JPH0250538A - 短距離無線通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は、−船釣な近距離無線通信に関係するものであ
る。より詳しく言うと、本発明は、中央局と、独自のＵ
ＨＦ源を持たずかつ応答モードで動作する受動端との間
で、マイクロ波によりデータ伝送を行なう無線システム
に関係するものである。

そのような無線システムは、主点または中央局と、２つ
以上の受動端または、価格やスペース面の要求にかなう
ようにきわめて簡素に設計されねばならない端末局との
短距離間で情報を交わすのに使用することができる。こ
のタイプの無線システムは、例えば、 一移動無線アクセス機構付きリモコン国内カウンター読
み取りシステムといった、リモコン・データ収集システ
ム 一個々のアクセス・カード又はチェツキング・カードに
記憶させたコード番号遠隔問い合わせ付きアクセス又は
チェツキング管理システム−道路又は鉄道用信号システ
ム 一自動ソート・システム（例えば、郵便小包）−非接触
式チッソ・カード用自動請求書作成システム −その他 （従来の技術の説明） 従来の技術においても、受動端を伴った、既知無線シス
テムが幾つかある。通常、受動端から中央局に向けてデ
ータを伝送するのに振幅変調が用いられている。中央局
により伝送される入射マイクロ波は、受動端により受信
され、中央局に向けて再度伝送される前に、伝送される
データ、受信された入射マイクロ波、又はどれか１つの
高調波ごとに受動端で振幅に変調する。受動端には、入
射マイクロ波が送られる。受信された入射マイクロ波か
ら直流電圧電源を生み出すために、整流フィルタリング
回路か通常設けられている。

変調され、受動端により中央局へ再伝送されたマイクロ
波は、入射マイクロ波の受信時のエネルギー出力率か低
く、受動端に送信するためにエネルギーが低くなってい
るために、出力が低くなるので、そのような無線システ
ムの交信範囲を限定する必要がある。更に、振幅変調は
、周波数あるいは位相の変調に比べてノイズが起こりや
すく、従来の技術が体現されているシステムの交信範囲
に不都合となっている。

受動端を伴う無線システムの交信範囲を改良する一つの
解決策として、例えば、再伝送マイクロ波の振幅変調を
、ノイズの起こりにくい二位相状態変調に交換するとい
う方法がある。たたし、この解決策は、受動端をきわめ
て単純にしなければならないのて実行が困難であり、複
雑すぎる設計の既知付相変ＴＡ器を使用する可能性は除
かれることになる。

（発明の目的） 本発明の目的は、従来の短所を回避することにあるが、
特に、受動端一中央局間の伝送に二位相状態変調が行な
われるような受動端を伴う、無線データ伝送システムを
提供することを目的としている。本発明が体現されてい
る無線システムの受動端または端末局は、きわめて単純
かつ小型のままとしている。

（発明の要約） 無線システムに接続した第１データ処理ユニットおよび
第２データ処理ユニット間で、マイクロ波ごとに第１デ
ータ信号および第２データ信号な交互に伝送する、本発
明が体現された無線システム。第１データ信号は第１ユ
ニットにより発信され、第１ユニットから第２ユニット
へ伝送される第１データ伝送時間中、第２ユニットへ伝
送されるよう゛になっている。第２データ信号は第２ユ
ニットにより発信され、第２ユニットから第１ユニツヘ
伝送される第２データ伝送時間中、第１ユニットへ伝送
されるようになっている。システムは、１つの中央局と
、前述した第１ユニットおよび第２ユニットに各々接続
された１つの端末局により構成されており、第１データ
信号および第２データ信号により変調されたマイクロ波
を送受信する。端末局は、角形二次元アンテナ１個とマ
イクロ波スイッチャ−１つにより構成されている。

角形二次元アンテナは、最初のアクセスを介して、第１
データおよび第２データ伝送時間中にそれぞれ、最初の
直線偏波に従って中央局により伝送される、第１マイク
ロ波および第２マイクロ波を、受信し、これを発信する
。第１マイクロ波は、第１データ信号により変調され、
第２マイクロ波は変調されていない。

マイクロ波スイッチャ−は、アンテナの第１アクセスに
接続されている１つの入力と、アンテナの２つの第２ア
クセスに各々接続されている２つの出力を持ち、第２デ
ータ信号によりスイッチを制御して、スイッチャ−の入
力で受信される第２マイクロ波から第３マイクロ波を作
り出す。第３マイクロ波は、第２データ信号により２つ
の位相状態に変調され、前述した第１直線偏波との比較
によりクロスされる、第２直線偏波に従って、第２デー
タ伝送時間中、中央局に向けてアンテナにより発信され
る。

第１マイクロ波からの第１データ信号の検出力を高める
本発明の、もう１つの実施例に従い、端末局は二次式検
出手段を備えている。これらの二次式検出手段は、１個
の電界効果トランジスタにより構成されている。電界効
果トランジスタの第１電極は端末局の基準アースに接続
され、第２電極は反射形短絡回路に接続されており、第
３電極は第１マイクロ波を受信して、第２電極て第１マ
イクロ波の二乗として表される信号を第２電極で発する
よう、又第１データ信号を表す、前述した信号のゼロ・
シーケンス構成要素を検出するようになっている。

中央局は、２ｎｎ角形法元要素を伴う二次元アンテナ１
個より構成されることが望ましい。ここでｎは１に等し
いかあるいは１より大きい整数で、位相復調を意味する
。アンテナは２ｎ第１アクセスを持つ。２ｎ第１アクセ
スは、２ｎ第１移相マイクロ波信号と２ｎ移相マイクロ
波信号をそれぞれ受信し、これらの信号はそれぞれ第１
マイクロ波および第２マイクロ波に対応して、第１およ
び第２データ伝送時間中にそれぞれ端末局に第１マイク
ロ波および第２マイクロ波を送る。又、第２データ伝送
時間中に第３マイクロ波を受信し、受信された第３マイ
クロ波を表す第２移相マイクロ波信号を２ｎ第２アクセ
スで発するようになっている。

位相復調手段は、中央局のアンテナの２ｎｎ角形法元要
素に接続され、前述した２ｎ第２移相マイクロ波信号お
よび２ｎ第３移相マイクロ波信号を受信して、第２デー
タ伝送時間中に第２データ信号を復調する。

（以下余白） （実施例） 第１図を見るとわかるように、本発明が具体化されてい
るデータ伝送のための無線システムにより、遠距離に設
置された２台のデータ処理ユニッ）−０１と０２間の直
列型デジタルデータ信号０１２と０２１を二者択一的に
伝送することができるようになる。ユニットｕ１とＵ２
は、システムの中央局１と端末局２にそれぞれ接続され
ている。中央局１と端末局２は、ユニット１１とＵ２に
伴ったデータ伝送のための無線機器より構成されている
。ユニットＵ１と中央局１は、例えば、非接触式支払い
カードて操作する公衆電話に含まれている。この場合、
ユニット２と端末局２は、電子デツプカード式の非接触
式支払いカードに含まれている。

中央局１と端末局２との間で相互に交互に行われる、デ
ータ信号０１２と０２１の伝送はそれぞれ、振幅変調と
、中央局により伝送される周波数Ｆの同じマイクロ波Ｐ
の２つの位相状態Ｏとπに変調する必要がある。ユニッ
トＵ１とＵ２間相互のデータ伝送時間は、データ処理ユ
ニットＵ１とＵ２に交互に帰属する。ユニットＵ１と０
２に帰属するデータ伝送時間中、ユニットＵ１とＵ２は
、データ信号旧２と０２１をそれぞれ伝送する。データ
信号Ｄ１２とＤ２１により運ばれる予約語ＸＯＮとＸ０
ＦＦは、ユニットＵ１とＵ２の間で交換され、お互いに
データ伝送時間の始まりと終わりを示すようになってい
る。

ユニットｌからユニット２に向けてのデータ伝送時間中
、中央局２は、例えば、水平方向直線偏波Ｉ」において
、データ信号Ｄ１２により振幅に変調される周波数Ｆの
マイクロ波ＰＡを伝送する。ユニット２からユニット１
に向けてのデータ伝送時間中、中央局１は、水平方向直
線偏波１−ｒで非変調マイクロ波Ｐを伝送する。マイク
ロ波Ｐは、端末局２のアンテナにより検出され、データ
信号Ｄ２１により２つの位相状ＢＯとπに変調されて、
クロスした直線偏波（この場合は垂直方向直線偏波Ｖ）
で中央局１に向けて再伝送される周波数Ｆの位相ＰＰに
変調されるマイクロ波を発生する。変調されたマイクロ
波ＰＡとＰＰは、端末局２と中央局１においてそれぞれ
復調され、データ信号Ｄ１２と０２１を回復するように
なっている。

中央局１は、局所マイクロ波発振器１０、振幅変調器１
１、マイクロ波アンテナ１２．４つのマイクロ波ミキサ
ー１３ａ〜１３ｄからなる同期位相復調のための手段、
位相検出器１４により構成されている。

局所発振器１０は、周波数Ｆのマイクロ波信号ＯＬ（例
えば２．４５ＧＨｚに等しい）を発する。信号ＯＬは、
振幅変調器１１の第１人力で適用される。変調器１１の
第２人力は、ユニットＵ１により送られるデータ信号０
１２を受信する。

ユニットＵ２からユニット０１へのデータ伝送時間中、
信号Ｄ１２はアクティブであり、変調器１１は、信号Ｄ
１２により振幅に変調されているマイクロ信号０１２に
対応する変調マイクロ波信号ＯＬＡを、出力で発信する
。変調されたマイクロ波信号ＯＬＡは、アンテナ１２の
水平方向偏波アクセスにかかり、アンテナ１２はこれに
応答して、対応する水平方向偏波マイクロ波ＰＡを伝送
する。

ユニットＵ２からユニットＵ１へのデータ伝送時間中、
信号Ｄ１２はインアクティブであり、変調器１１は、マ
イクロ波信号ＯＬを、出力で発信する。信号ＯＬは、ア
ンテナ１２の水平方向偏波・アクセスにかかり、アンテ
ナ１２はこれに応答して、対応するマイクロ波Ｐを伝送
する。

マイクロ波１２は、２ｎ角形プリント・パターンを持つ
、二次元アンテナである。ここでｎは１に等しいかある
いはｌより大きい整数である。第１図に示されている実
施例では、ｎは２に等しくなるように選択されており、
アンテナ１２は４つのパターン１２ａ−１２ｄより構成
されている。又、第２図を見るとわかるように、アンテ
ナ１２は両面プリント回路板１２３により支持されてい
る。正面およびアンテナのパターン１２ａ〜１２ｄ上で
も、プリント回路板１２３はマイクロ波ミキサー１３ａ
〜１３ｄを支持している。プリント回路板１２３の伝導
性の裏面は、基準アースに接続され、反射スクリーンＲ
１を形成している。１２ａ〜１２ｄのパターンは各々、
１辺の寸法がλ／２に等しい四角形をしている。ここで
λ／２は、マイクロ波信号ＯＬの周波数Ｆに対応する波
長である。二次元マイクロ波アンテナ１２を構成するた
めに、４つのパターン１２ａ〜１２ｄは、アンテナ・パ
ターンの各辺か平行になるように、又エリアｄｘｄの各
辺に垂直になるように、エリアｄｘｄの四隅にそれぞれ
配置されている。ここてｄは、アンテナ１２の特性寸法
であり、望ましいアンテナ指向性図が得られるように、
よく知られた方法で決められる。アンテナ・パターン、
例えば１２ａは、アンテナ・パターン１２ａの２本の平
行な第１辺の中心にそれぞれ位置する２つの垂直偏波ア
クセスｖＯとＶπａ、アンテナ・パターン１２ａの２本
の平行な第２辺の中心にそれぞれ位置する２つの垂直偏
波アクセス）１０とＨπａより構成されている。角形ア
ンテナ・パターンの垂直偏波あるいは水平偏波アクセス
で適用されるマイクロ波信号は、それぞれ垂直あるいは
水平に偏波された、対応するマイクロ波の伝送を発生さ
せ、同様に、アンテナ・パターンにより受信される垂直
あるいは水平に偏波されたマイクロ波は、アンテナ・パ
ターンの２つの垂直あるいは水平に偏波されたアクセス
にそれぞれ対応するマイクロ波を発生させる。角形アン
テナ・パターンの２つの垂直あるいは水平に偏波された
アクセスでそれぞれ検出され、同一の受信されたマイク
ロ波に対応する２つのマイクロ波信号は、πにより移相
され、同様に、２つの垂直あるいは水平に偏波されたア
クセスで連続して適用される同一のマイクロ波信号は、
お互いからπにより移相される、２つの対応して偏波さ
れるマイクロ波を発する。

第２図に示すように、マイクロ波信号ＯＬＡとＯＬは、
マイクロストリップ１２ｎｂ、１２ｎｃ、　１２ｎｄ、
１２ｎａを介し、アンテナ１２の水平に偏波されたアク
セス１１πａ　、　ＨＯｂ　、　ＨＯｃおよびＨπｄで
供給される。

アクセス１１πａとＨπｄで受信される、信号ＯＬＡま
たはＯＬに対応するマイクロ波は、アクセスＨＯｂとＨ
Ｏｃで受信される、対応するマイクロ波信号からπによ
り移相され、アンテナ１２は対応する水平に偏波された
マイクロ波ＰＡあるいはＰを、端末局２に向けて伝送す
る。

第１図を見るとわかるように、端末局２は、アンテナ２
ｎ、整流フィルタリング回路２１、振幅検出器２２、マ
イクロ波スイッチャ−２３により構成されている。

アンテナ２ｎは、中央局１のプリント・パターン１２ａ
〜１２ｄと同じ角形プリント・パターン１つより構成さ
れている。

ユニットＵｔからＵ２へのデータ伝送時間中、アンテナ
２ｎは、信号０１２により振幅が変調されるマイクロ波
ＰＡを受信し、これに応答して、水平に偏波されたアク
セスＨＯと１１πごとに、πによりお互いにそれぞれＳ
Ａ、とＳＡ　（π）２に移相される、対応するマイクロ
波信号を発信する。信号ＳＡ２とＳＡ（π）２は、スイ
ッチャ−２３の入力２３０と、回路２１と２２の入力で
それぞれ適用される。ユニットＵ２から旧へのデータ伝
送時間中、アンテナ２ｎは、マイクロ波Ｐを受信し、こ
れに応答して、πによりお互いにそれぞれＳＰ２とＳＰ
（π）２に移相される、対応するマイクロ波信号を発信
する。信号ｓｐ２と５Ｐ（７Ｚ）２は、スイッチャ−２
：Ｍ）入力２３０と、回路２１と２２の入力でそれぞれ
適用される。

整流フィルタリンク回路２１は従来型回路、例えばフィ
ルタリンク能力付きのタイプの整流ダイオードの回路で
ある。回路２１は、整流とフィルタリングにより、直流
電源電圧ＶＡを生み出す。電圧ＶＡはユニットＵ２に供
給されて、ユニット２の全部あるいは幾つかの回路、又
必要に応じて振幅検出器２２に電気を供給する。又、必
要に応じて、小型電気バッテリーＢを使い、ユニットＵ
２に付加直流電源電圧ＶＡａを供給することもできる。

ユニットＵ１からＵ２へのデータ伝送時間中、検出器２
２は、信号の振幅を直接検出することにより、データ信
号０１２を回復する。検出器２２により発信されたデー
タ信号１２は、データ処理ユニットＵ２に送られる。

本発明が具体化されている低範囲伝送システムの、最初
に選ばれた実施例に従って、端末局２の検出器２２は、
非線形型で動作する検出ダイオードという手段により、
従来の方法を用いて具体化されている。

本発明が具体化されている伝送システムの、２番目に選
ばれた、より効率的な実施例に従って、検出器２２は、
データ信号０１２の二次式検出のための乗算装置として
動作する電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）という手段に
より具体化されている。

この場合、電源電圧ＶＡは、電界効果トランジスタのグ
リッドを偏光させるように、検出器２２に供給される。

第３図を見るとわかるように、本発明が具体化されてい
る伝送システムの、前述した２番目の実施例のための検
出器２２は、本質的に、トランジスタＦＥＴ２２ｎによ
り構成されている。

マイクロ波信号ＳΔ（π）２は、結合コンデンサー２２
１を介して、トランジスタ２２ｎのグリッド２２ｎＧに
送られ、コイル２２２の第１接続端子に送られる。コイ
ル２２２の第２端子は、電源電圧ＶＡを受取り、コンデ
ンサー２２３を介して、端末局２の基準アースに接続さ
れる。電圧ＶＡは、この場合、トランジスター２２ｎの
グリッド２２ｎＧを適格に偏波できるように、負の極性
を与えられた電圧である。

トランジスター２２ｎの電源２２ｎＳはアースに接続さ
れている。トランジスター２２ｎのドレーン２２ｎＤは
、コイル２２４の第１端子に接続されており、反射短絡
回路２２５に接続されている。コイル２２４の第２端子
は、コンデンサー２２６を介して、アースに接続されて
いる。ユニットＵ１からユニットＵ２へのデータ伝送時
間中、グリッド２２ｎＧにかかる信号ＳＡ　（π）２も
又、トランジスター２２ｎのドレーン２２ｎＤ上に現れ
、短絡回路２２５に向かって放射する。信号ＳＡ（π）
２は、短絡回路２２５により反射され、ドレーン２２ｎ
Ｄに向かって戻る。トランジスター２２ｎは乗算機とし
て動作し、信号（ＳＡ（π）、）、２を出す。信号（Ｓ
Ａ　（π）２）２は、信号（ＳＡ（π）２）２の振幅に
比例するゼロ・シーケンス構成要素を持ち、データ信号
Ｄ１２により表される。このデータ信号Ｄ１２により表
される、ゼロ・シーケンス構成要素は、コイル２２４の
第２端子で検出され、データ処理ユニ・ソトｕ２に送ら
れる。

第３図の振幅検出器２２のマイクロスト１月ツブ技術に
おける、対応する現実的な実施例を、例として第４図に
示しである。実際、コイル２２２と２２４は、同じ＜２
２２と２２４として引用され、適格な長さのマイクロス
トリップにより、具体化されている。反射短絡回路２２
５は、適格な長さのマイクロストリップを介して、トラ
ンジスター２２ｎのドレーン２２ｎＤに接続されている
第１端子と、アースに接続されている第２端子を持つ、
コンデンサーという手段により具体化されている。又、
トランジスター２２ｎの電源２２ｎＳの突出部の両側に
は、金属被覆した穴が設けられている。

第１図を見るとわかるように、ユニットＵ２からＵｌへ
のデータ伝送時間中、ユニットＵ２は、局２および１を
介してユニット１に伝送されるデータ信号０２１を発信
する。信号０２１は、スイッチャ−２３の第１制御入力
２３１ａで適用され、論理インバーターＩの入力にかか
る。インバーターＩは、信号０２１を補足する、データ
信号０２１を出す。信号０２１は、スイッチャ−２３の
第２制御入力２３１ｂで適用される。

第５図は、マイクロ波スイッチャ−２３の略図である。

スイッチャ−２３は、例えば、ＴＡＣＩ（ＯＮＩＣ３Ｃ
ＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ社により、問い合わせ番号ＴＣ３
Ｗ−０４０１で市販されているような、広帯域マイクロ
波スイッチャ−といった、集積スイッチャ−であること
か望ましい。スイッチャ−２３の第１および第２出力２
３２ａと２３２ｂは、アンテナ２ｎの垂直に偏波された
、第１および第２アクセスＶπとｖＯにそれぞれ接続さ
れる。データ信号０２１が論理状態“０°゛である場合
、入力２３０は、スイッチャ−２３の出力２３２ｂに接
続され、アンテナ２ｎのアクセスＨＯにより出されるマ
イクロ波信号ＳＰ２は、アンテナ２ｎのアクセスｖＯに
かかり、アンテナ２ｎはこれに応答して、０に等しい相
対位相を伴う、対応するマイクロ波ＰＰを伝送する。デ
ータ信号０２１が論理状態“１°′である場合、入力２
３０は、スイッチャ−２３の出力２３２ａに接続され、
マイクロ波信号ＳＰ２は、アンテナ２ｎのアクセスＶπ
にかかり、アンテナ２ｎはこれに応答して、πに等しい
相対位相を伴う、対応するマイクロ波ＰＰを伝送する。

このように、マイクロはＰＰは、信号Ｄ２１により、２
つの位相状Ｂｏとπに変調される。

第６図を見るとわかるように、端末局２とデータ処理ユ
ニットＵ２は、３／４の縮尺で表されている、チップカ
ード２ｎ２に含まれている。カード２ｎ２の正面は、ア
ンテナ２ｎや、局２とユニットＵ２の様々な回路を支持
していいる。局２とユニットＵ２の回路はチップの形を
しており、突出部はプレー）２ｎ２のマイクロストリッ
プにはんだ付けされている。カード２ｎ２上の、局２２
とユニットＵ２の回路２１と２２の位置は破線で表され
ている。カード２ｎ２の裏側にある反射スクリーンＲ２
は、端末局２の基準アースに接続されている。チップカ
ード２ｎ２に組み込むことができるように、第１図、第
３図、第４図に示されている振幅検出器２２は、第４図
に例として示されているものよりも、小型にできている
。

第１図を見るとわかるように、アンテナ２ｎにより端末
局２に伝送されるマイクロ波ＰＰは、中央局において、
アンテナ１２の２ｎ＝４パターン１２ａ〜１２ｄにより
受信される。２ｎ＝４パターン１２ａ　。

１２ｂ　、　１２ｃ　、１２ｄはこれに応答して、マイ
クロ波ＰＰを受信すると、アンテナ１２の垂直に偏波さ
れたアクセスＶＯａ　５ＶＯｂ　、　　ＶπＣ，Ｖπｄ
を介シテ、対応するマイクロ波信号Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄをそ
れぞれ発信する。信号Ａ−Ｄは、マイクロ波ミキサー１
３ａ〜１３ｄの第１人力にそれぞれかかる。信号Ａ−Ｄ
は、±π／２または±πモジューロ２πにより２つに移
相される。ミキサー１３ａ〜１３ｄの第２人力は、局所
発信器の信号ＯＬａ〜０１．ｄをそれぞれ受信する。局
所発信器信号ＯＬａ、ＯＬｂ、０ＬＣ１ＯＬｄは、アン
テナ１２の、水平に偏波されたアクセス［１０ａ、　Ｉ
ｌπｂ　、　　Ｈπｃ　％Ｈｏｄによりそれぞれ発信さ
れる信号で、振幅変調器１１を介して局所発信器１０に
よりアンテナ・パターン１２ａ−１２ｄに送られる、信
号ＯＬから派生する信号である。信号ＯＬａ〜ＯＬｄは
、０または±πモジューロ２πにより、２つに移相され
る。信号Ａ−ＤとＯＬａ〜ＯＬｄは、下記のような等式
で表すことができる。

Ａ　＝　Ｕｃｏｓ　（ωｔ＋ψ＋θ）。

Ｂ＝Ｕｃｏｓ（ωｔ＋ψ＋θ＋３π／２）　。

Ｃ＝Ｕｃｏｓ（ωｔ＋ψ＋Ｏ＋π）、およびＤ＝Ｕｃｏ
ｓ（ωｔ＋ψ＋θ＋７Ｚ／２）　、ならびにＯＬａ　　
＝　Ｖｃｏｓ　（ωｔ　）　　。

ＯＬｂ　　＝Ｖｃｏｓ　（ωｔ　　＋π）　　。

０１、ｃ　＝　Ｖｃｏｓ　（ωｔ　）　、およびＯｆ、
ｄ　　＝　Ｖｃｏｓ　（（ＩＪ　ｔ　　＋　π）　　。

ここで、ＵとＶはそれぞれ、マイクロ波信号Ａ〜Ｄおよ
び局所発信器信号ＯＬａ〜ＯＬｄの振幅であり、ωとψ
はそれぞれ、信号ＯＬの周波数Ｆに対応するインパルス
と、局１と２の間の無線伝送により導かれるランダム移
相を表している。また、０＝０またはπは、０とπの２
つの位相状態に変調されたマイクロ波ＰＰのデータ信号
Ｄ２１の位相状態関数を表している。

ミキサー１３ａ−１３ｄは、ミキサー１３ａ〜１３ｄに
より出される信号Ａ、ＯＬａ　、　Ｉｌ、ＯＬｂ　、　
Ｃ，ＯＬｃ、Ｄ、ＯＬｄの禎から派生する、４つの低周
波数変調信号ＳＭａ”Ｓ＾１ｄを、出力でそれぞれ発信
する。信号ＳＭａ−３Ｍｄは、検出器１４のために位相
検出器１４に出され、データ信号Ｄ２１を信号ＳＭａ−
，−３Ｍｄから回復する。信号ＳＭａ−３Ｍｄは、下記
の等式によって表すことができる。

ＳＭａ　＝Ｕ、Ｖｃｏｓ　（ψ十〇） ＳＭｂ　＝　Ｕ、Ｖｃｏｓ　（ψ＋θ＋π／２）ＳＭｃ
　＝　ｌＪ、Ｖｃｏｓ　（ψ＋θ＋π）ＳＭｄ　＝Ｕ、
Ｖｃｏｓ　（ψ＋θ＋３π／２）上記の等式は、信号Ｓ
Ｍａ−３Ｍｄは、位相状態θ＝０、またはπの三角関数
の正弦または余弦によって、マイクロ波ＰＰおよびラン
ダム移相ψによって変わることを示している。

マイクロ波ミキサー１３ａ〜１３ｄは類似した構造をし
ており、動作も類似している。ミキサー１３ａを第７図
に詳しく示しであるが、本質的には、非線形型て動作す
る、電解効果トランジスター１３０ａにより構成されて
いる。トランジスター１３０ａのドレーンはコイル１３
１ａの第１端子に接続されている。コイル１３１ａの第
２端子は、コンデンサー１３２ａを介して、アースに接
続されている。トランジスター１３０ａの電源は、中央
局１の基準アースに接続されている。トランジスター１
３０ａのグリッドは、総合コンデンサー１３３ａを介し
て、アンテナ・パターン１２ａのアクセスＨＯａに接続
され、レジスター１３４ａの第１端子、およびコイル１
３５ａに接続されている。レジスター１３４ａの第２端
子はアースに接続されている。コイル１３５ａの第２端
子は、コンデンサー１３６ａを介して、アースに接続さ
れている。

イ言号ＡとＯＬａは、トランジスター１３０８のトレー
ンとクリッ１〜にそれぞれかかる。トランジスター１３
０ａのグリッドは、コイル１３５ａの第２端子にかがる
、貝の偏波電圧ｖＰにより、偏波される。信号ＳＭａは
、コイル１３１ａの第２端末レベルで出される。

第２図に、ミキサー１３ａと、ミキサー１３ｂ〜１３ｃ
のマイクロストリップ技術における現実的な実施例が示
されている。マイクロストリップ１３１ａと１３５ａは
、同じ（１３１ａと１３５ａと引用されており、コイル
を作り上げている。マイクロストリップ１３３ａは、ア
ンテナ・パターン１２ａのアクセスＨＯａに、■・ラン
シスター１３０ａのグリッドを容量的に結合させ、同じ
引用の１３３ａの連絡容量（ｌ　ｉａｉｓｏｎｃａｐａ
ｃｉｔｙ）を作り上げる。

第８図を見るとわかるように、移相検出器１４は本質的
に、−次振幅器１４０．２つのアナログ減算器１４１ａ
と１４１ｂ、４人力アナログ・マルチプレクサ−１４２
，２人力ＸＯＲゲート１４３．２つノモジュール検出器
１４４ａと１４４ｂ、４つのコンパレーター１４５ａ〜
１４５ｄ、論理制御回路１４６より構成されている。

信号ＳＭａとＳＭｂは、−次振幅器４０を介して、減算
器１４１ａと１４１ｂの直接入力子にそれぞれかかる。

信号ＳＭｃとＳＭｄは、−次振幅器１４０を介して、減
算器１４１ａと１４１ｂの逆数入力−にそれぞれかかる
。

減算器１４１ａと１４１ｂは、ＳＭａ−ＳＭａおよびＳ
Ｍｂ　−ＳＭａから出てくる差異をそれぞれ表している
、信号ＸとＹを出力で発信する。信号ＸとＹは下記のよ
うな等式で表すことができる。

Ｘ　＝　ＳＭａ　−ＳＭｃ ＝　Ｕ、Ｖ、　［ｃｏｓ　（ψ＋θ）−ｃｏｓ（ψ十〇
＋π）１＝　２．ＩＪ、Ｖ、ｃｏｓ　　（ψ＋θ）、お
よびＹ　＝　ＳＭｂ　　−ＳＭｄ ＝　Ｕ、Ｖ、　［ｃｏｓ　（ψ十〇＋π／２）−ｃｏｓ
（ψ十〇＋　３π／２）］ ＝　２．Ｕ、Ｖ、ｓｉｎ　　（ψ＋θ）信号ＸとＹは、
マルチプレクサ−１４３の第１および第３人力にそれぞ
れ送られる。ＳＭｃ−ＳＭａおよびＳＭｄ−ＳＭｂから
出てくる差異をそれぞれ表している信号−Ｘと−Ｙは、
インバーター振幅器１４７ａと１４７ｂにより信号Ｘと
Ｙから出され、マルチプレクサ−１４２の第２および第
４人力で供給される。論理回路１４６により出される選
択語ＭＳにより、信号Ｘ、−Ｘ、Ｙ、−Ｙの中から信号
Ｓが選択され、マルチプレクサ−１４２の選択入力で適
用される。選択された信号Ｓは、コンパレーター１４５
ａの直接人力＋で供給されるが、ここでは逆数入力が基
準アースに接続されている。コンパレーター１４５ａは
、信号Ｓの符号か正である場合は論理状態“０”を、逆
の場合は論理状態“１°”を出す、符号検出器により構
成される。コンパレーター１４５ａは、データ信号０２
１を出力で出す。

コンパレータ１４５ｂ、　１４５ｃおよびＸＯＲゲート
１４３の目的は、信号Ｘ、Ｙの積の符号を表す、信号Ｓ
ＩＧ　　（Ｘ、　Ｙ）を発信することにある。

コンパレーター１４５ｂと１４５０の直接人力＋は、信
号ＹとＸをそれぞれ受信する。コンパレーター１４５ｂ
と１４５Ｃの逆数人力−は、基準アースに接続されてい
る。コンパレーター１４５ｂは、信号Ｙを表す信号ＳＩ
Ｇ　　（Ｙ）を出す。コンパレーター１４５０は、信号
Ｘを表す信号５ＩＧ（Ｘ）を出す。信号５ＩＧ（Ｘ）ま
たは信号ＳＩＧ　　（Ｙ）は、対応する信号ＸまたはＹ
の符号が正である場合は論理状態“ＯＩＩであり、逆の
場合は論理状態゛１°°である。

信号ＳＩＧ　　（Ｘ）とＳＩＧ　　（Ｙ）は、ゲート１
４３の第１および第２人力でそれぞれ適用され、ゲート
１４３は、信号Ｘ、Ｙの積の符号を表す、信号５ＩＧ（
Ｘ、Ｙ）を出力で発信する。信号ＳＩＧ　　（Ｘ。

Ｙ）は、積Ｘ、Ｙの符号が正である場合は論理状態゛°
０”°であり、逆の場合、つまり積Ｘ、Ｙが負である場
合は、論理状態“１°゛である。信号５ＩＧ（ｘ、ｙ）
は、論理制御回路１４６の第１人力に適用される。

モジュール検出器１４４ａと１４４ｂは、信号ＸとＹを
入力でそれぞれ受信し、これらの信号のモジュール［Ｘ
］と［Ｙ］を出力で発信する。検出器１４４ａと１４４
ｂは、例えば、倍精度交番整流回路から成っている。モ
ジュール［Ｘ］と［Ｙ］は、コンパレーター１４５ｄの
直接入力子と逆数入力−でそれぞれ出される。コンパレ
ーター１４５ｄは、［Ｘ］　　［Ｙ］の結果として現れ
るモジュールの差異を表す、信号ＳＩＧ　　（［Ｘ］　
−［Ｙコ）を出力で出す。信号ＳＩＧ　　（［ｘ］　−
［Ｙ］　）は、論理制御回路１４６の第２人力で適用さ
れる。

論理制御回路１４６は、データ信号０２１を正しくかつ
最適に回復できるように、信号Ｘ、−Ｘ、Ｙ、−Ｙの中
から信号Ｓを動的に選択する。この動的選択は、無線伝
送により生じる、ランダム移相の変化からは独立して行
なわれ、データ信号Ｄ２１についての判断エラーを招く
可能性がある。

信号５ＩＧ（［Ｘコー［Ｙ］）およびＳＩＧ　　（Ｘ。

Ｙ）から、回路１４６は、信号ＸとＹのどちらが優勢な
モジュールを持っているか、またランダム移相の変化に
より生じる信号ＸとＹの符号の変化を検出する。検出さ
れた信号［’Ｓ　］のモジュールは、モジュール［Ｘ］
と［Ｙ］の大に等しいものと見なされる。選択された信
号Ｓに帰属する符号は、信号ＸとＹ、および信号ＳＩＧ
　　（Ｘ、　Ｙ）から検出された符号の変化にしたがっ
て変化する。

第９図に示す図では、モジュール条件［Ｘ］＞［Ｙコと
［Ｘコ＜　［Ｙ］　、および信号５ＩＧ（［Ｘ］　−［
Ｙ］　）とＳＩＧ　　（Ｘ、　Ｙ）からそれぞれ検出さ
れた符号条件ｘ、ｙ＞ｏとｘ、ｙ＜ｏに従って、選択さ
れた信号ｓ＝ｘ、５＝−ｘ、または５＝−Ｙが述べられ
ている。

本図をどのように解釈するべきかを示すために、伝送中
の初期状態を例として挙げであるが、ここで［Ｘ］　＞
　［Ｙ］は検出されたモジュール条件てあり、信号Ｓ＝
Ｘまたは５＝−Ｘはこれにより選択される。条件［Ｘ］
　＜　［Ｙ］かその時検出されている場合、信号Ｓ＝Ｘ
が初期状態で選択された信号であるなら、新しい条件［
Ｘ］　＜　［Ｙ］は、符号条件Ｘ、Ｙ＞０もまた検出さ
れている場合、信号Ｓ＝Ｙの選択を必然的に伴い、条件
Ｘ。

Ｙ＜Ｏが検出されるなら、信号５＝−Ｙの選択を必然的
に伴う。もしも、信号５＝−Ｘが、初期状態で選択され
た信号であるなら、新しい条件［Ｘ］　＜　［Ｙコは、
符号条件ｘ、ｙ＞ｏもまた検出されている場合、信号５
＝−Ｙの選択を必然的に伴い、条件Ｘ、Ｙ＜Ｏが検出さ
れるなら、信号Ｓ＝Ｙの選択を必然的に伴う。この分野
の専門家ならば、［Ｘ］　＜　［Ｙ］を検出されたモジ
ュール条件とする、伝送中の初期状態についての本図を
容易に解釈するであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が具体化されてい、る受動端でのデー
タ伝送のための無線システムのブロック図である。 第２図は、本発明が具体化されている無線システムの中
央局に含まれる、アンテナとマイクロ波ミキサーについ
てのマイクロストリップ技術における実施例を示してい
る。 第３図と第４図はそれぞれ、略図と、本発明か具体化さ
れている無線システムの端末局に含まれる、二次形振幅
検出器のマイクロストリップ技術における実施例を示し
ている。 第５図は、端末局に含まれるマイクロ波スイッチャ−の
略図である。 第６図は、本発明が具体化されている無線システムの端
末局を伴う、非接触式チック・カードのマイクロルトリ
ップ技術における実施例を示している。 第７図は、中央局に含まれる、マイクロ波の略図である
。 第８図は、中央局に含まれる、位相検出器のブロック図
である。 第９図は、第８図の位相検出器に含まれる、論理制御回
路の動作に関する論理図で、論理制御回路は、端末局に
より伝送されたデータ信号を、使用可能な復調信号４種
類の中から１つを選択する、動的選択により回復するよ
うになっている。 Ｊ：′ ＦＩＧ、６ ノθ乏′ 武

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）無線システムにおいて、当該無線システムに接続
   されている第１データ処理ユニットと第２データ処理ユ
   ニット間で、第１データ信号と第２データ信号を、マイ
   クロ波により、二者択一的に伝送しており、当該第１デ
   ータ信号は、前述した第１ユニットから前述した第２ユ
   ニットへの第１データ伝送時間中、前述した第２ユニッ
   トに伝送されるべく、前述した第１ユニットより発信さ
   れており、当該第２データ信号は、前述した第２ユニッ
   トから第１ユニットへの第２データ伝送時間中、第１ユ
   ニットに伝送されるべく、前述した第２ユニットにより
   発信されており、また、当該システムは、前述した第１
   ユニットおよび第２ユニットにそれぞれ接続され、前述
   した第１データ信号および第２データ信号により変調さ
   れるマイクロ波を伝送し、受信する、中央局および端末
   局により構成されており、前述の端末は以下により構成
   されることを特徴とする短距離無線通信システム； 第１データ伝送時間および第２データ伝送時間中それぞ
   れ、第１直線偏波に従って、前述した中央局により伝送
   される、第１マイクロ波および第２マイクロ波を、第１
   アクセスを介して受信および発信する、角型二次元アン
   テナで、第１マイクロ波は前述したデータ信号により変
   調されているが、第２マイクロ波は変調されていない； アンテナの前述した第１アクセスに接続されている１つ
   の入力と、前述したアンテナの２つの第２アクセスにそ
   れぞれ接続されている２つの出力を伴い、前述したデー
   タ信号により２つの位相状態に変調され、前述した第１
   直線偏波との比較によりクロスされる第２直線偏波に従
   って、第２データ伝送時間中に前述したアンテナにより
   、前述した中央局に伝送される第３マイクロ波を、前述
   したスイッチャーの入力で受信される前述した第２マイ
   クロ波から発生させるために、前述した第２データ信号
   によりスイッチ制御される、マイクロ波スイッチャー。
2. （２）前述した第１マイクロ波が前述した第１データ信
   号により振幅に変調され、前述した端末局が、前述した
   受信第１マイクロ波から前述した第１データ信号を検出
   するための二次式検出手段により構成される、請求項１
   に記載の短距離無線通信システム。
3. （３）前述した二次式検出手段が、前述した端末局の基
   準アースに接続されている第１電極と、反射短絡回路に
   接続されている第２電極および、前述した第２電極で前
   述した第１マイクロ波の二乗を表す信号を出せるように
   、又前述した第１データ信号を表す前述した信号のゼロ
   ・シーケンス構成要素を検出できるように、前述した第
   １マイクロ波を受信する第３電極を持つ電界効果トラン
   ジスターにより構成される、請求項１に記載の、短距離
   無線通信システム。
4. （４）前述した端末局が、前述した受信第１マイクロ波
   および第２マイクロ波を整流・フィルタリングすること
   により直流電源電圧を生み出すために、アンテナの前述
   した第１アクセスに接続され、又前述した直流電源電圧
   が、前述した端末局の回路および／または第２データ処
   理ユニットに供給されるような手段により構成されてい
   る、請求項１に記載の、短距離無線システム。
5. （５）前述した中央局が以下により構成される、請求項
   １に記載の短距離無線通信システム；ｎを１より大きい
   整数とする２ｎ角形二次元要素、第１マイクロ波および
   第２マイクロ波にそれぞれ対応し、前述した第１データ
   伝送時間中および第２データ伝送時間中に、前述した第
   １マイクロ波と第２マイクロ波を前述した端末局に伝送
   し、かつ第２データ伝送時間中に前述した第３マイクロ
   波を受信し、又受信された第３マイクロ波を表す２ｎ移
   相マイクロ波信号を２ｎアクセスにて発信する、２ｎ第
   １移相マイクロ波信号および２ｎ第２移相マイクロ波信
   号をそれぞれ受信する、２ｎ第１アクセスを持つ二次元
   アンテナ、および 前述した中央局アンテナの２ｎ角形二次元要素に接続さ
   れ、前述した２ｎ第２および２ｎ第３移相マイクロ波信
   号を受信し、第２データ伝送時間中に前述した第２デー
   タ信号を復調するような、移相復調のための手段。
6. （６）前述した移相復調手段が下記により構成されてい
   る、請求項５に記載の、短距離無線通信システム； ２ｎ角形二次元アンテナ要素の第１アクセスおよび第２
   アクセスにそれぞれ接続されて、各々が対応する第２マ
   イクロ波信号および第３マイクロ波信号を受信し、前述
   した第２データ信号の前述した移相状態関数の三角関数
   に従って、前述した第３マイクロ波および、前述した無
   線伝送により導入されるランダム移相に依って変化する
   、２ｎ低周波数復調信号をそれぞれ発信する、２ｎマイ
   クロ波ミキサー、および 前述した２ｎ復調信号の間の差異という手段により、前
   述した第２データ信号を回復するための手段。
7. （７）前述した回復手段が下記より構成されている、請
   求項６に記載されている、短距離無線通信システム； 三角関数に従って、前述した第３マイクロ波の前述した
   第２データ信号の位相状態関数に依ってのみ変化するよ
   うな、２ｎ信号の差異を計算するための手段、および 前述した第２データ信号を回復できるように、モジュー
   ルおよび前述した差異の符号に従って、前述した２ｎ信
   号の差異をどちらか動的に選択するための論理的手段。
8. （８）前述した端末局と、前述したデータ処理ユニット
   が、電子チップ・タイプの非接触式支払いカードに組み
   入れられている、請求項１に記載の短距離無線通信シス
   テム。