一種應(yīng)用于有源標(biāo)簽的重鎖定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)支付技術(shù)領(lǐng)域，特別是移動(dòng)支付領(lǐng)域應(yīng)用于13.56MHz的有源標(biāo)簽的重鎖定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，移動(dòng)支付產(chǎn)業(yè)在不斷的發(fā)展并真正走進(jìn)人們的生活。所謂移動(dòng)支付指的是用戶通過個(gè)人移動(dòng)終端(通常是手機(jī))來對(duì)消費(fèi)的商品或者服務(wù)進(jìn)行賬務(wù)支付的一種方式。在國內(nèi)，移動(dòng)支付規(guī)定使用頻段為13.56MHz，基于這一頻段，現(xiàn)有的移動(dòng)支付方案主要有三種,一種是NFC (near field communicat1n)技術(shù),該方案需要手機(jī)內(nèi)置有專用的NFC芯片，所以該方案的推廣較為緩慢；第二種方案是SIM Pass技術(shù)，該方案不需要對(duì)現(xiàn)有手機(jī)進(jìn)行改動(dòng)，而是將射頻通信所需要的芯片封裝在手機(jī)SIM卡或者SD卡中，從而提高了方案的易用性和推廣型。但是該方案仍然需要一個(gè)在SIM卡或者SD卡外置的較大的天線，并且天線受手機(jī)的特定配件如電池，金屬外殼等的影響較大，所以導(dǎo)致該方案的手機(jī)兼容性較差。第三種方案是全卡技術(shù)，該方案沿用了 SIM Pass技術(shù)的思想，并進(jìn)行了改進(jìn)，將射頻通信芯片和天線完全集成到SIM卡或者SD卡上，不再添加外置天線，整個(gè)SIM卡或者SD卡相當(dāng)于一個(gè)有源標(biāo)簽。全卡方案的高集成度對(duì)芯片設(shè)計(jì)，封裝等環(huán)節(jié)都提出了更高的技術(shù)要求，但是整個(gè)方案在易用性，推廣性以及手機(jī)兼容性等方面表現(xiàn)出的綜合優(yōu)勢，因此也成為最被關(guān)注和看好的一種方案。
[0003]全卡方案中最核心的技術(shù)難點(diǎn)就是將天線小型化，以便可以封到SIM卡或者SD卡中。小型化天線最直接影響的就是通信能力(通信距離)。具體而言，在接收信號(hào)時(shí)，小型天線會(huì)造成接收到的外部信號(hào)變?nèi)?，這可以通過提高接收機(jī)的靈敏度來解決。但是在發(fā)射信號(hào)時(shí)，傳統(tǒng)的無源標(biāo)簽所采用的負(fù)載調(diào)制方式存在先天的輸出能力限制。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，負(fù)載調(diào)制電路原理圖如圖1所示，天線ant和負(fù)載電容CL構(gòu)成諧振環(huán)路，RL為等效負(fù)載阻抗。調(diào)制副載波通過控制開關(guān)的通斷，可以改變負(fù)載阻抗的大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)天線兩端感應(yīng)到的外部載波的幅度調(diào)制，該調(diào)幅波反射回發(fā)送端，進(jìn)行包絡(luò)解調(diào)后即可得到發(fā)送信號(hào)。參看圖2，為負(fù)載調(diào)制方式各個(gè)階段的波形示意圖。SI為數(shù)字基帶信號(hào)，S2為副載波信號(hào)，用副載波S2對(duì)基帶信號(hào)SI進(jìn)行幅度調(diào)制，得到調(diào)制信號(hào)S3，該信號(hào)控制開環(huán)的通斷來改變負(fù)載電阻，從而得到調(diào)幅波S4。在讀卡器的天線端，對(duì)收到的調(diào)幅波S4進(jìn)行包絡(luò)解調(diào)，最終可以恢復(fù)出原始基帶信號(hào)。負(fù)載調(diào)制可以看做利用的是互感原理，當(dāng)天線較小，環(huán)境較差時(shí)，互感效應(yīng)會(huì)大大衰減，所以不能用在全卡方案中。為了解決發(fā)射能力不足的問題，現(xiàn)有的全卡方案采用一種主動(dòng)載波調(diào)制方式。區(qū)別于無源標(biāo)簽的負(fù)載調(diào)制方式，全卡方案中采用有源標(biāo)簽技術(shù)，標(biāo)簽內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生本地13.56MHz載波，發(fā)射信號(hào)對(duì)本地載波進(jìn)行調(diào)制后，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)級(jí)輸出到天線兩端發(fā)射出去。這種主動(dòng)載波調(diào)制方式通過提高輸出功率來增強(qiáng)了發(fā)射能力。在全卡方案中，本地13.56MHz載波的產(chǎn)生是一個(gè)關(guān)鍵問題。一種方案是外加13.56MHz的晶體，產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)立的13.56MHz載波源，但是這種方案因?yàn)槎嗔艘粋€(gè)晶體而使得封卡的難度和成本都大大增加。另一種普遍采用的方案是在芯片中增加鎖相環(huán)PLL電路。在芯片發(fā)送數(shù)據(jù)之前，鎖相環(huán)PLL電路閉環(huán)工作，對(duì)外部的13.56MHz載波進(jìn)行鎖定。當(dāng)芯片需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，鎖相環(huán)PLL電路開環(huán)工作，由于低通濾波器大電容的存在，VCO的控制電壓在所述的大電容上得以保持，所以VCO的輸出震蕩頻率也保持在之前鎖定的頻率上，從而提供與外部載波同頻的內(nèi)部載波信號(hào)。但是由于漏電流等原因的存在，VCO輸入控制電壓隨著時(shí)間也會(huì)產(chǎn)生微小的變化，從而產(chǎn)生頻漂現(xiàn)象。頻漂的存在很大程度上限制了開環(huán)工作的時(shí)間，也即限制了每次開環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)的長度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有全卡技術(shù)方案中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于有源標(biāo)簽的重鎖定裝置。它不產(chǎn)生頻漂現(xiàn)象，消除了對(duì)每次發(fā)送數(shù)據(jù)長度的限制，也不會(huì)對(duì)正常的數(shù)據(jù)發(fā)送產(chǎn)生影響。
[0006]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案以如下方式實(shí)現(xiàn):
一種應(yīng)用于有源標(biāo)簽的重鎖定裝置，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，它包括接收機(jī)模塊、發(fā)射機(jī)模塊、天線、鎖相環(huán)和控制單元。接收機(jī)模塊通過鎖相環(huán)連接到發(fā)射機(jī)模塊，天線的兩端分別與接收機(jī)模塊和發(fā)射機(jī)模塊相連接，控制單元與鎖相環(huán)連接。
[0007]所述接收機(jī)模塊，對(duì)外部發(fā)送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，并且對(duì)外部的場進(jìn)行恢復(fù)提取出13.56MHz的載波，提供給鎖相環(huán)(4)作為參考時(shí)鐘。
[0008]所述發(fā)射機(jī)模塊，利用鎖相環(huán)提供的內(nèi)部13.56MHz載波，將待發(fā)送的基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制并且驅(qū)動(dòng)到天線的兩端向外發(fā)射。
[0009]所述天線，是接收機(jī)模塊和發(fā)射機(jī)模塊共用的天線。
[0010]所述鎖相環(huán)，存在閉環(huán)和開環(huán)兩種工作模式。閉環(huán)工作時(shí)，鎖相環(huán)利用接收機(jī)模塊提供的參考時(shí)鐘，追蹤鎖定得到內(nèi)部同頻同相的13.56MHz載波。開環(huán)工作時(shí)，鎖相環(huán)向發(fā)射機(jī)模塊提供用于調(diào)制的穩(wěn)定的內(nèi)部載波信號(hào)。
[0011]所述控制單元，根據(jù)不同的協(xié)議和調(diào)制方式來找到可以進(jìn)行重鎖定的時(shí)間片段，從而控制鎖相環(huán)在開環(huán)和閉環(huán)兩種工作模式間進(jìn)行切換。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是鎖相環(huán)在發(fā)送數(shù)據(jù)期間會(huì)進(jìn)行不斷的重新鎖定，將整個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)期間劃分成多個(gè)小的開環(huán)工作時(shí)間片段，避免了頻漂現(xiàn)象，消除了對(duì)每次發(fā)送數(shù)據(jù)長度的限制。
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0014]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中負(fù)載調(diào)制模式電路示意圖；
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中負(fù)載調(diào)制模式下各階段信號(hào)波形圖；
圖3為本發(fā)明的電路不意圖；
圖4為實(shí)施例中采用本發(fā)明裝置下各階段信號(hào)波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]參看圖3，本發(fā)明重鎖定裝置包括包括接收機(jī)模塊1、發(fā)射機(jī)模塊2、天線3、鎖相環(huán)4和控制單元5。接收機(jī)模塊I通過鎖相環(huán)4連接到發(fā)射機(jī)模塊2，天線3的兩端分別與接收機(jī)模塊I和發(fā)射機(jī)模塊2相連接，控制單元5與鎖相環(huán)4連接。
[0016]其中的接收機(jī)模塊1，對(duì)外部發(fā)送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，并且對(duì)外部的場進(jìn)行恢復(fù)提取出13.56MHz的載波，提供給鎖相環(huán)4作為參考時(shí)鐘。
[0017]其中的發(fā)射機(jī)模塊2，利用鎖相環(huán)4提供的內(nèi)部13.56MHz載波，將待發(fā)送的基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制并且驅(qū)動(dòng)到天線3的兩端向外發(fā)射。
[0018]其中的天線3，是接收機(jī)模塊I和發(fā)射機(jī)模塊2共用的天線；
其中的鎖相環(huán)4，存在閉環(huán)和開環(huán)兩種工作模式。閉環(huán)工作時(shí)，鎖相環(huán)4利用接收機(jī)模塊I提供的參考時(shí)鐘，追蹤鎖定得到內(nèi)部同頻同相的13.56MHz載波。開環(huán)工作時(shí)，鎖相環(huán)4向發(fā)射機(jī)模塊2提供用于調(diào)制的穩(wěn)定的內(nèi)部載波信號(hào)。
[0019]其中的控制單元5，根據(jù)不同的協(xié)議和調(diào)制方式來找到可以進(jìn)行重鎖定的時(shí)間片段，從而控制鎖相環(huán)4在開環(huán)和閉環(huán)兩種工作模式間進(jìn)行切換。
[0020]參看圖4，為IS014443 type A通信協(xié)議下發(fā)送I和發(fā)送O時(shí)各階段信號(hào)的波形圖。SI信號(hào)為基帶信號(hào)經(jīng)過副載波調(diào)制后的波形。按照協(xié)議IS014443-2中的規(guī)定，發(fā)送信號(hào)I時(shí)是對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)的前半個(gè)周期進(jìn)行副載波調(diào)制，后半個(gè)周期不進(jìn)行調(diào)制。發(fā)送信號(hào)O時(shí)是對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)的后半個(gè)周期進(jìn)行副載波調(diào)制，而前半個(gè)周期不進(jìn)行調(diào)制。S2信號(hào)為SI信號(hào)再進(jìn)行載波調(diào)制后得到的信號(hào)。S2也是發(fā)射機(jī)模塊2驅(qū)動(dòng)到天線3端進(jìn)行發(fā)送的信號(hào)。S3信號(hào)為外部的13.56MHz載波信號(hào)，在整個(gè)通信期間，外部載波信號(hào)一直存在。S4信號(hào)，是S2信號(hào)經(jīng)過發(fā)送達(dá)到讀卡器天線上與外部載波信號(hào)S3的合成信號(hào)。該信號(hào)在讀卡器端進(jìn)行解調(diào)后，可以得到基帶信號(hào)。
[0021]圖4中標(biāo)注的發(fā)射時(shí)間段被分為4個(gè)時(shí)間片段:tl，t2，t3和t4。t2和t3兩個(gè)時(shí)間片段內(nèi)，不需要對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行載波調(diào)制，所以挑選在這兩個(gè)時(shí)間片段內(nèi)鎖相環(huán)4閉環(huán)工作進(jìn)行重新鎖定。在標(biāo)注的tl和t4時(shí)間片段，鎖相環(huán)4開環(huán)工作，提供數(shù)據(jù)調(diào)制需要的內(nèi)部載波信號(hào)。因?yàn)閠l和t4時(shí)間較短，所以不會(huì)產(chǎn)生頻漂現(xiàn)象。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用于有源標(biāo)簽的重鎖定裝置，其特征在于:它包括接收機(jī)模塊(I)、發(fā)射機(jī)模塊(2 )、天線(3 )、鎖相環(huán)(4 )和控制單元(5 )，接收機(jī)模塊(I)通過鎖相環(huán)(4 )連接到發(fā)射機(jī)模塊(2)，天線(3)的兩端分別與接收機(jī)模塊(I)和發(fā)射機(jī)模塊(2)相連接，控制單元(5)與鎖相環(huán)(4)連接； 所述接收機(jī)模塊(I )，對(duì)外部發(fā)送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，并且對(duì)外部的場進(jìn)行恢復(fù)提取出.13.56MHz的載波，提供給鎖相環(huán)(4)作為參考時(shí)鐘； 所述發(fā)射機(jī)模塊(2)，利用鎖相環(huán)(4)提供的內(nèi)部13.56MHz載波，將待發(fā)送的基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制并且驅(qū)動(dòng)到天線(3)的兩端向外發(fā)射； 所述天線(3 )，是接收機(jī)模塊(I)和發(fā)射機(jī)模塊(2 )共用的天線； 所述鎖相環(huán)(4)，存在閉環(huán)和開環(huán)兩種工作模式；閉環(huán)工作時(shí)，鎖相環(huán)(4)利用接收機(jī)模塊(I)提供的參考時(shí)鐘，追蹤鎖定得到內(nèi)部同頻同相的13.56MHz載波；開環(huán)工作時(shí)，鎖相環(huán)(4)向發(fā)射機(jī)模塊(2)提供用于調(diào)制的穩(wěn)定的內(nèi)部載波信號(hào)； 所述控制單元(5)，根據(jù)不同的協(xié)議和調(diào)制方式來找到可以進(jìn)行重鎖定的時(shí)間片段，從而控制鎖相環(huán)(4)在開環(huán)和閉環(huán)兩種工作模式間進(jìn)行切換。
【專利摘要】一種應(yīng)用于有源標(biāo)簽的重鎖定裝置，涉及移動(dòng)支付技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括接收機(jī)模塊、發(fā)射機(jī)模塊、天線、鎖相環(huán)和控制單元。接收機(jī)模塊通過鎖相環(huán)連接到發(fā)射機(jī)模塊，天線的兩端分別與接收機(jī)模塊和發(fā)射機(jī)模塊相連接，控制單元與鎖相環(huán)連接。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明鎖相環(huán)在發(fā)送數(shù)據(jù)期間會(huì)進(jìn)行不斷的重新鎖定，將整個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)期間劃分成多個(gè)小的開環(huán)工作時(shí)間片段，避免了頻漂現(xiàn)象，消除了對(duì)每次發(fā)送數(shù)據(jù)長度的限制。
【IPC分類】G06K7-00, H04B1-40
【公開號(hào)】CN104767543
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410003759
【發(fā)明人】范明浩, 楊媛, 王曉暉, 豆玉嬌, 毋磊, 安治龍, 張靖云, 姚金科, 韓書光
【申請(qǐng)人】北京同方微電子有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2014年1月6日