JP2008118655A - 測定装置及び無線周波通信分析システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、プロトコルの分析システムの信頼性を向上させる測定装置及びこれを備えた無線周波通信分析システムを提供する。
【解決手段】第１要素（１）によって発生させられた磁場であり、第１要素（１）と磁場に存在する別個の第２要素（２）とによって変調される磁場の変動を測定するための装置（５０、６０；９０）は、第１要素に適合された第１巻線（５１）と、第２要素に適合された第２巻線（６１）とを備え、装置は、第１要素及び第２要素とは別要素である。
【選択図】図４

Description

本発明は、無線周波通信に関し、特に磁場を発生するターミナルと前記磁場に存在する可動要素（トランスポンダ）との間の通信に関する。

本発明は、テストのためのターミナル及びトランスポンダの外部装置による、ターミナルとトランスポンダとの間の通信の分析に関する。

図１は、リーダ１（ＲＥＡＤＥＲ）と、この例では非接触型スマートカードであるトランスポンダ２（ＣＡＲＤ）との間の通信を分析するための通常のシステムの例をブロック形式で非常に概略的に示す。

トランスポンダ２は、ターミナル１と非接触及び無線で通信することが多い。ほとんどの場合、トランスポンダ２は自立した供給電力を有さず、すなわちトランスポンダ２は、ターミナルのアンテナにより放射される高周波磁場から、トランスポンダが備える電子回路に必要な供給電力を取り出す。動作は、ターミナル側及びトランスポンダ側の発振回路の利用に基づく。トランスポンダがターミナルの磁場に入るとき、これらの回路が近接した磁場（ほとんどの場合、数十センチメートル未満の範囲で）と結合されることを意図する。

ターミナルからカードへのデータ送信は、ターミナルが発生する磁場の変調と解釈されるターミナルのアンテナの高周波励起信号の振幅変調によって行われる。トランスポンダからターミナルへの方向では、送信は、ターミナルの磁場にある負荷の変調と解釈されるトランスポンダのアンテナ回路に接続されたインピーダンスの変調により行われ、前記ターミナルによって検出可能である。

テストのための通信を取り出すために、２個の要素１及び２の間に配置された導電性巻線の形状をなすプローブ３１が、現在用いられている。この巻線により感知される信号は、一般的にプロトコルアナライザと呼ばれる装置３′（ＡＮＡＬＹＺＥＲ）により分析され、信号のデジタル処理に基づく。このアナライザは、磁場変動の測定に基づく要素１及び２の間で交換された信号を元に戻すために用いられる。

プロトコル分析の目的の一つは、異なる装置の相互運用性を調査するためである。実際、ターミナルは一般的にトランスポンダとは異なる物によって製造され、種々のトランスポンダは同一のターミナルと逆に動作することが多い。これにより、結果として特にデータ転送を制御するためにシミュレーションテストが必要になる。

磁場分析は、巻線３１上で得られる電圧が、この巻線に加えられる磁場の変動に比例すると考えられ得るという事実を利用する。

リーダのデータはトランスポンダからのデータより更に容易に利用できるという問題がある。これは、特に、ターミナルによって課せられる振幅変動がより大きく、従って負荷によって課せられる振幅変動より更に容易に検出可能であるという事実から生じる。

別の問題として、プローブが、信頼性のあるテスト結果を得るために可能な限り通信を妨げない必要がある。

別の問題として、要素１及び２の１つが所与のプロトコルに応じて通信するために磁場を変調するとき、第２要素の反応が測定の解釈を妨げる傾向にある。
特開２００４−２０７９８６号公報

本発明は、短距離の無線周波通信分析システムの不利点の全て又は一部を克服することを目的とする。

本発明は、特に、改良された測定装置を備えた分析システムの提供を目的とする。

前述及び他の目的の全て又は一部を達成するために、本発明は、第１要素によって発生させられた磁場であり、前記第１要素と前記磁場に存在する別個の第２要素とによって変調される可能性の高い前記磁場の変動を測定するための装置であって、前記第１要素に適合された第１巻線と、前記第２要素に適合された第２巻線とを備え、前記測定装置は、前記第１要素及び前記第２要素とは別要素であることを特徴とする装置を提供する。

本発明の実施の形態によれば、前記第２巻線は、少なくとも２個の関連したループを備え、前記第１要素の前記磁場によって誘導された電流が一方のループから他方のループへ方向を変え、前記２個のループは電気的に直列接続されている。

本発明の実施の形態によれば、前記第２巻線の第１ループは、前記第１ループが前記第２要素の平面アンテナの外形の内部で内接可能な形状及びサイズを有し、第２ループは前記外形の外側で内接可能な形状及びサイズを有する。

本発明の実施の形態によれば、前記第２巻線の前記ループは、前記第２要素の平面アンテナの外形の内部で内接可能な形状及びサイズを有し、前記２個のループの一方は、前記外形に対して他方より更に中心寄りに位置している。

本発明の実施の形態によれば、第１ループは、略ニッパ状であり、そのあご部が前記第２要素の前記アンテナの外形の内部で内接可能なサイズを有し、第２ループは前記第１ループの内部に略内接する外形を有する。

本発明の実施の形態によれば、前記２個のループによって画定される面は略等しい。

本発明の実施の形態によれば、前記第１巻線は、ニッパ状のループを形成し、前記第２要素の平面アンテナの外形がニッパのあご部の外部外形及び内部外形の間に内接可能であるようなサイズを有する。

本発明の実施の形態によれば、前記２個の巻線は同一の支持体上に形成されている。

本発明は、磁場を変調すべく、前記磁場を送信する第１要素と前記磁場を検知する第２要素との間での無線周波通信を分析するシステムにおいて、前記第１要素及び前記第２要素とは別要素であり、前記第１要素と前記第２要素とに夫々適合された２個の巻線を備えた測定装置と、前記２個の巻線のための２個の取得パスを備えた分析装置とを備えることを特徴とするシステムを提供する。

本発明の実施の形態によれば、各取得パスは同期アナログ／デジタルコンバータを備える。

本発明の実施の形態によれば、システムは、検出された信号の振幅を測定することにより、前記第２要素に対する前記巻線の少なくとも１つの位置決めを補助するための視覚表示器を有する装置を更に備える。

本発明の実施の形態によれば、前記第２要素は、非接触型スマートカードであり、前記第１要素はカードリーダである。

本発明は、また無線周波通信分析方法を提供する。

本発明の前述の目的、特徴及び利点その他を、添付図面を参照して本発明を限定するものではない具体的な実施の形態について以下に詳細に説明する。

同一要素は、正しい縮尺からはずれて描かれた異なる図面において同一の参照番号で示される。更に、本発明の理解に役立つ要素のみ示され、説明される。特に、ターミナルからトランスポンダへの方向又はトランスポンダからターミナルへの方向での送信されるデータをコーディングするためのメカニズムは詳述しておらず、本発明は、ほとんどの場合規格によって設定される従来のプロトコルと適合される。更に、プロトコルアナライザによって得られた信号のデジタル処理後の活用は詳述しておらず、本発明はこの場合も現在用いられている技術と適合される。

本発明は、非接触型スマートカード及びカードリーダの例に関連して説明される。しかしながら、本発明は、更に一般的に任意の短距離無線周波通信システムに適用され、特に遠隔供給されるトランスポンダに適用される。

図２及び３は、ターミナル１及びトランスポンダ２の例を非常に概略的及び部分的に示す。

ターミナル１は、増幅器すなわちアンテナカプラ１３の出力ターミナル１２と、基準電圧のターミナル１４（一般的に、アース）とに接続されたアンテナＬ１に基づく発振回路を備える。増幅器１３は、モジュレータ１５（ＭＯＤ）によって与えられる送信されるべき信号Ｔｘを受信する。モジュレータ１５は、主に送信されるべきデータ信号Ｄ及び搬送周波数ｆｃを受信する。信号Ｔｘに基づき発生させられた磁場がトランスポンダ２（図３）によって電源として用いられるので、信号Ｔｘは、送信されるべきデータＤがあるか否かにかかわらず、送信される。送信されるべきデータＤは、一般的にデジタルシステム例えばマイクロプロセッサ（不図示）からもたらされる。ターミナルは、更にトランスポンダ２から受信されるデータを検出するためのデモジュレータ１６（ＤＥＭＯＤ）を備える。例えば、デモジュレータ１６は、アンテナＬ１上でサンプリングされた電圧（信号Ｒｘ）を受信し、デモジュレータは、受信したデータ信号Ｒを与える。

トランスポンダ２（図３）側には、ターミナル１の発振回路によって発生させられた磁場を検知するために、アンテナＬ２を有する発振回路が備えられる。この例では、アンテナＬ２のターミナル２１及び２２が信号を利用するために集積回路２′に接続されている。この回路は特に、ターミナルによって送信された信号を復調するためのデモジュレータ２３を備える。デモジュレータ２３からの信号は、ターミナル１から受信したデータ信号Ｄ′を形成し、例えばマイクロコントローラ又はワイヤード論理の回路を備え、発振回路上の信号から取り出された演算クロックを有する集積回路２′の残り部分に送信される。データをターミナル１へ送信するために、トランスポンダ２は、共振回路上の自身の電子回路によって形成された負荷を変更可能な可変インピーダンスの要素２４（ＭＯＤ ＬＶＡＲ）を備える。

トランスポンダ２がターミナル１の磁場にあるとき、高周波電圧が共振回路上に発生させられる。一度回路２′によって調整及びフィルタ除去されると、この電圧は、トランスポンダ２の種々の電子回路に供給電圧を与える。トランスポンダからターミナルへの方向では、送信されるべきデータの変調は、一般的に逆変調（retromodulation）と呼ばれ、ターミナルの発振回路の励起周波数ｆｃより低速で行われる。

逆変調回路２４がターミナルの発振回路でトランスポンダの負荷を増加させるとき、トランスポンダの発振回路は、他の回路によって形成された負荷に対して更に減衰を加え、それによってトランスポンダは高周波の磁場のより大量の電力をサンプルする。ターミナル１の側では、この電力変動が、増幅器１３が高周波励起信号の振幅を一定、又は振幅変調によって設定された２状態の間に維持するので、アンテナＬ１での電流変動として解釈される。

カードからリーダへの通信システムでは、磁場はリーダ及びトランスポンダのために夫々２要素に分割され得る。リーダのアンテナ（Ｌ１、図２）の巻線によって発生させられた第１磁場と任意に呼ばれる磁場は、カードのアンテナ（Ｌ２、図３）の巻線によって発生させられた第２磁場と任意に呼ばれる磁場と区別されることができる。第１磁場は、リーダからカードへの通信ときに変調される。第２磁場は、逆変調（カードからリーダへの送信）ときに変調される。

リーダによって発生させられ、カードに加えられた第１磁場は、短距離システムではカードの巻線全体に亘って略同種と考えられ得る。しかしながら、第２磁場は、カードに類似した同種とは考えられ得ない。

図４は、本発明に係るシステムの実施の形態をブロック形式で非常に概略的に示す。

このシステムは、例えばコンピュータ４（ＰＣ）での解釈のために記憶された結果を有する分析回路３に信号を与える測定装置９を備える。

測定装置９は、リーダ１によって送信された信号及びカード２によって送信された信号に夫々適合される２個の取得回路すなわちプローブ５０及び６０を備える。各回路５０又は６０は、導電性巻線５１及び６１を備える。巻線５１及び６１の各端部は、測定による通信の妨げを避けるために高インピーダンスの回路５２及び６２（Ｚ）の入力端子に接続されている。回路５２及び６２によって与えられる信号は、本実施の形態によれば、回路５０及び６０に夫々用いられる２個の平行取得パスを備える回路３に送信される。各パスは、巻線５１、６１で夫々誘導される電磁力を示す電圧を取り出すことにより、アナログ信号をシェイプするための回路５４、６４（ＳＨＡＰＥ）を備える。シェイピングは、アナログ／デジタルコンバータ５５、６５（ＡＤＣ）に引き継がれる。得られたデジタル信号は、その後データを副搬送波から取り出すためにデジタルフィルタリング５６、６６（ＦＩＬＴＥＲ）へと送られる。変調された信号のエンベロープを示す信号は、その後ターミナルとトランスポンダとの間での変換を解釈することができるようにデコードされる（ブロック３５、ＤＥＣＯＤＥ）。その目的は、例えば送信中に規格が遵守されていることを調査するために２個の要素の間の特定の通信フレームを見つけることである。

図５は、アナログ／デジタルコンバータ５５又は６５へと続くシェイピング回路５４又は６４の例をブロック形式で非常に概略的に示す。

シェイピング回路５５又は６５は、主に受信した信号の搬送波の振幅を標準化するために自動利得制御（ＡＧＣ）増幅器５４１又は５６１を備える。これにより、特に磁場での対応するプローブの位置からの振幅変動を補うことができ、コンバータ５５又は６５を十分に動作することができる。

変換側では、受信した信号の搬送波が、実際のアナログ／デジタルコンバータ５５１又は６５１を評価するために同期してサンプルされる（ブロック５５２、６５２−ＳＹＮＣ）。同期変換を用いる利点は、復調が搬送波のデジタル化と同時に行われることである。このような同期変換はそれ自体公知である。

図６は、本発明が適用されるスマートカードの例を非常に概略的に示す。このようなカードは、支持体２５の形状をなし、一般的に一又は複数の電子回路２′がその上又はその内部に組み込まれた可塑性物質からなる。一又は複数の螺旋の平面的な導電性巻線の形状をなす、例えば矩形状のアンテナＬ２は、その端部が回路２′に接続されている。

図７は、本発明の実施の形態に係るシステムの動作を示す斜視図である。単純化のために、異なる要素の導電性巻線のみが示される。ターミナル１の側では、アンテナＬ１が均一と考えられ得る磁場（矢印１６）を発生させる。カード２は、そのアンテナＬ２によりこの磁場を検知する。カードの側では、アンテナＬ２の導体の回りに円形の力線（矢印２６）を発生させるとして逆変調が考えられ得る。

リーダによって発生させられた第１磁場を測定するためのループ５１は、カードのアンテナ巻線に関して比較的軽いカップリングを示しながら、局所的に同種の磁場に関して無視できない表面積を示すことができる。第２磁場を測定するためのループ６１は、カードのアンテナ巻線に関して著しいカップリングを示しながら、局所的に同種の磁場に対して小さい表面積（理想的には表面積ゼロ）を示すことができる。

この例では、第１プローブ５０の巻線５１はループから形成され、第２プローブ６０の巻線は、電気的に直列接続されて、ほぼ８の字を形成する２個の同一平面上のループ６１１及び６１２から形成される。２個のプローブ５０及び６０は、２個の要素１と２との間（２個のアンテナＬ１とＬ２との間）に配置され、好ましくはプローブ５０及び６０の巻線がアンテナＬ２の平面と平行な平面に配置される。

第１磁場を検知するための巻線５１は、優先的にカードのアンテナＬ２の導体に対して対称に配置される。単純化のために、破線によって表される巻線５１及び６１の平面での方向を有するアンテナＬ２の直線部２７の場合のみがここでは考慮される。カードのアンテナに対称的に円形ループ５１を配置することにより、カードの磁場により巻線５１上に電位差が現れない。プローブ５０は、強力にリーダと結合される。単純化された実施の形態では、巻線５１のループは、カードのアンテナの平均的な螺旋を囲むような形状及びサイズを有する。変形例として、巻線５１のループは数個のサブループから形成されてもよい。

第２磁場を測定するための巻線６１の側には、８の字を形成することにより、この巻線での第１磁場により誘導される起電力の影響を取り消すことができる。また、巻線の位置は測定の効率を調整する。巻線をカードの巻線の平面と平行な平面に配置することにより、リーダの磁場に晒される表面積がゼロになる。リーダの磁場に対して感度が低く、カードを選択的に観測することができるプローブは、このようにして得られる。第２磁場に対する感度（カードからの変調を含む）を増加するために、ループ６１１及び６１２がカードのアンテナの導体に対して対称的に位置付けられることが望ましい。

異なる幾何図形的配列が、巻線６１を形成する電気的に直列接続された２個のループのために考察されてもよい。

例えば、図７に示される例のように、第１ループが、アンテナＬ２が内接する外形の内側にあってもよく、第２ループが外側にあってもよいが、異なる形状（夫々アンテナＬ２の内部及び周りを内接する円形、長方形、ニッパ等）でもよい。直列電気接続、及びリーダの磁場に晒される方向が反転されるような２個のループ間の方向反転により、２個のループでのリーダによって誘導される起電力が差し引かれ（それらの表面積が等しい場合取り消される）、カードによって誘導される起電力が合算される。

図１１及び１３に関連して示される他の例によれば、２個のループは両方ともアンテナＬ２の大部分の内部に内接する。２個のループのうちの一方のループが他方より更に中心にあるため、１個のループがアンテナＬ２により近接し、カードにより誘導される起電力が中央側のループで誘導される起電力より大きい。このようにして２つの力が互いに補うことを避ける。２個のループでのリーダにより誘導される起電力は、ほぼ等しい表面積のために互いに補い続ける。

変形例として、数個のサブループがループの一方又は他方、又は両方を形成し、リーダの磁場に晒される方向の反転を妨害しない。

本発明の好ましい実施の形態によれば、システムは、測定装置の位置決めを補助するために、図４のブロックによって表される装置３７（ＬＥＶＥＬ）を備える。このような装置３７は、夫々のプロセシングパスから、又は少なくとも位置決めに対して最も感度がよいプローブを有するカードのためのパスからの復調された信号の振幅を反射する簡単な画像表示（例えば、発光ダイオードレール）によって形成されてもよい。

プローブ５１及び６１のループの寸法は、データが感知されるよう要求される、トランスポンダのタイプの相関的要素である。平面のカードである場合、平均的な螺旋のサイズが考慮される（カードが数個の同心の螺旋を備えるので平均的な螺旋が参照される）。

図８（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、リーダ１のためのパスの回路５２、５５及び５６の夫々の出力で得られた信号Ｓ５２、Ｓ５５及びＳ５６の形状の例をタイミングチャートで示す。

図９（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、カード２のためのパスの回路６２、６５及び６６の夫々の出力で得られた信号Ｓ６２、Ｓ６５及びＳ６６の形状の例をタイミングチャートで示す。図８及び図９の縮尺は異なる。

ＩＳＯ規格１４４４３（タイプＡ）に相当するこの例では、１３．５６ ＭＨｚの搬送波変調が、変調指数（変調指数＝振幅の差と合計との比率）が１００％である振幅で、すなわち全てか無かで、ターミナルによって行われる。振幅変調は、種々のプロトコルに応じたデータのコーディング（この例では、所謂ミラーコーディング（Miller coding））後、１０６kbits/s 乃至８４７kbits/s の速度で行われる。振幅変調された搬送波は、この変調の画像信号を与える（出力Ｓ５２）プローブ５０によって元に戻される。同期アナログ／デジタルコンバータの出力Ｓ５５では、搬送波は削除され、変調エンベロープのみ元に戻される。フィルタ５６の出力Ｓ５６は、ノイズが少ない、デコーダ３５によって利用可能なデジタル信号を与える。

カードからリーダへの方向での送信では、共振回路をロードするインピーダンスの変調が、８４７．５ｋＨｚでの逆変調副搬送波の速度（１３．５６ＭＨｚでの搬送波の６分の１）で行われる。ロード変更回路（２４、図３）のスイッチングは、この場合も通常コーディングされる。示された例では、所謂マンチェスターコーディングでの振幅変調を前提とするが、他のコーディングタイプ（例えば、ＢＰＳＫ）が用いられてもよい。出力Ｓ６４はロード変調の画像を与える。第１パスに関しては、同期コンバータの出力で１３．５６ＭＨｚでの搬送波が削除されて、副搬送波エンベロープのみが残る。フィルタ６６の出力Ｓ６６は、ノイズがより少ない、デコーダによって利用可能なデジタル信号を与える。

他のコーディング（ＮＲＺ、差動位相シフト等）及び変調が、特に関連する規格に応じて用いられてもよい。例えば、ＩＳＯ規格１４４４３（タイプＢ）のターミナルでは、１３．５６ＭＨｚの搬送波変調が、１０％程度の変調指数の振幅でターミナルによって行われる。

第１及び第２磁場のためのプローブにより、リーダ側での変調及びカード側での変調により生じる信号が容易に分離され得るので、デコーダ３５による解釈が容易である。特に、カードの変調は、その振幅がリーダの振幅よりかなり低いので、ノイズとしてリーダに適合されたパスによって処理されてもよい。逆に、カードに適合されたパスの側では、プローブ６１による減じられるべき第１磁場の貢献に関する事実により感度を増大させることができ、両方のパスの間の比較により起こり得るノイズから変調を分離することができる。

言うまでもなく、本発明は前述した変調例に限定されることはない。本発明によれば、変調が振幅変調であれ位相変調であれ、またデータを送信するために用いられるコーディングが何であれ、変調エンベロープを元に戻すことができる。取得パスにより、復調されたデータを得ることができ、データのデコーディング及び解釈は、デコーダ３５又はコンピュータ４によって下流側で行われる。

図１０は、リーダの磁場に適合されたプローブ５０の実施の形態を非常に概略的に示す。このプローブは、例えばプリント回路ウエハ上に形成される。巻線５１は、あご部の外側５１３が、プローブが用いられるカードの平均的な螺旋（破線Ｌ２）の大部分の外側にあり、あご部の内側５１５がこの平均的な螺旋の内側にある通常ニッパ状（通常矩形状）である外形の導電性トラックから形成される。これは、プローブがアンテナと同一平面状に配置されるとき、アンテナＬ２の平均的な螺旋の周りのループ５１の対称性を最良に保持するためである。巻線５１の２個の端部は、ニッパの開口部の反対側に位置付けられ、あご部の外側にある。これらの端部は回路５２の入力に接続され、この実施の形態は以下に図１２を参照して説明する。このような回路は、通信の妨げを避けるために、プローブの巻線での電流を最小限に抑えることを目的とする。信号を下流側回路によって利用できるようにするために、インピーダンスのマッチング及び／又は対称モードから非対称モードへのスイッチングをも行ってもよい。回路５２の出力は、信号処理装置３に接続するためのコネクタ５３に接続されている。

図１１は、カードに適用されたプローブ６０の実施の形態を非常に概略的に示す。このプローブは、例えばプリント回路ウエハ上に形成され、８の字状のループ６１は、好ましくは球状の大部分がカードの平均的な螺旋（破線Ｌ２）の内側に位置付けられるように形成される。これにより、第１ループ６１３がニッパの内側で第２ループ６１５と交互に配置された通常ニッパ状（通常矩形状）になり、言うまでもなくこのすべては単一の導体によって形成される。巻線６１の２個の端部は、ニッパの開口部の反対側にある第１ループの外側にある。これらの端部は、処理される信号が取得装置への接続のためのコネクタ６３に与えられる前の回路６２に接続されている。２個のループ６１３及び６１５の表面積は、好ましくは略等しい。

図１２は、回路５２又は６２の電気図を示す。図１２の参照番号８を示すこのような回路は、ループ５１又は６１と接続されるための２個の所謂対称モード入力ループ８８及び８９と、分析回路３に接続されるための２個の所謂非対称モード出力ターミナル８７及び８６との間に、インピーダンスマッチング回路８１、バラン８２及びデカップリング回路Ｃ８３を備える。例えば、インピーダンスマッチング回路は、３個のレジスタＲ８１１、Ｒ８１２及びＲ８１３を備え、レジスタＲ８１１及びＲ８１２がターミナル８８及び８９に接続される第１端部と、レジスタＲ８１３の各端部及びバランの対称モード入力に接続される第２端部とを有する。バラン８２は、例えば２個の結合された誘導要素Ｌ８２１及びＬ８２２から形成され、誘導要素Ｌ８２１及びＬ８２２が、対称モード入力に接続される２個の各第１端部と、非対称モードアクセスのポジティブ及び基準ターミナルを形成する２個の各端部を有する。バラン８２の２個の非対称モードアクセスが、ターミナル８７及び８６（ターミナル８６は任意にはアースを形成する）に接続され、ターミナル８７に接続されたアクセスはバイパスキャパシタＣ８３を介して接続されている。

前述した図１０及び１１の実施の形態では、２個のプローブ５０及び６０が機械的に互いに分離されているので、オペレータがプローブ５０及び６０を、ターミナルとカードとの間の経験的に各々に対して最良の結果が得られる位置に配置することができる。理想的には、最大の感度は、その外側又は内側の外形が可能な限り巻線Ｌ２の外形に近接して配置されるようなサイズの巻線６１を有するテストされたカードに対して得られる。

図１３は、本発明に係るプロトコルアナライザの測定装置９０の好ましい実施の形態を示す。この例では、ターミナル１とカード２との磁場を夫々検知するための２個のプローブが同一の支持体に支持されている（例えば、同一のプリント回路ウエハ）。巻線５１及び６１は、図１０及び１１の実施の形態と同様に、装置９０が用いられるカードファミリーの平均的な螺旋（破線Ｌ２）がループ５１を形成するニッパ内部、及び巻線６１を形成する８の字状のループの外側に略位置付けられるように設けられる。巻線５１及び６１は、異なる導体レベルで形成され、好ましくは夫々がウエハの一面に形成される。言うまでもなく、ブリッジ又はバイアが巻線６１のトラック交差のために用いられる。図１１と比較して、図１３は、その内側に第２ループ６１５′を引き込んで、ニッパを形成する第１ループ６１３′の変形例を示す。巻線６１の両端部は、第１ループ６１３′のニッパの開口側に対応する第２ループ６１５′の一側にあり、第１ループ６１３′のニッパは、反対側の内側を介して接続されたあご部を有する。前述したように、ループ６１３′及び６１５′によって画定される各表面積は略等しく、これらのループは、リーダの同種の磁場に対して感度を最小限に抑えるために進行方向が反転されるように電気的に直列接続されている。

図１３では、２個のシェーピング回路５２及び６２が、夫々同等の電気図によって示され、図１２の回路８を例にとり、図１２の要素にアポストロフィー（′）を付与した参照番号が割り当ててある。コネクタ５３及び６３は、下流側回路のための要素であり、この例では同軸ケーブルコネクタとして示されている。

図１３の装置は、好ましくは、巻線６１を備えた面をカード側にしてカード２に対して平坦に配置され、巻線６１をテストされるカードのアンテナＬ２に対して可能な限り中心寄りに位置付ける。このためには、ループ６１３′が、装置が用いられるカードのアンテナに可能な限り全ての側面で近接できるようなサイズであることが必要である。

実施の形態の具体例として、図１３に示されるように測定装置９０は、長さが略６８．５ｍｍ、幅が略３８．５ｍｍである通常矩形状の平均的な螺旋のアンテナを有するカードのために形成される。測定装置９０は、外部の幅が略５１ｍｍ、外部の長さが略８３ｍｍ、内部の幅が略３０ｍｍ、内部の長さが略６０ｍｍ、及び巻線の端部の反対側でのあご部間の間隔が略２ｍｍである第１巻線５１と、外部の幅が略３８ｍｍ、内部の長さが略６８ｍｍ、内部の幅が略２４ｍｍ、内部の長さが略５４ｍｍ、巻線の端部の反対側のあご部間の間隔が略３ｍｍ、及び巻線の端部の反対側の接続トラック間の間隔が略１ｍｍである第２巻線６１とを備える。

本発明の利点は、プロトコルの分析システムの信頼性を向上させることである。

本発明の別の利点は、測定装置が、トランスポンダのアンテナの平均的サイズに応じて２個の巻線のサイズを適合することによりトランスポンダ及びリーダの異なるファミリーに容易に適用されることである。

言うまでもなく、本発明は、当業者により想起される様々な変更、改良、及び修正がなされ得る。特に、アナログ要素及びデジタル要素の特徴は、前述した機能表示に基づく当業者の技能の範囲内である。

同様に、別個の支持体での２個の巻線か単一の支持体での２個の巻線かの実施の形態の選択は、用途次第であり、特にトランスポンダとそのリーダとの間の通常の距離次第である。

更に、フィルタ５６及び６６によって与えられた信号は、通常のデコーダによって解釈可能である。このようなデコーダはマイクロプロセッサ又はワイヤード論理の回路に基づき形成され、この最後の実施の形態は、しばしば処理速度の必要性を重視する場合に好まれる。

最後に、デコーダ３５に向けた２個の別個の取得パスの使用が好まれる実施の形態である場合、特にカード及びリーダが同時に送信すると想定されない半二重システムでは、信号の多重化がデコーダの上流側で生じるかもしれない。

本発明は、所謂非接触型カードシステム、タグ、ラベル等のトランスポンダシステムで様々に適用され、ターミナルは、リーダ、呼び掛け機（interrogator）と呼ばれる。様々な規格がこのような非接触型交換システムのための動作条件を設定する。例として、ＩＳＯ規格１４４４３、１５６９３、１８０００−２及び１８０００−３が挙げられる。

通常のプロトコル分析システムの例をブロック形式で非常に概略的に示す図である。 本発明が適用されるタイプのターミナルの構造の例をブロック形式で部分的及び非常に概略的に示す図である。 本発明が適用されるタイプのトランスポンダの構造の例をブロック形式で部分的及び非常に概略的に示す図である。 本発明に係る分析システムの実施の形態をブロック形式で非常に概略的に示す図である。 図４のシステムの一部の実施の形態をブロック形式で非常に概略的に示す図である。 非接触型スマートカードの簡略化した平面図である。 本発明の実施の形態に係るシステムの動作を示す図である。 ターミナルに適合された、図４のシステムの取得部門の異なるポイントでの信号の形状の例をタイミングチャート形式で非常に概略的に示す図である。 トランスポンダに適合された、図４のシステムの取得部門の異なるポイントでの信号の形状の例をタイミングチャート形式で非常に概略的に示す図である。 本発明の実施の形態に係るターミナルの磁場の測定に適合されたプローブの平面図である。 本発明の実施の形態に係るスマートカードの磁場の測定に適合されたプローブの平面図である。 本発明の実施の形態に係る磁場測定巻線及び取得装置間のインタフェース回路の電気図である。 非接触型スマートカードのための、本発明に係る測定装置の好ましい実施の形態の簡略化した平面図である。

符号の説明

１ ターミナル、リーダ（第１要素）
２ トランスポンダ、カード（第２要素）
５０、６０、９０ プローブ、測定装置
５１ 巻線（第１巻線）
６１ 巻線（第２巻線）

Claims (13)

1. 第１要素（１）によって発生させられた磁場であり、前記第１要素（１）と前記磁場に存在する別個の第２要素（２）とによって変調される可能性の高い前記磁場の変動を測定するための装置（５０、６０；９０）であって、前記第１要素に適合された第１巻線（５１）と、前記第２要素に適合された第２巻線（６１）とを備え、前記測定装置は、前記第１要素及び前記第２要素とは別要素であることを特徴とする装置。
2. 前記第２巻線（６１）は、少なくとも２個の関連したループ（６１１、６１２；６１３、６１５；６１３′、６１５′）を備え、前記第１要素（１）の前記磁場によって誘導された電流が一方のループから他方のループへ方向を変え、前記２個のループは電気的に直列接続されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記第２巻線（６１）の第１ループ（６１２）は、前記第１ループが前記第２要素（２）の平面アンテナ（Ｌ２）の外形の内部で内接可能な形状及びサイズを有し、第２ループ（６１１）は前記外形の外側で内接可能な形状及びサイズを有することを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記第２巻線（６１）の前記ループ（６１３、６１５；６１３′、６１５′）は、前記第２要素（２）の平面アンテナ（Ｌ２）の外形の内部で内接可能な形状及びサイズを有し、前記２個のループの一方は、前記外形に対して他方より更に中心寄りに位置していることを特徴とする請求項２に記載の装置。
5. 第１ループ（６１３′）は、略ニッパ状であり、そのあご部が前記第２要素（２）の前記アンテナ（Ｌ２）の外形の内部で内接可能なサイズを有し、第２ループ（６１５′）は前記第１ループの内部に略内接する外形を有することを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記２個のループ（６１１、６１２；６１３、６１５；６１３′、６１５′）によって画定される面は略等しいことを特徴とする請求項２に記載の装置。
7. 前記第１巻線（５１）は、ニッパ状のループを形成し、前記第２要素（２）の平面アンテナ（Ｌ２）の外形がニッパのあご部の外部外形（５１３）及び内部外形（５１５）の間に内接可能であるようなサイズを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 前記２個の巻線（５１、６１）は、同一の支持体（９０）上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
9. 磁場を変調すべく、前記磁場を送信する第１要素（１）と前記磁場を検知する第２要素（２）との間での無線周波通信を分析するシステムにおいて、
   前記第１要素及び前記第２要素とは別要素であり、前記第１要素と前記第２要素とに夫々適合された２個の巻線（５１、６１）を備えた測定装置と、
   前記２個の巻線のための２個の取得パスを備えた分析装置（３）とを備えることを特徴とするシステム。
10. 各取得パスは同期アナログ／デジタルコンバータ（５５、６５）を備えることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
11. 検出された信号の振幅を測定することにより、前記第２要素（２）に対する前記巻線（６１）の少なくとも１つの位置決めを補助するための視覚表示器を有する装置（３７）を更に備えることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
12. 前記測定装置は、請求項１に係る装置であることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
13. 前記第２要素は、非接触型スマートカード（２）であり、前記第１要素はカードリーダ（１）であることを特徴とする請求項９に記載のシステム。

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