹配電路20，以便經(jīng)由單個(gè)天線5發(fā)送和接收用于移動(dòng)通信的無(wú)線電信號(hào)和用于RFID的無(wú)線電信號(hào)二者。
通信匹配電路30調(diào)整天線5的工作波段，使得天線5的工作波段準(zhǔn)確地匹配移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)的頻帶?？梢允褂酶鞣N元件來(lái)實(shí)現(xiàn)通信匹配電路30。在圖2中，作為示例，通信匹配電路30采用LC電路。在本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例中，通信匹配電路30包括與天線5串聯(lián)連接的電感器L1、以及連接到電感器L1的電容器C1。注意電感器L1和電容器C1的容量(capacity)根據(jù)移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)的頻帶而變化。
圖3A是示出當(dāng)未提供通信匹配電路30時(shí)天線5的工作波段的仿真結(jié)果的S11曲線圖，并且圖3B是示出當(dāng)提供通信匹配電路30時(shí)天線5的工作波段的仿真結(jié)果的S11曲線圖。
如圖3A所示，當(dāng)沒(méi)有配備通信匹配電路30時(shí)，天線5的工作波段具有在大約840MHz上的中心頻率。在-10dB處，帶寬為30MHz。
相反，圖3B示出了當(dāng)在圖2的通信匹配電路30中將電感器L1的容量設(shè)置為3.06nH并且將電容器C1的容量設(shè)置為2.86pF時(shí)天線5的工作波段。如圖3B所示，通信匹配電路30將天線5的工作波段的中心頻率改變?yōu)?50MHz。也就是說(shuō)，當(dāng)使用通信匹配電路30時(shí)，天線5的工作波段被移到最佳頻帶。
再次參考圖2，RFID匹配電路20包括相連接的一對(duì)電容器C2和C3。電容器C2與天線5串聯(lián)連接，并且電容器C3與電容器C2相連接。如上面構(gòu)造的那樣，RFID匹配電路20允許通過(guò)將匹配到移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)的頻帶的天線5的工作波段移動(dòng)某個(gè)寬度來(lái)發(fā)送和接收RFID無(wú)線電信號(hào)。注意電容器C2和C3的容量根據(jù)RFID的頻帶而變化。
圖3C是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例實(shí)施例的、當(dāng)使用RFID匹配電路20時(shí)天線5的工作波段的仿真結(jié)果的曲線圖。電容器C2和C3的容量分別被設(shè)置為3.06pF和3.49pF。
如圖3C所示，天線5的頻帶被移到913MHz的RFID頻帶。
同時(shí)，開(kāi)關(guān)10有選擇地切換RFID匹配電路20和通信匹配電路30之一，所述開(kāi)關(guān)10被插入在天線5、RFID匹配電路20和通信匹配電路30之間。當(dāng)開(kāi)關(guān)10與RFID匹配電路20連接時(shí)，可以經(jīng)由天線5發(fā)送和接收RFID無(wú)線電信號(hào)。當(dāng)開(kāi)關(guān)10與通信匹配電路30連接時(shí)，可以經(jīng)由天線5發(fā)送和接收通信無(wú)線電信號(hào)。
RFID模塊40根據(jù)RFID匹配電路20的操作而接收和處理來(lái)自外部電子標(biāo)簽的無(wú)線電信號(hào)，或者經(jīng)由天線5輸出與附到移動(dòng)終端上的電子標(biāo)簽有關(guān)的信息。
當(dāng)通信匹配電路30工作時(shí)，通信模塊50處理經(jīng)由天線5輸入和輸出的移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)。
現(xiàn)在，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例來(lái)描述使用移動(dòng)終端進(jìn)行的移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)和RFID無(wú)線電信號(hào)的發(fā)送和接收。
通常，將移動(dòng)終端設(shè)置為用于發(fā)送和接收移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)的模式。在此模式下，切換開(kāi)關(guān)10，以便連接天線5和通信匹配電路30。通信匹配電路30匹配天線5的工作波段，使得可以經(jīng)由天線5輸入和輸出移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)。在通信模塊50處處理通過(guò)天線5發(fā)送和接收的移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)。
在此狀態(tài)下，當(dāng)用戶想要使用RFID功能時(shí)，用戶按下提供給移動(dòng)終端的RFID按鈕，或者將移動(dòng)終端帶到電子標(biāo)簽或讀取器附近。接下來(lái)，移動(dòng)終端的控制器(未示出)識(shí)別對(duì)RFID功能的選擇，并且切換開(kāi)關(guān)10以便連接天線5和RFID匹配電路20。
RFID匹配電路20將天線5的工作波段改變?yōu)镽FID無(wú)線電信號(hào)的頻帶。在RFID模塊40處處理經(jīng)由天線5發(fā)送和接收的RFID無(wú)線電信號(hào)。
圖4是根據(jù)本發(fā)明另一示例實(shí)施例的移動(dòng)終端的方框圖。
參考圖4，如同在所述本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例中那樣，移動(dòng)終端包括天線105、開(kāi)關(guān)110、RFID匹配電路120、通信匹配電路130、RFID模塊140、以及通信模塊150。根據(jù)所述一個(gè)示例實(shí)施例的移動(dòng)終端被構(gòu)造為使得并聯(lián)連接RFID匹配電路20和通信匹配電路30，并且采用開(kāi)關(guān)10來(lái)有選擇地切換RFID匹配電路20和通信匹配電路30。
相反，在根據(jù)另一示例實(shí)施例的移動(dòng)終端中，依次布置通信匹配電路130和RFID匹配電路120，并且RFID匹配電路120并聯(lián)連接到通信匹配電路130的一端。開(kāi)關(guān)110被插入在通信匹配電路130和RFID匹配電路120之間。開(kāi)關(guān)110有選擇地切換，以便將通信匹配電路130連接到RFID匹配電路120或通信模塊150。
當(dāng)切換開(kāi)關(guān)110以便連接通信匹配電路130和RFID匹配電路120時(shí)，天線105的工作波段被匹配到在通信匹配電路130處的移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)的頻帶，然后被改變?yōu)樵赗FID匹配電路120處的RFID無(wú)線電信號(hào)的頻帶。因此，可以通過(guò)天線105發(fā)送和接收RFID無(wú)線電信號(hào)，并且RFID模塊140工作。
同時(shí)，當(dāng)切換開(kāi)關(guān)10以便連接通信匹配電路130和通信模塊150時(shí)，天線105的工作波段被匹配到在通信匹配電路130處的移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)的頻帶。由此，通過(guò)天線105發(fā)送和接收移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)，并且通信模塊150工作。
在另一示例實(shí)施例中，移動(dòng)終端具有與一個(gè)示例實(shí)施例中的移動(dòng)終端相似地構(gòu)造的通信匹配電路130和RFID電路120，并且通信匹配電路130的電感器L1和電容器C1的容量、以及RFID匹配電路120的電容器C2和C3的容量與一個(gè)示例實(shí)施例中的那些不同。
現(xiàn)在，根據(jù)本發(fā)明的另一示例實(shí)施例來(lái)描述使用移動(dòng)終端進(jìn)行的移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)和RFID無(wú)線電信號(hào)的發(fā)送和接收。
通常，切換開(kāi)關(guān)110，以便連接通信匹配電路130和通信模塊150。經(jīng)由天線105輸入和輸出移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)。
在這么做的時(shí)候，當(dāng)用戶想要使用RFID功能時(shí)，移動(dòng)終端的控制器(未示出)切換開(kāi)關(guān)110，以便連接通信匹配電路130和RFID匹配電路120。
因此，天線105的工作波段被匹配到在通信匹配電路130處的移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)的頻帶，然后被改變?yōu)樵赗FID匹配電路120處的RFID無(wú)線電信號(hào)的頻帶。
這樣，為了允許經(jīng)由單個(gè)天線5或105發(fā)送和接收移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)和RFID無(wú)線電信號(hào)，移動(dòng)終端配備有RFID匹配電路20或120，以便將被匹配到移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)的頻帶的天線5或105的工作波段改變?yōu)镽FID無(wú)線電信號(hào)的頻帶。因此，通常發(fā)送和接收移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)，并且有選擇地發(fā)送和接收RFID無(wú)線電信號(hào)。
同時(shí)，移動(dòng)通信終端通常需要匹配電路，使得天線可以以所希望的工作頻率工作。由于天線的最新進(jìn)展使得能夠以寬帶頻率工作，因此不僅能夠以無(wú)線移動(dòng)通信信號(hào)的頻帶工作、還能夠以RFID信號(hào)的頻帶工作的寬帶天線成為可能。當(dāng)開(kāi)發(fā)這種寬帶天線時(shí)，其將不需要如圖2或圖4所示的用于發(fā)送和接收RFID信號(hào)的單獨(dú)的RFID匹配電路20、120，而是僅利用現(xiàn)有的匹配電路。也就是說(shuō)，可以利用現(xiàn)有的匹配電路來(lái)作為如圖1例示的RFID匹配電路工作。
如上所述，可以通過(guò)使用單個(gè)天線來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端的緊湊性，而不必像現(xiàn)有技術(shù)中那樣分別提供移動(dòng)通信天線和RFID天線。此外，由于使用RFID匹配電路來(lái)將天線的工作波段更準(zhǔn)確地匹配到RFID無(wú)線電信號(hào)的頻帶，因此可以改善RFID通信。
盡管示出和描述了本發(fā)明的幾個(gè)示例實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到在不背離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以在這些示例實(shí)施例中進(jìn)行改變，其中在權(quán)利要求及其等同物中限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)終端，包括天線，其發(fā)送和接收移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)；射頻識(shí)別RFID匹配電路，其將天線的工作波段改變?yōu)檩斎牒洼敵鯮FID無(wú)線電信號(hào)所在的頻帶；通信模塊，其處理經(jīng)由天線發(fā)送和接收的移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)；以及開(kāi)關(guān)，其根據(jù)是否使用RFID功能而將天線連接到通信模塊或RFID匹配電路。
2.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)終端，還包括通信匹配電路，其將天線的工作波段匹配到移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)的頻帶。
3.如權(quán)利要求2所述的移動(dòng)終端，其中，通信匹配電路與RFID匹配電路并聯(lián)連接。
4.如權(quán)利要求2所述的移動(dòng)終端，其中，所述開(kāi)關(guān)有選擇地將天線和通信匹配電路或RFID匹配電路相連接。
5.如權(quán)利要求4所述的移動(dòng)終端，其中，當(dāng)切換所述開(kāi)關(guān)以便連接天線和RFID匹配電路時(shí)，天線的工作波段被匹配到RFID無(wú)線電信號(hào)的頻帶。
6.如權(quán)利要求2所述的移動(dòng)終端，其中，當(dāng)切換所述開(kāi)關(guān)以便連接天線和通信匹配電路時(shí)，天線的工作波段被匹配到移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)的頻帶。
7.如權(quán)利要求2所述的移動(dòng)終端，其中，RFID匹配電路并聯(lián)連接到指向通信模塊的通信匹配電路的一端。
8.如權(quán)利要求7所述的移動(dòng)終端，其中，所述開(kāi)關(guān)將通信匹配電路連接到通信模塊或RFID匹配電路。
9.如權(quán)利要求8所述的移動(dòng)終端，其中，當(dāng)切換所述開(kāi)關(guān)以便連接通信匹配電路和RFID匹配電路時(shí)，天線的工作波段被匹配到RFID無(wú)線電信號(hào)的頻帶。
10.如權(quán)利要求8所述的移動(dòng)終端，其中，當(dāng)切換所述開(kāi)關(guān)以便連接通信匹配電路和通信模塊時(shí)，天線的工作波段被匹配到移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)的頻帶。
11.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)終端，其中，RFID匹配電路包括第一電容器，串聯(lián)連接到所述開(kāi)關(guān)；以及第二電容器，連接到第一電容器。
12.如權(quán)利要求2所述的移動(dòng)終端，其中，通信匹配電路包括第一電感器，串聯(lián)連接到所述開(kāi)關(guān)；以及第三電容器，連接到第一電感器。
13.如權(quán)利要求2所述的移動(dòng)終端，其中，REID匹配電路是用來(lái)匹配天線的工作頻率的電路。
全文摘要
提供了一種具有射頻識(shí)別(RFID)功能的移動(dòng)終端，所述移動(dòng)終端包括天線，其發(fā)送和接收無(wú)線電信號(hào)；射頻識(shí)別匹配電路，其將天線的工作波段改變?yōu)檩斎牒洼敵鯮FID無(wú)線電信號(hào)所在的頻帶；通信模塊，其處理經(jīng)由天線發(fā)送和接收的移動(dòng)通信無(wú)線電信號(hào)；以及開(kāi)關(guān)，其根據(jù)是否使用RFID功能來(lái)將天線連接到通信模塊或RFID匹配電路。因此，可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端的緊湊性，并且可以提高RFID通信性能。
文檔編號(hào)G06K7/00GK1980073SQ20061013661
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2006年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月9日
發(fā)明者金容進(jìn), 金英日, 李成洙, 尹炳臺(tái), 金康旭, 樸世鉉 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社