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CN102694564A - 自动校正天线共振频率的电路及其方法 - Google Patents

自动校正天线共振频率的电路及其方法 Download PDF

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CN102694564A CN2011101321896A CN201110132189A CN102694564A CN 102694564 A CN102694564 A CN 102694564A CN 2011101321896 A CN2011101321896 A CN 2011101321896A CN 201110132189 A CN201110132189 A CN 201110132189A CN 102694564 A CN102694564 A CN 102694564A
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Abstract

本发明公开了一种自动校正天线共振频率的电路及其方法。该自动校正天线共振频率的电路包括天线、开关、转换单元、计数比较器及电容数组。该开关是耦接于该天线，用以根据脉冲信号，开启及关闭；该天线根据该开关的开启及关闭，产生共振频率；该转换单元是耦接于该天线，用以根据具有该共振频率的信号，产生频率；该计数比较器是耦接于该转换单元，用以计数在该频率的一个周期期间内由参考频率产生的频率数，以及比较该频率数与预定值，并据以产生调整信号；该电容数组根据该调整信号，调整该电容数组的电容值。因此，本发明可通过调整该电容数组的电容值，改变该天线的共振频率，以补偿电感与该天线电容的制程飘移。

Description

自动校正天线共振频率的电路及其方法
技术领域
本发明是有关于一种自动校正天线共振频率的电路及其方法，尤指一种利用可调整电容值的电容数组，以自动校正天线共振频率的电路及其方法。
背景技术
在无线射频识别(radio frequency Identification，RFID)系统中，读取器利用自身天线将调变信号送出，而信号接收器利用具有和读取器的天线相同共振频率的天线接收并解调调变信号。然而因为信号接收器的电感、电容值的误差，所以信号接收器的天线的共振频率和读取器的天线的共振频率之间通常亦有误差，导致无线射频识别系统的运作距离变短。因此，信号接收器的设计者在面对集成电路的制程飘移时，很难设计出运作良好的信号接收器。
发明内容
本发明的一实施例提供一种自动校正天线共振频率的电路。该电路包括天线、开关、转换单元、计数比较器及电容数组。该天线具有第一端，及第二端，用以接收读取器发射的电波；该开关具有第一端，耦接于该天线的第二端，第二端，耦接于地端，及第三端，用以接收脉冲信号；该转换单元具有第一端，耦接于该天线的第二端，用以接收具有该天线的共振频率的信号，及第二端，用以输出频率，其中该转换单元是用以根据该信号，产生该频率；该计数比较器具有第一端，耦接于该转换单元，及第二端，用以输出调整信号，其中该计数比较器是用以计数在该频率的一个周期期间内由参考频率产生的频率数，以及比较该频率数与预定值，并据以产生该调整信号；该电容数组是用以根据该调整信号，调整该电容数组的电容值。
本发明的还一实施例提供一种自动校正天线共振频率的方法。该方法包括开关根据脉冲信号，开启及关闭；天线根据该开关的开启及关闭，产生共振频率；转换单元根据该共振频率的信号，产生频率；计数比较器计数在该频率的一个周期期间内由参考频率产生的频率数，以及比较该频率数与预定值，并据以产生调整信号；电容数组根据该调整信号，调整该电容数组的电容值。
本发明提供一种自动校正天线共振频率的电路及其方法。该电路及其方法是利用可调整电容值的电容数组并联天线电容，以产生等效电容。因此，本发明可通过调整该电容数组的电容值，改变该天线的共振频率，以补偿电感与该天线电容的制程飘移。
附图说明
图1A是为本发明的一实施例说明一种自动校正天线共振频率的电路的示意图。
图1B是为说明校正电路的天线共振频率的示意图。
图2是为本发明的还一实施例说明一种自动校正天线共振频率的方法的流程图。
其中，附图标记说明如下：
100                  电路
102                  天线
104、11014、110N4    开关
106                  转换单元
108                  计数比较器
110                  电容数组
112                  充电电容
114                  直流电压产生电路
1022                 电感
1024            天线电容
1101、110N      电容单元
11012、110N2    电容
AS              调整信号
CL              频率
GND             地端
PS              脉冲信号
REF             参考频率
S               信号
V1、V2          直流电压
200-212         步骤
具体实施方式
请参照图1A，图1A是为本发明的一实施例说明一种自动校正天线共振频率的电路100的示意图。如图1A所示，电路100包括天线102、开关104、转换单元106、计数比较器108及电容数组110。天线102具有第一端，及第二端，用以接收读取器发射的电波；开关104具有第一端，耦接于天线102的第二端，第二端，耦接于地端GND，及第三端；转换单元106具有第一端，耦接于天线102的第二端，及第二端；计数比较器108具有第一端，耦接于转换单元106的第二端，及第二端；电容数组110具有第一端，耦接于天线102的第一端，第二端，耦接于天线102的第二端，及第三端，耦接于计数比较器108的第二端。
如图1A所示，天线102包括电感1022及天线电容1024。电感1022具有第一端，耦接于天线102的第一端，及第二端，耦接于天线102的第二端；天线电容1024具有第一端，耦接于天线102的第一端，及第二端，耦接于天线102的第二端，其中电容数组110是用以和天线电容1024并联，以调整天线102的共振频率。电容数组110包括多个电容单元1101-110N，其中N是为大于1的正整数。电容单元110i包括电容110i2及开关110i4，其中1≤i≤N，且i为正整数。电容110i2具有第一端，耦接于天线102的第一端，及第二端；开关110i4具有第一端，耦接于电容110i2的第二端，第二端，耦接于天线102的第二端，及第三端，耦接于电容数组110的第三端。例如，电容单元1101包括电容11012及开关11014。电容11012具有第一端，耦接于天线102的第一端，及第二端；开关11014具有第一端，耦接于电容11012的第二端，第二端，耦接于天线102的第二端，及第三端，耦接于电容数组110的第三端。另外，电容数组110中的多个电容的电容值可为相同或相异。
请参照图1B，图1B是为说明校正电路100的天线共振频率的示意图。开关104的第三端接收脉冲信号PS，以及开关104根据脉冲信号PS，开启及关闭；天线102的第一端耦接于一直流电压V2，且天线102根据开关104的开启及关闭，产生具有共振频率ω的信号S；转换单元106根据具有共振频率ω的信号S，产生频率CL，其中频率CL可为数字方波；计数比较器108计数在频率CL的一个周期期间T内由参考频率REF产生的频率数CN，以及比较频率数CN与预定值PV，并据以产生调整信号AS；电容数组110的第三端接收调整信号AS。因此，电容数组110即可根据调整信号AS开启及关闭电容数组110所包括的多个开关11014-110N4。然后电容数组110即可根据多个开关11014-110N4的开启与关闭，调整电容数组110的电容值。如此，电路100即可通过调整电容数组110的电容值，改变天线电容1024与电容数组110并联产生的等效电容值，以补偿电感1022与天线电容1024的制程飘移。亦即电路100可通过调整电容数组110的电容值，改变天线102的共振频率ω。
如图1A所示，电路100校正完毕后，天线102即可根据调整过的共振频率ω’接收读取器发射的电波。而充电电容112是用以根据天线102所接收的读取器发射的电波，产生直流电压V1，其中直流电压V1可加快直流电压产生电路114的充电速度。
请参照图2，图2是为本发明的还|实施例说明一种自动校正天线共振频率的方法的流程图。图2的方法是利用图1A的电路100说明，详细步骤如下：
步骤200：开始；
步骤202：开关104根据脉冲信号PS，开启及关闭；
步骤204：天线102根据开关104的开启及关闭，产生具有共振频率ω的信号S；
步骤206：转换单元106根据具有共振频率ω的信号S，产生频率CL；
步骤208：计数比较器108计数在频率CL的一个周期期间T内由参考频率REF产生的频率数CN，以及比较频率数CN与预定值PV，并据以产生调整信号AS；
步骤210：电容数组110根据调整信号AS，调整电容数组110的电容值；
步骤212：结束。
在步骤204中，天线102的第一端耦接于直流电压V2，且天线102根据开关104的开启及关闭，产生具有共振频率ω的信号S。在步骤208中，转换单元106产生的频率CL可为数字方波。在步骤210中，电容数组110可根据调整信号AS，开启及关闭电容数组110所包括的多个开关11014-110N4。然后电容数组110即可根据多个开关11014-110N4的开启与关闭，调整电容数组110的电容值。如此，电路100即可通过调整电容数组110的电容值，改变天线电容1024与电容数组110并联产生的等效电容值，以补偿电感1022与天线电容1024的制程飘移。亦即电路100可通过调整电容数组110的电容值，改变天线102的共振频率ω。
综上所述，本发明所提供的自动校正天线共振频率的电路及其方法，是利用可调整电容值的电容数组并联天线电容，以产生等效电容。因此，本发明可通过调整电容数组的电容值，改变天线的共振频率，以补偿电感与天线电容的制程飘移。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种自动校正天线共振频率的电路，包括：
天线，具有第一端，及第二端，用以接收读取器发射的电波；
该电路的特征在于还包括：
开关，具有第一端，耦接于该天线的第二端，第二端，耦接于地端，及第三端，用以接收脉冲信号；
转换单元，具有第一端，耦接于该天线的第二端，用以接收具有该天线的共振频率的信号，及第二端，用以输出频率，其中该转换单元是用以根据该信号，产生该频率；
计数比较器，具有第一端，耦接于该转换单元的第二端，及第二端，用以输出调整信号，其中该计数比较器是用以计数在该频率的一个周期期间内由参考频率产生的频率数，以及比较该频率数与预定值，并据以产生该调整信号；及
电容数组，用以根据该调整信号，调整该电容数组的电容值。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，该天线包括：
电感，具有第一端，耦接于该天线的第一端，及第二端，耦接于该天线的第二端；及
天线电容，具有第一端，耦接于该天线的第一端，及第二端，耦接于该天线的第二端，其中该天线电容是用以并联该电容数组，以调整该天线的共振频率。
3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，该电容数组包括：
多个电容单元，每一个电容单元包括：
电容，具有第一端，耦接于该天线的第一端，及第二端；及
开关，具有第一端，耦接于该电容的第二端，第二端，耦接于该天线的第二端，及第三端，耦接于该电容数组的第三端，用以接收该调整信号，其中该开关是用以根据该调整信号，开启及关闭。
4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，该电容数组包括的多个电容的电容值是为相同。
5.如权利要求3所述的电路，其特征在于，该电容数组包括的多个电容的电容值是为相异。
6.如权利要求1所述的电路，其特征在于，该频率是为数字方波。
7.一种自动校正天线共振频率的方法，其特征在于，包括：
开关根据脉冲信号，开启及关闭；
天线根据该开关的开启及关闭，产生共振频率；
转换单元根据该共振频率的信号，产生频率；
计数比较器计数在该频率的一个周期期间内由参考频率产生的频率数，
以及比较该频率数与预定值，并据以产生调整信号；及
电容数组根据该调整信号，调整该电容数组的电容值。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该电容数组根据该调整信号，调整该电容数组的电容值包括：
该电容数组根据该调整信号，开启及关闭该电容数组所包括的多个开关；及
根据该多个开关的开启及关闭，调整该电容数组的电容值。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该频率是为数字方波。
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