專(zhuān)利名稱(chēng)：控制返回到電子標(biāo)記的天線的阻抗的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)觸點(diǎn)電子標(biāo)記領(lǐng)域，這些電子標(biāo)記用于識(shí)別使其經(jīng)受閱讀器或讀／寫(xiě)裝置的電磁場(chǎng)的產(chǎn)品，電磁場(chǎng)的磁分量用調(diào)諧電路天線探測(cè)。更具體地說(shuō)本發(fā)明涉及一種控制裝置，可控制在電子標(biāo)記中返回到天線上的阻抗以便不管工作條件如何也可得到最佳阻抗。
一種電子標(biāo)記10(

圖1)示意地包括一個(gè)含有感應(yīng)線圈14的天線。一個(gè)電容器16并接在感應(yīng)線圈14上并與該感應(yīng)線圈一起形成F0頻率的調(diào)諧振蕩電路12。調(diào)諧電路的兩端與整流和濾波電路18相連，在其輸出端上電源電壓Vdd加到用標(biāo)注號(hào)20所表示的電子標(biāo)記的所有電子線路上。
這些電子線路20可進(jìn)行載波頻率F0的調(diào)制信號(hào)的探測(cè)、解調(diào)和判讀以及通過(guò)天線形成要傳輸?shù)介喿x器(未示出)的二進(jìn)制消息，同時(shí)還由調(diào)制器22對(duì)天線負(fù)載進(jìn)行調(diào)制。該調(diào)制器22概括地包括一個(gè)示意的斷路器24，它是由消息信號(hào)和所謂的調(diào)制電阻Rmod起動(dòng)的。
為了保護(hù)電子線路防止過(guò)壓，電源電壓Vdd由限制電路28限幅，該限制電路的可變電阻Rlim已表示出來(lái)了。
二進(jìn)制消息是由電子標(biāo)記按斷路開(kāi)關(guān)器24的打開(kāi)與閉合的節(jié)律發(fā)出的，此斷路開(kāi)關(guān)器可調(diào)制天線12的消耗電流。由于標(biāo)記天線與閱讀器天線(未示出)的耦合，由該閱讀器所發(fā)射的功率隨著所傳送的邏輯狀態(tài)而變化并因此而出現(xiàn)可由解調(diào)器探測(cè)到的振幅調(diào)制。
根據(jù)標(biāo)記／閱讀器整體系統(tǒng)的工作條件，返回到天線上的平均阻抗是變化的，以及用通信的最大距離及通信質(zhì)量詞句表示的性能也同樣有所變化。
為了得到最佳的工作狀態(tài)，調(diào)制電阻值Rmod要在制作電子標(biāo)記時(shí)以精確到約1％程度加以校準(zhǔn)，其調(diào)準(zhǔn)操作的費(fèi)用按成本來(lái)說(shuō)是不可忽略的。
因而本發(fā)明的目的就是制備一種可控制返回到電子標(biāo)記天線上阻抗的裝置以便不管工作條件如何也可得到最佳阻抗。
該目的是通過(guò)使用一個(gè)調(diào)制電阻和／或一個(gè)天線調(diào)諧電容器而達(dá)到的，其電阻及電容的各個(gè)值是根據(jù)某些參數(shù)而改變的，這些參數(shù)比如有電源電壓值，還有來(lái)自閱讀器的消息或者預(yù)編程消息。
因此本發(fā)明還涉及一種控制返回天線上阻抗的裝置，該天線帶有調(diào)諧到電子標(biāo)記的頻率F0的電路，電子標(biāo)記包括一個(gè)整流和濾波電路，此電路向所有電子標(biāo)記電路提供電源電壓，一個(gè)限制電源電壓的電路，一個(gè)電路(20)可對(duì)來(lái)自讀／寫(xiě)裝置由天線接收的信號(hào)進(jìn)行探測(cè)、解調(diào)和判讀，以及形成要傳輸?shù)皆撟x／寫(xiě)裝置的二進(jìn)制消息，還有一個(gè)由所產(chǎn)生的消息的二進(jìn)制數(shù)控制的調(diào)制器。
本發(fā)明裝置的特征在于，它至少包括-一個(gè)調(diào)制電阻，其值可由第一個(gè)電信號(hào)改變，以及-一個(gè)電信號(hào)發(fā)生電路用于根據(jù)某些參數(shù)至少產(chǎn)生所述第一個(gè)可改變調(diào)制電阻(26’)阻值的電信號(hào)。
在本發(fā)明的第一個(gè)變型例中，天線電流的限定電阻并接到調(diào)制電阻上而且其值可利用由發(fā)生電路輸出的第二個(gè)電信號(hào)而改變。該限定電阻具有一個(gè)與調(diào)制電阻相組合的頻率。
在本發(fā)明的第二個(gè)變型例中，天線調(diào)諧電路的調(diào)諧電容器是變?nèi)菪偷?，其值由發(fā)生電路所輸出的第三個(gè)電信號(hào)確定。
用于產(chǎn)生電信號(hào)的一些參數(shù)例如是電源電壓、工作條件以及要傳輸?shù)介喿x器的二進(jìn)制數(shù)消息。對(duì)于后一種情況調(diào)制是通過(guò)改變調(diào)制電阻和／或調(diào)諧電容器容量而得到的，也就是說(shuō)不必使用斷路開(kāi)關(guān)。
本發(fā)明的一些其它特征和優(yōu)點(diǎn)在閱讀了后面對(duì)一個(gè)特殊的實(shí)施例說(shuō)明之后可更好地顯示出來(lái)，該說(shuō)明是參照了幾個(gè)附圖而進(jìn)行的，其中-圖1是一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的電子標(biāo)記簡(jiǎn)化示意圖，-圖2是含有本發(fā)明裝置的電子標(biāo)記簡(jiǎn)化功能示意圖，以及-圖3和4是表示出某些參數(shù)變化曲線的曲線圖。
引言中所描述的圖1是作為表明本發(fā)明特征的參考，本發(fā)明的特征是在圖2的說(shuō)明中顯示出來(lái)的，相同的參考標(biāo)注在兩個(gè)圖上代表相同的元件。
本發(fā)明的特征元件包括-一個(gè)調(diào)諧電容器16’，其電容值C是變化的，-一個(gè)調(diào)制電阻26’其阻值Rmod是可變的，-一個(gè)限定電阻40，其阻值RL是可變的，它與斷路器開(kāi)關(guān)24’和開(kāi)關(guān)24相配合以便或者與調(diào)制電阻26’連接或者與限定電阻40連接。
-控制C，Rmod和RL值變化的控制裝置30。
電容器16’的電容C值，電阻26’值及電阻40值的變化都是利用電信號(hào)而得到的，這些電信號(hào)是由裝置30依據(jù)某些參數(shù)值而提供的，這些參數(shù)優(yōu)選地是-由整流濾波電路18在連線34上所輸出的電源電壓Vdd，-由閱讀器經(jīng)過(guò)常規(guī)電路20在連線38上所傳輸?shù)南ⅲ?包括在標(biāo)記測(cè)試或特性化時(shí)所記錄的和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器32中的消息，或者直接或者經(jīng)過(guò)電路30在連線36上傳輸?shù)南ⅰ?br> 作為變型來(lái)說(shuō)，為了用作參數(shù)用于裝置30而由閱讀器傳送的消息也可記錄在存儲(chǔ)器32中。
調(diào)制電阻值和調(diào)諧電容器的電容值都可以在壓敏電阻型電阻或變?nèi)荻O管型電容器的情況下連續(xù)地變化；它們也可以非連續(xù)地變化，但例如要使用一組電阻或一組電容器，每個(gè)電阻或電容器都與一個(gè)斷路開(kāi)關(guān)相配合，該開(kāi)關(guān)可實(shí)現(xiàn)其與之相配合的元件連接或不連接。
當(dāng)調(diào)制電阻26’斷開(kāi)時(shí)，也就是說(shuō)當(dāng)要傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)為0以致保證由電阻40全部或部分地吸收過(guò)剩能量時(shí)，限定電阻40被連接。該電阻40在傳輸一個(gè)二進(jìn)制數(shù)1時(shí)被斷開(kāi)而電阻26’被連接上以便得到調(diào)制。
作為優(yōu)選變型，可變電阻40可與可變電阻26’相組合以致電阻40及開(kāi)關(guān)24’都可取消。
圖3的曲線圖表示的是電阻26’的值Rmod隨電源電壓Vdd的變化曲線。這樣，Rmod從最大值Rmax當(dāng)Vdd小于閾值V1時(shí)，變化到最小值Rmin當(dāng)Vdd超過(guò)該閾值時(shí)，并且達(dá)到值V2時(shí)。
除了這種Rmod隨Vdd的變化之外，本發(fā)明裝置還可以調(diào)節(jié)Rmod以便考慮到其它一些因素比如讀出裝置靈敏度的限制、調(diào)諧頻率、天線的元件，等等。因此，在標(biāo)記與讀出裝置之間的距離應(yīng)比較小的應(yīng)用情況下，調(diào)制電阻將是其最小值以便減少標(biāo)記由該讀出裝置饋電的距離。
圖4的曲線表示出了隨著天線之間的距離D而變化的標(biāo)記電源電壓Vdd的變化以及由讀出裝置所接收的消息電平的變化，并且這是針對(duì)調(diào)制電阻的兩個(gè)極端值Rmin和Rmax的情況來(lái)說(shuō)的。
點(diǎn)a和點(diǎn)b之間的水平距離表示的是有關(guān)針對(duì)一個(gè)讀出裝置靈敏度限制來(lái)說(shuō)通信距離變化的可能的動(dòng)態(tài)范圍。
同樣，點(diǎn)c和d之間的距離表明了考慮到標(biāo)記的饋電限制時(shí)作用距離的差別。這樣就出現(xiàn)了一個(gè)處在點(diǎn)b和c之間的最佳工作區(qū)Z，該區(qū)是允許同時(shí)有足夠的標(biāo)記的饋電又可由讀出裝置接收消息的兩個(gè)區(qū)域的交叉處。為了保持最佳的作用距離當(dāng)讀出裝置的靈敏度限制變化時(shí)調(diào)制電阻就應(yīng)該變化。這種變化可通過(guò)向標(biāo)記傳送一個(gè)消息指示出Rmod值來(lái)達(dá)到，或者在標(biāo)記特性化時(shí)記錄。
調(diào)諧電容器16’的容量變化可以隨應(yīng)用的幾個(gè)參數(shù)的變化而得到。
首先，在標(biāo)記特性化和測(cè)試時(shí)，就能夠在向標(biāo)記傳送一個(gè)消息的同時(shí)調(diào)節(jié)調(diào)諧頻率使得改變調(diào)諧電容器的容量。這就可以考慮到由于組裝過(guò)程和制作過(guò)程所造成的離散差所引起的寄生電容。
實(shí)施這種調(diào)整以便于使幾個(gè)天線模型與一種指定標(biāo)記相適應(yīng)，該幾個(gè)天線模型的電感值是不同的。
對(duì)于由基準(zhǔn)讀出裝置所發(fā)射功率標(biāo)稱(chēng)電平這種調(diào)整還可以使調(diào)節(jié)調(diào)諧頻率成為可能以便考慮到標(biāo)記的有效工作狀態(tài)。
也可能通過(guò)調(diào)節(jié)電源電壓由此引起調(diào)諧電容的電容量變化而按電源電壓改變天線的調(diào)諧狀況。這樣就可能補(bǔ)償由于各種不同的原因所造成的調(diào)諧頻率的變化，這些原因比如有寄生電容隨著電源電壓的變化而變化，在標(biāo)記及讀出裝置天線之間的耦合系數(shù)的改變、從電磁角度來(lái)看的標(biāo)記環(huán)境的變化。
由本發(fā)明裝置所體現(xiàn)的另一相似優(yōu)點(diǎn)包括，天線失諧的可能性，這是為了限定接收的功率，尤其是當(dāng)標(biāo)記天線的設(shè)計(jì)是針對(duì)與很近的讀出器一起工作時(shí)所接收的功率時(shí)。為此就要在電源電壓過(guò)高時(shí)實(shí)施失諧。
本發(fā)明裝置還可以消除那些通信死區(qū)這是由于標(biāo)記與讀出器天線之間的耦合變化及其調(diào)諧頻率的偏移而造成的。因?yàn)殡娫措妷菏窃擇詈系姆从?，于是利用電容C的變化偏差而改變調(diào)諧頻率就可避免這些通信死區(qū)。
最后，因?yàn)殡娙軨可以改變，這種改變就可用來(lái)調(diào)制天線負(fù)載，以替代調(diào)制電阻或與其組合的變化。這種電容調(diào)制消耗的能量比電阻調(diào)制少并且這種調(diào)制將可用于讀出器與標(biāo)記之間的較長(zhǎng)距離而電阻調(diào)制可更好地適合于讀出器與標(biāo)記之間短距離。這種電阻的改變可以使取消開(kāi)關(guān)24成為可能，開(kāi)關(guān)的調(diào)制在那種情況下是通過(guò)調(diào)制電阻值而達(dá)到的。
權(quán)利要求
1．一種用于對(duì)返回到帶有調(diào)諧到電子標(biāo)記(10)的頻率F0的電路(12)的天線的阻抗進(jìn)行控制的裝置，該電子標(biāo)記包括一個(gè)整流濾波電路(18)，它可向所有的電子標(biāo)記電路輸出電源電壓(Vdd)；一個(gè)電源電壓限定電路(28)；一個(gè)電路(20)，可對(duì)由天線接收的來(lái)自閱讀器或讀／寫(xiě)器的信號(hào)進(jìn)行探測(cè)、解調(diào)和判讀以及產(chǎn)生傳向該讀出裝置的二進(jìn)制消息；還有一個(gè)調(diào)制器(26)，其開(kāi)關(guān)(24)是由產(chǎn)生的二進(jìn)制數(shù)消息控制的，以便連接或不連接調(diào)制電阻。該發(fā)明裝置的特征在于，它至少包括-一個(gè)調(diào)制電阻(26’)，其值(Rmod)可以由第一個(gè)電信號(hào)改變，及-一個(gè)電信號(hào)發(fā)生電路(30)，用于可產(chǎn)生至少第一個(gè)電信號(hào)，以便使調(diào)制電阻(26’)隨著某些參數(shù)的變化而改變。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于它另外還包括一個(gè)限定天線電流的電阻(40)，此電阻利用斷路開(kāi)關(guān)器(24’)與調(diào)制電阻(26’)并聯(lián)，工作時(shí)該開(kāi)關(guān)(24’)與開(kāi)關(guān)(24)同步但狀態(tài)相反，所述限定電阻(40)的值(RL)可由第二個(gè)電信號(hào)改變，該第二個(gè)電信號(hào)是由電信號(hào)發(fā)生電路(30)產(chǎn)生的。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于限定電阻(40)與調(diào)制電阻(26’)相組合。
4．根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于它還包括一個(gè)電容器(16’)與調(diào)制電阻(26’)并聯(lián)以便實(shí)現(xiàn)天線調(diào)諧電路調(diào)諧，所述電容器(16’)的容量(C)可由第三個(gè)電信號(hào)改變，第三個(gè)電信號(hào)又是由電信號(hào)發(fā)生電路(30)產(chǎn)生的。
5．根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于發(fā)生電路(30)包括一些器件可調(diào)節(jié)電源電壓(Vdd)并且隨著所述電源電壓值的變化而產(chǎn)生上述的電信號(hào)。
6．根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于它另外包括器件(32)用于記錄改變所述電信號(hào)的消息，該所述器件隨使用電子標(biāo)記的條件而變化。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于改變電子信號(hào)的消息在標(biāo)記特性化時(shí)被記錄，為的是考慮標(biāo)記的初始工作條件。
8．根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于改變電信號(hào)的消息在閱讀器或讀／寫(xiě)器的控制下使用標(biāo)記期間被記錄。
9．根據(jù)上述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于上述的電信號(hào)之一個(gè)對(duì)應(yīng)于要傳輸?shù)介喿x器或讀／寫(xiě)器的二進(jìn)制消息。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是電子標(biāo)記,每個(gè)電子標(biāo)記都與一個(gè)產(chǎn)品相關(guān)以便對(duì)其進(jìn)行識(shí)別。該發(fā)明主要就在于電子標(biāo)記包括一個(gè)裝置是用于使用一個(gè)可變調(diào)制電阻(26’)和/或一個(gè)容量可變的調(diào)諧電容器(16’)改變返回到天線上的抗阻其電容值可由電路(30)隨某些參數(shù)變化來(lái)改變,這些參數(shù)比如有電源電壓V
文檔編號(hào)G06K19/07GK1294765SQ9980426
公開(kāi)日2001年5月9日 申請(qǐng)日期1999年3月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月31日
發(fā)明者M·奧賽特 申請(qǐng)人:格姆普拉斯公司