JP2000268138A - 無線カード用通信装置 - Google Patents
無線カード用通信装置Info
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- JP2000268138A JP2000268138A JP11068558A JP6855899A JP2000268138A JP 2000268138 A JP2000268138 A JP 2000268138A JP 11068558 A JP11068558 A JP 11068558A JP 6855899 A JP6855899 A JP 6855899A JP 2000268138 A JP2000268138 A JP 2000268138A
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Abstract
イル2の中心を囲みかつ電気的に接地されている。この
結果、少なくともアンテナコイル2の中心を囲みかつ電
気的に接地されている閉ループ導体1により、磁界密度
の分布を変化させて、近傍の磁界強度が強くかつ遠方の
電磁界強度が弱い磁界強度特性が得られる。すなわち、
他の機器への影響を抑えることができ、一方、無線カー
ド5と通信装置6とがより離れた距離でもデータや電力
を授受でき、無線カード5や通信装置6を利用するシス
テムの利便性を向上するものである。
Description
ナコイルから送られる誘導磁界を無線カードで受け、受
けた誘導磁界を電源として使用し無線カードのデータを
通信装置に応答する無線カード用通信装置に関するもの
である。
介して交信を行う無線カード用通信について、図8を参
照して説明する。図8において、600は従来の通信装
置、5は無線カードである。従来の通信装置600は、
無線カード5に誘導磁界を送るために、磁界を放射しか
つ無線カード5からのデータを受信するアンテナコイル
(コイル状のアンテナ)2及びアンテナ基板3と、アン
テナコイル2に電力を供給しかつアンテナコイル2の電
圧を検出する送受信回路4と、共振回路8などを有して
いる。この通信装置600は、上位装置7と電気的に接
続されている。無線カード5は、アンテナコイル2が放
射する電磁界を受け取り、動作するための電源として用
い、通信装置600と交信する。このような無線カード
5は、通信装置600と接触すること無く交信可能なの
で、カードの利便性が高い。なお、この従来の無線カー
ド用の通信装置600としては、例えば、特開平5―5
4206号公報に記載のものがある。
ド用通信装置600において、利便性を高めるために
は、無線カード5の動作可能となる領域が広い程良く、
そのためには、アンテナコイル2周辺の磁界強度が強い
ほど良い。一方、送受信において、不必要な範囲の磁界
強度は、弱い程良い。例えば、無線カード5をアンテナ
コイル2の近傍、すなわち数cmで使用する場合、アン
テナコイル2近傍(数cm)の磁界は強く、アンテナコ
イル2の遠方、すなわち数十cm〜数mの磁界は弱くす
る磁界強度特性が求められている。しかしながら、従来
の無線カード用通信装置600では、アンテナコイル2
の近傍の磁界を強くしようとすれば、アンテナコイル2
の遠方の磁界も強くなり、逆にアンテナコイル2の遠方
の磁界を弱くしようとすれば、逆にアンテナコイル2の
近傍の磁界も弱くなり、前記望む磁界強度特性が容易に
得られないという課題があった。
近傍の磁界強度が強くかつ遠方の電磁界強度が弱い磁界
強度特性が得られる無線カード用通信装置を提供するこ
とを目的とする。
に本発明は、閉ループ導体が少なくともアンテナコイル
の中心を囲みかつ電気的に接地されている、ことを特徴
とする。この結果、本発明の無線カード用通信装置は、
少なくともアンテナコイルの中心を囲みかつ電気的に接
地されている閉ループ導体により、磁界密度の分布を変
化させて、近傍の磁界強度が強くかつ遠方の電磁界強度
が弱い磁界強度特性が得られる。
装置の一実施形態について、図1乃至図7を参照しなが
ら説明する。図中、図8と同符号は、同一のものを示
す。図1において、6は本発明の無線カード用通信装置
である。この本発明の無線カード用通信装置6は、無線
カード5に誘導磁界を送るために、磁界を放射しかつ無
線カード5からのデータを受信するアンテナコイル(コ
イル状のアンテナ)2及びアンテナ基板3と、アンテナ
コイル2に電力を供給しかつアンテナコイル2の電圧を
検出する送受信回路4と、共振回路8と、閉ループ状の
導体1などを有している。この本発明の無線カード用通
信装置6は、上位装置7と電気的に接続されている。
形状をなし、その材質は銅であり、その寸法は横が70
mm、縦が77mm、幅が5mm、肉厚が0.5mmで
ある。アンテナコイル2は、巻き数例えば6の円状コイ
ルをなし、アンテナ基板3に形成されており、その寸法
は直径が30mm、線幅が0.3mmである。アンテナ
基板3は、矩形形状をなし、その寸法は横が60mm、
縦が65mmである。
1は、アンテナ基板3を囲むように、同心にかつ同一平
面上に配置されている。また、この閉ループ導体1は、
送受信回路4のグランド電位に電線を介して接続されて
いる。
用通信装置は、以上のごとき構成からなり、以下、その
作動について図1を参照して説明する。まず、通信装置
6において、上位装置7から送られたデータは、送受信
回路4において搬送波周波数をもとに変調され、かつ、
アンテナコイル2から放射される磁界を介して無線カー
ド5に送出される。次に、無線カード5において、アン
テナコイル2から放射された磁界は、電力に変換、蓄積
される。一方、通信装置6から送出されたデータは、さ
きの電力を消費して、復調、処理、記憶され、その後、
処理、変調されて通信装置6に返送される。それから、
通信装置6において、無線カード5から返送された返送
データは、アンテナコイル2を介して受信、復調され、
送受信回路4を介して上位装置7に返送される。
回路8とアンテナコイル2とは並列共振回路を構成し、
その共振周波数を送信信号の搬送波の周波数と等しく調
整したので、比較的少ない電力で強い磁界を放射でき
る。また、閉ループ導体1は、前述したようにアンテナ
コイル2の周囲に配置されるので、アンテナコイル2か
ら磁界が放射される際に、その閉ループ導体1には、渦
電流が発生する。この渦電流により閉ループ導体1から
別個の磁界が再放射され、この別個の磁界がアンテナコ
イル2から放射される磁界と合成されるので、アンテナ
コイル2遠方の電磁界強度が、閉ループ導体1が無い時
と比較して弱くなり、アンテナコイル2近傍の磁界は閉
ループ導体1が無い時と比較すると強くなる。
カード用通信装置6の閉ループ導体1の効果を図3を参
照して説明する。図3は、アンテナコイル2からの放射
電磁界強度(縦軸)の実測値と、アンテナコイル2から
の距離(横軸)との関係を示したグラフである。
おける本発明の無線カード用通信装置6から閉ループ導
体1を実装しない場合の電磁界強度と距離との関係を示
す。Bは、この実施形態における本発明の無線カード用
通信装置6のように閉ループ導体1を実装し、かつ閉ル
ープ導体1を接地しなかった場合の電磁界強度と距離と
の関係を示す。Cは、この実施形態における本発明の無
線カード用通信装置6のように閉ループ導体1を実装
し、かつ閉ループ導体を接地した場合の電磁界強度と距
離との関係を示す。C’はCの条件で出力が強くなるよ
うに共振回路8を調整したものを示す。また、Dは無線
カード5が動作するために必要な電磁界強度を示す。X
1はAの場合の無線カード5の読み取り距離を示し、X
2はC’の場合の無線カード5の読み取り距離を示す。
て電磁界強度を比較すると、近傍においてはAに比べ
C’の方が強く、遠方においてはAに比べC’の方が弱
い。また、無線カード5が動作するために必要な電磁界
強度Dを満足する距離が、Aに比べてC’の方が長い。
このことから、Aに比べてC’の方がより広い範囲で無
線カード5を動作させることが可能である。なお、この
図3において、閉ループ導体1がある時C‘と無い時A
とでは、共振周波数が異なるので、それぞれの場合にお
いて共振回路8により、搬送波周波数付近で共振するよ
うに調節されているとする。
磁界強度において、BとCとの間の差はさほどないが、
遠方での電磁界強度において、CのほうがBよりも弱
い。このように、閉ループ導体1を接地することにより
電磁界強度と距離との関係が変化する。
明の無線カード用通信装置6は、アンテナコイル2周辺
に配した閉ループ導体1の効果により、磁界密度の分布
を変化させることができるため、近傍の磁界強度を弱め
ること無く遠方の電磁界強度を弱めることが可能にな
る。この遠方の磁界強度を弱めることで、他の機器への
影響を抑えることができる。一方、近傍の磁界強度を強
くすることで、無線カード5と通信装置6とがより離れ
た距離でもデータや電力を授受できるので、無線カード
5を通信装置6に近づけて動作させる手間が解消され、
この無線カード5や通信装置6を利用するシステムの利
便性を向上するものである。
コイル、アンテナ基板の配置の変形例を示す。図4は、
閉ループ導体1の中心とアンテナコイル2の中心とが一
致せず、かつアンテナ基板3と閉ループ状導体1とが重
なった配置を示す。図5は、閉ループ導体1が矩形でア
ンテナコイル2が円形でアンテナコイル2の中心が閉ル
ープ状導体1の角付近にあり、アンテナコイル2の一部
分が閉ループ状導体1の外側に出て、かつアンテナ基板
3と閉ループ状導体1とが重なった配置を示す。図6
は、閉ループ状体1およびアンテナコイル2が共に矩形
で、閉ループ導体1の一部分とアンテナコイル2の一部
分が重なった配置を示す。図7は、アンテナコイル2の
内径よりも閉ループ状導体1が小さく、かつアンテナ基
板3と閉ループ状導体1とが重なった配置を示す。な
お、上述の図4乃至図7において、閉ループ導体1とア
ンテナ基板3との位置関係が逆転する場合もある。
信装置は、少なくともアンテナコイルの中心を囲みかつ
電気的に接地されている閉ループ導体により、磁界密度
の分布を変化させて、近傍の磁界強度が強くかつ遠方の
電磁界強度が弱い磁界強度特性が得られる。
示した構成図である。
テナ基板の平面図、(B)は(A)におけるB−B線断
面図である。
の実測値と、アンテナコイルからの距離(横軸)との関
係を示したグラフである。
テナ基板の変形例を示した平面図、(B)は(A)にお
けるB−B線断面図である。
テナ基板の変形例を示した平面図、(B)は(A)にお
けるB−B線断面図である。
テナ基板の変形例を示した平面図、(B)は(A)にお
けるB−B線断面図である。
テナ基板の変形例を示した平面図、(B)は(A)にお
けるB−B線断面図である。
した構成図である。
度 C 閉ループ導体1(接地)を有する場合の電磁界強度 C’ 閉ループ導体1(接地)を有する場合で出力が強
くなるように調整したの電磁界強度 D 無線カード5が動作するのに必要な電磁界強度 X1 Aの場合の無線カード5の読み取り距離 X2 C’の場合の無線カード5の読み取り距離
Claims (1)
- 【請求項1】 通信装置と無線カード間で磁界を介して
データ交信を行う無線カード用通信システムにおいて、 前記無線カードに磁界を放射しかつ前記無線カードから
のデータを受信するアンテナコイルと、前記アンテナコ
イルに電力を供給しかつ前記アンテナコイルに誘起した
電圧を検出する送受信回路と、閉ループ導体と、を有す
る無線カード用通信装置であって、 前記閉ループ導体は、少なくとも前記アンテナコイルの
中心を囲みかつ電気的に接地されている、ことを特徴と
する無線カード用通信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06855899A JP3986701B2 (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 無線カード用通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06855899A JP3986701B2 (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 無線カード用通信装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000268138A true JP2000268138A (ja) | 2000-09-29 |
JP3986701B2 JP3986701B2 (ja) | 2007-10-03 |
Family
ID=13377223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06855899A Expired - Lifetime JP3986701B2 (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 無線カード用通信装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3986701B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009266062A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Panasonic Corp | Icカードリーダ装置およびアンテナ |
JP2012069784A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Murata Mfg Co Ltd | 回路基板、及び、ノイズ対策部品の配置方法 |
JP2016213495A (ja) * | 2011-11-15 | 2016-12-15 | パナソニック株式会社 | 非接触電力伝送モジュール及び携帯無線端末 |
JP2019097168A (ja) * | 2017-11-21 | 2019-06-20 | 台湾東電化股▲ふん▼有限公司 | 無線システムおよび無線装置 |
JP2019531682A (ja) * | 2016-08-12 | 2019-10-31 | エナージャス コーポレイション | 近傍界電力伝送システムの小型高効率設計 |
WO2020218147A1 (ja) * | 2019-04-25 | 2020-10-29 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | アンテナ、アンテナシステム、アレイアンテナ及びアレイアンテナシステム |
-
1999
- 1999-03-15 JP JP06855899A patent/JP3986701B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP7169172B2 (ja) | 2017-11-21 | 2022-11-10 | 台湾東電化股▲ふん▼有限公司 | 無線システムおよび無線装置 |
WO2020218147A1 (ja) * | 2019-04-25 | 2020-10-29 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | アンテナ、アンテナシステム、アレイアンテナ及びアレイアンテナシステム |
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