JP2004145450A

JP2004145450A - Reader/writer for card ic

Info

Publication number: JP2004145450A
Application number: JP2002307175A
Authority: JP
Inventors: Yuko Yoshida; 吉田　祐子
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2004-05-20
Anticipated expiration: 2022-10-22
Also published as: JP4100127B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To operate a reader/writer function incorporated in equipment in such a manner as to prevent the wireless communicating function of a cellphone or PHS from deteriorating in reception sensitivity. <P>SOLUTION: A filter constructed of a parallel circuit of a coil L and a capacitor C is connected in series with a transmitting antenna for a reader/writer so as to eliminate higher harmonics at a specific frequency affecting mobile wireless equipment. Even if the antenna of the mobile wireless equipment and the antenna of the reader/writer are mounted in close proximity to each other, the communication performance of the reader/writer is not deteriorated and the reception sensitivity of the mobile wireless equipment is prevented from deteriorating. The frequency to be attenuated is adjusted by simply changing the constants of the coil L and the capacitor C. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波からなる質問信号に対する応答信号に応じて自身のアンテナ間の負荷を変化させることによって読み書き装置の受信回路に現れる信号に振幅変調をかけて通信を行なうＩＣカード又はＩＣチップなどのＩＣモジュールに係り、特に、質問信号を送出するリーダ／ライタ機能とカードＩＣ機能が単一の半導体回路チップ上に一体化されて構成されるＩＣモジュールに関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、携帯電話機やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）などの携帯無線機器に内蔵して用いられる、カードＩＣ機能とリーダ／ライタ機能が一体化されたＩＣモジュールに係り、特に、携帯電話やＰＨＳなどの無線通信機能の受信感度の劣化を引き起こすことのないようにリーダ／ライタ機能を動作させるＩＣモジュールに関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来から、本人確認や認証処理のために暗証番号やパスワードを用いたさまざまな装置が考案され、実用に供されている。例えば、銀行やその他の金融機関において、キャッシュ・カードやクレジット・カードを使用する際には、キャッシュ・ディスペンサやその他の金融端末上で、本人認証の手段として、暗証番号やパスワードの入力を使用者に対して促し、使用者から正しい暗証番号やパスワードが入力されたことを確認してから、入出金動作を行なうようになっている。
【０００４】
１枚のキャッシュ・カード上に配設されている磁気ストライプなどの記憶媒体の中には、その銀行に対してのみ使用可能な記憶領域しか設けられていない。したがって、上述したような暗証番号あるいはパスワードの入力は、この単一の記憶領域へのアクセスに過ぎないので、偽造や盗用に対する保護は充分とは言い難い。
【０００５】
このため、偽造防止などの観点から、キャッシュ・カードやクレジット・カードなどに電気的な接点を持った接触式ＩＣカードや、無線データを介して非接触でデータの読み書きを行なう非接触ＩＣカードが携帯型の認証媒体としてよく使われるようになってきている。非接触方式のＩＣカードの場合、リーダ／ライタからは電磁波からなる質問信号が送出され、ＩＣカード側ではこの搬送波を整流して直流電源を生成して内部回路を駆動させ、質問信号に対する応答信号に応じて自身のアンテナ間の負荷を変化させることによってリーダ／ライタの受信回路に現れる信号に振幅変調をかけて通信を行なう。例えば、キャッシュ・ディスペンサやコンサート会場の出入口、駅の改札口などに設置されたＩＣカード・リーダ／ライタは、利用者がかざしたＩＣカードに非接触でアクセスすることができる。
【０００６】
また、大容量メモリ付きのＩＣカードによれば、複数のアプリケーションを同時に格納しておくことができるので、１枚のＩＣカードを複数の用途に利用することができる。例えば、１枚のＩＣカード上に、電子決済を行なうための電子マネーや、特定のコンサート会場に入場するための電子チケットなど、２以上のアプリケーションを格納しておき、１枚のＩＣカードをさまざまな用途に適用させることができる。
【０００７】
利用者が暗証番号をＩＣカード・リーダ側に入力して、入力された暗証番号をＩＣカード上に格納された暗証番号と照合することで、ＩＣカードとＩＣカード・リーダ／ライタ間で本人確認又は認証処理が行なわれる。そして、本人確認又は認証処理に成功した場合には、例えば、ＩＣカード内に保存されているアプリケーションの利用が可能となる。ここで、ＩＣカードが保持するアプリケーションとしては、例えば、電子マネーや電子チケットなどの価値情報を挙げることができる。（ＩＣカード・アクセス時に使用する暗証番号のことを、特にＰＩＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｎｕｍｂｅｒ）と呼ぶ。）
【０００８】
最近では、実装技術の進歩により、ＩＣカード機能とその読み書き装置を一体化して単一の半導体回路チップとして構成することが可能となってきている。このようなＩＣチップは、電磁波検出によりＩＣカードとして起動し、通常のパワーオン操作により読み書き装置として起動することができる。
【０００９】
さらに、ＩＣカードがカード用リーダ／ライタ（カード読み書き装置）との非接触インターフェースの他に、外部機器と接続するための有線インターフェースを備えることにより、ＩＣカードを携帯電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）やパーソナル・コンピュータなどの情報処理端末に接続しあるいは内蔵して用いることができる（但し、端末に内蔵される多くの場合、ＩＣカードはワンチップ化して構成される。以下では、ＩＣカード及びＩＣチップを総称して単に「ＩＣカード」と呼ぶことにする）。
【００１０】
このような場合、ＩＣカードを利用したさまざまなアプリケーション・サービスを、情報処理端末上で実行することができる。例えば、情報処理端末上のキーボードやディスプレイなどのユーザ・インターフェースを用いてＩＣカードに対するユーザインタラクションを情報処理端末上で行なうことができる。また、ＩＣカードが携帯電話機と接続されていることにより、ＩＣカード内に記憶された内容を電話網経由でやり取りすることもできる。さらに、携帯電話機からインターネット接続して利用したサービスの代金をＩＣカードで支払うことができる。
【００１１】
勿論、ＩＣカード上に電子マネーや電子チケットなどの価値情報を格納している場合には、情報処理端末は、電子決済などの価値情報の処理や、その他のさまざまなサービスを実現することができる。さらに、ＩＣカードとカード読み書き装置間のデータ転送のフェーズに応じた処理や、ＩＣカードの内部状態に応じた処理を提供することができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
例えば携帯電話やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）などのような携帯無線機器にＩＣカード用のリーダ／ライタ機能を装備して（あるいはカードＩＣ機能とリーダ／ライタ機能が一体化されたＩＣモジュールを内蔵して）、その携帯無線機器自体の無線通信機能を利用して、別のＩＣカードに対して価値情報の課金処理サービスを行なうという利用形態が考えられる。
【００１３】
ところが、リーダ／ライタが放出する不要な輻射により携帯無線機器が基地局と通信するためのアンテナが干渉を受けるという問題がある（図１を参照のこと）。携帯電話やＰＨＳは小信号でも受信可能となるように比較的高感度となるように設計されているため、リーダ／ライタから放出される微小の高調波でも受信感度の劣化を引き起こしてしまう。
【００１４】
このような相互干渉を解決するためには、携帯無線機器のアンテナと、これに組み込まれるリーダ／ライタのアンテナを、影響がないくらいに離間して配置しなければならない。
【００１５】
しかしながら、携帯機器は一般に小型に構成されているため、携帯無線機器が基地局と通信を行なうためのアンテナと、機器に組み込まれたリーダ／ライタのアンテナは近接して実装されることになる。
【００１６】
また、機器に組み込まれたリーダ／ライタから放出される高調波を電波法に従ったレベルにまで減衰させたとしても、携帯無線機器は高感度に設計されているために、微小な高調波でも感度抑圧を引き起こしてしまう。
【００１７】
非接触ＩＣカードでは、通常、１３．５６ＭＨｚ帯を使用するが、これは言い換えれば１３．５６ＭＨｚの整数倍の雑音源になることを意味する。一方、携帯電話機で８００ＭＨｚ帯を使用しているとすると、１３．５６ＭＨｚの６０〜６６倍の高調波が携帯電話機と基地局間の通信を干渉することになる。
【００１８】
本発明は上述したような技術的課題を鑑みたものであり、その主な目的は、携帯電話機やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）などの携帯無線機器に内蔵して用いられる、カードＩＣ機能とリーダ／ライタ機能が一体化された優れたＩＣモジュールを提供することにある。
【００１９】
本発明のさらなる目的は、携帯電話やＰＨＳなどの無線通信機能の受信感度の劣化を引き起こすことのないようにリーダ／ライタ機能を動作させることができる、優れたＩＣモジュールを提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、特定の周波数帯を利用して外部の無線機器と通信を行なう携帯無線機器に組み込んで使用されるカードＩＣ用のリーダ／ライタであって、
電波法で定められたレベルに不要輻射を抑えるためのローパス・フィルタに加え、特定周波数の高調波を遮るためのフィルタをリーダ／ライタ送信用端子とリーダ／ライタ送信用アンテナの間に直列的に挿入する、
ことを特徴とするカードＩＣ用のリーダ／ライタである。
【００２１】
したがって、ローパス・フィルタをアンテナに直列接続することによって、電波法で定められたレベルに不要輻射を抑制することができる。さらに、特定周波数を遮るフィルタを直列接続することによって、特定周波数の高調波に限定して減衰することができる。
【００２２】
ここで、特定周波数の高調波を遮るためのフィルタは、コイルとコンデンサを形設的に接続して構成することができる。そして、コイルのリアクタンスＬ及びコンデンサの静電容量Ｃは、下式に従って特定の周波数ｆを減衰するような値に設定すればよい。
【００２３】
【数２】

【００２４】
本発明によれば、リーダ／ライタの基本波を減衰させることなく、リーダ／ライタから放出される高調波のうち、携帯無線機器に影響を及ぼす周波数帯だけを減衰させることができる。したがって、携帯無線機器のアンテナとリーダ／ライタのアンテナが近接に実装されていても、リーダ／ライタの通信性能を低下させることなく携帯無線機器の受信感度の劣化を防ぐことができ、相互通信が可能となる。
【００２５】
また、本発明によれば、コイルＬとコンデンサＣの並列回路からなるフィルタをリーダ／ライタ用送信アンテナに直列接続することにより、携帯無線機器に影響を及ぼす特定周波数の高調波を除去することができる。この場合、コイルノインダクタンスＬとコンデンサの静電容量Ｃという定数を変えるだけで、減衰させるべき周波数の調整を行なうことができるので、周辺回路の変更なしに、さまざまな携帯無線機器に対応することができる。また、安価のチップＬＣだけでフィルタを構成することができるので、小型化、低コスト化を実現することができる。
【００２６】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【００２８】
本実施形態では、携帯電話やＰＨＳなどの携帯無線機器に非接触ＩＣカード用のリーダ／ライタ機能を搭載し、その携帯無線機器が基地局と通信している状態で内部のリーダ／ライタは機器外部の非接触ＩＣカードと通信を行なうものとする。例えば、携帯無線機器自体の無線通信機能を利用して、別のＩＣカードに対して価値情報の課金処理サービスを行なう。
【００２９】
携帯機器は一般に小型に構成されているため、携帯無線機器が基地局と通信を行なうためのアンテナと、機器に組み込まれたリーダ／ライタのアンテナは近接して実装されることになる。このため、機器に組み込まれたリーダ／ライタから放出される高調波を電波法に従ったレベルにまで減衰させたとしても、携帯無線機器は高感度に設計されているために、微小な高調波でも感度抑圧を引き起こしてしまう。
【００３０】
非接触ＩＣカードでは、通常、１３．５６ＭＨｚ帯を使用するが、これは言い換えれば１３．５６ＭＨｚの整数倍の雑音源になることを意味する。一方、携帯電話機で８００ＭＨｚ帯を使用しているとすると、１３．５６ＭＨｚの６０〜６６倍の高調波が携帯電話機と基地局間の通信を干渉することになる。
【００３１】
そこで、本実施形態では、リーダ／ライタの送信用アンテナに、電波法で定められたレベルに不要輻射を抑えるためのローパス・フィルタに加え、特定周波数の高調波を遮るためのフィルタを直列的に挿入することにした。
【００３２】
図２には、本実施形態に係るリーダ／ライタ機能部の構成を模式的に示している。このリーダ／ライタは、携帯電話やＰＨＳなどの携帯無線機器に搭載して用いられる。
【００３３】
リーダ／ライタ機能部自体は、例えばＭＯＳプロセスを利用してＩＣチップとして構成される。そして、リーダ／ライタ送信回路１１の各出力端子１１Ａ及び１１Ｂには、電波法で定められたレベルに不要輻射を抑えるためのローパス・フィルタ１２Ａ及び１２Ｂと、特定周波数の高調波を遮るためのフィルタ１３Ａ及び１３Ｂが直列接続され、これらフィルタを介してリーダ／ライタ送信用のコイル・アンテナ１４が接続されている。また、リーダ／ライタ送信用アンテナ１４には、同調用コンデンサ１５が並列接続されている。
【００３４】
ここで、特定周波数の高調波を遮るためのフィルタ１３は、図示の通り、コイルＬとコンデンサＣの並列回路で構成される。そして、コイルのリアクタンスＬとコンデンサの静電容量Ｃという定数を変えることにより、特定の周波数帯に含まれるリーダ／ライタ１１の高調波のみを減衰させることができる。
【００３５】
減衰させるべき周波数とリアクタンスＬ及び静電容量Ｃの関係を以下に示す。
【００３６】
【数３】

【００３７】
例えば、リーダ／ライタ機能を搭載する携帯電話機が８００ＭＨｚ帯を使用して基地局と通信を行なっている場合には、８５０ＭＨｚあたりを中心に高調波を減衰させる必要がある。この場合、Ｌ＝１８［ｎＨ］、Ｃ＝２［ｐＦ］に設定すればよい。
【００３８】
あるいは、リーダ／ライタ機能を搭載するＰＨＳが１．９ＧＨｚ帯を使用して基地局と通信を行なっている場合には、１．９５ＧＨｚあたりを中心に高調波を減衰させる必要がある。この場合、Ｌ＝３．３［ｎＨ］、Ｃ＝２［ｐＦ］に設定すればよい。
【００３９】
図３には、ローパス・フィルタ１２と特定周波数を遮るフィルタ１３の総合特性を示している。同図からも判るように、ローパス・フィルタ１２をアンテナ１４に直列接続することによって、電波法で定められたレベルに不要輻射を抑制することができる。さらに、特定周波数を遮るフィルタ１３を直列接続することによって、特定周波数の高調波に限定して減衰することができる。
【００４０】
同調用コンデンサ１５は、リーダ／ライタ送信用アンテナ１４の共振周波数を決定する作用を持つ。このような場合、リーダ／ライタ側で共振器を構成することでリーダ／ライタ送信用アンテナ１４で効率よく磁界を受信させることができる。
【００４１】
なお、コイルＬとコンデンサＣを直列に接続したフィルタをＧＮＤに対して挿入することでも、同等の特性を得ることができるが、ＧＮＤに対してコンデンサを挿入することによって、同調用のコンデンサの再調整が必要になる。また、アンテナのインダクタンス成分が大きい場合は、同調が合わせられなくなってしまう。よって、上述したようなコイルＬとコンデンサＣの並列回路で構成されるフィルタを使用することが好ましいと思料される。
【００４２】
［追補］
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明によれば、携帯電話機やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）などの携帯無線機器に内蔵して用いられる、カードＩＣ機能とリーダ／ライタ機能が一体化された優れたＩＣモジュールを提供することができる。
【００４４】
また、本発明によれば、携帯電話やＰＨＳなどの無線通信機能の受信感度の劣化を引き起こすことのないようにリーダ／ライタ機能を動作させることができる、優れたＩＣモジュールを提供することができる。
【００４５】
本発明によれば、リーダ／ライタの基本波を減衰させることなく、リーダ／ライタから放出される高調波のうち、携帯無線機器に影響を及ぼす周波数帯だけを減衰させることができる。したがって、携帯無線機器のアンテナとリーダ／ライタのアンテナが近接に実装されていても、リーダ／ライタの通信性能を低下させることなく携帯無線機器の受信感度の劣化を防ぐことができ、相互通信が可能となる。
【００４６】
本発明によれば、コイルＬとコンデンサＣの並列回路からなるフィルタをリーダ／ライタ用送信アンテナに直列接続することにより、携帯無線機器に影響を及ぼす特定周波数の高調波を除去することができる。この場合、ＬとＣという定数を変えるだけで、減衰させるべき周波数の調整を行なうことができるので、周辺回路の変更なしに、さまざまな携帯無線機器に対応することができる。また、安価のチップＬＣだけでフィルタを構成することができるので、小型化、低コスト化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】リーダ／ライタが放出する不要な輻射により携帯無線機器が基地局と通信するためのアンテナが干渉を受ける様子を示した図である。
【図２】本実施形態に係るリーダ／ライタ機能部の構成を模式的に示した図である。
【図３】ローパス・フィルタ１２と特定周波数を遮るフィルタ１３の総合特性を示した図である。
【符号の説明】
１１…リーダ／ライタ送信回路
１２…ローパス・フィルタ
１３…特定周波数の高調波を遮るためのフィルタ
１４…リーダ／ライタ送信用アンテナ
１５…同調用コンデンサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an IC card or an IC chip for performing communication by applying amplitude modulation to a signal appearing in a receiving circuit of a read / write device by changing a load between its own antennas in accordance with a response signal to a query signal composed of electromagnetic waves. The present invention relates to an IC module, and more particularly to an IC module configured to integrate a reader / writer function of transmitting an inquiry signal and a card IC function on a single semiconductor circuit chip.
[0002]
More specifically, the present invention relates to an IC module in which a card IC function and a reader / writer function are integrated and used in a portable wireless device such as a mobile phone or a PHS (Personal Handyphone System). The present invention relates to an IC module that operates a reader / writer function so as not to cause deterioration of reception sensitivity of a wireless communication function such as a telephone and a PHS.
[0003]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, various devices using a personal identification number and a password for personal identification and authentication processing have been devised and put to practical use. For example, when using a cash card or credit card at a bank or other financial institution, the user is required to enter a personal identification number or password as a means of personal identification on a cash dispenser or other financial terminal. To confirm that the user has input a correct password or password, and then perform a deposit / withdrawal operation.
[0004]
In a storage medium such as a magnetic stripe provided on one cash card, only a storage area usable only for the bank is provided. Therefore, the input of the personal identification number or the password as described above is merely an access to the single storage area, so that protection against forgery and plagiarism cannot be said to be sufficient.
[0005]
For this reason, from the viewpoint of preventing forgery and the like, contact-type IC cards having electrical contacts with cash cards, credit cards, and the like, and non-contact IC cards that perform non-contact data reading and writing via wireless data have been developed. It is increasingly used as a portable authentication medium. In the case of a non-contact type IC card, an interrogation signal composed of an electromagnetic wave is transmitted from a reader / writer, and the IC card rectifies the carrier wave to generate a DC power supply to drive an internal circuit, and a response signal to the interrogation signal. By changing the load between the antennas according to the above, the signal appearing in the receiving circuit of the reader / writer is subjected to amplitude modulation to perform communication. For example, an IC card reader / writer installed at a cash dispenser, an entrance of a concert hall, a ticket gate of a station, or the like can access an IC card held by a user without contact.
[0006]
According to an IC card with a large capacity memory, a plurality of applications can be stored at the same time, so that one IC card can be used for a plurality of purposes. For example, two or more applications such as electronic money for electronic payment and electronic ticket for entering a specific concert hall are stored on one IC card, and one IC card is used for various purposes. It can be applied to various applications.
[0007]
The user enters the personal identification number into the IC card reader and checks the entered personal identification number with the personal identification number stored on the IC card, thereby confirming the identity between the IC card and the IC card reader / writer. Alternatively, an authentication process is performed. Then, when the identity verification or the authentication process is successful, for example, the application stored in the IC card can be used. Here, as an application held by the IC card, for example, value information such as electronic money or an electronic ticket can be cited. (The personal identification number used when accessing the IC card is particularly called a PIN (Personal Identification Number).)
[0008]
Recently, advances in packaging technology have made it possible to integrate an IC card function and its read / write device into a single semiconductor circuit chip. Such an IC chip can be activated as an IC card by detecting an electromagnetic wave and can be activated as a read / write device by a normal power-on operation.
[0009]
Furthermore, in addition to a non-contact interface with a card reader / writer (card read / write device), the IC card has a wired interface for connecting to an external device, so that the IC card can be used for a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant). Or an information processing terminal such as a personal computer or a built-in information processing terminal (however, in many cases, a built-in IC card is a one-chip IC card. Chips are collectively referred to simply as “IC cards”).
[0010]
In such a case, various application services using the IC card can be executed on the information processing terminal. For example, user interaction with the IC card can be performed on the information processing terminal using a user interface such as a keyboard and a display on the information processing terminal. In addition, since the IC card is connected to the mobile phone, the contents stored in the IC card can be exchanged via the telephone network. In addition, the cost of a service used by connecting to the Internet from a mobile phone can be paid by an IC card.
[0011]
Of course, when value information such as electronic money or an electronic ticket is stored on the IC card, the information processing terminal can realize processing of value information such as electronic payment and other various services. . Further, it is possible to provide a process corresponding to the data transfer phase between the IC card and the card reading / writing device, and a process corresponding to the internal state of the IC card.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
For example, a portable wireless device such as a mobile phone or a PHS (Personal Handyphone System) is provided with a reader / writer function for an IC card (or an IC module in which a card IC function and a reader / writer function are integrated). Then, there is a conceivable usage form in which a value information billing service is performed for another IC card using the wireless communication function of the portable wireless device itself.
[0013]
However, there is a problem that an unnecessary radiation emitted by the reader / writer interferes with an antenna for the portable wireless device to communicate with the base station (see FIG. 1). Since mobile phones and PHSs are designed to have relatively high sensitivity so that even small signals can be received, even small harmonics emitted from a reader / writer cause deterioration in reception sensitivity.
[0014]
In order to solve such mutual interference, the antenna of the portable wireless device and the antenna of the reader / writer incorporated therein must be arranged so as to be separated so as not to affect.
[0015]
However, since a portable device is generally configured to be small, an antenna for a portable wireless device to communicate with a base station and an antenna of a reader / writer incorporated in the device are mounted close to each other.
[0016]
Also, even if the harmonics emitted from the reader / writer built into the device are attenuated to a level in accordance with the Radio Law, even the small harmonics are used because the portable wireless device is designed with high sensitivity. This causes sensitivity suppression.
[0017]
A non-contact IC card normally uses the 13.56 MHz band, which means that it becomes a noise source that is an integral multiple of 13.56 MHz. On the other hand, if the mobile phone uses the 800 MHz band, harmonics that are 60 to 66 times higher than 13.56 MHz will interfere with communication between the mobile phone and the base station.
[0018]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described technical problems, and has as its main object to provide a card IC function and a reader / writer used in a portable wireless device such as a mobile phone or a PHS (Personal Handyphone System). An object of the present invention is to provide an excellent IC module having an integrated writer function.
[0019]
A further object of the present invention is to provide an excellent IC module that can operate a reader / writer function without causing deterioration of reception sensitivity of a wireless communication function such as a mobile phone or a PHS.
[0020]
Means and Action for Solving the Problems
The present invention has been made in view of the above problems, and is a reader / writer for a card IC used in a portable wireless device that communicates with an external wireless device using a specific frequency band. hand,
In addition to a low-pass filter for suppressing unnecessary radiation to the level specified by the Radio Law, a filter for blocking harmonics of a specific frequency is connected in series between the reader / writer transmission terminal and the reader / writer transmission antenna. insert,
A reader / writer for a card IC.
[0021]
Therefore, by connecting a low-pass filter to the antenna in series, unnecessary radiation can be suppressed to a level determined by the Radio Law. Furthermore, by connecting a filter that blocks a specific frequency in series, it is possible to attenuate only a harmonic of a specific frequency.
[0022]
Here, a filter for blocking harmonics of a specific frequency can be configured by forming a coil and a capacitor in a form-wise manner. Then, the reactance L of the coil and the capacitance C of the capacitor may be set to values that attenuate a specific frequency f according to the following equation.
[0023]
(Equation 2)

[0024]
According to the present invention, it is possible to attenuate only the frequency band affecting the portable wireless device among the harmonics emitted from the reader / writer without attenuating the fundamental wave of the reader / writer. Therefore, even if the antenna of the portable wireless device and the antenna of the reader / writer are mounted close to each other, it is possible to prevent the reception sensitivity of the portable wireless device from deteriorating without deteriorating the communication performance of the reader / writer. It becomes possible.
[0025]
Further, according to the present invention, a filter composed of a parallel circuit of a coil L and a capacitor C is connected in series to a transmission antenna for a reader / writer, so that harmonics of a specific frequency affecting a portable wireless device can be removed. it can. In this case, the frequency to be attenuated can be adjusted only by changing the constants of the coil inductance L and the capacitance C of the capacitor, so that it is possible to cope with various portable wireless devices without changing peripheral circuits. Can be. In addition, since the filter can be constituted only by the inexpensive chip LC, downsizing and cost reduction can be realized.
[0026]
Further objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from more detailed descriptions based on embodiments of the present invention described below and the accompanying drawings.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0028]
In this embodiment, a portable wireless device such as a mobile phone or a PHS is provided with a reader / writer function for a non-contact IC card, and the internal reader / writer is connected to the device while the portable wireless device is communicating with a base station. It is assumed that communication is performed with an external non-contact IC card. For example, by using the wireless communication function of the portable wireless device itself, a value information billing service is performed for another IC card.
[0029]
Since mobile devices are generally configured to be small, an antenna for the mobile wireless device to communicate with the base station and an antenna of a reader / writer incorporated in the device are mounted close to each other. For this reason, even if the harmonics emitted from the reader / writer incorporated in the device are attenuated to a level in accordance with the Radio Law, since the portable wireless device is designed with high sensitivity, the small harmonics However, it causes sensitivity suppression.
[0030]
A non-contact IC card normally uses the 13.56 MHz band, which means that it becomes a noise source that is an integral multiple of 13.56 MHz. On the other hand, if the mobile phone uses the 800 MHz band, harmonics that are 60 to 66 times higher than 13.56 MHz will interfere with communication between the mobile phone and the base station.
[0031]
Therefore, in the present embodiment, in addition to a low-pass filter for suppressing unnecessary radiation to a level specified by the Radio Law, a filter for blocking harmonics of a specific frequency is connected in series to the transmitting antenna of the reader / writer. I decided to insert it.
[0032]
FIG. 2 schematically shows the configuration of the reader / writer function unit according to the present embodiment. This reader / writer is used by being mounted on a portable wireless device such as a mobile phone or a PHS.
[0033]
The reader / writer function unit itself is configured as an IC chip using, for example, a MOS process. The output terminals 11A and 11B of the reader / writer transmission circuit 11 have low-pass filters 12A and 12B for suppressing unnecessary radiation to a level specified by the Radio Law, and filters for blocking harmonics of a specific frequency. 13A and 13B are connected in series, and a coil antenna 14 for reader / writer transmission is connected via these filters. A tuning capacitor 15 is connected in parallel to the reader / writer transmitting antenna 14.
[0034]
Here, the filter 13 for blocking harmonics of a specific frequency is configured by a parallel circuit of a coil L and a capacitor C as shown. Then, by changing the constants of the reactance L of the coil and the capacitance C of the capacitor, only the harmonics of the reader / writer 11 included in the specific frequency band can be attenuated.
[0035]
The relationship between the frequency to be attenuated and the reactance L and capacitance C is shown below.
[0036]
[Equation 3]

[0037]
For example, when a mobile phone having a reader / writer function communicates with a base station using the 800 MHz band, it is necessary to attenuate harmonics around 850 MHz. In this case, L = 18 [nH] and C = 2 [pF] may be set.
[0038]
Alternatively, when a PHS equipped with a reader / writer function communicates with a base station using the 1.9 GHz band, it is necessary to attenuate harmonics around 1.95 GHz. In this case, L = 3.3 [nH] and C = 2 [pF] may be set.
[0039]
FIG. 3 shows the overall characteristics of the low-pass filter 12 and the filter 13 that blocks a specific frequency. As can be seen from the figure, unnecessary radiation can be suppressed to a level determined by the Radio Law by connecting the low-pass filter 12 to the antenna 14 in series. Further, by connecting the filter 13 that blocks a specific frequency in series, it is possible to attenuate only the harmonic of the specific frequency.
[0040]
The tuning capacitor 15 has an operation of determining the resonance frequency of the reader / writer transmitting antenna 14. In such a case, configuring the resonator on the reader / writer side allows the reader / writer transmitting antenna 14 to efficiently receive the magnetic field.
[0041]
The same characteristics can be obtained by inserting a filter in which the coil L and the capacitor C are connected in series to GND. However, by inserting a capacitor into GND, the tuning capacitor can be re-established. Adjustment is required. If the inductance component of the antenna is large, tuning cannot be performed. Therefore, it is considered preferable to use a filter including a parallel circuit of the coil L and the capacitor C as described above.
[0042]
[Supplement]
The present invention has been described in detail with reference to the specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can modify or substitute the embodiment without departing from the scope of the present invention. That is, the present invention has been disclosed by way of example, and the contents described in this specification should not be interpreted in a limited manner. In order to determine the gist of the present invention, the claims described at the beginning should be considered.
[0043]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, an excellent IC in which a card IC function and a reader / writer function are integrated and used in a portable wireless device such as a mobile phone or a PHS (Personal Handyphone System) is used. Modules can be provided.
[0044]
Further, according to the present invention, it is possible to provide an excellent IC module that can operate a reader / writer function so as not to cause deterioration in reception sensitivity of a wireless communication function such as a mobile phone or a PHS. .
[0045]
According to the present invention, among the harmonics emitted from the reader / writer, only the frequency band affecting the portable wireless device can be attenuated without attenuating the fundamental wave of the reader / writer. Therefore, even if the antenna of the portable wireless device and the antenna of the reader / writer are mounted close to each other, it is possible to prevent the reception sensitivity of the portable wireless device from deteriorating without deteriorating the communication performance of the reader / writer, and to achieve mutual communication. It becomes possible.
[0046]
According to the present invention, a filter composed of a parallel circuit of a coil L and a capacitor C is connected in series to a transmission antenna for a reader / writer, so that a harmonic of a specific frequency affecting a portable wireless device can be removed. In this case, since the frequency to be attenuated can be adjusted only by changing the constants of L and C, it is possible to cope with various portable wireless devices without changing peripheral circuits. In addition, since the filter can be constituted only by the inexpensive chip LC, downsizing and cost reduction can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which an antenna for a portable wireless device to communicate with a base station is interfered by unnecessary radiation emitted by a reader / writer.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration of a reader / writer function unit according to the embodiment;
FIG. 3 is a diagram illustrating the overall characteristics of a low-pass filter 12 and a filter 13 that blocks a specific frequency.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Reader / writer transmission circuit 12 ... Low-pass filter 13 ... Filter for blocking harmonics of a specific frequency 14 ... Reader / writer transmission antenna 15 ... Tuning capacitor

Claims

A reader / writer for a card IC used by being incorporated in a portable wireless device that communicates with an external wireless device using a specific frequency band,
In addition to a low-pass filter for suppressing unnecessary radiation to the level specified by the Radio Law, a filter for blocking harmonics of a specific frequency is connected in series between the reader / writer transmission terminal and the reader / writer transmission antenna. insert,
A reader / writer for a card IC.

The filter for blocking the harmonics of the specific frequency is formed by connecting the coil and the capacitor in a shape, and the coil reactance L and the capacitance of the capacitor are set so as to attenuate the specific frequency f according to the following equation. Determine C,
The reader / writer for a card IC according to claim 1, wherein:

Connecting a tuning capacitor in parallel to the reader / writer transmitting antenna,
The reader / writer for a card IC according to claim 1, wherein: