ES2641500T3 - Procedimiento y dispositivo de emisión de datos por acoplamiento inductivo con autooscilación controlada - Google Patents

Procedimiento y dispositivo de emisión de datos por acoplamiento inductivo con autooscilación controlada Download PDF

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ES2641500T3 ES14796157.7T ES14796157T ES2641500T3 ES 2641500 T3 ES2641500 T3 ES 2641500T3 ES 14796157 T ES14796157 T ES 14796157T ES 2641500 T3 ES2641500 T3 ES 2641500T3
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Abstract

Procedimiento de emisión de datos por acoplamiento inductivo, que comprende una etapa consistente en aplicar, a un circuito de antena inductivo sintonizado (ACT), ráfagas (B2, B3) de una señal periódica (S1m) a la cadencia de una señal portadora de datos (MS(DTx)), para hacer que aparezca una señal de antena (Vam) generadora de un campo magnético (FLD2), en el que la amplitud de cada ráfaga está delimitada por una señal de envolvente (E2, E3) que presenta un flanco de subida (i1-i2) y un flanco de bajada (i3-i4), caracterizado por que comprende una etapa consistente en conformar al menos el flanco de bajada de la señal de envolvente (E2, E3) por medio de un circuito conformador digital (MCT1) o analógico (FLT1), en orden a suavizar su pendiente para atenuar o suprimir oscilaciones transitorias de la señal de antena (Vam) que apareciesen en el circuito de antena después de cada aplicación de una ráfaga, si se aplicaran al mismo ráfagas de señal periódica que tienen una señal de envolvente de forma cuadrada.

Description

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DESCRIPCION
Procedimiento y dispositivo de emision de datos por acoplamiento inductivo con autooscilacion controlada
La presente invencion se refiere a un procedimiento de emision de datos por acoplamiento inductivo, que comprende una etapa consistente en aplicar, a un circuito de antena inductivo sintonizado, rafagas de una senal periodica, para hacer que aparezca una senal de antena generadora de un campo magnetico, en el que la amplitud de cada rafaga esta delimitada por una senal de envolvente que presenta un flanco de subida y un flanco de bajada.
La presente invencion se refiere especialmente a un procedimiento de modulacion de carga activa para dispositivo NFC ("Near Field Communication") del tipo que se describe en la patente EP 1327222. El procedimiento comprende la aplicacion, al circuito de antena, de las rafagas de la senal periodica en presencia de un campo magnetico externo emitido por un lector NFC. Las rafagas de senal periodica generan rafagas correspondientes ttt de un campo magnetico que se superpone al emitido por el lector NFC, y son percibidas por este ultimo como una modulacion de carga pasiva. La modulacion de carga activa ofrece, con respecto a la modulacion de carga pasiva, la ventaja de una distancia de comunicacion superior.
La solicitud EP 2431925 se refiere a un perfeccionamiento de este procedimiento de modulacion de carga activa y propone resincronizar la frecuencia de la senal periodica a la del campo magnetico externo despues de cada aplicacion de una rafaga al circuito de antena, en lugar de resincronizar esta senal antes de cada nueva trama de datos. Entonces, el procedimiento de modulacion de carga activa comprende una alternancia de periodos de emision de las rafagas y de fases de resincronizacion al campo magnetico externo.
La solicitud WO 2012/038664 apunta, no obstante, que, despues de aplicar una rafaga de la senal periodica al circuito de antena, este ultimo presenta una oscilacion residual ("ringing"), que se superpone a la senal de antena "deseada" inducida por el campo magnetico externo, y se presta a viciar el proceso de resincronizacion. Efectivamente, el proceso de resincronizacion utiliza como senal de resincronizacion la senal de antena inducida por el campo externo. Si esta senal incluye residuos oscilatorios de la rafaga que se acaba de aplicar al circuito de antena, estos se superponen a la senal de antena deseada inducida por el campo externo y pueden viciar el proceso de resincronizacion al campo externo.
A tftulo de ilustracion, la figura 1 muestra la forma de una rafaga B1 de una senal periodica S1m aplicada a un circuito de antena ACT, asf como la senal de antena Vam que da por resultado. El circuito de antena ACT es un circuito resonante sintonizado a la frecuencia de la senal periodica S1m, y comprende, por ejemplo, una bobina de antena AC, un condensador serie Ca y un condensador paralelo Cb. La rafaga B1, o "rafaga incidente", provoca la aparicion, en el circuito de antena, de una rafaga B1' de senal de antena Vam, o "rafaga resultante", que genera a su vez una rafaga de campo magnetico de igual forma.
La rafaga incidente B1 esta delimitada en su duracion y su amplitud por una senal de envolvente E1 de forma cuadrada, de duracion T1, que presenta un flanco de subida y un flanco de bajada. El flanco de subida se extiende entre un punto de inflexion bajo i1 y un punto de inflexion alto i2. El flanco de bajada se extiende entre un punto de inflexion alto i3 y un punto de inflexion bajo i4. La amplitud de la senal periodica S1m es nula antes del flanco de subida y despues del flanco de bajada y, generalmente, es constante entre los dos flancos. Despues de aplicar la rafaga incidente B1, la senal de antena Vam presenta una oscilacion transitoria 1 de una amplitud nada desdenable que, en algunos casos, puede presentar sobreoscilaciones 2 de una amplitud superior a la amplitud maxima que presenta la senal de antena Vam durante la aplicacion de la rafaga incidente B1. Por ende, la rafaga resultante B1' presenta una duracion T1' que puede ser muy superior a la duracion T1 de la rafaga incidente B1. Cuando el tiempo T1' - T1 es igual o mayor que el tiempo que media entre la emision de dos rafagas B1, el dispositivo que emite las rafagas B1 no puede resincronizarse a un campo externo, con el riesgo de resincronizarse a la senal que el mismo ha emitido.
Para paliar este inconveniente, la solicitud WO 2012/038664 ensena cortocircuitar o desintonizar el circuito de antena por medio de un interruptor, inmediatamente despues de aplicar la rafaga incidente B1. El procedimiento de modulacion de carga activa comprende entonces, despues de aplicar la rafaga B1 y antes de la fase de resincronizacion, una fase de amortiguamiento durante la cual se cortocircuita o se desintoniza el circuito de antena mediante el interruptor, seguida de una fase de restablecimiento en cuyo transcurso la senal de antena deseada inducida por el campo magnetico externo se restablece naturalmente sin ser "contaminada" por la oscilacion transitoria generada por la rafaga incidente B1.
Esta solucion presenta la ventaja de ser simple en su puesta en practica y de ser eficaz. No obstante, el interruptor de amortiguamiento tiene que soportar tensiones de antena que pueden alcanzar de 10 a 15 V. Ahora bien, determinadas ramas de la industria tecnologica susceptibles de ser utilizadas para realizar dispositivos NFC integrados en microplaquetas de semiconductor, tal como las ramas de submicronica profunda ("deep-submicron"), no permiten realizar transistores capaces de soportar tensiones tan elevadas.
Por lo tanto, cabna desear prever un procedimiento de modulacion de carga activa que no precise de tal interruptor de amortiguamiento.
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De manera mas general, cabna desear prever un procedimiento de emision de datos mediante emision de rafagas de campo magnetico, en el que el fenomeno de autooscilacion del circuito de antena este controlado por otro medio que no sea un interruptor de amortiguamiento.
Formas de realizacion de la invencion se refieren a un procedimiento de emision de datos por acoplamiento inductivo, que comprende una etapa consistente en aplicar, a un circuito de antena inductivo sintonizado, rafagas de una senal periodica, para hacer que aparezca una senal de antena generadora de un campo magnetico, en el que la amplitud de cada rafaga esta delimitada por una senal de envolvente que presenta un flanco de subida y un flanco de bajada, y una etapa consistente en conformar al menos el flanco de bajada de la senal de envolvente por medio de un circuito conformador digital o analogico, en orden a atenuar o suprimir oscilaciones transitorias de la senal de antena que apareciesen en el circuito de antena despues de cada aplicacion de una rafaga, si se aplicaran al mismo rafagas de senal periodica que tienen una senal de envolvente de forma cuadrada.
De acuerdo con una forma de realizacion, el flanco de bajada de la senal de envolvente se conforma de manera que su derivada primera no exceda de un valor lfmite determinado teniendo en cuenta la amplitud maxima de las oscilaciones transitorias que pueden admitirse en el circuito de antena.
De acuerdo con una forma de realizacion, el flanco de bajada de la senal de envolvente se conforma de manera que su derivada primera presente un valor maximo igual a A0*n*Fc/2, siendo Fc la frecuencia de la senal periodica, y Ao, la amplitud de la senal de envolvente.
De acuerdo con una forma de realizacion, el flanco de bajada de la senal de envolvente se conforma de manera que, inmediatamente despues de aplicar una rafaga de la senal periodica, la senal de antena presente, en ausencia de un campo magnetico externo, una amplitud inferior a un porcentaje de la amplitud maxima que presenta durante la aplicacion de la rafaga, escogido entre el 5 % y el 50 %.
De acuerdo con una forma de realizacion, el procedimiento comprende la etapa consistente en conferir al flanco de bajada de la senal de envolvente una forma determinada por una funcion matematica cuya derivada es una funcion continua.
De acuerdo con una forma de realizacion, el procedimiento comprende la etapa consistente en conferir al flanco de bajada una forma determinada por la funcion coseno alzado calculada en una escala de tiempo que le confiere el valor 1 en un punto de inflexion alto del flanco de bajada y el valor 0 en un punto de inflexion bajo del flanco de bajada.
De acuerdo con una forma de realizacion, el procedimiento comprende las etapas consistentes en conferir al flanco de bajada de la senal de envolvente una forma determinada por un conjunto de puntos almacenados en una memoria y que definen mediante valores discretos una rafaga de la senal periodica.
De acuerdo con una forma de realizacion, el procedimiento comprende una etapa consistente en conformar tambien el flanco de subida de la senal de envolvente de manera que la derivada primera del flanco de subida sea continua.
De acuerdo con una forma de realizacion, la senal periodica presenta una tasa de distorsion armonica total inferior al 20 %.
De acuerdo con una forma de realizacion, el procedimiento se aplica en la emision de datos por modulacion de carga activa, las rafagas de la senal periodica se aplican al circuito de antena en presencia de un campo magnetico alterno externo, y el procedimiento comprende una etapa de sincronizacion de la frecuencia de la senal periodica a la frecuencia del campo magnetico externo, entre dos aplicaciones de una rafaga de la senal periodica al circuito de antena.
Formas de realizacion de la invencion se refieren asimismo a un dispositivo de emision de datos por acoplamiento inductivo, que comprende un circuito de antena inductivo sintonizado y un circuito de modulacion de amplitud para aplicar, al circuito de antena, rafagas de una senal periodica y hacer que aparezca una senal de antena generadora de un campo magnetico, estando delimitada la amplitud de cada rafaga por una senal de envolvente que presenta un flanco de subida y un flanco de bajada, estando el circuito de modulacion configurado para llevar a la practica el procedimiento tal y como se ha descrito anteriormente.
Formas de realizacion de la invencion se refieren asimismo a un objeto portatil electronico que comprende tal dispositivo.
Ejemplos de realizacion de un procedimiento de emision de datos segun la invencion y de un dispositivo NFC que pone en practica este procedimiento se describiran en lo que sigue, sin caracter limitativo, con referencia a las figuras adjuntas, de las cuales:
la figura 1, descrita anteriormente, muestra la forma de una rafaga incidente de senal periodica aplicada a un circuito de antena, y la forma de la rafaga resultante,
la figura 2 muestra la forma de una rafaga incidente de senal periodica segun una primera forma de realizacion del
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procedimiento de la invencion, y la forma de la rafaga resultante,
la figura 3 muestra la forma de una rafaga incidente de senal periodica segun una segunda forma de realizacion del procedimiento de la invencion, y la forma de la rafaga resultante,
la figura 4 es el esquema de bloques de un primer ejemplo de realizacion de un dispositivo NFC que pone en practica el procedimiento de la invencion,
las figuras 5A a 5E son sendos cronogramas que muestran diversas senales que aparecen en el dispositivo de la figura 4,
la figura 6 muestra ejemplos de realizacion de un lazo enganchado en fase y de un circuito de modulacion representados en forma de bloques en la figura 4,
la figura 7 es la curva de una senal digital proporcionada por el circuito de modulacion de la figura 6,
la figura 8 muestra un segundo ejemplo de realizacion del circuito de modulacion representado en forma de bloques en la figura 4, y
las figuras 9, 10 y 11 muestran ejemplos de objetos portatiles electronicos que comprenden un dispositivo NFC segun la invencion.
Se ha descrito anteriormente, en relacion con la figura 1, la respuesta de un circuito de antena inductivo sintonizado ACT a una rafaga incidente B1 de una senal periodica S1m cuya amplitud esta delimitada por una senal de envolvente E1 de forma cuadrada. Esta respuesta se caracteriza por una rafaga resultante B1' que incluye una oscilacion transitoria de la senal de antena Vam que aparece tras la aplicacion de la rafaga incidente B1.
Formas de realizacion de la invencion se refieren a un procedimiento que permite controlar la respuesta del circuito de antena a una rafaga incidente de senal periodica y, con ello, controlar la forma de la rafaga resultante, sin precisar de un interruptor de amortiguamiento. Este procedimiento esta destinado inicialmente para su aplicacion en la tecnica de modulacion de carga activa, para permitir una resincronizacion a un campo externo despues de emitir una rafaga, pero puede encontrar otras aplicaciones a las que se aludira mas adelante.
Este procedimiento se fundamenta en la teona de los circuitos resonantes extrapolada al ambito de la invencion, a saber, el ambito de la aplicacion de rafagas de una senal periodica a un circuito de antena inductivo sintonizado. La teona de los circuitos resonantes indica que la aplicacion, a un circuito resonante, de una senal de excitacion cuya forma es la propia de una funcion escalon ("step function") se traduce en una oscilacion transitoria del circuito resonante debida al hecho de que tal funcion presenta una derivada discontinua. Una senal cuadrada es un caso particular de senal escalon y presenta una derivada que tiende a infinito positivo en su flanco de subida y a infinito negativo en su flanco de bajada. Una senal cuadrada "real" proporcionada por un circuito electronico, aun si incluye flancos de subida y de bajada que no son perfectamente verticales por causa de capacitancias o de inductancias parasitas en las lmeas de transmision, presenta, no obstante, importantes saltos de su derivada en los puntos de inflexion bajo i1 y alto i2 del flanco de subida y en los puntos de inflexion bajo i3 y alto i4 del flanco de bajada. Estos saltos, sin tender necesariamente a infinito, son considerados asimismo, dentro del ambito de la invencion, como discontinuidades por cuanto son responsables de la respuesta oscilatoria del circuito de antena al que se aplica la senal de excitacion.
Esta respuesta oscilatoria transitoria se puede atenuar, cuando no suprimir, utilizando una senal de excitacion que tiene una derivada continua. En especial, las teonas matematicas desarrolladas en el contexto de la puesta en practica de la transformada rapida de Fourier (FFT) han definido funciones llamadas de enventanado, o "funciones ventana de observacion", tales como la funcion de Hann, que permiten muestrear una senal en vistas a su analisis de Fourier rapida sobre un numero de puntos finito, sin generar componentes armonicas parasitas en el borde de ventana que vicianan el analisis armonico de esta senal. Tales funciones, cuando son utilizadas para dar forma a una senal de excitacion aplicada a un circuito resonante, no provocan respuesta oscilatoria transitoria del mismo, o provocan una respuesta transitoria acusadamente atenuada.
Formas de realizacion de la invencion se fundamentan en lo que antecede, estableciendo una analogfa entre una senal de excitacion aplicada a un circuito resonante y la senal de envolvente de una rafaga de la senal periodica S1m aplicada a un circuito de antena inductivo sintonizado. En el presente caso, se asume que la senal de envolvente es la responsable de la respuesta oscilatoria del circuito de antena, especialmente cuando la senal periodica S1m cuya amplitud delimita presenta un bajo factor de distorsion armonica y no se presta a generar tal respuesta oscilatoria.
De acuerdo con una forma de realizacion de la invencion, una rafaga B2(S1m) de la senal periodica S1m se conforma segun se muestra en la figura 2, en orden a presentar una senal de envolvente E2 que tiene una derivada continua en su flanco de bajada. De acuerdo con otra forma de realizacion, una rafaga B3(S1m) de la senal periodica S1m se conforma segun se muestra en la figura 3, en orden a presentar una senal de envolvente E3 que tiene una derivada continua en su flanco de subida y en su flanco de bajada.
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La nocion de "derivada continua" con arreglo a las presentes formas de realizacion de la invencion engloba el caso en que la derivada presenta saltos de valores que no son insalvables para la aplicacion perseguida, es decir, saltos de valores que no exceden de un valor lfmite determinado teniendo en cuenta la amplitud maxima de las oscilaciones transitorias que pueden admitirse en el circuito de antena, siendo funcion esta amplitud maxima de la aplicacion perseguida. Por lo tanto, esta nocion se puede llevar a la practica de dos maneras:
i) empmcamente, buscando, a partir de un circuito de antena de estructura conocida, por ejemplo por medio de herramientas de simulacion, formas de senal de envolvente que tienen saltos de derivadas inferiores a un cierto umbral y tales que la respuesta oscilatoria del circuito de antena sea aceptable para la aplicacion perseguida. Por ejemplo, en una aplicacion en la modulacion de carga activa, se perseguira un periodo oscilatorio de una duracion inferior al periodo de tiempo del que se dispone para resincronizar el dispositivo modulador al campo magnetico externo,
ii) definiendo un lfmite numerico a los saltos de la derivada. Anteriormente se ha indicado que la derivada real de una senal de envolvente cuadrada aplicada a una lmea de transmision que presenta capacitancias o inductancias no presenta saltos al infinito y, por tanto, es "continua" stricto sensu por causa de estos elementos parasitos. No obstante, esta derivada presenta saltos de valores generadores de una respuesta oscilatoria del circuito de antena que puede ser insalvable para la aplicacion pretendida. Por otro lado, una senal de envolvente trapezoidal, aun si su derivada teorica no es continua, mejora sensiblemente la respuesta del circuito de antena con respecto a una senal de envolvente de forma cuadrada. De este modo, una definicion de la nocion de "derivada continua" con arreglo a ciertas formas de realizacion de la invencion engloba una senal de envolvente que tiene una derivada que no sobrepasa un lfmite tal que el tiempo de bajada de la senal de envolvente sea al menos mayor o igual que el periodo de la senal periodica S1m. Este lfmite es, en este caso, igual a A0*n*Fc/2, siendo Fc la frecuencia de la senal S1m, y A0, la amplitud de la senal de envolvente. En una aplicacion en la que Fc = 13,56 MHz, el valor maximo de la derivada de la senal de envolvente es, pues, igual a A0*21,29*106 s-1.
En la figura 2, la duracion de la rafaga incidente B2 de la senal periodica S1m se denota por Tm. La senal de envolvente E2 comprende un flanco de subida abrupto entre el punto de inflexion i1 y el punto de inflexion i2, de duracion teoricamente nula, una meseta de duracion Tp entre el punto de inflexion i2 y el punto de inflexion i3, y un flanco de bajada suave, sensiblemente con forma de semicampana, de duracion Tf, entre el punto de inflexion i3 y el punto de inflexion i4. Esta forma de flanco de bajada con contornos suaves esta determinada en orden a presentar una derivada continua.
La rafaga resultante B2' de senal de antena Vam que aparece en el circuito de antena ACT presenta una sobreoscilacion 3 causada por el flanco de subida de la senal de envolvente E2, pero no presenta ninguna oscilacion transitoria residual causada por el flanco de bajada. La duracion efectiva de la rafaga resultante B2' es, en el presente caso, la duracion Tm de la rafaga incidente B2.
En la figura 3, la duracion de la rafaga incidente B3 de la senal periodica S1m es, asimismo, Tm. La envolvente E3 de la rafaga incidente presenta una simetna axial y comprende un flanco de subida suave con forma de semicampana, entre el punto de inflexion i1 y el punto de inflexion i2, de duracion Tr, una meseta de duracion Tp, entre el punto de inflexion i2 y el punto de inflexion i3, y un flanco de bajada suave con forma de semicampana, de duracion Tf, del punto de inflexion i3 al punto de inflexion i4. La senal de antena Vam que aparece en el circuito ACT no presenta, en el presente caso, ninguna sobreoscilacion u oscilacion transitoria, y la duracion efectiva de la rafaga resultante B3' es, nuevamente, igual a la duracion Tm de la rafaga B3.
Las formas de las rafagas resultantes B2', B3' mostradas en las figuras 2 y 3 son "ideales". No obstante, en la practica, el grado de atenuacion de la oscilacion residual despues de aplicar la rafaga incidente depende de la precision de los medios puestos en practica para conformar la envolvente de la rafaga incidente y de las elecciones de conformacion de la rafaga, especialmente:
1) la rafaga incidente se puede conformar en su flanco de bajada solamente (rafaga de tipo B2) o en sus flancos de subida y de bajada (rafaga de tipo B3). La utilizacion de una rafaga de tipo B3 puede ser ventajosa respecto a una rafaga de tipo B2 cuando el flanco de subida de la rafaga B2 genera oscilaciones transitorias de duracion superior a la duracion de la rafaga,
2) la conformacion de los flancos de manera que su derivada sea continua se puede realizar por medio de un filtro analogico paso bajo de orden 1 o de orden 2, transformando, por medio de un filtro de este tipo, una senal de envolvente cuadrada a una senal de envolvente que tiene flancos de forma suavizada,
3) la conformacion de los flancos de manera que su derivada sea continua se puede realizar con una gran precision por medio de una funcion matematica del tipo descrito mas arriba, sintetizando la senal periodica S1m para controlar numericamente sus variaciones de amplitud.
De lo que se acaba de describir resulta que la amplitud de la oscilacion residual de la senal de antena Vam despues de aplicar la rafaga incidente (esto es, despues del ultimo punto de inflexion i4) no necesariamente es nula. Puede ser simplemente inferior a la amplitud maxima que presenta la senal de antena Vam durante la aplicacion de la
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rafaga incidente en una proporcion comprendida entre el 5 % y el 50 %, o comprendida entre el 1 % y el 50 %. Y es que una atenuacion "imperfecta" puede resultar ser suficiente, en funcion de las especificaciones tecnicas dictadas.
Por ejemplo, en una aplicacion del procedimiento de la invencion en una modulacion de carga activa con resincronizacion a un campo magnetico externo inmediatamente despues de aplicar una rafaga incidente, la amplitud de la oscilacion residual que puede admitirse al final de la rafaga incidente, esto es, en el momento de la resincronizacion, depende de la amplitud de la senal inducida por el campo magnetico externo y, mas en particular, de la relacion entre la amplitud de la senal inducida y la de la oscilacion residual. Por ejemplo, se ha puesto de manifiesto que, para obtener un error de fase inferior a 30°, la amplitud de la oscilacion residual no debe exceder del 57,7 % de la amplitud de la senal inducida. Esta relacion corresponde a una de las antedichas atenuaciones, que anteriormente se han expresado mediante porcentajes que hacen referencia a la amplitud maxima de la senal de antena Vam durante la aplicacion de la rafaga incidente, sin hacer referencia a la amplitud de la senal inducida por el campo externo.
Si se preve, por otro lado, un periodo de restablecimiento despues del periodo de modulacion de carga activa, para estar seguros de que la antedicha relacion de amplitudes es inferior al 57,7 % en el momento de la resincronizacion, el tiempo que falta para realizar esta resincronizacion depende de la frecuencia de la senal de datos emitida por medio de las rafagas incidentes, que determina la duracion de los "silencios" entre dos rafagas, a la que tiene que restarse la duracion de la fase de restablecimiento, la cual a su vez depende de la amplitud de la oscilacion residual en el final de la rafaga y sera tanto mas larga cuanto mas elevada sea la amplitud de la oscilacion residual, hasta que se alcance la relacion de amplitud inferior al 57,7 %.
En una forma de realizacion del procedimiento de la invencion, la amplitud A(t) de los flancos de bajada de las rafagas incidentes se conforma numericamente por medio de la funcion coseno alzado ("raised cosine") formulada de la siguiente manera:
A(t) = A0*(1+cos(n*t/Tf))/2,
cuya derivada es:
d(A(t)/dt = A0*n/Tf/2*sin(n*t/Tf)
siendo A0 la amplitud maxima de la senal de envolvente (esto es, la amplitud maxima de la senal periodica S1m), Tf, la duracion del flanco de bajada y t, el tiempo segun un eje de tiempos que tiene como origen el punto de inflexion i3 del flanco de bajada. Entonces, esta funcion amplitud A(t) presenta un valor constante A0 antes del punto de inflexion i3 y un valor nulo despues del segundo punto de inflexion i4.
Tal como muestra la tabla que sigue, la derivada de la funcion A(t) es, pues, nula antes y despues de los puntos de inflexion i3, i4. Entre los puntos de inflexion i3 e i4, esto es, durante el flanco de bajada, la derivada de la funcion A(t) es la derivada de la funcion coseno alzado. Esta derivada es asimismo nula en el punto de inflexion i3 e i4, y evoluciona de manera constante segun la funcion seno entre los dos puntos. Por lo tanto, la funcion A(t) no presenta ningun salto de su derivada entre los puntos de inflexion i2 e i4.
Funcion A(t) Derivada d[A(t)]/dt
Entre i2 e i3
A0 0
En el punto i3 (t = 0)
A0*(1 +cos(n*0/Tf))/2 = A0 0
Entre i3 e i4
A0*(1+cos(n*t/Tf))/2 A0*n/Tf/2*sin(n*t/Tf )
En el punto i4 (t = Tf)
A0*(1+cos(n*Tf/Tf))/2 = 0 0
Despues de i4
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La funcion coseno alzado se puede utilizar asimismo para conformar el flanco de subida, y obtener una rafaga de tipo B3 que tiene una envolvente que presenta una simetna axial. En este caso, la derivada de la senal de envolvente es perfectamente conocida durante toda la duracion de la rafaga.
Un experto en la materia puede utilizar, en lugar de la funcion coseno alzado, cualquier otra funcion matematica, especialmente de enventanado para la transformada rapida de Fourier, que tenga una derivada que ofrezca las propiedades requeridas.
Por otro lado, es obvio que la propia senal periodica S1m no tiene que presentar flancos muy pronunciados, que generanan una respuesta oscilatoria del circuito de antena. En la tecnica anterior, la senal S1m es filtrada generalmente antes de ser aplicada al circuito de antena y, por tanto, no es la responsable del problema tecnico que en la presente solicitud se soluciona mediante un control de la forma de la senal de envolvente. De manera general,
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si la senal S1m se consigue por filtrado de una senal inicialmente de forma cuadrada, este filtrado tiene que ser preferentemente tal que la tasa de distorsion armonica total de la senal S1m sea inferior al 20 % (esto es, la relacion entre, por una parte, la suma de las energfa de los armonicos y, por otra, la energfa de la fundamental de la senal S1m). Cuando la senal S1m es generada numericamente, segun es el caso en un ejemplo de realizacion de la invencion descrito mas adelante, la senal S1m se puede generar como una sinusoide perfecta que tiene un factor de distorsion armonica nulo o practicamente nulo.
En lo que sigue se describira un ejemplo de realizacion de un dispositivo NFC con modulacion de carga activa que lleva a la practica una forma de realizacion de un procedimiento de emision de datos segun la invencion. Este ejemplo de realizacion constituye un caso particular de aplicacion del procedimiento de la invencion en la modulacion de carga activa, que permite evitar recurrir a un interruptor de amortiguamiento despues de aplicar una rafaga incidente, para la resincronizacion de la senal periodica entre dos rafagas de modulacion de carga.
El dispositivo ND1 comprende:
- un circuito de interfaz de comunicacion con contacto ICT,
- un circuito de antena inductivo sintonizado ACT, que comprende una bobina de antena AC1 y con posibilidad de incluir diversos componentes de sintoma como son los condensadores Ca, Cb descritos anteriormente,
- un circuito de demodulacion DMCT acoplado a un circuito de decodificacion DCCT, para recibir datos DTr por intermedio del circuito de antena,
- un circuito de codificacion CCT acoplado a un circuito de modulacion MCT, para emitir datos DTx por intermedio del circuito de antena,
- un lazo enganchado en fase PLL ("Phase Locked Loop") y
- un circuito de extraccion de reloj CKCT.
La figura 4 muestra asimismo un procesador anfitrion HP1 del dispositivo ND1, y un dispositivo NFC externo EDV que, equipado con una bobina de antena AC2, opera en el modo lector NFC emitiendo un campo magnetico externo periodico FLD1 que oscila, por ejemplo, a una frecuencia portadora de 13,56 MHz (normas ISO 14443, ISO 13693, Sony Felica®). Se supone que los circuitos de antena de los dos dispositivos ND1 y EDV estan sintonizados a esta frecuencia, ocasionalmente con un margen de variacion de unos tantos por ciento de la misma.
El circuito de interfaz de comunicacion con contacto ICT permite unir el dispositivo ND1 al procesador anfitrion HP1. Mas en particular, permite que el procesador anfitrion HP1 proporcione al dispositivo ND1 unos datos DTx destinados al dispositivo externo EDV, y recibe del dispositivo NDl unos datos DTr enviados por el dispositivo externo EDV. Los datos DTx/DTr son, por ejemplo, datos de aplicacion de una aplicacion NFC (transaccion, pago, intercambios de informacion, etc.). En una variante, el dispositivo ND1 puede comprender un procesador interno configurado para administrar aplicaciones sin contacto, que, entonces, genera el mismo los datos DTx y procesa los datos DTr sin recurrir a un procesador anfitrion.
El circuito de extraccion de reloj CKCT y el circuito demodulador DMCT reciben, por mediacion de un amplificador A1, una senal de antena Vai inducida en el circuito de antena ACT por el campo magnetico externo FLD1. El circuito de extraccion de reloj CKCT proporciona una senal de reloj externa CKe cuya frecuencia es la del campo magnetico externo, esto es, 13,56 MHz en el contexto de las antedichas normas. El lazo enganchado en fase PLL recibe la senal de reloj externa CKe y proporciona una senal de reloj interna CKs asf como una senal de reloj de muestreo N*CKs cuya frecuencia es N veces la de la senal de reloj CKs.
El lazo enganchado en fase PLL incluye un modo de oscilacion smcrona, en el que esta supeditado a la senal de reloj externa CKe, estando sincronizada entonces la senal CKs en fase y en frecuencia a la senal de reloj CKe, y un modo de libre oscilacion en el que la senal CKs ya no esta en sincronismo de fase y de frecuencia con la senal CKe. El modo de libre oscilacion se activa mediante una senal logica MSK proporcionada por el circuito de modulacion MCT.
Para el envfo de datos DTr al dispositivo ND1, el dispositivo externo EDV aplica al campo magnetico FLD1 una modulacion de amplitud por medio de una senal de modulacion binaria portadora de datos MS(DTr). La senal MS(DTr) redunda en la senal de antena inducida Vai y es extrafda de la misma por el circuito de demodulacion DMCT, despues de suprimir la portadora a 13,56 mHz. El circuito DMCT proporciona la senal de modulacion MS(DTr) al circuito DCCt, el cual extrae de ella los datos DTr y los proporciona al procesador anfitrion HP1 por intermedio del circuito de interfaz de comunicacion ICT.
Los datos DTx que han de enviarse al dispositivo externo EDV los proporciona al circuito de codificacion CCT el procesador anfitrion HP1 por intermedio del circuito de interfaz de comunicacion ICT. Entonces, el circuito CCT proporciona al circuito de modulacion MCT una senal binaria de modulacion portadora de datos MS(DTx). La senal
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de modulacion MS(DTx) presenta una frecuencia derivada de la frecuencia de la senal de reloj CKs, por ejemplo, 848 kHz (norma ISO 14443). Para generar esta senal, el circuito CCT recibe la senal de reloj interna CKs proporcionada por el lazo enganchado en fase PLL.
El circuito de modulacion MCT es, en el presente caso, un circuito de modulacion de carga activa, que recibe, por una parte, la senal de muestreo N*CKs y, por otra, la senal de modulacion MS(DTx). El circuito MCT aplica, al circuito de antena ACT, rafagas B3 de senal periodica S1m del tipo descrito mas arriba, entrecortadas con periodos de no modulacion en los que la senal S1m presenta un valor por defecto, generalmente 0. La senal S1m presenta una frecuencia igual a la de la senal de reloj CKs y las rafagas B3 son emitidas a la cadencia de la senal de modulacion MS(DTx).
Las rafagas B3 se conforman de la manera descrita mas arriba, con el fin de neutralizar o, al menos, limitar el fenomeno de oscilacion transitoria del circuito de antena ACT despues de cada aplicacion de una rafaga. De este modo, cuando la senal MS(DTx) pasa a 1, el circuito de antena ACT recibe una rafaga B3 de la senal S1m y la bobina de antena AC1 emite una correspondiente rafaga de un campo magnetico FLD2. Las rafagas de campo magnetico FLD2 son detectadas por el dispositivo externo EDV como una modulacion de carga pasiva. Asf, este ultimo puede extraer, de su propia senal de antena, la senal MS(DTx), para inferir de la misma los datos DTx enviados por el dispositivo ND1.
Las figuras 5A a 5E ilustran el funcionamiento del dispositivo ND1 en la emision de datos DTx y representan, respectivamente, la senal de reloj CKs, la senal de datos MS(DTx), la senal logica MSK, la senal S1m proporcionada por el circuito modulador MCT y la senal de antena Va presente en el circuito de antena ACT. Se distinguen fases de modulacion de carga activa Pm de duracion Tm y fases de resincronizacion Psyn de duracion Tsyn.
Cada fase de modulacion de carga Pm se inicia cuando la senal MS(DTx) pasa a 1 (fig. 5B). El circuito de modulacion MCT aplica una rafaga B3 de la senal S1m al circuito de antena ACT (fig. 5D) y pone a 0 la senal MSK durante toda la duracion de la rafaga (fig. 5C) para que el lazo enganchado en fase PLL funcione en modo de oscilacion libre. La senal de antena Va (fig. 5E) comprende entonces una componente Vai inducida por el campo magnetico externo FLD1 y una componente Vam generada en el circuito de antena por la senal S1m. Se asume, en el presente caso, que las rafagas B3 no dejan que en el circuito de antena subsista oscilacion transitoria alguna de la componente Vam. De este modo, despues de haber aplicado una rafaga B3 al circuito de antena, la senal de antena Va tan solo incluye la componente Vai inducida por el campo externo FLD2, y la fase de sincronizacion se inicia inmediatamente. La senal MSK se vuelve a poner a 1 mediante el circuito MCT, y el lazo enganchado en fase PLL se resincroniza a la senal de reloj externa CKe.
En una forma de realizacion en la que las rafagas B3 dejan que subsista una traza de oscilacion de la componente Vam de la senal de antena, se puede prever un tiempo de relajacion entre las fases de modulacion Pm y las fases de sincronizacion Psyn. De manera general, el amortiguamiento de la oscilacion transitoria de la componente Vam merced a la forma particular conferida a las rafagas B3 esta determinado en orden a no hacer necesario el empleo del interruptor de amortiguamiento descrito por la solicitud WO 2012/038664.
Dicho de otro modo, la fase de amortiguamiento realizada convencionalmente por medio de tal interruptor esta incluida implfcitamente, en su totalidad o en parte, en el flanco de bajada de las rafagas B3. En la forma de realizacion representada sin caracter limitativo, la frecuencia de las senales CKe, CKs, S1m es 13,56 MHz y, la de la senal de datos MS(DTx), 848 kHz. Un periodo de la senal de datos SM(DTx) corresponde a 16 periodos de la senal S1m. La duracion de las rafagas B3 es sensiblemente superior a la duracion T1 durante la cual la senal MS(DTx) esta a 1, que abarca 8 periodos de la senal S1m. Las rafagas presentan un flanco de subida de duracion Tr que abarca 4 periodos de la senal S1m, una meseta de duracion Tp que abarca 2 periodos de la senal S1m, y un flanco de bajada de duracion Tf que abarca 4 periodos de la senal S1m, de modo que Tr + Tp + Tf/2 = T1. Por lo tanto, la duracion de las rafagas B3 es superior a la duracion T1 de Tf/2, esto es, 2 periodos de la senal S1m. El periodo de sincronizacion abarca 6 periodos restantes de la senal S1m.
La figura 6 representa una forma de realizacion PLL1 del lazo enganchado en fase PLL y una forma de realizacion MCT1 del circuito de modulacion MCT.
El lazo enganchado en fase comprende un comparador de fase PFD, una bomba de cargas CP, un filtro de lazo LF, un oscilador controlado en tension VCO y un divisor de frecuencia DIV por N, por ejemplo un contador modulo N. El oscilador VCO proporciona la senal de muestreo N*CKs al circuito de modulacion MCT1. Esta senal se aplica asimismo al divisor DIV, que proporciona la senal CKs en una entrada del comparador PFD asf como a los circuitos CCT y DCCT. Otra entrada del comparador PFD recibe la senal de reloj externa CKe y una entrada de control del comparador PDF recibe la senal mSk. Cuando la senal MSK esta a 1, el comparador proporciona a la bomba de cargas dos senales de error U, D ("Up" y "Down") que representan el error en fase o en frecuencia entre las senales CKe y CKs. La bomba de cargas proporciona al filtro Lf una tension Vp que crece o decrece en funcion de las senales U, D. La tension Vp se aplica al filtro LF, cuya salida proporciona una tension de lazo V1 aplicada al oscilador VCO.
El paso a 0 de la senal MSK detiene el comparador de fase. Entonces se fuerzan a 0 las senales U y D, y la bomba
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de cargas se detiene tambien, lo cual tiene el efecto de paralizar la tension de lazo V1 aplicada al oscilador VCO. As^ el lazo enganchado en fase sigue oscilando en modo de oscilacion libre a la ultima frecuencia sincronizada alcanzada antes del paso a 0 de la senal MSK.
El circuito de modulacion MCT1 sintetiza las rafagas B3 de la senal periodica S1m por medio de un conjunto de valores numericos memorizados en tablas de consulta LUT1 a LUT9 ("Lookup Table") localizadas, por ejemplo, en una memoria no volatil MEM. Segun se ilustra en la figura 7, estos valores memorizados son puntos Pi de una curva de una senal digital S1md que presenta la forma que se desee de las rafagas B3 de la senal analogica S1m, en el presente caso, una sinusoide pura cuya amplitud esta determinada por la senal de envolvente E3 de la rafaga B3. En la forma de realizacion elegida en el presente caso, cada una de las tablas LUT1, LUT2, LUT3 y LUT4 esta asignada a la memorizacion de los puntos Pi de un periodo de la senal S1md en el flanco de subida de la rafaga B3, entre los puntos de inflexion i1 e i2. Cada una de las tablas LUT6, LUT7, LUT8 y LUT9 esta asignada a la memorizacion de los puntos Pi de un periodo de la senal S1md durante el flanco de bajada de la rafaga B3, entre los puntos de inflexion i3 e i4. Finalmente, la tabla LUT5 esta asignada a la memorizacion de los puntos Pi correspondientes a dos periodos de la senal CKs durante la fase de meseta de la rafaga B3, entre los puntos de inflexion i2 e i3. El numero de puntos Pi previsto para sintetizar cada periodo de la senal S1md viene determinado por la frecuencia de muestreo N*CKs proporcionada por el lazo enganchado en fase, por lo que es igual a N.
Con referencia nuevamente a la figura 6, el circuito MCT1 comprende asimismo una maquina de estados SM, un convertidor analogico/digital DAC y un amplificador A1. La maquina de estados SM incluye un contador de direccion ADCNT para el direccionamiento y la lectura, en la memoria MEM, de las tablas de consulta LUT1-LUT9, y esta temporizado por la senal N*CKs. La maquina de estados recibe asimismo la senal de datos MS(DTx) y esta configurada para iniciar la lectura de las tablas LUT1-LUT9 cuando la senal MS(DTx) pasa a 1, para que la emision de una rafaga B3 este sincronizada con esta senal. La salida de la memoria MEM proporciona los puntos Pi al convertidor DAC, cuya salida proporciona al circuito de antena ACT, por mediacion del amplificador A1, las rafagas B3 de la senal periodica analogica S1m.
En una forma de realizacion, la maquina de estados SM recibe asimismo una senal de control de fase PCS y esta configurada para desfasar la senal periodica S1md/S1m un angulo determinado por el valor de esta senal, con relacion a la senal de reloj CKs, la cual esta en fase con la senal de reloj externa CKe. Efectivamente, ciertas aplicaciones precisan que las rafagas de campo magnetico FLD2 presenten un desplazamiento de fase con relacion al campo magnetico externo FLD1, para una mejor deteccion de la modulacion de carga activa por el dispositivo externo EDV.
Esta forma de realizacion MCT1 del circuito de modulacion MCT ofrece total libertad en el control de la senal de envolvente E3 de la rafaga B3, calculandose matematicamente cada punto Pi antes de ser memorizado en las tablas de consulta LUT1 a LUT9. Por lo tanto, la senal de envolvente E3 puede ser rigurosamente conforme a la funcion de conformacion que se desee, por ejemplo, la funcion coseno alzado.
La figura 8 muestra una forma de realizacion analogica a menor coste MCT2 del circuito de modulacion MCT. En este ejemplo de realizacion, la senal binaria portadora de datos MS(DTx) es utilizada en calidad de senal de envolvente de las rafagas B3, y presenta un factor de utilizacion controlado por el circuito de codificacion CCT. Se asume, al igual que anteriormente, que un periodo de la senal de datos SM(DTx) corresponde a 16 periodos de la senal S1m.
El circuito MCT2 comprende filtros paso bajo FLT1, FLT2 de primer o de segundo orden, un mezclador MIX, un amplificador A2 y un circuito de deteccion de flancos EDT que proporciona la senal MSK al lazo enganchado en fase PLL. El filtro FLT1 recibe la senal logica portadora de datos MS(DTx) en calidad de senal de envolvente y, en una entrada del mezclador MIX, proporciona una senal de envolvente E3 tal como se ha descrito anteriormente, que tiene flancos de subida y de bajada suavizados por el filtrado de primer o segundo orden, cuya derivada es continua. La senal de reloj CKs proporcionada por el lazo enganchado en fase es, en el presente caso, de forma cuadrada, y es transformada por el filtro FLT2 en senal periodica S1m de baja distorsion armonica antes de ser aplicada en una segunda entrada del mezclador MIX. La salida del mezclador proporciona al circuito de antena ACT, por mediacion del amplificador A2, las rafagas B3 de la senal S1m. Finalmente, el detector EDT recibe la senal de datos MS(DTx) y la senal de reloj CKs, y pone a 0 la senal MSK a la deteccion de un paso a 1 de la senal MS(DTx).
En una forma de realizacion, el valor 1 de la senal MS(DTx) se mantiene durante 6 ciclos de la senal de reloj CKs, en tanto que el valor 0 se mantiene durante 10 ciclos de reloj, esto es, un factor de utilizacion inicial de 6/16 frente a 10/16 anteriormente, para tener en cuenta una dispersion temporal de los flancos de subida y de bajada de la senal MS causada por el filtro FLT1.
Al igual que anteriormente, cabna prever un ajuste de la fase de la senal S1m, por ejemplo, insertando un desfasador ajustable en la segunda entrada del mezclador MIX. En una variante de realizacion, la senal CKs se aplica sin ser filtrada en la segunda entrada del mezclador MIX, y el filtro FLT2 se establece a la salida del amplificador A2.
Segun se ha indicado mas arriba, un procedimiento de emision de datos segun la invencion, que incluye un control
de la forma de la envolvente de las rafagas, se presta a otras diversas variantes y aplicaciones. Puede ser de aplicacion, en especial, en una emision de datos en modo lector NFC, para controlar con mas precision la duracion de los huecos de modulacion de amplitud del campo magnetico emitido, suprimiendo las oscilaciones parasitas que aparecen en los huecos de modulacion, por ejemplo, para aumentar la velocidad de transferencia de los datos 5 emitidos reduciendo la duracion de los huecos de modulacion.
Un dispositivo de emision/recepcion de datos segun la invencion es tambien susceptible de aplicaciones diversas. En un ejemplo de aplicacion representado en la figura 9, el dispositivo ND1 esta integrado en un dispositivo portatil HD1 y esta unido a uno o varios procesadores anfitriones, en el presente caso, dos procesadores anfitriones HP1, HP2 que utilizan el dispositivo ND1 como interfaz de comunicacion sin contacto (interfaz NFC). El dispositivo portatil 10 HD1 es, por ejemplo, un telefono movil, un reproductor portatil de audio digital, un asistente digital personal (PDA). El procesador HP1 puede ser el procesador principal del dispositivo, o un procesador seguro como es un procesador de tarjeta inteligente. El procesador HP2 puede, por ejemplo, ser el procesador de banda base de un telefono movil, que asimismo se encarga de comunicaciones por intermedio de un canal de telefoma movil.
En otro ejemplo de aplicacion representado en las figuras 10, 11 mediante, respectivamente, una vista desde arriba 15 y una vista desde abajo, el dispositivo ND1 esta unido a un procesador anfitrion HP1 y el conjunto esta integrado en un soporte plastico CD para determinar una tarjeta inteligente HD2. La bobina de antena AC1 es, por ejemplo, una bobina coplanaria que presenta una o varias espiras. En su cara posterior (figura 11) del soporte plastico CD, la tarjeta HD2 esta equipada con un grupo de contactos CP. La tarjeta HD2 puede determinar, por ejemplo, una tarjeta SIM NFC. El grupo de contactos puede comprender contactos C1 a C8 segun la norma ISO 7816. La tarjeta HD2, 20 asimismo, puede determinar una tarjeta inteligente destinada a ser insertada en cualquier dispositivo (telefono movil, ordenador personal,...) en calidad de interfaz de comunicacion NFC.

Claims (12)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de emision de datos por acoplamiento inductivo, que comprende una etapa consistente en aplicar, a un circuito de antena inductivo sintonizado (ACT), rafagas (B2, B3) de una senal periodica (S1m) a la cadencia de una senal portadora de datos (MS(DTx)), para hacer que aparezca una senal de antena (Vam) generadora de un campo magnetico (FLD2), en el que la amplitud de cada rafaga esta delimitada por una senal de envolvente (E2, E3) que presenta un flanco de subida (i1-i2) y un flanco de bajada (i3-i4),
    caracterizado por que comprende una etapa consistente en conformar al menos el flanco de bajada de la senal de envolvente (E2, E3) por medio de un circuito conformador digital (MCT1) o analogico (FLT1), en orden a suavizar su pendiente para atenuar o suprimir oscilaciones transitorias de la senal de antena (Vam) que apareciesen en el circuito de antena despues de cada aplicacion de una rafaga, si se aplicaran al mismo rafagas de senal periodica que tienen una senal de envolvente de forma cuadrada.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que el flanco de bajada de la senal de envolvente se conforma de manera que su derivada primera no exceda de un valor lfmite determinado teniendo en cuenta la amplitud maxima de las oscilaciones transitorias que pueden admitirse en el circuito de antena.
  3. 3. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 y 2, en el que el flanco de bajada de la senal de envolvente se conforma de manera que su derivada primera presente un valor maximo igual a Ao*n*Fc/2, siendo Fc la frecuencia de la senal periodica (S1m), y A0, la amplitud de la senal de envolvente.
  4. 4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el flanco de bajada de la senal de envolvente se conforma de manera que, inmediatamente despues de aplicar una rafaga de la senal periodica, la senal de antena (Vam) presente, en ausencia de un campo magnetico externo (FLD1), una amplitud inferior a un porcentaje de la amplitud maxima que presenta durante la aplicacion de la rafaga, escogido entre el 5 % y el 50 %.
  5. 5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende la etapa consistente en conferir al flanco de bajada de la senal de envolvente (E2, E3) una forma determinada por una funcion matematica cuya derivada es una funcion continua.
  6. 6. Procedimiento segun la reivindicacion 5, que comprende la etapa consistente en conferir al flanco de bajada una forma determinada por la funcion coseno alzado calculada en una escala de tiempo que le confiere el valor 1 en un punto de inflexion alto (i3) del flanco de bajada y el valor 0 en un punto de inflexion bajo (i4) del flanco de bajada.
  7. 7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende las etapas consistentes en conferir al flanco de bajada de la senal de envolvente (E2, E3) una forma determinada por un conjunto de puntos (Pi) almacenados en una memoria (MEM, LUT1-LUT9) y que definen mediante valores discretos una rafaga (B3) de la senal periodica (S1m).
  8. 8. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende una etapa consistente en conformar tambien el flanco de subida de la senal de envolvente (E3) de manera que la derivada primera del flanco de subida sea continua.
  9. 9. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la senal periodica (S1m) presenta una tasa de distorsion armonica total inferior al 20 %.
  10. 10. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 9, para la emision de datos por modulacion de carga activa, en el que las rafagas (B2, B3) de la senal periodica (S1m) se aplican al circuito de antena (ACT) en presencia de un campo magnetico alterno externo (FLD1), y que comprende una etapa de sincronizacion de la frecuencia de la senal periodica (S1m) a la frecuencia del campo magnetico externo, entre dos aplicaciones de una rafaga de la senal periodica (S1m) al circuito de antena (ACT).
  11. 11. Dispositivo de emision de datos (ND1) por acoplamiento inductivo, que comprende un circuito de antena inductivo sintonizado (ACT) y un circuito de modulacion de amplitud (MCT1, MCT2) para aplicar, al circuito de antena (ACT), rafagas (B2, B3) de una senal periodica (S1m) y hacer que aparezca una senal de antena (Vam) generadora de un campo magnetico, estando delimitada la amplitud de cada rafaga por una senal de envolvente (E2, E3) que presenta un flanco de subida y un flanco de bajada,
    caracterizado por que el circuito de modulacion (MCT1, MCT2) esta configurado para llevar a la practica el procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 10.
  12. 12. Objeto portatil electronico (HD1, HD2) que comprende un dispositivo segun la reivindicacion 11.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3010817B1 (fr) 2013-09-13 2016-12-23 Inside Secure Procede et dispositif d'emission de donnees par couplage inductif a auto-oscillation controlee
EP3076552B1 (en) * 2015-03-30 2019-01-30 Nxp B.V. Digital synchronizer
US9742443B2 (en) * 2015-09-08 2017-08-22 Nxp B.V. Pulse shaping for radio frequency transmitters
EP3145092B1 (en) * 2015-09-21 2019-06-19 STMicroelectronics International N.V. Method and transmitter circuit for communication using active load modulation in radio frequency identification systems
US10019608B2 (en) 2015-12-09 2018-07-10 Nxp B.V. Method and device for phase calibration with active load modulation
US10756881B2 (en) * 2016-08-01 2020-08-25 Nxp B.V. Method and system for operating a communications device that communicates via inductive coupling
US10659009B2 (en) 2016-08-01 2020-05-19 Nxp B.V. Method and system for attenuator phase compensation
US9935689B2 (en) 2016-08-01 2018-04-03 Nxp B.V. Method and system to measure the phase offset based on the frequency response in a NFC system
EP3399655B1 (en) * 2017-05-02 2020-07-01 STMicroelectronics razvoj polprevodnikov d.o.o. Synchronization method of an active load modulation clock within a transponder, and corresponding transponder
US10567092B2 (en) * 2017-09-01 2020-02-18 Nxp B.V. System to calibrate phase using system information
FR3080476A1 (fr) * 2018-04-24 2019-10-25 Stmicroelectronics (Rousset) Sas Procede de reglage de la phase du signal emis par un objet capable de communiquer sans contact avec un lecteur par modulation active de charge, et objet correspondant
DE102018212957B3 (de) 2018-08-02 2020-01-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Übertragung von daten von einem benutzerendgerät zu einem anderen gerät
DE102018214716A1 (de) 2018-08-30 2020-03-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Übertragung von daten zwischen einem benutzerendgerät und einem anderen gerät
DE102019201152B3 (de) 2019-01-30 2020-06-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Bidirektionale Konfiguration von Sensorknoten mit Mobiltelefon ohne Erweiterung
EP3703269B1 (en) * 2019-02-26 2022-06-08 Nxp B.V. Phase alignment of a controller clock to a field
DE102019206836A1 (de) 2019-05-10 2020-11-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Effiziente Kommunikation zur Konfiguration von Sensorknoten
CN112737905B (zh) * 2020-12-22 2022-05-24 青岛鼎信通讯消防安全有限公司 一种平行二总线通讯发送、接收方法及系统
WO2022257051A1 (zh) * 2021-06-09 2022-12-15 华为技术有限公司 近场通信芯片、相位同步方法及电子设备

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2533146A (en) * 1945-10-25 1950-12-05 Zenith Radio Corp Intelligence transmission system
DE1537073B1 (de) * 1967-08-29 1970-04-02 Danfoss As Verfahren zur Erzeugung von dreieckfoermigen Signalen und Generator zur Durchfuehrung dieses Verfahrens
US3509569A (en) * 1968-07-01 1970-04-28 Sylvania Electric Prod Direction finding system
US4510495A (en) * 1982-08-09 1985-04-09 Cornell Research Foundation, Inc. Remote passive identification system
US4480485A (en) * 1982-10-01 1984-11-06 Panametrics, Inc. Acoustic flowmeter with envelope midpoint tracking
US6882301B2 (en) * 1986-06-03 2005-04-19 Time Domain Corporation Time domain radio transmission system
US5315258A (en) * 1989-01-13 1994-05-24 Kajaani Elektroniikka Oy Method and apparatus for determining the moisture content of a material
US5187719A (en) * 1989-01-13 1993-02-16 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for measuring modulation accuracy
FR2681166B1 (fr) * 1989-12-21 1995-10-20 Mitsubishi Electric Corp Carte a circuit integre sans contact.
JP2569194B2 (ja) * 1990-03-13 1997-01-08 三菱電機株式会社 マイクロコンピュータ及びこれを用いた非接触icカード
JPH07118617B2 (ja) * 1990-07-19 1995-12-18 沖電気工業株式会社 電力増幅装置及び送信装置
US5485851A (en) * 1994-09-21 1996-01-23 Medtronic, Inc. Method and apparatus for arousal detection
FR2743970A1 (fr) * 1996-01-18 1997-07-25 Texas Instruments France Dispositif de commande d'un amplificateur de puissance radio-frequence, notamment pour telephone sans fil
US5889490A (en) * 1996-08-05 1999-03-30 Wachter; Eric A. Method and apparatus for improved ranging
JP3413333B2 (ja) * 1996-11-13 2003-06-03 アルプス電気株式会社 信号検出回路
JP3169002B2 (ja) * 1998-12-18 2001-05-21 日本電気株式会社 送信出力制御回路
US6191724B1 (en) * 1999-01-28 2001-02-20 Mcewan Thomas E. Short pulse microwave transceiver
WO2001001590A1 (fr) * 1999-06-29 2001-01-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Circuit de commande de frequence automatique et demodulateur
WO2001009636A1 (en) * 1999-07-28 2001-02-08 Intersense, Inc. Range measuring system
FR2815490B1 (fr) 2000-10-16 2006-07-07 Inside Technologies Lecteur de circuit integre sans contact
US7321601B2 (en) * 2001-09-26 2008-01-22 General Atomics Method and apparatus for data transfer using a time division multiple frequency scheme supplemented with polarity modulation
US6747599B2 (en) * 2001-10-11 2004-06-08 Mcewan Technologies, Llc Radiolocation system having writing pen application
EP1576385A2 (en) * 2002-11-26 2005-09-21 James F. Munro An apparatus for high accuracy distance and velocity measurement and methods thereof
SE0401780D0 (sv) * 2004-07-02 2004-07-02 Scandinova Ab Skyddskrets
US8786439B2 (en) * 2005-09-02 2014-07-22 Wg Security Products Active antenna
KR100909067B1 (ko) * 2007-12-18 2009-07-23 한국전자통신연구원 일정 순환 주기 전원 차단 기법을 적용한 웨이크업 수신기및 웨이크업 방법
US7957715B2 (en) * 2008-05-15 2011-06-07 Motorola Solutions, Inc. Spectrally constrained local oscillator switching
FR2965082B1 (fr) * 2010-09-21 2012-09-28 Inside Contactless Procede et dispositif de modulation de charge active par couplage inductif
CN102565549A (zh) * 2010-10-05 2012-07-11 索尼公司 天线测量系统和方法
US8994925B2 (en) * 2012-03-27 2015-03-31 Pulsedlight, Inc. Optical distance measurement device
JP6037161B2 (ja) * 2012-08-06 2016-11-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 点灯装置、照明器具、ランプ及び音鳴り防止方法
US9702960B2 (en) * 2013-03-15 2017-07-11 Raytheon Company Frequency difference of arrival (FDOA) for geolocation
FR3010817B1 (fr) * 2013-09-13 2016-12-23 Inside Secure Procede et dispositif d'emission de donnees par couplage inductif a auto-oscillation controlee

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