KR20050078224A - 휴대형 정보 처리 단말 장치 - Google Patents

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Abstract

휴대형 IC 카드의 기능을 구비한 신규인 휴대형 정보 처리 단말 장치를 제공한다. 대략 고리 형상의 안테나 코일(21)이 설치된 기판(41)과, 안테나 코일(21)의 내측에 설치되는 신호 처리용 집적 회로 소자(41)와, 기판(42)의 하측에 배치되는 자성판(43)과, 자성판(43)의 하측에 배치되는 금속판(44)을 구비하고, 이들은 일체 구조로 되어 배터리팩(4) 등의 금속 부품 상에 배치된다. 여기서, 금속판(44)은, 안테나 코일(21)의 공진 주파수의 개략 조정에 이용함으로써 휴대 기기의 케이스 내에 배치 가능하게 한다.

Description

휴대형 정보 처리 단말 장치{PORTABLE INFORMATION PROCESSING TERMINAL DEVICE}
본 발명은, RFID(Radio Frequency Identification) 시스템 등의 비접촉 통신 시스템의 집적 회로 소자를 내장한 휴대형 정보 처리 단말 장치에 관한 것이다.
철도의 자동 개찰기, 건물에의 입퇴출에서의 시큐러티 시스템, 전자 화폐 시스템 등의 분야에서, 비접촉형 IC 카드를 이용한 소위 RFID 시스템이 있다.
이 RFID 시스템은, 비접촉형 IC 카드와, 이 비접촉형 IC 카드에 대하여 데이터의 기입이나 판독을 행하는 리더 라이터로 구성되어 있다. 이 RFID 시스템에서는, 리더 라이터측의 안테나 코일과 IC 카드측의 안테나 코일이 유도 결합에 의해 자기적으로 결합하여, IC 카드와 리더 라이터 사이에서 비접촉 데이터 통신이 행하여진다.
이러한 RFID 시스템에서는, 종래의 접촉형 IC 카드 시스템과 같은 리더 라이터에 대하여 IC 카드를 장전하거나, 금속 접점을 접촉시키기도 하는 수고를 줄일 수 있기 때문에, 간이하면서 고속으로 데이터의 교환을 행할 수 있다. 또한, 비접촉형 IC 카드는, 리더 라이터측의 안테나 코일에 여기되는 교류 자계를 받아 전력이 공급되기 때문에, 내부에 전지 등의 전원을 가질 필요가 없으며, 동작 신뢰성이 높고, 따라서, 메인터넌스가 간편하다. 이러한 RFID 시스템의 적용예로서, PDA(Personal Digital Assistants)라고 하는 휴대형 정보 처리 단말 장치에 리더 라이터를 배치하고, 휴대형 정보 처리 단말 장치에 의해 비접촉형 IC 카드의 내용을 판독하여 갱신할 수 있도록 한 것이 있다(특허 문헌1 참조).
그런데, 전술한 PDA나 휴대형 전화기 등의 휴대형 정보 처리 단말 장치는, 외출 시 등에도 갖고 다니면서 항상 사용자에 의해 휴대되는 것이다. 따라서, 비접촉형 IC 카드의 기능을 휴대형 정보 처리 단말 장치에 설치함으로써, 사용자는, 항상 휴대하고 있는 휴대형 정보 처리 단말 장치 외에 비접촉형 IC 카드를 가질 필요가 없어져, 매우 편리하다.
그러나, 휴대형 정보 처리 단말 장치는, 소형인 반면에 다기능을 갖는 기기이기 때문에, 소형의 케이스 내에 고밀도로 금속 부품이 실장되어 있다. 예를 들면, 사용하는 프린트 배선 기판은, 도전층이 다층의 것이고, 또한 다층 프린트 배선 기판에는, 집적 회로 소자 등의 전자 부품이 고밀도로 실장되어 있다. 또한, 휴대형 정보 처리 단말 장치에는, 장치의 전원으로 되는 배터리팩이 수납되어 있다. 이 배터리팩에는, 프레임 등에 금속 재료가 이용되고 있다. 따라서, 휴대형 정보 처리 단말 장치의 케이스 내에 안테나 코일을 배치한 경우에는, 케이스 내에 실장되어 있는 금속 부품의 영향으로 안테나 코일의 공진 주파수가 대폭 변화하여, 안테나 코일의 공진 주파수의 조정이 매우 어려워짐과 함께, 안테나 코일에 접속된 신호 처리용 집적 회로 소자를 적어도 구동하기 위한 카드 전압을 확보할 수 없게 되어 버린다.
또한, RFID 시스템의 신호 처리용 집적 회로 소자를 안테나 코일을 설치한 기판에 실장하는 것은 아니고 휴대형 정보 처리 단말 장치의 메인 기판에 실장하면, 안테나 코일과 신호 처리용 집적 회로 소자와의 거리가 길어져 버린다. 안테나 코일과 신호 처리용 집적 회로 소자와의 거리가 길어지면, 안테나 코일과 신호 처리용 집적 회로 소자 사이의 저항이 높아져 손실로 된다. 또한, 내(耐)외래 노이즈 특성이 악화되어 버린다.
이상과 같이, 단순히, 휴대형 정보 처리 단말 장치의 내부에 비접촉형 IC 카드의 구성을 설치한 것만으로는, 확실한 데이터의 송수신을 행할 수 없다.
또한, 본 발명과 유사한 기술로서 특허 문헌2가 있다. 그러나, 특허 문헌2의 휴대형 전화기는, 안테나에 RFID 태그를 설치하는 것으로, 케이스 내에 내장하는 본 발명과는 상이하다.
<특허 문헌1> 일본 특개2001-307032호 공보
<특허 문헌2> 일본 특개2003-87385호 공보
본 발명은, 이상과 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 휴대형 IC 카드의 기능을 구비한 신규인 휴대형 정보 처리 단말 장치를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 안테나 코일의 공진 주파수의 개략 조정을 용이하게 행할 수 있는 휴대형 정보 처리 단말 장치를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 케이스 내에 휴대형 IC 카드를 설치하는 구성을 실현할 때에, 케이스에 실장된 금속 부품의 영향을 적게 할 수 있는 휴대형 정보 처리 단말 장치를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 케이스 내에 휴대형 IC 카드를 설치하는 구성을 실현할 때에, 내외래 노이즈 특성을 향상시킬 수 있는 휴대형 정보 처리 단말 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 휴대형 정보 처리 단말 장치는, 대략 고리 형상의 안테나 코일이 설치된 기판과, 상기 안테나 코일의 내측 또는 근방에 설치되는 신호 처리용 집적 회로 소자와, 상기 기판에 배치되는 자성판과, 상기 자성판에 배치되는 금속판을 구비한다. 그리고, 기판, 자성판 및 금속판은, 일체 구조로 되어, 케이스 내에 배치된다.
이하, 본 발명을 적용한 휴대형 전화기에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명을 적용한 휴대형 전화기(1)는, 기기 본체(2)와, 이 기기 본체(2)에 대하여 회전 이동 가능하게 부착되는 패널부(3)를 구비한다. 기기 본체(2)는, 대략 사각 형상을 이루고, 한쪽의 주면에, 텐키, 통화 버튼, 전원 버튼 등의 각종 누름 버튼으로 이루어지는 입력부(2a)와, 음성이 입력되고 입력된 음성을 전기 신호로 변환하는 마이크로폰(2b)과, RFID 시스템에 기초한 송수신부 등이 설치된 RFID부(2c)가 설치되어 있다. 마이크로폰(2b)은, 사용자의 입의 근방에 위치하도록, 한쪽의 주면의 배면측 단부에 설치되고, 또한 RFID부(2c)도 한쪽의 주면의 배면측에 설치되어 있다. 또한, 기기 본체(2)에는, 배면부에, 휴대형 전화기(1)의 전원으로 되는 배터리팩(4)이 삽입되는 배터리 삽입구(2d)가 설치됨과 함께, 이 배터리 삽입구(2d)에 연속하여 배터리팩(4)이 장착되는 배터리 장착부(2e)가 설치되어 있다. 여기서, 배터리팩(4)은, 예를 들면 리튬 이온 이차 전지이다. 배터리팩(4)은, 예를 들면 전체가 대략 사각 형상을 이루고, 외부 케이스가 알루미늄 등의 금속 재료로 형성되어 있다. 배터리 장착부(2e)와 RFID부(2c)와의 위치 관계를 설명하면, 조작면으로 되는 기기 본체(2)의 한쪽의 주면측에 RFID부(2c)가 형성되고, 다른 쪽의 주면측에, 배터리 장착부(2e)가 형성되고, 배터리팩(4)이 장착된다.
이 기기 본체(2)에 대하여 도 1에서 화살표 R 방향으로 회전 이동 가능하게 부착되는 패널부(3)는, 기기 본체(2)와 대향하는 한쪽의 주면의 거의 전체에 걸쳐 LCD(Liquid Crystal Display), 유기 EL(Electro Luminescent) 디스플레이 등으로 구성된 표시부(3a)와, 전기 신호를 재생음으로 변환하는 스피커(3b)가 설치되어 있다. 또한, 도시하지 않았지만, 이 패널부(3)의 전면측에는, 기지국과 통신을 행하기 위한 통신 안테나가 설치되어 있다.
이어서, 이상과 같은 휴대형 전화기(1)의 회로 구성에 대하여 도 2를 참조하여 설명하면, 도 2에 도시한 바와 같이, 이 휴대형 전화기(1)는, 기지국과 통신을 행하는 통신 안테나(11)에 접속된 송수신부(12)와, 이 송수신부(12)에 접속되어 통화나 데이터 통신 시의 변복조 처리 등을 행하는 DSP(Digital Signal Processor)(13)와, 통화 시 등에 수신한 음성 데이터를 디지털 신호로부터 아날로그 신호로 변환하여 스피커(3b)에 출력하고 다시 마이크로폰(2b)으로부터 입력된 음성 데이터를 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환하는 음성 처리부(14)와, 제어 프로그램 등이 저장된 ROM(Read Only Memory)(15)과, ROM(15)에 저장된 제어 프로그램 등이 로드되는 RAM(Random Access Memory)(16)과, 전체의 동작을 제어하는 시스템 컨트롤러(17)를 구비한다.
송수신부(12)는, 송신 시, DSP(13)로부터 입력된 음성 데이터에 대하여 주파수 변환 처리 등을 실시하고, 그 결과 얻어진 음성 데이터를 통신 안테나(11)를 통하여 기지국에 송신한다. 송수신부(12)는, 수신 시, 통신 안테나(8)에 의해 수신된 RF 신호를 증폭시켜 주파수 변환 등의 처리를 실시하여 얻어진 데이터를 DSP(13)에 출력한다. 예를 들면, 송수신부(12)는, 예를 들면, PDC(Personal Digital Cellular) 방식, IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, DS-CDMA(Direct Spread Code Division Multiple Access) 시스템 등에 준거한 통신을 행한다.
DSP(13)는, 송수신부(12)로부터 입력된 예를 들면 스펙트럼 확산되어 있는 음성 데이터를 디코드하고, 디코드한 음성 데이터를 스피커(3b)에 출력한다. 또한, DSP(13)는, 송신 시, DSP(13)로부터 입력된 음성 데이터를 스펙트럼 확산하여 송수신부(12)에 출력한다. 또한, DSP(13)는, 데이터 통신 시, 디코드한 데이터를 시스템 컨트롤러(17)에 출력하고, 또한 시스템 컨트롤러(17)로부터 입력된 데이터를 인코드한다.
음성 처리부(14)는, 마이크로폰(2b)에 의해 집음된 사용자의 음성에 대응한 전기 신호를 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환하여, DSP(13)에 출력한다. 또한, 음성 처리부(14)는, DSP(13)로부터 입력된 음성 데이터를 디지털 신호로부터 아날로그 신호로 변환하여 스피커(3c)에 출력한다.
시스템 컨트롤러(17)는, 입력부(2a)로부터 입력된 조작 신호에 기초하여 ROM(15)으로부터 판독한 프로그램을 RAM(16)에 로드하여 연산을 행하여, 동작 상황 등을 표시부(3a)에 출력함과 함께, DSP(13)에 제어 데이터 등을 출력한다.
이 시스템 컨트롤러(17)에는, 또한 RFID부(2c)가 접속되어 있다. 이 RFID부(2c)는, 구체적으로 외부의 리더 라이터에 의해 데이터의 기입 또는 판독이 행해지는 비접촉형 IC 카드 회로(18)를 갖는다.
RFID부(2c)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 리더 라이터와 통신을 행하기 위한 평면 형상으로 도선이 코일된 안테나 코일(21)과, 이 안테나 코일(21)과 병렬로 접속된 컨덴서(22)를 갖고, 안테나 코일(21)과 컨덴서(22)는 병렬 공진 회로를 구성하고, 외부의 리더 라이터의 안테나 코일과 안테나 코일(21)이 유도 결합함으로써 데이터의 송수신을 행한다. 구체적으로, 안테나 코일(21)에는, 루프 안테나이므로, 폐 루프를 흐르는 전류가 변화함으로써 전자파를 외부에 방사하고, 또한 외부로부터 입사되는 전자파나 자계에 의해 폐 루프 내를 통과하는 자속 밀도가 변화함으로써, 폐 루프 내를 통과하는 자속 밀도가 변화하여 그 폐 루프에 전자파나 자계의 강도에 따른 전류가 흐른다.
비접촉형 IC 카드 회로(18)에는, 안테나 코일(21)로부터 공급된 전기 신호를 정류 평활하는 정류 회로(23)와, 직류 전압을 생성하는 레귤레이터(24)와, 정류 회로(23)로부터 출력된 전기 신호의 고역 성분을 추출하는 HPF(High Pass-Filter)(25)와, HPF(25)로부터 입력된 고주파 성분의 신호를 복조하는 복조 회로(26)와, 이 복조 회로(26)로부터 공급되는 데이터에 대응하여 데이터의 기입 및 판독을 제어하는 시퀀서(27)와, 복조 회로(26)로부터 공급되는 데이터를 기억하는 메모리(28)와, 송신하는 데이터를 변조하는 변조 회로(29)를 갖고 있다.
정류 회로(23)는, 다이오드(23a), 저항(23b) 및 컨덴서(23c)를 갖고 있다. 다이오드(23a)는, 애노드 단자가 안테나 코일(21) 및 컨덴서(22)의 일단에 접속되고, 캐소드 단자가 저항(23b) 및 컨덴서(23c)의 일단에 접속되어 있다. 또한, 저항(23b) 및 컨덴서(23c)의 타단은, 안테나 코일(21) 및 컨덴서(22)의 타단에 접속되어 있다. 이 정류 회로(23)는, 안테나 코일(21)로부터 공급된 전기 신호를 정류 평활화하여 레귤레이터(24) 및 HPF(25)에 출력한다.
레귤레이터(24)는, 직류 전압을 발생시킨다. 구체적으로, 레귤레이터(24)는, 정류 회로(23)로부터의 출력 신호의 에너지로부터 직류 전압을 발생시킨다. 또는, 레귤레이터(24)는, 배터리팩(4) 등의 외부 전원의 에너지로부터 직류 전압을 발생시킨다. 그리고, 레귤레이터(24)는, 시퀀서(27) 등의 전기 회로에 직류 전압을 공급한다.
HPF(25)는, 컨덴서(25a) 및 저항(25b)을 갖고 있고, 전술한 정류 회로(23)로부터 공급된 전기 신호의 고역 성분을 추출, 즉 검파하여, 복조 회로(26)에 출력한다. 복조 회로(26)는, HPF(25)의 컨덴서(25a)의 타단 및 저항(25b)의 일단과 접속되어 있고, 이 HPF(25)로부터 입력된 고주파 성분의 신호를 복조하여, 시퀀서(26)에 출력한다. 구체적으로, 복조 회로(38)는, 맨체스터 부호, 모디파이드 미러, NRZ(Non Return to Zero) 등으로 변조되어 있는 데이터를 복조한다.
시퀀서(27)는, ROM, RAM 등을 내부에 갖고 있고, 복조 회로(26)와 접속되어 있다. 시퀀서(27)는, 복조 회로(26)로부터 입력된 커맨드에 기초하여 ROM에 저장되어 있는 프로그램을 실행하고, 실행된 프로그램에 기초하여, 메모리(28)에 저장되어 있는 데이터를 판독하거나, 또는 메모리(28)에 복조 회로(26)로부터 공급되는 데이터를 기입한다. 예를 들면, 시퀀서(27)는, 메모리(28)로부터 판독한 송신 데이터를, 맨체스터 부호, 모디파이드 미러, NRZ 등으로 변조하여, 변조 회로(29)에 송신한다.
메모리(28)는, 데이터의 유지에 전력을 필요로 하지 않는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 등의 불휘발성 메모리로 이루어지고, 시퀀서(27)와 접속되어 있다. 메모리(28)는, 시퀀서(27)로부터의 커맨드에 기초하여, 복조 회로(26)로부터 공급된 데이터를 기억한다.
변조 회로(29)는, 임피던스(29a)와 FET(Field Effect Transistor)(29b)와의 직렬 회로이고, 임피던스(29a)의 일단은, 정류 회로(23)의 다이오드(23a)의 캐소드 단자에 접속되고, 임피던스(29a)의 타단은, FET(29b)의 드레인 단자와 접속되고, FET(29b)의 소스 단자는, 접지되고, FET(29b)의 게이트 단자는, 시퀀서(27)와 접속되어 있다. 또한, 이 변조 회로(29)는, 공진 회로를 구성하는 안테나 코일(21)과 병렬 접속되어 있고, 시퀀서(27)로부터의 맨체스터 부호, 모디파이드 미러, NRZ 등에 의해 변조된 송신 데이터에 따라 FET(29b)를 스위칭 동작시킴으로써, 안테나 코일(21)의 부하를 변동시킨다.
또한, 이상과 같은 RFID부(2c)와 통신을 행하는 외부의 리더 라이터는, 도 4에 도시한 바와 같이, 리더 라이터 회로(31)를 갖고 있다. 이 리더 라이터 회로(31)는, RFID부(2c)와 통신을 행하기 위한 평면 형상으로 도선이 권선된 안테나 코일(32)을 갖는다. 이 안테나 코일(32)은, RFID부(2c)와 통신을 행할 때, 안테나 코일(21)과 쌍을 이루는 루프 안테나로서, 안테나 코일(21)이 유도 결합함으로써 데이터의 송수신을 행한다. 구체적으로, 안테나 코일(32)에는, 폐 루프를 흐르는 전류가 변화함으로써 전자파를 외부에 방사하고, 또한 외부로부터 입사되는 전자파나 자계에 의해 폐 루프 내를 통과하는 자속 밀도가 변화함으로써, 폐 루프 내를 통과하는 자속 밀도가 변화하여 그 폐 루프에 전자파나 자계의 강도에 따른 전류가 흐른다. 또한, 안테나 코일(32)에는, 리더 라이터 회로(31)의 안테나 구동 회로 방식에 따라, 공진용의 컨덴서가 병렬 혹은 직렬로 접속되도록 해도 된다.
또한, 리더 라이터 회로(31)는, 데이터의 변조를 행하는 변조 회로(33)와, 데이터의 복조를 행하는 복조 회로(34)와, 송수신의 제어를 행하는 제어 회로(35)를 갖는다. 변조 회로(33)는, 제어 회로(35)로부터 입력된 송신 데이터를 변조하여 출력한다. 복조 회로(34)는, 안테나 코일(32)로부터의 변조파를 복조하고, 이 복조한 수신 데이터를 제어 회로(35)에 출력한다. 복조 회로(34)와 RFID부(2c)로부터의 송신 데이터를 검파하는 필터 회로(36) 사이에는, 대(大) 신호가 입력된 경우에 이것을 저감하기 위한 보호 회로(37)가 설치되어 있다. 제어 회로(35)는, ROM에 저장된 프로그램에 따라, 각종 제어용 커맨드를 발생시키고, 변조 회로(33) 및 복조 회로(34)를 제어함과 함께, 커맨드에 대응한 송신 데이터를 생성하여, 변조 회로(33)에 공급한다.
그런데, 전술한 휴대형 전화기(1)의 한쪽의 주면의 배면측에 설치되는 RFID부(2c)는, 도 5, 도 6 및 도 8에 도시한 바와 같이, 배터리팩(4) 상에 설치되어 있고, 한쪽의 주면측을 상측으로 했을 때, 안테나 코일(21)이 설치됨과 함께 신호 처리용 집적 회로 소자(41)가 설치되는 기판(42)의 하측에, 자성판(43)이 적층되고, 또한 자성판(43)의 하측에, 금속판(44)이 적층되어 있다.
기판(42)은, 폴리이미드나 운모 등의 가요성을 갖는 절연성의 기판부(42a)에 형성된 구리 등의 도전 패턴을 형성함으로써, 루프 형상의 안테나 코일(21)이 휴대형 전화기(1)의 한쪽의 주면측에 위치하는 한쪽의 면에 형성되어 있다. 물론, 기판(42)은, 단단한 기판이어도 된다. 또한, 기판(42)에는, 도시하지 않았지만, 안테나 코일(21)의 내측의 다른 쪽의 면측에, 신호 처리용 집적 회로 소자(41)를 실장하기 위한 랜드가 형성되어 있다. 또한, 안테나 코일(21)이나 랜드는, 전술한 방법 외에, 은 페이스트 등의 도전성 페이스트를 이용하여 도전 패턴을 인쇄 형성하는 방법이나, 금속 타깃을 기판 상에 스퍼터하여 도전 패턴을 형성하는 방법 등을 이용해도 된다.
이 기판(42)에 실장되는 신호 처리용 집적 회로 소자(41)는, RFID부(2c)를 구성하는 안테나 코일(21) 이외의 전기 회로, 즉 컨덴서(22), 정류 회로(23), 레귤레이터(24), HPF(25), 복조 회로(26), 시퀀서(27), 메모리(28), 변조 회로(29) 등이 설치되고, 신호 처리용 집적 회로 소자(41)의 전기 회로는, 안테나 코일(21)에 연속된 도전 패턴에 의해 안테나 코일(21)과 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 기판(42)에는, 휴대형 전화기(1)의 전기 회로와 접속하기 위한 가요성을 갖는 접속편(42c)을 설치하고, 그 선단에 단자부(42b)가 형성되어 있다. 단자부(42b)는, 휴대형 전화기(1)의 전기 회로, 예를 들면 시스템 컨트롤러(17)에 전기적으로 접속된다.
이상과 같이, 기판(42)에는, 대략 외주를 따라 형성된 안테나 코일(21)의 내측에 랜드를 형성하여 이 랜드에 신호 처리용 집적 회로 소자(41)를 실장하도록 한 것으로, 안테나 코일(21)과 신호 처리용 집적 회로 소자(41)와의 거리를 짧게 할 수 있고, 안테나 코일(21)과 신호 처리용 집적 회로 소자(41) 사이의 손실 저항을 낮게 할 수 있고, 내외래 노이즈 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 신호 처리용 집적 회로 소자(41)는, 안테나 코일(21)의 내측이 아니라, 안테나 코일(21)의 외측 근방에 설치함으로써도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
도 10은, 내외래 노이즈의 주파수와 그 레벨의 관계를 도시하는 도면으로, 선(101)은, 내외래 노이즈의 허용 레벨을 나타내고, 선(102)은 신호 처리용 집적 회로 소자(41)를 휴대형 전화기(1)의 기판에 실장했을 때, 즉 안테나 코일(21)과 신호 처리용 집적 회로 소자(41)가 떨어져 있을 때의 특성을 나타내고, 선(103)은, 본 발명을 적용하여, 안테나 코일(21)의 내측에 신호 처리용 집적 회로 소자(41)를 실장하고, 안테나 코일(21)과 신호 처리용 집적 회로 소자(41)와의 거리를 짧게 했을 때의 특성을 나타낸다. 본 발명의 비교예로 되는 선(102)은, 전체적으로 본 발명의 선(103)보다 전체적으로 레벨이 높다. 또한, 300㎒ 이후에 있어서, 허용 레벨로 되는 선(101)을 초과하고 있다. 이것에 대하여, 본 발명의 선(103)에서는, 전체가 허용 레벨을 나타내는 선(101)보다 하측에 있다. 이와 같이, RFID부(2c)에서는, 안테나 코일(21)의 내측 또는 근방에 신호 처리용 집적 회로 소자(41)를 설치하고, 안테나 코일(21)과 신호 처리용 집적 회로 소자(41)와의 거리를 짧게 함으로써, 내외래 노이즈 특성을 향상시킬 수 있고, 통신 거리를 길게 할 수 있다.
또한, RFID부(2c)에서는, 신호 처리용 집적 회로 소자(41)를 안테나 코일(21)의 내측 또는 근방에 설치함으로써, 안테나 코일(21)과 신호 처리용 집적 회로 소자(41) 사이의 손실 저항이 낮아지도록 하고 있다. 따라서, 안테나 코일(21)의 Q값은 커진다. 도 11은, 안테나 코일(21)의 Q값과 신호 처리용 집적 회로 소자(41)에의 공급 전압 및 통신 거리의 관계를 나타내고, 선(104)은, 공급 전압을 나타내고, 선(105)은, 통신 거리를 나타내고 있다. 도 11로부터 분명히 알 수 있듯이, 안테나 코일(21)의 Q 값이 높아지면, 공급 전압은 높아지고, 이것에 수반하여, 통신 거리도 연장시킬 수 있다.
기판(42)의 하측에는, 도 6 및 도 8에 도시한 바와 같이, 주변 금속의 영향을 적게 하기 위한 자성판(43)이 배치되어 있다. 즉, 휴대형 전화기(1)의 케이스 내에는, 금속 부품으로서, 하나 또는 복수의 프린트 배선 기판이나 전자 부품이 다수 배치되어 있고, 기판(42)도 이들 금속 부품이 배치된 휴대형 전화기(1)의 케이스 내에 배치된다. 안테나 코일(21)의 주변 금속은, 리더 라이터의 안테나 코일(32)로부터의 자계가 들어가, 금속 내부에서 와전류가 발생하며, 리더 라이터의 안테나 코일(32)로부터의 자계가 약하게 된다. 이 때문에, RFID부(2c)는, 통신에 필요한 카드 전압을 확보할 수 없게 된다. 또한, 안테나 코일(21)이 발생하는 자계가 휴대형 전화기(1)의 회로에 영향을 주게 된다. 자성판(43)은, 안테나 코일(21)이 설치된 기판(42)의 하측에 적층하도록 배치함으로써, 자계의 방향을 제어하고, 또한 자기 실드로 됨으로써, 주변 금속의 영향을 적게 하도록 하고 있다.
구체적으로, 이 자성판(43)은, 적어도 기판(42)의 안테나 코일(21)이 설치된 영역 상에 설치할 필요가 있으며, 또한 기판(42)의 다른 쪽의 면에 실장된 신호 처리용 집적 회로 소자(41)를 빠지도록 할 필요가 있다. 따라서, 이 자성판(43)은, 도 6 및 도 8에 도시한 바와 같이, 고리 형상으로 형성되고, 중앙에 신호 처리용 집적 회로 소자(41)의 빠짐으로 되는 개구부(43a)를 설치하도록 하고 있다. 또한, 고리 형상의 자성판(43)의 폭은, 주변 금속의 영향을 적게 하기 위해, 가능한 한 넓은 편이 바람직하다.
또한, 이 자성판(43)은, 예를 들면 Fe-Si-Al계, Fe-Si계, 페라이트계의 자성재를 수지로 고착한 것으로, 공진 주파수가 13.56㎒일 때, μ'>30 이상, μ"<20이하의 것이 이용된다. 또한, 이 자성판(43)의 재료 특성에 관해서는, 후술하겠다.
이 자성판(43)의 하측에는, 도 6 및 도 8에 도시한 바와 같이, 안테나 코일의 공진 주파수의 개략 조정을 하는 금속판(44)이 배치되어 있다. 전술된 바와 같이, 안테나 코일(21)은, 주변 금속이 존재하는 상태에서 교류 자계를 받으면, 금속에 흐르는 와전류의 영향으로, 안테나 코일(21)과 주변 금속 내의 가상 코일과의 전체의 계에서 인덕턴스가 외관상 작아지고, 공진 주파수가 높아진다. 금속판(44)은, 안테나 코일(21)의 공진 주파수의 개략 조정을 위해, 자성판(43)에 적층하도록 하여 배치된다. 또한, 금속판(44)은, 자성판(43)에 적층됨으로써 강도 보강판으로서도 기능한다. 또한, 안테나 코일(21)의 공진 주파수는, 예를 들면 13.56㎒이다.
또한, 정확한 안테나 코일(21)의 공진 주파수의 조정은, 신호 처리용 집적 회로 소자(41)에 조정용의 LC 공진 회로를 설치하여 공진 주파수를 내리고, 또한 주변 금속의 설치 위치의 변경 등을 행하면 된다.
이 금속판(44)은, 스테인레스 등의 비자성재가 이용되지만, 기타, 퍼멀로이, 비정질 등의 도전율이 좋은 자성판을 이용해도 된다. 도전율이 좋은 자성판을 이용했을 때에는, 공진 주파수의 개략 조정 외에, 자성판(43)과 마찬가지로 효과를 얻을 수 있으며, 또한 정전 실드 효과를 얻을 수 있다.
이상과 같은 금속판(44)은, 집적 회로 소자(41)의 빠짐으로 되는 개구부(43a)가 형성된 자성판(43)에 적층되는 것이고, 기판(42)에 실장되고, 또한 자성판(43)의 개구부(43a)로부터 노출된 신호 처리용 집적 회로 소자(41)의 빠짐으로 되는 오목부(44a)가 형성되어 있다.
도 12는, 금속의 인덕턴스에의 영향을 설명하는 도면이다. 도 12에서 (a)는, 안테나 코일(21)만의 인덕턴스를 나타내고, (b)는 안테나 코일(21)에 금속판(44)을 적층했을 때의 인덕턴스를 나타내고, (c)는 본 발명을 적용한 예로서, 안테나 코일(21)에 자성판(43)과 금속판(44)을 적층했을 때의 인덕턴스를 나타낸다. 또한, (b)에서, 안테나 코일(21)에 적층되는 금속판(44)은, 그 하측에 배치되는 배터리팩(4)으로 간주해도 된다. 안테나 코일(21)에 금속판(44)을 적층하거나 또는 안테나 코일(21)의 하측에 배터리팩(4)이 배치된 (b)의 예에서는, 금속판(44)이나 배터리팩(4)의 금속 프레임에 리더 라이터로부터의 자계가 들어가, 금속에 흐르는 와전류의 영향으로, 안테나 코일(21)과 주변 금속 내의 가상 코일과의 전체의 계에서 인덕턴스가 외관상 작아진다. 이것에 대하여, 안테나 코일(21)에 자성판(43)과 금속판(44)을 적층한 (c)의 예에서는, 투자율이 높은 자성판(43)을 이용함으로써, 인덕턴스를 높게 할 수 있다. 따라서, 본 발명을 적용한 (c)의 예에서는, 전자 유도 기전력이 내려가는 것을 방지할 수 있고, 통신 거리를 연장시킬 수 있다.
이상과 같이 구성되어 이루어지는 RFID부(2c)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 안테나 코일(21)을 휴대형 전화기(1)의 한쪽의 주면측으로 하고, 기판(42)의 다른 쪽의 주면측에, 자성판(43), 금속판(44)의 순으로 접착제 등에 의해 일체화되고, RFID 모듈로서, 휴대형 전화기(1)의 케이스 내의 소정 위치, 즉 배터리 장착부(2e)의 상측에 접착제(45) 등에 의해 부착된다.
이상과 같은 RFID부(2c)는, 외부의 리더 라이터와 통신을 행할 때, 휴대형 전화기(1)의 기기 본체(2)의 한쪽의 주면의 배면측을 리더 라이터의 송수신부에 근접시킨다. 즉, 휴대형 전화기(1)에 내장된 RFID부(2c)를 리더 라이터의 송수신부에 근접시킨다. RFID부(2c)와 리더 라이터의 송수신부가 근접함으로써, RFID부(2c)의 안테나 코일(21)은, 리더 라이터의 송수신부의 안테나 코일과 유도 결합하어, 자기적으로 결합한다.
안테나 코일(21)은, 외부의 리더 라이터의 송수신부로부터 발신된 자계나 전자파를 검출하면, 전자파나 자계의 강도에 따른 전류, 즉 전기 신호는, 정류 회로(23)에 공급된다. 정류 회로(23)는, 안테나 코일(21)로부터의 전기 신호를 정류하여, 양의 레벨의 전압을 레귤레이터(24) 및 HPF(25)에 공급한다. 레귤레이터(24)에 공급된 정류 회로(23)로부터의 양의 레벨의 전압은, 그 지점에서 안정화되어, 소정의 레벨의 직류 전압으로 변환된 후, 내부 회로를 구동하는 전력으로서 각 부에 공급된다. HPF(25)는, 고역 성분을 추출하고, 복조 회로(26)는 HPF(25)로부터 공급된 신호를 복조하고, 그 결과 얻어진 신호를 시퀀서(27)에 공급한다. 시퀀서(27)는, 복조 회로(26)로부터 입력된 신호를 해석하여, 기입 커맨드일 때, 복조한 데이터를 메모리(28)에 기입한다.
또한, 판독 커맨드일 때, 시퀀서(27)는, 커맨드에 대응하는 판독 데이터를 메모리(28)로부터 판독한다. 그리고, 변조 회로(29)는, FET(29b)를 스위칭함으로써, 송신 데이터를 변조하여, 안테나 코일(21)의 부하를 변동시킨다. 이에 의해, 리더 라이터의 송수신부는, 안테나 코일(32)에는, 전자파나 자계의 강도에 따른 전류를 검출하고, RFID부(2c)로부터 송신된 데이터의 판독을 행한다.
또한, 휴대형 전화기(1)에서는, RFID부(2c)의 시퀀서(27)는, 시스템 컨트롤러(17)와도 접속되어 있다. 따라서, RFID부(2c)의 메모리(28)는, 시스템 컨트롤러(17)로부터의 커맨드에 기초하여 기억하고 있는 데이터의 판독이나 데이터의 기입이 가능하다. 예를 들면, 메모리(28)에, 챠지되어 있는 금액 데이터가 기억되어 있을 때, 시스템 컨트롤러(17)는, 메모리(28)에 기억되어 있는 잔액 데이터를 판독할 수 있으며, 또한 챠지되어 있는 금액을 보충하도록 금액 데이터를 재기입할 수 있다.
이상과 같은 휴대형 전화기(1)에서는, 기판(42)의 안테나 코일(21)의 내측 및 근방에 신호 처리용 집적 회로 소자(41)를 설치하도록 한 것으로, RFID부(2c)의 소형화를 도모할 수 있음과 함께, 이 기판(42)에, 자성판(43)과 금속판(44)을 적층하여, 일체화함으로써, RFID부(2c)의 박형화를 도모할 수 있고, 기기 본체(2) 등의 소형화나 박형화를 도모할 수 있다. 또한, 기판(42), 자성판(43), 금속판(44)을 일체화함으로써, 기계적 강도를 높일 수 있다. 또한, 기판(42)의 내측이나 근방에 신호 처리용 집적 회로 소자(41)를 실장함으로써, 안테나 코일(21)과 신호 처리용 집적 회로 소자(41)와의 거리를 짧게 할 수 있고, 안테나 코일(21)과 신호 처리용 집적 회로 소자(41) 사이의 손실 저항을 낮게 할 수 있고, 내외래 노이즈 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 자성판(43)은, 안테나 코일(21)이 설치된 기판(42)의 하측에 적층하도록 배치됨으로써, 자계의 방향을 제어할 수 있으며, 또한 자기 실드로 됨으로써, 주변 금속의 영향을 적게 할 수 있다. 또한, 이 RFID부(2c)는, 금속 부품인 배터리팩(4) 상에 설치되지만, 자성판(43) 사이에 금속판(44)을 개재시킴으로써, 안테나 코일(21)의 공진 주파수의 개략 조정을 행할 수 있다.
또한, 이상의 예에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, RFID부(2c)를, 안테나 코일(21)이 설치됨과 함께 신호 처리용 집적 회로 소자(41)가 실장된 기판(42)에, 자성판(43)과 금속판(44)을 적층 일체화한 경우를 설명했지만, 본 발명은, 도 9에 도시한 바와 같이 구성해도 된다. 즉, 도 9의 예에서는, 고리 형상의 자성판(61)에 안테나 코일(21)이 설치된 고리 형상의 기판(62)을 부착하는 부착 오목부(61a)를 설치하도록 하고, 중앙의 개구부(61b)에, 신호 처리용 집적 회로 소자(41)가 실장된 기판(63)을 배치하도록 해도 된다. 이러한 구성에 의해서도, 도 6에 도시한 RFID부(2c)와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
그런데, 전술한 안테나 코일(21)이 설치된 자성판(43)의 재료에 대해서는, 다음과 같은 실험을 행하였다.
사용한 자성판(43)의 샘플은, 다음과 같다.
샘플 A Fe(73)-Si(16)-Al(10)+바인더(나일론, 또는 폴리에틸렌)
샘플 B Fe(73)-Si(16)-Al(10)+바인더
샘플 C Fe(78)-Si(20)-Cr(2)+ 바인더
(괄호 내는 atom/%)
도 13은, 주파수와 투자율의 관계를 도시하는 도면이다. 여기서, μ'는, 투자율μ(=B(자계의 강도)/H(자속 밀도))의 실수부이고, H의 변화에 동위상으로 추종하는 B의 부분을 나타내는 투자율이고, μ"는, H의 변화에 대하여 90°의 위상의 지연으로 추종하는 B의 비율을 나타내는 투자율이다. 즉, μ"은, 에너지 손실을 나타내고 있다.
전술된 바와 같이 안테나 코일(21)의 공진 주파수는, 13.56㎒이고, 이 때 샘플 A∼샘플 C의 μ', μ"는, 다음과 같다.
샘플 A μ'=65, μ"=13
샘플 B μ'=77, μ"=17
샘플 C μ'=55, μ"=2.2
따라서, 에너지 손실로 되는 μ"가 가장 낮은 샘플은, 샘플 C이다.
도 14는, 샘플 A∼샘플 C의 저항(R), 인덕턴스(L)를 도시한다. 선(111)은, 인덕턴스(L)를 나타내고, 선(112)은, 손실 저항(R)을 나타낸다. 도 13에 도시한 바와 같이, 각 샘플의 인덕턴스(L)는, 거의 동일한 한편, 손실 저항(R)은, 샘플 A, 샘플 B, 샘플 C의 순서대로 낮게 된다.
도 15는, 샘플 A∼샘플 C의 Q값과 통신 거리를 도시하는 도면이다. 선(113)은, 안테나 코일(21)의 Q값을 나타내고, 선(114)은, 통신 거리를 나타낸다. Q값은, 샘플 A, 샘플 B, 샘플 C의 순으로 높아진다. 즉, 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 손실 저항(R)과 Q값의 관계는, 저항(R)이 낮아지면, Q 값이 높아지는 관계에 있다. 따라서, 통신 거리는, 샘플 A, 샘플 B, 샘플 C의 순으로 길어진다.
이상의 점으로부터, 샘플 A∼샘플 C 중에서는, μ"가 가장 낮은 샘플 C가 가장 통신 거리가 길고, 또한 공진 주파수에서, μ"가 낮은 자성판(43)만큼 통신 거리를 길게 할 수 있는 것을 알 수 있다.
이상의 예에서는, 휴대형 전화기(1)를 구성하는 기기 본체(2)의 한쪽의 주면의 배면측 단부에 설치된 RFID부(2c)에는, 또한 리더 라이터 회로를 설치하도록 해도 된다. 이 경우, 도 16에 도시한 바와 같이, 기판(42)을 대신하는 기판(51)에는, 전술한 RFID부(2c)의 안테나 코일(21)을 대신하는 제1 안테나 코일(52)과 전술한 리더 라이터 회로(31)의 안테나 코일(32)을 대신하는 제2 안테나 코일(53)이 설치되어 있다. 구체적으로, 외주측에 카드용의 제1 안테나 코일(52)이 설치되고, 내측에, 리더 라이터 회로용의 제2 안테나 코일(53)이 설치되어 있다. 즉, 제1 안테나 코일(52)과 제2 안테나 코일(53)은, 동일면 내에 근접하여 설치하도록 함으로써, 안테나 모듈 부분의 소형화를 도모하고 있다.
또한, RFID부(2c)에는, 도 17에 도시한 바와 같이, 제1 안테나 코일(52)에 비접촉형 IC 카드 회로(54)가 설치되고, 제2 안테나 코일(53)에 리더 라이터 회로(55)가 접속되어 있다. 또한, 비접촉형 IC 카드 회로(54)는, 도 3에 도시하는 회로 구성과 마찬가지이기 때문에 상세 내용이 생략된다. 또한, 리더 라이터 회로(55)도 도 4에 도시하는 리더 라이터 회로(31)와 마찬가지이기 때문에 상세 내용은 생략한다.
리더 라이터 회로(55)와 제2 안테나 코일(53) 사이에는, 필터 회로(56)가 설치되어 있다. 이 필터 회로(56)는, 리더 라이터 회로(55)에 의해 구동되어 제2 안테나 코일(54)로부터 방출되는 신호를 소정의 신호 레벨로 억제한다. 이 필터 회로(56)는, 전술한 통신 품질을 확보함과 함께, 각국의 전파법에 준거하기 위해 송신파의 스퓨리어스, 소위 불요 복사를 저감하기 위해, 필요에 따라 삽입되는 저역 통과 필터나 대역 통과 필터를 갖고 있다.
구체적으로, 필터 회로(56)는, 도 18에 도시한 바와 같이, 리더 라이터 회로(55)와 제2 안테나 코일(53) 사이의 전송 선로에 한쌍의 저역 통과 필터를 갖고 있고, 이들 한쌍의 저역 통과 필터는, 한쌍의 코일(56a, 56b) 및 컨덴서(56c)로 이루어지는, 소위 T형 3차 저역 통과 필터이다. 즉, 한쪽의 전송 선로에는, 한쪽의 코일(56a)의 일단이 제2 안테나 코일(53)의 일단과 접속되고, 한쪽의 코일(56a)의 타단이 다른 쪽의 코일(56b)의 일단과 접속되고, 다른 쪽의 코일(56b)의 타단이 접속 단자 S3과 접속되고, 컨덴서(56c)의 일단이 한쌍의 코일(56a, 56b)의 사이에 접속되고, 컨덴서(56c)의 타단이 접지된 저역 통과 필터가 삽입되어 있다. 또한, 다른 한쪽의 전송 선로에도 마찬가지로, 한쪽의 코일(56a)의 일단이 제2 안테나 코일(53)의 타단과 접속되고, 한쪽의 코일(56a)의 타단이 다른 쪽의 코일(56b)의 일단과 접속되고, 다른 쪽의 코일(56b)의 타단이 접속 단자 S4와 접속되고, 컨덴서(56c)의 일단이 한쌍의 코일(56a, 56b) 사이에 접속되고, 컨덴서(56c)의 타단이 접지된 저역 통과 필터가 삽입되어 있다.
또한, 필터 회로(56)에는, 외부의 리더 라이터와 비접촉형 IC 카드 회로(54)와의 통신이 행해질 때, 이 필터 회로(56)의 동작을 억제하기 위한 MOS(Complementary-Metal Oxide Semiconductor)형의 FET(Field Effect Transistor)로 이루어지는 전환 스위치(56d)가 설치되어 있다. 이 전환 스위치(56d)는, 게이트가 후술하는 전환 제어 회로(57)의 출력 단자 S5와 접속되고, 드레인이 컨덴서(56c)의 타단과 접속되고, 소스가 접지점과 접속되어 있다.
시스템 컨트롤러(17)와 필터 회로(56) 사이에는, 필터 회로(56) 내에 삽입된 전환 스위치(56d)의 온/오프를 전환하는 전환 제어 회로(57)가 설치되어 있다. 이 전환 제어 회로(57)는, 시스템 컨트롤러(17)로부터 RFID부(2c)에 공급되는 제어 신호에 기초하여, 필터 회로(56) 내에 삽입된 전환 스위치(56d)의 온/오프를 전환한다. 구체적으로, 전환 제어 회로(57)는, 비접촉형 IC 카드 회로(54)를 이용할 때, 오프로 하고, 리더 라이터 회로(55)를 이용할 때, 온으로 한다.
이 휴대형 전화기(1)를 비접촉 IC 카드로서 사용할 때에는, 외부의 리더 라이터로부터 송신된 전자파를 제1 안테나 코일(52)이 받아, 이 제1 안테나 코일(52)에 유도되는 전력에 의해 비접촉형 IC 카드 회로(54)가 동작한다. 이 때, 외부의 리더 라이터로부터 송신된 전자파에 의해, 비접촉형 IC 카드 회로(54)측의 제1 안테나 코일(52)과 리더 라이터 회로(55)측의 제2 안테나 코일(53)과의 양방에 전력이 유도되기 때문에, 제2 안테나 코일(53)에 유도된 전류 I는, 필터 회로(56)의 코일(31) 및 컨덴서(56c)를 통과하지만, 오프 상태된 전환 스위치(56d)에 의해 차단된다. 즉, 이 휴대형 전화기(1)에서는, 외부의 리더 라이터와 비접촉형 IC 카드 회로(54)와의 통신이 행해질 때, 필터 회로(56) 내에 삽입된 전환 스위치(56d)를 오프 상태로 하여, 컨덴서(56c)의 임피던스를 무한대로 함으로써, 제1 안테나 코일(52)측으로부터 본 통합 임피던스를 크게 하여, 필터 회로(56)가 부하로 되지 않도록 한다.
이에 의해, 휴대형 전화기(1)에서는, 외부의 리더 라이터와 비접촉형 IC 카드 회로(54)와의 통신이 행해지며, 비접촉형 IC 카드 회로(54)가 동작될 때, 외부의 리더 라이터로부터 송신된 전자파에 의해 제2 안테나 코일(53)에 유도한 전력이, 필터 회로(56)의 코일(56a) 및 컨덴서(56c)를 통과하여 접지로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 이 휴대형 전화기(1)에서는, 제2 안테나 코일(53)에 유도되는 전력은 소비되지 않고, 외부의 리더 라이터로부터 송신된 전자파에 의해 유도된 전력을 비접촉형 IC 카드 회로(54)에 있어서 대략 모두 사용하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 이 휴대형 전화기(1)에서는, 전력 손실을 발생시키지 않고, 외부의 리더 라이터와의 충분한 통신 거리를 확보하는 것이 가능하고, 비접촉 IC 카드측의 제1 안테나 코일(52)의 대형화를 초래하지 않고, 장치 전체를 더 소형화하는 것이 가능하다.
한편, 리더 라이터 회로(55)를 동작시킬 때, 즉 외부의 비접촉 IC 카드(102)와 리더 라이터 회로(55)와의 통신이 행해질 때에는, 필터 회로(56) 내에 삽입된 전환 스위치(56d)를 온 상태로 한다. 이 때, 스위치 온 저항이 충분히 작은 디바이스를 선택함으로써, 필터 회로(56)의 특성을 그대로 확보하는 것이 가능하다. 또한, 이 경우, 전환 스위치(56d)를 직접 신호 선로에 삽입하지 않기 때문에, 이 전환 스위치(56d)를 통과할 때의 파형의 악화나 전력 손실의 발생을 방지하는 것이 가능하다.
이상과 같이, RFID부(2c)가 비접촉형 IC 카드 회로(54)와 리더 라이터 회로(55)를 구비하고, 기판(51)에 제1 안테나 코일(52)과 제2 안테나 코일(53)이 근접하여 설치된 경우에도, 전술된 바와 같이, 이 기판(51)의 하측에 자성판(43)과 금속판(44)을 설치함으로써, 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.
이상의 예에서는, RFID부(2c)를 배터리팩(4) 상에 설치한 경우를 설명했지만, RFID부(2c)를 설치하는 위치는, 안테나 코일이 케이스 내면측에 위치하도록 배치하면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 전술된 바와 같이, 배터리팩(4) 상이 아니어도 휴대형 전화기(1)의 케이스에는 많은 금속 부품이 실장되어 있기 때문에, 예를 들면 프린트 배선 기판 상에 RFID부(2c)를 설치한 경우에도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 이상의 예에서는, 본 발명을 휴대형 전화기(1)에 적용한 예를 설명했지만, 본 발명은 휴대형 기기이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 전술한 PDA나 디스크 카트리지나 IC 카드를 기록 매체에 이용하는 휴대형의 기록 및/또는 재생 장치에도 적용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 금속판을 안테나 코일이 설치된 기판에 적층되는 자성판에 적층함으로써, 공진 주파수의 개략 조정을 할 수 있다. 또한, 안테나 코일의 내측 또는 근방에 설치함으로써, 소형화, 경량화를 도모할 수 있으며, 또한 기판, 자성판, 금속판을 일체화함으로써, 박형화를 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명을 적용한 휴대형 전화기를 도시하는 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 휴대형 전화기의 블록도.
도 3은 RFID 부의 회로도.
도 4는 리더 라이터의 블록도.
도 5는 RFID 부를 구성하는 플렉시블 기판의 평면도.
도 6은 RFID 부의 단면도.
도 7은 신호 처리용 집적 회로 소자의 다른 배치예를 도시하는 평면도.
도 8은 RFID 부의 분해 사시도.
도 9는 RFID 부의 변형예를 도시하는 단면도.
도 10은 내(耐)외래 노이즈의 주파수와 그 레벨의 관계를 도시하는 도면.
도 11은 안테나 코일의 Q값과 신호 처리용 집적 회로 소자에의 공급 전압 및 통신 거리의 관계를 도시하는 도면.
도 12는 금속의 인덕턴스에의 영향을 설명하는 도면.
도 13은 주파수와 투자율의 관계를 도시하는 도면.
도 14는 샘플 A∼샘플 C의 저항(R), 인덕턴스(L), Q값을 도시하는 도면.
도 15는 샘플 A∼샘플 C의 Q값과 통신 거리를 도시하는 도면.
도 16은 비접촉형 IC 카드의 안테나 코일의 내측에 리더 라이터 회로의 안테나를 설치한 다른 예를 도시하는 기판의 평면도.
도 17은 비접촉형 IC 카드의 안테나 코일의 내측에 리더 라이터 회로의 안테나에 접속되는 비접촉형 IC 카드 회로와 리더 라이터 회로의 블록도.
도 18은 필터 회로의 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 휴대 전화기
4 : 배터리팩
41 : 신호 처리용 집적 회로 소자
42 : 기판
43 : 자성판
44 : 금속판

Claims (7)

  1. 대략 고리 형상의 안테나 코일이 설치된 기판과,
    상기 안테나 코일의 내측 또는 근방에 설치되는 신호 처리용 집적 회로 소자와,
    상기 기판에 배치되는 자성판과,
    상기 자성판에 배치되는 금속판을 구비하고,
    상기 기판, 자성판 및 금속판은, 일체 구조로 되고, 케이스 내에 배치되는 휴대형 정보 처리 단말 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호 처리용 집적 회로 소자가 상기 안테나 코일의 내측에 배치될 때, 상기 자성판에는, 상기 신호 처리용 집적 회로 소자의 빠짐으로 되는 개구부가 형성되어 있는 휴대형 정보 처리 단말 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    금속판에는, 상기 자성판의 개구부에 대응하여 상기 신호 처리용 집적 회로 소자의 빠짐으로 되는 오목부가 형성되어 있는 휴대형 정보 처리 단말 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자성판은, 상기 안테나 코일의 하측에 배치되는 휴대형 정보 처리 단말 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 금속판은, 상기 자성판의 하측에 배치되는 휴대형 정보 처리 단말 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 금속판의 하측에는, 배터리가 배치되는 휴대형 정보 처리 단말 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기판에는, 비접촉형 IC 카드의 안테나 코일과 리더 라이터 회로의 안테나 코일이 근접하여 설치되어 있는 휴대형 정보 처리 단말 장치.
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