JP4379446B2

JP4379446B2 - 変調回路及び送信装置

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Publication number: JP4379446B2
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Inventors: 繁有沢
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Publication date: 2009-12-09
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Description

本発明は、変調回路及び送信装置に関し、例えば非接触により種々のデータを入出力するＩＣカードと、このＩＣカードとデータ通信するリードライタに適用することができる。本発明は、電力増幅回路の出力側において、入力データに応じて電力増幅結果を減衰させて振幅変調信号を生成することにより、他の回路ブロックと共に簡易かつ容易に集積回路化することができ、さらに効率良く動作することができるようにする。

従来、ＩＣカードを用いたＩＣカードシステムにおいては、交通機関の改札システム、部屋の入退出管理システム等に適用されるようになされている。このようなＩＣカードシステムは、ユーザーの携帯するＩＣカードと、これらＩＣカードとの間で種々のデータを送受するリードライタとにより構成され、これらＩＣカード及びリードライタ間で非接触により種々のデータを送受するようになされたものが提案されている。

すなわちこの種のＩＣカードシステムにおいて、リードライタは、所定周波数の搬送波を所望のデータ列により変調して送信信号を生成し、この送信信号をＩＣカードに送出する。

ＩＣカードは、アンテナを介してこの送信信号を受信し、この送信信号よりリードライタから送出されたデータを復調する。さらにＩＣカードは、この受信したデータに応じて、内部に保持する個人情報等のデータを所定の搬送波により変調してリードライタに送出する。

リードライタは、このＩＣカードより送出されたデータを受信し、この受信したデータより、改札機の扉を開閉し、また部屋の入退出を許可するようになされている。

このようなＩＣカードシステムにおいては、例えばＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調によりＩＣカード及びリードライタ間でこれらのデータを送受するようになされており、従来、このようなＡＳＫ変調手段として、可変利得増幅回路、乗算回路を使用する変調回路が、またＡＳＫ変調信号の復調手段として、ダイオード等による抱絡線検波回路、同期検波回路による復調回路が使用されるようになされていた。

図３３は、この可変利得増幅回路による変調回路を示すブロック図であり、この変調回路１においては、送信するデータ列Ｄの論理レベルに応じて可変利得増幅回路２の利得を切り換えると共に、この可変利得増幅回路２により搬送波信号ＳＣを増幅する。これによりこの変調回路１は、データ列Ｄの論理レベルに応じて可変利得増幅回路２より出力される搬送波信号ＳＣの振幅を変調し、ＡＳＫ変調信号ＳＭを生成する。

また図３４は、乗算回路を用いた平衡変調回路構成の変調回路を示すブロック図であり、この変調回路３においては、乗算回路４において搬送波信号ＳＣとデータ列Ｄとを乗算し、これによりデータ列Ｄの論理レベルに応じて搬送波信号ＳＣの振幅を変化させてＡＳＫ変調信号ＳＭを生成する。

これに対して図３５は、ダイオードを用いた抱絡線検波回路構成の復調回路を示すブロック図であり、この復調回路６においては、ダイオードＤを用いてＡＳＫ変調信号ＳＭを整流する。さらにこの整流したＡＳＫ変調信号ＳＭを抵抗ＲとコンデンサＣによる所定時定数の平滑回路に入力し、これによりＡＳＫ変調信号ＳＭの抱絡線検波出力を復調信号ＳＤとして出力する。

また図３６は、同期検波回路構成の復調回路を示すブロック図であり、この復調回路８においては、例えばフィルタ回路構成、ＰＬＬ回路構成の位相同期系回路９によりＡＳＫ変調信号ＳＭより搬送波信号成分ＳＣＣが抽出され、この搬送波信号成分ＳＣＣとＡＳＫ変調信号ＳＭとが乗算回路１０で乗算される。復調回路８においては、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１２によりこの乗算回路１０の乗算結果からベースバンド成分が抽出されて復調信号ＳＤとして出力される。

ところでＩＣカードシステムにおいて、これらの変調回路、復調回路は、他の回路ブロックと共に簡易かつ容易に集積回路化することができ、さらに効率良く動作することが求められる。

ところが上述したような従来構成による変調回路、復調回路は、これらＩＣカードシステムに求められる事項を充分に満足してない問題があった。

すなわち可変利得増幅回路による変調回路は、可変利得増幅回路が有効に利用できる電圧範囲が制限されるため、その分電力効率が悪い欠点がある。また乗算回路を用いた変調回路は、回路構成が複雑で、その簡易かつ容易に集積回路化することが困難な欠点がある。

ちなみに、このような変調回路と共に集積回路化することが求められるＡＳＫ変調信号の電力増幅回路においても、ＡＳＫ変調信号における振幅の変化を保存して増幅する必要があることにより、結局、リニアリティの良い領域で動作しなくてはならず、その分電力増幅回路においても、電力効率が悪くなる欠点がある。また電力増幅回路は、十分な電力を送出する為に容易に、入手可能な汎用部品に代えて、必要とされる許容電流、許容損失等を満足する能動素子を使用しなければならない欠点もある。

これに対してダイオードを用いた抱絡線検波回路構成の復調回路は、集積回路化によりダイオードにリーク電流が発生し、これにより著しくＡＳＫ変調信号の検波効率が低下する欠点がある。すなわち図３７に示すように、ダイオードを用いた抱絡線検波回路を集積回路化すると、ダイオードＤにおいては、両極性ともフローティング電位に設定することが必要なことにより、必ず寄生トランジスタが発生する。これにより図３８に示すように、リーク電流が発生する。

これに対して同期検波回路構成の復調回路においては、位相同期系回路９自体構成が複雑になる欠点がある。
特開平１０−２０３０６６号公報

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、他の回路ブロックと共に簡易かつ容易に集積回路化することができ、さらに効率良く動作することができる変調回路、この変調回路を用いた送信装置を提案しようとするものである。

上記の課題を解決するため請求項１の発明は、変調回路に適用して、搬送波信号を電力増幅する第１の電力増幅回路と、前記搬送波信号を電力増幅して、前記第１の電力増幅回路の出力信号と同相又は逆相の出力信号を出力する第２の電力増幅回路とを有し、前記第２の電力増幅回路は、一端が第１の電位に保持され、第１の副制御信号に応じて抵抗値が変化する第１の可変抵抗手段と、一端を前記第１の可変抵抗手段の他端に接続し、他端が前記第１の電位と異なる第２の電位に保持され、第２の副制御信号に応じて抵抗値が変化する第２の可変抵抗手段と、前記搬送波信号及び制御信号に応じて、前記第１及び第２の副制御信号の信号レベルを切り換えて、前記第１及び第２の可変抵抗手段の接続中点の電位を前記第１及び第２の電位に対応する電位に切り換えて前記搬送波信号を電力増幅し、また前記接続中点のインピーダンスをハイインピーダンスに切り換える制御手段とを有し、前記接続中点を前記第１の電力増幅回路の出力端に接続し、前記第１の電力増幅回路の出力信号を前記制御信号に応じた振幅変調信号に変調する。

また請求項４の発明は、振幅変調信号によりアンテナを駆動する送信装置に適用して、搬送波信号を電力増幅する第１の電力増幅回路と、前記搬送波信号を電力増幅して、前記第１の電力増幅回路の出力信号と同相又は逆相の出力信号を出力する第２の電力増幅回路とを有し、前記第２の電力増幅回路は、一端が第１の電位に保持され、第１の副制御信号に応じて抵抗値が変化する第１の可変抵抗手段と、一端を前記第１の可変抵抗手段の他端に接続し、他端が前記第１の電位と異なる第２の電位に保持され、第２の副制御信号に応じて抵抗値が変化する第２の可変抵抗手段と、前記搬送波信号及び制御信号に応じて、前記第１及び第２の副制御信号の信号レベルを切り換えて、前記第１及び第２の可変抵抗手段の接続中点の電位を前記第１及び第２の電位に対応する電位に切り換えて前記搬送波信号を電力増幅し、また前記接続中点のインピーダンスをハイインピーダンスに切り換える制御手段とを有し、前記接続中点を前記第１の電力増幅回路の出力端に接続し、前記第１の電力増幅回路の出力信号を前記制御信号に応じた前記振幅変調信号に変調する。

また請求項５の発明は、入力信号を振幅変調して振幅変調信号を送信する送信装置に適用して、前記入力信号に応じて第１の振幅変調信号を生成する第１の変調回路と、前記入力信号に応じて、前記第１の振幅変調信号に対して搬送波の位相が反転してなる第２の振幅変調信号を生成する第２の変調回路と、前記第１及び第２の振幅変調信号を加算し、又は減算して前記振幅変調信号を生成する演算手段を有し、前記第１の変調回路が、搬送波を増幅する電力増幅回路の出力端において、前記入力信号に応じて前記電力増幅回路の電力増幅結果を減衰させる可変減衰器を有し、前記電力増幅回路の出力信号を前記入力信号に応じた前記第１の振幅変調信号に変調し、前記第２の変調回路が、前記搬送波を反転増幅する電力増幅回路の出力端において、前記入力信号に応じて前記電力増幅回路の電力増幅結果を減衰させる可変減衰器を有し、前記電力増幅回路の出力信号を前記入力信号に応じた前記第２の振幅変調信号に変調するようにする。

請求項１、請求項４、又は請求項５の構成によれば、振幅成分を保存することなく搬送波信号を増幅して振幅変調信号を生成することができる。これにより従来に比して電力効率を向上することができ、容易に入手可能な汎用部品により構成することができ、他の回路ブロックと共に簡易かつ容易に集積回路化することができる。

本発明によれば、他の回路ブロックと共に簡易かつ容易に集積回路化することができ、さらに効率良く動作することができる。

以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。

（１）実施例１の構成
図２は、本発明の実施例１に係るＩＣカードシステムを示すブロック図である。このＩＣカードシステム２１は、例えば交通機関の改札システムに適用して、ＩＣカード２２とリードライタ２３間でデータ交換する。

ここでＩＣカード２２は、集積回路を実装した基板と保護シートとを積層してカード形状に形成される。ＩＣカード２２は、この基板上の配線パターンによりループアンテナ２４が形成される。またこの基板上に実装した集積回路により、変復調回路２５及び信号処理回路２６が形成される。

ここでループアンテナ２４は、リードライタ２３のループアンテナ２８と結合して、このループアンテナ２８より送出された送信信号を受信すると共に、変復調回路２５で生成した応答信号を放射する。

変復調回路２５は、ループアンテナ２４で受信した送信信号より、このＩＣカード２２の動作に必要な電力、クロック等を生成する。さらに変復調回路２５は、この電力、クロックにより動作して、リードライタ２３より送出されたデータ列（以下送信データ列と呼ぶ）Ｄ（Ｒ→Ｃ）を復調して信号処理回路２６に出力する。またこの送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）により送信が促されて信号処理回路２６より入力されるデータ列（以下応答データ列と呼ぶ）Ｄ（Ｃ→Ｒ）よりＡＳＫ変調信号による応答信号を生成し、この応答信号によりループアンテナ２４を駆動して応答信号を放射する。

信号処理回路２６は、変復調回路２５で生成した電力、クロックにより動作して、送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）を解析し、必要に応じて内蔵の不揮発性メモリに保持した応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）を変復調回路２５に出力する。

リードライタ２３において、変復調回路２９は、ＳＰＵ（シグナルプロセスユニット）３０より入力される送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）よりＡＳＫ変調信号による送信信号を生成し、この送信信号によりループアンテナ２８を駆動する。また変復調回路２９は、このループアンテナ２８で受信された応答信号を信号処理して、ＩＣカード２２より送出された応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）を復調し、この応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）をＳＰＵ３０に出力する。

ＳＰＵ３０は、比較的簡易な処理手順を実行する演算処理ユニットにより構成され、ＩＣカード２２に送信する送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）を変復調回路２９に送出し、またこの変復調回路２９より入力される応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）を処理する。この処理において、ＳＰＵ３０は、必要に応じて表示部３１に処理経過、処理結果を表示する。また入力部３２からのコマンドにより動作を切り換え、必要に応じて外部装置３３との間で処理手順等のデータを入出力する。

図３は、リードライタ２３の変復調回路２９の一部構成を示すブロック図である。変復調回路２９は、送信側ブロック４５と受信側ブロック４６とにより構成される。

ここで送信側ブロック４５は、ＳＰＵ３０より出力される制御信号ＲＦｏｆｆに従ってＳＰＵ３０より出力される送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）を変調してループアンテナ２８より送出する。このため送信側ブロック４５は、内蔵の発振回路により周波数１３．５６〔ＭＨｚ〕の搬送波信号ＳＣを生成し、また送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）をデコーダしてマンチェスター符号による送信データ列に変換する。

送信側ブロック４５は、ＡＳＫ変調回路４７において、このようにして符号化処理した送信データ列ＴＸ（Ｄ（Ｒ→Ｃ））により搬送波信号ＳＣをＡＳＫ変調し、ＡＳＫ変調信号ＳＭを生成する。さらに電力増幅回路４８でＡＳＫ変調信号ＳＭを増幅し、ループアンテナ２８を駆動する。

受信側ブロック４６は、ループアンテナ２８を介して得られる応答信号ＳＭを処理して応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）を復調する。すなわち受信側ブロック４６は、ＡＳＫ検波回路４９において、ループアンテナ２８を介して得られる応答信号ＳＭを検波し、応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）の論理レベルに応じて信号レベルが変化する検波信号ＳＤを生成する。受信側ブロック４６は、続くローパスフィルタ（ＬＰＦ）５０によりこの検波信号ＳＤを帯域制限した後、増幅回路５１により所定の利得で増幅すると共に２値化する。さらにこの２値化して得られる再生データを復号し、これにより応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）を再生して出力する。

図１は、ＡＳＫ変調回路４７及び電力増幅回路４８（以下送信回路と呼ぶ）の構成原理を示すブロック図である。この送信回路５５は、それぞれ電力増幅回路を有する２系統の処理回路５５Ａ及び５５Ｂを有する。

ここで第１の処理回路５５Ａは、バッファ増幅回路５６を介して搬送波信号ＳＣを受け、搬送波信号ＳＣと同位相でなるバッファ増幅回路５６の出力信号を選択回路５７の第２の選択入力端に入力する。ここでこの選択回路５７は、第２の処理回路５５Ｂより第１の選択入力端に搬送波信号ＳＣの逆位相の信号を入力し、残る第３の選択入力端を接地する。選択回路５７は、制御回路５８の制御により接点を切り換え、続く電力増幅回路５９は、この選択回路５７の出力信号を増幅して出力する。

これにより第１の処理回路５５Ａは、選択回路５７の接点を第１及び第３の接点の間で切り換えて、搬送波信号ＳＣに対して逆位相の信号をゲートできるように構成される。また同様に、選択回路５７の接点を第２及び第３の接点の間で切り換えて、搬送波信号ＳＣと同位相の信号をゲートできるように構成される。

これに対して第２の処理回路５５Ｂは、バッファ増幅回路５６と同一増幅率であり、かつ反転増幅回路構成のバッファ増幅回路６０に搬送波信号ＳＣを入力する。これにより第２の処理回路５５Ｂは、搬送波信号ＳＣの逆位相の信号を生成し、この逆位相の信号を選択回路６１の第１の選択入力端に入力する。ここでこの選択回路６１は、第１の処理回路５５Ｂより第２の選択入力端に搬送波信号ＳＣと同位相の信号を入力し、残る第３の選択入力端を接地する。選択回路６１は、制御回路５８の制御により接点を切り換え、続く電力増幅回路６２は、この選択回路６１の出力信号を増幅して出力する。

これにより第２の処理回路５５Ｂにおいても、選択回路６１の接点を第１及び第３の接点の間で切り換えて、搬送波信号ＳＣに対して逆位相の信号をゲートできるように構成される。また同様に、選択回路６１の接点を第２及び第３の接点の間で切り換えて、搬送波信号ＳＣと同位相の信号をゲートできるように構成される。

送信回路５５は、処理回路５５Ａ及び５５Ｂの出力を配線により接続してアンテナに出力する。これにより図４に示すように、送信回路５５においては、それぞれ電力増幅回路５９及び６２の電力出力をＰ１及びＰ２とおくと、選択回路５７又は６１の接点を接地側に保持した状態で（図４においてオフにより示す状態）、選択回路６１又は５７の接点を切り換えると、それぞれ同位相及び逆位相により電力Ｐ１、Ｐ２による送信出力を得ることができるようになされている。

また選択回路５７又は６１の接点を同位相側又は逆位相側に設定した状態で、残る選択回路６１又は５７の接点を切り換えて電力増幅回路６２又は５９の入力信号をゲートすると、電力増幅回路５９及び６２の電力増幅結果が加算されることにより、それぞれアンテナより出力する送信出力を切り換えことができるようになされている。これらにより送信回路５５は、電力増幅回路５９及び６２の出力端において、電力増幅されてなるＡＳＫ変調信号ＳＭを得ることができるようになされている。

制御回路５８は、送信データ列ＴＸに応じて選択回路５７及び６１の接点を切り換えることにより、送信データ列ＴＸよりＡＳＫ変調信号ＳＭを生成する。すなわち図５に示すように、制御回路５８は、選択回路６１側においてはバッファ増幅回路５６側出力を常に選択するように設定した状態で（図５（Ｃ））、送信データ列ＴＸの論理レベルに応じて選択回路５７の接点を切り換えて入力信号をゲートし（図５（Ａ）及び（Ｂ））、これにより電力増幅されてなるＡＳＫ変調信号ＳＭを生成する（図５（Ｄ））。なおこの図５においては、バッファ増幅回路５６側出力と接地との間で選択回路５７の接点を切り換える場合について示したが、これらの組み合わせ以外で切り換えても同様にＡＳＫ変調信号を生成でき、また選択回路５７及び６１の動作を切り換えても、また選択回路５７及び６１の接点を同時に切り換えても、同様にＡＳＫ変調信号を生成可能である。

図６は、この実施例に係る具体的なＡＳＫ変調回路４７及び電力増幅回路４８を示すブロック図である。この送信回路６５は、それぞれループアンテナ２８の両端を駆動する２系統の送信回路６５Ａ及び６５Ｂを有し、各送信回路６５Ａ及び６５Ｂに上述した２系統の処理回路５５Ａ及び５５Ｂがそれぞれ等化的に構成される。

すなわち送信回路６５Ａは、バッファ増幅回路６６を介して搬送波信号ＳＣを同位相により入力し、この搬送波信号ＳＣを電力増幅回路６７及び６８に入力する。ここで電力増幅回路６７及び６８は、図７に示すように、ＰチャンネルのＭＯＳ電界効果型トランジスタＴ１、ＮチャンネルのＭＯＳ電界効果型トランジスタＴ２、制御ロジック７０とにより構成される。

これらのうちＰチャンネルのＭＯＳ電界効果型トランジスタＴ１、ＮチャンネルのＭＯＳ電界効果型トランジスタＴ２は、直列接続されて電源及びアース間に配置され、制御ロジック７０により設定されるゲート電圧に応じて、接続点でなる出力端の電位を切り換えるスイッチング回路を構成する。

制御ロジック７０は、図８に真理値表を示すように、制御端入力ＯＥＩをＨレベルに設定すると、各電界効果型トランジスタＴ１及びＴ２のゲート端をそれぞれＨレベル及びＬレベルに設定する。ここで制御ロジック７０は、電界効果型トランジスタＴ１及びＴ２のドレイン及びソース間電圧以上にゲート端の電圧を変化させて、ゲート端の論理レベルを設定する。これにより制御ロジック７０は、電力増幅の処理を停止し、またこのとき出力端をハイインピーダンスに保持する。

また制御ロジック７０は、制御端入力ＯＥＩをＬレベルに設定すると、入力端ｉｎの論理レベルに応じて電界効果型トランジスタＴ１及びＴ２のゲート端を切り換え、これにより入力端ｉｎの論理レベルに応じて電力増幅の処理を停止制御して、電力増幅回路の出力信号を入力端ｉｎの論理レベルに応じてゲートできるようになされている。

電力増幅回路６７は、この制御ロジック７０の制御端入力ＯＥＩに制御信号ＲＦｏｆｆが入力され、これにより必要に応じて制御信号ＲＦｏｆｆを切り換えて電力増幅の処理を停止できるようになされ、その分消費電力を低減できるようになされている。

電力増幅回路６８は、オアゲート７５を介して得られる制御信号ＲＦｏｆｆと送信データ列ＴＸの論理和出力を制御ロジック７０の制御端入力ＯＥＩに入力し、これにより電力増幅回路６７と共に動作を停止できるようになされている。また電力増幅回路６７が電力増幅の処理を実行している場合、送信データ列ＴＸの論理レベルに応じて電力増幅の処理を停止し、電力増幅回路６７の電力増幅出力と同位相の電力増幅出力をゲートするようになされている。またこの送信データ列ＴＸの論理レベルにより電力増幅の処理を停止する場合には、電界効果型トランジスタＴ１及びＴ２の出力端がハイインピーダンスに保持されることにより、電力増幅回路６７の負荷とならないようになされている。

これらにより電力増幅回路６７及び６８は、それぞれトライステートのバッファ回路を構成する。

送信回路６５Ａは、電力増幅回路６８の電力増幅出力をループアンテナ２８の一端に供給すると共に、抵抗６９を介して、電力増幅回路６７の電力増幅出力をこのループアンテナ２８の一端に供給し、これにより抵抗６９を介してこれら電力増幅回路６７及び６８の電力増幅出力を加算してＡＳＫ変調信号ＳＭＡを生成する。なお送信回路６５Ａは、電力増幅回路６７側の出力端にモニター用の端子ＴＭＡが配置されるようになされている。

これに対して第２の送信回路６５Ｂは、第１の送信回路６５Ａにおけるバッファ増幅回路６６に代えて反転増幅回路構成のバッファ増幅回路７１が配置される点、ループアンテナ２８の他端に電力増幅出力を供給する点を除いて、第１の送信回路６５Ａと同一に構成される。これにより第２の送信回路６５Ｂは、第１の送信回路６５Ａと連動して、位相の反転してなるＡＳＫ変調信号ＳＭＢを生成し、このＡＳＫ変調信号ＳＭＢによりループアンテナ２８を駆動する。

（２）実施例１の動作
以上の構成において、ＩＣカードシステム２１は（図２及び図３）、リードライタ２３よりＩＣカード２２に送出する送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）が変復調回路２９でＡＳＫ変調されてループアンテナ２８より送出される。

これによりＩＣカード２２がリードライタ２３に接近すると、ＩＣカード２２のループアンテナ２４にこのＡＳＫ変調信号による送信信号ＳＭが誘起される。この誘起された送信信号ＳＭは、一部がＩＣカード２２の電力に変換され、この電力によりＩＣカード２２の変復調回路２５、信号処理回路２６が駆動される。

さらにこのループアンテナ２４より得られる送信信号ＳＭは、変復調回路２５で送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）が復調され、この送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）が信号処理回路２６で解析されて、リードライタ２３に送出する応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）が生成される。ＩＣカード２２では、この応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）が変復調回路２５でＡＳＫ変調され、その結果得られるＡＳＫ変調信号ＳＭが応答信号としてループアンテナ２４より送出される。

これによりＩＣカード２２からリードライタ２３に応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）が送信される。このようにして送信された応答信号ＳＭは、ループアンテナ２４と結合するループアンテナ２８によりリードライタ２３で受信され、変復調回路２９で応答データ列Ｄ（Ｃ→Ｒ）が復調される。

このようにして送受される送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）は（図３〜図５）、ＡＳＫ変調回路４７においてＡＳＫ変調され、また電力増幅回路４８で電力増幅されてループアンテナ２８より送出される。

このＡＳＫ変調回路４７においてＡＳＫ変調され、電力増幅回路４８で電力増幅される際に、この実施例においては（図１）、所定位相により搬送波信号ＳＣを電力増幅する電力増幅回路５９の電力増幅出力に対して、同様に所定位相により搬送波信号ＳＣを電力増幅する電力増幅回路６２の電力増幅出力を、送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）の論理レベルに応じてゲートして加算することにより、電力増幅してなるＡＳＫ変調信号が生成される。

これにより各電力増幅回路５９及び６２においては、直線性をそれ程考慮することなく、電力効率を主に考慮して設計でき、その分従来に比して電力効率を向上することができる。また容易に入手可能な汎用部品により構成することも可能となる。

これに対してＡＳＫ変調においては、単に増幅回路５９、６２において出力信号をゲートすることによりＡＳＫ変調信号を生成でき、その分集積回路化に適した簡易な構成でＡＳＫ変調でき、また電力効率を向上することが可能となる。

より具体的には、同位相により搬送波信号ＳＣを増幅するトライステートバッファ回路構成の電力増幅回路６７及び６８において（図６）、一方の電力増幅回路６７においては、送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）の送出時、常時、搬送波信号ＳＣを電力増幅する。これに対して他方の電力増幅回路６８においては、送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）の論理レベルに応じて搬送波信号ＳＣを電力増幅することにより、送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）の論理レベルに応じてこの電力増幅結果をゲートし、これら電力増幅回路６７及び６８の電力増幅結果が抵抗６９を介して加算されてループアンテナ２８が駆動される。これによりループアンテナ２８の両端においては、電力増幅されてなる搬送波信号ＳＣの振幅が送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）の論理レベルに応じて変化し、ＡＳＫ変調信号ＳＭＡ及びＳＭＢによりループアンテナ２８が駆動されることになる。

これにより電力増幅回路６７及び６８においては、直線性をそれ程考慮することなく、電力効率を主に考慮して設計でき、その分従来に比して電力効率を向上することができる。また容易に入手可能な汎用部品により構成することも可能となる。

またＡＳＫ変調においては、単に増幅回路６８における電力増幅の処理を間欠的に停止制御して出力信号をゲートするだけでＡＳＫ変調信号を生成でき、その分集積回路化に適した簡易な構成でＡＳＫ変調でき、また電力効率を向上することが可能となる。

このようにして電力増幅する電力増幅回路６７及び６８においては、Ｐチャンネル型電界効果型トランジスタＴ１及びＮチャンネル型電界効果型トランジスタＴ２を直列接続して形成され（図７）、これら電界効果型トランジスタＴ１及びＴ２のゲート電圧をドレイン及びソース間電圧以上に変化させて、それぞれゲート電圧をＨレベル及びＬレベルに保持することにより電力増幅の処理が停止制御される。

これにより送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）の送出時、常時、搬送波信号ＳＣを電力増幅する電力増幅回路６７に対して、送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）の論理レベルに応じて間欠的に電力増幅する電力増幅回路６８においては、電力増幅の処理を停止している期間の間、出力端がハイインピーダンスの状態に保持され、動作を停止した電力増幅回路６８により電力増幅回路６７の電力増幅出力が消費されないように保持される。これによっても電力効率が向上される。また電界効果型トランジスタＴ１及びＴ２のソース電流自体も殆ど流れないことにより、これによっても電力効率が向上される。

（３）実施例１の効果
以上の構成によれば、所定位相により搬送波信号ＳＣを電力増幅する電力増幅回路５９の電力増幅出力に対して、同様に所定位相により搬送波信号ＳＣを電力増幅する電力増幅回路５９の電力増幅出力を送信データ列Ｄ（Ｒ→Ｃ）の論理レベルに応じてゲートして加算することにより、直線性をそれ程考慮することなく、電力効率を主に考慮して設計した電力増幅回路を用いてＡＳＫ変調信号を生成することができる。これにより従来に比して電力効率を向上することができ、容易に入手可能な汎用部品により構成することができる。また他の回路ブロックと共に簡易かつ容易に集積回路化することができ、さらに効率良く動作することができる変調回路、電力増幅回路を得ることができる。

また動作を停止した際に出力端をハイインピーダンスに切り換えるトライステートバッファ回路構成の増幅回路を用いて電力増幅回路を構成することにより、簡易な制御により電力効率を向上することができ、その分他の回路ブロックと共に簡易かつ容易に集積回路化することができ、さらには効率良く動作することができる電力増幅回路を得ることができる。

図１との対比により示す図９は、本発明の実施例２に適用されるＡＳＫ変調回路の構成原理を示すブロック図である。このＡＳＫ変調回路７９においては、２系統のアンテナ２８Ａ及び２８Ｂにそれぞれ電力増幅回路５９及び６２の電力増幅結果を供給し、アンテナ２８Ａ及び２８Ｂより送出された電磁界においてこれら２つの電力増幅結果を加算する。

図９に示すように、電磁界においてこれら２つの電力増幅結果を加算するように構成しても、実施例１と同様の効果を得ることができる。

図１０は、本発明の実施例３に適用されるＡＳＫ変調回路の構成原理を示すブロック図である。この実施例において、このＡＳＫ変調回路８０は、リードライタ２３のＡＳＫ変調回路４７、電力増幅回路４８（図３）に代えて適用される。

すなわちＡＳＫ変調回路８０においては、電力増幅回路８１により搬送波信号ＳＣを増幅した後、可変減衰器８２を介して出力する。ここで可変減衰器８２は、送信データ列ＴＸ（Ｄ（Ｒ→Ｃ））に応じてこの搬送波信号を減衰して出力し、これにより送信データ列ＴＸ（Ｄ（Ｒ→Ｃ））に応じて振幅が変化してなるＡＳＫ変調信号ＳＭを出力する。

因みにこの種の可変減衰器８２としては、図１１に示すように、伝送路を終端する形式のもの、図１２に示すように、伝送路に直列に介挿する形式のもの、図１３に示すように、これらの組み合わせに係る形式のものが適用される。

具体的に、この実施例に係るＡＳＫ変調回路においては、図１４に示す構成が適用される。すなわちＡＳＫ変調回路９０においては、バッファ増幅回路９１に搬送波信号ＳＣを入力し、このバッファ増幅回路９１の出力信号を電力増幅回路９２により増幅する。電力増幅回路９２は、抵抗９３を介して電力増幅結果をループアンテナ２８の一端に供給し、このループアンテナ２８の一端が抵抗９４及び電界効果型トランジスタＴ３を介して接地される。これによりＡＳＫ変調回路９０においては、電界効果型トランジスタＴ３をオンオフ制御することにより減衰量が切り換わる可変減衰器を構成し、この可変減衰器により電力増幅回路９２より出力される電力増幅結果をＡＳＫ変調する。

またＡＳＫ変調回路９０においては、反転増幅回路構成のバッファ増幅回路９５に搬送波信号ＳＣを入力し、このバッファ増幅回路９５の出力信号を電力増幅回路９６により増幅する。電力増幅回路９６は、抵抗９７を介して電力増幅結果をループアンテナ２８の他端に供給し、このループアンテナ２８の他端が抵抗９８及び電界効果型トランジスタＴ４を介して接地される。これによりＡＳＫ変調回路９０においては、電界効果型トランジスタＴ４をオンオフ制御することにより減衰量が切り換わる可変減衰器を構成し、この可変減衰器により電力増幅回路９６より出力される電力増幅結果をＡＳＫ変調する。

この実施例３に係る構成によれば、電力増幅回路の出力側において、送信データ列ＴＸに応じて電力増幅結果を減衰させてＡＳＫ変調信号ＳＭを生成することにより、電力増幅回路においては、振幅成分を保存することなく搬送波信号を増幅してＡＳＫ変調信号を生成することができる。これにより電力増幅回路を飽和領域で動作させることができ、例えばＣＭＯＳ標準ロジックＩＣやＴＴＬ回路等の汎用性が高いロジックＩＣ等により電力増幅回路を構成することができる。従ってその分従来に比して電力効率を向上することができ、容易に入手可能な汎用部品により構成することができ、他の回路ブロックと共に簡易かつ容易に集積回路化することができ、さらに効率良く動作することができる。

図１０との対比により示す図１５は、本発明の実施例４に適用されるＡＳＫ変調回路の構成原理を示すブロック図である。このＡＳＫ変調回路１００においては、第１のアンテナ２８Ａに電力増幅回路８１の電力増幅結果を供給し、この第１のアンテナ２８Ａに電磁的に結合する第２のアンテナに可変減衰器８２を接続する。これによりこのＡＳＫ変調回路１００では、第１のアンテナ２８Ａより放射される電磁界が、第２のアンテナを介して送信データ列ＴＸに応じて変化し、その結果としてＡＳＫ変調信号がＩＣカードに向かって放射されるようになされている。

図１５に示す構成よれば、電力増幅回路の出力端側の電磁界において、電力増幅結果を減衰させてＡＳＫ変調信号ＳＭを生成するようにしても、実施例３と同様の効果を得ることができる。

図１６は、本発明の実施例５に適用されるＡＳＫ復調回路の構成原理を示すブロック図である。このＡＳＫ復調回路１１０においては、図３のＡＳＫ検波回路４９及びローパスフィルタ５０に代えて適用される。なおこの実施例５は、本願に含まれるものでは無く、あくまでも本願の参考例である。

このＡＳＫ復調回路１１０は、結合コンデンサ１１１を介してループアンテナ２８の出力信号ＳＭを受け、この出力信号ＳＭを抵抗１１２及び直流電源１１３より所定電圧ＶＢだけバイアスする。ここでこのバイアス値ＶＢは、図１７に示すように、続く増幅回路１１４において入力信号を半波だけ増幅することが困難な程度に設定される。これによりＡＳＫ復調回路１１０は、ループアンテナ２８を介して得られる応答信号ＳＭを増幅回路１１４で半波整流し、応答信号でなるＡＳＫ変調信号について、搬送波と側波体とを乗算してなる側波体のベースバンド変換成分を生成する。かくするにつきこのベースバンド変換成分においては、ＡＳＫ変調信号の復調信号ＳＤになる。

これに対して図１８に示すように増幅回路１１４の出力側にリミッタを配置し、図１９に示すように、応答信号ＳＭの半波だけ増幅しても、同様に側波体のベースバンド変換成分を生成することが可能となる。

キャリア除去回路１１８は、このようにして生成された復調信号ＳＤが混入してなる増幅回路１１４の出力信号よりＡＳＫ変調信号成分を除去して出力する。なお図１８に示す構成においては、リミッタ１１６の出力よりＡＳＫ変調信号成分を除去することになる。

なおこの種の増幅回路１１４としては、トランジスタ、電界効果型トランジスタを用いた増幅回路、差動増幅回路等が適用される。またキャリア除去回路１１８は、復調信号ＳＤの帯域に応じてローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、トラップフィルタ等が適用される。

具体的に、この実施例に係るＡＳＫ復調回路においては、図２０に示す構成が適用される。すなわちＡＳＫ復調回路１２０においては、結合コンデンサ１２１を介してループアンテナ２８の出力信号ＳＭを電界効果型トランジスタＴ５に入力する。

ここでこの電界効果型トランジスタＴ５は、ダイオード接続による電界効果型トランジスタＴ６、抵抗１２２及び１２３によりゲート電圧がバイアスされ、ドレイン抵抗１２４を有するソース接地型増幅回路を構成する。これにより電界効果型トランジスタＴ５は、ゲートに入力されるＡＳＫ変調信号ＳＭが所定電圧だけバイアスされ、入力波形の正方向のみを増幅する。

この実施例５においては、バイアスの設定等により入力信号を半波だけ増幅してキャリア成分を除去することにより、簡易な構成でＡＳＫ変調信号を復調することができる。これにより他の回路ブロックと共に簡易かつ容易に集積回路化することができ、さらに効率良く動作することができる復調回路を得ることができる。

図２０との対比により示す図２１は、本発明の実施例６に適用されるＡＳＫ復調回路を示すブロック図である。このＡＳＫ復調回路１３０においては、電界効果型トランジスタＴ５及びＴ６に代えて、トランジスタＴ７及びＴ８を使用する。なおこの実施例６は、本願に含まれるものでは無く、あくまでも本願の参考例である。

図２１に示す構成によれば、電界効果型トランジスタＴ５及びＴ６に代えて、トランジスタＴ７及びＴ８を使用するようにしても、実施例５と同様の効果を得ることができる。

図２０との対比により示す図２２は、本発明の実施例７に適用されるＡＳＫ復調回路を示すブロック図である。このＡＳＫ復調回路１４０においては、結合コンデンサ１２１を介して入力されるＡＳＫ変調信号ＳＭを、抵抗１３１〜１３３、トランジスタＴ９によるエミッタ接地型増幅回路により増幅した後、キャリア除去回路１１８に入力する。なおこの実施例７は、本願に含まれるものでは無く、あくまでも本願の参考例である。

さらにこのキャリア除去回路１１８の入力端に配置したダイオード１３４、定電圧電源１３５によるリミッタにより、このエミッタ接地型増幅回路の出力信号を振幅制限し、これによりキャリア除去回路１１８に増幅結果を半波だけ入力して側波帯成分をベースバンド成分に変換する。

図２２に示す構成によれば、増幅回路の出力側で変調信号を半波だけ振幅制限しても、上述の実施例５と同様の効果を得ることができる。

図２３は、本発明の実施例８に適用されるＡＳＫ復調回路の構成原理を示すブロック図である。このＡＳＫ復調回路１５０においては、図３のＡＳＫ検波回路４９及びローパスフィルタ５０に代えて適用される。なおこの実施例８は、本願に含まれるものでは無く、あくまでも本願の参考例である。

このＡＳＫ復調回路１５０は、結合コンデンサ１２１を介してループアンテナ２８の出力信号ＳＭを受け、この出力信号ＳＭをクランプ回路１５１に入力する。ここでこのクランプ回路１５１は、入力されたＡＳＫ変調信号ＳＭをクランプし、ＡＳＫ変調信号ＳＭに波形歪みを与える。これによりＡＳＫ復調回路１５０は、ＡＳＫ変調信号ＳＭの側波体成分をベースバンド成分に変換する。

具体的に、この実施例に係るＡＳＫ復調回路においては、図２４に示す構成が適用される。すなわちＡＳＫ復調回路１５０においては、結合コンデンサ１２１の出力端を逆極性のダイオードＤにより接地してＡＳＫ変調信号ＳＭをクランプする。

この実施例８によれば、ＡＳＫ変調信号を振幅制限することにより、対接地型のダイオード等により集積回路化に好適な構成によりこの振幅制限手段を作成することができ、その分他の回路ブロックと共に簡易かつ容易に集積回路化することができ、さらに効率良く動作することができる復調回路を得ることができる。

図２５は、本発明の実施例９に適用されるＡＳＫ復調回路の構成原理を示すブロック図である。このＡＳＫ復調回路１６０においては、図３のＡＳＫ検波回路４９及びローパスフィルタ５０に代えて適用される。なおこの実施例９は、本願に含まれるものでは無く、あくまでも本願の参考例である。

このＡＳＫ復調回路１６０においては、増幅回路１６１にＡＳＫ変調信号ＳＭを入力し、ここで同位相と逆位相のＡＳＫ変調信号ＳＭＡ及びＳＭＢを生成する。ＡＳＫ復調回路１６０は、これらＡＳＫ変調信号ＳＭＡ及びＳＭＢをそれぞれ結合コンデンサ１２１を介してクランプ回路１６２に入力し、ここでほぼ同一の信号レベルによりＡＳＫ変調信号ＳＭＡ及びＳＭＢをクランプし、これらＡＳＫ変調ＳＭＡ及びＳＭＢに対して同程度の波形歪みを与える。

ＡＳＫ復調回路１６０は、このようにして波形歪みを与えて復調信号ＳＤを含んでなるＡＳＫ変調ＳＭＡ及びＳＭＢをそれぞれキャリア除去回路１１８に入力し、ここでＡＳＫ変調信号ＳＭＡ及びＳＭＢの信号成分を除去する。その後ＡＳＫ復調回路１６０は、キャリア除去回路１１８の出力信号を加算回路１６３に入力し、ここで加算処理することにより、波形歪みを与えて復調信号ＳＤに含まれるようになった混変調成分等を打ち消して除去する。なお加算処理に代えて平均値化処理によっても同様に復調信号を効率良く抽出することができる。

具体的に、この実施例に係るＡＳＫ復調回路１６０においては、図２６に示す構成が適用される。すなわちＡＳＫ復調回路１６０においては、同位相と逆位相のＡＳＫ変調信号ＳＭＡ及びＳＭＢをそれぞれダイオードＤによりクランプする。

さらにＡＳＫ復調回路１６０は、抵抗１６４〜１６６、バイアス電源１６７、演算増幅回路１６８による非反転増幅回路構成の加算回路により、このように振幅制限されたＡＳＫ変調信号ＳＭＡ及びＳＭＢを加算し、これにより混変調成分をＡＳＫ変調信号成分と共に打ち消し、波形歪みが与えられてＡＳＫ変調信号ＳＭＡ及びＳＭＢに共通に含まれてなる復調信号成分を抽出する。その後ＡＳＫ復調回路１６０は、キャリア除去回路１１８により帯域制限して復調信号ＳＤを出力する。

この実施例９によれば、逆位相のＡＳＫ変調信号をクランプして波形歪みを与えた後、加算して目的外の信号成分を打ち消すことにより、簡易な構成でＡＳＫ変調信号を復調することができる。これにより他の回路ブロックと共に簡易かつ容易に集積回路化することができ、さらに効率良く動作することができる復調回路を得ることができる。

図２７は、本発明の実施例１０に適用されるＡＳＫ復調回路のブロック図である。このＡＳＫ復調回路１７０においては、図３のＡＳＫ検波回路４９及びローパスフィルタ５０に代えて適用される。なおこの実施例１０は、本願に含まれるものでは無く、あくまでも本願の参考例である。

このＡＳＫ復調回路１７０は、平衡型のトランス１７１を介してループアンテナ２８で検出されるＡＳＫ変調信号を平衡出力し、これにより図２６について上述した増幅回路１６１を用いなくても逆位相のＡＳＫ変調信号ＳＭＡ及びＳＭＢを生成できるようになされている。

ＡＳＫ復調回路１７０は、それぞれクランプ電位を正極性側及び負極性側に設定したダイオードＤによるクランプ回路により、一方のＡＳＫ変調信号ＳＭＡをクランプし、また同様にそれぞれクランプ電位を正極性側及び負極性側に設定したダイオードＤによるクランプ回路により他方のＡＳＫ変調信号ＳＭＢをクランプする。

さらにＡＳＫ復調回路１７０は、抵抗１７２、１７３、コンデンサ１７４によるローパスフィルタ回路において、正極性側のクランプ電位でクランプしたＡＳＫ変調信号ＳＭＡ及びＳＭＢを抵抗加算し、その加算出力を差動増幅回路１７５の非反転入力端に入力する。また同様に、抵抗１７６、１７７、コンデンサ１７８によるローパスフィルタ回路において、負極性側のクランプ電位でクランプしたＡＳＫ変調信号ＳＭＡ及びＳＭＢを抵抗加算し、その加算出力を差動増幅回路１７５の反転入力端に入力する。

これによりＡＳＫ復調回路１７０は、ＡＳＫ変調信号成分を打ち消すと共に、クランプして発生した復調信号成分を抽出する。

ＡＳＫ復調回路１７０は、この差動増幅回路１７５の非反転出力及び反転出力をそれぞれフィルタ１７９及び１８０により帯域制限し、これによりさらにＡＳＫ変調信号成分を除去した後、差動増幅回路１８１により加算して出力する。

この実施例１０によれば、アンテナより平衡出力を得、この平衡出力をクランプしてＡＳＫ変調信号を復調することにより、実施例９に比してさらに一段と簡易な構成によりＡＳＫ変調信号を復調することができる。

またそれぞれクランプ電位を正極性側及び負極性側に設定したクランプ回路により各平衡出力をクランプして処理することにより、実施例９に比してさらに一段と効率良くＡＳＫ変調信号を処理することができ、また復調結果のＳＮ比を向上することができる。

図２８は、本発明の実施例１１に適用されるＡＳＫ復調回路の構成原理を示すブロック図である。このＡＳＫ復調回路１９０においては、図３のＡＳＫ検波回路４９及びローパスフィルタ５０に代えて適用される。なおこの実施例１１は、本願に含まれるものでは無く、あくまでも本願の参考例である。

この復調回路１９０は、極性判定回路１９１において、ＡＳＫ変調信号ＳＭの極性を判定し、この判定結果とＡＳＫ変調信号ＳＭとを乗算回路１９２で乗算することにより、ＡＳＫ変調信号ＳＭを全波整流したと同様の処理を実行する。これにより復調回路１９０は、ＡＳＫ変調信号ＳＭを復調して復調信号ＳＤを出力する。

具体的に、この実施の形態に係るＡＳＫ復調回路１９０においては、図２９に示す構成が適用される。すなわちＡＳＫ復調回路１９０においては、結合コンデンサ１２１を介してＡＳＫ変調信号ＳＭを反転増幅回路１９４に入力する。ここで反転増幅回路１９４は、ダイオードＤにより入力端がアース及び電源ラインに接続され、これによりＡＳＫ変調信号ＳＭの極性に応じて信号レベルが正側及び負側に切り換わる極性信号を出力する。これにより極性判定回路１９１は、ＡＳＫ変調信号ＳＭを正側及び負側で振幅制限するリミッタにより構成されることになる。

ＡＳＫ復調回路１９０は、乗算回路１９２において、この極性信号とＡＳＫ変調信号ＳＭとを乗算し、その乗算結果をキャリア除去回路１１８で帯域制限することにより復調信号ＳＤを出力する。なおここで、乗算回路１９２は、ギルバート乗算器によるダブルバランスドミクサーにより構成される。

この実施例１１によれば、極性判定回路によりＡＳＫ変調信号の極性を判定し、その判定結果とＡＳＫ変調信号とを乗算することにより、極性判定回路を簡易に構成してＡＳＫ変調信号を復調することができる。これにより他の回路ブロックと共に簡易かつ容易に集積回路化することができ、さらに効率良く動作することができる復調回路を得ることができる。

図３０は、本発明の実施例１２に適用されるＡＳＫ復調回路の構成原理を示すブロック図である。このＡＳＫ復調回路２００においては、図３のＡＳＫ検波回路４９及びローパスフィルタ５０に代えて適用される。なおこの実施例１２は、本願に含まれるものでは無く、あくまでも本願の参考例である。

この復調回路２００は、極性判定回路１９１において、ＡＳＫ変調信号ＳＭの極性を判定し、この判定結果によりＡＳＫ変調信号ＳＭを選択的に出力し、これによりＡＳＫ変調信号ＳＭを全波整流したと同様の復調結果を出力する。

すなわち復調回路２００は、増幅回路２０１において、ＡＳＫ変調信号ＳＭと同位相のＡＳＫ変調信号ＳＭＡ、ＡＳＫ変調信号ＳＭと逆位相のＡＳＫ変調信号ＳＭＢを生成する。復調回路２００は、スイッチ回路２０３を介して、極性判定回路１９１の判定結果に基づいて、逆位相のＡＳＫ変調信号ＳＭＢを間欠的に出力する。さらに反転増幅回路２０４を介して得られる判定結果の逆極性信号に基づいて、スイッチ回路２０２を介して、同位相のＡＳＫ変調信号ＳＭＡを間欠的に出力し、これにより極性判定結果に応じて、ＡＳＫ変調信号ＳＭＡ及びＳＭＢを交互に出力してＡＳＫ変調信号ＳＭを全波整流する。

具体的に、この実施の形態に係るＡＳＫ復調回路２００においては、図３１に示すように、図２９について上述したと同様の極性判定回路により極性信号を生成することにより、復調信号ＳＤを出力する。

なおこの種のスイッチ回路２０２及び２０３においては、図３２に示すように、Ｐチャンネル型電界効果型トランジスタＴ１０及びＮチャンネル型電界効果型トランジスタＴ１１を並列接続し、これらトランジスタＴ１０及びＴ１１のゲート電圧を反転増幅回路２０６により相補的に変化させることにより実現することができる。

この実施例１２によれば、極性判定回路によりＡＳＫ変調信号の極性を判定し、その判定結果に基づいてＡＳＫ変調信号を選択的に出力することにより、極性判定回路を簡易に構成してＡＳＫ変調信号を復調することができる。これにより他の回路ブロックと共に簡易かつ容易に集積回路化することができ、さらに効率良く動作することができる復調回路を得ることができる。

なお上述の実施の形態においては、単一周波数による搬送波信号を用いて変調信号を生成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、搬送波信号に代えて単一周波数による矩形波信号を用いてもよく、また位相変調信号、周波数変調信号を用いていわゆる二重変調により変調信号を生成してもよい。なおこのように矩形波信号を用いて変調信号を生成する場合、例えば実施例１について説明した反転増幅回路６０、７１等にあっては、インバーターにより構成することができる。

さらに上述の実施例における具体的構成として、電力増幅回路の出力段を電界効果型トランジスタにより構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、バイポーラ型のトランジスタにより構成してもよい。

また上述の実施例においては、電力増幅回路の出力側に可変減衰器を配置する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばアンテナで受信した電力により動作する構成において、電源回路のインピーダンスを切り換えることにより等化的に電力増幅回路の出力側にて負荷を切り換えて減衰器を構成してもよい。

また上述の実施例における具体的構成においては、電界効果型トランジスタをスイッチング素子として使用して電力増幅結果を減衰させる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、バイポーラ型のトランジスタ、ＰＩＮダイオード等によりこれらの素子を構成してもよい。

さらに上述の実施の形態においては、送信信号の電力によりＩＣカードを動作させる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、電池により動作させる場合等にも広く適用することができる。

また上述の実施の形態においては、マンチェスター符号による送信データを変復調する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、応答データを変復調する場合、さらにはマンチェスター符号以外の各種符号を変復調する場合、さらには多値のデータ列を振幅変調し、また復調する場合、さらにはオーディオ信号等のアナログ信号を振幅変調し、また復調する場合に広く適用することができる。

また上述の実施の形態においては、本発明をＩＣカード及びリードライタに適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、種々の送信装置、受信装置に広く適用することができる。

本発明は、例えば非接触により種々のデータを入出力するＩＣカードと、このＩＣカードとデータ通信するリードライタに適用することができる。

本発明の実施例１に係るリードライタに適用される変調回路の基本構成を示すブロック図である。ＩＣカードシステムの全体構成を示すブロック図である。図２のＩＣカードシステムの変復調回路を示すブロック図である図１の変調回路の動作の説明に供する図表である。図１の変調回路の動作の説明に供するタイムチャートである。図１の変調回路の具体的構成を示すブロック図である。図６の電力増幅回路を示す接続図である。図６の電力増幅回路の制御ロジックの動作の説明に供する図表である。図１との対比により本発明の実施例２に係るリードライタに適用される変調回路を示すブロック図である。本発明の実施例３に係るリードライタに適用される変調回路の基本構成を示すブロック図である。図１０の可変減衰器の説明に供する接続図である。図１０の可変減衰器について、接地型の説明に供する接続図である。図１０の可変減衰器について、図１１に示す構成と図１２に示す構成とを組み合わせた場合の説明に供する接続図である。図１０の変調回路の具体的構成を示すブロック図である。図１０との対比により本発明の実施例４に係るリードライタに適用される変調回路を示すブロック図である。本発明の実施例５に係るリードライタに適用される復調回路の基本構成を示すブロック図である。図１７における変調信号のバイアスの説明に供する特性曲線図である。図１６に示す構成におけるバイアスに代えてリミッタを配置した構成を示すブロック図である。図１８における振幅制限の説明に供する特性曲線図である。図１６の復調回路の具体的構成を示すブロック図である。本発明の実施例６に係るリードライタに適用される復調回路を示すブロック図である。本発明の実施例７に係るリードライタに適用される復調回路を示すブロック図である。本発明の実施例８に係るリードライタに適用される復調回路の基本構成を示すブロック図である。図２３の復調回路の具体的構成を示すブロック図である。本発明の実施例９に係るリードライタに適用される復調回路を示すブロック図である。図２５の復調回路の具体的構成を示すブロック図である。本発明の実施例１０に係るリードライタに適用される復調回路を示すブロック図である。本発明の実施例１１に係るリードライタに適用される復調回路の基本構成を示すブロック図である。図２８の復調回路の具体的構成を示すブロック図である。本発明の実施例１２に係るリードライタに適用される復調回路の基本構成を示すブロック図である。図３０の復調回路の具体的構成を示すブロック図である。図３１のスイッチ回路を示す接続図である。可変利得増幅回路を用いた変調回路を示すブロック図である。乗算回路を用いた変調回路を示すブロック図である。ダイオードを用いたエンベロープ検波による復調回路を示すブロック図である。位相同期検波による復調回路を示すブロック図である。図３５の復調回路を集積回路化した構成を示す略線図である。図３７の集積回路化した構成による等化回路を示す接続図である。

符号の説明

１、３、４７、５５、６５、８０、９０……変調回路、４、１０……乗算回路、６、８、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１９０、２００……復調回路、Ｄ……ダイオード、２１……ＩＣカードシステム、２２……ＩＣカード、２３……リードライタ、２８……ループアンテナ、４８、６７、６８、８１、９２、９６……電力増幅回路

Claims

搬送波信号を電力増幅する第１の電力増幅回路と、
前記搬送波信号を電力増幅して、前記第１の電力増幅回路の出力信号と同相又は逆相の出力信号を出力する第２の電力増幅回路とを有し、
前記第２の電力増幅回路は、
一端が第１の電位に保持され、第１の副制御信号に応じて抵抗値が変化する第１の可変抵抗手段と、
一端を前記第１の可変抵抗手段の他端に接続し、他端が前記第１の電位と異なる第２の電位に保持され、第２の副制御信号に応じて抵抗値が変化する第２の可変抵抗手段と、
前記搬送波信号及び制御信号に応じて、前記第１及び第２の副制御信号の信号レベルを切り換えて、前記第１及び第２の可変抵抗手段の接続中点の電位を前記第１及び第２の電位に対応する電位に切り換えて前記搬送波信号を電力増幅し、また前記接続中点のインピーダンスをハイインピーダンスに切り換える制御手段とを有し、
前記接続中点を前記第１の電力増幅回路の出力端に接続し、前記第１の電力増幅回路の出力信号を前記制御信号に応じた振幅変調信号に変調する
変調回路。
前記第１及び第２の可変抵抗手段が電界効果型トランジスタである
請求項１に記載の変調回路。
前記制御手段は、
前記第１及び第２の副制御信号の信号レベルを前記電界効果型トランジスタのドレイン及びソース間の電圧以上に切り換える
請求項２に記載の増幅回路。
振幅変調信号によりアンテナを駆動する送信装置において、
搬送波信号を電力増幅する第１の電力増幅回路と、
前記搬送波信号を電力増幅して、前記第１の電力増幅回路の出力信号と同相又は逆相の出力信号を出力する第２の電力増幅回路とを有し、
前記第２の電力増幅回路は、
一端が第１の電位に保持され、第１の副制御信号に応じて抵抗値が変化する第１の可変抵抗手段と、
一端を前記第１の可変抵抗手段の他端に接続し、他端が前記第１の電位と異なる第２の電位に保持され、第２の副制御信号に応じて抵抗値が変化する第２の可変抵抗手段と、
前記搬送波信号及び制御信号に応じて、前記第１及び第２の副制御信号の信号レベルを切り換えて、前記第１及び第２の可変抵抗手段の接続中点の電位を前記第１及び第２の電位に対応する電位に切り換えて前記搬送波信号を電力増幅し、また前記接続中点のインピーダンスをハイインピーダンスに切り換える制御手段とを有し、
前記接続中点を前記第１の電力増幅回路の出力端に接続し、前記第１の電力増幅回路の出力信号を前記制御信号に応じた前記振幅変調信号に変調する
送信装置。
入力信号を振幅変調して振幅変調信号を送信する送信装置において、
前記入力信号に応じて第１の振幅変調信号を生成する第１の変調回路と、
前記入力信号に応じて、前記第１の振幅変調信号に対して搬送波の位相が反転してなる第２の振幅変調信号を生成する第２の変調回路と、
前記第１及び第２の振幅変調信号を加算し、又は減算して前記振幅変調信号を生成する演算手段とを有し、
前記第１の変調回路が、
搬送波を増幅する電力増幅回路の出力端において、前記入力信号に応じて前記電力増幅回路の電力増幅結果を減衰させる可変減衰器を有し、
前記電力増幅回路の出力信号を前記入力信号に応じた前記第１の振幅変調信号に変調し、
前記第２の変調回路が、
前記搬送波を反転増幅する電力増幅回路の出力端において、前記入力信号に応じて前記電力増幅回路の電力増幅結果を減衰させる可変減衰器を有し、
前記電力増幅回路の出力信号を前記入力信号に応じた前記第２の振幅変調信号に変調する
送信装置。