專利名稱：移動裝置的高頻轉換器的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及一種轉換器，且更具體地，涉及一種將近場協 議通信信號轉換為具有其它協議的通信信號的方法和裝置。
背景技術：
人們期望諸如移動電話、便攜式媒體播放器、智能手機、個人
數字助理(PDA)、個人通信器、掌上游戲機、移動PC、手持電視、 膝上型計算機等的移動裝置執行其預設功能以及包括高頻(HF )通 信功能的附加非傳統功能。HF通信功能包括非接觸芯片卡功能， 如購票、支付等。這些附加功能是使用近場通信(NFC)技術執行的。
NFC技術為允許電子裝置間簡單安全雙向交互從而允許消費 者執行非接觸交易、訪問數字內容且連接電子裝置的短程無線連接 技術。換言之，NFC技術允許裝置之間進行非接觸式的雙向通信。 這些裝置可為配有NFC的移動電話、計算機、消費電子產品、卡、 標簽、符號、海報、洗衣機等。NFC技術使裝置可以在讀寫器、點 3于,#、(peer-to-peer)或卡實-文才莫才以才莫式(card emulation mode )下運4亍。
NFC技術是13.56MHz頻帶的非接觸技術。ISO 14443標準是 許多近場運行的關鍵構件塊。NFC技術通常至少與ISO 14443 A型 和B型標準兼容。NFC對話(session )的部4牛包4舌客戶端(initiator ) 和服務端(target )。客戶端是開始并管理數據通信和數據交換的裝置。服務端響應來自客戶端的請求。NFC技術的特點在于這些裝置 既可用作客戶端也可用作力良務端。
NFC4支術要求在移動裝置內設計專用的HF芯片組和天線。應 注意，由于移動裝置的材料為鋁和鈦等材料，因而專用的HF芯片 組和天線并不容易添加至移動裝置，這是因為移動裝置內使用的不 同材料影響HF信號的接收和傳輸。另外，由于HF芯片組是非標 準的，因而具體芯片組的實用性或選沖奪有限。換言之，各HF芯片 組的引肚卩和邏輯訪問不連續。

發明內容
一種用于移動裝置的高頻(HF)轉換器，具有輸入裝置，其 被配置為接收包括符合標準非HF通信協議或符合HF通信+辦議的 數據的第一信號；轉換器裝置，耦合(coupledto)至輸入裝置，該轉 換器裝置被配置為將第一信號轉換為包括符合HF通信協議和標準 非HF通信協議中另一通信協議的數據的第二信號；以及輸出裝置， 其被配置為傳輸第二信號。


圖i是4艮據本發明實施例的通信系統的方框圖2示出了才艮據本發明實施例的通信系統；
圖3A是根據本發明實施例的設于耳機內的轉換器；
圖3B是圖3A耳機內電路的方框圖4是根據本發明實施例的轉換器電路的方框圖；以及圖5是示出才艮據本發明實施例的信號轉換方法的流程圖。
具體實施例方式
本發明公開了不能使用HF通信協議而僅能使用標準非HF通 信協議的移動裝置的高頻(HF)轉換器。具體地，該移動裝置用 HF轉換器包括這樣的轉換器，該轉換器可將諸如UHF、藍牙、IR、 有線連4妻、無線LAN、 WiFi、 WiMax、 IEEE 802協i義信號等的標 準非HF協議信號轉換為HF協議信號，且優選轉換為符合ISO 14443標準的HF信號。本/>開的HF轉換器^皮配置為通過標準非 HF協議通信使得相關移動裝置可與HF裝置通信。HF轉換器優選 外置于移動裝置。這樣，移動裝置的外殼材料不會影響HF通信。 另夕卜，因為HF轉換器是分立裝置，在一實施例中，設計使用不同 印刷電i 各板(PC )或適配PC板來容納多個HF芯片組。
圖1是根據本發明實施例的通信系統100的方框圖。如圖所示， 裝置10適于經第 一通信協議50通信。裝置10優選為HF兼容裝置， 特別是ISO 14443兼容裝置。第一通信協議50優選為HF連接，如 符合ISO 14443標準的連接。但也可使用其它通信協議。裝置20 是可經第一通信協議50與裝置10直接通信的HF兼容移動裝置。
裝置30經第二通信協i義60通信。第二通信協議60可為標準 非HF通信協議，如藍牙等UHF連接，或可為IR通信協議、有線 連接、無線LAN連接、Wifi連接或Vmax等。由于裝置30和裝置 10經不同通信協議通信，因而其不能直接通信，而必須經轉換器 40通信。
裝置30經第二通信協議60與轉換器40通信，且經第一通信 協議50與裝置10通信。轉換器40適于經第一通信協議50從裝置 10接收信號、將接收到的信號轉換為第二通信協議60并經第一通信協議50將轉換后的信號再傳輸至裝置30。反過來，轉換器40可 經第二通信協議60從裝置30接收信號、將接收到的信號轉換為第 一通信協議50并將轉換后的信號再傳輸至裝置10。
為支持轉換器40,更新運行于裝置30的軟件使得裝置30可經 第二通信協議60傳輸并接收可被轉換為第一通信協議50的信號。 例如，裝置30的軟件可更新為使得裝置30可接收信號并將信號經 藍牙連接傳輸至轉換器40,該轉換器可將藍牙信號轉換為NFC信 號，使得ISO 14443兼容裝置10可使用轉換后的信號進行銷售點購 買(point of sale purchasing)等。該專欠件可乂人-潛如移動電話庫欠件更新點 的中心位置轉移(push)到裝置30、下載并安裝、或隨#:作系統更 新安裝等。可替換地，轉換器40適于提供軟件更新。
應理解，盡管圖1的通信系統100示出了兩個通信協議50和 60,但是可使用任意組合的任何數量的通信協議。也應理解，單個 轉換器可轉換多個通信協議。另外，應理解，單個轉換器可在可用 通信協議中選擇以提供符合所需通信協議的數據。
圖2示出了根據本發明實施例的系統200。該系統包括ISO 1443 兼容讀卡器210、第一裝置220、第二裝置230和耳機/轉換器240。
ISO 14443兼容讀卡器210適于經第一通信協議250通信。在 優選實施例中，第一通信協議250為HF連接，如ISO 14443 A型 或B型連接。第一裝置220適于經第一通信協議250與ISO 14443 兼容讀卡器210直接通信。第二裝置230為不能經第一通信協議250 通信的移動裝置。^旦第二裝置230使用諸如藍牙、WiFi、 IR、 IEEE 802協議信號等UHF連接的第二通信協議260通信。第二裝置230 可與耳機240等用作第二裝置230和ISO 14443兼容讀卡器210之 間轉換器的裝置通信。耳機240示出為藍牙耳機。藍牙耳機(轉換器)240適于經第 一通信協議250從ISO 14443兼容讀卡器210接收通信信號、將接 收到的信號轉換為優選為藍牙信號的第二通信協議260,并將轉換 后的信號傳輸至鏈接的第二裝置230。反過來，耳機240也可經第 二通信協議260從第二裝置230接收信號，并將接收到的信號轉換 為4吏其可經第一通信協議250傳輸至ISO 14443兼容讀卡器210并 由該讀卡器讀取。應注意，盡管耳機240示為藍牙耳機，但該轉換 器可使用諸如非接觸卡270、遙控器(fob)等任何可適合為轉換器 的裝置。如圖所示，裝置280，如裝置230，經用作轉換器的非接 觸卡270與ISO 14443兼容讀卡器210通信。
對于與ISO 14443兼容讀卡器210等HF兼容裝置通信的第二 裝置230,可能需要通信軟件。這種軟件通過經藍牙或第二通信協 議260提供預期信號至耳機240使得第二裝置230能參與HF通信。 之后，包括轉換器的耳機240將這些信號轉換為第一通信協議250 (優選為HF通信協議以傳輸至ISO 14443兼容讀卡器)。應注意， 該軟件可為第二裝置230提供HF通信的適當指令組，盡管這些指 令最初將經非HF通信協議傳輸。這樣，裝置不需要硬件來參與HF 通信。
圖3A示出了藍牙耳機240。耳機240包括感應線圈HF天線 348和HF轉換器346。在優選實施例中，HF線圈天線或感應線圈 HF天線348 i殳置于藍牙耳才幾的聽筒342內。
圖3B示出了包括相關輸入輸出天線的HF轉換器346 (圖3A 所示)的詳細方框圖。如圖所示，HF轉換器346耦合至感應線圈 HF天線348和UHF天線343。應注意，天線343和348適用于其 它頻4爻或諸如IR、有線線^各、無線LAN、 WiFi、藍牙、Vmax等的
其它通信協議。才艮據本發明的實施例，HF才莫擬4妾口 347耦合(coupled to )至 感應線圏HF天線348。 HF模擬接口 347為HF轉換器346的邏輯 部分345提供信號并且接收來自該邏輯部分的信號。HF轉換器346 的邏輯部分345包括CODEC和協議轉換器。HF轉換器346的邏 輯部分坤丸;f亍HF和UHF協i義之間的轉換。應注意，HF轉換器346 可使用分立電路或經樣i型處理器上的軟件執行操作。邏輯部分345 耦合至(coupled to)UHF才莫擬4妄口 344。 UHF才莫擬4妄口 344為邏輯部 分345提供信號并接收來自該邏輯部分的信號。另外，UHF模擬接 口 344耦合至UHF天線343。 UHF沖莫擬^妄口 344 4妄收來自UHF天 線343的信號并為該UHF天線一是供信號。
圖4示出了轉換器的詳細方框圖400。如圖所示，HF轉換器具 有HF 4妻口部分和UHF 4妄口部分。具體地，轉換器包4舌UHF才莫擬 接口 410、 UHF數字接口 420和HF數字接口 430、以及HF才莫擬接 口 440。 HF轉換器的邏輯部分450執行協議轉換和接口控制。應注 意，HF轉換器由電池電源460供電。但是，在其它實施例中，使 用能量電源462和464。電池電源460以及能量電源462、 464可為 電池、太陽能電池、電容器、感應源等。
UHF才莫擬4妄口 410包4舌解調器412、時4中恢復才莫塊414和調制 器416。在一實施例中，如上所述，UHF模擬接口包括能量電源464。 UHF模擬接口耦合(coupled to)至UHF天線343。時鐘恢復模塊 414為調制器416和解調器412纟是供時鐘信號。
除其它元件外，UHF數字接口 420還包括解碼器422、組幀模 塊424B、解幀模塊424A、以及編碼器426。 HF數字接口 430包括 解碼器432、組幀(framing )模塊434B、解幀(deframing)才莫塊434A、 以及編碼器436。最后，HF才莫擬接口 440包括解調器442、時鐘恢 復模塊444、以及調制器446。在一實施例中，HF才莫擬接口 440包 4舌能量電源462。操作中，UHF天線343接收UHF信號。解調器412根據時鐘 恢復才莫塊414的時鐘解調該UHF信號。解調后的信號^皮提供給解 碼器422以解碼信號。之后，解碼后的信號由解幀才莫塊424解幀。 處理后的信號在邏輯部分450的控制下進行協議轉換。應注意，邏 輯部分450也執行HF轉換器的接口控制。經邏輯部分450轉換后， 信號由HF數字接口 430處理。這里，信號由組幀模塊434B組幀 并由編碼器436編碼。編碼的信號之后由調制器446根據時鐘恢復 模塊444的時鐘信號調制，并經感應線圈HF天線348傳輸。
由感應線圈HF天線348接收到的信號被提供給解調器442。 根據時鐘恢復模塊444的時鐘信號將這些信號解調。解調后的信號 之后由解碼器432解碼并由解幀才莫塊434A解幀。解幀后的這些信 號之后由邏輯部分450處理，在這期間發生協議轉換。應注意，可 使用分立組件或在軟件中執行邏輯部分450。協i義轉換后的信號之 后提供給組幀模塊424B以組幀信號，之后由編碼器426編碼。編 碼后的信號再由調制器416根據時鐘恢復模塊414的時鐘信號調制 以經UHF天線343傳輸。應注意，HF轉換器可用于無源才莫式，即 卡實效模擬模式(card emulation mode )，或有源模式，即讀卡器模 式。
現參照圖5，可以看到示出根據本發明實施例的數據信號轉換 方法的流程圖500。操作始于接收所傳輸的lt據信號(S510)。在本 實施例的變體中，數據經幅移鍵控(ASK)調制信號傳輸。之后將 接收到的數據信號解調(S520)并解碼(S530)。之后將解調并解 碼后的數據解幀(S540 )。解幀使得能夠將數據包從系統開銷 (overhead)中移除。 一旦數據可用，就發生協議轉換(S550 )。協 議轉換將^t據乂人第一協議轉換為第二協議。該轉換可包括壓縮、解 壓、編碼、解碼等。在本實施例的變體中，協議轉換是乂人符合ISO 14443 A型或B型的數據至符合藍牙的數據的轉換，或從符合藍牙的數據至符合ISO 14443 A型或B型的數據的轉換。 一旦數據協議 轉換完成，就根據新數據協議對該數據重新組幀(S560)。組幀后 的數據4妄著編碼(S570)并被調制(S580)。在本實施例的變體中， ^吏用高斯頻移一睫控(GFSK)調制。 一旦^皮調制，就傳輸^t據信號 (S590 )。
盡管參照圖5說明了上述方法，但一般還可執行包括濾波、放 大等附加步驟。另外，可執行多協議轉換。這樣，在本發明的實施 例中，用戶可選擇所需協議轉換。在另一實施例中，協議轉換是基 于可用數據源選擇的。
盡管本文已示出并說明了本發明的具體實施例，但本領域普通 技術人員應理解，在不背離本發明范圍的前4是下，可用多種可選和 /或等效實施方式代替所示和所述的具體實施例。本申請旨在覆蓋本 文所述具體實施例的任何改變或變化。因此，本發明僅由權利要求
及其等效物限制。
權利要求
1.一種移動裝置用高頻(HF)轉換器，所述轉換器包括輸入裝置，其被配置為接收包括符合標準非HF通信協議或符合HF通信協議的數據的第一信號；轉換器裝置，其被耦合至所述輸入裝置，所述轉換器裝置被配置為將所述第一信號轉換為包括符合HF通信協議和標準非HF通信協議中另一通信協議的數據的第二信號；以及輸出裝置，其被配置為傳輸所述第二信號。
2. 根據權利要求1所述的HF轉換器，進一步包括耦合至所述輸 入裝置的第 一接口 ，所述第 一接口被配置為從第 一信號提取數據。
3. 根據權利要求1所述的HF轉換器，進一步包括耦合至所述轉 換器裝置的第二接口裝置，所述第二接口裝置被配置為將數據 嵌入所述第二信號。
4. 根據權利要求1所述的HF轉換器，其中所述輸入裝置為UHF 天線。
5. 根據權利要求1所述的HF轉換器，其中所述輸入裝置為HF天線。
6. 根據權利要求5所述的HF轉換器，其中所述第一信號為近場通信信號。
7. 根據權利要求4所述的HF轉換器，其中所述第二信號為藍牙通信信號。
8. 根據權利要求1所述的HF轉換器，其中所述HF轉換器設于耳機內。
9. 根據權利要求1所述的HF轉換器，其中所述HF轉換器設于芯片卡內。
10. 根據權利要求1所述的HF轉換器，其中所述HF轉換器是雙向的。
11. 根據權利要求1所述的HF轉換器，進一步包括感應電源。
12. 根據權利要求8所述的HF轉換器，其中所述輸入裝置是位于 耳才幾聽筒內的HF天線。
13. —種移動裝置用高頻(HF)轉換器，所述轉換器包括UHF模擬接口 ；UHF數字接口 ，耦合至所述UHF模擬接口 ；轉換器電路，耦合至所述UHF數字接口，所述轉換器電 路被配置為在UHF和HF協議間轉換信號；HF數字接口，耦合至所述轉換器電路；以及HF模擬接口 ，耦合至所述HF數字接口 。
14. 根據權利要求13所述的HF轉換器，其中所述UHF模擬接口 包括調制器，被配置為調制轉換后的信號； 解調器，被配置為解調接收到的信號；以及 時鐘恢復模塊。
15. 根據權利要求13所述的HF轉換器，其中所述UHF數字接口 包括組幀才莫塊，被配置為對轉換后的數據進行組幀； 編碼器，^皮配置為對轉換后的^t據進行編碼；解幀模塊，被配置為對接收到的數據進行解幀；以及 解碼器，被配置為對接收到的數據進行解碼。
16. 根據權利要求13所述的HF轉換器，其中所述HF模擬接口 包括調制器，被配置為對轉換后的信號進行調制； 解調器，被配置為對接收到的信號進行解調；以及 時鐘恢復模塊。
17. 根據權利要求13所述的HF轉換器，其中所述HF數字接口 包括組幀—莫塊，被配置為對轉換后的ft據進行組幀； 編碼器，被配置為對轉換后的數據進行編碼； 解碼器，被配置為對接收到的數據進行解碼；以及 解幀模塊，被配置為對接收到的數據進行解幀。
18. 根據權利要求13所述的HF轉換器，其中所述轉換器電路被 配置為將數據信號從第 一通信協議轉換為第二通信協議。
19. 根據權利要求18所述的HF轉換器，其中所述第一通信協議 是近場通信協議。
20. 4艮據權利要求19所述的HF轉換器，其中所述第二通信協議 是藍牙通信協議。
21. 才艮據權利要求19所述的HF轉換器，其中所述第二通信協議 是無線通信協議。
22. —種在移動裝置內轉換數據信號的方法，所述方法包括以下步 驟4妄收包括符合標準非HF通信協議或符合HF通信協-漢的 數據的第一信號；對所述第一信號進行解調并解碼；對來自所述第一信號的數據進行解幀；將來自所述第一信號的數據轉換為包括符合HF通信協 議和標準非HF通信協議中另 一通信協議的數據的第二信號；對轉換后的數據進行組幀；對組幀并轉換后的數據進行編碼并調制；以及傳輸組幀的并轉換后的數據。
23. 才艮據權利要求22所述的方法，其中所述第一信號才艮據近場通 信信號協議傳輸，所述第二信號根據藍牙通信協議傳輸。
24. —種通信系統，其包括移動裝置，；故配置為用標準的非HF通信協議進行通信；讀卡器，被配置為使用HF通信協議進4于通信；以及轉換器裝置，耦合至所述移動裝置和所述讀卡器，所述 轉換器裝置被配置為在HF通信協議和非HF通信協議間轉換 信號，以允許所述移動裝置和所述讀卡器相互通信。
25. —種移動裝置用高頻(HF)轉換器，其包括 UHF模擬接口 ；UHF數字接口 ，耦合至所述UHF模擬接口 ；轉換器裝置，耦合至所述UHF數字接口以在UHF和HF 協議間轉換信號；HF數字接口，耦合至所述轉換器電路；以及HF才莫擬接口 ，耦合至所述HF數字接口 。
全文摘要
一種移動裝置用高頻(HF)轉換器，該轉換器具有輸入裝置，其被配置為接收包括符合標準非HF通信協議或符合HF通信協議的數據的第一信號；轉換器裝置，耦合至該輸入裝置，該轉換器裝置被配置為將第一信號轉換為包括符合HF通信協議和標準非HF通信協議中另一通信協議的數據的第二信號；以及輸出裝置，被配置為傳輸第二信號。
文檔編號H04B5/00GK101515813SQ20091000981
公開日2009年8月26日 申請日期2009年1月23日 優先權日2008年2月19日
發明者彼得·拉格加姆, 托馬斯·洛伊特格布, 沃爾夫岡·邁因德爾, 瓦爾特·卡格爾, 赫爾穆特·霍瓦特, 迪特馬爾·沙伊布爾霍費爾 申請人:英飛凌科技股份有限公司