JP2006245657A - Wireless communication apparatus, and non-contact ic card reader/writer - Google Patents

Wireless communication apparatus, and non-contact ic card reader/writer Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wireless communication apparatus capable of preventing the degradation of its communication performance. <P>SOLUTION: The wireless communication apparatus capable of making communication with a plurality of kinds of wireless communication media whose resonance frequencies differ from each other includes: a modulation circuit for modulating transmission data; an output line circuit for outputting a signal modulated by the modulation circuit; a transmission/reception antenna for transmitting the signal from the output line circuit to the wireless communication media and receiving the signal from the wireless communication media; an input line circuit for receiving the signal from the transmission/reception antenna; a phase control circuit for controlling the phase of the signal from the input line circuit; and a demodulation circuit for demodulating an output from the phase control circuit. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、非接触式ICカードや携帯電話等の無線通信媒体に対して情報を送信したり、無線通信媒体からの情報を受信したりする無線通信装置及び非接触式ICカードリーダライタ装置に関する。   The present invention relates to a wireless communication device and a non-contact IC card reader / writer device for transmitting information to and receiving information from a wireless communication medium such as a non-contact IC card and a mobile phone. .

近年、情報の安全性と携帯の利便性の面から非接触で利用可能な非接触式ICカードの普及が進んでおり、このような非接触式ICカードを利用した非接触情報送受信に関する各種提案がなされている(特許文献1参照)。   In recent years, non-contact IC cards that can be used in a non-contact manner have been spreading from the viewpoint of information safety and portability, and various proposals for non-contact information transmission / reception using such non-contact IC cards. (See Patent Document 1).

例えば、送受信で共通な1つのループアンテナを備えたリーダライタが知られている。このような送受信共通ループアンテナの共振周波数は、この送受信共通ループアンテナに接続されたコンデンサの容量により一意に決定する。   For example, a reader / writer provided with one loop antenna common to transmission and reception is known. The resonance frequency of such a transmission / reception common loop antenna is uniquely determined by the capacitance of the capacitor connected to the transmission / reception common loop antenna.

リーダライタの制御部及びループアンテナは、コネクタを介して2本線のケーブルにより接続されている。これにより、リーダライタは、ループアンテナを介してICカードと通信を行うことが可能である。   The control unit of the reader / writer and the loop antenna are connected by a two-wire cable via a connector. Thus, the reader / writer can communicate with the IC card via the loop antenna.

上記したリーダライタは、送受信共通ループアンテナに接続されたコンデンサの値を調整することでアンテナ共振周波数を調整することができ、ICカードとの安定な通信特性及び広範囲な通信領域(想定される所定の通信範囲での良好な通信特性)を確保することを目的としている。   The reader / writer described above can adjust the antenna resonance frequency by adjusting the value of the capacitor connected to the transmission / reception common loop antenna, and can provide stable communication characteristics with an IC card and a wide communication area (presumed predetermined range). The purpose is to ensure good communication characteristics in the communication range.

駅務等の交通システムや電子マネーシステム等の特定のICカードあるいはICカード側の共振周波数が小さい範囲で異なる(数十kHz程度)ICカードに対しては固定されたアンテナ共振周波数にて対応可能で、良好な通信特性を得ることが可能であった。
特許第3579899号公報(特開平8−194785号公報)
It is possible to respond to fixed IC resonance frequency for specific IC card such as transportation system for station service or electronic money system or IC card which has different resonance frequency on the IC card side (several tens of kHz). Thus, it was possible to obtain good communication characteristics.
Japanese Patent No. 3579899 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-194785)

特定のICカードあるいはICカード側の共振周波数が小さい範囲で異なる(数十kHz程度)ICカードに対しては固定されたアンテナ共振周波数にて対応可能で、良好な通信特性を得ることが可能であった。しかしながら、アンテナ共振周波数の大きく異なる(数百kHz〜数MHz)ICカードに対して、全てのカードで通信不能領域を含まない通信可能領域を確保することが困難となる。   For specific IC cards or IC cards that have different resonance frequencies in the small range (about several tens of kHz), it is possible to deal with fixed antenna resonance frequencies and obtain good communication characteristics. there were. However, it is difficult to secure a communicable area that does not include an incommunicable area for all cards with respect to IC cards having greatly different antenna resonance frequencies (several hundred kHz to several MHz).

その原因として、リーダライタとICカードのアンテナ間にて結合を起こす際に発生する位相反転ポイントが通信領域内に発生することが挙げられる。これにより、受信信号を正確に復調できなくなり、ヌル点として通信不能領域が発生してしまう。その結果、通信の途中でエラーが発生し、通信未了や通信エラー率の高い通信特性を持ったリーダライタとなってしまう。   The cause is that a phase inversion point that occurs when coupling occurs between the reader / writer and the IC card antenna occurs in the communication area. As a result, the received signal cannot be accurately demodulated, and an incommunicable area occurs as a null point. As a result, an error occurs in the middle of communication, and the reader / writer has a communication characteristic that communication is not completed or has a high communication error rate.

本発明の目的は、上記課題を解決するためになされたものであり、通信性能の低下を防止することが可能な無線通信装置及び非接触式ICカードリーダライタ装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a wireless communication device and a non-contact type IC card reader / writer device capable of preventing a reduction in communication performance.

この発明の無線通信装置及び非接触式ICカードリーダライタ装置は、以下のように構成されている。   The wireless communication device and the non-contact type IC card reader / writer device of the present invention are configured as follows.

(1)この発明は、異なる共振周波数を有する複数種類の無線通信媒体との通信を可能にする無線通信装置であって、送信データを変調する変調回路と、前記変調回路により変調された信号を出力する出力ライン回路と、無線通信媒体に対して前記出力ライン回路からの信号を送信するとともに、無線通信媒体からの信号を受信する送受信アンテナと、前記送受信アンテナからの信号を入力する入力ライン回路と、前記入力ライン回路からの信号の位相を制御する位相制御回路と、前記位相制御回路からの出力を復調する復調回路とを備えたことを特徴とする無線通信装置である。   (1) The present invention is a wireless communication apparatus that enables communication with a plurality of types of wireless communication media having different resonance frequencies, and includes a modulation circuit that modulates transmission data, and a signal modulated by the modulation circuit. An output line circuit that outputs, a transmission / reception antenna that transmits a signal from the output line circuit to a wireless communication medium and that receives a signal from the wireless communication medium, and an input line circuit that inputs a signal from the transmission / reception antenna And a phase control circuit that controls the phase of the signal from the input line circuit, and a demodulation circuit that demodulates the output from the phase control circuit.

(2)この発明は、ICカードとのデータの送信、受信を無線通信により行い、所定のデータ処理を行う非接触式ICカードリーダライタ装置であって、ICカードへの送信データを変調し送信信号を出力する送信回路と、ICカードとの所定の通信範囲でICカードの共振周波数に対して同調して共振する第1の共振周波数を有し、前記送信回路からの出力をICカードに対して送信するアンテナ部と、前記アンテナ部にて受信したICカードからの受信信号を入力し、ICカードとの所定の通信範囲でICカードの共振周波数に対して非共振となるよう位相制御する位相制御回路と、前記位相制御回路からの出力を受信データに復調する受信回路と、前記送信回路および受信回路を介してICカードとデータの送受信を行い所定のデータ処理を行う制御回路とを備えたことを特徴とする非接触式ICカードリーダライタ装置である。   (2) The present invention is a non-contact type IC card reader / writer device that performs transmission and reception of data with an IC card by wireless communication and performs predetermined data processing, and modulates and transmits transmission data to the IC card. A transmission circuit that outputs a signal, and a first resonance frequency that resonates in resonance with the resonance frequency of the IC card within a predetermined communication range with the IC card, and outputs from the transmission circuit to the IC card. The phase of the antenna unit to transmit and the received signal from the IC card received by the antenna unit to control the phase so as to be non-resonant with respect to the resonance frequency of the IC card within a predetermined communication range with the IC card. A control circuit, a receiving circuit for demodulating the output from the phase control circuit into received data, and transmitting / receiving data to / from the IC card via the transmitting circuit and the receiving circuit. Is a non-contact IC card reader-writer apparatus characterized by comprising a control circuit for management.

本発明によれば、通信性能の低下を防止することが可能な無線通信装置及び非接触式ICカードリーダライタ装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the radio | wireless communication apparatus and non-contact-type IC card reader / writer apparatus which can prevent the fall of communication performance can be provided.

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、この発明の非接触式ICカードリーダライタ装置、無線通信装置の一例に係るリーダライタの概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、リーダライタは、リーダライタ制御部1、接続部2、アンテナ部3を備えている。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a reader / writer according to an example of a non-contact type IC card reader / writer device and a wireless communication device of the present invention. As shown in FIG. 1, the reader / writer includes a reader / writer control unit 1, a connection unit 2, and an antenna unit 3.

リーダライタ制御部1は、制御回路11、送信回路12、受信回路13、位相制御回路14、送信信号ライン15、受信信号ライン16、コネクタ17を備えている。送信回路12は、変調回路121、増幅回路122、整合回路123を備えている。受信回路13は、整流回路131、ローパスフィルタ回路132、受信信号増幅回路133、二値化回路134を備えている。位相制御回路14は、受信信号ライン16と接地回路141、142との間にコンデンサC1、C2を備え、受信信号ライン16の間にコンデンサC3を備えている。   The reader / writer control unit 1 includes a control circuit 11, a transmission circuit 12, a reception circuit 13, a phase control circuit 14, a transmission signal line 15, a reception signal line 16, and a connector 17. The transmission circuit 12 includes a modulation circuit 121, an amplification circuit 122, and a matching circuit 123. The reception circuit 13 includes a rectification circuit 131, a low-pass filter circuit 132, a reception signal amplification circuit 133, and a binarization circuit 134. The phase control circuit 14 includes capacitors C 1 and C 2 between the reception signal line 16 and the ground circuits 141 and 142, and includes a capacitor C 3 between the reception signal lines 16.

接続部2は、コネクタ21、22、送信信号ライン23、受信信号ライン24を備えている。   The connection unit 2 includes connectors 21 and 22, a transmission signal line 23, and a reception signal line 24.

アンテナ部3は、ループアンテナ31、コンデンサC0、コネクタ32を備えている。アンテナ部3は、コンデンサC0により13.56MHz付近の周波数にて同調する回路となっている。   The antenna unit 3 includes a loop antenna 31, a capacitor C0, and a connector 32. The antenna unit 3 is a circuit that is tuned by a capacitor C0 at a frequency near 13.56 MHz.

リーダライタ制御部1及びアンテナ部3は、接続部2を介して4極のケーブルにて接続されている。つまり、リーダライタの2極の送信信号ライン15は、リーダライタ制御部1のコネクタ17(送信信号出力ライン回路)、接続部のコネクタ21、接続部のコネクタ22、アンテナ部のコネクタ32を介して、ループアンテナ31の両端に接続されている。また、リーダライタの2極の受信信号ライン16は、リーダライタ制御部1のコネクタ17(受信信号入力ライン回路)、接続部のコネクタ21、接続部のコネクタ22、アンテナ部のコネクタ32を介して、ループアンテナ31のアンテナ両端から分岐して接続されている。   The reader / writer control unit 1 and the antenna unit 3 are connected via a connection unit 2 with a four-pole cable. That is, the two-polar transmission signal line 15 of the reader / writer is connected via the connector 17 (transmission signal output line circuit) of the reader / writer control unit 1, the connector 21 of the connection unit, the connector 22 of the connection unit, and the connector 32 of the antenna unit. The loop antenna 31 is connected to both ends. Also, the two-pole reception signal line 16 of the reader / writer is connected via the connector 17 (reception signal input line circuit) of the reader / writer control unit 1, the connector 21 of the connection unit, the connector 22 of the connection unit, and the connector 32 of the antenna unit. The loop antenna 31 is branched and connected from both ends of the antenna.

つまり、リーダライタ制御部1において、送信信号ラインと受信信号ラインとが独立した回路構成となっている。さらに、コンデンサC1、C2、C3の値を調整することにより、受信回路側だけで受信信号の位相を変化(制御)することができる。   That is, the reader / writer control unit 1 has a circuit configuration in which the transmission signal line and the reception signal line are independent. Further, by adjusting the values of the capacitors C1, C2, and C3, the phase of the received signal can be changed (controlled) only on the receiving circuit side.

次に、上記説明したリーダライタの動作について説明する。   Next, the operation of the reader / writer described above will be described.

リーダライタ制御部1及びアンテナ部3は、4極のケーブルにより接続されており、アンテナ部3のループアンテナ31はコンデンサC0により共振周波数f1を有する共振回路となっている。なお、リーダライタは、異なる共振周波数を有する複数種類のICカード(無線通信媒体)をターゲットとして通信するものであり、これら無線通信媒体の共振周波数に対して同調して共振する共振周波数が、上記した共振周波数f1である。   The reader / writer control unit 1 and the antenna unit 3 are connected by a four-pole cable, and the loop antenna 31 of the antenna unit 3 is a resonance circuit having a resonance frequency f1 by a capacitor C0. The reader / writer communicates with a plurality of types of IC cards (wireless communication media) having different resonance frequencies as targets, and the resonance frequencies that resonate in synchronization with the resonance frequencies of these wireless communication media are those described above. The resonance frequency f1.

また、コンデンサC1、C2、C3を備えた位相制御回路14は、コンデンサC0によるアンテナ同調(共振周波数f1)に対して、はるか遠方の共振周波数f2(例えば13.56MHzの共振周波数f1に対し、数100MHz以上離れた共振周波数f2)を有し、アンテナ同調周波数(共振周波数f1)には影響を及ぼさない。   In addition, the phase control circuit 14 including the capacitors C1, C2, and C3 has several resonance frequencies f2 (for example, a resonance frequency f1 of 13.56 MHz) with respect to the antenna tuning (resonance frequency f1) by the capacitor C0. It has a resonance frequency f2) separated by 100 MHz or more and does not affect the antenna tuning frequency (resonance frequency f1).

なお、本発明のリーダライタは、図1に示す構成に限定されるものではなく、例えば、図2に示すように構成してもよい。つまり、図2に示すように、リーダライタ制御部1の送信ライン15から、受信ライン16を分岐するように構成してもよい。   Note that the reader / writer of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and may be configured as shown in FIG. 2, for example. That is, as shown in FIG. 2, the reception line 16 may be branched from the transmission line 15 of the reader / writer control unit 1.

図3は、リーダライタの共振周波数f1及び共振周波数f2と、ターゲットとなるICカードaの共振周波数fa及びICカードbの共振周波数fbとの関係を示す図である。上記したように、13.56MHz程度の共振周波数f1に対して、共振周波数f2は数百MHz以上に設定される。これにより、ターゲットとなるICカードaの共振周波数faが16MHz〜17.5MHz程度、ICカードbの共振周波数fbが18MHz〜19MHz程度であるとすると、共振周波数f2は、ICカードa、bに対して非共振となる。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the resonance frequency f1 and resonance frequency f2 of the reader / writer and the resonance frequency fa of the target IC card a and the resonance frequency fb of the IC card b. As described above, the resonance frequency f2 is set to several hundred MHz or more with respect to the resonance frequency f1 of about 13.56 MHz. Thus, assuming that the resonance frequency fa of the target IC card a is about 16 MHz to 17.5 MHz and the resonance frequency fb of the IC card b is about 18 MHz to 19 MHz, the resonance frequency f2 is Becomes non-resonant.

次に、図4〜図6を参照して、強結合による通信不能領域の発生の問題、及び本発明の効果である通信不能領域の除外について説明する。図4は、通信可能領域内に通信不能領域を発生させてしまうおそれのあるリーダライタの概略構成を示す図である。図5は、本発明の効果である通信不能領域の除外を説明するための図である。図6は、強結合により発生する通信不能領域を示す図である。   Next, with reference to FIG. 4 to FIG. 6, the problem of the generation of the communication incompetent area due to the strong coupling and the exclusion of the incommunicable area which is the effect of the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of a reader / writer that may cause an incommunicable area within the communicable area. FIG. 5 is a diagram for explaining exclusion of an incommunicable area, which is an effect of the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating an incommunicable region that occurs due to strong coupling.

図4に示すように、送受信で共通な1つのループアンテナを備えたリーダライタを想定する。このような送受信共通ループアンテナの共振周波数は、この送受信共通ループアンテナに接続されたコンデンサの容量により一意に決定する。ループアンテナ及びリーダライタ制御部は、2極のケーブルにより接続されている。リーダライタ制御部の受信回路はハイインピーダンスであるため、リーダライタ制御部の送信回路側からみると接続されていない構成となる。しかし、受信回路側からみると送信回路からの信号(ノイズ等も含む)が見える構成となっている。   As shown in FIG. 4, a reader / writer equipped with one loop antenna common to transmission and reception is assumed. The resonance frequency of such a transmission / reception common loop antenna is uniquely determined by the capacitance of the capacitor connected to the transmission / reception common loop antenna. The loop antenna and the reader / writer control unit are connected by a two-pole cable. Since the receiving circuit of the reader / writer control unit has high impedance, it is not connected when viewed from the transmitting circuit side of the reader / writer control unit. However, when viewed from the receiving circuit side, the signal (including noise and the like) from the transmitting circuit can be seen.

図4に示すリーダライタは、特定のICカードあるいはICカード側の共振周波数が小さい範囲で異なる(数十kHz程度)ICカードに対しては固定されたアンテナ共振周波数にて対応可能で、良好な通信特性を得ることが可能である。しかしながら、アンテナ共振周波数の大きく異なる(数百kHz〜数MHz)ICカードに対してはリーダライタ側のアンテナ共振周波数が固定された状態であるため、共振周波数faのICカードaに対し特性が良好になるようリーダライタのアンテナ回路定数、共振周波数等を調整しても、別の共振周波数fbを持つICカードbに対しては性能が得られず、逆にICカードbに対しリーダライタ側を調整した場合、ICカードaの通信特性が落ちてしまう、といった具合に両カードがともに良好な特性を得るような設定が難しい。   The reader / writer shown in FIG. 4 is compatible with a specific IC card or an IC card that has different resonance frequencies on the IC card side (several tens of kHz) with a fixed antenna resonance frequency. Communication characteristics can be obtained. However, since the antenna resonance frequency on the reader / writer side is fixed for an IC card having greatly different antenna resonance frequencies (several hundred kHz to several MHz), the characteristics are better than the IC card a having the resonance frequency fa. Even if the antenna circuit constant of the reader / writer, the resonance frequency, etc. are adjusted, the performance cannot be obtained for the IC card b having another resonance frequency fb. When adjusted, it is difficult to make settings so that both cards obtain good characteristics, such as the communication characteristics of the IC card a falling.

図5の上側の(a)〜(g)の波形は、図4に示すリーダライタのA点での受信信号の位相変化の一例を示す図である。図5の上側に示すように、送受信共用アンテナとICカードとの通信可能範囲内に位相反転ポイントが発生してしまう。つまり、通信可能範囲内に正確な復調ができなくなる通信不能範囲(図6参照)が発生してしまう。この結果、図4に示すリーダライタは、条件によっては良好な通信特性を得ることができなくなる。   Waveforms (a) to (g) on the upper side of FIG. 5 are diagrams showing an example of a phase change of a received signal at point A of the reader / writer shown in FIG. As shown in the upper side of FIG. 5, a phase inversion point occurs in the communicable range between the transmission / reception shared antenna and the IC card. That is, an incommunicable range (see FIG. 6) in which accurate demodulation cannot be performed occurs within the communicable range. As a result, the reader / writer shown in FIG. 4 cannot obtain good communication characteristics depending on conditions.

図5の上側の(a)〜(g)の波形のうち、(a)及び(g)の波形が理想的な受信信号波形である。(a)及び(g)の波形は、スレッシュレベルと比較して「1」、「0」を確実に判定できる波形である。つまり、(a)及び(g)の波形は、二値化回路にて「1」、「0」信号へ変換可能であり制御回路にて復調可能な波形である。   Of the waveforms (a) to (g) on the upper side of FIG. 5, the waveforms (a) and (g) are ideal received signal waveforms. The waveforms (a) and (g) are waveforms that can reliably determine “1” and “0” as compared to the threshold level. That is, the waveforms (a) and (g) are waveforms that can be converted into “1” and “0” signals by the binarization circuit and can be demodulated by the control circuit.

(b)、(c)、(e)、(f)の波形は、理想的な波形に比べ、やや崩れた波形である。しかし、これら(b)、(c)、(e)、(f)の波形も、スレッシュレベルと比較して「1」、「0」を判定できる波形である。つまり、(a)及び(g)の波形は、二値化回路にて「1」、「0」信号へ変換可能であり制御回路にて復調可能な波形である。   The waveforms (b), (c), (e), and (f) are slightly corrupted compared to the ideal waveform. However, these waveforms (b), (c), (e), and (f) are also waveforms that can determine “1” and “0” as compared with the threshold level. That is, the waveforms (a) and (g) are waveforms that can be converted into “1” and “0” signals by the binarization circuit and can be demodulated by the control circuit.

(d)の波形は、位相反転ポイントであり、信号振幅が0Vに近い状態となる。この状態はリーダライタの送受信共用アンテナ及びICカードのアンテナが電磁誘導を起こす範囲まで近づいた場合に起こる現象である。通信可能範囲内に(d)の波形が生じた場合、(d)の波形の発生箇所では受信信号を正確に復調することができない。つまり、図4に示すリーダライタは、通信可能領域内に(d)の波形を発生させるおそれがあり、(d)の波形の発生箇所(通信不能領域)で良好な通信特性を得ることができなくなる。   The waveform in (d) is a phase inversion point, and the signal amplitude is close to 0V. This state is a phenomenon that occurs when the antenna for the reader / writer shared antenna and the IC card antenna approach the range that causes electromagnetic induction. When the waveform (d) occurs within the communicable range, the received signal cannot be accurately demodulated at the location where the waveform (d) occurs. That is, the reader / writer shown in FIG. 4 may generate the waveform (d) in the communicable region, and good communication characteristics can be obtained at the location (d) where the waveform (d) occurs. Disappear.

図5の下側の(a)〜(g)の波形は、図1に示すリーダライタのA点での受信信号の位相変化の一例を示す図である。図1に示すリーダライタのコンデンサC1、C2、C3の値を調整することにより、ループアンテナ31にてICカードより受信した信号の波形を変化(制御)させることができる。これにより、位相反転ポイント(通信不能領域)を通信可能領域外に追いやることができ、通信可能領域内では安定した通信が可能となる。つまり、図1に示すリーダライタによる通信可能領域内から、通信不能領域を排除することができ、その結果、良好な通信特性を得ることができる。   Waveforms (a) to (g) on the lower side of FIG. 5 are diagrams showing an example of a phase change of a received signal at point A of the reader / writer shown in FIG. By adjusting the values of the capacitors C1, C2, and C3 of the reader / writer shown in FIG. 1, the waveform of the signal received from the IC card by the loop antenna 31 can be changed (controlled). As a result, the phase inversion point (communication impossible region) can be driven out of the communicable region, and stable communication can be performed within the communicable region. In other words, the incommunicable area can be excluded from the communicable area by the reader / writer shown in FIG. 1, and as a result, good communication characteristics can be obtained.

以下に、本発明のリーダライタによる作用効果についてまとめる。   The effects of the reader / writer according to the present invention will be summarized below.

本発明のリーダライタは、送信信号ラインと受信信号ラインとを独立させ、送信回路と受信回路とを互いに切り離した構成とする。さらに、受信信号ラインと接地回路及び受信信号ライン間に、コンデンサC1、C2、C3を挿入する。これにより、このコンデンサC1、C2、C3を調整することにより、受信回路単体での通信特性の調整が可能となる。   The reader / writer according to the present invention has a configuration in which the transmission signal line and the reception signal line are made independent, and the transmission circuit and the reception circuit are separated from each other. Further, capacitors C1, C2, and C3 are inserted between the reception signal line, the ground circuit, and the reception signal line. As a result, by adjusting the capacitors C1, C2, and C3, it is possible to adjust the communication characteristics of the receiving circuit alone.

本発明のリーダライタは、C1、C2、C3の値を調整することで受信回路に入ってくる受信信号の位相をずらし、位相反転ポイント(通信不能領域)を通信可能領域外にずらし、通信不能領域を含まない通信可能領域を得ることができる。   The reader / writer of the present invention shifts the phase of the received signal that enters the receiving circuit by adjusting the values of C1, C2, and C3, and shifts the phase inversion point (communication non-communication area) outside the communicable area, thereby making communication impossible. A communicable area that does not include the area can be obtained.

また、コンデンサC1、C2、C3を挿入することにより、送受信共用アンテナと受信回路との整合を調整することが可能となり、受信側のインピーダンスを低くして受信ラインのケーブルがアンテナになることを防ぎ、ケーブルより輻射するノイズを抑制する効果を得ることができる。   In addition, by inserting capacitors C1, C2, and C3, it is possible to adjust the matching between the transmission / reception shared antenna and the receiving circuit, and the impedance on the receiving side is lowered to prevent the cable of the receiving line from becoming an antenna. The effect of suppressing noise radiated from the cable can be obtained.

なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, the embodiments may be appropriately combined as much as possible, and in that case, the combined effect can be obtained. Further, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the column of the effect of the invention Can be obtained as an invention.

この発明の無線通信装置の一例に係るリーダライタの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the reader / writer which concerns on an example of the radio | wireless communication apparatus of this invention. この発明の無線通信装置の一例に係るリーダライタの変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of the reader / writer which concerns on an example of the radio | wireless communication apparatus of this invention. リーダライタの共振周波数f1及び共振周波数f2と、ターゲットとなるICカードaの共振周波数fa及びICカードbの共振周波数fbとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the resonant frequency f1 of the reader / writer, the resonant frequency f2 of the IC card a used as a target, and the resonant frequency fb of the IC card b. 通信可能領域内に通信不能領域を発生させてしまうおそれのあるリーダライタの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the reader / writer which may cause a communication impossible area | region within a communicable area | region. 本発明の効果である通信不能領域の除外を説明するための図である。It is a figure for demonstrating exclusion of the communication impossible area | region which is an effect of this invention. 強結合により発生する通信不能領域を示す図である。It is a figure which shows the communication impossible area | region which generate | occur | produces by strong coupling.

符号の説明Explanation of symbols

1…リーダライタ制御部、2…接続部、3…アンテナ部、11…制御回路、12…送信回路、13…受信回路、14…位相制御回路、15…送信信号ライン、16…受信信号ライン、17…コネクタ、21、22…コネクタ、23…送信信号ライン、24…受信信号ライン、31…ループアンテナ、32…コネクタ。121…変調回路、122…増幅回路、123…整合回路、131…整流回路、132…ローパスフィルタ回路、133…受信信号増幅回路、134…二値化回路、141…接地回路、142…接地回路、C0、C1、C2、C3…コンデンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reader / writer control part, 2 ... Connection part, 3 ... Antenna part, 11 ... Control circuit, 12 ... Transmission circuit, 13 ... Reception circuit, 14 ... Phase control circuit, 15 ... Transmission signal line, 16 ... Reception signal line, DESCRIPTION OF SYMBOLS 17 ... Connector, 21, 22 ... Connector, 23 ... Transmission signal line, 24 ... Reception signal line, 31 ... Loop antenna, 32 ... Connector DESCRIPTION OF SYMBOLS 121 ... Modulation circuit, 122 ... Amplifier circuit, 123 ... Matching circuit, 131 ... Rectifier circuit, 132 ... Low pass filter circuit, 133 ... Received signal amplifier circuit, 134 ... Binarization circuit, 141 ... Ground circuit, 142 ... Ground circuit, C0, C1, C2, C3 ... capacitors

Claims (8)

異なる共振周波数を有する複数種類の無線通信媒体との通信を可能にする無線通信装置であって、
送信データを変調する変調回路と、
前記変調回路により変調された信号を出力する出力ライン回路と、
無線通信媒体に対して前記出力ライン回路からの信号を送信するとともに、無線通信媒体からの信号を受信する送受信アンテナと、
前記送受信アンテナからの信号を入力する入力ライン回路と、
前記入力ライン回路からの信号の位相を制御する位相制御回路と、
前記位相制御回路からの出力を復調する復調回路と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
A wireless communication device that enables communication with a plurality of types of wireless communication media having different resonance frequencies,
A modulation circuit for modulating transmission data;
An output line circuit for outputting a signal modulated by the modulation circuit;
A transmission / reception antenna for transmitting a signal from the output line circuit to a wireless communication medium and receiving a signal from the wireless communication medium;
An input line circuit for inputting a signal from the transmission / reception antenna;
A phase control circuit for controlling the phase of a signal from the input line circuit;
A demodulation circuit for demodulating the output from the phase control circuit;
A wireless communication apparatus comprising:
前記位相制御回路は、無線通信媒体の共振周波数に対して同調して共振する前記送受信アンテナの第1の共振周波数と異なり、無線通信媒体の共振周波数に対して非共振となる第2の共振周波数に自己の共振周波数を制御することを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。   The phase control circuit is different from a first resonance frequency of the transmission / reception antenna that resonates in synchronization with a resonance frequency of a wireless communication medium, and is a second resonance frequency that is non-resonant with respect to the resonance frequency of the wireless communication medium. The wireless communication device according to claim 1, wherein the resonance frequency of the wireless communication device is controlled. 前記第2の共振周波数は、前記第1の共振周波数の10倍以上の周波数であることを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to claim 2, wherein the second resonance frequency is a frequency that is 10 times or more the first resonance frequency. 前記位相制御回路は、前記入力ライン回路と前記復調回路との間に設置されたコンデンサを含むことを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the phase control circuit includes a capacitor disposed between the input line circuit and the demodulation circuit. 前記位相制御回路は、前記入力ライン回路と前記復調回路との間に設置されたコンデンサ、及び前記入力ライン回路と接地回路との間に配置されたコンデンサを含むことを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。   The phase control circuit includes a capacitor disposed between the input line circuit and the demodulation circuit, and a capacitor disposed between the input line circuit and a ground circuit. The wireless communication device described. 前記出力ライン回路および前記入力ライン回路は、前記送受信アンテナが装着脱着自在な接続部を備えることを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the output line circuit and the input line circuit each include a connection part to which the transmission / reception antenna can be attached and detached. ICカードとのデータの送信、受信を無線通信により行い、所定のデータ処理を行う非接触式ICカードリーダライタ装置であって、
ICカードへの送信データを変調し送信信号を出力する送信回路と、
ICカードとの所定の通信範囲でICカードの共振周波数に対して同調して共振する第1の共振周波数を有し、前記送信回路からの出力をICカードに対して送信するアンテナ部と、
前記アンテナ部にて受信したICカードからの受信信号を入力し、ICカードとの所定の通信範囲でICカードの共振周波数に対して非共振となるよう位相制御する位相制御回路と、
前記位相制御回路からの出力を受信データに復調する受信回路と、
前記送信回路および受信回路を介してICカードとデータの送受信を行い所定のデータ処理を行う制御回路と、
を備えたことを特徴とする非接触式ICカードリーダライタ装置。
A non-contact type IC card reader / writer device that performs transmission and reception of data with an IC card by wireless communication and performs predetermined data processing,
A transmission circuit that modulates transmission data to the IC card and outputs a transmission signal;
An antenna unit that has a first resonance frequency that resonates and resonates with the resonance frequency of the IC card in a predetermined communication range with the IC card, and that transmits the output from the transmission circuit to the IC card;
A phase control circuit that inputs a reception signal from the IC card received by the antenna unit and performs phase control so as to be non-resonant with respect to the resonance frequency of the IC card in a predetermined communication range with the IC card;
A receiving circuit for demodulating the output from the phase control circuit into received data;
A control circuit for performing predetermined data processing by transmitting and receiving data to and from the IC card via the transmission circuit and the reception circuit;
A non-contact type IC card reader / writer device comprising:
前記アンテナ部を、前記送信回路および前記位相制御回路と装着脱着自在とする接続部を備えることを特徴とする請求項7に記載の非接触式ICカードリーダライタ装置。   The non-contact type IC card reader / writer device according to claim 7, further comprising a connection unit that allows the antenna unit to be attached to and detached from the transmission circuit and the phase control circuit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012105634A1 (en) * 2011-02-04 2012-08-09 株式会社村田製作所 Radio communication system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4075632A (en) * 1974-08-27 1978-02-21 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Interrogation, and detection system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4075632A (en) * 1974-08-27 1978-02-21 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Interrogation, and detection system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012105634A1 (en) * 2011-02-04 2012-08-09 株式会社村田製作所 Radio communication system
JPWO2012105634A1 (en) * 2011-02-04 2014-07-03 株式会社村田製作所 Wireless communication system
JP5641063B2 (en) * 2011-02-04 2014-12-17 株式会社村田製作所 Wireless communication system
US9161160B2 (en) 2011-02-04 2015-10-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. Wireless communication system

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