CN1460206A - 通信卡和通信机器 - Google Patents

通信卡和通信机器 Download PDF

Info

Publication number
CN1460206A
CN1460206A CN02800873A CN02800873A CN1460206A CN 1460206 A CN1460206 A CN 1460206A CN 02800873 A CN02800873 A CN 02800873A CN 02800873 A CN02800873 A CN 02800873A CN 1460206 A CN1460206 A CN 1460206A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
antenna
communication card
variable
record
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN02800873A
Other languages
English (en)
Inventor
小野泰司
桐野秀树
品部宗博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of CN1460206A publication Critical patent/CN1460206A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/16Circuits
    • H04B1/18Input circuits, e.g. for coupling to an antenna or a transmission line
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02Transmitters
    • H04B1/04Circuits
    • H04B1/0458Arrangements for matching and coupling between power amplifier and antenna or between amplifying stages
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03JTUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
    • H03J2200/00Indexing scheme relating to tuning resonant circuits and selecting resonant circuits
    • H03J2200/10Tuning of a resonator by means of digitally controlled capacitor bank

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

本通信卡,或通信机器,其构成包括接收或发送通信波的天线101;可使电路参数改变的可变匹配装置102a;从天线101抽取反射信号的方向性耦合装置103;抽取反射信号的大小的检测装置110;输出控制信号的控制装置109;对RF频带的高频信号进行放大的放大装置104;使IF频带的信号和RF频带的信号互相变换的频率变换装置105;在发送时以基带信号调制IF信号,而在接收时从IF信号解调基带信号的调制解调装置106;处理基带信号的基带处理装置107;以及与信息机器交换数据的通信卡接口108,使从通信机器的框体中突出的部分的小型化的同时能够防止天线特性劣化,并且使天线单元不易损坏。

Description

通信卡和通信机器
技术领域
本发明涉及通信卡及通信机器,特别涉及装设于信息机器中进行无线信息传送的通信卡及通信机器。
背景技术
近年来,随着便携式电话的普及,对个人移动通信的关心急速增加。与此相应,提出在已经普及的笔记本型计算机、便携式信息终端(PDA)以及数字相机(数码相机)等具有插卡口的信息机器中安装使用卡片形状的通信卡的形态并提供用于此目的的各种通信卡。
图16为示出现有的通信卡的使用形态的略图,通信卡1102的构成包括连接器单元1104,卡片单元1105和天线单元1106。
在图16中,通信卡1102插入到信息机器1101的插卡口1103中,通信卡的连接器单元1104通过与信息机器的连接器配合而安装。此处,通信卡1102,从连接器单元1104侧到卡片单元1105和天线单元1106的边界区为止收纳于插卡口1103内,天线单元1106则突出于插卡口1103的外部以便不使天线功能劣化。
另外,图17为通信卡的框图。
从图17可知,通信卡的构成包括:收发通信波的收发信天线1107;放大信号的放大装置1108;变换输入的信号的频率的频率变换装置1109;对接收到的信号进行解调,对发送的信号进行调制的调制解调装置1110;处理基带信号的基带处理装置1111以及和信息机器交换数据的卡片接口1112。
于是,通信卡1102,在接收通信波时,接收信号的流向,是按照接收信号(电波)→收发信天线1107(接收时作为接收天线动作)→放大装置1108→频率变换装置1109→调制解调装置1110(接收时作为解调装置动作)→基带处理装置1111→卡片接口1112的顺序。另外,从通信卡1102发送信号时,发送信号流向,是按照卡片接口1112→基带处理装置111→1调制解调装置1110(发送时作为调制装置动作)→频率变换装置1109→放大装置1108→收发信天线1107(发送时作为发送天线动作)→发送信号(电波)的顺序。
然而,在这种通信卡1102中,在信息机器1101内部安装通信卡1102时,其构成是天线单元1106突出于信息机器1101的框体之外。因此,在通信卡1102按照安装于信息机器1101之中的状态下原样进行搬运时,从框体突出的天线单元1106处于容易接触的状态,恐怕会遭到损坏,并且,也妨碍搬运。
于是,为了使突出的部分不碍事,曾经研究过将天线单元1106作为卡片单元1105的一部分小型化,使从框体突出的部分减小,但是,在上述这种现有的通信卡1102的构成中,在从框体突出的部分减小的场合,存在由于信息机器1101的金属框体和天线之间是电磁耦合,天线的特性会劣化,通信功能会恶化的问题。此外,一般,通信卡1102是调换使用于多个信息机器1101,信息机器1101和通信卡1102的上述电磁耦合的程度,由于使用的每个信息机器1101都各不相同,事先无法预测这种耦合的程度,使问题解决变得困难。
另外,为了使天线单元1106不易于损坏,曾经研究过使天线单元1106和卡片单元1105的连接牢固的方法及使用高频连接器使得天线单元1106可以拔出的问题,但是,如实施这种应付方法,就存在通信卡1102的制造成本上升的问题。
本发明系为了解决上述问题而完成的发明,其目的在于提供一种可防止天线单元损坏及天线特性劣化,而且可抑制制造成本上升的通信卡及通信机器。
发明内容
本发明(权利要求1)的通信卡,是一种用来安装于信息机器的插卡口的卡片状的通信机器的通信卡,上述通信卡的构成包括接收或发送通信波的天线;以及以使上述天线的输入阻抗和匹配电路的输出阻抗的电阻部分相等或电抗部分符号不同而绝对值相等的方式进行共轭匹配的天线匹配装置;上述天线配置成为经上述插卡口的内壁和构成上述信息机器的金属框体电磁耦合,上述天线匹配装置确定上述电路参数,使得在发送时在使电路参数改变的同时检测来自天线的反射信号,而在接收时使上述反射信号的大小最小。
在具有这种构成的通信卡中,通过积极地利用曾经是现有的问题的信息机器的金属框体和天线的电磁耦合,并且利用自动匹配功能防止天线特性的劣化,可以在多个信息机器上调换使用通信卡,并且在保持通信卡安装原样搬运信息机器的用途中,即使是在天线单元的突出很少的场合,可以实现保持良好通信特性的通信卡。
本发明(权利要求2),在权利要求1中记载的通信卡中,上述天线匹配装置的构成包括:可利用上述控制信号改变电路参数的可变匹配装置;抽取来自上述天线的反射信号的方向性耦合装置;检测在上述方向性耦合装置中抽取的反射信号的大小的检测装置;以及利用上述检测装置检测的反射信号的大小向上述可变匹配装置输出上述控制信号的控制装置。
在具有这种构成的通信卡中,通过积极地利用曾经是现有的问题的信息机器的金属框体和天线的电磁耦合,并且利用自动匹配功能防止天线特性的劣化,可以在多个信息机器上调换使用通信卡,并且在保持通信卡安装原样搬运信息机器的用途中,即使是在天线单元的突出很少的场合,可以实现保持良好通信特性的通信卡。
本发明(权利要求3),在权利要求2中记载的通信卡中,上述方向性耦合装置的构成包括:具有1/4波长的长度的2个微带线;2个耦合电阻;以及1个终端电阻;在将上述2个微带线的两端之间分别以上述2个耦合电阻相连接的同时,上述2个微带线中的一方的微带线的一端和接地导体间以上述的1个终端电阻相连接。
在具有这种构成的通信卡中,通过积极地利用曾经是现有的问题的信息机器的金属框体和天线的电磁耦合,并且利用自动匹配功能防止天线特性的劣化,可以在多个信息机器上调换使用通信卡,并且在保持通信卡安装原样搬运信息机器的用途中,即使是在天线单元的突出很少的场合,可以实现保持良好通信特性的通信卡。
本发明(权利要求4),在权利要求2中记载的通信卡中,上述可变匹配装置的构成包括:多个电容器及线圈;使上述多个电容器及线圈中的任意的电容器及线圈有效的第1开关;以及控制上述第1开关的第1开关选择装置。
在具有这种构成的通信卡中,通过积极地利用曾经是现有的问题的信息机器的金属框体和天线的电磁耦合,并且利用自动匹配功能防止天线特性的劣化,可以在多个信息机器上调换使用通信卡,并且在保持通信卡安装原样搬运信息机器的用途中,即使是在天线单元的突出很少的场合,可以实现保持良好通信特性的通信卡。
本发明(权利要求5),在权利要求2中记载的通信卡中,上述可变匹配装置的构成包括:1个微带线;多个电容器;使上述多个电容器中的任意的电容器有效的第1开关;以及控制上述第1开关的第1开关选择装置。
在具有这种构成的通信卡中,可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的控制功能。
本发明(权利要求6),在权利要求5中记载的通信卡中,上述可变匹配装置具有的上述多个电容器,在上述微带线上,以预定的间隔,使上述微带线和接地导体相连接的同时,使上述微带线连接到上述天线的输入端子和上述可变匹配装置的输入端子之间。
在具有这种构成的通信卡中,可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的控制功能。
本发明(权利要求7),在权利要求2中记载的通信卡中,上述控制装置,以下述顺序反复执行下述步骤:取得来自上述天线的反射信号的第1步骤;根据在上述第1步骤中取得的反射信号的大小确定上述可变匹配装置的电路参数的第2步骤;以及生成相应于在上述第2步骤中确定的电路参数的控制信号的第3步骤。
在具有这种构成的通信卡中,可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的控制功能。
本发明(权利要求8),在权利要求7中记载的通信卡中,上述第2步骤,选择执行上述天线的匹配的匹配执行例程和监视上述天线匹配的匹配监视例程中的任意一个,在上述匹配执行例程中,产生随机电路参数而确定使来自上述天线的反射信号变得最小的电路参数,在上述匹配监视例程中,在上述共轭匹配的恶化度,从电平和时间,超过阈值时,执行确定开始上述共轭匹配的该任意例程。
在具有这种构成的通信卡中,可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的控制功能。
本发明(权利要求9),在权利要求2中记载的通信卡中,上述可变匹配装置的构成包括:1个微带线;2个变容二极管;生成施加于上述2个变容二极管上的电压的2个可变电压装置;2个电容器;2个线圈;以及2个电阻。
在具有这种构成的通信卡中,可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的控制功能。
本发明(权利要求10),在权利要求9中记载的通信卡中,在上述可变匹配装置具有的上述微带线的两端和接地导体之间串联有上述电容器和上述线圈和上述变容二极管,在上述串联的上述线圈和上述变容二极管之间的接点和接地导体之间串联连接有上述电阻和可变电源。
在具有这种构成的通信卡中,可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的控制功能。
本发明(权利要求11),在权利要求2中记载的通信卡中,上述可变匹配装置具有使透过本身的信号的相位量变化的可变移相装置。
在具有这种构成的通信卡中,可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的控制功能。
本发明(权利要求12),在权利要求11中记载的通信卡中,在上述可变匹配装置中,使用2个上述可变移相装置,在设定上述可变移相装置一方为第1可变移相装置,另一方为第2可变移相装置时,将上述第1可变移相装置连接到上述天线的输入端子和上述可变匹配装置的输入端子之间,而将上述第2可变移相装置连接到上述可变匹配装置的输入端子和接地导体之间。
在具有这种构成的通信卡中,可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的控制功能。
本发明(权利要求13),在权利要求12中记载的通信卡中,上述可变移相装置,是利用电压使通过相位量变化的电压可变移相装置,具有生成施加于上述电压可变移相装置上的电压的可变电源装置。
在具有这种构成的通信卡中,可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的控制功能。
本发明(权利要求14),在权利要求11中记载的通信卡中,上述可变移相装置的构成包括采用微带线的1个混合耦合器和2个变容二极管。
在具有这种构成的通信卡中,可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的控制功能。
本发明(权利要求15),在权利要求1中记载的通信卡中,具有偏振波不同的多个天线作为上述天线,具有对上述多个天线进行选择切换的选择切换装置。
在具有这种构成的通信卡中,在可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的天线的同时,与构成信息机器的金属框体的同时等效地构成偏振波不同的多个天线,可实现相应于电波状况而选择最佳的天线的通信卡。
本发明(权利要求16),在权利要求15中记载的通信卡中,具有天线切换开关作为上述选择切换装置。
在具有这种构成的通信卡中,在可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的天线的同时,与构成信息机器的金属框体的同时等效地构成偏振波不同的多个天线,可实现相应于电波状况而选择最佳的天线的通信卡。
本发明(权利要求17),在权利要求15中记载的通信卡中,假设上述偏振波不同的多个天线,是采用印刷基板的配线的2个长方形的环形天线。
在具有这种构成的通信卡中,在可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的天线的同时,与构成信息机器的金属框体的同时等效地构成偏振波不同的多个天线,可实现相应于电波状况而选择最佳的天线的通信卡。
本发明(权利要求18),在权利要求15中记载的通信卡中,假设上述偏振波不同的多个天线的每一个都生成具有互相逆向转动的2个椭圆偏振波的天线。
在具有这种构成的通信卡中,在可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的天线的同时,与构成信息机器的金属框体的同时等效地构成偏振波不同的多个天线,可实现相应于电波状况而选择最佳的天线的通信卡。
本发明(权利要求19),在权利要求15中记载的通信卡中,假设上述偏振波不同的多个天线是在互相正交方向上配置的2个偶极天线。
在具有这种构成的通信卡中,在可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的天线的同时,与构成信息机器的金属框体的同时等效地构成偏振波不同的多个天线,可实现相应于电波状况而选择最佳的天线的通信卡。
本发明(权利要求20),在权利要求15中记载的通信卡中,上述偏振波不同的多个天线的构成包括印刷基板的配线,曲折的导体板以及PIN二极管开关。
在具有这种构成的通信卡中,在可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的天线的同时,与构成信息机器的金属框体的同时等效地构成偏振波不同的多个天线,可实现相应于电波状况而选择最佳的天线的通信卡。
本发明(权利要求21),在权利要求15中记载的通信卡中,上述偏振波不同的多个天线,通过控制波导管天线和1/2波长直线天线生成的电场而生成偏振波不同的3个电场。
在具有这种构成的通信卡中,在可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的天线的同时,与构成信息机器的金属框体的同时等效地构成偏振波不同的多个天线,可实现相应于电波状况而选择最佳的天线的通信卡。
本发明(权利要求22),在权利要求15中,或在权利要求16中,或在权利要求21中的任何一项中记载的通信卡中,上述偏振波不同的多个天线的构成包括由印刷基板的配线,曲折的导体板构成的波导管天线,以及在上述波导管天线的开口面附近的具有1/2波长的长度的1个直线天线,上述直线天线,在配置成为生成与上述波导管天线生成的电场垂直的电场的同时,上述波导管天线的开口壁和上述直线天线以开关相连接。
在具有这种构成的通信卡中,在可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的天线的同时,与构成信息机器的金属框体的同时等效地构成偏振波不同的多个天线,可实现相应于电波状况而选择最佳的天线的通信卡。
本发明(权利要求23),是一种权利要求15中记载的通信卡,在上述通信卡的端面具有作为上述选择切换装置的天线切换按钮,在按下上述天线切换按钮时,上述偏振波不同的多个天线进行切换。
在具有这种构成的通信卡中,在可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的天线的同时,与构成信息机器的金属框体的同时等效地构成偏振波不同的多个天线,可实现相应于电波状况而选择最佳的天线的通信卡。
本发明(权利要求24),是一种权利要求15中记载的通信卡,其构成为可藉助设置在可利用上述通信卡的信息机器中的软件对上述偏振波不同的多个天线进行切换。
在具有这种构成的通信卡中,在可以以较少的部件和很少的成本增加实现保持良好通信特性的通信卡的天线的同时,与构成信息机器的金属框体的同时等效地构成偏振波不同的多个天线,可实现相应于电波状况而选择最佳的天线的通信卡。
本发明(权利要求25)涉及的通信机器是一种安装于信息机器的连接器中使用的通信机器,上述通信机器的构成包括接收或发送通信波的天线;以及以使上述天线的输入阻抗和匹配电路的输出阻抗的电阻部分相等或电抗部分符号不同而绝对值相等的方式进行共轭匹配的天线匹配装置;上述天线配置成为和构成上述信息机器的金属框体电磁耦合,上述天线匹配装置确定上述电路参数,使得在发送时在使电路参数改变的同时检测来自天线的反射信号,而在接收时使上述反射信号的大小最小。
在具有这种构成的通信机器中,通过积极地利用曾经是现有的问题的信息机器的金属框体和天线的电磁耦合,并且利用自动匹配功能防止天线特性的劣化,可以在多个信息机器上安装使用通信机器,并且在保持通信卡安装原样搬运信息机器的用途中,即使是在天线单元的突出很少的场合,可以实现保持良好通信特性的通信机器。
附图说明
图1为实施方式1的通信卡的框图。
图2为实施方式1的通信卡的控制装置的控制方法的流程图。
图3为图2的第2步骤的更详细的流程图。
图4为实施方式1的通信卡的方向性耦合装置的电路图。
图5为实施方式1的通信卡的可变匹配装置的电路图。
图6为示出实施方式1的通信卡的可变匹配装置的动作原理的导抗图。
图7为实施方式1的通信卡的天线的概略斜视图。
图8为具有天线切换按钮的实施方式1的通信卡的概略斜视图。
图9为实施方式2的通信卡的可变匹配装置的电路图。
图10为示出实施方式2的通信卡的可变匹配装置的动作原理的导抗图。
图11为实施方式2的通信卡的天线的概略斜视图。
图12为实施方式3的通信卡的可变匹配装置的电路图。
图13为实施方式3的通信卡的可变移相装置的电路图。
图14为示出实施方式3的通信卡的可变匹配装置的动作原理的导抗图。
图15为实施方式3的通信卡的天线的概略斜视图。
图16为示出现有的通信卡的使用方式的概略图。
图17为现有的通信卡的框图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式予以说明。另外,此处示出的实施方式归根到底只是一个示例,并不限定于此一实施方式。另外,在对实施方式进行说明之前,对天线匹配和电路参数的概念予以说明。所谓天线匹配,指的是使天线的输入阻抗和从天线连接端子看的匹配电路的输出阻抗共轭匹配。所谓共轭匹配,指的是天线的输入阻抗和匹配电路的输出阻抗的电阻部分相等或电抗部分符号不同而绝对值相等。所谓电路参数,指的是,比如,可以通过与供给变容二极管的电压相对应地改变变容二极管的导抗进行匹配时的电压值。
(实施方式1)
首先参照附图将本发明的权利要求1~权利要求8、权利要求15~权利要求18、权利要求23及权利要求24中记载的通信卡作为实施方式1予以说明。
在具有本实施方式的插卡口的信息机器中,作为安装于插卡口中使用的卡片状的通信机器的通信卡的构成,如图1的本实施方式1的通信卡的框图所示,包括接收或发送通信波的天线101;以及以使天线101的输入阻抗和匹配电路的输出阻抗的电阻部分相等或电抗部分符号不同而绝对值相等的方式进行共轭匹配的天线匹配装置S;上述天线101配置成为经上述插卡口的内壁和构成上述信息机器的金属框体电磁耦合,天线匹配装置S确定的上述电路参数使得在发送时在使电路参数改变的同时检测来自天线101的反射信号,而在接收时确定上述电路参数使上述反射信号的大小最小。
于是,在本实施方式1的通信卡中,天线匹配装置S的组成包括:可利用控制信号改变电路参数的可变匹配装置102a;抽取来自上述天线101的反射信号的方向性耦合装置103;检测在方向性耦合装置103中抽取的反射信号的大小的检测装置110;以及利用检测装置110检测的反射信号的大小向上述可变匹配装置102a输出上述控制信号的控制装置109。另外,作为本实施方式的通信卡的其他构件包括:放大射频频带的高频信号的放大装置104;在发送时把中频频带的输入信号变换为射频频带,而在接收时把射频频带的信号变换为中频频带的频率变换装置105;在发送时以基带信号对中频频带的信号进行调制,在接收时从中频信号解调基带信号的调制解调装置106;处理基带信号的基带处理装置107以及和信息机器交换数据的卡片接口108。
在使用如上构成的通信卡时,在发送时信息的流向,是按照信息机器(数据)→卡片接口108(基带信号)→基带处理装置107(调制信号)→调制解调装置106(中频信号)→频率变换装置105(RF信号)→放大装置104(RF信号)→方向性耦合装置103(RF信号)→可变匹配装置102a(RF信号)→天线101(RF信号)→发送信号(电波)的顺序,将从信息机器接收到的数据调制为射频频带,作为电波发送到接收侧。
另一方面,在接收时信息流向,是按照接收信号(电波)→天线101(RF信号)→可变匹配装置102a(RF信号)→方向性耦合装置103(RF信号)→放大装置104(RF信号)→频率变换装置105(RF信号)→调制解调装置106(中频信号)→基带处理装置107(调制信号)→卡片接口108(基带信号)→信息机器(数据)的顺序,将从发送侧发送来的射频频带的接收电波解调而将数据传送到信息机器。
这样,如上所示的收发信时的信息流,除了由信息调制的RF信号通过可变匹配装置102a和方向性耦合装置103之外,与现有的通信卡一样,在以下各点本实施方式1的通信卡与现有的通信卡不同。
一般,通信卡是调换使用于多个信息机器。此外,保持通信卡安装原样搬运信息机器的场合很多,在这种使用的场合中,如是现有的通信卡,在通信卡的天线部分从构成信息机器的框体突出的部分减小的场合,通信卡的天线部分与构成信息机器的金属框体及通信卡周边的金属部件(外皮的接头等)电磁耦合,其结果使天线特性劣化。于是,这种天线特性劣化,以天线匹配度恶化的形式表现出来。如天线匹配度恶化,在发送时应该经天线向空间发送的电波的RF功率的效率不佳,其结果发送RF功率的一部分由天线的输入端反射而返回到发送单元。并且,在接收时,应该经天线从空间接受的RF功率进入效率低下,结果接收RF功率降低。
因此,为了保持良好的天线特性,必须在监视天线匹配度的同时,保持天线匹配度良好。
于是,在本发明中,采用的是使通信卡的天线101和构成通信机器的金属框体发生电磁耦合而构成的。
就是说,是积极地利用一般是天线特性劣化的原因的与信息机器的金属框体、天线周边的金属部件(外皮的接头等)的电磁耦合。
更具体说,在本实施方式的通信卡中,天线101,经信息机器的插卡口的内壁与构成信息机器的金属框体电磁耦合。于是,其构成可以通过自动保持良好的天线匹配度,在防止天线101和构成信息机器的金属框体的电磁耦合造成的天线特性的劣化的同时,也可以把金属框体作为构成天线101的一部分使用。于是,作为天线匹配度的监视装置,在发送时使天线匹配电路的参数改变的同时,检测来自天线的反射功率。因为是这种构成,一般由于通信卡的发送功率已知,可以进行良好的天线匹配度的监视。另外,作为保持天线匹配度良好的手段,在接收时确定可变匹配装置的电路参数。采用这种构成,由于在通信卡发送时不需要用来确定参数的额外的时间,可以进行良好的天线匹配。
下面,就利用控制装置109进行本实施方式的通信天线的良好的天线匹配的方法,对控制装置109的控制流程,参照示于图2及图3的控制装置109的控制方法的流程图予以详细说明。
控制装置109,如图2所示,设置有接受来自天线101的反射信号的第1步骤202,利用在第1步骤202中接受的反射信号的大小确定可变匹配装置102a的电路参数的第2步骤203,生成相应于在第2步骤203中确定的电路参数的控制信号的第3步骤204所组成的执行控制信号发生方法的控制信号发生装置,此控制信号发生装置构成为反复以下面的顺序执行3个步骤202~204。
另外,第2步骤203的构成,如图3所示,包括一个从执行天线101的匹配的匹配执行例程205和监视天线101的匹配的匹配监视例程206两个例程中选择一个的选择步骤207,并且在匹配执行例程205中,确定生成随机电路参数使来自天线101的反射信号最小的电路参数,而在匹配监视例程206中,确定使共轭匹配的恶化度,从电平和时间2个观点看,在超过阈值时开始共轭匹配。于是,208是将反射信号的大小和相对应的电路参数的值存储于存储器中的步骤,209是判断规定的尝试次数是否结束的步骤,210是与前次生成的电路参数没有特定的相关关系而随机生成可变匹配装置的电路参数的步骤,211是设定匹配开始标志为OFF的步骤,212是在存储于存储器中的电路参数中选择生成反射信号大小最小的电路参数的步骤,213是判断匹配度恶化是否超过3dB的步骤,214是复位计算匹配恶化的继续时间的计时器的步骤,215是判断上述匹配恶化继续时间的计时器是否达到极限值而停止的步骤,216是设定匹配开始标志为ON的步骤,而217是生成与前次相同的可变匹配装置的电路参数的步骤。
在如上构成的流程图中,如首先将通信卡接通电源,由起动步骤101控制起动。在起动以后立即从控制装置109向可变匹配装置102a输出初始控制信号,并且匹配开始标志设置为ON。
如利用通信卡从信息机器输入数据,通信卡进入发送模式,则由于天线101在通信的全频带中反射功率没有成为无限小的完全匹配,天线101的发送功率的一部分反射。就是说,天线101的发送功率的一部分的流向的顺序为天线101→可变匹配装置102a→方向性耦合装置103。
另外,方向性耦合装置103,因为具有对从放大装置104→方向性耦合装置103→可变匹配装置102a进入的信号进行弱抽取,而对从可变匹配装置102a→方向性耦合装置103→放大装置104进入的信号进行强抽取的功能,在检测装置110中输入的功率与天线101反射的信号的大小相对应。
检测装置110,对输入的功率进行幅度检波,并经低频滤波器去除多余的高频分量输出到控制装置109。
在控制装置109中,把从检测装置110输出的信号作为来自天线101的反射信号的大小来接受。与上述发送时的一系列的动作相对应的是接受反射信号的步骤202。
之后,如通信卡A进入接收模式,则控制装置109,为了根据接受的反射信号的大小改善天线匹配,确定可变匹配装置102a的电路参数。与这一动作相对应的动作是确定可变匹配装置102a的电路参数的步骤203。
如通信卡A再进入发送模式,控制装置109,相应于确定的电路参数,生成控制可变匹配装置102a的控制信号。于是,生成的控制信号,输出到可变匹配装置102a,改变匹配电路参数。与这一动作相对应的动作是生成控制信号的步骤204。
下面参照图3对确定可变匹配装置102a的电路参数的步骤203予以更详细的说明。
首先,在步骤207中,判断匹配开始标志是否为ON。如匹配标志为ON(在接通电源后匹配开始标志立即为ON),则选择匹配执行例程205。
在匹配执行例程205中,首先在步骤208中,将反射信号值和现在生成的电路参数(电源投入之后的即时初始值电路参数)存储于存储器中。
之后,在步骤209中判断规定的尝试次数是否结束,如未结束,就进入步骤210的处理而生成随机电路参数。另外,如规定的尝试次数结束,则进入步骤211的处理,将匹配开始标志设置为OFF(宣告匹配结束)。
于是,在步骤212中,从存储于储存器中的全部尝试结果,读出反射信号最小的数据,生成该时刻的电路参数。
在步骤207的判断结果是匹配开始标志为OFF(由匹配执行例程结束规定的尝试次数,宣告匹配结束)的场合,选择匹配监视例程206。
在匹配监视例程206中,首先在步骤213中,判断在匹配开始标志变为OFF之后(匹配执行例程结束之后),匹配度恶化是否未超过预定值(在本实施方式中为超过3dB)。
在匹配未恶化的场合,在步骤214中,复位计算恶化的继续时间的计时器,在步骤217中,生成与前次相同的电路参数。在匹配恶化的场合,则再在步骤215中判断计算匹配恶化的继续时间计时器是否达到极限值而停止,如未停止,则在步骤217中,生成与前次相同的电路参数。另外,如计时器停止,则在步骤216中将匹配开始标志设置为ON(宣告匹配开始),在步骤217中,生成与前次相同的电路参数。
如上所述,因为通过构成确定可变匹配装置102a的电路参数的步骤203,在本实施方式的通信卡的控制装置109中,生成随机电路参数,所以可以实现即使是使用可以匹配的导抗区域有限制的可变匹配装置,也总是可以找到匹配的最小点的功能及匹配恶化的功能,以及,因为只检测匹配恶化超过一定值,并且继续某一一定时间以上的场合,所以可以实现不会执行超过需要的匹配而将本来应该应用于通信的时间浪费掉的功能。
下面参照图4对在本实施方式的通信卡中使用的方向性耦合装置103予以说明。
方向性耦合装置103的构成包括,如图4所示的方向性耦合装置的电路图所示,2个微带线304、305(此处假设为具有1/4波长的长度);2个耦合电阻306、307;以及1个终端电阻308;在将2个微带线304、305的两端之间分别以2个耦合电阻306、307相连接的同时,2个微带线304、305中的一方的微带线(此处假设为305)的一端和接地导体间以上述的1个终端电阻308相连接。还有,301是与可变匹配装置102a相连接的第1端子,302是连接到放大装置104的第2端子,而303是连接到检测装置的第4端子。
一般,来自天线101的反射信号可利用方向性耦合装置103分离抽取,并且已经可以在方向性耦合装置103中将插卡口耦合波导管方式及分布耦合微带线方式等各种方式实用化(关于方向性耦合装置在“(日本)电子情报通信学会编:天线工程手册,欧姆社(1999年版)”中有详细的记载)。
此处在本实施方式1中的通信卡中,作为方向性耦合装置103,使用的是具有耦合电阻的1/4波长微带线方式。
因为通过采用1/4波长微带线的方向性耦合装置103,可以共用构成通信卡的其他电路要素和印刷基板,所以具有不会增加通信卡的制造成本,实现本实施方式的通信卡的效果。另外,通过使用耦合电阻作为抽取反射分量的方法,与利用接近并平行配置的2个微带线的侧面耦合的方法等相比较,在电路部分的制造费用不能增加的通信卡的构造中,耦合度不会由于通信卡的屏蔽壳的影响而恶化,可以抽取优良的反射信号。
下面参照图5对本实施方式的通信卡的可变匹配装置102a予以说明。
可变匹配装置102a的构成,如图5所示的102A的电路那样,包括:多个电容器405~409;使多个电容器405~409中的任意电容器有效的第1开关410~414;以及控制第1开关410~414的第1开关选择装置415。另外,401是天线端子,402是方向性耦合装置端子,而403是控制装置端子。其中,电容器405~409,以等间隔连接于长度任意的微带线404(图中假设为是λ/2以上,但长度可以是任意的)和接地导体之间。另外,开关选择装置415,接受来自控制装置109的控制信号,进行开关410~414的开闭,在电容器405~409中选择必需的电容器。于是,因为可通过选择电容器得到对应的电路参数,可以匹配。
下面参照示出图6所示的可变匹配装置的动作原理的导抗图对这种匹配的情况予以更详细的说明。
在图6中,416是表示从天线端子101看天线侧的导抗的点,417是表示从微带线404上看天线侧的导抗的点,418是表示取得匹配后的导抗的点,而419是表示从方向性耦合装置端子402看天线侧的导抗的点。另外,420和421及422是导抗的轨迹,423及424是驻波比一定的圆,425是定电导圆,而426是图的原点。
在这种导抗图中,如轨迹420所示,从微带线404上看天线侧的导抗的点417,可以使从天线端子101看天线侧的导抗的点416在驻波比一定的圆423上移动一个微带线的长度大小而得到。另外,取得匹配后的导抗的点418,如轨迹421所示,可以使从从微带线404上看天线侧的导抗的点417在定电导圆425上移动一个连接电容器的导抗大小而得到。此外,从方向性耦合装置端子402看天线侧的导抗419,如轨迹422所示,可以使取得匹配后的导抗的418在驻波比一定的圆424上移动一个剩余的微带线的长度大小而得到。
另外,可以看出,因为在这种导抗图中,示出的是越接近原点426驻波比越小而取得匹配的状态,从上述导抗的轨迹,利用本可变匹配装置,可以取得效率良好的匹配。
另外,以轨迹422示出的导抗的移动,从取得匹配的观点看是不需要的,但不会使驻波比恶化,不会影响本可变匹配装置的功能。
因为通过采用如上构成的可变匹配装置102a,可以共用构成本实施方式的1的通信卡的其他电路要素和印刷基板,所以具有不会增加通信卡的制造成本,可以实现本实施方式1的通信卡。
下面参照图7所示的天线101的概略斜视图对本实施方式的通信卡的天线101予以说明。
作为本实施方式1的通信卡的天线101,设置有如图7所示的偏振波不同的多个天线501、502,在本实施方式1的通信卡中,设置有对这些天线501、502进行选择性切换的选择切换装置。更详细说,501及502是采用印刷基板503的配线的长方形的环形天线,503是印刷基板,504是收发信单元,505是控制单元,506是开关,而507是接地导体。另外,假设上述偏振波不同的多个天线501、502的每一个都是具有互相逆向转动的2个生成椭圆偏振波的天线。
一般,天线配置于非直线对称(在相对对称轴向左右折叠时不会一致重合的关系)的位置,具有从非对称轴上的一点供电时,会产生椭圆偏振波的特性。因此,在本实施方式1的2个长方形环形天线501、502中,如图7所示,通过配置于互相非直线对称的位置,从长方形的角部供电,可生成具有互相逆向转动的2个椭圆偏振波的电波(关于长方形环形天线的详细情况在[村上裕一、中村隆等:“圆偏振波用长方形环形天线”,(日本)电子情报通信学会论文志(B-II),Vol,J78-B-II,No7,pp.520~527(July 1955)]等中有详细记载)。
于是,因为天线501、502是在印刷基板503上以平面形状构成,生成的具有互相逆向转动的2个椭圆偏振波的电波,在和安装的信息机器的金属框体强电磁耦合的同时,对金属框体的激励方向也不同,因此金属框体作为2个等效不同的天线动作。作为这些等效不同的2个天线动作的信息机器的金属框体,通过对激励的长方形天线501、502进行切换可以同样进行等效切换。
因为通过采用如上构成的天线501、502,可以共用构成通信卡A的其他电路要素和印刷基板503,所以具有不会增加制造成本,可以实现本实施方式1的通信卡A。
下面参照具有图8所示的天线切换按钮的通信卡602的概略斜视图对用来切换上述的激励长方形环形天线501、502的天线切换按钮及搭载于信息机器上的天线切换软件予以说明。另外,作为这种选择切换装置,其构成,如图8所示,在通信卡602的端面上设置有用作选择切换装置的天线切换按钮601,在按下天线切换按钮601时,可对偏振波不同的多个天线501、502进行切换。另外,603是信息机器,而604是插卡口。
通信卡602,在插入到信息机器603的插卡口604内的状态下,如按下天线切换按钮601,对激励的多个天线501及502进行切换。于是,因为和天线501、502电磁耦合的金属框体等效地作为天线动作,也可以等效地对多个金属框体天线进行切换。
于是,因为天线切换按钮601是设置于通信卡602的端面上,在通信卡602插入到信息机器603的插卡口604内的状态下,可以对天线501、502进行切换。
另外,通信卡602,也可以考虑根据搭载于信息机器603上的天线切换软件发出的要求,对激励的多个天线501及502进行切换。于是,因为与天线电磁耦合的金属框体,等效地作为天线动作,也可以等效地对多个金属框体天线进行切换。因此,在通信卡602插入到信息机器603的插卡口604内的状态下,可以对天线进行切换。
如上所述,通过利用设置于通信卡的端面上的天线切换按钮及搭载于信息机器上的软件对偏振波不同的多个天线进行切换,即使是在通信卡在使用中,信息机器的位置改变等使电波状态改变,也可以在信息机器的插卡口中安装有通信卡的原样状态下等效地对多个金属框体天线进行切换而选择最优的天线。于是,通过切换等效的金属框体天线,即使是天线的匹配度恶化,因为上述的自动匹配功能的作用,可以实现一直良好的通信特性,由于和上述天线选择功能的相加效果,更可以实现容易使用的良好的通信卡。
另外,在本实施方式中,是以在具有插卡口的信息机器中安装使用通信卡的场合为例进行说明的,但并不限于此例,对于安装于信息机器的连接器上使用的通信机器也可获得同样的效果。
(实施方式2)
其次参照附图将本发明的权利要求9~权利要求10及权利要求19~权利要求20中记载的通信卡作为实施方式2予以说明。
在对此实施方式2的通信卡进行说明时,对于与上述通信卡A的同一构件赋予同一符号,其说明省略。因为本实施方式2的通信卡,与上述的实施方式1的通信卡相比较只是可变匹配装置的构成不同,所以下面对本实施方式2的通信卡的可变匹配装置102b予以说明。
本实施方式2的通信卡的可变匹配装置102b,如图9的电路图所示,其构成包括任意长的微带线705(图中假设为具有1/8波长);2个变容二极管710、711;生成施加于2个变容二极管710、711上的电压的2个可变电压装置714、715;2个电容器706、707;2个线圈708、709;以及2个电阻712、713。于是,在具有1/8波长的微带线705的两端和接地导体之间串联有电容器706、707、线圈708、709和变容二极管710、711,而在此串联的线圈708、709和变容二极管710、711之间的接点与接地导体之间串联有电阻712、713和可变电源装置714、715。
可变电压装置714及715,接受来自控制装置109的控制信号,向变容二极管710及711供给电压。于是,通过与供给的电压相对应改变变容二极管的导抗,可以进行匹配。另外,电容器706及707用于直流阻止,线圈708及709用于生成感应导抗,而电阻712及713用于高频阻止。
下面参照示出图10所示的可变匹配装置102b的动作原理的导抗图对利用具有上述构成的可变匹配装置102b的匹配的情况予以更详细的说明。
在图10中,716是表示从天线端子701看天线侧的导抗的点,717是表示在导抗716上连接由于电容器706及线圈708及变容二极管710的串联而产生的导抗的导抗的点,718是表示从1/8波长的微带线看天线侧的导抗的点,而719是表示在导抗718上连接由于电容器707及线圈709及变容二极管711的串联而产生的导抗的导抗的点,同时是表示从方向性耦合装置端子702看天线侧的导抗的点。另外,720和721及722是导抗的轨迹,723是驻波比一定的圆,724及725是定电导圆,而726是图的原点。
在这种导抗图中,导抗417,如轨迹720所示,可以使导抗716在定电导圆724上移动由于电容器706及线圈708及变容二极管710的串联而产生的导抗的大小而得到。另外,导抗718,如轨迹721所示,可以使导抗717在驻波比一定的圆723上移动一个1/8波长的微带线的导抗的大小而得到。此外,导抗719,如轨迹722所示,可以使导抗718在定电导圆725上移动由于电容器707及线圈709及变容二极管711的串联而产生的导抗大小而得到。自不必说,线圈709和变容二极管711并联的构成也可以实现。
可以看到,在这种导抗图中,因为示出的是越接近原点726驻波比越小而取得匹配的状态,从上述导抗的轨迹,利用本可变匹配装置,可以取得效率良好的匹配。
因为通过采用如上构成的可变匹配装置102b,可以共用构成通信卡的其他电路要素和印刷基板,所以具有不会增加通信卡的制造成本,可以实现本发明的具有天线匹配装置的通信卡。
下面参照图11所示的天线的概略斜视图对使用这种可变匹配装置102b的通信卡的天线予以说明。
此处的构成,假设设置有偏振波不同的多个天线,设置有对这些天线进行选择性切换的选择切换装置,而这些偏振波不同的多个天线,如图11所示,是配置于互相正交方向上的2个偶极天线801、802,并且其构成包括印刷基板805的配线和弯曲的导体板及PIN二极管开关803、804。另外,图中,806是收发信单元,807是控制单元。
下面对如此构成的天线的动作予以说明。
首先,开关803和804利用来自控制单元807的控制信号连动开闭,从2个偶极天线801和802中选择1个。此处,由于2个偶极天线801和802是配置于互相正交方向上,所产生的电场的方向也互相正交。
于是,因为天线是在印刷基板805上以平面形状构成,生成的具有互相正交的电场的2个电波,在和安装的信息机器的金属框体强电磁耦合的同时,对金属框体的激励方向也不同,因此金属框体作为2个等效不同的天线动作。
作为这些等效不同的2个天线动作的信息机器的金属框体,通过对激励的偶极天线进行切换可以同样进行等效切换。
因为通过采用如上构成的天线,可以共用构成通信卡的其他电路要素和印刷基板,所以具有不会增加制造成本,可以实现本实施方式具有天线匹配装置的通信卡。
此外,因为可以等效地利用信息机器的金属框体作为偏振波不同的多个天线,并且可以对天线进行切换,可实现相应于电波状况而选择天线,在通信卡方面可以进行良好的通信。
(实施方式3)
其次参照附图将本发明的权利要求11~权利要求14及权利要求21~权利要求22中记载的通信卡作为实施方式3予以说明。
在对此实施方式3的通信卡进行说明时,对于与上述通信卡A的同一构件赋予同一符号,其说明省略。因为本实施方式3的通信卡,与上述的实施方式1的通信卡相比较只是可变匹配装置的构成不同,所以下面对本实施方式3的通信卡的可变匹配装置102c予以说明。
通信卡的可变匹配装置102c,如图12所示,其特征在于利用使透过自身的信号的相位量改变的2个可变移相装置,在设定上述可变移相装置一方为第1可变移相装置,另一方为第2可变移相装置时,将上述第1可变移相装置连接到上述天线的输入端子和上述可变匹配装置102c的输入端子之间,而将上述第2可变移相装置连接到上述可变匹配装置102c的输入端子和接地导体之间。于是,可变移相装置905、906是利用电压使通过相位量改变的第1电压可变移相装置905及第2电压可变移相装置906,并且设置有生成在这些可变移相装置905、906上施加的电压的可变电源装置907、908。另外,还设置有天线端子901;方向性耦合装置端子902;控制装置端子903、904;可变移相装置的输入输出端子909~912、913;以及可变位相装置的控制端子914。
另外,本实施方式的可变移相装置905、906,如图13的电路图所示,包括由1/4波长的微带线构成的混合耦合器915和2个变容二极管918、919。此外,还包括可变移相装置的输入输出端子909~912;可变移相装置的输入输出端子913、914;电容器916、917;以及电阻920、921。
下面对如此构成的可变匹配装置102c予以说明。
可变电压装置907及908,接受来自控制装置109的控制信号,向可变移相装置905及906供给电压。并且,供给的电压经电阻920及921施加于变容二极管918及919。于是,由于由混合耦合器915构成的可变移相装置905及906,利用施加的控制电压,可以连续地对透过的信号的相位进行改变,可以进行匹配。另外,电容器916及917用于直流阻止,电阻920及921用于高频阻止(关于混合耦合器及移相装置的详细情况在“中岛将光著:微波工程,森北出版(1980年版)”,“宫内一洋等著:通信用微波电路,电子通信学会(1981年版)”等之中有详细记载)。
下面利用图14所示的导抗图对采用此可变匹配装置102c的匹配的情况予以更详细的说明。
在图14中,922是表示从天线端子901看天线侧的导抗的点,923是表示从可变移相装置905的端子910看天线侧的导抗的点,924是表示从方向性耦合装置端子902看天线侧的导抗的点。另外,925及926是导抗的轨迹,927是驻波比一定的圆,928是定电导圆,而929是图的原点。
在这种导抗图中,导抗923,如轨迹925所示,可以使导抗922在驻波比一定的圆927上移动利用可变移相装置905移相的大小而得到。另外,导抗929,如轨迹926所示,可以使导抗923在定电导圆928上移动利用可变移相装置906使短路端移相而生成的导抗大小而得到。
可以看到,在这种导抗图中,因为示出的是越接近原点929驻波比越小而取得匹配的状态,从上述导抗的轨迹,利用本可变匹配装置,可以取得效率良好的匹配。
因为通过采用如上构成的可变匹配装置102c,可以共用构成通信卡的其他电路要素和印刷基板,所以具有不会增加通信卡的制造成本,可以实现本发明的具有天线匹配装置的通信卡。
下面参照图15所示的天线的斜视图对使用这种可变匹配装置102c的通信卡的天线予以说明。
此处的构成,假设设置有偏振波不同的多个天线,设置有对这些天线进行选择性切换的选择切换装置,而这些偏振波不同的多个天线,其特征在于通过控制波导管天线和1/2波长直线状天线1003产生的电场产生偏振波不同的3个电场,并且其构成包括由印刷基板的配线1001和弯曲的导体板1002构成的波导管天线,而在波导管天线的开口面附近有一个1/2波长的直线状天线1003,直线状天线在配置成为可生成波导管天线产生的电场和垂直电场的同时,波导管天线的开口壁和上述直线状天线以开关1004~1007相连接。此外,还包括印刷基板1008,收发信单元1009,控制单元1010,开关控制线1011,线圈1012,以及天线供电端子1013。
下面对如此构成的天线予以说明。由印刷基板的配线1001和弯曲的导体板1002相连接构成矩形波导管。此处,因为矩形波导管一方(图15中里侧)利用弯曲的导体板1002的弯曲部短路,另方(图15中前侧)是开放的,所以作为波导管天线动作。于是,波导管天线,由天线供电端子1013激励,在图中Z方向上产生具有电场的电波。
另外,1/2波长直线状天线1003,配置于波导管天线的开口近旁,以PIN二极管1004和1005,以及1006和1007与开口面相连接,同时从波导管供电。此处,因为1/2波长直线状天线1003作为1/2波长偶极天线动作,在图中Y方向上产生具有电场的电波(关于从开口波导管发射电磁波和1/2直线状天线在“(日本)电子情报通信学会编:天线工程手册,欧姆社(1999年版)”中有详细的记载)。
此外,在PIN二极管1004和1005,以及1006和1007上从控制单元1010经线圈1012施加控制电压,利用该控制电压的极性,对波导管天线和1/2波长直线状天线产生的电场进行控制,使(1)正电压1004和1006为ON,正电压1005和1007为OFF、(2)负电压1004和1006为OFF,负电压1005和1007为ON、(3)同电压全部为OFF中的某一个的状态。
首先,上述(1)的场合,在波导管天线产生的电场为图中Z方向时,1/2波长直线状天线产生的电场为图中Y方向,结果产生2个合成的电场。
(2)的场合,在波导管天线产生的电场为图中Z方向时,1/2波长直线状天线产生的电场为图中-(负)Y方向,结果产生2个合成的电场。
(3)的场合,在波导管天线激励而产生图中Z方向的电场,因为1/2波长直线状天线未激励,结果只在Z方向产生电场。
这样,从示于图15的天线,产生偏振波不同的3个电场。于是,因为天线是在印刷基板1008上以平面形状构成,生成的具有互相正交的电场的3个电波,在和安装的信息机器的金属框体强电磁耦合的同时,对金属框体的激励方向也不同,因此金属框体作为3个等效不同的天线动作。
作为这些等效不同的3个天线动作的信息机器的金属框体,通过对激励的偶极天线进行切换可以同样进行等效切换。
因为通过采用如上构成的天线,可以共用构成通信卡的其他电路要素和印刷基板,所以具有不会增加制造成本,可以实现具有本发明的天线匹配装置的通信卡。
此外,因为可以等效地利用信息机器的金属框体作为偏振波不同的多个天线,并且可以对天线进行切换,可实现相应于电波状况而选择天线,在通信卡方面可以进行良好的通信。
另外,如上所述,对本发明的通信卡,是利用可变匹配装置和天线的组合方法通过3个实施方式示出的,但不限于这3个组合方法,在各实施方式之间,即使是将可变匹配装置与天线进行交换,也可以获得本发明的效果自不待言。
如上所述,本发明的通信卡,以及通信机器,通过使从通信机器的框体突出的天线部分小型化,以及防止天线特性劣化,在防止天线部分破损的同时,可以抑制制造成本的上升。由此,对作为实现笔记本型个人计算机以及便携式信息终端(PDA)等的便携式产品的便携性极为有用。

Claims (25)

1.一种通信卡,是一种用来安装于信息机器的插卡口的卡片状的通信机器的通信卡,
上述通信卡的特征在于其构成包括:
接收或发送通信波的天线;以及
以使上述天线的输入阻抗和匹配电路的输出阻抗的电阻部分相等或电抗部分符号不同而绝对值相等的方式进行共轭匹配的天线匹配装置;
上述天线配置成为经上述插卡口的内壁与构成上述信息机器的金属框体电磁耦合,
上述天线匹配装置这样确定上述电路参数,使得在发送时使电路参数改变的同时检测来自天线的反射信号,而在接收时使上述反射信号的大小成为最小。
2.如权利要求1中记载的通信卡,其特征在于
上述天线匹配装置的构成包括:
可利用上述控制信号改变电路参数的可变匹配装置;
抽取来自上述天线的反射信号的方向性耦合装置;
检测在上述方向性耦合装置中抽取的反射信号的大小的检测装置;以及
利用上述检测装置检测的反射信号的大小向上述可变匹配装置输出上述控制信号的控制装置。
3.如权利要求2中记载的通信卡,其特征在于
上述方向性耦合装置的构成包括:
具有1/4波长的长度的2个微带线;
2个耦合电阻;以及
1个终端电阻;
在将上述2个微带线的两端之间分别以上述2个耦合电阻相连接,同时上述2个微带线中的一方的微带线的一端和接地导体间由上述的1个终端电阻相连接。
4.如权利要求2中记载的通信卡,其特征在于
上述可变匹配装置的构成包括:
多个电容器及线圈;
使上述多个电容器及线圈中的任意的电容器及线圈有效的第1开关;以及
控制上述第1开关的第1开关选择装置。
5.如权利要求2中记载的通信卡,其特征在于
上述可变匹配装置的构成包括:
1个微带线;多个电容器;使上述多个电容器中的任意的电容器有效的第1开关;以及控制上述第1开关的第1开关选择装置。
6.如权利要求5中记载的通信卡,其特征在于
上述可变匹配装置具有的上述多个电容器,
在上述微带线上,以预定的间隔,使上述微带线和接地导体相连接,同时
使上述微带线连接到上述天线的输入端子和上述可变匹配装置的输入端子之间。
7.如权利要求2中记载的通信卡,其特征在于上述控制装置,以下述顺序反复执行下述步骤:
取得来自上述天线的反射信号的第1步骤;
根据在上述第1步骤中取得的反射信号的大小确定上述可变匹配装置的电路参数的第2步骤;以及
生成相应于在上述第2步骤中确定的电路参数的控制信号的第3步骤。
8.如权利要求7中记载的通信卡,其特征在于
上述第2步骤,
选择执行上述天线的匹配的匹配执行例程和监视上述天线匹配的匹配监视例程中的任意一个,
在上述匹配执行例程中,产生随机电路参数从而确定使来自上述天线的反射信号为最小的电路参数,
在上述匹配监视例程中,在上述共轭匹配的恶化度,从电平和时间,超过阈值时,执行确定开始上述共轭匹配的该任意例程。
9.如权利要求2中记载的通信卡,其特征在于
上述可变匹配装置的构成包括:
1个微带线;
2个变容二极管;
生成施加于上述2个变容二极管上的电压的2个可变电压装置;
2个电容器;
2个线圈;以及
2个电阻。
10.如权利要求9中记载的通信卡,其特征在于
在上述可变匹配装置具有的上述微带线的两端和接地导体之间串联连接有上述电容器和上述线圈和上述变容二极管,
在上述串联的上述线圈和上述变容二极管之间的接点和接地导体之间串联连接有上述电阻和可变电压装置。
11.如权利要求2中记载的通信卡,其特征在于
上述可变匹配装置具有使透过本身的信号的相位量变化的可变移相装置。
12.如权利要求11中记载的通信卡,其特征在于
在上述可变匹配装置中,使用2个上述可变移相装置,在设定上述可变移相装置一方为第1可变移相装置,另一方为第2可变移相装置时,
将上述第1可变移相装置连接到上述天线的输入端子和上述可变匹配装置的输入端子之间,
而将上述第2可变移相装置连接到上述天线的输入端子和接地导体之间。
13.如权利要求12中记载的通信卡,其特征在于
上述可变移相装置,是利用电压使通过相位量变化的电压可变移相装置,
具有生成施加于上述电压可变移相装置上的电压的可变电源装置。
14.如权利要求11中记载的通信卡,其特征在于
上述可变移相装置的构成包括采用微带线的1个混合耦合器和2个变容二极管。
15.如权利要求1中记载的通信卡,其特征在于
具有偏振波不同的多个天线作为上述天线,具有对上述多个天线进行选择切换的选择切换装置。
16.如权利要求15中记载的通信卡,其特征在于
具有天线切换开关作为上述选择切换装置。
17.如权利要求15中记载的通信卡,其特征在于
上述偏振波不同的多个天线,是采用印刷基板的配线的2个长方形的环形天线。
18.如权利要求15中记载的通信卡,其特征在于
上述偏振波不同的多个天线的每一个都是产生具有互相逆向转动的2个椭圆偏振电波的天线。
19.如权利要求15中记载的通信卡,其特征在于
上述偏振波不同的多个天线是在互相正交方向上配置的2个偶极天线。
20.如权利要求15中记载的通信卡,其特征在于
上述偏振波不同的多个天线的构成包括:
印刷基板的配线,
曲折的导体板,以及
PIN二极管开关。
21.如权利要求15中记载的通信卡,其特征在于
上述偏振波不同的多个天线,
通过控制波导管天线和1/2波长直线天线生成的电场而生成偏振波不同的3个电场。
22.如权利要求15,16,21中的任何一项中记载的通信卡,其特征在于
上述偏振波不同的多个天线的构成包括:
由印刷基板的配线、曲折的导体板构成的波导管天线,以及
在上述波导管天线的开口面附近的具有1/2波长的长度的1个直线天线,
上述直线天线,在配置成为生成与上述波导管天线生成的电场垂直的电场的同时,
上述波导管天线的开口壁和上述直线天线以开关相连接。
23.如权利要求15中记载的通信卡,其特征在于
在上述通信卡的端面具有作为上述选择切换装置的天线切换按钮,
在按下上述天线切换按钮时,上述偏振波不同的多个天线进行切换。
24.在如权利要求15中记载的通信卡,其特征在于
其构成为可藉助设置在可利用上述通信卡的信息机器中的软件对上述偏振波不同的多个天线进行切换。
25.一种通信机器,是一种安装于信息机器的连接器中使用的通信机器,
其特征在于上述通信机器的构成包括:
接收或发送通信波的天线;以及
以使上述天线的输入阻抗和匹配电路的输出阻抗的电阻部分相等或电抗部分符号不同而绝对值相等的方式进行共轭匹配的天线匹配装置;
上述天线配置成为和构成上述信息机器的金属框体电磁耦合,
上述天线匹配装置确定上述电路参数,使得在发送时使电路参数改变的同时检测来自天线的反射信号,而在接收时使上述反射信号的大小成为最小。
CN02800873A 2001-02-26 2002-02-26 通信卡和通信机器 Pending CN1460206A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP50636/2001 2001-02-26
JP2001050636 2001-02-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1460206A true CN1460206A (zh) 2003-12-03

Family

ID=18911565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN02800873A Pending CN1460206A (zh) 2001-02-26 2002-02-26 通信卡和通信机器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7043269B2 (zh)
JP (1) JPWO2002069122A1 (zh)
KR (1) KR100583483B1 (zh)
CN (1) CN1460206A (zh)
TW (1) TW531980B (zh)
WO (1) WO2002069122A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102024290A (zh) * 2009-09-23 2011-04-20 国民技术股份有限公司 控制射频通信距离的方法及系统
CN102209005A (zh) * 2010-06-25 2011-10-05 无锡中科龙泽信息科技有限公司 用于MicroSD型无线网卡的测试装置和方法

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7076216B2 (en) * 2002-09-17 2006-07-11 Hitachi Metals, Ltd. High-frequency device, high-frequency module and communications device comprising them
US7215249B2 (en) * 2003-11-19 2007-05-08 Alien Technology Corporation Radio frequency identification reader
JP4466827B2 (ja) * 2003-12-11 2010-05-26 日本電気株式会社 アンテナ装置及び無線通信装置
US6999028B2 (en) * 2003-12-23 2006-02-14 3M Innovative Properties Company Ultra high frequency radio frequency identification tag
US7327802B2 (en) * 2004-03-19 2008-02-05 Sirit Technologies Inc. Method and apparatus for canceling the transmitted signal in a homodyne duplex transceiver
US7747226B2 (en) * 2004-04-13 2010-06-29 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Portable electronic devices including multi-mode matching circuits and methods of operating the same
JP2006121444A (ja) * 2004-10-21 2006-05-11 Nec Access Technica Ltd 自動調整回路、自動調整方法、及び携帯端末
KR100773929B1 (ko) * 2004-12-27 2007-11-07 엘지전자 주식회사 단말기의 스위칭 안테나 정합 장치 및 그 방법
KR20060122217A (ko) * 2005-05-25 2006-11-30 엘지전자 주식회사 이동 통신 단말기의 자동 정합 보상 회로 및 방법
WO2006134428A1 (en) * 2005-06-14 2006-12-21 Nokia Corporation Tag multiplication
ATE538428T1 (de) * 2005-10-05 2012-01-15 Imerj Ltd Tragbares electronisches kommunikationsgerät mit metallischem tastenfeld
US9130602B2 (en) 2006-01-18 2015-09-08 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for delivering energy to an electrical or electronic device via a wireless link
US8447234B2 (en) * 2006-01-18 2013-05-21 Qualcomm Incorporated Method and system for powering an electronic device via a wireless link
WO2007127948A2 (en) 2006-04-27 2007-11-08 Sirit Technologies Inc. Adjusting parameters associated with leakage signals
CN101300820A (zh) * 2006-09-27 2008-11-05 松下电器产业株式会社 便携式终端系统、便携式终端装置以及功能锁定方法
JP4850025B2 (ja) * 2006-10-23 2012-01-11 シャープ株式会社 通信装置
US9774086B2 (en) * 2007-03-02 2017-09-26 Qualcomm Incorporated Wireless power apparatus and methods
US8248212B2 (en) 2007-05-24 2012-08-21 Sirit Inc. Pipelining processes in a RF reader
US9124120B2 (en) * 2007-06-11 2015-09-01 Qualcomm Incorporated Wireless power system and proximity effects
TWI380501B (en) * 2007-08-22 2012-12-21 Wistron Corp Antenna structure and related expansion card and computer apparatus
US8121643B2 (en) * 2008-02-27 2012-02-21 Mediatek Inc. Methods for initiating operating voltages for subscriber identity cards and systems utilizing the same
US8208961B2 (en) * 2008-02-27 2012-06-26 Mediatek Inc. Methods for initiating operating voltages for subscriber identity cards and systems utilizing the same
US8427316B2 (en) 2008-03-20 2013-04-23 3M Innovative Properties Company Detecting tampered with radio frequency identification tags
US8629576B2 (en) 2008-03-28 2014-01-14 Qualcomm Incorporated Tuning and gain control in electro-magnetic power systems
US20090273242A1 (en) * 2008-05-05 2009-11-05 Nigelpower, Llc Wireless Delivery of power to a Fixed-Geometry power part
US8446256B2 (en) * 2008-05-19 2013-05-21 Sirit Technologies Inc. Multiplexing radio frequency signals
JP5264372B2 (ja) * 2008-08-28 2013-08-14 ソニーモバイルコミュニケーションズ, エービー 携帯電話端末及びアンテナ整合方法
CN101415309B (zh) * 2008-11-26 2011-04-06 北京星网锐捷网络技术有限公司 导轨与模块化通信设备
US20100156600A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Mark Duron Method and System for a Broadband Impedance Compensated Slot Antenna (BICSA)
US8169312B2 (en) 2009-01-09 2012-05-01 Sirit Inc. Determining speeds of radio frequency tags
DE102009018648B4 (de) * 2009-04-23 2018-11-29 Snaptrack, Inc. Frontendmodul mit Antennentuner
US20100289623A1 (en) * 2009-05-13 2010-11-18 Roesner Bruce B Interrogating radio frequency identification (rfid) tags
US8416079B2 (en) * 2009-06-02 2013-04-09 3M Innovative Properties Company Switching radio frequency identification (RFID) tags
KR20120081980A (ko) * 2009-09-14 2012-07-20 앙제콤 살 액티브 태그를 갖는 식별모듈
US8599085B2 (en) * 2009-11-06 2013-12-03 Viasat, Inc. Electromechanical polarization switch
US9094054B2 (en) * 2009-11-30 2015-07-28 Broadcom Corporation IC controlled wireless power operation and applications thereof including control channel communication configuration
US9514336B2 (en) * 2009-12-17 2016-12-06 Symbol Technologies, Llc Method and system for adaptive operation of a power amplifier of a radio frequency identification (RFID) reader device
US8233851B2 (en) * 2010-02-03 2012-07-31 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method and apparatus for providing impedance matching for high-frequency signal transmitter
US20110205025A1 (en) * 2010-02-23 2011-08-25 Sirit Technologies Inc. Converting between different radio frequencies
US10062025B2 (en) 2012-03-09 2018-08-28 Neology, Inc. Switchable RFID tag
CN103297157B (zh) * 2013-05-08 2016-05-18 岳流锋 一种多天线超高频电子标签读写器的天线检测方法
DE102014106815B4 (de) * 2014-05-14 2024-01-18 Infineon Technologies Ag Kommunikationsmodul
CN105357355B (zh) * 2015-11-10 2018-06-12 广东欧珀移动通信有限公司 通信终端及其天线装置工作状态的控制方法、控制装置
CN206774650U (zh) * 2016-01-15 2017-12-19 日本电产艾莱希斯株式会社 波导装置、天线装置以及雷达
TWI660573B (zh) * 2017-12-26 2019-05-21 國家中山科學研究院 Reflection modulator
GB2613891A (en) * 2021-12-20 2023-06-21 Visban Co Ltd Phase shifter

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5708833A (en) * 1993-04-27 1998-01-13 Norand Corporation Antenna cap, antenna connectors and telephone line connectors for computer devices utilizing radio and modem cards
CN1025542C (zh) 1991-02-06 1994-07-27 中国人民解放军空军第一研究所 一种变极化波导缝隙天线
JPH06224618A (ja) 1993-01-28 1994-08-12 Hitachi Ltd 自己インピーダンス可変アクティブアンテナ
US5606732A (en) * 1994-04-26 1997-02-25 Rockwell International Corporation Direct connect radio and antenna assembly
JPH08139516A (ja) * 1994-11-08 1996-05-31 Toshiba Corp 情報処理装置
DE19614979C2 (de) * 1995-04-20 2001-05-17 Fujitsu Ltd Hochfrequenz-Sende-Empfangs-Vorrichtung zur Datenkommunikation
US5701595A (en) 1995-05-04 1997-12-23 Nippondenso Co., Ltd. Half duplex RF transceiver having low transmit path signal loss
JPH0969799A (ja) * 1995-09-01 1997-03-11 Antenna Giken Kk 自動制御サーキュレータ装置
JP3528367B2 (ja) * 1995-09-30 2004-05-17 ソニーケミカル株式会社 リーダ・ライタ用アンテナ
US5684672A (en) * 1996-02-20 1997-11-04 International Business Machines Corporation Laptop computer with an integrated multi-mode antenna
KR100213373B1 (ko) * 1996-05-28 1999-08-02 이형도 무선 랜 카드용 안테나
US5913174A (en) * 1996-06-19 1999-06-15 Proxim, Inc. Connectorized antenna for wireless LAN PCMCIA card radios
CN1077212C (zh) 1996-07-02 2002-01-02 三菱自动车工业株式会社 缸内喷射内燃机用废气加热系统
DE19629351C2 (de) * 1996-07-20 2002-10-24 Wolfgang Neifer Mobiles Chipkarten-Lesemodul
JPH1098423A (ja) 1996-09-20 1998-04-14 Sumitomo Wiring Syst Ltd 放送受信システムおよび放送受信システムの制御方法
CN1179657A (zh) 1996-09-20 1998-04-22 住友电装株式会社 信息接收系统和用于此系统的控制方法
US5867131A (en) * 1996-11-19 1999-02-02 International Business Machines Corporation Antenna for a mobile computer
JP3738550B2 (ja) 1998-01-14 2006-01-25 株式会社デンソー 無線通信装置
JP3332071B2 (ja) * 1998-03-05 2002-10-07 日本電気株式会社 アンテナ整合調整回路
US6240302B1 (en) * 1998-05-29 2001-05-29 3Com Corporation Wireless phone with removable personal information manager
JP2000010681A (ja) 1998-06-18 2000-01-14 Mitsubishi Electric Corp 無線通信用pcカード装置
JP2000163170A (ja) 1998-11-25 2000-06-16 Hitachi Maxell Ltd 情報処理装置
US6522299B2 (en) * 1999-04-08 2003-02-18 Cypress Semiconductor Corp. PC card retractable antenna
US6181284B1 (en) * 1999-05-28 2001-01-30 3 Com Corporation Antenna for portable computers
FI991218A (fi) * 1999-05-28 2000-11-29 Nokia Mobile Phones Ltd Elektroniikkalaitteen laajennuskortin antennirakenne
US6166701A (en) * 1999-08-05 2000-12-26 Raytheon Company Dual polarization antenna array with radiating slots and notch dipole elements sharing a common aperture
US6690949B1 (en) * 1999-09-30 2004-02-10 Skyworks Solutions, Inc. System and process for supporting multiple wireless standards with a single circuit architecture
JP2000163169A (ja) 2000-01-01 2000-06-16 Fujitsu Ltd 入出力インタフェース装置を用いたシステム
US6456245B1 (en) * 2000-12-13 2002-09-24 Magis Networks, Inc. Card-based diversity antenna structure for wireless communications

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102024290A (zh) * 2009-09-23 2011-04-20 国民技术股份有限公司 控制射频通信距离的方法及系统
CN102024290B (zh) * 2009-09-23 2014-01-15 国民技术股份有限公司 控制射频通信距离的方法及系统
CN102209005A (zh) * 2010-06-25 2011-10-05 无锡中科龙泽信息科技有限公司 用于MicroSD型无线网卡的测试装置和方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020093093A (ko) 2002-12-12
WO2002069122A1 (fr) 2002-09-06
TW531980B (en) 2003-05-11
US7043269B2 (en) 2006-05-09
KR100583483B1 (ko) 2006-05-24
JPWO2002069122A1 (ja) 2004-07-02
US20030144031A1 (en) 2003-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1460206A (zh) 通信卡和通信机器
JP5947534B2 (ja) 非接触給電システム
CN1257576C (zh) 一种天线装置与一种包括天线装置的无线电通信装置
KR101854420B1 (ko) 급전 장치 및 이 급전 장치를 구비하는 비접촉 급전 시스템
US20180152054A1 (en) Power-receiving device, wireless power-feeding system including power-receiving device, and wireless communication system including power-receiving device
CN1832367A (zh) 通信系统、通信设备、有线通信设备以及通信方法
KR101842180B1 (ko) 급전 장치 및 급전 장치를 구비한 비접촉 급전 시스템
EP3322028A1 (en) Wireless antenna for wireless charging and nfc communication and wireless terminal to which same is applied
US10009071B2 (en) Antenna and communication apparatus
US9054544B2 (en) Power feeding device, power receiving device, and wireless power feed system
US8941268B2 (en) Non-contact power transmission apparatus
CN1254205A (zh) 反f天线和装备该天线的无线通信系统
CN1802835A (zh) 通信系统、通信设备、通信方法、及程序
CN1538558A (zh) 无线电用天线装置及使用其的无线电通信设备
CN1447954A (zh) 非接触通信媒体和非接触通信系统
CN1208870C (zh) 无线信息用户电子装置
CN1596415A (zh) 具有通信能力的电子装置
EP2581993A1 (en) Contactless plug connector and contactless plug connector system
CN1175523C (zh) 天线
CN102185202A (zh) 电连接器及其组装方法
CN1741320A (zh) 多极连接器
CN1277471A (zh) 具有可收缩天线的无线通信装置及其阻抗匹配方法
CN1426129A (zh) 天线装置
CN1828635A (zh) 无线通信设备、无线通信方法及非接触式ic卡读/写设备
CN1788452A (zh) 无线通信系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned
C20 Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned