JP2014075109A - 増幅回路、アンテナモジュール及び無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通信性能を維持しつつアンテナを小型化することを目的としている。
【解決手段】送受信手段が受信した搬送波を増幅する増幅回路であって、前記搬送波に重畳される重畳波を生成する重畳波生成部と、前記搬送波に前記重畳波を加算した増幅搬送波を出力する増幅部と、前記搬送波の振幅値の変化に基づき、前記搬送波が所定の通信信号が載せられた所定の搬送波であることを検出する振幅検出部と、を有し、前記所定の搬送波が検出されたとき、前記増幅搬送波を出力する。
【選択図】図３

Description

本発明は、送受信手段が受信した搬送波を増幅する増幅回路、アンテナモジュール及び無線通信装置に関する。

近年では、二次電池等により駆動し、例えばＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）等を用いた近距離の無線通信を行う携帯機器が普及されている（特許文献１）。この携帯機器等では、機器内に内蔵するアンテナの小型化が望まれている。しかしながらアンテナを小型化すると、ゲイン低下により通信性能が低下する。そのため近年の携帯機器では、アンテナの通信性能を維持しつつ省スペースで携帯機器に格納する工夫が成されている。

例えば従来では、アンテナを薄いフィルム状にして二次電池を含む電池パックに貼り付けたり、アンテナを細長く作り、携帯機器の横隅や下隅に配置するような技術が既に知られている。

しかしながら上記従来の技術では、アンテナは携帯機器の空きスペースから考え出された形状となる場合が多い。したがって携帯機器の大きさや形状に合わせて、アンテナの形状や配置場所が変わる場合が多い。

このため従来では、携帯機器毎にアンテナの形状や配置場所を考慮する必要があった。またアンテナの配置場所が変われば、アンテナの後段の回路との間のインピーダンスが変化する。このため携帯機器毎にインピーダンスの調整等が必要であり、アンテナを取り付ける際の工程が煩雑であった。

本発明は、上記事情を鑑みてこれを解決すべく成されたものであり、通信性能を維持しつつアンテナを小型化することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成すべく以下の如き構成を採用した。

本発明は、送受信手段が受信した搬送波を増幅する増幅回路であって、前記搬送波に重畳される重畳波を生成する重畳波生成部と、前記搬送波に前記重畳波を加算した増幅搬送波を出力する増幅部と、前記搬送波の振幅値の変化に基づき、前記搬送波が所定の通信信号が載せられた所定の搬送波であることを検出する振幅検出部と、を有し、前記所定の搬送波が検出されたとき、前記増幅搬送波を出力する。

本発明によれば、通信性能を維持しつつアンテナを小型化することができる。

第一の実施形態のアンテナモジュールを説明する図である。 第一の実施形態の搬送波の増幅を説明する図である。 第一の実施形態の増幅回路を説明する図である。 増幅回路に入力される変調搬送波を説明する図である。 第二の実施形態の増幅回路を説明する図である。 第三の実施形態の増幅回路を説明する図である。 第三の実施形態におけるオフ期間を説明する図である。 第四の実施形態の増幅回路を説明する図である。 第五の実施形態の増幅回路を説明する図である。

本発明では、アンテナから受信した搬送波に所定周波数の重畳波を重畳させて無線通信装置へ出力することで、通信性能を維持しつつアンテナの小型化を可能とする。
（第一の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。図１は、第一の実施形態のアンテナモジュールを説明する図である。

本実施形態のアンテナモジュール１０は、増幅回路１００と、アンテナ２００とを有し、無線チップ１１と接続されている。

本実施形態のアンテナモジュール１０は、無線チップ１１と接続されている。本実施形態のアンテナモジュール１０は、アンテナ２００が受信した搬送波に、振幅値の変化により表される通信信号が載せられていたとき、搬送波を増幅し、振幅変化を広げて無線チップ１１に供給する。本実施形態のアンテナモジュール１０では、この構成によりアンテナ２００を小型化した場合でも通信性能を維持することができる。

以下に図２を参照して本実施形態における搬送波の増幅を説明する。図２は、第一の実施形態の搬送波の増幅を説明する図である。

本実施形態では、重畳波生成部１１０において所定周波数の信号（重畳波）が生成され、高調波除去部１２０において生成された信号の高調波成分が除去される。そして高調波成分が除去された信号は、ドライバ１３０を介してアンテナ２００が受信した搬送波に加算される。このため本実施形態では、搬送波の振幅を広げることができ、アンテナ２００の小型化によりゲインが低下した場合でも通信性能を維持することができる。

図３は、第一の実施形態の増幅回路を説明する図である。本実施形態の増幅回路１００は、重畳波生成部１１０、高調波除去部１２０、ドライバ１３０、スイッチ部１４０、アッテネータ１５０、振幅検出部１６０を有する。また本実施形態の増幅回路１００は、端子Ｔ１〜Ｔ４を有する。本実施形態の増幅回路１００において、端子Ｔ１，Ｔ２は入力端子であり、端子Ｔ３，Ｔ４は出力端子である。

本実施形態の増幅回路１００において、端子Ｔ１，Ｔ２はアンテナ２００と接続されており、端子Ｔ３，Ｔ４は無線チップ１１と接続されている。またアンテナ２００は、インピーダンス調整回路１２を介して無線チップ１１と接続されている。インピーダンス調整回路１２は、アンテナ２００と無線チップ１１との間のインピーダンスを調整する回路である。

本実施形態の増幅回路１００は、端子Ｔ１，Ｔ２から入力された搬送波の振幅値に基づき所定の通信信号が載せられた搬送波を検出する。そして増幅回路１００は、検出した搬送波に所定周波数の信号（以下、重畳波）を重畳して増幅した後にインピーダンス調整回路１２を介して無線チップ１１へ出力する。

以下に本実施形態の無線チップ１１についてさらに説明する。本実施形態の無線チップ１１は、例えばＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）チップ等であり、無線チップ１１が搭載された携帯機器を識別する識別情報等が格納されたメモリを有していても良い。また本実施形態の無線チップ１１は、ＲＦＩＤチップで無くても良く、例えばＲＦＩＤリーダ／ライタにもなり得るＲＦＩＤコントローラであっても良い。

無線チップ１１は、例えばＲＦＩＤリーダ等に接近すると、ＲＦＩＤリーダから送信される所定周波数（例えば１３．５６ＭＨｚ）の搬送波をアンテナモジュール１０を介して受信する。

本実施形態のアンテナモジュール１０において増幅回路１００は、アンテナ２００が受信した搬送波に振幅値の変化により表される通信信号が載せられていたとき、搬送波を増幅して無線チップ１１へ供給する。以下の本実施形態の説明では、通信信号が載せられた搬送波を変調搬送波と呼ぶ。

無線チップ１１は、変調搬送波が供給されると、無線チップ１１内の負荷（図示せず）を切り換える負荷変調により、アンテナモジュール１０を介して応答信号を返送する。尚無線チップ１１が応答信号を返送する期間は、アンテナ２００が振幅値が変化しない搬送波を受信している期間である。

尚本実施形態では、アンテナモジュール１０は無線チップ１１に供給される変調搬送波を増幅するものとして説明するが、これに限定されない。アンテナモジュール１０は無線チップ１１が負荷変調により搬送波の振幅値を変化させた応答信号を増幅し、アンテナ２００に供給しても良い。この形態については、本明細書の他の実施形態において説明する。

図４は、増幅回路に入力される変調搬送波を説明する図である。図４は、ＲＦＩＤリーダから送信される変調搬送波の一例を示している。本実施形態では、例えば所定周波数で振幅値Ｈ１の波形と振幅値Ｈ２の波形とが交互に出現する信号を、ＲＦＩＤリーダから送信される変調搬送波とした。

本実施形態の増幅回路１００では、変調搬送波を受信したことを検出し、この変調搬送波に重畳波を重畳して増幅した変調搬送波を無線チップ１１へ出力する。無線チップ１１は増幅回路１００から受けた増幅された変調搬送波をエネルギー源として動作し、メモリに格納された識別情報等を増幅された変調搬送波の無変調区間の振幅を変えて、ＲＦＩＤリーダへ返送する。

以下に本実施形態の増幅回路１００について説明する。本実施形態の増幅回路１００は、重畳波生成部１１０、高調波除去部１２０、ドライバ１３０、スイッチ部１４０、アッテネータ１５０、振幅検出部１６０を有する。

本実施形態の重畳波生成部１１０は、アンテナ２００が受信した変調搬送波に重畳される所定周波数の重畳波を生成する。本実施形態の重畳波は、例えばＲＦＩＤリーダから送信される変調搬送波と位相が同期しており、同じ周波数である。尚重畳波の位相は、変調周波数の位相と同じでなくても良い。

本実施形態の高調波除去部１２０は、生成された重畳波の高調波成分を除去する。

本実施形態のドライバ１３０は、変調搬送波を増幅した信号を出力する。以下の本実施形態の説明では、変調搬送波を増幅した信号を増幅変調搬送波と呼ぶ。

スイッチ部１４０は、ドライバ１３０と端子Ｔ３，Ｔ４の接続を制御するものであり、振幅検出部１６０から供給される制御信号によりオン／オフが制御される。

アッテネータ１５０は、端子Ｔ１，Ｔ２から入力された搬送波を減衰させる。振幅検出部１６０は、端子Ｔ１，Ｔ２から入力される搬送波から変調搬送波を検出し、検出した変調搬送波をドライバ１３０へ供給する。また本実施形態の振幅検出部１６０は、変調搬送波を検出するとスイッチ部１４０に対し、スイッチ部１４０をオンさせる制御信号を出力する。振幅検出部１６０の詳細は後述する。

以下に本実施形態のアンテナモジュール１０の動作を説明する。まず本実施形態のアンテナモジュール１０が変調搬送波を受信した場合の動作を説明する。

本実施形態のアンテナモジュール１０において、アンテナ２００から信号が入力されると、入力された信号はアッテネータ１５０を介して振幅検出部１６０へ供給される。

本実施形態の振幅検出部１６０は、アッテネータ１５０を介して供給された信号の振幅に基づき、この信号が変調搬送波であるか否かを判断する。具体的には例えば本実施形態の振幅検出部１６０は、例えば搬送波除去フィルタを含むコンパレータ等の二値化回路等である。振幅検出部１６０は、例えばアッテネータ１５０から供給された搬送波の振幅値がＨ１の場合はハイレベル（以下、Ｈレベル）の出力し、振幅値がＨ２の場合はローレベル（以下、Ｌレベル）を出力しても良い。以下の説明では、振幅検出部１６０が検出した振幅に基づき出力する２値の信号を変調２値信号と呼ぶ。

本実施形態では、例えば振幅検出部１６０の出力がＨレベルである期間ｔ１、出力がＬレベルの期間ｔ２、出力がＨレベルの期間ｔ３というように（図４参照）、振幅検出部１６０の出力の状態が変化したとき、端子Ｔ１，Ｔ２に入力される搬送波を変調搬送波として検出する。尚本実施形態の振幅検出部１６０における変調搬送波の検出方法は、上述したパターンに限定されない。本実施形態の振幅検出部１６０は、例えば出力の状態の変化が予め決められた所定パターンとなった場合に、入力された信号を変調搬送波として検出しても良い。

本実施形態の振幅検出部１６０は、変調搬送波を検出すると、スイッチ部１４０に対し、スイッチ部１４０をオン／オフさせる制御信号を出力する。具体的には振幅検出部１６０は、変調搬送波を検出すると、制御信号によりスイッチ部１４０をオンさせる。また本実施形態の振幅検出部１６０は、検出された変調２値信号をドライバ１３０へ出力する。

また本実施形態では、入力された搬送波はアッテネータ１５０を介して重畳波生成部１１０とドライバ１３０とに供給される。重畳波生成部１１０では、搬送波と重畳波との位相を合わせる位相補正を行うことが好ましい。

スイッチ部１４０が制御信号によりオンされると、ドライバ１３０と端子Ｔ３，Ｔ４とが接続される。

本実施形態ではドライバ１３０には、重畳波生成部１１０で生成された重畳波と、振幅検出部１６０を介して供給される変調２値信号とが入力される。本実施形態のドライバ１３０において変調搬送波は、重畳波が加算された増幅変調搬送波となる。増幅変調搬送波は、端子Ｔ３，Ｔ４を介して無線チップ１１へ供給される。

次に本実施形態のアンテナモジュール１０が無線チップ１１から出力された応答信号を送信する場合の動作を説明する。

本実施形態のアンテナモジュール１０では、無線チップ１１から出力される応答信号を例えばＲＦＩＤリーダに送信する際には、応答信号の増幅を行わない。無線チップ１１から出力される信号は、負荷変調により増幅変調搬送波の振幅値を変化させた信号である。

本実施形態のアンテナモジュール１０では、端子Ｔ１，Ｔ２はインピーダンス調整回路１２を介して無線チップ１１とも接続されている。したがってアンテナモジュール１０には、無線チップ１１から出力された応答信号も入力される場合がある。この場合、端子Ｔ１，Ｔ２から入力される搬送波の振幅値は、所定パターンとはならない。よってスイッチ部１４０はオフのままであり、ドライバ１３０と端子Ｔ３，Ｔ４とは接続されず、アンテナモジュール１０からは信号は出力されない。

このためアンテナ２００には無線チップ１１から出力される信号のみが供給され、送信される。

以上のように本実施形態では、アンテナ２００が受信した搬送波が、通信信号が載せられた変調搬送波である場合のみ、この変調搬送波に重畳波を加算した増幅変調搬送波として無線チップ１１へ供給することができる。よって本実施形態によれば、通信性能を維持しつつアンテナを小型化することができる。

尚本実施形態では、振幅検出部１６０は、変調搬送波を検出したときスイッチ部１４０によりオンさせてドライバ１３０と端子Ｔ３，Ｔ４とを接続させる構成としたが、これに限定されない。

振幅検出部１６０は、例えば搬送波の振幅値がＨ１のときのみ、スイッチ部１４０をオンさせてドライバ１３０と端子Ｔ３，Ｔ４とを接続させても良い。この場合、図４に示す期間Ｔ１と期間Ｔ３においてスイッチ部１４０がオンされ、搬送波に重畳波が加算される。よってドライバ１３０から出力される増幅変調搬送波は、期間Ｔ１，Ｔ３のみの振幅値が増幅されることとなり、より振幅変化を広げることができる。

また本実施形態では、アンテナモジュール１０は増幅回路２００とアンテナ２００による構成としたが、アンテナモジュール１０の中に無線チップ１１が含まれる構成であっても良い。また本実施形態では、無線チップ１１と増幅回路１００とがアンテナ２００に並列に接続された形態としたが、これに限定されない。例えば無線チップ１１は、増幅回路１００の後段に接続されていても良い。

（第二の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。本実施形態では、振幅検出部１６０が検出した変調搬送波に逆位相の重畳波を加算することで、増幅変調搬送波の振幅変化を広げる点のみ第一の実施形態と相違する。よって以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

図５は、第二の実施形態の増幅回路を説明する図である。本実施形態のアンテナモジュール１０Ａにおいて、増幅回路１００Ａは、ドライバ１３０Ａを有する。本実施形態のドライバ１３０Ａは、位相反転部１３１を有し、高周波除去部１２０から出力された重畳波の位相を反転させる。

また本実施形態の振幅検出部１６０は、例えば図４に示す期間Ｔ２のみスイッチ部１４０をオンさせてドライバ１３０Ａと端子Ｔ３，Ｔ４とを接続させる。このようにスイッチ部１４０を制御すれば、変調搬送波において振幅値がＨ２の期間、位相を反転させた重畳波が変調搬送波に加算される。すなわち本実施形態では、期間Ｔ２における変調搬送波の振幅値Ｈ２は、逆位相の重畳波により相殺されて小さくなる。よってドライバ１３０Ａから出力される増幅変調搬送波は、振幅変化が広げられた搬送波となる。

また本実施形態では、位相反転部１３１により重畳波の位相を反転させる構成としたが、これに限定されない。例えば高周波除去部１２０から出力される重畳波の位相が反転されてドライバ１３０に入力されるように、高周波除去部１２０とドライバ１３０とを接続しても良い。

以上のように本実施形態では、増幅変調搬送波の振幅値の変化を大きくすることができる。よって本実施形態によれば、アンテナ２００の小型化によりゲインが低下した場合でも、通信性能を維持することができる。

（第三の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第三の実施形態について説明する。本発明の第三の実施形態では、重畳波と搬送波との位相を合わせるための制御を行う点が第一の実施形態と相違する。よって以下の本発明の第三の実施形態の説明では、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

本実施形態では、アンテナ２００から搬送波と位相が同期した重畳波を生成する。

図６は、第三の実施形態の増幅回路を説明する図である。本実施形態の増幅回路１００Ｂは、位相調整部１１０Ａと、スイッチ制御部１７０を有する。

本実施形態の位相調整部１１０Ａは、アッテネータ１５０から供給される搬送波に基づき、搬送波と位相が同期した重畳波を生成する。本実施形態の位相調整部１１０Ａは、例えばＰＬＬ（Phase-locked loop）回路等である。本実施形態のスイッチ制御部１７０は、スイッチ部１４０を一定期間毎にオフさせる。

以下に本実施形態の重畳波の位相を搬送波の位相と同期させる理由を説明する。本実施形態の増幅回路１００Ｂでは、入力端子である端子Ｔ１，Ｔ２と、出力端子である端子Ｔ３，Ｔ４とは、インピーダンス調整回路１２を介して接続されている。したがって端子Ｔ１，Ｔ２から入力される搬送波には、端子Ｔ３，Ｔ４から出力されるドライバ１３０自身の出力信号が重畳されることになる。

よって本実施形態の増幅回路１００Ｂでは、搬送波が変調搬送波であった場合には、変調搬送波と出力信号とが重畳された信号が増幅対象の信号となり、この増幅対象の信号に重畳波が加算されることになる。

この際に、例えば重畳波の位相が搬送波の位相と同期していない場合、変調搬送波が正しく増幅されず、無線チップ１１に変調搬送波が識別をされない可能性がある。例えば無線チップ１１が変調搬送波を復調（二値化）して情報を読み取る場合等には、変調搬送波を正しく復調できず、通信に不具合が発生する可能性がある。

そこで本実施形態では、増幅対象の信号に重畳される重畳波の位相を搬送波の位相（すなわち変調搬送波の位相）と同期させる制御を行う。

以下に本実施形態の増幅回路１００Ｂにおける位相の制御について説明する。

本実施形態では、スイッチ制御部１７０により、スイッチ部１４０を定期的にオフさせるオフ期間を設け、オフ期間に端子Ｔ１，Ｔ２から入力された搬送波と位相を同期させた重畳波を生成する。

図７は、第三の実施形態におけるオフ期間を説明する図である。図７の例では搬送波が変調搬送波である場合を示している。

本実施形態のスイッチ制御部１７０は、例えば所定期間Ｔａ毎に、スイッチ部１４０を期間Ｔｏｆｆの間オフさせる。したがって本実施形態の増幅回路１００Ｂでは、このオフ期間Ｔｏｆｆの間は、ドライバ１３０と端子Ｔ３，Ｔ４の接続が遮断される。

尚搬送波が変調搬送波である場合、ドライバ１３０から出力される増幅変調搬送波を無線チップ１１に供給する必要があるが、増幅変調搬送波は無線チップ１１で復調できるように供給されれば良い。

よって本実施形態では、オフ期間Ｔｏｆｆは、変調搬送波の振幅値が一定である期間ｔ１，ｔ２，ｔ３と比べて十分に短い期間とした。このようにオフ期間Ｔｏｆｆを設定すれば、無線チップ１１での復調に支障をきたすことなく、スイッチ部１４０のオフ期間を設けることができる。

本実施形態の位相調整部１１０Ａは、オフ期間Ｔｏｆｆにおいて振幅検出部１６０を介して供給された変調搬送波の周波数（すなわち搬送波の周波数）を入力周波数として、搬送波と位相が同期した重畳波を生成する。

本実施形態では、このように搬送波と位相が同期した重畳波を生成することで、変調搬送波の振幅値を増幅した増幅変調搬送波を無線チップ１１へ出力することができる。

尚本実施形態では図示していないが、例えばスイッチ期間Ｔｏｆｆとなったときのみ変調搬送波が位相調整部１１０Ａに供給されるように、振幅検出部１６０と位相調整部１１０Ａとの接続を制御するスイッチ部が設けられていても良い。

また図７の例では、増幅回路１００Ｂに変調搬送波が入力された場合を説明したが、これに限定されない。本実施形態のスイッチ制御部１７０と位相調整部１１０Ａによる位相の制御は、通信信号が載っていない搬送波が増幅回路１００Ｂに入力されている場合でも、所定期間Ｔａ毎に行っても良い。

以上のように本実施形態では、搬送波と位相が同期した重畳波により、変調搬送波の振幅成分を増幅させるため、通信性能を維持しつつアンテナを小型化することができる。

（第四の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第四の実施形態について説明する。本発明の第四の実施形態では、無線チップから返送される応答信号も増幅する点が第一の実施形態と相違する。よって以下の本発明の第四の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

図８は、第四の実施形態の増幅回路を説明する図である。

本実施形態のアンテナモジュール１０Ｃは、増幅回路１００Ｃを有する。本実施形態の増幅回路１００Ｃは切替部１４０Ａを有する。また本実施形態では、無線チップ１１Ａが識別情報等を増幅変調搬送波の反射波に載せてＲＦＩＤリーダへ返送する際に、増幅回路１００Ｃを介して返送する。以下の説明では、増幅変調搬送波の反射波に識別情報等が載せられた信号を応答信号と呼ぶ。

本実施形態の切替部１４０Ａは、高調波除去部１２０と、ドライバ１３０との間に接続されている。本実施形態の切替部１４０Ａの入力には、高調波除去部１２０の出力と、無線チップ１１Ａの出力とが接続されており、切替部１４０Ａの出力はドライバ１３０と接続されている。本実施形態の切替部１４０Ａは、振幅検出部１６０からの制御信号に基づき、高調波除去部１２０又は無線チップ１１Ａの何れか一ドライバ１３０と接続させるセレクタの役割を果たす。尚本実施形態のドライバ１３０の出力は、直接端子Ｔ３，Ｔ４と接続されている。

以下に本実施形態の増幅回路１００Ｃの動作を説明する。

本実施形態の増幅回路１００Ｃにおいて振幅検出部１６０は、変調搬送波の受信を検出すると、振幅検出部１６０は切替部１４０Ａに対し、高調波除去部１２０をドライバ１３０と接続させる制御信号を出力する。

高調波除去部１２０とドライバ１３０とが接続されると、ドライバ１３０から変調搬送波と重畳波とが加算された増幅変調搬送波が出力され、無線チップ１１Ａに供給される。

また本実施形態の切替部１４０Ａは、無線チップ１１Ａの応答出力を検知すると、無線チップ１１Ａの出力をドライバ１３０と接続させる。

無線チップ１１Ａの出力とドライバ１３０とが接続されると、無線チップ１１Ａから出力された応答信号がドライバ１３０により増幅される。よって本実施形態のアンテナモジュールでは、応答信号を十分な強度の信号としてアンテナ２００から送信することができ、通信性能を維持しつつアンテナを小型化することができる。

（第五の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第五の実施形態について説明する。本発明の第五の実施形態では、増幅回路から無線チップへ出力される信号と無線チップから増幅回路に入力される信号とを二値化信号とした。以下の本発明の第五の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

図９は、第五の実施形態の増幅回路を説明する図である。本実施形態のアンテナモジュール１０Ｄは、増幅回路１００Ｄを有する。増幅回路１００Ｄは、端子Ｔ５，Ｔ６を有し、端子Ｔ５，Ｔ６を介して無線チップ１１Ｂと接続されている。

また本実施形態の増幅回路１００Ｄは、整流部１５１、二値化部１５２，変調部１５３を有する。本実施形態の整流部１５１は、アッテネータ１５０の出力が供給され、この信号を整流する。整流部１５１の出力は二値化部１５２に供給され、二値化信号とされる。二値化信号は、端子Ｔ５を介して無線チップ１１Ｂへ出力される。

尚本実施形態では、振幅検出部１６０により検出された変調搬送波は、重畳波生成部１１０による重畳波の生成に用いられる。本実施形態の重畳波生成部１１０では、変調搬送波に基づき、変調搬送波と位相が同期した重畳波が生成される。

変調部１５３は、端子Ｔ６の信号と、重畳波生成部１１０で生成された重畳波とが入力される。変調部１５３では、無線チップ１１Ｂから出力された二値の応答信号を重畳波に基づきアナログ信号に変調する。

変調部１５３の出力は、高調波除去部１２０へ供給される。高調波除去部１２０の出力は、ドライバ１３０に供給されて増幅され、アンテナ２００を介して送信される。したがって本実施形態のドライバ１３０は、無線チップ１１Ｂから出力された応答信号を増幅するために用いられる。

本実施形態では、このように増幅回路１００Ｄ内で変調搬送波を二値化することで、受信した変調搬送波を無線チップ１１Ｂに正確に認識させることができる。したがって本実施形態では、通信性能を維持しつつアンテナを小型化することができる。

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ アンテナモネジュール
１１、１１Ａ、１１Ｂ 無線チップ
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ 増幅回路
１１０ 重畳波生成部
１１０Ａ 位相調整部
１２０ 高調波除去部
１３０ ドライバ
１４０ スイッチ部
１４０Ａ 切替部
１５０ アッテネータ
１６０ 振幅検出部
１７０ スイッチ制御部
２００ アンテナ

特開２００９−６５４２６号公報

Claims (7)

1. 送受信手段が受信した搬送波を増幅する増幅回路であって、
   前記搬送波に重畳される重畳波を生成する重畳波生成部と、
   前記搬送波に前記重畳波を加算した増幅搬送波を出力する増幅部と、
   前記搬送波の振幅値の変化に基づき、前記搬送波が所定の通信信号が載せられた所定の搬送波であることを検出する振幅検出部と、を有し、
   前記所定の搬送波が検出されたとき、前記増幅搬送波を出力する増幅回路。
2. 前記重畳波生成部は、
   前記搬送波と位相が同期した所定周波数の重畳波を生成する請求項１記載の増幅回路。
3. 前記増幅部の出力と、当該増幅回路の出力端子との接続を制御するスイッチ部を有し、
   前記振幅検出部は、
   前記所定の搬送波を検出したとき、前記増幅部の出力と前記出力端子とが接続されるように前記スイッチ部を制御する請求項１又は２記載の増幅回路。
4. 前記増幅部の出力と前記出力端子との接続を遮断するオフ期間を設けるように前記スイッチ部を制御するスイッチ制御部を有し、
   前記重畳波生成部は、
   前記スイッチ部のオフ期間に受信された搬送波と位相が同期した重畳波を生成する請求項３記載の増幅回路。
5. 当該増幅回路を介して前記送受信手段から応答信号を送信する無線通信部の出力又は前記重畳波の高調波成分を除去する高調波除去部の出力と、前記増幅部の入力との接続を切り替える切替部を有し、
   前記切替部は、
   前記振幅検出部により前記所定の搬送波が検出されたとき、前記高調波除去部の出力と前記増幅部の入力とを接続し、
   前記無線通信部の出力を検知したとき、前記無線通信部の出力と前記増幅部の入力とを接続する請求項１記載の増幅回路。
6. 無線による信号の送受信を行う送受信手段と、前記送受信手段が受信した搬送波を増幅する増幅回路と、を有するアンテナモジュールであって、
   前記増幅回路は、
   前記搬送波に重畳される重畳波を生成する重畳波生成部と、
   前記搬送波に前記重畳波を加算した増幅搬送波を出力する増幅部と、
   前記搬送波の振幅値の変化に基づき、前記搬送波が所定の通信信号が載せられた所定の搬送波であることを検出する振幅検出部と、を有し、
   前記所定の搬送波が検出されたとき、前記増幅搬送波を出力するアンテナモジュール。
7. 無線による信号の送受信を行う送受信手段と、前記送受信手段が受信した搬送波を増幅する増幅回路と、前記信号による通信を行う無線通信部とを有する無線通信装置であって、
   前記増幅回路は、
   前記搬送波に重畳される重畳波を生成する重畳波生成部と、
   前記搬送波に前記重畳波を加算した増幅搬送波を前記無線通信部へ出力する増幅部と、
   前記搬送波の振幅値の変化に基づき、前記搬送波が所定の通信信号が載せられた所定の搬送波であることを検出する振幅検出部と、を有し、
   前記所定の搬送波が検出されたとき、前記増幅搬送波を前記無線通信部へ出力する無線通信装置。

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