用于使用幅度调制的数据接收的设备和方法技术

本发明专利技术是用于RF通信的基站。一种用于使用幅度调制的数据接收的设备(101)，包括：线圈(121)，具有线圈端子(123)且适于接收调幅电磁波(116)，由此在线圈(121)中感生调幅信号(Vb)并在线圈端子(123)处提供该调幅信号(Vb)，该调幅信号(Vb)包括正电压部分(325、427)和负电压部分(324、428)；以及调整电路(125、300、400)，经由输入端子(129、302、403)连接到线圈端子(123)，其中调整电路适于：调整调幅信号，以使得正电压部分(325、427)减小恒定量(Δ)，以及在调整电路(125、300、400)的输出端子(131、317、427)处提供经过调整的调幅信号(129、323、425)。

【技术实现步骤摘要】
用于使用幅度调制的数据接收的设备和方法
本专利技术涉及用于使用幅度调制的数据接收的设备和方法，具体涉及适于使用应答器(transponder)的RF通信的基站。
技术介绍
在包括基站和应答器的常规系统中，借助电磁波(具体是调幅电磁波，例如具有根据工业科学医疗(ISM)频带的频率的波)来交换数据。在常规系统中，可以使用分割器(divider)电路对传输自应答器并在基站处接收的调幅信号进行分割，其中所述分割器电路以特定因子分割所接收的调幅信号。由于所述因子可以高达10至100之间，所以这一方法大大减小了将提供给基站解调器的可用的调制信号强度。所得到的非常小的信号强度使得在基站灵敏度和抗噪方面有严格的要求。这些要求可能是在实践中难以实现的，而且针对应答器通信的距离范围要求也很难满足(例如对于现有水平的PKE(无源(passive)无钥门禁)系统的防盗PKE后备链路来讲)。需要能够解决一些上述问题的用于数据接收的设备和方法，具体是适用于应答器和基站之间的使用RF技术进行数据交换的长距离范围通信的设备和方法。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，提供了用于使用幅度调制的数据接收的设备，包括：线圈，具有线圈端子(还称为触点)且适于接收调幅电磁波，由此在线圈中感生调幅信号并在线圈端子处提供该调幅信号，该调幅信号包括正电压部分和负电压部分；以及调整电路，经由输入端子连接到线圈端子，其中调整电路适于：调整调幅信号，以使得正电压部分减小恒定量，以及在调整电路的输出端子处提供经过调整的调幅信号。所述设备还可被配置用于数据传输，并且具体地可被实现为能够在基站和应答器之间进行数据通信的RF通信系统的基站。由此，所述设备可包括能量源。幅度调制可被认为是调制电磁波(例如低频波或一般来讲的射频波)的幅度的技术。在本申请中，术语RF可适用于覆盖跨越宽频率范围(例如跨越100kHz到若干GHz之间的频率范围)的电磁波。波可以具有特定(固定)频率，以便具体地对至少两个状态(例如伪状态和真状态)进行编码。由此，具体地，伪状态可对应于具有第一幅度的电磁波，真状态可对应于具有不同于(大于或小于)第一幅度的第二幅度的电磁波。例如，为了传输真状态或伪状态(即1比特)，相应幅度可被维持多个周期，例如32个周期(对于整比特)或16个周期(对于例如半比特)。具体地，数据传输速率可以在1到10kb/s之间。电磁波的频率可以是例如125kHz。此外，可使用低频(LF)场或一般地射频(RF)场通过变压器原理对操作应答器所需的能量以及数据进行发送或交换。线圈可包括若干匝的导电材料，例如导电线，例如铜线。可围绕铁磁芯材料布置各匝。线圈端子可表示线的一末端。通过电磁感应，电磁波(其可例如由附近的应答器发送或生成)可在线圈中感生电压，该电压从而可表示在线圈端子处提供的调幅信号。由此，调幅信号能够以电磁波的基频(例如125kHz)振荡，从而该信号一半周期在0V之上，一半周期在0V之下。接收的调幅信号的位于0V以上的部分(例如在周期的前一半期间)可对应于正电压部分。其中调幅信号的电压位于0V以下的部分可对应于负电压部分。由此，正电压部分可覆盖一个电压范围，并且可包括最大正电压。类似地，负电压部分可覆盖一个负电压范围，其中包括最大负电压。根据本专利技术的这一实施例，目的是减小正电压部分，以便防止进一步的(下游)处理电路(例如解调器)受损，这是因为解调器通常包括可能对高正电压敏感的半导体电路。根据本专利技术的这一实施例，分割器不是必要的，并且可不使用它来保护下游电路。作为分割器的替代或补充，调整电路适于将正电压部分减小恒定量(即不依赖于调幅信号的即时电平的量(如简单地分割调幅信号时的情况)，而是恒定的，与调制信号的即时强度或电压值无关)。在具体实施例中，调幅信号整体移位，以便减小正电压部分。具体地，当接收的调幅信号的平均值可能位于0V附近时，经过调整的调幅信号的平均值可能位于0V以下并可包括稍大于0V(例如在0V之上在0V到10V之间或在0V到5V之间)的最大电压。根据本专利技术的另一实施例，经过调整的调幅信号的平均值同样在0V附近，但与接收的调幅信号相比，正电压部分可能会减小恒定量。调幅信号(具体是调幅信号的正电压部分)所减小的恒定量可以取决于调整电路中所包括的电子元件和项目的具体组件和性质。经过调整的调幅信号可适于提供给下游电路，下游电路具体地包括半导体元件或电路，例如解调器。根据下游电路的额定值或电气/电子要求，可用适当的组件组装调整电路，以便具体地在给定接收的调幅信号的具体强度(具体为输入电压)的情况下，满足下游电路的要求。如果接收的调幅信号包括相对较大的载波部分(具有恒定幅度)和相对较小的信号部分(具有编码了想要的数据的变化幅度)(即具有小的调制指数)，则可以具体地观察到将正电压部分减小恒定量与应用分割器电路相比的好处。在这种情况中，根据本专利技术的实施例，只减小接收的调幅信号的相对较大的载波部分，而不减小信号相关部分，从而在调整之后，调制指数甚至可能增加，从而解调可以变得更可靠且更简单。此外，可由此实现更高的数据接收灵敏度，并可由此实现更宽距离范围的数据接收。具体地，根据本专利技术的实施例，提出了在解调之前将调幅信号的DC电平移位的方案，而不是使用阻性或容性衰减器对其进行分割。具体地，载波(感兴趣的区域)的幅度调制可下移至可较易由例如解调器电路中所包括的现有水平的硅工艺处理的电压。由此，所述方法可保持天线触点(线圈端子)处的幅度调制(熵)并且可使其在下游电路(例如解调器)的输入端处几乎100％可用。由此，应该注意到，常规分割器电路或衰减器能够以典型为10-100的因子减小幅度调制，这是本专利技术的实施例中不存在的。具体地由用于数据接收的设备接收的所交换的调幅信号的调制指数可能是很小的。此外，可实现最大化应答器通信的距离范围或基站-应答器通信的距离范围。根据本专利技术的实施例，调整调幅信号，以使得以恒定量减小(即缩减其幅度)或增大(即增加其幅度)负电压部分。在以恒定量增大负电压部分的情况中，可通过对调幅信号进行全局移位来实现这一点。在这种情况中，在将经过调整的调幅信号应用于下游电路之前，负电压部分可以被至少部分地限幅，以避免或减小对下游组件的损害。在负电压部分(同样)减小的情况中，负电压部分和正电压部分的减小可有所不同或可减小相似或甚至相同的量或因子。由此，设备可被简化。此外，可避免附加的限幅电路。根据本专利技术的实施例，调整电路包括第一调整电路或第二调整电路或第一调整电路与第二调整电路的串联布置。从而，设备可只包括第一调整电路，而不包括第二调整电路。可替换地，设备可只包括第二调整电路，而不包括第一调整电路。可替换地，设备可包括第一调整电路以及第二调整电路，具体地布置在串联连接中。具体地，第二调整电路可连接到线圈端子，第一调整电路可连接到第二调整电路的输出端子。由此，第一调整电路的输出端子从而可连接到下游电路(例如解调器)。由此，具体地，可实现第一调整电路和第二调整电路的原理的非常有利的组合，其中可由第二调整电路实现对调幅信号的粗略适配和调整，可通过继而应用第一调整电路来实现对经过调整的调幅信号的感兴趣区域的进一步精细适配或调整。由此，可提供很大的灵活度，以便为了适合下游电路的要求对经过调整的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使用幅度调制的数据接收的设备，包括：线圈，具有线圈端子且适于接收调幅电磁波，由此在线圈中感生调幅信号并在线圈端子处提供该调幅信号，该调幅信号包括正电压部分和负电压部分；以及调整电路，经由输入端子连接到线圈端子，其中调整电路适于：调整调幅信号，以使得正电压部分减小恒定量，以及在调整电路的输出端子处提供经过调整的调幅信号。

【技术特征摘要】
2013.10.07 EP 13187468.71.一种用于使用幅度调制的数据接收的设备，包括：线圈，具有线圈端子且适于接收调幅电磁波，由此在线圈中感生调幅信号并在线圈端子处提供该调幅信号，该调幅信号包括正电压部分和负电压部分；以及调整电路，经由输入端子连接到线圈端子，其中调整电路适于：调整调幅信号，以使得正电压部分减小不随时间改变的恒定量，所述恒定量与信号的幅度无关；以及在调整电路的输出端子处提供经过调整的调幅信号。2.根据权利要求1所述的设备，其中调整电路包括第一调整电路，其中第一调整电路包括：第一电阻器，直接连接到输入端子；第二电阻器，间接连接到第一电阻器且连接到地电势；电容器，连接到第一电阻器；二极管，该二极管的阴极在第一串联布置中连接到第二电阻器，其中第一串联布置连接到电容器和地电势；以及第三电阻器，与第一串联布置并联连接到输出端子和地电势。3.根据权利要求2所述的设备，其中调整调幅信号，以使得正电压部分减小至根据二极管的开启电压/阈值电压的值，或第二电阻器的电阻与第三电阻器的电阻之比的值。4.根据权利要求2所述的设备，还包括：限幅电路，连接到调整电路的输出端子且适于减小经过调整的调幅信号的负电压部分。5.根据权利要求2所述的设备，其中经过调整的调幅信号的强度是由以下因素确定的：第二电阻器的电阻与第一电阻器和第二电阻器的电阻和之比。6.根据权利要求2所述的设备，其中第一电阻器的电阻在100欧姆到10千欧之间，其中第二电阻器的电阻在1千欧到100千欧之间，其中第三电阻器的电阻在100千欧到100兆欧之间。7.根据权利要求6所述的设备，其中第二电阻器的电阻在第一电阻器的电阻的5倍到15倍之间，其中第三电阻器的电阻在第二电阻器的电阻的70倍到130倍之间。8.根据权利要求1所述的设备，其中输入端子处的调幅信号的调制指数在1/100000到1/1000之间，调制指数限定调幅信号的调制幅度部分与恒定幅度部分之比，其中输出端子处的经过调整的调幅信号的经过调整的调制指数在1/1000到1/10之间，经过调整的调制指数限定经过调整的调幅信号的经过调整的调制幅度部分与经过调整的恒定幅度部分之比。9.根据权利要求8所述的设备，其中输入端子处的调幅信号的调制指数在1/100000到1/10000之间，其中输出端子处的经过调整的调幅信号的经过调整的调制指数在在1/1000到1/100之间。10.根据权利要求1所述的设备，其中调幅电磁波的频率使用工业科学医疗频带，该频带在50kHz到200kHz之间，其中，调幅电磁波使用幅移键控调制。11.根据权利要求10中所述的设备，其中调幅电磁波的频率使用工业科学医疗频带，该频带在100kHz到150kHz之间。12.根据权利要求11中所述的设备，其中调幅电磁波的频率使用工业科学医疗频带，该频带位于125kHz。13.根据权利要求1所述的设备，所述设备实现为RF通信基站，布置在车辆内，其中基站适于与无源应答器进行通信以及使用线圈向无源应答器提供能量。14.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备布置在汽车中。15.根据权利要求13所述的设备，所述基站还包括：解调器，包括半导体电路，所述解调器连接到输出端子并且适于对经过调整的调幅信号进行解调。16.一种用于使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊尔根·诺沃特尼克，伊尔根·莱姆克，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL