CN106372679A - 通信装置、非接触型读卡器以及无线系统 - Google Patents

通信装置、非接触型读卡器以及无线系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够确保必要的发送功率值且使无用辐射波下降的通信装置、非接触型读卡器以及无线系统。通信装置具有：非接触控制IC(310)，其平衡输出发送电力；天线电路(340)，其将发送电力作为电磁波发送；匹配电路(330)，其配置在非接触控制IC的输出与天线电路的输入之间，且进行阻抗匹配；以及滤波电路(320)，其配置在非接触控制IC的输出与匹配电路的输入之间，且将从非接触控制IC输出的发送电力的规定的频率分量输入至匹配电路，滤波电路(320)、匹配电路(330)、天线电路(340)分别具有两个系统，且从非接触控制IC的输出经由两个系统的滤波电路、匹配电路至天线电路的电路结构形成为对称。

Description

通信装置、非接触型读卡器以及无线系统
技术领域
本发明涉及一种能够与非接触型IC卡片通信的通信装置、非接触型读卡器以及无线系统。
背景技术
非接触型IC卡片能够在与对其信息进行读取或写入的装置(称作非接触型IC读卡器或非接触型IC卡读写器)之间利用无线通信进行简单的信息交换，且与磁卡相比具有很多优良的特征：存储容量较大，且对存储的信息的不正规的读取或篡改的耐性较高等。
因此，近几年，非接触型IC卡片广泛并普遍地应用于例如金融机构的信用卡、电子货币的存储用卡片以及交通机关的月票等用途。
在这些系统中，以下情况较多：在非接触型IC卡片侧不具有电池，利用通过从非接触型IC读卡器侧传输的电磁波的非接触供电使非接触型IC卡片动作(例如参照专利文献1、2)。
在上述的应用的系统中，需要从非接触型IC读卡器向非接触型IC卡片方向与从非接触型IC卡片向非接触型IC读卡器方向这两个方向进行数据传送。
并且，在从非接触型IC读卡器向非接触型IC卡片方向上，通过幅移键控(ASK：Amplitude sift keying)调制从非接触型IC读卡器传输的载波而达到目的。
另一方面，在从非接触型IC卡片向非接触型IC读卡器方向上，非接触型IC卡片不具有电源，不具有从非接触型IC卡片自身传输载波的功能。
因此，非接触型IC卡片利用连接于电感器和电容器的调谐电路的负载电阻接收从非接触型IC读卡器传输的载波，与传输数据的“1”/“0”对应地使其负载电阻的值变化，即通过所谓的“负载调制方式”实现数据传送功能。
在非接触型IC读卡器侧，检测相应于非接触型IC卡片侧的负载电阻的值的变化而产生的天线线圈的电压变化，重放从非接触型IC卡片向非接触型IC读卡器的数据。
专利文献1：日本特开2004-356765号公报
专利文献2：日本特开2005-136944号公报
但是，如上所述，非接触型IC读卡器在进行通信动作时需要向非接触型IC卡片供给电力。
作为供给电力的方法，使得产生电磁波，但由于这种系统被分类为无线系统，因此电磁波电平(发送电力电平)需要根据各国既定的电波法将放射性排放限制在规定值内。
由于为了确保与非接触型IC卡片的通信距离，需要足够的电磁波，由此电磁波电平(发送电力电平)越高，来自产品的放射电平也越大，因此存在如下情况：对电波法(放射性排放)的规定值的余量消失，或陷于超过规定值的状况。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够确保必要的发送功率值且使无用辐射波下降的通信装置、非接触型读卡器以及无线系统。
本发明的通信装置是具有向通信对象供给电力的功能的通信装置，该通信装置具有：非接触控制部，其平衡输出发送电力；天线电路，其将所述发送电力作为电磁波发送；以及匹配电路，其配置在所述非接触控制部的输出与所述天线电路的输入之间，且进行阻抗匹配，所述匹配电路和所述天线电路分别具有两个系统，且从所述非接触控制部的输出经由所述两个系统的所述匹配电路至所述天线电路的电路结构形成为对称。
如此，本发明中，由于从非接触控制部的输出经由两个系统的所述匹配电路至天线电路的电路结构形成为对称，因此对电波法(放射性排放)的规定值的余量不会消失，或也不会陷入超过规定值的状况，能够确保足够的电磁波电平(发送电力电平)，且使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降或扩散。即，根据本发明，能够确保必要的发送功率值，且使无用辐射波下降。
优选通信装置具有两个系统的滤波电路，该滤波电路配置在所述非接触控制部的输出与匹配电路的输入之间，且将从所述非接触控制部输出的发送电力的规定的频率分量输入至所述匹配电路，所述两个系统的所述滤波电路的结构形成为对称。
如此，本发明中，由于从非接触控制部的输出经由两个系统的滤波电路、匹配电路至天线电路的电路结构形成为对称，因此对电波法(放射性释放)的规定值的余量不会消失，或也不会陷入超过规定值的状况，能够确保足够的电磁波电平(发送电力电平)，且使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降或扩散。即，根据本发明，能够确保必要的发送功率值，且使无用辐射波下降。
优选通信装置具有基板，所述非接触控制部、发送电力的平衡传送线以及所述两个系统的各电路构件配置在所述基板的一面侧。
如此，本发明中，由于非接触控制部、发送电力的平衡传送线以及两个系统的各电路构件配置在基板的一面侧，因此电路的结构和制造变容易，并且能够确保足够的电磁波电平(发送电力电平)，且使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降或扩散。
优选所述通信装置具有能够将结构构件配置在第一面和与所述第一面相对的第二面的基板，发送电力的平衡传送线以及所述两个系统的各电路构件在整个所述基板的所述第一面和所述第二面对称地配置。
如此，本发明中，由于非接触控制部、发送电力的平衡传送线以及两个系统的各电路构件在整个基板的第一面和第二面对称地配置，因此能够使至天线终端的路径产生的谐波分量正负抵消并降低。由此，能够确保足够的电磁波电平(发送电力电平)，且使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降或扩散。
优选使所述非接触控制部的平衡输出至基板图案终端在整个所述第一面和所述第二面对称地相交而配置。
如此，本发明中，由于使从平衡输出至基板图案终端在整个所述第一面和所述第二面对称地相交而配置，因此能够使至天线终端的路径产生的谐波分量正确地正负抵消并降低。
优选使发送电力的平衡传送线的基板图案以及所述两个系统的各电路构件在整个所述基板的所述第一面和所述第二面对称地相交而配置。
如此，本发明中，通过使发送电力的平衡传送线的基板图案、部件(电路构件)在整个基板的第一面和第二面对称地相交而配置并平衡传送，能够使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降。
优选在所述基板的所述第一面配置有所述两个系统中的第一系统的电路，在所述第二面配置有所述两个系统中的第二系统的电路，所述两个系统的电路从所述非接触控制部的平衡输出起配置为两列的电路排列，第一列的所述电路排列从所述非接触控制部的第一平衡输出侧起按顺序配置有第一系统的电路、第二系统的电路，前一级的电路的输出侧节点与后一级的电路的输入侧节点连接，第二列的所述电路排列从所述非接触控制部的第二平衡输出侧起按顺序配置有第二系统的电路、第一系统的电路，前一级的电路的输出侧节点与后一级的电路的输入侧节点连接，两个系统的同种电路的所述第一列以及第二列的电路排列的第一系统的电路与第二系统的电路的规定节点彼此连接。
如此，本发明中，通过使发送电力的平衡传送线的基板图案、部件(电路构件)在基板的第一面和第二面以大致完全相近的形态对称地相交的方式配置且平衡传送，能够高效并可靠地使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降。
进一步优选所述滤波电路、所述匹配电路以及所述天线电路相对于所述非接触控制部的平衡输出具有两个系统，在所述基板的所述第一面配置有所述两个系统中的第一系统的所述滤波电路、所述匹配电路、所述天线电路，在所述第二面配置有所述两个系统中的第二系统的所述滤波电路、所述匹配电路、所述天线电路，所述两个系统的电路从所述非接触控制部的平衡输出起配置为两列的电路排列，第一列的所述电路排列从所述非接触控制部的第一平衡输出侧起按顺序配置有所述滤波电路的第一系统的电路、所述匹配电路的第二系统的电路、所述天线电路的第一系统的电路，所述滤波电路的第一系统的电路的输出侧节点与所述匹配电路的第二系统的电路的输入侧节点连接，所述匹配电路的第二系统的电路的输出侧节点与所述天线电路的第一系统的电路的输入侧节点连接，第二列的所述电路排列从所述非接触控制部的第二平衡输出侧起按顺序配置有所述滤波电路的第二系统的电路、所述匹配电路的第一系统的电路、所述天线电路的第二系统的电路，所述滤波电路的第二系统的电路的输出侧节点与所述匹配电路的第一系统的电路的输入侧节点连接，所述匹配电路的第一系统的电路的输出侧节点与所述天线电路的第二系统的电路的输入侧节点连接，两个系统的所述滤波电路的所述第一列的电路排列的第一系统的滤波电路与所述第二列的电路排列的第二系统的滤波电路的规定节点彼此连接，两个系统的所述匹配电路的所述第一列的电路排列的第二系统的匹配电路与所述第二列的电路排列的第一系统的匹配电路的规定节点彼此连接，两个系统的所述天线电路的所述第一列的电路排列的第一系统的天线电路与所述第二列的电路排列的第二系统的天线电路的规定节点彼此连接。
如此，本发明中，通过发送电力的平衡传送线的基板图案、部件(电路构件)在基板的第一面和第二面以大致完全相近的形态对称地相交的方式配置且平衡传送，能够高效并可靠地使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降。
并且，优选从所述非接触控制部的第一平衡输出处输出的第一发送电力传送所述第一列以及第二列的电路排列的第一系统的电路，从所述非接触控制部的第二平衡输出处输出的第二发送电力传送所述第一列以及第二列的电路排列的第二系统的电路。
如此，本发明能够按照每一个系统传送信号，抑制其他系统的信号发生混合，进而能够高效并可靠地使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降。
优选所述天线电路的天线包括由基板图案形成的环形天线，从所述非接触控制部的平衡输出至由基板图案形成的环形天线终端的电路以同长、同宽、同厚布线，且将基板也包含在内而对称地配置。
如此，本发明中，由于从所述非接触控制部的平衡输出至由基板图案形成的环形天线终端的电路以同长、同宽、同厚布线，且将基板也包含在内而对称地配置，因此能够使至环形天线终端的路径产生的谐波分量准确地正负抵消并降低，能够使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降。
本发明的非接触型读卡器具有从上述的段落[0011]、[0013]、[0015]至[0022]中任一段所述的通信装置，所述通信装置具有在与非接触型IC卡片进行无线的通信动作时将电力供给至非接触型IC卡片的功能。
根据本发明的非接触型读卡器，能够使至天线终端的路径产生的谐波分量正负抵消并降低。由此，能够确保足够的电磁波电平(发送电力电平)，且使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降或扩散。
本发明的无线系统具有：非接触型IC卡片；以及上述的非接触型读卡器，其具有在与所述非接触型IC卡片进行无线的通信动作时将电力供给至非接触型IC卡片的功能。
根据本发明的无线系统，能够确保足够的电磁波电平(发送电力电平)，且使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降或扩散，能够实现符合规定的无线通信。
根据本发明，能够确保必要的发送功率值，且使无用辐射波下降。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式所涉及的无线系统的基本结构例的图。
图2是示出本发明的实施方式所涉及的非接触型读卡器的通信装置的结构例的图。
图3是用于说明使发送电力的平衡传送线的基板图案以及两个系统的滤波电路、匹配电路、天线电路的各电路构件对称地配置的情况下的基本的信号流动的图。
图4是在本实施方式中，示出使发送电力的平衡传送线的基板图案以及两个系统的滤波电路、匹配电路、天线电路的各电路构件在基板的第一面以及第二面对称地相交而配置的具体的等价电路的图。
图5是示出从图4的基板图案以及各电路构件的配置例抽出区域A～F的电路块的图。
图6是示出由基板图案对称地形成的环形天线的一例的图。
图7是在本实施方式中，示出仅在基板的一面侧对称地配置发送电力的平衡传送线的基板图案以及两个系统的滤波电路、匹配电路、天线电路的各电路构件的具体的等效电路的图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是示出本发明的实施方式所涉及的无线系统的基本结构例的图。
本实施方式所涉及的无线系统10由非接触型IC卡片20以及非接触型IC卡读(写)器30构成。
在本实施方式中，非接触型IC读卡器30不仅具有对非接触型IC卡片20读出的功能，还具有对非接触型IC卡片20写入的功能。因此，在本实施方式中，不称作非接触型卡读写器，仅称作非接触型读卡器。
非接触型IC卡片20具有天线线圈201以及未图示的收发系统电路。
非接触型IC读卡器30具有包括天线线圈301的通信装置300。
非接触型IC卡片20的天线线圈201以耦合系数k与非接触型IC读卡器30的通信装置300的天线线圈301磁耦合。
耦合系数k是依赖于非接触型IC卡片20与非接触型IC读卡器30的通信装置300侧的距离的值，当距离＝∞时k＝0。另外，耦合系数k不仅只依赖于距离，也受到磁屏蔽等影响。因此，也能够使用磁屏蔽或磁性片材改变耦合系数k。
非接触型IC读卡器30的通信装置300具有在与非接触型IC卡片20进行无线的通信动作时，向不具有电源的非接触型IC卡片20供给电力的功能。
即，在本实施方式的无线系统10中，在非接触型IC卡片20侧不具有电池，利用通过从非接触型IC读卡器30侧传输的电磁波的非接触供电使非接触型IC卡片20动作。
在无线系统10中，需要在从非接触型IC读卡器30向非接触型IC卡片20的方向和从非接触型IC卡片20向非接触型IC读卡器30的方向这两个方向进行数据传送。
并且，在从非接触型IC读卡器30向非接触型IC卡片20的方向上，例如通过幅移键控(ASK)调制从非接触型IC读卡器30传输的载波而达到目的。
另一方面，在从非接触型IC卡片20向非接触型IC读卡器30的方向上，非接触型IC卡片20不具有电源，不具有从非接触型IC卡片20自身传输载波的功能。
因此，非接触型IC卡片20例如利用连接于电感器和电容器的调谐电路的负载电阻接收从非接触型IC读卡器30传输的载波，通过与传输数据的“1”/“0”对应地使其负载电阻的值变化的“负载调制方式”实现数据传送功能。
在非接触型IC读卡器30侧，检测相应于非接触型IC卡片20侧的负载电阻的值的变化而产生的天线线圈的电压变化，重放从非接触型IC卡片20向非接触型IC读卡器30的数据。
但是，如上所述，非接触型IC读卡器30需要在与非接触型IC卡片20进行通信动作时向非接触型IC卡片20供给电力。
产生电磁波作为供给电力的手段，但是由于这种系统被分类为无线系统，因此电磁波电平(发送电力电平)需要根据各国的电波法将放射性排放限制在规定值内。
因此，在本实施方式的非接触型读卡器30中，通信装置300构成为能够确保足够的电磁波电平(发送电力电平)且使放射电平下降或扩散。即，在本实施方式的非接触型读卡器30中，通信装置300构成为能够确保必要的发送功率值，且使无用辐射波下降。
以下，对本实施方式的非接触型IC读卡器30的通信装置300的结构进行说明。
[非接触型IC读卡器30的通信装置300的结构]
图2是示出本发明的实施方式所涉及的非接触型IC读卡器的通信装置的结构例的图。
图2的通信装置300由以下主要结构构件构成：作为非接触控制部的非接触控制IC310、滤波电路320、匹配电路330、天线电路340以及基板350。
在本实施方式中，非接触控制IC310、滤波电路320、匹配电路330以及天线电路340按照标注于基板350的顺序配置并装设。
在本实施方式中，基板350形成为能够在第一面(例如正面)351和与第一面351相对的第二面(反面)352配置结构构件。
第一面351与第二面352的电连接例如通过贯通过孔(TSV：Through Silicon Via)353等实现。
非接触控制IC310将发送电力输出至下一级的滤波电路320。非接触控制IC310将发送电力平衡输出到平衡传送线BTL。
滤波电路320将从非接触控制IC310输出的发送电力的规定的频率分量输入至匹配电路330。
滤波电路320由低通滤波器(LPF)或带通滤波器(BPF)构成。在图2的例子中，滤波电路320由LPF构成。
匹配电路330接收通过滤波电路320输入的发送电力而进行阻抗匹配。
天线电路340将发送电力作为电磁波进行发送。
天线电路340例如包含由基板图案形成的环形天线而构成。
并且，本实施方式的通信装置300具有两个系统的非接触控制IC310、滤波电路320、匹配电路330、天线电路340。
通信装置300具有第一系统的非接触控制IC311和第二系统的非接触控制IC312这两个系统作为非接触控制IC310。
通信装置300具有第一系统的滤波电路321和第二系统的滤波电路322这两个系统作为滤波电路320。
通信装置300具有第一系统的匹配电路331和第二系统的匹配电路332这两个系统作为匹配电路330。
通信装置300具有第一系统的天线电路341和第二系统的天线电路342这两个系统作为天线电路340。
在本实施方式的通信装置300中，具有两个系统的非接触控制IC310，从第一以及第二非接触控制IC311、312的各系统的输出经由两个系统的滤波电路320、匹配电路330至天线电路340的电路结构形成为对称。
通信装置300使从非接触控制IC310的平衡输出至基板图案终端在整个基板350的第一面351和第二面352对称地相交而配置。
更具体地说，通信装置300使发送电力的平衡传送线BTL的基板图案以及两个系统的滤波电路320、匹配电路330、天线电路340的各电路构件在整个基板350的第一面351和第二面352对称地相交而配置。
如此，通信装置300通过使发送电力的平衡传送线BTL的基板图案、部件(电路构件)以在第一面和第二面(正反)对称地相交而配置且平衡传送，构成为能够使发送电力载波的谐波分量的放射电平降低。
需要对称地配置的是发送电力的平衡传送线BTL的基板图案以及两个系统的滤波电路320、匹配电路330、天线电路340的各电路构件，非接触控制IC310不必一定具有两个系统。
另外，所谓的基板图案的意思是形成于基板350的第一面351和第二面352的布线图案，但在本实施方式中，如之后参照图4至图6等说明的那样，主要是指发送电力的平衡传送线BTL的基板图案PTN-BTN、形成天线的基板图案SPTN-(C、F、A、B)。
图3是在本实施方式中，用于示出对称地配置了发送电力的平衡传送线的基板图案以及两个系统的滤波电路320、匹配电路330、天线电路340的各电路构件的情况下的信号的基本的信号流动的图。
在图3中，PS1～PS4示出基板350的第一面(正面)351侧的信号流动位置，PB1～PB4示出基板350的第二面(反面)352侧的信号流动位置。
如前所述，通信装置300使从来自非接触控制IC310的发送电力的平衡传送线BTL至位置PS4、PB4的基板图案终端对称地相交而配置。
两个系统的滤波电路320、匹配电路330、天线电路340在基板350的第一面(正面)351、第二面(反面)352中也对称地配置。
位置PS4、PB4的天线电路340的基板图案也形成为相交的图案布线。
该例子的信号流动如下所述。
信号从基板350的第一面(正面)351沿PS1→PB2→PS3→PB4这样的路径前进。
另一方面，信号从基板350的第二面(反面)352沿PB1→PS2→PB3→PS4这样的路径前进。
通过如此构成，能够使至天线终端的电磁场的谐波分量正负抵消并降低。由此，能够确保足够的电磁波电平(发送电力电平)，且使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降或扩散。
图4是在本实施方式中，示出使发送电力的平衡传送线的基板图案以及两个系统的滤波电路320、匹配电路330、天线电路340的各电路构件在基板350的第一面351以及第二面352对称地相交而配置的具体的等效电路的图。
在图4的例子中，电路配置被划分为区域A、B、C、D、E、F而示出。区域A、E、C表示基板350的第一面(正面)351侧的配置区域，区域D、B、F表示基板350的第二(反面)352侧的配置区域。
并且，在图4的例子中，以第一面351的区域A与第二面352的区域D对称的方式使传送线以及电路构件相交而配置。
在第一面351的区域A配置有构成第一系统的滤波电路321即LPF的电感器(线圈)L321以及电容器C321、和形成匹配电路330的一部分的电容器C330、C331。
在第二面352的区域D配置有构成第二系统的滤波电路322即LPF的电感器(线圈)L322以及电容器C322、和形成匹配电路330的一部分的电容器C332、C333。
在第一面351的区域A中，向节点ND301供给发送电力的一侧的平衡输出TP1。构成LPF的电感器L321的一端与节点ND301连接，另一端与节点ND302连接。构成LPF的电容器C321在节点ND302与连接于基准电位(例如接地电位)的节点ND307之间连接。
电容器C330在节点ND302与节点ND303之间连接。
电容器C331在节点ND303与连接于基准电位(例如接地电位)的节点ND308之间连接。
在滤波电路321中，在电感器L321的输入端侧反射高频的噪声分量，且高频的噪声分量通过电容器C321流动至接地，除去了噪声分量且抑制了高频频带的通过的信号从节点ND302通过电容器C330传送至下一级的匹配电路332。
在第二面352的区域D中，向节点ND304供给发送电力的另一侧的平衡输出TP2。构成LPF的电感器L322的一端与节点ND304连接，另一端与节点ND305连接。构成LPF的电容器C322在节点ND305与和连接于基准电位(例如接地电位)的区域A共有的节点ND307之间连接。对共有的节点ND307的连接通过贯通过孔(TSV)等进行。
电容器C332在节点ND305与节点ND306之间连接。
电容器C333在节点ND306与和连接于基准电位(例如接地电位)的区域A共有的节点ND308之间连接。对共有的节点ND308的连接通过贯通过孔(TSV)等进行。
在滤波电路322中，在电感器L322的输入端侧反射高频的噪声分量，且高频的噪声分量通过电容器C322流动至接地，除去了噪声成分且抑制了高频频带的通过的信号从节点ND305通过电容器C332传送至下一级的匹配电路331。
并且，第一面351的区域A的节点ND303与第二面352的区域B的节点ND309通过贯通过孔(TSV)等连接。
同样，第二面352的区域D的节点ND306与第一面351的区域E的节点ND311通过贯通过孔(TSV)等连接。
在第二面352的区域B中，电容器C334在节点ND309与连接于基准电位(例如接地电位)的节点ND313之间连接。
电容器C335在节点ND309与节点ND310之间连接。
电容器C336在节点ND310与连接于基准电位(例如接地电位)的节点ND314之间连接。
在第一面351的区域E中，电容器C337在节点ND311与和连接于基准电位(例如接地电位)的区域B共有的节点ND313之间连接。对共有的节点ND313的连接通过贯通过孔(TSV)等进行。
电容器C338在节点ND311与节点ND312之间连接。
电容器C339在节点ND312与和连接于基准电位(例如接地电位)的区域B共有的节点ND314之间连接。对共有的节点ND314的连接通过贯通过孔(TSV)等进行。
并且，第二面352的区域B的节点ND310与第一面351的区域C的节点ND315通过贯通过孔(TSV)等连接。
同样，第一面351的区域E的节点ND312与第二面352的区域F的节点ND317通过贯通过孔(TSV)等连接。
在第一面351的区域C中，电阻元件R341的一端与节点ND315连接，另一端与节点ND316连接。
形成天线线圈的电感器L341的一端与节点ND316连接，另一端与连接于基准电位(例如接地电位)的节点ND319连接。
在第二面352的区域F中，电阻元件R342的一端与节点ND317连接，另一端与节点ND318连接。
形成天线线圈的电感器L342的一端与节点ND318连接，另一端与和连接于基准电位(例如接地电位)的区域C共有的节点ND319连接。对共有的节点ND319的连接通过贯通过孔(TSV)等进行。
如此，在图4的例子中，使发送电力的平衡传送线BTL的基板图案PTN-BTL以及两个系统的滤波电路320、匹配电路330、天线电路340的各电路构件(电感器L、传感器C或电阻元件R)以在整个基板350的第一面351和第二面352大致完全对称的方式相交而配置。
更具体地说，通信装置300从非接触控制IC310的平衡输出至由基板图案形成的环形天线终端的电路以同长、同宽、同厚布线，且将基板也包含在内而对称地配置。
[基板的配置]
图5是从图4的基板图案以及各电路构件的配置例抽出区域A～F的电路块而示出的图。
图6是示出由基板图案对称地形成的环形天线的一例的图。
在内层部的图案配置于基板350的第一面351、第二面352时，使其不与其他信号混合而不影响各电路块。
并且，由于内层间的电容也有影响，因此例如将有无铜箔包含在内，以相同条件配置。
在图5的例子中，在基板350的第一面351配置有电路的配置区域A、E、C，传送发送电力的一侧的平衡输出(第一发送电力)TP1。
在基板350的第二面352配置有电路的配置区域D、B、F，传送发送电力的另一侧的平衡输出(第二发送电力)TP2。
并且，在区域C、F呈对称地形成的环形天线ANT-C、ANT-F的一端部T1C、T1F与接地电位连接。
环形天线ANT-C、ANT-F的另一端部T2C、T2F与前一级的匹配电路331、332的输出端连接。
即，图4的电路基本上以如下的方式构成。
在基板350的第一面351配置有两个系统中的第一系统的滤波电路321、匹配电路331、天线电路341，在第二面352配置有两个系统中的第二系统的滤波电路322、匹配电路332、天线电路342。
两个系统的电路从非接触控制IC310的平衡输出起配置为两列的电路排列CR1、CR2。
第一列的电路排列CR1从非接触控制IC310的第一平衡输出TP1侧起按顺序配置有滤波电路320的第一系统的滤波电路321、匹配电路330的第二系统的匹配电路332、天线电路340的第一系统的天线电路341。并且，匹配电路330的第二系统的匹配电路332的输入侧节点ND309与滤波电路320的第一系统的滤波电路321的输出侧节点ND303连接，天线电路340的第一系统的天线电路341的输入侧节点ND315与匹配电路330的第二系统的匹配电路332的输出侧节点ND310连接。
第二列的电路排列CR2从非接触控制IC310的第二平衡输出TP2侧起按顺序配置有滤波电路320的第二系统的滤波电路322、匹配电路330的第一系统的匹配电路331、天线电路340的第二系统的天线电路342。并且，匹配电路330的第一系统的匹配电路331的输入侧节点ND311与滤波电路320的第二系统的滤波电路322的输出侧节点ND306连接，天线电路340的第二系统的天线电路342的输入侧节点ND317与匹配电路330的第一系统的匹配电路331的输出侧节点ND312连接。
并且，两个系统的滤波电路320的第一列的电路排列CR1的第一系统的滤波电路321与第二列的电路排列CR2的第二系统的滤波电路322的规定节点ND302、ND305彼此经由节点ND307连接，规定节点ND303、ND306彼此经由节点ND308连接。
两个系统的匹配电路330的第一列的电路排列CR1的第二系统的匹配电路332与第二列的电路排列CR2的第一系统的匹配电路331的规定节点ND309、ND311彼此经由节点ND313连接，规定节点ND310、ND312彼此经由节点ND314连接。
两个系统的天线电路340的第一列的电路排列CR1的第一系统的天线电路341与第二列的电路排列CR2的第二系统的天线电路342的规定节点ND316、ND318彼此经由节点ND319连接。
并且，从非接触控制IC310的第一平衡输出TP1输出的第一发送电力在第一列以及第二列的电路排列CR1、CR2的第一系统的滤波电路321、匹配电路331、天线电路341中传送。
从非接触控制IC310的第二平衡输出TP2输出的第二发送电力在第二列以及第一列的电路排列CR2、CR1的第二系统的滤波电路322、匹配电路332、天线电路342中传送。
如此，在本实施方式中，通过使发送电力的平衡传送线BTN的基板图案PTN-BTN、部件(电路构件)在基板350的第一面351和第二面352以大致完全相近的形态对称地相交的方式配置且平衡传送，能够高效并可靠地使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降。
并且，在本实施方式中，能够使信号传送至每一个系统，抑制其他系统的信号发生混合，进而能够高效并可靠地使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降。
此处所举的例子是相对于非接触控制IC310的平衡输出配置滤波电路330、匹配电路330、天线电路340的情况，但本发明不限于图4以及图5的结构。在该情况下，基本上以如下方式构成。
在基板350的第一面351配置有两个系统中的第一系统的电路，在第二面352配置有两个系统中的第二系统的电路。
两个系统的电路从非接触控制IC310的平衡输出起以两列的电路排列CR1、CR2的方式配置。
第一列的电路排列CR1从非接触控制IC310的第一平衡输出TP1侧起按顺序配置有第一系统的电路、第二系统的电路，前一级的电路的输出侧节点与后一级的电路的输入侧节点连接。
第二列的所述电路排列CR2从非接触控制IC310的第二平衡输出TP2侧起按顺序配置有第二系统的电路、第一系统的电路，前一级的电路的输出侧节点与后一级的电路的输入侧节点连接。
并且，两个系统的同种电路的第一列以及第二列的电路排列CR1、CR2的第一系统的电路与第二系统的电路的规定节点彼此连接。
之后对环形天线的结构进行说明。
只要由基板图案SPTN-C、SPTN-F形成的环形天线ANT-C、ANT-F是对称的就可以，因此能够应用外层、内层、弯曲等的图案。
在图6的例子中，图6(A)的天线图案SPTN-A从一端部T1向另一端部T2按顺时针方向呈环状形成。
图6(B)的天线图案SPTN-B从一端部T1向另一端部T2按逆时针方向呈环状形成。
在图5中，举一例，在基板350的第一面351侧的区域C应用图6(B)的天线图案SPTN-B，在基板350的第二面352侧的区域F应用图6(A)的天线图案SPTN-A。
如图6所示，基板图案SPTN-A、SPTN-B只要是外层、多层基板，则即使在内层也能够布线，如上所述，使基板图案弯曲也有效。
通常，即使不进行如此细微的配置、图案设计，只要正确地传送发送电力就能够满足产品功能。
但是，与产品性能关联的EMC(Electro-Magnetic Compatibility：电磁兼容性)试验的放射性排放由于平衡传送的相位偏离的影响、伴随产生的反射，产生放射电平的退化，因此采用上述的实施方式所涉及的使电路构件和传送线对称的配置结构，对于使无用的辐射波不放射或下降是十分有效的。
另外，所谓的EMC试验被称作耐性试验，该耐性试验测定电气设备等的功能、动作是否被来自设备内部以及外部的干扰电磁波阻碍。
如上所述，根据本实施方式，非接触型IC读卡器30具有：非接触控制IC310，其平衡输出发送电力；天线电路340，其将发送电力作为电磁波发送；匹配电路330，其配置在非接触控制IC310的输出与天线电路340的输入之间，且进行阻抗匹配；以及滤波电路320，其配置在非接触控制IC310的输出与匹配电路330的输入之间，且将从非接触控制IC310输出的发送电力的规定的频率分量输入至匹配电路330，滤波电路320、匹配电路330、天线电路340分别具有两个系统，从非接触控制IC310的输出经由两个系统的滤波电路320、匹配电路330至天线电路340的电路结构形成为对称。
(本实施方式的主要效果)
因此，根据本实施方式，能够得到以下的效果。
在本实施方式中，从非接触控制IC310的平衡输出经由两个系统的滤波电路320、匹配电路330至天线电路340的电路结构形成为对称，因此对电波法(放射性排放)的规定值的余量不会消失，或也不会陷入超过规定值的状况，能够确保足够的电磁波电平(发送电力电平)，且使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降或扩散。
并且，在本实施方式中，发送电力的平衡传送线BTL以及两个系统的滤波电路320、匹配电路330、天线电路340的各电路构件在整个基板350的第一面351和第二面352对称地配置。
如此，在本实施方式中，非接触控制部IC310、发送电力的平衡传送线以及两个系统的各电路构件在整个基板350的第一面351和第二面352对称地配置，因此能够使至天线终端的路径产生的谐波分量正负抵消并降低。由此，能够确保足够的电磁波电平(发送电力电平)，且能够使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降或扩散。
在本实施方式中，使从非接触控制IC310的平衡输出至基板图案终端在整个第一面351和第二面352对称地相交而配置。
如此，在本实施方式中，使从平衡输出至基板图案终端在整个第一面351和第二面352对称地相交而配置，因此能够使至天线终端的路径产生的谐波分量准确地正负抵消并降低。
并且，在本实施方式中，使发送电力的平衡传送线BTL的基板图案PTN-BTL以及两个系统的滤波电路320、匹配电路330、天线电路340的各电路构件在整个基板350的第一面351和第二面352对称地相交而配置。
如此，在本实施方式中，通过使发送电力的平衡传送线的基板图案PTN-BTL、部件(电路要件)在基板350的第一面351和第二面(正反)352对称地相交而配置并平衡传送，能够使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降。
由于利用ITU-R(国际电信联盟无线通信部门)规定的频带将放射电平限制在规定值内成为必须条件，因此放射电平的降低效果意义重大。
并且，在本实施方式中，天线电路340的天线包括由基板图案形成的环形天线，从非接触控制IC310的平衡输出至由基板图案形成的环形天线终端的电路以同长、同宽、同厚布线，且将基板也包含在内而对称地配置。
如此，根据本实施方式，从非接触控制IC310的平衡输出至由基板图案形成的环形天线终端的电路以同长、同宽、同厚布线，且将基板也包含在内而对称地配置，因此能够使至环形天线终端的路径产生的谐波分量准确地正负抵消并降低，能够使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降。
(其他实施方式)
本发明中，根据基板图案的环形天线结构，能够不通过多层基板结构(上述的实施方式是两层)而以单层左右对称地配置而得到同样的效果。
图7是在本实施方式中，示出只在基板的一面侧对称地配置发送电力的平衡传送线的基板图案以及两个系统的滤波电路、匹配电路、天线电路的各电路构件的具体的等效电路的图。
另外，为了容易理解，在图7中，对与图4相同的结构部分标注相同标号。
在图7的例子中，使非接触控制IC310、发送电力的平衡传送线以及两个系统的滤波电路320、匹配电路330、天线电路340的各电路构件(电感器L、电容器C和电阻元件R)配置在基板350的一面侧例如第一面351。
在该图7的例子中，在基板350的另一面(反面)侧不配置电路。
如此，本发明通过非接触控制IC310、发送电力的平衡传送线以及两个系统的滤波电路320、匹配电路330、天线电路340的各电路构件(电感器L、电容器C和电阻元件R)配置在基板350的一面侧(第一面351侧)，使电路的结构和制作变容易，且能够确保足够的电磁波电平(发送电力电平)，且使发送电力载波的谐波分量的放射电平下降或扩散。
标号说明
10 无线系统；
20 非接触型IC卡片；
30 非接触型IC读卡器；
300 通信装置；
310 非接触控制部(非接触控制IC)；
320 滤波电路；
330 匹配电路；
340 天线电路；
350 基板；
351 第一面；
352 第二面。

Claims (12)

1.一种通信装置，其具有向通信对象供给电力的功能，所述通信装置的特征在于，其具有：
非接触控制部，其平衡输出发送电力；
天线电路，其将所述发送电力作为电磁波发送；以及
匹配电路，其配置在所述非接触控制部的输出与所述天线电路的输入之间，且进行阻抗匹配，
所述匹配电路和所述天线电路分别具有两个系统，
从所述非接触控制部的输出经由所述两个系统的所述匹配电路至所述天线电路的电路结构形成为对称。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，
所述通信装置具有两个系统的滤波电路，该滤波电路配置在所述非接触控制部的输出与所述匹配电路的输入之间，且将从所述非接触控制部输出的发送电力的规定的频率分量输入至所述匹配电路，
所述两个系统的所述滤波电路的结构形成为对称。
3.根据权利要求1或2所述的通信装置，其特征在于，
所述通信装置具有基板，
所述非接触控制部、发送电力的平衡传送线以及所述两个系统的各电路构件配置在所述基板的一面侧。
4.根据权利要求1或2所述的通信装置，其特征在于，
所述通信装置具有能够将结构构件配置在第一面和与所述第一面相对的第二面的基板，
发送电力的平衡传送线以及所述两个系统的各电路构件在整个所述基板的所述第一面和所述第二面对称地配置。
5.根据权利要求4所述的通信装置，其特征在于，
使所述非接触控制部的平衡输出至所述基板图案终端在整个所述第一面和所述第二面对称地相交而配置。
6.根据权利要求4或5所述的通信装置，其特征在于，
使发送电力的平衡传送线的基板图案以及所述两个系统的各电路构件在整个所述基板的所述第一面和所述第二面对称地相交而配置。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的通信装置，其特征在于，
在所述基板的所述第一面配置有两个系统中的第一系统的电路，在所述第二面配置有所述两个系统中的第二系统的电路，
所述两个系统的电路从所述非接触控制部的平衡输出起配置为两列的电路排列，
第一列的所述电路排列从所述非接触控制部的第一平衡输出侧起按顺序配置有第一系统的电路、第二系统的电路，前一级的电路的输出侧节点与后一级的电路的输入侧节点连接，
第二列的所述电路排列从所述非接触控制部的第二平衡输出侧起按顺序配置有第二系统的电路、第一系统的电路，前一级的电路的输出侧节点与后一级的电路的输入侧节点连接，
两个系统的同种电路的所述第一列以及第二列的电路排列的第一系统的电路与第二系统的电路的规定节点彼此连接。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的通信装置，其特征在于，
所述滤波电路、所述匹配电路以及所述天线电路相对于所述非接触控制部的平衡输出具有两个系统，
在所述基板的所述第一面配置有所述两个系统中的第一系统的所述滤波电路、所述匹配电路、所述天线电路，在所述第二面配置有所述两个系统中的第二系统的所述滤波电路、所述匹配电路、所述天线电路，
所述两个系统的电路从所述非接触控制部的平衡输出起配置为两列的电路排列，
第一列的所述电路排列从所述非接触控制部的第一平衡输出侧起按顺序配置有所述滤波电路的第一系统的电路、所述匹配电路的第二系统的电路、所述天线电路的第一系统的电路，所述滤波电路的第一系统的电路的输出侧节点与所述匹配电路的第二系统的电路的输入侧节点连接，所述匹配电路的第二系统的电路的输出侧节点与所述天线电路的第一系统的电路的输入侧节点连接，
第二列的所述电路排列从所述非接触控制部的第二平衡输出侧起按顺序配置有所述滤波电路的第二系统的电路、所述匹配电路的第一系统的电路、所述天线电路的第二系统的电路，所述滤波电路的第二系统的电路的输出侧节点与所述匹配电路的第一系统的电路的输入侧节点连接，所述匹配电路的第一系统的电路的输出侧节点与所述天线电路的第二系统的电路的输入侧节点连接，
两个系统的所述滤波电路的所述第一列的电路排列的第一系统的滤波电路与所述第二列的电路排列的第二系统的滤波电路的规定节点彼此连接，
两个系统的所述匹配电路的所述第一列的电路排列的第二系统的匹配电路与所述第二列的电路排列的第一系统的匹配电路的规定节点彼此连接，
两个系统的所述天线电路的所述第一列的电路排列的第一系统的天线电路与所述第二列的电路排列的第二系统的天线电路的规定节点彼此连接。
9.根据权利要求7或8所述的通信装置，其特征在于，
从所述非接触控制部的第一平衡输出处输出的第一发送电力传送所述第一列以及第二列的电路排列的第一系统的电路，
从所述非接触控制部的第二平衡输出处输出的第二发送电力传送所述第一列以及第二列的电路排列的第二系统的电路。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的通信装置，其特征在于，
所述天线电路的天线包括由基板图案形成的环形天线，
从所述非接触控制部的平衡输出至由基板图案形成的环形天线终端的电路以同长、同宽、同厚布线，且将基板也包含在内而对称地配置。
11.一种非接触型读卡器，其特征在于，
其具有权利要求1至10中任一项所述的通信装置，所述通信装置具有在与非接触型IC卡片进行无线的通信动作时将电力供给至非接触型IC卡片的功能。
12.一种无线系统，其特征在于，其具有：
非接触型IC卡片；以及
权利要求11中记载的非接触型读卡器，其具有在与所述非接触型IC卡片进行无线的通信动作时将电力供给至非接触型IC卡片的功能。
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