一種匹配電路系統和阻抗匹配方法技術方案

本申請提供一種近場通信NFC系統和阻抗匹配方法，用于解決NFC天線的匹配帶寬較窄的技術問題。該系統包括：近場通信NFC天線；NFC芯片；匹配電路，設置在所述NFC天線以及所述NFC芯片之間，所述匹配電路實現負電容功能，所述匹配電路用于在確定所述NFC天線的頻率處于工作頻率范圍內時，與所述NFC天線的阻抗進行匹配，以增加所述NFC天線有效帶寬。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電子
，特別涉及一種匹配電路系統和阻抗匹配方法。
技術介紹
隨著科技的迅速發展和市場競爭的日益激烈，電子設備的性能及外觀得到了大力提升，其中筆記本電腦以其小巧輕便、便于攜帶、娛樂性強等優點正受到越來越多的人們的喜愛，成為學習和生活中不可缺少的一部分。近距離無線通信(NearFieldCommunication，NFC)是工作在13.56MHz，用于近距離(小于0.1m)安全通信的無線通信技術。NFC天線作為手機支付系統的不可缺少的重要部分，隨著手機支付功能的發展而日益受到非常廣泛的研究和應用。然而，在使用NFC設備進行支付的過程中，由于不同商家生產的讀卡器頻率可能不一致，且讀卡器的頻率范圍通常較大，如13MHz～17MHz等，在讀卡器頻率與NFC的頻率不匹配時，往往需要單獨對電子設備的NFC進行調試。由于NFC在電子設備中所處環境較為復雜，且空間較小，其給NFC預留的空間不足，無法較好地對NFC的頻率進行調整，造成NFC性能難以滿足認證需要。
技術實現思路
本申請提供一種近場通信NFC系統和阻抗匹配方法，用于解決NFC天線的匹配帶寬較窄的技術問題。一方面，本申請提供一種近場通信NFC系統，包括：近場通信NFC天線；NFC芯片；匹配電路，設置在所述NFC天線以及所述NFC芯片之間，所述匹配電路實現負電容功能，所述匹配電路用于在確定所述NFC天線的頻率處于工作頻率范圍內時，與所述NFC天線的阻抗匹配，以增加所述NFC天線有效帶寬?？蛇x的，所述匹配電路包括兩個三極管、電容和電感。可選的，所述匹配電路中所述電容、所述電感及所述兩個三極管之間并聯，且所述兩個三極管采用反向并聯的連接方式?？蛇x的，所述兩個三極管用于實現負電容功能，所述電容用于調節所述匹配電路的負電容阻值，所述電感用于去除所述匹配電路的低頻干擾。可選的，當所述NFC天線的頻率增加時，所述NFC天線的阻抗在史密斯圓圖中對應的點沿著代表實數電阻的圓圈進行順時針旋轉，所述實現負電容功能的元件隨著所述頻率的增加，所述負電容功能的元件的阻抗在史密斯圓圖中對應的點沿著代表實數電阻的圓圈進行逆時針旋轉，且在所述匹配電路中的電容達到預設負電容值時，抵消所述NFC天線的阻抗虛部，以增加所述NFC天線的有效帶寬?？蛇x的，所述匹配電路還包括：低通濾波器，包括輸入端和輸出端，所述輸入端與所述匹配電路中三極管的發射極相連，所述輸出端與所述NFC天線相連，用于降低所述NFC天線的高頻干擾。另一方面，本申請提供一種阻抗匹配方法，包括：確定近場通信NFC系統中NFC天線的阻抗，所述阻抗包括阻抗實部和阻抗虛部，所述NFC系統包括NFC芯片和匹配電路，所述匹配電路設置于所述NFC天線以及所述NFC芯片之間；基于所述阻抗虛部，確定所述匹配電路對應的負電容值；將所述匹配電路中負電容元件對應的負電容值調整為所述負電容值，以抵消所述阻抗虛部，與所述NFC天線的阻抗匹配。可選的，所述基于所述阻抗虛部，確定所述NFC系統中匹配電路對應的負電容值，包括：確定所述阻抗虛部，確定所述NFC天線對應的電抗；基于所述電抗，確定所述匹配電路對應的負電容值?？蛇x的，所述將所述匹配電路中負電容元件對應的負電容值調整為所述負電容值，包括：基于所述負電容值，將所述匹配電路中所述負電容元件包括的電容的電容值調整到與所述負電容值相應的值，確定所述負電容功能的元件的阻抗在史密斯圓圖中對應的點沿著代表實數電阻的圓圈進行逆時針旋轉?？蛇x的，所述方法還包括：通過所述匹配電路包括的低通濾波器降低所述NFC天線的高頻干擾。本申請中，由于近場通信NFC系統包括NFC天線、NFC芯片和匹配電路，匹配電路設置在NFC天線以及NFC芯片之間，而匹配電路能夠實現負電容功能，在NFC天線的頻率處于工作頻率范圍內時，匹配電路可以與NFC天線的阻抗相匹配，從而增加NFC天線有效帶寬，故通過NFC系統中的匹配電路可與NFC天線達到阻抗匹配，提高NFC天線的輸出功率，增大NFC天線的頻率，使得NFC天線的匹配帶寬較寬。附圖說明圖1為本專利技術實施例中NFC系統的結構示意圖；圖2為本專利技術實施例中負電容元件的連接示意圖；圖3為本專利技術實施例中阻抗匹配的示意圖；圖4為本專利技術實施例中阻抗匹配的方法的流程圖。具體實施方式本申請提供一種近場通信NFC系統和阻抗匹配方法，用于解決NFC天線的匹配帶寬較窄的技術問題。為了解決上述技術問題，本專利技術實施例提供的技術方案總體思路如下：本申請中，由于近場通信NFC系統包括NFC天線、NFC芯片和匹配電路，匹配電路設置在NFC天線以及NFC芯片之間，而匹配電路能夠實現負電容功能，在NFC天線的頻率處于工作頻率范圍內時，通過匹配電路即可實現與NFC天線的阻抗的匹配，達到阻抗匹配，從而提高NFC天線的輸出功率，增大NFC天線的頻率，使得NFC天線的匹配帶寬較寬。為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦＠夹g中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。另外，本文中術語“和/或”，僅僅是一種描述關聯對象的關聯關系，表示可以存在三種關系，例如，A和/或B，可以表示：單獨存在A，同時存在A和B，單獨存在B這三種情況。另外，本文中字符“/”，一般表示前后關聯對象是一種“或”的關系。下面結合附圖對本專利技術優選的實施方式進行詳細說明。如圖1所示，本專利技術實施例提供一種NFC系統，該系統可以包括NFC天線、NFC芯片和匹配電路，其中，匹配電路設置在NFC天線以及NFC芯片之間，且匹配電路包括具有實現負電容功能的負電容元件，NFC芯片產生的射頻信號通過匹配電路傳送給NFC天線。本專利技術實施例中，NFC天線可以是以RFID(RadioFrequencyIdentification，無線射頻識別)技術為基礎，采用變壓器共耦匹配做通信的硬件處理方案，并通過處理器的通訊指令完成數據傳送過程的校驗，其軟硬件環境通過RFID調制處理，并通過匹配電路調整而設計制作成功的。在實際應用中，NFC天線本身的阻抗符合福斯特特性，即其輸入電抗和電納(即交流電流經電容或電感本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種近場通信NFC系統，包括：近場通信NFC天線；NFC芯片；匹配電路，設置在所述NFC天線以及所述NFC芯片之間，所述匹配電路實現負電容功能，所述匹配電路用于在確定所述NFC天線的頻率處于工作頻率范圍內時，與所述NFC天線的阻抗匹配，以增加所述NFC天線有效帶寬。

【技術特征摘要】
1.一種近場通信NFC系統，包括：
近場通信NFC天線；
NFC芯片；
匹配電路，設置在所述NFC天線以及所述NFC芯片之間，所述匹配電
路實現負電容功能，所述匹配電路用于在確定所述NFC天線的頻率處于工作
頻率范圍內時，與所述NFC天線的阻抗匹配，以增加所述NFC天線有效帶寬。
2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，所述匹配電路包括兩個三極
管、電容和電感。
3.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述匹配電路中所述電容、
所述電感及所述兩個三極管之間并聯，且所述兩個三極管采用反向并聯的連接
方式。
4.如權利要求1-3任一權項所述的系統，其特征在于，所述兩個三極管
用于實現負電容功能，所述電容用于調節所述匹配電路的負電容阻值，所述電
感用于去除所述匹配電路的低頻干擾。
5.如權利要求4所述的系統，其特征在于，當所述NFC天線的頻率增
加時，所述NFC天線的阻抗在史密斯圓圖中對應的點沿著代表實數電阻的圓
圈進行順時針旋轉，所述實現負電容功能的元件隨著所述頻率的增加，所述負
電容功能的元件的阻抗在史密斯圓圖中對應的點沿著代表實數電阻的圓圈進
行逆時針旋轉，且在所述匹配電路中的電容達到預設負電容值時，抵消所述
NFC天線的阻抗虛部，以增加所述NFC天線的有效帶寬。
6.如權利要求2所述的系統，其特征在于，所述匹配電路還包括：
低通濾波器，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王輝，
申請(專利權)人：聯想北京有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11