JP2006262055A - Antenna module and portable information terminal provided with the same - Google Patents

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Isao Takahashi
高橋  功
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Sony Corp
ソニー株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna module capable of suppressing reduction of a communication range while solving a communication failure when a reader and a writer come close to each other.
SOLUTION: This antenna module 11 is provided with a first tuning coil 13A for tuning when the reader and the writer are separated away from each other, and a second tuning coil 13B for tuning when the reader and the writer come close to each other. The coil 13A is an antenna of a high Q level to ensure a communication range, and the coil 13B is an antenna designed to suppress the Q level so that a tuning frequency band can be enlarged. Thus, the communication failure caused by deviation of a tuning point when the reader and the writer are separated away or come close from or to each other can be solved, and the reduction of the communication range can be suppressed.
COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、RFID(無線周波数識別:Radio Frequency Identification)システムに用いられるアンテナモジュール及びこれを備えた携帯情報端末に関する。 The present invention, RFID (Radio Frequency Identification: Radio Frequency Identification) relates to a portable information terminal comprising antenna module and it is used in the system.

従来より、非接触ICカードシステムに代表されるRFID技術においては、ICカード等の識別用非接触ICタグにアンテナコイルを内蔵させ、外部リーダ/ライタの送受信アンテナから発信される電波との誘導結合により、例えば通信周波数13.56MHzにおける非接触データ通信を行うようにしている。 Conventionally, in the RFID technology represented by the non-contact IC card system, it is built an antenna coil in a non-contact IC tag identification such as an IC card, inductive coupling between radio waves transmitted from the transmitting and receiving antenna of the external reader / writer by, for example, to perform the non-contact data communication in the communication frequency 13.56 MHz.

この種の非接触ICタグには、例えば、ベース基板表面にループ状に形成されたアンテナコイルを有するアンテナモジュールが用いられている(下記特許文献1参照)。 The non-contact IC tag of this type, for example, the antenna module having an antenna coil formed on the base substrate surface in a loop have been used (see Patent Document 1). このアンテナモジュールは、必要に応じて磁芯部材や金属シールド板を備え、例えば携帯電話等の携帯情報端末の筐体内部に組み込んで使用することができる。 The antenna module may be provided with a magnetic core member and a metal shield plate when necessary, for example, be incorporated within the housing of the portable information terminal such as a cellular phone use.

このアンテナモジュールは、アンテナコイルで受信した又は送信する信号を処理、生成するモジュール回路(信号処理回路)を備えている。 The antenna module comprises processing signals received or transmitted by the antenna coil, generating modules circuit (signal processing circuit). このモジュール回路は、情報を記憶したメモリ等を含むICチップ等の部品で構成されており、アンテナコイルに電気的に接続されている。 The module circuit is constituted by an IC chip or the like parts, including the stored memory such information, and is electrically connected to the antenna coil. なお、このモジュール回路は、アンテナモジュールが組み込まれる機器の制御基板に組み込まれる場合もある。 Note that this module circuit may also be incorporated in the control board of the apparatus antenna module is incorporated.

アンテナモジュールとリーダ/ライタ間の通信時、アンテナコイルにはリーダ/ライタからの発振電波の強さに応じた誘導電流が発生する。 When communicating between the antenna module and the reader / writer, the antenna coil induced current is generated corresponding to the intensity of the oscillation wave from the reader / writer. この誘導電流は上記モジュール回路において整流され情報の読出し電圧に変換される。 This induced current is converted into a read voltage information is rectified in the module circuit. 読み出された情報はモジュール回路において変調され、アンテナコイルを介してリーダ/ライタへ送信される。 Read information is modulated in the module circuit, it is transmitted to the reader / writer via the antenna coil.

図8は従来のアンテナモジュールの一構成例を示している。 Figure 8 shows an example of the configuration of a conventional antenna module. このアンテナモジュール1は、給電コイル2と、この給電コイル2と相互誘導により結合された同調コイル3と、給電コイル2に接続されたモジュール回路4とを備えている。 The antenna module 1 has a feeding coil 2, a tuning coil 3 which is coupled by mutual induction with the feeding coil 2, and a module circuit 4 connected to the feeding coil 2. 同調コイル3は、同調容量5を有しており、外部リーダ/ライタとの間で所定の同調周波数で同調する。 Tuning coil 3 has a tuning capacitance 5 tunes at a predetermined tuning frequency with the external reader / writer.

このアンテナモジュール1における同調コイル3は、例えば図9に示したようなアンテナ特性(周波数特性)P0に設計されている。 The antenna module 1 tuning coil 3 in is designed to antenna characteristics (frequency characteristics) P0 shown example in Fig. この例では、同調周波数(同調点)はf0に設計されており、この周波数で最大の共振先鋭度Q0及び通信距離が得られることになる。 In this example, the tuning frequency (tuning point) is designed f0, so that the maximum resonance sharpness Q0 and the communication distance can be obtained at this frequency. なお、通信距離は、一般に、同調コイル3の共振先鋭度が高いほど大きくなる。 Incidentally, the communication distance will generally be greater the higher the resonance sharpness of the tuning coil 3.

一方、図10に示したアンテナモジュール6は、同調コイルが給電コイルと兼ねた給電/同調コイル7で構成された例を示している。 On the other hand, the antenna module 6 shown in FIG. 10, the tuning coil is an example configured with the feeding / tuning coil 7 which also serves as a feeding coil. この構成によっても、図9に示したようなアンテナ特性P0が得られる。 With this configuration, the antenna characteristics P0 as shown in FIG. 9 is obtained.

ところで、この種のアンテナモジュール(非接触ICタグ)においては、リーダ/ライタとの通信の際、これらの間の相対距離によって同調点が変化することが知られている。 Incidentally, in this type of antenna modules (non-contact IC tag), when communicating with the reader / writer, it is known that the tuning point is changed by the relative distance between them. 具体的には、アンテナモジュールとリーダ/ライタとが互いに離間している状態での同調点f0に比べて、アンテナモジュールがリーダ/ライタに接近している近接状態での同調点は、高周波数側(図9においてfp)にシフトする。 Specifically, compared to the tuning point f0 in the state in which the antenna module and the reader / writer is apart from each other, the tuning point in a close state where the antenna module is close to the reader / writer, the high frequency side It shifted to (fp in FIG. 9). 従って、同調点の帯域が狭いアンテナ特性では、アンテナモジュールとリーダ/ライタとの近接状態において、通信特性が低下することになる。 Accordingly, the antenna characteristic band is narrow tuning point, in proximity of the antenna module and the reader / writer, so that the communication characteristics are deteriorated.

このように、従来のアンテナモジュールにおいては、構造上、Q値が高いアンテナ特性が得られるものの、同調点がずれたときの通信特性の低下は回避できない。 Thus, in the conventional antenna module, the structure, although the Q value is high antenna characteristics can be obtained, can not be avoided lowering of communication characteristics when tuning point is shifted. また、同調コイルに抵抗等を挿入しQを下げる(ダンピング)こともできるが、出力レベルの低下が起こるため用途に制限が生じてしまい、本質的な対策にはなり得ない。 Moreover, by inserting a resistor or the like to the tuning coil lowers the Q (damping) can also be, would occur is limited to applications for reduction of the output level occurs, can not become essentially measures.

一方、同調コイルを複数備え、各々異なる同調点で同調する同調回路を備えたアンテナコイルも知られている(下記特許文献2参照)。 On the other hand, a plurality of tuning coils, also known antenna coil with tuning tuning circuit at each different tuning point (refer to Patent Document 2). これは図11に示したように、給電コイル2に相互誘導により結合する同調回路8が、複数の同調コイル8a,8b及び8cで構成されている。 Which as shown in FIG. 11, the tuning circuit 8 coupled by mutual induction to the feeding coil 2 is composed of a plurality of tuning coils 8a, 8b and 8c. 図12に示したように、各同調コイル8a,8b,8cのアンテナ特性P1,P2,P3はそれぞれf1(=f0),f2,f3に同調点を有している。 As shown in FIG. 12, the tuning coil 8a, 8b, antenna characteristics P1 of 8c, P2, P3 are respectively f1 (= f0), and a tuning point to f2, f3.

この構成によれば、図12に示したように個々の同調コイル8a〜8cで同調周波数帯域を広げ、シフトした同調点fpを包含するアンテナ特性を得ることが可能となり、アンテナモジュールがリーダ/ライタと近接したときの同調周波数の変化による影響をなくして、安定した通信性能を確保するようにしている。 According to this structure, widening the tuning frequency band in individual tuning coil 8a~8c as shown in FIG. 12, it is possible to obtain antenna characteristics including tuning point fp shifted, the antenna module is a reader / writer without the influence of the change of the tuning frequency when the proximity with, thereby ensuring stable communication performance.

特開2004−364199号公報 JP 2004-364199 JP 特開2003−69336号公報 JP 2003-69336 JP

しかしながら、複数の同調コイル8a〜8cを備えた従来のアンテナモジュール(上記特許文献2に開示されたアンテナコイル)においては、図12に示したように、従前の単一コイルでなる同調コイル3のアンテナ特性P0に比べてQが大きく低下するので、その低下量ΔQ0の大きさによっては、リーダ/ライタとの離間時においてアンテナモジュールの通信距離が確保できなくなるという問題がある。 However, in the conventional antenna module having a plurality of tuning coils 8a to 8c (the antenna coil disclosed in Patent Document 2), as shown in FIG. 12, the tuning coil 3 consisting of a conventional single coil since Q is greatly reduced compared to the antenna characteristics P0, depending on the magnitude of the decrease .DELTA.Q0, communication distance of the antenna module at the time of separation of the reader / writer is a problem that can not be secured.

これは、各同調コイル8a〜8cがそれぞれ同様なQレベルを有し互いに同調点を異ならせることによって、通信距離を犠牲にして周波数帯域を広げることを主眼としているからである。 This is because each tuned coil 8a~8c is by varying the mutually tuning point has the same Q level, respectively, is set to focus on widening the frequency band to the communication distance sacrificed. 現実には、リーダ/ライタとの近接時の通信不具合を解消しながらも、通信距離は最大限確保することが求められており、従って従来のアンテナモジュールでは、このような要求に十分に応えることは困難である。 In reality, while eliminating the communication trouble at the time proximity of a reader / writer, the communication distance is it is required to ensure maximum, thus the conventional antenna module, to respond sufficiently to such requirements It is difficult.

本発明は上述の問題に鑑みてなされ、リーダ/ライタとの近接時における通信不具合を解消しながら、通信距離の低下を抑えることができるアンテナモジュール及びこれを備えた携帯情報端末を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, while eliminating the problem communication during proximity with the reader / writer, to provide an antenna module and a portable information terminal equipped with this it is possible to suppress a decrease in communication distance an object of the present invention.

以上の課題を解決するに当たり、本発明のアンテナモジュールは、外部アンテナとの離間時に同調する第1同調コイルと、外部アンテナとの近接時に同調する第2同調コイルとを備えている。 Upon solving the above problems, an antenna module of the present invention comprises a first tuning coil tuned to occasion separating the external antenna, and a second tuning coil tuned to the close-to the external antenna.

第1の同調コイルは、外部アンテナとの離間時(通信距離が比較的長い時)における同調を目的としているので、できるだけ長い通信距離が得られるような、比較的Q(共振先鋭度)値の高いアンテナ設計とされる。 First tuning coil, since the purpose of tuning at spaced with an external antenna (when the communication distance is relatively long), such as possible long communication distance is obtained, the relatively Q (resonance sharpness) value It is a high antenna design.

一方、第2同調コイルは、外部アンテナとの近接時(通信距離が比較的短い時)における同調帯域の確保を目的としているので、Qダンプを施して、同調周波数帯域を押し広げられるようなアンテナ設計とされる。 The second tuning coil, since the purpose of securing the tuning band at close to the external antenna (when the communication distance is relatively short) is subjected to a Q dump, press the tuning frequency band spread is such an antenna It is designed. 第2同調コイルとしては、近接時の不具合を解消できる程度のQレベルを確保できれば十分だからである。 The second tuning coil is because sufficient if ensured Q level enough to overcome the problem in the nearby. なお、この第2同調コイルの同調点は第1同調コイルの同調点と同一としてもよいし、異ならせてもよい。 Incidentally, the tuning point of the second tuning coil may be the same as the tuning point of the first tuned coil, it may be different.

このように、Qのレベルを異ならせた複数の同調コイルを有するアンテナモジュールにおいては、外部アンテナとの通信時における通信距離の低下量を従来よりも低く抑えることが可能となる。 Thus, in the antenna module having a plurality of tuning coils having different levels of Q, it is possible to suppress the reduction amount of the communication distance when communication with an external antenna lower than before. これにより、外部アンテナとの近接時における通信不具合を解消しながら、必要とする通信距離を確保できる。 Thus, while eliminating the communication trouble at the time close to the external antenna can be secured communication distance required.

本発明に係るアンテナモジュールは、非接触ICタグ用のアンテナモジュールに限らずリーダ/ライタの送受信アンテナ部にも適用可能である。 Antenna module according to the present invention, in transmitting and receiving antenna of the reader / writer is not limited to an antenna module for a non-contact IC tag is applicable. 従って、本発明が非接触ICタグ用のアンテナモジュールに適用される場合、外部アンテナはリーダ/ライタの送受信アンテナ部に相当し、本発明がリーダ/ライタの送受信アンテナ部に適用される場合、外部アンテナは非接触ICタグのアンテナコイルに相当する。 Therefore, if the present invention may be applied to an antenna module for a non-contact IC tag, an external antenna is equivalent to the transmission and reception antenna portion of the reader / writer, the present invention is applied to the transmission and reception antenna portion of the reader / writer, external antenna corresponds to the antenna coil of the non-contact IC tag.

更に本発明に係るアンテナモジュールは、上記第1同調コイルと第2同調コイルとを選択的に切り替える切替手段を備えた構成とすることができる。 Moreover antenna module according to the present invention can be configured to include a switching unit that selectively switches between the first tuning coil and a second tuning coil. この構成により、アンテナモジュールが外部アンテナと離間しているときには第1同調コイルを選択して両者間の通信を確立し、他方、アンテナモジュールが外部アンテナと近接しているときには第2同調コイルを選択し、同調点の変化の影響を抑えた安定した通信状態を確保する。 With this configuration, selecting a second tuning coil when establishing a communication between them by selecting the first tuning coil, while the antenna module is proximate to the external antenna when the antenna module is separated from the external antenna and, to ensure the stable communication while suppressing the influence of changes in the tuning point.

なお、第1同調コイルと第2同調コイルとの間の切替手法としては、例えば、当該アンテナモジュールと外部アンテナとの間の相対距離の大きさに応じて変化する同調コイルの誘導電圧を基準とすることができる。 As the switching method between the first tuning coil and a second tuning coil, for example, a reference induction voltage of the tuning coil changes according to the relative distance between the antenna module and the external antenna can do. 即ち、この電圧レベルが一定値に達している場合、第2同調コイルを選択して同調周波数帯域を広げ、近接時の通信不具合を回避する。 That is, the voltage level may have reached a certain value, widening the tuning frequency band by selecting the second tuning coil, to prevent a communication failure in the nearby. 逆に同調コイルの電圧レベルが上記一定値よりも低い場合は、第1同調コイルを選択してQ値の低下を抑え、通信距離を確保する。 If conversely the voltage level of the tuning coil is lower than the predetermined value, suppressing a decrease in Q value by selecting the first tuning coil, to secure the communication distance.

以上述べたように本発明によれば、外部アンテナとの離間時に同調する第1同調コイルと、外部アンテナとの近接時に同調する第2同調コイルとを備えているので、外部アンテナとの近接時における通信不具合を解消しながら、アンテナモジュールのQ値の低下を抑えて、安定した通信動作を確保することができる。 According to the present invention as mentioned above, a first tuning coil tuned at spaced with an external antenna, because a second tuning coil tuned to the close-to the external antenna, when proximity to an external antenna while eliminating the problem communication in, by suppressing the decrease in the Q value of the antenna module, it is possible to secure stable communication operation.

以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, will be described with reference to the drawings the embodiments of the present invention. 以下の各実施の形態では、外部リーダ/ライタと非接触通信を行う非接触ICタグ用のアンテナモジュールを例に挙げて説明する。 The following each embodiment will be described by way of the antenna modules for non-contact IC tag that performs non-contact communication with an external reader / writer as an example.

(第1の実施の形態) (First Embodiment)
図1及び図2は本発明の第1の実施の形態を示している。 1 and 2 show a first embodiment of the present invention. ここで、図1は本実施の形態のアンテナモジュール11の概略構成図、図2はアンテナモジュール11のアンテナ特性を説明する図である。 Here, FIG. 1 is a schematic structural diagram of an antenna module 11 of this embodiment, FIG. 2 is a diagram for explaining the antenna characteristics of the antenna module 11.

本実施の形態のアンテナモジュール11は、給電コイル12と、この給電コイル12と相互誘導により結合された同調回路13と、給電コイル12に接続されたモジュール回路14とを備えている。 Antenna module 11 of this embodiment includes a power supply coil 12, a tuning circuit 13 coupled by mutual induction with the power supply coil 12, and a module circuit 14 connected to the feed coil 12. 同調回路13は、同調容量15を有しており、リーダ/ライタ(図示略)との間で所定の同調周波数で同調する。 Tuning circuit 13 has a tuning capacitor 15, tuned at a predetermined tuning frequency with the reader / writer (not shown). これによりアンテナモジュール11はリーダ/ライタとの間で非接触通信を行う。 Thus the antenna module 11 performs non-contact communication with the reader / writer.

同調回路13は、リーダ/ライタとの離間時に同調する第1同調コイル13Aと、リーダ/ライタとの近接時に同調する第2同調コイル13Bと、同調容量15と、Qダンプ抵抗16とで構成されている。 Tuning circuit 13 includes a first tuning coil 13A tuned at spaced with the reader / writer, a second tuning coil 13B tunes when proximity of the reader / writer, a tuning capacitor 15, is composed of a Q dump resistor 16 ing.

第1同調コイル13Aは、例えば図2において実線で示したようなアンテナ特性P11Aに設計されている。 First tuning coil 13A is designed to antenna characteristics P11A as indicated by a solid line example in FIG. この例において、第1同調コイル13Aは、図8を参照して説明した同調コイル3と同様に設計され、リーダ/ライタとの離間時の通信周波数f0(例えば16.76MHz)に同調点が設定されている。 In this example, the first tuning coil 13A is similarly designed as tuning coil 3 described with reference to FIG. 8, the tuning point is set to the reader / separation-time communication frequency with the writer f0 (e.g., 16.76MHz) It is. 即ち、第1同調コイル13Aは、リーダ/ライタとの離間時(リーダ/ライタから離れているとき)における同調を目的としており、通信距離が長くなるような比較的高い共振先鋭度Q1が得られるアンテナ設計とされている。 That is, the first tuning coil 13A is a reader / occasion separating the writer (the reader / when away from the programmer) aims at tuning in, the communication distance becomes long such a relatively high resonance sharpness Q1 is obtained It has been with the antenna design.

第2同調コイル13Bは、例えば図2において一点鎖線で示したようなアンテナ特性P11Bに設計されている。 Second tuning coil 13B is designed to antenna characteristics P11B as shown for example in FIG. 2 by a dashed line. この例では、同調点が第1同調コイル13Aの同調点f0に設計され、この周波数で共振先鋭度Q2(<Q1)を得る。 In this example, the tuning point is designed tuning point f0 of the first tuning coil 13A, to obtain a resonance sharpness Q2 at this frequency (<Q1).

第2同調コイル13Bは、リーダ/ライタとの近接時における同調帯域の確保を目的としているので、Qダンプを施して同調周波数帯域を押し広げるアンテナ設計となっている。 Second tuning coil 13B, since it is an object of securing the tuning band at proximity of a reader / writer, which is an antenna designed to push the tuning frequency band subjected to Q damping. 第2同調コイル13Bには長い通信距離は特に必要なく、近接時の不具合を解消できる程度のQレベルを確保できれば十分だからである。 Long communication distance is not particularly necessary in the second tuning coil 13B, is because sufficient if ensured Q level enough to overcome the problem in the nearby.

本実施の形態では、第2同調コイル13BにQダンプ抵抗16を並列接続することによって、図2に示したように、周波数fpが含まれる同調帯域を確保している。 In the present embodiment, by parallel connection of Q damping resistor 16 to a second tuning coil 13B, as shown in FIG. 2, has secured tuning band including a frequency fp. Qダンプ抵抗16の大きさは特に限定されず、必要とする周波数範囲に同調帯域を広げられ、かつ、外部リーダーライタとの近接時に通信を確立できる程度のQ2が確保できればよい。 The size of the Q damping resistor 16 is not particularly limited, spread the tuning bandwidth to the frequency range in need, and, Q2 enough to establish communication when the proximity between the external reader-writer may be be secured.

なお、第1,第2同調コイルの線幅、ターン数、材質等の形成条件は、仕様に応じて適宜設定される。 The first, the line width of the second tuning coil, number of turns, forming conditions such as the material is appropriately set according to the specifications.

モジュール回路14は、同調回路13で受信した又は送信する信号を処理、生成するための信号処理回路部で、主として、情報を記憶したメモリや演算回路、変復調回路等を集積したIC部品で構成されている。 Module circuit 14, processing signals received or transmitted by the tuning circuit 13, the signal processing circuit section for generating, composed primarily, a memory and an arithmetic circuit for storing information, IC components with integrated modem circuit, etc. ing. このモジュール回路14は、同調回路13と相互誘導により結合された給電コイル12に接続されており、給電コイル12及び同調回路13と共にモジュール化されている。 The module circuit 14 is connected to the tuning circuit 13 and the power supply coil 12 coupled by mutual induction, it is modularized with the power supply coil 12 and the tuning circuit 13.

これら給電コイル12及び同調回路13は、同一基板上に配置形成されている。 These power supply coil 12 and the tuning circuit 13 is so formed and arranged on the same substrate. 特に本実施の形態では、給電コイル12の内周側に同調回路13が配置されている。 Particularly in this embodiment, the tuning circuit 13 is disposed on the inner peripheral side of the power supply coil 12. また、同調回路13においては、第1同調コイル13Aと第2同調コイル13Bとが互いに隣接しており、第1同調コイル13Aの内周側に第2同調コイル13Bが配置されている。 Further, in the tuning circuit 13 is a first tuning coil 13A and a second tuning coil 13B are adjacent to each other, the second tuning coil 13B is disposed on the inner peripheral side of the first tuning coil 13A. このとき、モジュール回路14は同一基板上に実装することができる。 At this time, module circuit 14 may be implemented on the same substrate.

これにより、給電コイル12、同調回路13及びモジュール回路14のモジュール体でなるアンテナモジュール11の小型化、薄型化を図ることができ、携帯情報端末の小型、薄型化された筐体内部へ省スペースで搭載することが可能となる。 Thus, miniaturization of the power supply coil 12, consisting of a module of the tuning circuit 13 and the module circuit 14 the antenna module 11, can be made thinner, small portable information terminals, thinned housing interior into space in it is possible to mount.

以上のように構成される本実施の形態のアンテナモジュール11においては、リーダ/ライタとの通信時、同調回路13においてリーダ/ライタからの発振電波の強さに応じた誘導電流が発生する。 In the antenna module 11 of this embodiment configured as described above, when communicating with the reader / writer, the induced current corresponding to the intensity of the oscillation wave from the reader / writer in the tuning circuit 13 is generated. この誘導電流は給電コイル12を介してモジュール回路14に供給され、このモジュール回路14において整流され情報の読出し電圧に変換される。 The induced current is supplied to the module circuit 14 via the power supply coil 12, it is converted into a read voltage information is rectified in the module circuit 14. 読み出された情報はモジュール回路14において変調され、給電コイル12及び同調回路13を介してリーダーライタへ送信される。 Read information is modulated in the module circuit 14, it is transmitted to the reader-writer through the power supply coil 12 and the tuning circuit 13.

同調回路13においては、リーダ/ライタとアンテナモジュール11との間の相対距離が比較的長い場合、主として第1同調コイル13Aを用いた非接触通信が行われる。 In the tuning circuit 13, when the relative distance between the reader / writer and the antenna module 11 is relatively long, mainly non-contact communication using the first tuning coil 13A is performed. 第1同調コイル13Aのアンテナ特性P11Aは、第2同調コイル13Bの影響を受け、第2同調コイル13Bが存在しない場合(図8に示した同調コイル3のアンテナ特性P0)の共振先鋭度Q0に比べて低くなる。 Antenna characteristics P11A of the first tuning coil 13A is affected by second tuning coil 13B, the second case where the tuning coil 13B does not exist resonance sharpness Q0 of (antenna characteristics P0 of the tuning coil 3 shown in FIG. 8) compared becomes lower. しかし、第1,第2同調コイル13A,13BのQ値を互いに異ならせて構成しているので、このQの低下量ΔQ1(図2)は、図11及び図12を参照して説明した従来のアンテナモジュールにおけるQの低下量ΔQ0に比べて小さい(ΔQ1<ΔQ0)。 However, first, second tuning coil 13A, since this structure is constructed so different from each other Q values ​​13B, the amount of decrease in the Q .DELTA.Q1 (FIG. 2), the prior art described with reference to FIGS. 11 and 12 smaller than the reduction amount .DELTA.Q0 of Q in the antenna module (ΔQ1 <ΔQ0).

一方、リーダ/ライタとの近接時におけるアンテナモジュール11の通信は、主として第2同調コイル13Bが用いられる。 On the other hand, the communication of the antenna module 11 at the time of proximity with the reader / writer is mainly the second tuning coil 13B is used. この第2同調コイル13Bのアンテナ特性P11Bは、リーダ/ライタとの近接時における通信周波数fpを包含するブロードな同調帯域を有しているため、アンテナモジュールとリーダ/ライタとが近接した状態での同調周波数のズレを吸収して安定した通信動作が確保される。 Antenna characteristics P11B of the second tuning coil 13B, since it has a broad tuning range encompasses communication frequency fp at the time proximity with the reader / writer, in a state where the antenna module and the reader / writer close stable communication operation is ensured by absorbing a deviation of the tuning frequency.

従って本実施の形態によれば、リーダ/ライタとの近接時における通信不具合を解消しながら、必要とする通信距離を確保できるので、幅広い通信距離に対応して安定かつ確実な通信動作環境を提供でき、RFIDの信頼性向上を図ることが可能となる。 Therefore, according to this embodiment, while eliminating the problem communication during proximity with the reader / writer, it is possible to secure a communication distance which requires, provides a stable and reliable communication operation environment for a wide range of communication distance can, it is possible to improve the reliability of RFID.

なお、上述した構成のアンテナモジュール11において、第1同調コイル13Aは給電コイル12を兼ねる構成とすることも可能である。 Incidentally, in the antenna module 11 having the above-described structure, the first tuned coil 13A is also possible to adopt a configuration that also serves as a power supply coil 12. 図3にその一構成例を示す。 Figure 3 shows one configuration example thereof. 給電/同調コイル17は、リーダ/ライタとの離間時に同調する第1同調コイルに対応している。 Feeding / tuning coil 17 corresponds to the first tuning coil tuned at spaced with the reader / writer.

この場合、第2同調コイル13Bは、給電/同調コイル17の内周側に隣接配置され、当該コイル17と相互誘導により結合される。 In this case, the second tuning coil 13B is disposed adjacent to the inner peripheral side of the power supply / tuning coil 17 are coupled by mutual induction with the coil 17. また、コイル17,13Bの双方に同調容量15が設けられている。 Also, the tuning capacitor 15 are provided on both the coil 17,13B. このような構成によっても、上述と同様な作用効果を得ることができる。 With such a configuration, it is possible to obtain the same effect as described above.

(第2の実施の形態) (Second Embodiment)
図4及び図5は本発明の第2の実施の形態を示している。 4 and 5 show a second embodiment of the present invention. なお、図において上述の第1の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。 Incidentally, the same reference numerals are given to portions corresponding to the first embodiment described above in FIG, detailed description thereof will be omitted.

本実施の形態のアンテナモジュール21は、同調回路23の構成が上述の第1の実施の形態と異なっている。 Antenna module 21 of the present embodiment, the configuration of the tuning circuit 23 is different from the first embodiment described above. 即ち本実施の形態では、リーダ/ライタとの近接時に発生する同調周波数のズレの傾向を予め把握し、その周波数帯域に合うように第1同調コイル23Aの同調点と第2同調コイル23Bの同調点とを異ならせている。 That is, in this embodiment, in advance trends of deviation of the tuning frequency generated when proximity with the reader / writer, the tuning of the tuning point of the first tuning coil 23A to fit to the frequency band the second tuning coil 23B It is made different from the point.

上述したように、リーダ/ライタとの近接時における同調点が、離間時における同調点よりも高周波数側にシフトすることから、第1同調コイル23Bの同調点よりも高い周波数で第2同調コイル23Bの同調点を設定している。 As described above, the reader / tuning point at the proximity of the writer, since the shift to a higher frequency side than the tuning point at spaced, second tuning coil at a frequency higher than the tuning point of the first tuning coil 23B It has set the tuning point of 23B. 図5は、第1同調コイル23Aの同調点f0(16.76MHz)に対し、第2同調コイル23Bの同調点を18.53MHzに設定した例を示している。 5, to the tuning point of the first tuning coil 23A f0 (16.76MHz), shows an example of setting the tuning point of the second tuning coil 23B to 18.53MHz.

本実施の形態によれば、上述の第1の実施の形態と同様な効果を得ることができるとともに、上述の第1の実施の形態に比べて、第1同調コイル23Aのアンテナ特性P21Aと第2同調コイル23Bのアンテナ特性P21Bとの相互間の干渉を抑えることができるので、第1同調コイル23Aの共振先鋭度Q1の低下量ΔQ2をより低減することが可能となる。 According to this embodiment, it is possible to obtain the same effect as in the first embodiment described above, as compared with the first embodiment described above, the antenna characteristic of the first tuning coil 23A P21A and the it is possible to suppress the interference between each other and the antenna characteristics P21B two tuning coil 23B, it is possible to further reduce the decrease ΔQ2 of resonance sharpness Q1 of the first tuning coil 23A.

(第3の実施の形態) (Third Embodiment)
図6及び図7は本発明の第3の実施の形態を示している。 6 and 7 show a third embodiment of the present invention. なお、図において上述の第1の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。 Incidentally, the same reference numerals are given to portions corresponding to the first embodiment described above in FIG, detailed description thereof will be omitted.

本実施の形態のアンテナモジュール31は、リーダ/ライタとの離間時に同調する第1同調コイル33Aと、リーダ/ライタとの近接時に同調する第2同調コイル33Bとを有している。 Antenna module 31 of this embodiment includes a first tuning coil 33A tuned at spaced with the reader / writer, and a second tuning coil 33B tunes when proximity of the reader / writer. 第1同調コイル33A及び第2同調コイル33Bは、それぞれ給電コイルとしての機能を独立して備え、各々独立してモジュール回路34に電気的に接続されている。 First tuning coil 33A and the second tuning coil 33B includes independently function as respectively feed coil, are electrically connected to the module circuit 34 each independently.

第1同調コイル33A及び第2同調コイル33Bは互いに同一の同調点f0(16.76MHz)に設定されている。 First tuning coil 33A and the second tuning coil 33B are set to each other in the same tuning point f0 (16.76MHz). 第2同調コイル33BにはQダンプ抵抗16が並列接続されたQダンプコイルとされており、これにより図7に示したように、第1同調コイル33Aの共振先鋭度Q1は、第2同調コイル33Bの共振先鋭度Q2よりも高くなっている。 The second tuning coil 33B are the Q damping coil Q damping resistor 16 are connected in parallel, thereby as shown in FIG. 7, resonance sharpness Q1 of the first tuning coil 33A, the second tuning coil It is higher than the resonance sharpness Q2 of 33B. なお、第1同調コイル33Aと第2同調コイル33B間は、相互誘導による結合を小さくするために、互いに距離を離して配置されている。 Incidentally, between the first tuning coil 33A and a second tuning coil 33B in order to reduce the coupling by mutual induction, it is arranged at a distance from each other.

一方、モジュール回路34には、第1同調コイル33Aと第2同調コイル33Bとを選択的に切り替える切替回路35が設けられている。 On the other hand, the module circuit 34, the switching circuit 35 is provided for switching between a first tuning coil 33A and a second tuning coil 33B selectively. 図6の例では、切替回路35が第1同調コイル33Aを選択している状態を示している。 In the example of FIG. 6 shows a state in which the switching circuit 35 selects the first tuning coil 33A. これら第1同調コイル33Aと第2同調コイル33B間の切替は、これらのコイルに発生する誘導電圧を検出する検出部(図示略)の出力に基づいて行われるようになっている。 Switching between these first tuning coil 33A and a second tuning coil 33B is adapted to be performed based on the output of the detecting section for detecting an induced voltage generated in the coils (not shown).

即ち、第1,第2同調コイル33A,33Bの発生誘導電圧は、リーダ/ライタとの間の相対距離(通信距離)によって変化し、両者間の距離が近いほど大きな誘導電圧が発生する。 That is, first, second tuning coil 33A, generation induced voltage 33B will vary with the relative distance (communication distance) between the reader / writer, a distance between both the larger the induced voltage is generated close.

そこで、この電圧レベルが一定値よりも低い場合は第1同調コイル33Aを選択することにより、両者間の通信距離の低下を抑制することができる。 Therefore, by the voltage level is lower than a certain value to select the first tuned coil 33A, it is possible to suppress the reduction of the communication distance between them. 一方、電圧レベルが一定値に達している場合は第2同調コイル33Bを選択することにより、同調周波数帯域を広げ、安定した通信動作を確保することができる。 On the other hand, if the voltage level has reached a predetermined value by selecting the second tuning coil 33B, it spreads the tuning frequency band, it is possible to secure stable communication operation.

以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。 Having described the embodiments of the present invention, of course, the present invention is not limited thereto, and various modifications are possible within the spirit of the invention.

例えば以上の各実施の形態では、第2同調コイル13B,23B,33Bの同調周波数帯域を広げるためにQダンプ抵抗を挿入したが、これに代えて、第1同調コイルからの離間距離を広げたり、コイル抵抗の大きい材料で第2同調コイルを形成する等の方法も適用可能である。 For example, in above-described embodiments, the second tuning coil 13B, 23B, has been inserted the Q damping resistor in order to widen the tuning frequency band of 33B, instead of this, widen the distance from the first tuning coil , methods such as forming a second tuning coil material having a large coil resistance is also applicable.

また、以上の各実施の形態では、本発明に係るアンテナモジュール11,21,31として、非接触ICタグ用のアンテナモジュールを例に挙げて説明したが、これに限らず、リーダ/ライタの送受信アンテナ部に本発明を適用することも勿論可能である。 Further, in the above each embodiment, as an antenna module 11, 21, 31 according to the present invention, an antenna module for a non-contact IC tag has been described as an example, not limited to this, the reader / writer transmission and reception it is of course possible to apply the present invention to the antenna unit.

更に本発明に係るアンテナモジュールは、非接触ICタグ用のアンテナモジュールとリーダ/ライタ用のアンテナモジュールを兼ねた構成とすることも可能である。 Moreover antenna module according to the present invention, it is also possible to adopt a configuration which also serves as an antenna module for an antenna module and the reader / writer for non-contact IC tag. この場合、給電コイルや同調回路は、タグ用及びリーダ/ライタ用として、共通に用いることができる。 In this case, the feeding coil and the tuning circuit for the tag and the reader / writer can be used in common.

本発明の第1の実施の形態によるアンテナモジュール11の概略構成図である。 According to the first embodiment of the present invention is a schematic diagram of the antenna module 11. アンテナモジュール11の周波数特性を説明する図である。 Is a diagram illustrating the frequency characteristics of the antenna module 11. アンテナモジュール11の構成の変形例を示す図である。 It is a diagram showing a modified example of the configuration of the antenna module 11. 本発明の第2の実施の形態によるアンテナモジュール21の概略構成図である。 According to the second embodiment of the present invention is a schematic diagram of the antenna module 21. アンテナモジュール21の周波数特性を説明する図である。 Is a diagram illustrating the frequency characteristics of the antenna module 21. 本発明の第3の実施の形態によるアンテナモジュール31の概略構成図である。 According to the third embodiment of the present invention is a schematic diagram of the antenna module 31. アンテナモジュール31の周波数特性を説明する図である。 Is a diagram illustrating the frequency characteristics of the antenna module 31. 従来のアンテナモジュールの概略構成図である。 It is a schematic block diagram of a conventional antenna module. 従来のアンテナモジュールの周波数特性を説明する図である。 It is a diagram illustrating a frequency characteristic of a conventional antenna module. 従来の他のアンテナモジュールの概略構成図である。 It is a schematic diagram of another conventional antenna module. 同調コイルを複数備えた従来のアンテナモジュールの概略構成図である。 The tuning coil is a schematic configuration diagram of a conventional antenna module provided with a plurality. 図11のアンテナモジュールの周波数特性を説明する図である。 Is a diagram illustrating the frequency characteristics of the antenna module of FIG.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

11,21,31…アンテナモジュール、12…給電コイル、13,23…同調回路、13A,23A,33A…第1同調コイル、13B,23B,33B…第2同調コイル、14,34…モジュール回路、15…同調容量、16…Qダンプ抵抗。 11, 21, 31 ... antenna module, 12 ... feeding coil, 13, 23 ... tuning circuit, 13A, 23A, 33A ... first tuned coil, 13B, 23B, 33B ... second tuning coil, 14, 34 ... module circuit, 15 ... tuning capacity, 16 ... Q dump resistor.

Claims (9)

  1. 外部アンテナと同調する非接触通信用のアンテナモジュールであって、 An antenna module for contactless communication tuned with external antenna,
    前記外部アンテナとの離間時に同調する第1同調コイルと、 A first tuning coil tuned at spaced with the external antenna,
    前記外部アンテナとの近接時に同調する第2同調コイルとを備えた ことを特徴とするアンテナモジュール。 Antenna module is characterized in that a second tuning coil tunes when proximity of the external antenna.
  2. 前記第1同調コイルの共振先鋭度(Q)は、前記第2同調コイルの共振先鋭度よりも高い ことを特徴とする請求項1に記載のアンテナモジュール。 The resonance sharpness of the first tuning coil (Q), the antenna module of claim 1, wherein the higher than the resonance sharpness of the second tuning coil.
  3. 前記第2同調コイルには、Qダンプ抵抗が並列接続されている ことを特徴とする請求項2に記載のアンテナモジュール。 Wherein the second tuning coil, antenna module according to claim 2, characterized in that Q damping resistor is connected in parallel.
  4. 前記第1同調コイルと前記第2同調コイルとは、互いに隣接して配置されている ことを特徴とする請求項1に記載のアンテナモジュール。 Antenna module according to claim 1, wherein the first tuning coil and said second tuning coil, characterized in that it is arranged adjacent to each other.
  5. 前記第1同調コイルと前記第2同調コイルとは共に、同一基板上に形成されている ことを特徴とする請求項4に記載のアンテナモジュール。 Antenna module according to claim 4 wherein the first tuning coil and said second tuning coil together, characterized in that it is formed on the same substrate.
  6. 前記第1同調コイルと前記第2同調コイルとを選択的に切り替える切替手段を備えた ことを特徴とする請求項1に記載のアンテナモジュール。 Antenna module according to claim 1, further comprising a switching means for selectively switching between said second tuning coil and said first tuning coil.
  7. 前記第1同調コイルは、給電コイルを兼ねている ことを特徴とする請求項1に記載のアンテナモジュール。 It said first tuning coil antenna module according to claim 1, characterized in that also serves as a feeding coil.
  8. 前記外部アンテナはリーダ/ライタである ことを特徴とする請求項1に記載のアンテナモジュール。 Antenna module according to claim 1, wherein the external antenna is a reader / writer.
  9. 外部アンテナとの離間時に同調する第1同調コイルと、前記外部アンテナとの近接時に同調する第2同調コイルとを有する非接触通信用のアンテナモジュールが、筐体内部に組み込まれている ことを特徴とする携帯情報端末。 Wherein a first tuning coil tuned to occasion separating the external antenna, said antenna module for contactless communication with a second tuning coil tuned to the close-to the external antenna is incorporated in the housing portable information terminals to be.

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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011097307A (en) * 2009-10-28 2011-05-12 Kyocera Corp Mobile terminal
JP2011165151A (en) * 2010-02-15 2011-08-25 Nec Corp Radio communication device and noncontact communication antenna used for the same
KR101276650B1 (en) * 2011-08-04 2013-06-19 주식회사 이엠따블유 Antenna device with wireless charging
KR101279856B1 (en) 2013-04-12 2013-06-28 주식회사 케이더파워 Attenna apparatus with ntc attenna annd wireless charging coil
KR101335918B1 (en) * 2013-08-13 2013-12-03 유원용 Method for manufacturing wireless antenna for both radio frequency identification and wireless charging
KR101354668B1 (en) 2013-09-27 2014-01-27 태진정밀(주) Method for manufacturing wireless antenna for both radio frequency identification and wireless charging
KR101377714B1 (en) * 2013-08-14 2014-03-26 유원용 Wireless antenna for both radio frequency identification and wireless charging
JP2014135084A (en) * 2014-04-07 2014-07-24 Nec Corp Radio communication device, and non-contact communication antenna used for the radio communication device
JP2014168289A (en) * 2007-09-06 2014-09-11 Deka Products Lp Rfid system and method of using the same
JP2014212383A (en) * 2013-04-17 2014-11-13 日本電信電話株式会社 Reverse phase double-loop antenna
US9438313B2 (en) 2013-12-20 2016-09-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Smart NFC antenna matching network system having multiple antennas and user device including the same
KR101765487B1 (en) 2013-04-12 2017-08-08 주식회사 케이더파워 Installation method for attenna apparatus with ntc attenna annd wireless charging coil
KR101765482B1 (en) 2013-04-12 2017-08-08 주식회사 케이더파워 Installation method for attenna apparatus with ntc attenna annd wireless charging coil
KR101782793B1 (en) 2017-02-28 2017-09-28 주식회사 케이더파워 Installation method for attenna apparatus with ntc attenna annd wireless charging coil
KR101792134B1 (en) 2017-05-15 2017-10-31 엘지이노텍 주식회사 Wireless charging module consisting composite magnetic sheet

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014168289A (en) * 2007-09-06 2014-09-11 Deka Products Lp Rfid system and method of using the same
JP2011097307A (en) * 2009-10-28 2011-05-12 Kyocera Corp Mobile terminal
JP2011165151A (en) * 2010-02-15 2011-08-25 Nec Corp Radio communication device and noncontact communication antenna used for the same
KR101276650B1 (en) * 2011-08-04 2013-06-19 주식회사 이엠따블유 Antenna device with wireless charging
KR101279856B1 (en) 2013-04-12 2013-06-28 주식회사 케이더파워 Attenna apparatus with ntc attenna annd wireless charging coil
KR101765482B1 (en) 2013-04-12 2017-08-08 주식회사 케이더파워 Installation method for attenna apparatus with ntc attenna annd wireless charging coil
KR101765487B1 (en) 2013-04-12 2017-08-08 주식회사 케이더파워 Installation method for attenna apparatus with ntc attenna annd wireless charging coil
JP2014212383A (en) * 2013-04-17 2014-11-13 日本電信電話株式会社 Reverse phase double-loop antenna
KR101335918B1 (en) * 2013-08-13 2013-12-03 유원용 Method for manufacturing wireless antenna for both radio frequency identification and wireless charging
KR101377714B1 (en) * 2013-08-14 2014-03-26 유원용 Wireless antenna for both radio frequency identification and wireless charging
KR101354668B1 (en) 2013-09-27 2014-01-27 태진정밀(주) Method for manufacturing wireless antenna for both radio frequency identification and wireless charging
US9800295B2 (en) 2013-12-20 2017-10-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Smart NFC antenna matching network system having multiple antennas and user device including the same
US9438313B2 (en) 2013-12-20 2016-09-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Smart NFC antenna matching network system having multiple antennas and user device including the same
JP2014135084A (en) * 2014-04-07 2014-07-24 Nec Corp Radio communication device, and non-contact communication antenna used for the radio communication device
KR101782793B1 (en) 2017-02-28 2017-09-28 주식회사 케이더파워 Installation method for attenna apparatus with ntc attenna annd wireless charging coil
KR101792134B1 (en) 2017-05-15 2017-10-31 엘지이노텍 주식회사 Wireless charging module consisting composite magnetic sheet

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