CN1649364A - 便携式信息处理终端装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种设有便携式IC卡功能的新型便携式信息处理终端装置。该装置包括：设有近似环状的天线线圈(21)的基板(41)；在天线线圈(21)内侧设置的信号处理集成电路元件(41)；在基板(42)的下面安装的磁性板(43)；以及在磁性板(43)的下面安装的金属板44，这些部分被形成整体结构而安装在电池组件(4)等的金属部件上。这里，金属板(44)通过用作为天线线圈(21)谐振频率的粗调节而能够安装在便携装置的机壳内。

Description

便携式信息处理终端装置
技术领域
本发明涉及便携式信息处理终端装置，该装置内置了RFID(RadioFrequency Identification)系统等非接触通信系统的集成电路元件。
背景技术
在铁路自动检票机、出入建筑物的安全系统、电子钱币系统等领域中，都有使用非接触型IC卡的所谓RFID系统。
该RFID系统由非接触型IC卡和对该非接触型IC卡进行数据写入和读取的读写器构成。在该RFID系统中，读写器一端的天线线圈和IC卡一端的天线线圈通过电感耦合进行磁耦合，并在IC卡和读写器之间进行非接触数据通信。
在这种RFID系统中，对于如现有技术的接触型IC卡系统那样的读写器来说，由于节省了安装IC卡或者使金属接点接触的时间，因此能够简单和高速地进行数据交换。由于非接触型IC卡接受在读写器一端的天线线圈上被激励的交流磁场而获得电力，所以在内部不需要具有电池等电源，并且工作可靠性高，因而维修简便。作为这种RFID系统的应用例子，在PDA(个人数字助理)之类的便携式信息处理终端装置中安装读写器，并在便携式信息处理终端装置中能够读取和更新非接触型IC卡的内容(参考专利文献1)。
但是，上述PDA和便携式电话机等便携式信息处理终端装置经常在外出散步时由用户携带。因此，通过在便携式信息处理终端装置中设置非接触型IC卡功能，除了经常携带的便携式信息处理终端装置之外，用户不需要携带非接触型IC卡，非常方便。
但是，由于便携式信息处理终端装置是小型且具有多功能的装置，因此在小的机壳内高密度地安装金属部件。例如，所使用的印刷布线基板是具有多层导电层的基板，而且在多层印刷布线基板上高密度地安装了集成电路元件等电子部件。在便携式信息处理终端装置中，装有构成为装置电源的电池组件。在该电池组件中，其框架等使用了金属材料。因此，在便携式信息处理终端装置的机壳内安装了天线线圈的情况下，由于机壳内安装的金属部件的影响，天线线圈的谐振频率会大幅度变化，难以进行天线线圈谐振频率的调节，同时也不能确保至少驱动用于连接到天线线圈的信号处理集成电路元件的卡电压。
不将RFID系统的用于信号处理的集成电路元件安装在设置了天线线圈的基板上，而安装在便携式信息处理终端装置的主基板上时，天线线圈和信号处理集成电路元件之间的距离变长。在天线线圈和信号处理集成电路元件之间的距离变长时，天线线圈和信号处理集成电路元件之间的阻抗变高，产生损耗。此外，抗外部噪声特性恶化。
如上述，只将非接触型IC卡结构简单地设置在便携式信息处理终端装置内部，并不能够可靠地进行数据的发送接收。
作为类似于本发明的技术，有专利文献2。但是，与本发明不同，专利文献2的便携式电话机是将RFID接头(tag)设置在天线上并内置于机壳内。
专利文献1：特开2001-307032号公报。
专利文献2：特开2003-87385号公报。
发明内容
本发明是鉴于上述问题提出的，其目的是提供一种设有便携式IC卡功能的新的便携式信息处理终端装置。
本发明另一目的是提供一种能够容易地进行天线线圈谐振频率粗调节的便携式信息处理终端装置。
本发明又一目的是提供一种便携式信息处理终端装置，在实现将便携式IC卡设置在机壳内的结构时，其能够使机壳上所安装的金属部件的影响小。
本发明又一目的是提供一种便携式信息处理终端装置，在实现将便携式IC卡设置在机壳内的结构时，能够提高抗外部噪声特性。
本发明的便携式信息处理终端装置包括：设有近似环状的天线线圈的基板；在上述天线线圈内侧或者附近设置的信号处理集成电路元件；在上述基板上安装的磁性板；以及在上述磁性板上安装的金属板。基板、磁性板和金属板形成整体结构，被安装在机壳内。
根据本发明，通过在叠层了设有天线线圈的基板上的磁性板上叠层金属板，能够进行谐振频率的粗调节。通过设置在天线线圈内侧或者附近，可实现小型化、重量轻，并且通过使基板、磁性板和金属板一体化，能够获得薄型化。
附图说明
图1是表示采用了本发明的便携式电话机的立体图。
图2是图1所示便携式电话机的方框图。
图3是RFID部的电路图。
图4是读写器的方框图。
图5是构成RFID部的挠性基板的平面图。
图6是RFID部的剖面图。
图7是表示信号处理集成电路元件之其他配置例子的平面图。
图8是RFID部之立体立体图。
图9是表示RFID部变形例的剖面图。
图10是表示抗外部噪声的频率和其电平的关系的图。
图11是表示天线线圈的Q值和信号处理集成电路元件之间供给电压和通信距离的关系的图。
图12是说明金属对电感的影响的图。
图13是表示频率和导磁率关系的图。
图14是表示样本A～样本C的电阻(R)、电感(L)、Q值的图。
图15是表示样本A～样本C的Q值和通信距离的示意图。
图16是表示在非接触型IC卡的天线线圈内侧设置读写器电路之天线的其他例子的基板平面图。
图17是表示在非接触型IC卡天线线圈内侧上的读写器电路之天线所连接的非接触型IC电路和读写器电路的方框图。
图18是滤波器电路的电路图。
具体实施形式
下面，参考附图说明应用本发明的便携式电话机。
如图1所示，应用本发明的便携式电话机1包括装置本体2、以及相对于该装置本体2可转动安装的屏板部3。装置本体2构成近似矩形形状，在一个主面上，设置了由数字按键、通话按钮、电源按钮等各种按钮构成的输入部2a；输入语音的、将所输入语音变换成电信号的话筒2b；以及基于RFID系统、发送接收部等的RFID部2c。话筒2b设置在一个主面之背面一侧的端部上，以使其位于用户的嘴部附近，而且，RFID部2c也设置在一个主面的背面一侧。在装置本体2上，在其背面部设置用于插入构成便携式电话机1电源之电池组件4的电池插入口2d，同时还设置通过连接该电池插入口2d来安装电池组件4的电池安装部2e。这里，电池组件4是例如锂离子二次电池。电池组件4例如其整体构成近似矩形形状，外壳由铝等的金属材料形成。说明电池安装部2e和RFID部2c的位置关系时，在成为操作面的装置本体2的一个主面侧形成RFID部2c，在另一个主面侧形成电池安装部2e，由此安装电池组件4。
相对装置本体2以图1箭头R方向可转动安装的屏板部3在与装置本体2相对的一个主面的几乎整个面上设置了由LCD(液晶显示器)、有机EL(电致发光)显示器等构成的显示部3a和将电信号变换成重放语音的扬声器3b。尽管没有图示，但在该屏板部3的前面侧设有用于与基站进行通信的通信天线。
下面，参考图2说明如上述便携式电话机1的电路构成。如图2所示，该便携式电话机1包括：发送接收部12，被连接到与基站进行通信的通信天线11上；DSP(数字信号处理器)13，在该发送接收部12所连接的通话和数据通信时进行调制解调处理；语音处理部14，将通话等时接收的语音数据从数字信号变换到模拟信号并输出到扬声器3b，或者将从话筒2b输入的语音数据从模拟信号变换到数字信号；ROM(只读存储器)15，其存储控制程序等；RAM(随机存取存储器)16，其装载在ROM15所存储的控制程序等；以及系统控制器17，对整体动作进行控制。
发送接收部12在发送时对从DSP13输入的语音数据实施变频处理，并通过通信天线11将从该结果所得的语音数据发送到基站。发送接收部12在接收时放大通信天线8接收的RF信号并实施变频等的处理，并将所得数据输出到DSP13。例如，发送接收部12例如根据PDC(个人数字蜂窝)方式、IMT(国际移动通信)-2000、DS-CDMA(Direct Spread Code Division MultipleAccess)系统等进行通信。
DSP13对从发送接收部12输入的例如被扩频的语音数据进行解码，并将解码的语音数据输出到扬声器3b。DSP13在发送时，对从DSP13输入的语音数据进行扩频并输出到发送接收部12。DSP13在数据通信时将解码的数据输出到系统控制器17，或者编码从系统控制器17输入的数据。
语音处理部14将通过话筒2b收集的与用户语音相对应的电信号从模拟信号变换到数字信号，并输出到DSP13。语音处理部14将从DSP13输入的语音数据从数字信号变换到模拟信号后输出到扬声器3c。
系统控制器17基于从输入部2a输入的操作信号将从ROM15读取的程序装载到RAM16上并进行运算，将工作状况等输出到显示部3a，同时还将控制数据等输出到DSP13。
RFID部2c还连接到该系统控制器17。具体地，该RFID部2c具有非接触型IC卡电路18，其通过外部的读写器写入或者读取数据。
如图3所示，RFID部2c具有用于与读写器进行通信的导线被卷绕成平面状的天线线圈21和与该天线线圈21并联连接的电容器22，天线线圈21和电容器22构成了并联谐振电路，通过外部读写器的天线线圈和天线线圈21的电感耦合来进行数据的发送接收。具体地，在天线线圈21上，由于其是环形线圈，通过闭环上流动的电流变化而向外部辐射电磁波，或者通过外部入射的电磁波和磁场通过该闭环的磁通密度变化，使得通过闭环内的磁通密度变化和在该闭环上流过与电磁波和磁场强度对应的电流。
在非接触型IC卡电路18上具有：整流电路23，对从天线线圈21提供的电信号进行整流平滑；调节器(regulator)24，产生直流电压；HPF(高通滤波器)25，提取从整流电路23输出的电信号的高频分量；解调电路26，对从HPF25输入的高频分量的信号进行解调；序列发生器27，与从该解调电路26供给的数据对应来控制数据的写入和读取；存储器28，其存储从解调电路26供给的数据；调制电路29，调制要发送的数据。
整流电路23具有二极管23a、电阻23b和电容器23c。二极管23a的阳极端连接到天线线圈21和电容器的一端，阴极端连接到电阻23b和电容器23c的一端。电阻23b和电容器23c的另一端连接到天线线圈21和电容器22的其他端。该整流电路23对从天线线圈21供给的电信号进行整流平滑并输出到调节器24和HPF25。
调节器24产生直流电压。具体地，调节器24从整流电路23的输出信号的能量中产生直流电压。或者，调节器24从电池组件4等外部电源的能量中产生直流电压。然后，调节器24将直流电压提供给序列发生器27等电路。
HPF25具有电容25a和电阻25b，提取即检波从上述整流电路23供给的电信号的高频分量，并输出到解调电路26。解调电路26与HPF25电容器25a的另一端和电阻25b的一端连接，解调从该HPF25输入的高频分量并输出到序列发生器27。具体地，解调电路38对用曼彻斯特码、改进镜像(modifiedmirror)、NRZ(不归零)码等调制的数据进行解调。
序列发生器27在内部具有ROM、RAM等，与解调电路26连接。序列发生器27基于从解调电路26输入的命令执行在ROM中存储的程序，以及基于所执行的程序来读取在存储器28中存储的数据，或者，将从解调电路26供给的数据写入存储器28。例如，序列发生器27将从存储器28读取的发送数据用曼彻斯特码、改进镜像、NRZ码等进行调制并发送到调制电路29。
存储器28由在数据保持上不需要电力的EEPROM(可电擦除可编程只读存储器)等非易失性存储器构成，与序列发生器27连接。存储器28基于来自序列发生器27的命令来存储由解调电路28供给的数据。
调制电路29是阻抗29a和FET(场效应晶体管)29b的串联电路，阻抗29a的一端连接到整流电路23的二极管23a的阴极，阻抗29a的另一端与FET29b的漏极端子连接，FET29b的源极端子接地，FET29b的栅极端子与序列发生器27连接。该调制电路29与构成谐振电路的天线线圈21并联连接，根据与来自序列发生器27的用曼彻斯特码、改进镜像、NRZ码等调制的发送数据而使FET29b进行开关操作，从而改变天线线圈21的负载。
如图4所示，与上述RFID部2c进行通信的外部读写器具有读写器电路31。该读写器电路31具有用于与RFID部2c进行通信的其导线被卷绕成平面状的天线线圈32。该天线线圈32在与RFID部2c进行通信时是与天线线圈21构成对的环形天线，它通过与天线线圈21电感耦合来进行数据的发送接收。具体地，在天线线圈32上，由于闭环上流动的电流变化而向外部辐射电磁波，或者由于从外部入射的电磁波和磁场通过该闭环的磁通密度变化，使得通过闭环内的磁通密度变化和在该闭环上流过与电磁波和磁场强度对应的电流。而且，在天线线圈32上，根据读写器电路31的天线驱动电路方式，也可以并联或者串联连接谐振用的电容器。
读写器电路31还具有用于进行数据调制的调制电路33；用于进行数据解调的解调电路34；以及用于进行发送接收控制的控制电路35。调制电路33调制并输出从控制电路35输入的发送数据。解调电路34解调来自天线线圈32的调制波，并将该解调的接收数据输出到控制电路35。在解调电路34和用于检波来自RFID部2c之发送数据的滤波电路36之间，设置了保护电路37，其用于降低在大信号输入时的情况。控制电路35根据ROM存储的程序产生各种控制命令，对调制电路33和解调电路34进行控制，同时还产生与命令对应的发送数据并提供给调制电路33。
但是，如图5、图6和图8所示，在上述便携式电话机1一个主面的背面侧上所设置的RFID部2c被设置在电池组件4上，当将一个主面侧为上侧时，在设有天线线圈21的同时又设置了信号处理集成电路元件41的基板42的下侧，叠层了磁性板43，而且在磁性板43的下侧叠层了金属板44。
通过使基板42形成在聚酰亚胺和云母等具有挠性的绝缘基板部42a上所形成的铜等的导电图形(pattern)，在位于便携式电话机1一主面侧的一个面上就形成了环状天线线圈21。当然，基板42也可以是刚性基板。在基板42上，尽管没有图示，但天线线圈21内侧的另一面侧形成了用于安装信号处理集成电路元件41的连接区(land)。除了上述方法之外，天线线圈21和连接区也可以采用通过使用银膏等导电性膏进行印刷而形成导电图形的方法，以及通过将金属靶溅射到基板上而形成导电图形的方法。
基板42上所安装的信号处理集成电路元件41设置了构成RFID部2c之天线线圈21以外的电路，即电容器22、整流电路23、调节器24、HPF25、解调电路26、序列发生器27、存储器28、调制电路29等。信号处理集成电路元件41的电路通过连接天线线圈21的导电图形与天线线圈21电连接。
将用于与便携式电话机1电路连接的具有柔性的连接片42c设置在基板42上，并在其前端形成端子部42b。端子部42b被电连接到便携式电话机1的电路、例如系统控制器17上。
如上述，在基板42上，将连接区设置在沿着外周所形成的天线线圈21的内侧，通过将信号处理集成电路元件41安装在该连接区上，能够缩短天线线圈21和信号处理集成电路元件41的距离，能够降低天线线圈21和信号处理集成电路元件41之间的损耗电阻，并能够提高抗外部噪声特性。如图7所示，信号处理集成电路元件41不在天线线圈21内侧，通过设置在天线线圈21外测附近也能够获得同样的效果。
图10是表示抗外部噪声的频率和其电平关系的示意图，线101表示抗外部噪声的容许电平，线102表示当信号处理集成电路元件41安装在便携式电话机1的基板上时即当天线线圈21和信号处理集成电路元件41分开时的特性，线103表示使用本发明将信号处理集成电路元件41安装在天线线圈21内侧而使天线线圈21和信号处理集成电路元件41之间的距离变短时的特性。构成本发明比较例的线102，作为整体，与本发明的线103相比，其整体电平高。在300MHz以后，其超过了构成容许电平的线101。相反，对于本发明的线103来说，整体处于表示容许电平的线101的下面。这样，在RFID部2c中，通过将信号处理集成电路元件41设置在天线线圈21内侧或者附近使得天线线圈21和信号处理集成电路元件41的距离变短，能够改进抗外部噪声特性和能够延长通信距离。
在RFID部2c中，通过将信号处理集成电路元件41设置在天线线圈21内侧或者附近，可使得天线线圈21和信号处理集成电路元件41之间的损耗电阻降低。因此，使天线线圈21的Q值增大。图11表示天线线圈21的Q值和信号处理集成电路元件41的供给电压与通信距离的关系，线104表示供给电压，线105表示通信距离。从图11可知，当天线线圈21的Q值变高时，供给电压变高，与此相伴，也可延长通信距离。
如图6和图8所示，在基板42的下面，安装了用于减少周边金属影响的磁性板43。即，在便携式电话机1的机壳内，作为金属部件，多件安装了一个或者多个印刷布线基板和多个电子部件，基板42也被安装在安装了这些金属部件的便携式电话机1的机壳内。天线线圈21的周边金属中进入来自读写器之天线线圈32的磁场，在金属内部产生涡流，使来自读写器之天线线圈32的磁场变弱。由此，RFID部2c不能确保通信时所需的卡电压。而且，天线线圈21产生的磁场将对便携式电话机1的电路产生影响。通过安装磁性板43使得叠层在设有天线线圈21的基板42的下面来控制磁场的方向，或者通过成为磁屏蔽来减少周边金属的影响。
具体地，该磁性板43有必要至少设置在基板42设置了天线线圈21的区域上，并且有必要避开在基板42另一面上所安装的信号处理集成电路元件41。因此，如图6和图8所示，该磁性板43形成为环状，以在中央设置用于避开信号处理集成电路元件41的开口部43a。为了减少周边金属的影响，环状磁性板43的宽度应尽量宽。
该磁性板43是用树脂粘合例如Fe-Si-Al类、Fe-Si类、铁氧体类的磁性材料的磁性板，当谐振频率是13.56MHz时，使用μ’＞30、μ”＜20的磁性板。后面说明所涉及的该磁性板43的材料特性。
如图6和图8所示，在该磁性板43的下面安装了用于进行天线线圈谐振频率粗调节的金属板44。如上述，天线线圈21在受到金属周边所存在状态的交流磁场时，由于金属中流动的涡流的影响，在天线线圈21和周边金属虚拟线圈的整个体系内的电感显然变小，谐振频率变高。安装金属板44使得叠层在磁性板43上以用于天线线圈21谐振频率的粗调节。金属板44由于叠层在磁性板43上，还具有用作为强度增强板的功能。天线线圈21的谐振频率例如是13.56MHz。
天线线圈21的谐振频率的正确的调节，可以通过等同进行使在信号处理集成电路元件41上所设置的调节用LC谐振电路的谐振频率降低或者变更周边金属的设置位置来进行。
尽管该金属板44使用不锈钢等非磁性材料，但除此之外，也可以使用坡莫合金、非晶等电导率良好的磁性板。在使用电导率良好的磁性板时，除了谐振频率粗调节之外，也能够获得与磁性板43同样的效果，还能够获得静电屏蔽效果。
如上述的金属板44是叠层在形成用于避开集成电路元件41的开口部43a的磁性板43上的金属板，安装在基板42上，还形成用于避开从磁性板43开口部43a露出的信号处理集成电路元件41的凹部44a。
图12是说明金属对电感影响的示意图。图12(a)表示天线线圈21本身的电感，图12(b)表示当金属板44叠层在天线线圈21上时的电感，图12(c)是应用本发明的例子，其表示当磁性板43和金属板44叠层在天线线圈21上时的电感。图12(b)中，天线线圈21上所叠层的金属板44也可以看作在其下面安装的电池组件4。在金属板44叠层在天线线圈21上或者电池组件4配置在天线线圈21下面的(b)的例子中，来自读写器的磁场进入金属板44或电池组件4的金属框架中，由于金属中流动的涡流的影响，在天线线圈21和周边金属虚拟线圈的整个体系中的电感显著变小。相反，在磁性板43和金属板44叠层在天线线圈21上的图12(c)的例子中，由于使用高导磁率的磁性板43，能够提高电感。因此，在使用本发明的图12(c)的例子中，能够防止电磁感应电动势下降，延长通信距离。
如图6所示，按上述构成的RFID部2c将天线线圈21做在便携式电话机1的一主面上，在基板42的另一主面上，磁性板43、金属板44按顺序用粘结剂构成一体，作为RFID模块，其通过粘结剂45等被安装在便携式电话机1机壳内的规定位置即电池安装部2e的上面。
如上述的RFID部2c在与外部读写器进行通信时，使便携式电话机1之装置本体2一主面的背面端靠近读写器的发送接收部。即，通过便携式电话机1内置的RFID部2c靠近读写器的发送接收部，RFID部2c的天线线圈21与读写器发送接收部的天线线圈产生电感耦合，从而进行磁耦合。
天线线圈21在检测到从外部读写器发送接收部发送的磁场或电磁波时，与电磁波或磁场强度对应的电流即电信号被供给整流电路23。整流电路23对来自天线线圈21的电信号进行整流，将正电平电压提供给调节器24和HPF25。调节器24所提供的来自整流电路23的正电平电压因此被稳定，并变换到规定电平的直流电压，之后，作为用于驱动内部电路的电力被提供给各个部分。HPF25提取高频分量，解调电路26对从HPF25所提供的信号进行解调，并将该结果所得的信号提供给序列发生器27。序列发生器27分析从解调电路26输入的信号，在为写入命令时，将解调的数据写入存储器28。
在为读取命令时，序列发生器27就从存储器28中读取与命令对应的读取数据。然后，调制电路29通过使FET29b进行开关而对发送数据进行调制，并使天线线圈21的负载变动。由此，读写器的发送接收部在天线线圈32上检测与电磁波或磁场强度对应的电流，以及读取RFID部2c所发送的数据。
在便携式电话机1中，RFID部2c的序列发生器27还与系统控制器17连接。因此，RFID部2c的存储器28能够基于系统控制器17的命令进行存储数据的读取或者数据的写入。例如，在存储器28中存储补充的金额数据时，系统控制器17能够读取存储器28所存储的余额数据，以及能够重写金额数据以补充被收费的金额。
在如上述的便携式电话机1中，通过将信号处理集成电路元件41设置在基板42之天线线圈21的内侧和附近，能够获得RFID部2c的小型化，同时，通过将磁性板43和金属板44叠层在该基板42上并形成一体，能够获得RFID部2c的薄型化。通过使基板42、磁性板43、金属板44成为一体，还能够提高机械强度。通过将信号处理集成电路元件41安装在基板42的内侧和附近，能够使天线线圈21和信号处理集成电路元件41之间的距离缩短，能够使天线线圈21和信号处理集成电路元件41之间的损耗电阻降低，能够提高抗外部噪声特性。通过安装磁性板43使得叠层在设有天线线圈21的基板42的下面而能够控制磁场的方向，或者通过成为磁屏蔽而能够减少周边金属的影响。尽管该RFID部2c被设置在为金属部件的电池组件4上，但由于在与磁性板43之间插入了金属板44，因此能够进行天线线圈21谐振频率的粗调节。
在以上的例子中，如图6所示，说明了将磁性板43和金属板44叠层在既设置了天线线圈21同时又安装了信号处理集成电路元件41的基板42上并形成一体的情况，但本发明也可以将RFID部2c形成图9所示的结构。就是说，在图9的例子中，可以在环状磁性板61上设置用于安装被设有天线线圈21的环状基板62的安装凹部61a，也可以在中央开口部61b中安装被安装了信号处理集成电路元件41的基板63。通过这种构成，也能够获得与图6所示RFID部2c同样的效果。
但是，对于上述天线线圈21所设置磁性板43的材料，要进行下面这样的试验。
所使用磁性板43的样本如下。
样本A：Fe(73)-Si(16)-Al(10)+粘合剂(尼龙或者聚乙烯)
样本B：Fe(73)-Si(16)-Al(10)+粘合剂
样本C：Fe(78)-Si(20)-Cr(2)+粘合剂
(括弧内是原子/％)
图13是表示频率和导磁率的关系的图。这里，μ’是导磁率μ(＝B(磁场强度)/H(磁通密度))的实数部，是表示同相跟随H变化之B部分的导磁率。μ”是表示以90°位相延迟跟随H变化的B部分。即，μ”表示能量损耗。
上述这种天线线圈21的谐振频率是13.56MHz，此时，样本A～样本C的μ’、μ”如下。
样本A：μ’＝65，μ”＝13
样本B：μ’＝77，μ”＝17
样本C：μ’＝55，μ”＝2.2
因此，构成能量损耗μ”为最低的样本是样本C。
图14表示样本A～样本C的电阻(R)和电感(L)。线111表示电感(L)，线112表示损耗电阻(R)。如图13所示，各个样本的电感(L)几乎是相同的，另一方面，损耗电阻(R)以样本A、样本B、样本C的顺序降低。
图15是表示样本A～样本C的Q值和通信距离的示意图。线113表示天线线圈21的Q值，线114表示通信距离。Q值以样本A、样本B、样本C的顺序变高。即，如图14和图15所示，损耗电阻(R)和Q值的关系具有如果电阻(R)变低Q值就变高的关系。因此，通信距离以样本A、样本B、样本C的顺序变长。
根据上述，在样本A～样本C中，μ”最低的样本C其通信距离最长，而且在谐振频率中可以知道，μ”低的磁性板43其通信距离长。
在上述例子中，在RFID部2c上还可以设置读写器电路，该RFID部2c被设置在构成便携式电话机1之装置本体2一主面的背面侧端部上。这种情况下，如图16所示，在替换基板42的基板51上，设置了替换上述RFID部2c天线线圈21的第一天线线圈52和替换上述读写器电路31天线线圈32的第二天线线圈53。具体地，用于卡的第一天线线圈52设置在外周侧，用于读写器电路的第二天线线圈53设置在内侧。即，通过第一天线线圈52和第二天线线圈53被设置在同一面内，并且相互靠近，从而实现天线模块部分的小型化。
如图17所示，在RFID部2c中，在第一天线线圈52上设置了非接触型IC卡电路54，读写器电路55连接到第二天线线圈53。非接触型IC卡电路54由于是与图3所示的电路构成相同，所以省略其细节。读写器电路55由于也与图4所示读写器电路31相同，所以省略其细节。
在读写器电路55和第二天线线圈53之间设置了滤波器电路56。该滤波器电路56将由读写器电路55驱动的第二天线线圈54发射的信号抑制在规定的信号电平上。该滤波器电路56在确保上述通信质量的同时，按照各国的无线电波法，为了降低发送波的杂散、所谓无用的辐射，还具有根据需要而插入的低通滤波器和带通滤波器。
具体地，如图18所示，滤波器电路56在读写器电路55和第二天线线圈53之间的传输线路上具有一对低通滤波器，这一对低通滤波器由一对线圈56a，56b和电容器56c构成，这是所谓T形3阶低通滤波器。即，在一传输线路上，一线圈56a的一端与第二天线线圈53的一端连接，一线圈56a的另一端与另一线圈56b的一端连接，另一线圈56b的另一端与连接端子S3连接，电容器56c的一端连接在一对线圈56a，56b之间，电容器56c的另一端被插入接地的低通滤波器。在另一传输线路上同样将一线圈56a的一端与第二天线线圈53的另一端连接，一线圈56a的另一端与另一线圈56b的一端连接，另一线圈56b的另一端与连接端子S4连接，电容器56c的一端连接在一对线圈56a，56b之间，电容器56c的另一端被插入接地的低通滤波器。
在滤波器电路56上，设置了由MOS(互补金属氧化物半导体)型FET(场效应晶体管)构成的转换开关56d，当外部读写器和非接触型IC卡电路54进行通信时，其用于抑制该滤波器电路56的工作。对于该转换开关56d，其栅极与后述的转换控制电路57的输出端子S5连接，漏极与电容器56c的另一端连接，源极与接地点连接。
在系统控制器17和滤波器电路56之间设置了转换控制电路57，其用于转换在滤波器电路56内插入的转换开关56d的接通/断开。该转换控制电路57基于从系统控制器17向RFID部2c提供的控制信号来转换在滤波器电路56内插入的转换开关56d的接通/断开。具体地，转换控制电路57在使用非接触型IC卡54时变成断开，在使用读写器电路55时变成接通。
当将便携式电话机1使用作为非接触型IC卡时，第一天线线圈52接收外部读写器发送的电磁波，通过在该第一天线线圈52上感应的电力，非接触型IC卡电路54工作。此时，通过外部读写器发送的电磁波，由于在非接触型IC卡电路54第一天线线圈52和读写器电路55第二天线线圈53两者上感应出电力，虽然第二天线线圈53上感应的电流I通过滤波器电路56的线圈31和电容器56c，但被处于断开状态的转换开关56d隔断。即，在便携式电话机1中，当外部读写器和非接触型IC卡电路54进行通信时，滤波器电路56内插入的转换开关56d变成断开状态，由于电容器56c的阻抗假设为无限大，从第一天线线圈52侧看的总阻抗变大，滤波器电路56没有变成负载。
由此，在便携式电话机1中，当外部读写器和非接触型IC卡电路54进行通信、非接触型IC卡电路54工作时，可防止由外部读写器发送的电磁波在第二天线线圈53上感应的电力通过滤波器电路56的线圈56a和电容器56c而流入地。即，在便携式电话机1中，不消耗在第二天线线圈53上感应的电力，在非接触型IC卡电路54中几乎完全使用由外部读写器发送的电磁波所感应的电力。
因此，在便携式电话机1中，不产生功率损耗以及确保与外部读写器足够的通信距离是可能的，不招致非接触IC卡第一天线线圈52的大型化以及使整个装置更加小型化是可能的。
另一方面，当使读写器电路55工作时，即当外部非接触IC卡102和读写器电路55进行通信时，滤波器电路56内插入的转换开关56d假设为接通状态。此时，由于选择开关接通电阻十分小的器件，因此能够按原样确保滤波器电路56的特性。这种情况下，由于没有将转换开关56d插入直通信号线路，因此能够防止在通过该转换开关56d时波形的恶化以及产生功率损耗。
如上述，RFID部2c包括非接触型IC卡电路54和读写器电路55，即使第一天线线圈52和第二天线线圈53在基板51上靠近设置的情况下，如上述，通过在该基板51的下面设置磁性板43和金属板44，也能够获得本发明的效果。
在上述例子中，尽管说明了将RFID部2c设置在电池组件4上的情况，但如果装配使得天线线圈位于机壳内面一侧，则设置RFID部2c的位置并没有特别限定。如上述，即使不在电池组件4上，由于便携式电话机1的机壳上安装了很多金属部件，在将RFID部2c设置在例如印刷布线基板上的情况下，也能够获得同样的效果。
在上述例子中，尽管说明了将本发明应用于便携式电话机1的例子，但是，只要是便携式装置，本发明就没有特别限定，本发明也能够应用于将上述PDA、盒式磁盘或者IC卡用作为记录媒体的便携式记录和/或重放装置中。

Claims (7)

1 一种便携式信息处理终端装置，特征在于包括：
设有近似环状的天线线圈的基板；
在上述天线线圈的内侧或者附近设置的信号处理集成电路元件；
安装在上述基板上的磁性板；以及
安装在上述磁性板上的金属板，
上述基板、磁性板和金属板形成一体结构，被安装在机壳内。
2 根据权利要求1所述的便携式信息处理终端装置，特征在于，在将上述信号处理集成电路元件安装在上述天线线圈内侧时，在上述磁性板上形成用于避开上述信号处理集成电路元件的开口部。
3 根据权利要求2所述的便携式信息处理终端装置，特征在于，在上述金属板上形成与上述磁性板的开口部对应的用于避开上述信号处理集成电路元件的凹部。
4 根据权利要求1所述的便携式信息处理终端装置，特征在于，上述磁性板安装在上述天线线圈的下面。
5 根据权利要求4所述的便携式信息处理终端装置，特征在于，上述金属板安装在上述磁性板的下面。
6 根据权利要求5所述的便携式信息处理终端装置，特征在于，在上述金属板的下面安装电池。
7 根据权利要求1所述的便携式信息处理终端装置，特征在于，在上述基板上将非接触型IC卡的天线线圈和读写器电路的天线线圈靠近设置。
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