CN103116768A - 非接触通信设备 - Google Patents
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Abstract
提供了一种非接触通信设备,包括配置为在来自读取器/写入器(R/W)的RF信号的负载调制后、通过非接触通信发送数据的天线,其中,所述天线包括:标准线圈,其含有具有预定尺寸的开口;以及小线圈,其含有具有小于所述标准线圈的尺寸的尺寸的开口,其中,所述标准线圈和所述小线圈串联或并联连接,并且安排所述小线圈,使得当通过匹配所述非接触通信设备的预定位置与R/W的参考位置而使得所述非接触通信设备面对R/W时,所述小线圈的开口与作为所述R/W的天线的线圈的绕组部分重叠,所述R/W的参考位置预先确定为在使得所述非接触通信设备面对R/W时所述非接触通信设备的预定位置要匹配的位置。
Description
技术领域
本技术涉及非接触通信设备,更具体地,涉及能够改进非接触通信的通信性能的非接触通信设备。
背景技术
用于通过非接触通信交换数据的集成电路(IC)卡比其中以接触状态执行数据读取/写入的介质(例如,磁卡)在使用上方便很多。近年来,例如因为IC卡已经广泛用于铁路系统等的票务系统、用于在商店(如便利店)中支持的电子货币系统、用于管理公司的房间的出/入的出入系统等,所以需求增长越来越多。
例如,出入系统的IC卡具有IC芯片,其具有作为用于识别处理IC卡的用户的信息的出入ID(身份),并且用户的面部的照片和/或姓名显示在其表面上。
在出入系统中,在房间门口周围安装读取器/写入器(R/W)以利用IC卡执行非接触通信,并且如果用户将IC卡经过R/W,则通过非接触通信在IC卡和R/W之间快速执行数据交换和其他处理,以便允许出/入房间。
除了卡形IC卡以外,用于与R/W执行非接触通信的非接触设备包括如具有IC卡功能的蜂窝式电话的便携式终端、其中通过树脂外壳包夹IC芯片的上层和底层的令牌形IC标签(无线标签)等,并且除了IC卡以外,便携式终端或IC标签还被扩展为非接触通信设备。
这里,执行非接触通信的通信设备也将称为非接触通信设备。
通过非接触通信相互发送数据的R/W和IC卡两者均为非接触通信设备。R/W自身输出射频(RF)信号,调制RF信号,并且发送数据。
同时,通过从由R/W输出的RF信号获得功率来驱动例如没有电源的IC卡等,并且例如没有电源的IC卡等调制RF信号以发送数据。
以下,输出RF信号并调制RF信号以发送数据的非接触设备(如R/W)也将被适当地称为发起者,并且非接触通信设备(如IC卡)也将称为目标,其中通过从由发起者输出的RF信号获得功率来驱动非接触通信设备(如IC卡)并非接触通信设备(如IC卡)负载调制(load-modulate)RF信号以发送信号。
用作目标的IC卡等包括如IC芯片、一个(环形)线圈或电容器的电子部件。
也就是说,在IC卡中,例如IC芯片、电容器等连接到作为天线的线圈。如果IC卡接近用作发起者的R/W等,则由于从R/W输出的RF信号的电磁感应,电流流过用作IC卡的天线的线圈,并且通过从该电流获得的功率驱动连接到线圈的IC芯片。
此外,通过连接到用作天线的线圈的电容器,调整包括电容器和线圈的谐振电路的谐振频率。
例如,日本未审专利申请公开No.2007-328634已经提出一种R/W,其通过将主天线线圈和次天线线圈相互紧密电磁耦合简单地调整谐振频率,使得耦合系数最大程度接近1,其中主天线线圈和次天线线圈相互直接电连接。
此外,例如,日本未审专利申请公开No.2004-145453已经提出一种IC模块,其通过连接到卡IC功能单元的输入/输出端子的第一环形天线、和连接到读取器/写入器功能的输入/输出端子并安排在第一环形天线内部的第二环形天线,允许单个半导体电路芯片整体上具有R/W功能和IC卡功能。
发明内容
同时,近年来,以模块形式准备R/W,并且R/W的模块(R/W模块)安装在各种设备中,从而在许多情况下整体上用作R/W。
因为安装在设备中的R/W模块的天线具有各种形状和尺寸,所以R/W模块难以针对用作目标的IC卡等确保恒定的通信性能。
此外,例如当R/W模块安装在所谓的笔记本个人计算机(PC)中时,只有笔记本PC中R/W模块的天线附近由树脂外壳形成,并且其他部分(即,与天线稍微分离的部分(天线外的部分))由金属外壳形成,以便确保物理强度。
同时,因为考虑在自由空间(没有周围金属体的状态)上的非接触通信,设计并制造用作目标的IC卡等,所以当R/W模块的天线外的部分由金属外壳形成时,在金属外壳的影响下,优选IC卡和R/W(其中具有R/W模块的笔记本PC)之间的通信性能可能显著劣化。
此外,因为R/W可以是导致不必要辐射噪声的R/W,所以IC卡和R/W之间通信性能可能由于不必要的辐射噪声劣化。
考虑以上,期望改进非接触通信的通信性能。
本技术的非接触通信设备,包括配置为在负载调制来自读取器/写入器(R/W)的RF信号后、通过非接触通信发送数据的天线,其中,天线包括:标准线圈,其含有具有预定尺寸的开口;以及小线圈,其含有具有小于标准线圈的尺寸的尺寸的开口,其中,标准线圈和小线圈串联或并联连接,并且安排小线圈,使得当通过匹配非接触通信设备的预定位置与R/W的参考位置而使得非接触通信设备面对R/W时,小线圈的开口与作为R/W的天线的线圈的绕组部分重叠,其中将R/W的参考位置预先确定为在使得非接触通信设备面对R/W时非接触通信设备的预定位置要匹配的位置。
在本技术的非接触通信设备中,提供其中标准线圈和小线圈串联或并联连接的天线,其中标准线圈含有具有预定尺寸的开口,并且小线圈含有具有小于标准线圈的尺寸的尺寸的开口。安排小线圈,使得当通过匹配非接触通信设备的预定位置与R/W的参考位置而使得非接触通信设备面对R/W时,小线圈的开口与作为R/W的天线的线圈的绕组部分重叠,其中将R/W的参考位置预先确定为在使得非接触通信设备面对R/W时非接触通信设备的预定位置要匹配的位置。
此外,非接触通信设备可以是独立设备,或者可以是构成一个设备的内部块。
根据本技术,可以改进非接触通信的通信性能。
附图说明
图1是图示强电场型R/W和IC卡之间的通信距离的图,该IC卡具有与用作天线的线圈的开口不同的天线开口面积;
图2是图示IC卡放在作为置顶(on-top)设备的R/W上的状态的平面图;
图3是描述偏移量的图;
图4是图示关于每个偏移量(x,y),IC卡10的正确通信率的图;
图5是图示通信死区的存在或不存在的图,其指示IC卡10中是否出现通信死区;
图6是图示采用本技术的通信系统的实施例的配置示例的图;
图7是图示非接触通信设备(R/W)111的电配置示例的框图;
图8是图示非接触通信设备(IC卡)112的电配置示例的框图;
图9是图示IC卡112的物理配置示例的平面图;
图10是图示用于满足预定位置关系的一组天线21和141的第一配置示例的平面图;
图11是图示用于满足预定位置关系的一组天线21和141的第二配置示例的平面图;
图12是图示用于满足预定位置关系的一组天线21和141的第三配置示例的平面图;
图13是图示用于满足预定位置关系的一组天线21和141的第四配置示例的平面图;
图14是图示从IC卡到R/W的距离和耦合系数之间的关系的图;
图15是图示2线圈R/W20和1线圈卡10和3线圈卡112的每个的耦合系数的图;
图16是图示对于3线圈卡112的每个偏移量(x,y)的正确通信率的图;
图17是图示通信死区的存在或不存在的图,其指示3线圈卡112中是否出现通信死区;以及
图18是图示通信死区的存在或不存在的图,其指示3线圈卡112中是否出现通信死区。
具体实施方式
以下,将参考附图详细描述本技术的优选实施例。注意,在本说明书和附图中,具有基本相同功能的结构元件用相同参考标号表示,并且省略这些结构元件的重复说明。
[通信性能]
以下,在各目标中,主要将描述IC卡。然而,除了IC卡以外,本技术可以应用于具有IC卡功能、IC标签和用于负载调制RF信号以发送数据的其他标签的便携式终端。
用作用于执行非接触通信的目标的IC卡等的通信性能例如包括在IC卡经过R/W的情况下允许在IC卡和R/W之间执行非接触通信的通信距离、和偏移特性,该偏移特性指示在IC卡在直接放在R/W上(与R/W进行紧密接触)的同时被使用的情况下,从关于R/W与IC卡的理想位置,IC卡的位置移位(偏移)的容限。
要求IC卡确保一定程度的通信距离,并且具有即使当在IC卡已经与理想位置偏离一定程度的状态下IC卡放在R/W上时,也允许IC卡和R/W之间的非接触通信的偏移特性。
这里,优异的偏移特性意味着即使在IC卡已经从理想位置偏移一定程度时,IC卡和R/W之间的非接触通信也是可能的。
图1是图示强电场型R/W和IC之间的通信距离的图,该IC卡具有与用作天线的线圈的开口不同的天线开口面积。
在图1中,水平轴表示IC卡的天线开口面积,并且垂直轴表示通信距离。
参考图1,可以理解通信距离与天线开口面积成比例地增加。
这里,强电场型R/W是输出等于或大于一定电平的强电平的RF信号的R/W,并且在以下描述中也将称为强电场设备。
同时,偏移特性指示在IC卡直接放在R/W(以下称为置顶设备)情况下、确保非接触通信的一定程度的效率所需的通信性能。然而,在置顶设备中,如前述笔记本PC,只有R/W模块的天线附近通过树脂外壳形成,并且其他部分由金属外壳形成。
图2是图示IC卡放在作为置顶设备的R/W上的状态的平面图。
图2图示IC卡10放在作为置顶设备的R/W20上的状态。
IC卡10在其中具有作为天线11的一个线圈和IC芯片12。
此外,图2图示要看到天线11和IC芯片12。然而,天线11和IC芯片12实际上看不到,因为它们嵌入在IC卡10中。
作为置顶设备的R/W20在其中具有R/W模块(未图示)。
在图2中,在R/W20中,作为R/W模块的天线21的(一个)线圈的附近(线圈的开口、线圈的绕组部分和在与绕组部分接触的同时的绕组部分的外侧(不同于开口的一侧)部分)由树脂外壳22形成,而其他部分由金属外壳23形成。
此外,图2图示要看到R/W20的(R/W模块的)天线21。然而,天线21实际上看不到,因为它提供在树脂外壳22(R/W20)内部。
如图2所示,当IC卡10的天线11的天线开口面积大于R/W20的天线21的天线开口面积时,由于IC卡10的天线11的尺寸(天线开口面积)和R/W20的天线21的尺寸之间的差,或者IC卡10的天线11与金属外壳23的重叠,导致IC卡10和R/W20之间的非接触通信是不可能的IC卡10和R/W20之间,天线11和21之间的互耦变弱。
这里,IC卡10和R/W20之间的非接触通信是不可能的IC卡10和R/W20之间的位置关系,即,IC卡10关于R/W20的位置,也称为通信死区。
此外,作为置顶设备的R/W20用指示标记绘出,该指示标记用作当IC卡10放在R/W20上时的位置的指示,并且当IC卡10的预定位置与指示标记的位置(指示标记位置:参考位置)匹配,然后IC卡10放在R/W上时,IC卡10关于R/W20的位置是理想位置。
以下,IC卡10距离IC卡10的理想位置的位置移位(偏离)量也将称为偏移量,并且偏移量用采用R/W20的指示标记位置作为原点的二维坐标系统的xy坐标表示。
图3是描述偏移量的图。
R/W20的指示标记位置是当允许IC卡10面对R/W20时,事先确定为IC卡10的预定位置要匹配的位置的R/W20的参考位置。
这里,如果将磁通量从其出现在天线(线圈)中的线圈开口的中心定义为天线中心,则IC卡10的天线11的天线中心例如用作要与R/W20的指示标记位置匹配的IC卡10的预定位置,并且R/W20的天线21的天线中心例如用作R/W20的指示标记位置(参考位置)。
在下面的描述中,如图3所示,定义二维坐标系统,其中指示标记位置用作原点,水平轴表示x轴,并且垂直轴表示y轴。
在该情况下,当IC卡10放在作为置顶设备的R/W20上时,偏移量用作为IC卡10的预定位置的天线中心的二维坐标系统的坐标(x,y)表示。
此外,在本实施例中,为了方便,假设IC卡10放在R/W20上,使得IC卡10的横向方向与R/W20的二维坐标系统上的x轴平行,并且IC卡10的纵向方向与R/W20的二维坐标系统上的y轴平行,并且当IC卡10关于垂直于R/W20的二维坐标系统的轴旋转时,假设IC卡10放在R/W20上。
此外,在本实施例中,假设作为偏离量(x,y)的坐标x和y的单位是mm(毫米)。
图4是图示当IC卡10的谐振频率fo已经设为每个频率时、IC卡10关于每个偏移量(x,y)的正确通信率的图。
在图4中,正确通信率表示在IC卡10和R/W 20之间已经成功交换数据的比率。
此外,通过调整连接到IC卡10的天线21的电容器(未示出)的电容,例如IC卡10的谐振频率fo可以被设为各种频率。
在图4中,偏移量(偏移位置)(5,0),(0,0),(-5,0),(0,5)和(0,-5)的五种类型用作偏移量(x,y),并且在13.6MHz到14.4MHz的范围内以0.1MHz的间隔的8种类型的频率用作谐振频率fo。
参考图4,如果IC卡10的谐振频率fo等于或大于13.9MHz,因为可以使用五种类型的偏移量中的三种检查通信死区的发生(小于100%的正确通讯率),不能说偏移特性好。
例如,如图2所示,当IC卡10的天线11的尺寸(图2中用作天线11的一个线圈的开口的尺寸)大于R/W20的天线21的尺寸时,如果IC卡10的通信距离足够,则允许减少IC卡10的天线开口面积,使得可以改进偏移特性。
然而,如果允许减少IC卡10的天线开口面积,则尽管改进了偏移特性,但通信距离减少(缩短)。
因为通过减少IC卡10的天线开口面积改进了IC卡10的偏移特性,并且通过增加IC卡10的天线开口面积改进了IC卡10的通信距离,即,因为IC卡10的偏移特性和通信距离是均衡(trade off)关系,所以仅通过调整IC卡10的天线开口面积难以改进IC卡10的偏移特性和通信距离两者。
此外,由于R/W20的不必要的辐射噪声以及IC卡10的位置移位(偏移),可以出现通信死区。
可以通过调整用作IC卡10的天线11的线圈的形状、尺寸(天线开口面积)、安排(位置)、电感等,减轻由于不必要辐射噪声的通信死区。然而,通过这样的调整,难以改进通信距离、偏移通信和不必要的辐射噪声(由于不必要的辐射噪声的通信死区)的容限(使得可以执行非接触通信而不管不必要的辐射噪声的健壮性)。
图5是图示通信死区的存在或不存在的图,其指示具有各种天线开口面积的IC卡10中是否出现通信死区。
此外,图5中,IC卡10的谐振频率fo设置为14.3MHz,并且五种类型的天线开口面积39、36、34、30和26mm2用作天线开口面积。
此外,在图5中,作为用于与IC卡10执行无接触通信的R/W 20,除了用作置顶设备的R/W20,还采用导致预定水平或更多的不必要辐射噪声的R/W(以下也称为不必要辐射设备)。
此外,没有置顶设备的不必要辐射噪声,或不必要噪声在可忽略水平。
此外,除了通信死区的存在或不存在,图5还图示当IC卡10与作为强电场设备的R/W执行非接触通信时的通信距离。
在图5中,具有天线开口面积39、36、34、30和26mm2的所有IC卡10确保关于强电场设备的100mm或更多的通信距离。
这里,在IC卡10和不必要辐射设备之间的非接触通信中,已经通过采用五种类型的偏移量(0,0)、(10,0)、(-10,0),(0,10)和(0,-10)检查通信死区的存在或不存在。
此外,在IC卡10和置顶设备之间的非接触通信中,已经通过采用五种类型的偏移量(0,0)、(5,0)、(-5,0),(0,5)和(0,-5)检查通信死区的存在或不存在。
此外,通过采用偏移量(0,0)测量IC卡10和强电场设备之间的通信距离。
在图5中,“存在”指示通信死区的出现,并且“不存在”指示通信死区的不存在。
参考图5,在可以确保100mm或更多作为到强电场设备的通信距离的范围内,允许IC卡10的天线开口面积减少,从而防止由于与置顶设备的非接触通信中的偏移而出现通信死区,即,改进了偏移特性。然而,在与不必要辐射设备的非接触通信中,可以理解由于不必要辐射噪声的通信死区出现。
如上所述,允许减少IC卡10的天线开口面积,使得通信距离缩短到一定程度,并且改进偏移特性。然而,难以防止由于不必要辐射噪声的通信死区的出现,即,针对不必要辐射噪声改进容限。
此外,在图5的第一行(从上面开始)的记录中,图2的IC卡10的天线11是具有39mm2的天线开口面积的线圈,并且图4的正确通信率是通过使用作为IC卡10的天线11的具有39mm2的天线开口面积的线圈测量的值。
如上所述,在采用作为天线11的一个线圈的IC卡10中,难以在保持通信距离的同时,改进偏移特性和不必要辐射噪声的容限两者。
考虑以上,本技术提出一种作为目标的非接触通信设备,其能够在保持通信距离的同时,容易地改进偏移特性和不必要辐射噪声的容限两者。
[采用本技术的通信系统的一个实施例]
图6是图示采用本技术的通信系统(包括逻辑集合的多个设备的系统,并且具有该配置的设备是否在相同外壳中不相关)的实施例的配置示例的图。
在图6中,通信系统包括配置为相互执行非接触通信的非接触通信设备111和112。
此外,在图6的实施例中,为了方便,非接触通信设备111只用作配置为输出RF信号并且调制RF信号以发送数据的发起者,并且非接触设备112只用作配置为负载调制从发起者输出的RF信号并发送数据的目标。
用作发起者的非接触通信设备111例如是R/W,并且用作目标的非接触通信设备112例如是IC卡。
图7是图示用作图6的R/W的非接触通信设备111的电配置示例的框图。
天线121包括线圈等,并且使用流过线圈的电流的改变输出RF信号。此外,通过用作天线121的线圈的磁通量改变,使得电流流过天线121。
接收单元122配置为接收流过天线121的电流,并且将该电流输出到解调单元123。解调单元123解调从接收单元122提供的信号(例如,执行幅移键控(ASK)解调),并且将通过解调上述信号获得的解调信号提供给解码单元124。解码单元124将从解调单元123提供的解码信号解码为例如曼彻斯特码等,并且将通过解码解调信号获得的数据提供给数据处理单元125。
数据处理的那样125基于从解码单元124提供的数据执行预定处理。此外,数据处理单元125将要发送给其他设备(如非接触通信设备112)的数据提供给编码单元126。
编码单元126将从数据处理单元125提供的数据编码为例如曼彻斯特码等,并输出曼彻斯特码到调制单元128。
RF信号输出单元127允许电流流过天线121,其中该电流用于从天线121辐射具有预定单个频率fc的载波(RF信号)。调制单元128根据从编码单元126提供的信号,调制造为电流的载波,该电流通过RF信号输出单元127流过天线121。以此方式,通过根据从数据处理单元125输出到编码单元126的数据(通过编码数据获得的曼彻斯特码)调制载波获得的RF信号是作为调制信号从天线121辐射的。
这里,作为调制单元128的调制方案,例如可以采用幅移键控(ASK)。然而,调制单元128的调制方案不限于ASK。例如,可以采用相移键控(PSK)、正交幅度调制(QAM)等。此外,幅度的调制度不限于如8%、30%、50%或100%的数值。例如,可以选择适当的值。
控制单元129关于构成非接触通信设备111的各块执行控制等。也就是说,控制单元129例如包括中央处理单元(CPU)129A、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)129B、随机存取存储器(RAM,未示出)等。CPU 129A执行EEPROM 129B中存储的程序,从而控制构成非接触通信设备111的各块,并且执行各种处理。EEPROM 129B存储CPU 129A要执行的程序或者CPU 129A操作所需的数据。
此外,CPU 129A执行的程序执行的一系列处理可以通过替代CPU 129A提供的专用软件执行。此外,CPU 129A执行的程序不仅可以预先安装在EEPROM 129B中,而且还可以暂时或永久地存储(记录)在软盘、致密盘只读存储器(CD-ROM)、磁光(MO)盘、数字多功能盘(DVD)、磁盘、或可移除记录介质(如半导体存储器)中,使得程序可以提供为所谓的封装软件。此外,程序可以通过邻近通信发送给非接触通信设备111,并且安装在EEPROM 129B中。
电源130提供期望的功率给构成非接触通信设备111的各块。
此外,图7没有图示控制单元129控制构成非接触通信设备111的各块的线或者电源130提供功率给非接触通信设备111的各块的线,以便避免图的复杂。
此外,在前面情况中,解码单元124和编码单元126处理曼彻斯特码。然而,解码单元124和编码单元126例如可以选择和处理多种类型的代码(如修改密勒码或不归零(NRZ)码以及曼彻斯特码)中的一个。
在如上所述配置的非接触通信设备111中,通过控制构成非接触通信设备111的各块,控制单元129用作作为发起者的R/W。
也就是说,在用作R/W的非接触通信设备111(以下称为R/W111)中,当发送数据(帧)时,RF信号输出单元127允许电流流过天线121,该电流用于从天线121辐射具有预定频率fc的载波,使得作为载波(非调制波)从天线121辐射RF信号。
此外,在R/W111中,数据处理单元125将要发送给目标的数据提供给编码单元126,并且编码单元126将从数据处理单元125提供的数据编码成曼彻斯特码,并且输出曼彻斯特码到调制单元128。调制单元128根据从编码单元126提供的信号,调制造为电流的载波,该电流通过RF信号输出单元127流过天线121。以此方式,通过根据从数据处理单元125输出到编码单元126的数据调制载波获得的RF信号从天线121辐射,使得数据发送到目标。
同时,在R/W 111中,当接收通过负载调制从目标发送的数据(帧)时,接收单元122输出对应于天线121上的电流并且通过目标的负载调制改变的信号到解调单元123。解调单元123解调从接收单元122提供的信号,并且将解调信号提供给解码单元124。解码单元124解码作为从解调单元123提供的信号的曼彻斯特码,并且将通过解码信号获得的数据提供给数据处理单元125。数据处理单元125基于从解码单元124提供的数据执行预定处理。
图8是图示用作图6的IC卡的非接触通信设备112的电配置示例的框图。
天线141包括线圈等,并且使用流过线圈的电流的改变输出RF信号。此外,通过作为天线141的线圈的磁通量改变,使得电流流过天线141。
接收单元142配置为接收流过天线141的电流,并且输出电流到解调单元143。解调单元143关于从接收单元142提供的信号执行ASK解调,并且给解码单元144提供解调信号。解码单元144解码从解调单元143提供的解调信号,例如曼彻斯特码等,并且将通过解码解调信号获得的数据提供给数据处理单元145。
数据处理单元145基于从解码单元144提供的数据执行预定处理。此外,数据处理单元145将要发送到其他设备(如非接触通信设备111)的数据提供给编码单元146。
编码单元146将从数据处理单元145提供的数据编码为例如曼彻斯特码等,并且输出曼彻斯特码到负载调制单元147。
负载调制单元147根据从编码单元146提供的信号,改变从外部来看时的用作天线141的线圈的阻抗。当通过从其他设备输出的作为载波的RF信号在天线141周围形成RF场(磁场)时,用作天线141的线圈的阻抗改变,使得天线141周围的RF场也改变。以此方式,根据从编码单元146提供的信号解调(负载解调)从其他设备输出的作为载波的RF信号,并且从数据处理单元145输出到编码单元146的数据发送到输出RF信号的其他设备。
这里,作为负载调制单元147的调制方案,例如可以采用幅移键控(ASK)。然而,调制单元128的调制方案不限于ASK。例如,可以采用PSK、QAM等。此外,幅度的调制度不限于如8%、30%、50%或100%的数值。例如,可以选择适当的值。
电源148通过围绕天线141形成的RF场从流过天线141的电流获得功率,并且将功率提供给构成非接触通信设备112的各块。
控制单元149关于构成非接触通信设备112的各块执行控制等。也就是说,控制单元149例如包括中央处理单元(CPU)149A、EEPROM 149B、RAM(未示出)等。CPU 149A执行EEPROM 149B中存储的程序,从而控制构成非接触通信设备112的各块,并且执行各种处理。EEPROM 149B存储CPU 149A要执行的程序或者CPU 149A操作所需的数据。
此外,CPU 149A执行的程序执行的一系列处理可以通过替代CPU 149A提供的专用软件执行。此外,CPU 149A执行的程序不仅可以预先安装在EEPROM 149B中,而且还可以暂时或永久地存储(记录)在软盘、CD-ROM、MO盘、DVD、磁盘、或可移除记录介质(如半导体存储器)中,使得程序可以提供为所谓的封装软件。此外,程序可以通过邻近通信发送给非接触通信设备112,并且安装在EEPROM 149B中。
此外,图8没有图示控制单元149控制构成非接触通信设备112的各块的线或者电源148提供功率给非接触通信设备112的各块的线,以便避免图的复杂。
此外,在图8中,电源148从流过天线141的电流获得功率。然而,例如电池嵌入非接触通信设备112中,使得功率可以从电池提供给非接触通信设备112的各块。
此外,在前述情况中,解码单元144和编码单元146处理曼彻斯特码。然而,解码单元144和编码单元146例如可以选择和处理多种类型的代码(如修改密勒码或NRZ码以及曼彻斯特码)中的一个。
在如上所述配置的非接触通信设备112中,通过控制构成非接触通信设备112的各块,控制单元149用作目标。
也就是说,在用作IC卡的非接触通信设备112(以下也称为IC卡112)中,当发送数据(帧)时,数据处理单元145将要发送给发起者的数据提供给编码单元146,并且编码单元146将从数据处理单元145提供的数据编码为曼彻斯特码,并且将曼彻斯特码输出到负载调制单元147。负载调制单元147根据从编码单元146提供的信号,改变从外部来看时的用作天线141的线圈的阻抗。
此时,如果IC卡112邻近R/W111并且通过从R/W111输出的作为载波的RF信号在天线141周围形成RF场,则用作天线141的线圈的阻抗改变,使得天线141周围的RF场也改变。以此方式,根据从编码单元146输出的信号调制(负载调制)从R/W111输出的RF信号,并且从数据处理单元145输出到编码单元146的数据发送到输出RF信号的R/W111。
同时,在IC卡112中,当接收在调制从R/W111输出的作为载波的RF信号之后发送的数据(帧)时,接收单元142输出对应于根据数据调制的RF信号流过天线141的电流的信号到解调单元143。解调单元143解调从接收单元142提供的信号,并且将解调信号提供给解码单元144。解码单元144解码作为从解调单元143提供的信号的曼彻斯特码,并且将通过解码信号获得数据提供给数据处理单元145。数据处理单元145基于从解码单元144提供的数据执行预定处理。
[IC卡的物理配置示例]
图9是图示用作图6的IC卡的非接触通信设备112的物理配置示例的平面图。
在图9中,对应于图2的IC卡10的部分用相同参考标号表示,并且将适当地省略其描述。
在图9中,IC卡112具有近似矩形的卡形状,并且在其中具有IC芯片12和天线141。
因此,IC卡112与图2的IC卡10相似在于IC卡112在其中具有IC芯片12,但是与图2的IC卡10不同在于IC卡112具有天线141而不是天线11。
此外,图9图示要看到IC芯片12和天线141。然而,IC芯片12和天线141实际上看不见,因为它们嵌入在IC卡112中。
此外,在图9中,IC芯片12对应于图8的接收单元142或控制单元149。
天线141具有多个线圈,例如三个线圈200、201U和201D。
作为线圈200,采用含有具有稍小于IC卡112的尺寸的预定尺寸的开口的线圈(标准线圈)。作为线圈201U和201D,采用具有小于线圈200的尺寸的尺寸的线圈(小线圈)。
线圈200、201U和201D相互串联连接或者相互并联连接。
当天线141中要求的总阻抗用L表示并且线圈200、201U和201D的阻抗用L200、L200U和L200D表示时,如果线圈200、201U和201D相互串联连接,则确定阻抗L200、L200U和L200D,使得满足L=L200+L200U+L200D。
此外,当线圈200、201U和201D相互并联连接时,确定阻抗L200、L200U和L200D,使得满足1/L=1/L200+1/L200U+1/L200D。
此外,在通过将线圈200、201U和201D形成在柔性基底等上作为天线141来制造IC卡112的情况下,与线圈200、201U和201D之间并联连接相比,线圈200、201U和201D之间的串联连接便利IC卡112的制造。
线圈200(标准线圈)含有具有稍小于IC卡112的尺寸的开口以及稍微在IC卡112的边缘内安排的绕组部分。
同时,例如,设定如R/W20(置顶设备,图2)的R/W、不必要的辐射设备或强电场设备作为与IC卡112执行非接触通信的R/W111(图6),并且安排线圈201U和201D(小线圈),使得与用作设定的R/W(以下也称为设定R/W)的天线的线圈的位置关系为预定位置信息。
也就是说,安排线圈201U和201D,使得当通过匹配IC卡112的天线中心(对应于其中在天线141中生成磁通量的线圈200、201U和201D的开口的重心)与指示标记位置,允许IC卡112面对设定R/W时,线圈201U和201D的开口与用作设定R/W的天线的线圈的绕组部分重叠,该指示标记位置例如是作为IC卡112的预定位置的、预先确定为天线中心要匹配的位置的参考位置。
在图9中,在纵向方向上将线圈201U和201D(小线圈)安排为一行,使得IC卡112在横向方向上划分为两个均等部分。
图10是图示IC卡112放在作为置顶设备的R/W20上的状态的平面图。
在图10中,IC卡112放在作为一种设定R/W的R/W20上,类似于图2的情况。
此外,图10图示要看到IC芯片12和天线141。然而,IC芯片12和天线141实际上看不见,因为它们嵌入在IC卡112中。
此外,图10图示要看到R/W20的(R/W模块的)天线21。然而,天线21实际上看不见,因为它嵌入在树脂外壳22中。
在图10中,用作IC卡112的天线141的线圈200重叠金属外壳23,类似于图2的情况。然而,用作天线141的其他线圈201U和201D只与树脂外壳22重叠而不与金属外壳23重叠。
因此,在IC卡112中,减少了金属外壳23对于天线141整体的影响。结果,天线141重叠金属外壳23,并且在R/W20的天线21和IC卡112的天线141之间的互耦减弱,使得可以防止在R/W20和IC卡112之间不执行非接触通信,导致实现稳定的非接触通信。
此外,即使在存在一定偏移量时(除了(0,0)以外,例如在其中x坐标和y坐标的任一为大约-10mm到+10mm的范围内的偏移量),因为用作天线141的线圈201U和201D的至少一个只与树脂外壳22重叠而不与金属外壳23重叠,所以可以在没有通信死区的情况下执行非接触通信。
此外,IC卡112的天线141的配置不限于图9和图10中所示的配置。例如,天线141的小线圈(图9和图10中的线圈201U和201D)和用作设定R/W的天线的线圈之间的位置关系可以是根据设定R/W的配置,参考图9描述的预定位置关系。
也就是说,在图10中,作为设定R/W的R/W20的(R/W模块的)天线21包括一个线圈。然而,天线21可以通过在平面上安排多个线圈形成。
此外,在图10(图9)中,IC卡112的天线141包括三个线圈200、201U和201D,并且在纵向方向上将线圈201U和201D(小线圈)安排为一行,使得IC卡112在横向方向上划分为两个均等部分。然而,构成天线141的线圈的数量或者小线圈的安排不限于上述数量或安排。例如,线圈可以形成为满足根据用作设定R/W的R/W20的天线21的配置,参考图9描述的预定位置关系。
具体地,作为用于满足预定位置关系的一组天线21和141的第一配置示例,可以采用图10中所示的配置。
图11是图示用于满足预定位置关系的一组天线21和141的第二配置示例的平面图。
图11图示IC卡112放在作为置顶设备的R/W20上的状态,类似于图10的情况。
在图11中,R/W20的天线21包括在横向方向上安排为一行的两个线圈301L和301R。
此外,在图11中,IC卡112的天线141包括三个线圈200、201U和201D,类似于图9和图10的情况。
此外在图11中,类似于图10的情况,安排线圈201U和201D,使得当通过匹配IC卡112的天线中心与指示标记位置,允许IC卡112面对R/W20时,线圈201U和201D的开口重叠用作R/W20的天线21的线圈301L和301R的至少一个的绕组部分,该指示标记位置例如是作为IC卡112的预定位置的、预先确定为在允许IC卡112面对用作设定R/W的R/W20时IC卡112的天线中心要匹配的位置的参考位置。
此外,如参考图9所述,作为IC卡112的天线141的小线圈的线圈201U和201D在纵向方向上安排为一行,使得IC卡112在横向方向上划分为两个均等部分。然而,即使在图11的放在R/W20(置顶设备)上的IC卡112中存在预定偏移量(除了(0,0)以外)的偏移时,安排线圈201U和201D,使得线圈201U或201D的开口重叠用作R/W20的天线21的线圈301L和301R的至少一个的绕组部分。
也就是说,除了放在R/W20上的IC卡112处于没有偏移(存在偏移量(0,0)的偏移)(IC卡112的天线中心已经与作为R/W20的参考位置的指示标记位置匹配)的状态外,图11还图示放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(10,0)的偏移的状态,放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(-10,0)的偏移的状态,放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(0,10)的偏移的状态,以及放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(0,-10)的偏移的状态,这与稍后将描述的图12和图13相同。
参考图11,在放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(10,0)的偏移的状态,放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(-10,0)的偏移的状态,放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(0,10)的偏移的状态,以及放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(0,-10)的偏移的状态的全部中,可以理解线圈201U或201D的开口重叠用作R/W20的天线21的线圈301L或301R的绕组部分。
此外,图11图示要看到IC芯片12和天线141。然而,IC芯片12和天线141实际上看不见,因为它们嵌入在IC卡112中。此外,图11图示要看到R/W20的天线21。然而,天线21实际上看不见,因为它嵌入在R/W20中。这与稍后将描述的图12和图13中相同。
图12是图示用于满足预定位置关系的一组天线21和141的第三配置示例的平面图。
图12图示IC卡112放在作为置顶设备的R/W20上的状态,类似于图10的情况。
在图12中,R/W20的天线21包括一个线圈,类似于图10的情况。
此外,在图12中,IC卡112的天线141包括五个线圈200、211、212、213和214。
作为具有预定尺寸的标准线圈的线圈200含有具有稍小于IC卡112的尺寸的尺寸的开口、以及稍微在IC卡112的边缘内安排的绕组部分,如参考图9所述。
线圈211到214是具有小于作为标准线圈的线圈200的尺寸的尺寸的线圈(小线圈),并且与线圈200的绕组部分相比,安排在IC卡112的四角内(具有近似矩形的线圈200的开口的四角)。
此外,线圈200和211到214相互电串联连接或者相互并联连接。
如图12所示,类似于图10的情况,安排线圈211到214(小线圈),使得当通过在偏移量设为(0,0)的情况下匹配IC卡112和天线中心和作为R/W20的参考位置的指示标记位置时,线圈211到214的开口重叠用作R/W20的天线21的线圈的绕组部分。
此外,作为IC卡112的天线141的小线圈的线圈211到214安排在IC卡112的四角,如上所述。然而,即使在图12的放在R/W20(置顶设备)上的IC卡112中存在预定偏移量(除了(0,0)以外)的偏移时,安排线圈211到214,使得线圈211到214的开口重叠用作R/W20的天线21的线圈的绕组部分。
也就是说,类似于图11的情况,除了放在R/W20上的IC卡112处于没有偏移(存在偏移量(0,0)的偏移)的状态外,图12还图示放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(10,0)的偏移的状态,放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(-10,0)的偏移的状态,放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(0,10)的偏移的状态,以及放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(0,-10)的偏移的状态。
参考图12,在放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(10,0)的偏移的状态,放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(-10,0)的偏移的状态,放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(0,10)的偏移的状态,以及放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(0,-10)的偏移的状态的全部中,可以理解线圈211到214的开口重叠用作R/W20的天线21的线圈的绕组部分。
图13是图示用于满足预定位置关系的一组天线21和141的第四配置示例的平面图。
图13图示IC卡112放在作为置顶设备的R/W20上的状态,类似于图10的情况。
在图13中,R/W20的天线21包括安排使得长度×宽度为(2×2)的四个线圈311、312、313和314。
此外,在图13中,IC卡112的天线141包括两个线圈200和221。
如参考图9所述,作为具有预定尺寸的标准线圈的线圈200含有具有稍小于IC卡112的尺寸的尺寸的开口、以及稍微在IC卡112的边缘内安排的绕组部分。
线圈221是具有小于作为标准线圈的线圈200的尺寸的尺寸的线圈(小线圈),并且安排在作为IC卡112的天线中心的位置。
此外,线圈200和221相互电串联连接或相互并联连接。
同样在图13中,类似于图10的情况,当IC卡112的天线中心匹配作为R/W20的参考位置的指示标记位置并且允许IC卡112面对R/W20时,安排线圈221(小线圈),使得线圈221的开口重叠用作R/W20的天线21的线圈311到314的至少一个的绕组部分。
此外,如上所述,作为IC卡112的天线141的小线圈的线圈221安排在作为IC卡112的天线中心的位置处。然而,即使在图13的放在R/W20(置顶设备)上的IC卡112中存在预定偏移量(除了(0,0)以外)的偏移时,安排线圈221,使得线圈221的开口重叠用作R/W20的天线21的线圈311到314的至少一个的绕组部分。
也就是说,类似于图11的情况,除了放在R/W20上的IC卡112处于没有偏移(存在偏移量(0,0)的偏移)的状态外,图13还图示放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(10,0)的偏移的状态,放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(-10,0)的偏移的状态,放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(0,10)的偏移的状态,以及放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(0,-10)的偏移的状态。
参考图13,在放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(10,0)的偏移的状态,放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(-10,0)的偏移的状态,放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(0,10)的偏移的状态,以及放在R/W20上的IC卡112处于存在偏移量(0,-10)的偏移的状态的全部中,可以理解线圈221的开口重叠用作R/W20的天线21的线圈311到314的至少一个的绕组部分。
如上所述,即使在放在用作置顶设备的设定R/W上的IC卡112中存在预定偏移量的偏移时,除了没有偏移(存在偏移量(0,0)的偏移)的状态外,安排构成IC卡112的天线141的小线圈,使得小线圈的开口重叠用作设定R/W的天线的线圈的绕组部分。结果,即使在放在用作置顶设备的设定R/W上的IC卡112中存在预定偏移量(除了(0,0)以外)的偏移时,IC卡112放在设定R/W上时的互耦减弱(此外,不必要的辐射噪声减少),使得可以改进针对不必要辐射噪声的容限。
图14是图示从IC卡到R/W(用作天线的线圈)的距离和耦合系数之间的关系的图。
在图14中,菱形标记指示图11所示的具有包括两个线圈301L和301R的天线21的R/W20(以下也称为2线圈R/W20)、和包括图2所示的具有一个线圈的天线11的IC卡10(以下也称为1线圈卡10)之间的耦合系数。
此外,在图14中,三角形标记指示图11所示的2线圈R/W20、和图2所示的具有包括三个线圈200、201U和201D的天线141的IC卡112(以下也称为3线圈卡112)之间的耦合系数。
此外,在图14中,偏移量为(0,0)。此外,用作1线圈卡10的天线11的一个线圈和作为3线圈卡112的标准线圈的线圈200具有相同的安排和尺寸。
参考图14,当到2线圈R/W20的距离长时(例如,当该距离为50mm时),可以理解1线圈卡10和3线圈卡112的耦合系数具有相同值。
结果,3线圈卡112可以保持类似于1线圈卡10的情况的通信距离。
此外,在图14中,例如当到2线圈R/W20的距离短时(例如,当该距离为10mm时),类似于1线圈卡10或3线圈卡112放在2线圈R/W20上的状态,可以理解,3线圈看112的耦合系数小于1线圈卡10的耦合系数。
结果,在3线圈卡112放在R/W20上的状态下,与R/W20和1线圈卡10之间的互耦相比,3线圈卡112和R/W20之间的互耦减弱。因此,即使在R/W20导致不必要辐射噪声时,与不必要辐射噪声对1线圈卡10的影响相比,不必要辐射噪声对3线圈卡112的影响小。
如上所述,除了线圈200(等于用作1线圈卡10的天线的线圈)以外,含有具有小于用作天线141的线圈200的尺寸的尺寸的线圈201U和201D的3线圈卡112的耦合系数,在到2线圈R/W20的距离长的位置处等于1线圈卡10的耦合系数,并且在到2线圈R/W20的距离短的位置处小于1线圈卡10的耦合系数。
结果,根据3线圈卡112,当3线圈卡112已经放在2线圈R/W20上时,在保持类似于1线圈卡10的情况的通信距离的同时,可以减少来自2线圈R/W20的不必要辐射噪声的影响。
此外,在1线圈卡10(图2)中,当允许用作天线11的一个线圈的开口(天线开口面积)小时,可以减少不必要辐射噪声的影响。然而,不可以保持通信距离(通信距离缩短)。
图15是图示在到2线圈R/W20的距离相对短的20mm的位置处,已经偏移每个偏移量的1线圈卡10和3线圈卡112的耦合系数的图。
在图15中,不管偏移量,3线圈卡112的耦合系数(具有水平线的部分)小于1线圈卡10的耦合系数(具有斜线的部分)。
在图15中,因为存在5个偏移量(0,0)、(10,0)、(-10,0)、(0,10)和(0,-10),当到2线圈R/W10的距离短时,可以理解,与1线圈卡相比,可以减少不必要辐射噪声对3线圈卡112的影响,不管偏移量的存在或不存在。
为了在存在偏移时减少不必要辐射噪声的影响(以改进针对不必要辐射噪声的容限),有效地是在适当位置安排标准线圈和用作IC卡112的天线141的小线圈。
图16是图示当3线圈卡112的谐振频率fo已经设为每个频率时,对于3线圈卡112的每个偏移量(x,y)的正确通信率的图。
在图16中,正确通信率表示在3线圈卡112和2线圈R/W20之间数据交换已经成功的比率。
此外,通过调整连接到3线圈卡112的天线141的电容器(未示出)的电容,例如可以将3线圈卡112的谐振频率fo设为各种频率。
在图16中,类似于图4的情况,五种类型的偏移量(偏移位置)(5,0)、、(0,0)、(-5,0)、(0,5)和(0,-5)用作偏移量(x,y),并且13.6MHz到14.4MHz范围内以0.1MHz为间隔的八种类型的频率用作谐振频率fo。
如参考图4所述,在1线圈卡10中,如果谐振频率fo等于或大于13.9MHz,则在三种类型或更多的偏离量处出现通信死区。然而,如图16所示,不同于1线圈卡10,根据3线圈卡112,没有通信死区(具有斜线的部分)出现。结果,可以理解改进了偏移特性。
图17是图示通信死区的存在或不存在的图,其指示3线圈卡112中是否出现通信死区。
在图17中,因为第一到第五行(从顶部开始)的记录等于图5的第一到第五行的记录(尽管图5没有图示指示构成天线的线圈的数量的天线线圈的数量),所以该记录指示1线圈卡10的通信死区的存在或不存在。
此外,在图17中,第六行的记录(最低行的记录)指示3线圈卡112的通信死区的存在或不存在。
此外,在图17中,类似于图5的情况,作为与3线圈卡112执行非接触通信的R/W,已经采用作为置顶设备的R/W20(2线圈R/W20)和不必要辐射设备。
此外,类似于图5的情况,除了通信死区的存在或不存在,图17还图示当3线圈卡112与作为强电场设备的R/W执行非接触通信时的通信距离。
参考图17,确保10mm或更多作为3线圈卡112和强电场设备之间的通信距离,类似于具有39mm2、36mm2、34mm2、30mm2和26mm2的天线开口面积的IC卡10(1线圈卡10)的每个和强电场设备之间的通信距离。
这里,类似于图5的情况,在3线圈卡112和不必要辐射设备之间的非接触通信中,已经通过采用五种类型的偏移量(0,0)、(10,0)、(-10,0)、(0,10)和(0,-10)检查了通信死区的存在或不存在。
此外,类似于图5的情况,在3线圈卡112和置顶设备之间的非接触通信中,已经通过采用五种类型的偏移量(0,0)、(10,0)、(-10,0)、(0,10)和(0,-10)检查了通信死区的存在或不存在。
此外,已经通过采用偏移量(0,0)测量3线圈卡112和强电场设备之间的通信距离。
此外,作为3线圈卡112的天线141的(作为标准线圈的线圈200的)天线开口面积,已经采用等于IC卡10的天线开口面积的39mm2,其中在与不必要辐射设备或置顶设备的非接触通信中已经出现通信死区。
在图17中,“存在”指示通信死区的出现,并且“不存在”指示通信死区的不出现。
参考图17,在3线圈卡112和不必要辐射设备之间的非接触通信和3线圈卡112和置顶设备之间的非接触通信两者中,可以理解,不管偏移不出现通信死区,使得在保持通信距离的同时改进偏移特性和针对不必要辐射噪声的容限。
同时,在图11到图13中,调整构成IC卡112的天线141的小线圈的数量和安排,从而防止通信死区出现(防止通信死区在IC卡112中出现)。然而,例如如果通过用作绕组的导电金属调整构成天线141的线圈的绕组的线宽(线直径)或绕组的电阻值,可以进一步有效地防止通信死区。
图18是图示通信死区的存在或不存在的图,其指示当构成3线圈卡112的天线141的线圈200、201U和201D的直径具有图18所示的值时,3线圈卡112中是否出现通信死区。
此外,为了检查图18的通信死区的存在或不存在,已经采用这样的3线圈卡112,其中线圈201U和201D(小线圈)之间的间隔短于适当的间隔(其中在与2线圈R/W20的非接触通信中最不可以出现通信死区的间隔),使得通信死区容易出现。
此外,在图18中,类似于图5或图17的情况,作为与3线圈卡112执行非接触通信的R/W,已经采用作为置顶设备的R/W20(2线圈R/W20)和不必要辐射设备。
此外,除了通信死区的存在或不存在,图18还图示当IC卡10与作为强电场设备的R/W执行非接触通信时的通信距离。
在图18中,确保10mm或更多作为3线圈卡112和强电场设备之间的通信距离。
此外,在3线圈卡112和不必要辐射设备之间的非接触通信中,已经通过采用五种类型的偏移量(0,0)、(10,0)、(-10,0)、(0,10)和(0,-10)检查了通信死区的存在或不存在。
此外,在3线圈卡112和置顶设备之间的非接触通信中,已经通过采用五种类型的偏移量(0,0)、(5,0)、(-5,0)、(0,5)和(0,-5)检查了通信死区的存在或不存在。
此外,已经通过采用偏移量(0,0)测量3线圈卡112和强电场设备之间的通信距离。
在图18中,“存在”指示通信死区的出现,并且“不存在”指示通信死区的不出现。
参考图18,如果构成3线圈卡112的天线141的线圈200、201U和201D的直径减少到0.0045mm以增加其电阻值,则可以理解,可以在保持对强电场设备的通信距离的同时,改进3线圈卡112和不必要辐射设备之间的非接触通信的通信性能(以防止通信死区出现),而没有3线圈卡112和不必要辐射设备之间的非接触通信的通信性能的劣化(没有通信死区)。
结果,3线圈卡112的天线141的小线圈(线圈201U、201D等)安排在与设定R/W的非接触通信中通信死区不容易出现(不出现)的位置,并且调整作为天线141的标准线圈(线圈200)和小线圈的直径和电阻值,使得可以改进通信距离、偏移特性和针对不必要辐射噪声的容限全部。
此外,如果减少用作天线141的线圈200、201U和201D的直径以极大地增加其电阻值,则因为减少了通信距离,所以重要的是在可以确保3线圈卡112要求的通信距离的范围内调整线圈200、201U和201D的直径。
此外,除了其直径改变外,还可以通过调整线圈200、201U和201D的导电金属调整用作天线141的线圈200、201U和201D的电阻值。例如,导电金属从铜变为铝,导致电阻值的减少。
这里,当没有提供用于调整谐振频率的调谐电容器并且仅使用线圈200、201U和201D执行调谐时,IC卡112的天线141的总电感近似恒定。然而,在该情况下,为了改进IC卡112的通信性能,有效地是调整线圈200、201U和201D的每个电感的平衡。
此外,因为多个线圈200、201U和201D相互电连接并且构成IC卡112的天线141,所以本技术与专利文献1中公开的技术不同在于多个线圈相互不电连接,并且与专利文献2中公开的技术不同在于两个线圈之一是卡IC功能单元的天线,并且另一线圈是读取器/写入器功能单元的天线。
此外,当标准线圈(例如IC卡112的线圈200)的尺寸等于或大于用作设定R/W的天线的线圈的尺寸(天线开口面积)时,本技术特别有用。作为小线圈(例如,IC卡112的线圈201U和201D),采用具有等于或小于用作设定R/W的天线的线圈的尺寸(当设定R/W的天线包括如图11或图13所示的多个线圈时,构成天线的每个线圈的尺寸)的尺寸的线圈。
此外,本技术的实施例不限于上述实施例。例如,可以在本技术的范围内出现各种修改。
也就是说,除了只在执行非接触通信的通信设备的非接触通信外,本技术还可以应用于执行非接触通信和接触通信两者的通信设备的非接触通信。
此外,本技术还可以配置如下。
[1]一种非接触通信设备,包括配置为在来自读取器/写入器(R/W)的RF信号的负载调制后、通过非接触通信发送数据的天线,
其中,所述天线包括:
标准线圈,其含有具有预定尺寸的开口;以及
小线圈,其含有具有小于所述标准线圈的尺寸的尺寸的开口,
其中,所述标准线圈和所述小线圈串联或并联连接,并且
安排所述小线圈,使得当通过匹配所述非接触通信设备的预定位置与R/W的参考位置而使得所述非接触通信设备面对R/W时,所述小线圈的开口与作为所述R/W的天线的线圈的绕组部分重叠,所述R/W的参考位置预先确定为在使得所述非接触通信设备面对R/W时所述非接触通信设备的预定位置要匹配的位置。
[2]根据[1]的非接触通信设备,其中所述标准线圈具有等于或大于作为R/W的天线的线圈的尺寸的尺寸,并且所述小线圈具有等于或小于作为R/W的天线的线圈的尺寸的尺寸。
[3]根据[1]或[2]的非接触通信设备,其中所述标准线圈和所述小线圈串联连接。
[4]根据[1]到[3]的任一的非接触通信设备,其中所述天线包括多个小线圈。
本领域的技术人员应当理解可以根据设计要求和其它因素进行各种修改、组合、子组合和更改,但是它们在附带的权利要求及其等效物的范围内。
本技术包含与2011年8月10日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2011-174983中公开的主题有关的主题,将其全部内容通过引用的方式合并在此。
Claims (4)
1.一种非接触通信设备,包括配置为在来自读取器/写入器(R/W)的RF信号的负载调制后、通过非接触通信发送数据的天线,
其中,所述天线包括:
标准线圈,其含有具有预定尺寸的开口;以及
小线圈,其含有具有小于所述标准线圈的尺寸的尺寸的开口,
其中,所述标准线圈和所述小线圈串联或并联连接,并且
安排所述小线圈,使得当通过匹配所述非接触通信设备的预定位置与R/W的参考位置而使得所述非接触通信设备面对R/W时,所述小线圈的开口与作为所述R/W的天线的线圈的绕组部分重叠,所述R/W的参考位置预先确定为在使得所述非接触通信设备面对R/W时所述非接触通信设备的预定位置要匹配的位置。
2.根据权利要求1的非接触通信设备,其中所述标准线圈具有等于或大于作为R/W的天线的线圈的尺寸的尺寸,并且所述小线圈具有等于或小于作为R/W的天线的线圈的尺寸的尺寸。
3.根据权利要求2的非接触通信设备,其中所述标准线圈和所述小线圈串联连接。
4.根据权利要求3的非接触通信设备,其中所述天线包括多个小线圈。
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