WO2023008223A1 - 近距離無線通信装置 - Google Patents

近距離無線通信装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2023008223A1
WO2023008223A1 PCT/JP2022/027792 JP2022027792W WO2023008223A1 WO 2023008223 A1 WO2023008223 A1 WO 2023008223A1 JP 2022027792 W JP2022027792 W JP 2022027792W WO 2023008223 A1 WO2023008223 A1 WO 2023008223A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
circuit
power receiving
wireless communication
short
range wireless
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/027792
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
達也 細谷
崇浩 長井
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Priority to EP22849286.4A priority Critical patent/EP4333316A4/en
Priority to JP2023538435A priority patent/JPWO2023008223A1/ja
Publication of WO2023008223A1 publication Critical patent/WO2023008223A1/ja
Priority to US18/415,509 priority patent/US20240154307A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/79—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for data transfer in combination with power transfer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
    • H04B5/24—Inductive coupling
    • H04B5/26—Inductive coupling using coils
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/40—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by components specially adapted for near-field transmission
    • H04B5/43—Antennas

Definitions

  • the present invention relates to a short-range wireless communication device that performs short-range wireless communication and power reception.
  • Non-contact charging modules are described in Patent Documents 1-4.
  • the contactless charging modules of Patent Documents 1 to 4 have a wireless communication function.
  • the non-contact charging modules of Patent Documents 1 to 4 separately include a coil for charging (for power reception) and an antenna for wireless communication.
  • Patent Document 5 describes a passive RFID device.
  • the passive RFID device of Patent Document 5 has a power receiving function.
  • the passive RFID device of Patent Document 5 uses an antenna for wireless communication to receive power.
  • the passive RFID device of Patent Document 5 includes a switch.
  • the passive RFID described in Patent Document 5 switches between wireless communication and power reception by switching a switch.
  • an object of the present invention is to realize the operation of both a receiving circuit and a power receiving circuit by using a common coil and a common circuit for wireless communication and wireless power receiving, to perform wireless communication and wireless power receiving in parallel, and to To provide a short-range wireless communication device capable of efficiently executing
  • a short-range wireless communication device with a power receiving function of the present invention includes a power receiving coil, a power receiving resonance circuit, a wireless communication circuit, and a load circuit that performs work using electricity.
  • the power receiving coil is used for receiving power in wireless power supply using short-range radio and for receiving data in wireless communication using short-range radio.
  • the power receiving resonance circuit forms a resonance circuit with a power receiving coil and two or more resonance capacitors.
  • a wireless communication circuit and a load circuit that performs work with electricity are each electrically connected to the power receiving resonant circuit.
  • the power receiving resonance circuit includes a receiving circuit that supplies a voltage for communication from the power receiving coil to the wireless communication circuit, and a power receiving circuit that supplies a current for power reception from the power receiving coil to the load circuit.
  • the receiving circuit and the power receiving circuit have a shared circuit section.
  • the two or more resonance capacitors forming the power receiving resonance circuit have a first resonance capacitor and a second resonance capacitor in a shared circuit section.
  • the first capacitor is electrically connected in parallel with the power receiving coil and forms a first parallel resonant circuit together with the power receiving coil.
  • the first parallel resonant circuit performs parallel resonant operation at the frequency of the external alternating magnetic field.
  • the second capacitor is electrically connected in series with the power receiving coil, forms a second parallel series resonant circuit together with the power receiving coil and the first capacitor, and the second parallel series resonant circuit has an external alternating magnetic field. Parallel-series resonant operation at frequency.
  • the first parallel resonant circuit and the second parallel series resonant circuit function as impedance adjustment circuits.
  • the impedance adjustment circuit adjusts the power receiving output impedance when viewed from the power receiving circuit to the load circuit so that the wireless communication output impedance when viewed from the receiving circuit to the wireless communication circuit is equal to or greater than a first predetermined value for realizing load modulation.
  • Each output impedance is adjusted and set so as to be equal to or less than a second predetermined value that realizes the operation of both the receiving circuit and the power receiving circuit.
  • the output impedance of the power receiving circuit is adjusted to an impedance that can ensure the communication characteristics of the wireless communication circuit, and the output impedance of the receiving circuit can supply power to the load circuit at a desired level. impedance. Therefore, a voltage capable of ensuring communication characteristics is supplied to the wireless communication circuit, and a current capable of supplying a desired level of power is supplied to the load circuit.
  • a common coil and shared circuit are used for wireless communication and wireless power reception to realize the operation of both the receiving circuit and the power receiving circuit, and the wireless communication and wireless power receiving can be performed in parallel and efficiently.
  • the number of constituent elements of the apparatus can be reduced, and miniaturization can be achieved.
  • FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the short-range wireless communication device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the short-range wireless communication system according to the first embodiment.
  • 3A and 3B are diagrams for explaining the concept of communication using a short-range wireless communication IC.
  • 4A and 4B are waveform diagrams showing examples of input voltages.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the output impedance of the receiving circuit and the power receiving circuit, the first predetermined value (first threshold) for load modulation, and the second predetermined value (second threshold) for power supply. .
  • FIG. 6 is a functional block diagram showing a configuration example of a short-range wireless communication device including an example of a load circuit.
  • FIG. 7 is a side sectional view showing an example of the structure of the short-range wireless communication device of the present invention.
  • FIG. 8 is a functional block diagram showing the configuration of the short-range wireless communication device according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a functional block diagram showing the configuration of a near field communication device according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a functional block diagram showing the configuration of a short-range wireless communication device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a functional block diagram showing the configuration of a short-range wireless communication device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 12 is a functional block diagram showing the configuration of a short-range wireless communication device according to the sixth embodiment.
  • FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the short-range wireless communication device according to the first embodiment.
  • the short-range wireless communication device 10 includes a coil 20, a capacitor 21, a capacitor 22, a short-range wireless communication IC 40, a rectifier circuit 50, and a load circuit 60.
  • the coil 20 corresponds to the "receiving coil” of the present invention.
  • the capacitor 21 and the capacitor 22 constitute the “resonance capacitor” of the present invention, the capacitor 21 corresponds to the "first resonance capacitor” of the present invention, and the capacitor 22 corresponds to the "second capacitor” of the present invention.
  • the short-range wireless communication IC 40 corresponds to the "wireless communication circuit” of the present invention.
  • a configuration unit composed of the rectifier circuit 50 and the load circuit 60 corresponds to the "load circuit" of the present invention.
  • the coil 20 is, for example, a loop coil. Both ends of the coil 20 are connected to the short-range wireless communication IC 40 . Both ends of the coil 20 are connected to the rectifier circuit 50 .
  • a circuit connecting the short-range wireless communication IC 40 and the coil 20 and a circuit connecting the rectifier circuit 50 and the coil 20 have a pair of nodes ND1 and ND2.
  • the capacitor 21 is connected in parallel with the coil 20 .
  • one end of capacitor 21 is connected to one end of coil 20 and the other end of capacitor 21 is connected to the other end of coil 20 .
  • the capacitor 22 is connected in series with the coil 20 . More specifically, one end of capacitor 22 is connected to one end of coil 20, and the other end of capacitor 22 is connected to node ND1.
  • the short-range wireless communication IC 40 and the rectifier circuit 50 are connected to the load circuit 60 .
  • the short-range wireless communication IC 40 is called NFCIC, for example, and performs communication using the coil 20 .
  • the rectifying circuit 50 rectifies the alternating current of the frequency received by the coil 20 , converts it to direct current, and outputs it to the load circuit 60 .
  • the load circuit 60 performs predetermined circuit operations according to the output voltage and output current of the rectifier circuit 50 . An example of a specific circuit operation of the load circuit 60 will be described later.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the short-range wireless communication system according to the first embodiment.
  • the short-range wireless communication system 1 includes a transmitter 90 and a short-range wireless communication device 10 .
  • the transmission device 90 includes a voltage conversion circuit 91 , a transmission control circuit 92 and a coil 900 .
  • the voltage conversion circuit 91 converts the voltage level of the input voltage from the external power supply 99 and supplies it to the transmission control circuit 92 .
  • the transmission control circuit 92 converts the DC voltage supplied from the voltage conversion circuit 91 into an AC voltage having a predetermined frequency, and applies the AC voltage to the coil 900 .
  • the predetermined frequency is, for example, 13.56 MHz in the ISM band. Note that this frequency is an example, and other frequencies may be used.
  • the coil 900 is, for example, a loop coil.
  • the coil 900 passes an alternating current corresponding to the applied alternating voltage and generates an alternating magnetic field.
  • the short-range wireless communication device 10 is arranged so that the coil 20 is coupled to the alternating magnetic field generated by the coil 900 . As a result, the coil 20 undergoes electromagnetic induction with the alternating magnetic field generated by the coil 900 to generate an alternating current.
  • the parallel circuit of the coil 20 and the capacitor 21 constitutes a first parallel resonant circuit (corresponding to the "parallel resonant circuit" of the present invention).
  • the first parallel resonant circuit performs parallel resonant operation at the frequency of the external alternating magnetic field coupled with the coil 20 .
  • a second parallel-series resonant circuit (corresponding to the "parallel-series resonant circuit" of the present invention) is configured by a parallel-series circuit composed of the capacitor 22, the capacitor 21, and the coil 20.
  • the second parallel-series resonant circuit performs parallel-series resonant operation at the frequency of the external alternating magnetic field to which the coil 20 is coupled.
  • the coil 20, the capacitor 21, and the capacitor 22 constitute the receiving circuit 101, and the receiving circuit 101 is connected to the short-range wireless communication IC40.
  • a power receiving circuit 102 is configured by the coil 20 , the capacitor 21 , and the capacitor 22 , and the power receiving circuit 102 is connected to the rectifying circuit 50 .
  • the receiving circuit 101 and the power receiving circuit 102 share a circuit portion composed of the coil 20, the capacitor 21, and the capacitor 22, in other words, the circuit portion closer to the coil 20 than the nodes ND1 and ND2 (this circuit). invention), and the connection destination is different.
  • the voltage and current generated by the coil 20 are supplied to the short-range wireless communication IC 40 through the receiving circuit 101. Also, the current and voltage generated by the coil 20 are supplied to the rectifier circuit 50 through the power receiving circuit 102 .
  • the short-range wireless communication IC 40 can switch its own impedance state. As a result, the resonance Q of the circuit including the receiving circuit 101 and the short-range wireless communication IC 40 can be switched.
  • FIG. 3(A) and 3(B) are diagrams explaining the concept of communication using a short-range wireless communication IC.
  • FIG. 3(A) shows a high resonance Q state
  • FIG. 3(B) shows a low resonance Q state.
  • the short-range wireless communication IC 40 includes a parallel circuit of a capacitor C40 and a switch SW40.
  • the short-range wireless communication IC 40 is not limited to this configuration, and has other circuit configurations. has the configuration shown in
  • the short-range wireless communication IC 40 opens the switch SW40 (off state) as shown in FIG. 3(A).
  • short-range wireless communication IC 40 forms a parallel circuit of open resistance R40off of switch SW40 and capacitor C40. Since the open resistance R40off is very large, the current flowing from the coil 20 to the short-range wireless communication IC40 flows to the capacitor C40 of the short-range wireless communication IC40.
  • the first state during communication between the receiving circuit 101 and the capacitor C40 is realized. In the first state, since the current path does not contain a resistance component, the resonance Q is high.
  • the short-range wireless communication IC 40 puts the switch SW40 in a conductive state (on state), as shown in FIG. 3(B).
  • short-range wireless communication IC 40 forms a parallel circuit of conduction resistance R40on of switch SW40 and capacitor C40. Since the conduction resistance R40on is very small, the current flowing from the coil 20 to the short-range wireless communication IC 40 mainly flows through the conduction resistance R40on of the short-range wireless communication IC40.
  • the second state during communication is realized by the receiving circuit 101 and the conduction resistor R40on. In the second state, the Q of resonance is low because the current path contains a resistance component.
  • the resonance Q of the circuit formed by the receiving circuit 101 and the short-range wireless communication IC 40 can be switched.
  • the short-range wireless communication device 10 realizes load modulation. That is, the short-range wireless communication device 10 switches the coupling state between the coil 20 and the coil 900 by switching the Q of resonance.
  • the transmission control circuit 92 of the transmission device 90 includes a voltage monitoring section (not shown).
  • the voltage monitor monitors the input voltage of coil 900 .
  • the input voltage of the coil 900 changes according to this change.
  • FIG. 4(A) and 4(B) are waveform diagrams showing examples of input voltages.
  • FIG. 4A shows the case of the present invention
  • FIG. 4B shows the case of a comparative example.
  • a comparative example is, for example, an example in which parameter setting is not performed by an impedance adjustment circuit peculiar to the present invention, which will be described later.
  • the resonance Q When the switch SW40 is open (off state), the resonance Q is high, the coil 20 and the coil 900 are in a resonance state, and the amplitude of the input voltage Voff increases as shown in FIG. 5(A).
  • the switch SW40 When the switch SW40 is in a conducting state (on state), the resonance Q is low, the degree of coupling between the coil 20 and the coil 900 is reduced, the current flowing through the coil 900 is reduced, and the amplitude of the input voltage Von is reduced.
  • the input voltage of the coil 900 changes according to changes in the open state and conduction state of the switch SW40, ie, state transitions.
  • the voltage monitor detects this change in input voltage.
  • the near field wireless communication device 10 When performing data communication with the transmitting device 90, the near field wireless communication device 10 makes the bits of the communication data correspond to the change in Q of resonance.
  • the transmission device 90 can demodulate the bits of communication data by detecting changes in the input voltage of the coil 900 .
  • the short-range wireless communication IC 40 and the transmission device 90 of the short-range wireless communication device 10 can transmit and receive communication data, that is, wireless communication, using electromagnetic induction between the coils 900 and 20. .
  • the short-range wireless communication device 10 further has the following features.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the output impedance of the receiving circuit and the power receiving circuit, the first predetermined value (first threshold) for load modulation, and the second predetermined value (second threshold) for power supply.
  • first threshold first predetermined value
  • second threshold second predetermined value
  • the horizontal axis is frequency
  • the vertical axis is impedance (output impedance).
  • the receiving circuit 101 and the power receiving circuit 102 have a common circuit section, and the output impedance Zo101 of the receiving circuit 101 and the output impedance Zo102 of the power receiving circuit 102 are basically the same.
  • the output impedance Zo101 of the receiving circuit 101 is equal to or greater than the first predetermined value THzt for load modulation at the frequency of the alternating magnetic field described above, in other words, at the communication frequency fc. Furthermore, at the frequency of the alternating magnetic field, in other words, at the power receiving frequency fp, the output impedance Zo102 of the power receiving circuit 102 is equal to or less than the second predetermined value THzp for power supply.
  • the output impedance Zo101 of the receiving circuit 101 and the output impedance Zo102 of the power receiving circuit 102 can be adjusted by the common circuit section of the receiving circuit 101 and the power receiving circuit 102, that is, the first parallel resonant circuit and the second parallel resonant circuit.
  • the first parallel resonant circuit and the second parallel resonant circuit perform resonant operation at the frequency of the alternating magnetic field coupled with the coil 20 . That is, the resonance frequencies of the receiving circuit 101 and the power receiving circuit 102 can be matched with the frequency of the alternating magnetic field by the first parallel resonant circuit and the second parallel resonant circuit.
  • the frequency of the alternating magnetic field , and the output impedance Zo101 of the receiving circuit 101 and the output impedance Zo102 of the power receiving circuit 102 can be adjusted within a predetermined impedance range. That is, the first parallel resonant circuit and the second parallel resonant circuit function as impedance adjustment circuits.
  • the output impedance Zo101 of the receiving circuit 101 can be made equal to or higher than the first predetermined value THzt for load modulation at the communication frequency (the frequency of the alternating magnetic field). Furthermore, by providing such an impedance adjustment circuit, the output impedance Zo102 of the power receiving circuit 102 can be made equal to or less than the second predetermined value THzp for power supply at the power receiving frequency (the frequency of the alternating magnetic field).
  • the first predetermined value THzt is an impedance capable of realizing a desired load modulation level. In other words, it is an impedance that provides a resonance Q equal to or higher than a predetermined level at the communication frequency.
  • the short-range wireless communication device 10 can appropriately set a high resonance Q state and a low resonance Q state by the receiving circuit 101 and the short-range wireless communication IC 40 at the communication frequency. Therefore, the short-range wireless communication device 10 can achieve excellent communication characteristics. More specifically, the short-range wireless communication device 10 can achieve a high load modulation level.
  • the first predetermined value THzt is set so that the impedance change rate of the receiving circuit 101 in load modulation can be 30% or more, more preferably about 50%.
  • the short-range wireless communication device 10 can achieve better communication characteristics.
  • the second predetermined value THzp is an impedance with which desired power supply can be continuously realized. More specifically, the second predetermined value THzp is an impedance that allows the power receiving circuit 102 to continuously supply a desired value of current to the rectifying circuit 50 .
  • the short-range wireless communication device 10 can stably supply a current of a predetermined level or higher from the power receiving circuit 102 to the rectifying circuit 50 at the power receiving frequency.
  • the short-range wireless communication device 10 can perform power reception and reception (communication) in parallel.
  • the short-range wireless communication device 10 can achieve both excellent power receiving characteristics and excellent communication characteristics.
  • the short-range wireless communication device 10 can be miniaturized by reducing the components of the device.
  • the capacitance of capacitor 22 is preferably smaller than the capacitance of capacitor 21 .
  • the capacitor 21 can mainly determine the resonance frequency, and the capacitor 22 can finely adjust the output impedance. Therefore, the short-range wireless communication device 10 can easily set a desired resonance frequency and a desired output impedance.
  • the communication frequency fc and the power receiving frequency fp are the same, but they may be different. Even in this case, the output impedance Zo101 of the receiving circuit 101 at the communication frequency fc is equal to or greater than the first predetermined value that realizes load modulation, and the output impedance Zo102 of the power receiving circuit 102 at the power receiving frequency is the first predetermined value that realizes power supply. If it is equal to or less than 2 predetermined values, the same effects can be obtained.
  • FIG. 6 is a functional block diagram showing a configuration example of a short-range wireless communication device including an example of a load circuit.
  • FIG. 6 descriptions of parts other than the load circuit 60 in the short-range wireless communication device 10 have been given above, and new descriptions of these parts will be omitted.
  • the load circuit 60 includes a voltage conversion circuit 61, a charging circuit 62, a secondary battery 63, a voltage conversion circuit 64, a charging control circuit 620, and a discharging control circuit 640.
  • the voltage conversion circuit 61 converts the voltage level of the output voltage of the rectifier circuit 50 .
  • the voltage conversion circuit 61 outputs the converted voltage to the charging circuit 62 .
  • the charging circuit 62 generates charging voltage from the DC voltage from the voltage conversion circuit 61 and charges the secondary battery 63 . At this time, the charging circuit 62 outputs a charging voltage according to the charging control signal from the charging control circuit 620 .
  • the charge control circuit 620 generates a charge control signal with reference to a charge instruction from the short-range wireless communication IC 40, for example. Note that the charging circuit 62 can also output the charging voltage to the voltage conversion circuit 64 .
  • the voltage conversion circuit 64 converts the voltage level of the output voltage from the charging circuit 62 or the secondary battery 63 into the voltage level for the short-range wireless communication IC 40 .
  • the voltage conversion circuit 64 supplies the converted voltage to the short-range wireless communication IC 40 .
  • the voltage conversion circuit 64 supplies the converted voltage to the short-range wireless communication IC 40 according to the discharge control signal (power supply control signal) from the discharge control circuit 640 .
  • the discharge control circuit 640 generates a discharge control signal (power supply control signal) by referring to, for example, a charging instruction from the short-range wireless communication IC 40 and a voltage level monitoring state of a predetermined portion of the load circuit 60 .
  • FIG. 7 is a side sectional view showing an example of the structure of the short-range wireless communication device of the present invention.
  • the short-range wireless communication device 10 includes a support base 11, a magnetic sheet 12, a coil 20, an electronic component 191, and an electronic component 192.
  • the short-range wireless communication device 10 includes a support base 11, a magnetic sheet 12, a coil 20, an electronic component 191, and an electronic component 192.
  • FIG. Although one electronic component 191 and one electronic component 192 are shown in FIG.
  • the supporting base material 11 is a flat plate or a flat film, and is mainly made of an insulating material, and has a conductor pattern for realizing the circuit of the short-range wireless communication device 10 formed thereon.
  • the coil 20 is composed of a wound linear conductor pattern with a predetermined number of turns.
  • the coil 20 is formed on one main surface of the support base 11 .
  • the magnetic sheet 12 is arranged on one main surface of the support base 11 so as to include a formation area of the coil 20 .
  • the electronic component 191 is an electronic component with solder bumps formed on its mounting surface.
  • the electronic component 192 is an electronic component having terminal electrodes at both ends of a housing.
  • the electronic component 191 is, for example, the short-range wireless communication IC 40 , the IC of the rectifier circuit 50 , and the IC of the load circuit 60 .
  • the electronic component 192 is, for example, the capacitor 21, the capacitor 22, various passive elements of the rectifier circuit 50, and various passive elements of the load circuit 60.
  • the electronic component 191 and the electronic component 192 are mounted on one main surface of the supporting base material 11 . At least part of electronic component 191 and electronic component 192 may be mounted on the other main surface of supporting base material 11 .
  • the short-range wireless communication device 10 can be formed thin. Also, by providing the magnetic sheet 12, the magnetic flux density of the coil 20 can be increased. As a result, the short-range wireless communication device 10 can increase power reception energy and communication energy.
  • the load circuit 60 does not have to include the secondary battery 63 .
  • the short-range wireless communication device 10 can save energy and realize stable operation of the short-range wireless communication IC 40, the load circuit 60, and the like.
  • FIG. 8 is a functional block diagram showing the configuration of the short-range wireless communication device according to the second embodiment.
  • the short-range wireless communication device 10A according to the second embodiment includes a receiving circuit 101A and a power receiving circuit 102A in contrast to the short-range wireless communication device 10 according to the first embodiment. different in that respect.
  • Other configurations of the short-range wireless communication device 10A are the same as those of the short-range wireless communication device 10, and descriptions of similar parts are omitted.
  • the receiving circuit 101A and the power receiving circuit 102A include a coil 20, a capacitor 21, a capacitor 22, and a capacitor 23 as common circuit units.
  • Capacitor 23 is connected in parallel with the second parallel-series resonant circuit composed of coil 20 , capacitor 21 and capacitor 23 .
  • capacitor 23 has one end connected to node ND1 and the other end connected to node ND2. At this time, the capacitor 23 is connected closer to the coil 20, the capacitor 21, and the capacitor 22 than the pair of nodes ND1 and ND2.
  • the receiving circuit 101A and the power receiving circuit 102A are provided with a third parallel-series-parallel resonance circuit by the coil 20, the capacitor 21, the capacitor 22, and the capacitor 23.
  • An output impedance Zo101A of the receiving circuit 101A and an output impedance Zo102A of the power receiving circuit 102A are set by the first parallel resonant circuit, the second parallel-series resonant circuit, and the third parallel-series-parallel resonant circuit.
  • the short-range wireless communication device 10A can reliably set the output impedance Zo101A of the receiving circuit 101A and the output impedance Zo102A of the power receiving circuit 102A to desired impedances. That is, the short-range wireless communication device 10A can more reliably set the output impedance Zo101A of the receiving circuit 101A to the first desired value or more, and can more reliably set the output impedance Zo102A of the power receiving circuit 102A to the second desired value or less. can.
  • FIG. 9 is a functional block diagram showing the configuration of a near field communication device according to the third embodiment.
  • the short-range wireless communication device 10B according to the third embodiment includes a receiving circuit 101B and a power receiving circuit 102B in contrast to the short-range wireless communication device 10 according to the first embodiment. different in that respect.
  • Other configurations of the short-range wireless communication device 10B are the same as those of the short-range wireless communication device 10, and descriptions of similar parts are omitted.
  • the receiving circuit 101B and the power receiving circuit 102B include a coil 20, a capacitor 21, a capacitor 221, a capacitor 222, a capacitor 231, a capacitor 232, a capacitor 241, and a capacitor 242 as a common circuit section.
  • Capacitor 221 is connected between one end of the first parallel resonant circuit of coil 20 and capacitor 21 and node ND1.
  • Capacitor 222 is connected between the other end of the first parallel resonant circuit of coil 20 and capacitor 21 and node ND2. The capacitance of capacitor 221 and the capacitance of capacitor 222 are the same.
  • One end of a series circuit of capacitors 231 and 232 is connected to node ND1, and the other end is connected to node ND2.
  • the capacitance of capacitor 231 and the capacitance of capacitor 232 are the same.
  • a series circuit of capacitors 241 and 242 is connected in parallel to the first parallel resonant circuit.
  • the capacitance of capacitor 241 and the capacitance of capacitor 242 are the same.
  • the receiving circuit 101B and the power receiving circuit 102B are provided with symmetrical parallel-series-parallel resonant circuits composed of the coil 20 and a plurality of capacitors 21, 221, 222, 231, 232, 241, and 242.
  • the output impedance Zo101B of the receiving circuit 101B and the output impedance Zo102B of the power receiving circuit 102B are set by the first parallel resonant circuit, the second parallel-series resonant circuit, and the symmetrical parallel-series-parallel resonant circuit.
  • the short-range wireless communication device 10B can reliably set the output impedance Zo101B of the receiving circuit 101B and the output impedance Zo102B of the power receiving circuit 102B to desired impedances. That is, the short-range wireless communication device 10B can more reliably set the output impedance Zo101B of the receiving circuit 101B to the first desired value or more, and can more reliably set the output impedance Zo102B of the power receiving circuit 102B to the second desired value or less. can.
  • FIG. 10 is a functional block diagram showing the configuration of a short-range wireless communication device according to the fourth embodiment.
  • the short-range wireless communication device 10C according to the fourth embodiment includes a receiving circuit 101C and a power receiving circuit 102C in contrast to the short-range wireless communication device 10 according to the first embodiment. different in that respect.
  • Other configurations of the short-range wireless communication device 10C are the same as those of the short-range wireless communication device 10, and descriptions of similar parts are omitted.
  • the receiving circuit 101C and the power receiving circuit 102C include a coil 20, a capacitor 21, a capacitor 221, a capacitor 222, a capacitor 241, and a capacitor 242 as common circuit units.
  • Capacitor 221 is connected between one end of the first parallel resonant circuit of coil 20 and capacitor 21 and node ND1.
  • Capacitor 222 is connected between the other end of the first parallel resonant circuit of coil 20 and capacitor 21 and node ND2. The capacitance of capacitor 221 and the capacitance of capacitor 222 are the same.
  • a series circuit of capacitors 241 and 242 is connected in parallel to the first parallel resonant circuit.
  • the capacitance of capacitor 241 and the capacitance of capacitor 242 are the same.
  • a node between the capacitors 241 and 242 is connected to the ground terminal of the short-range wireless communication IC 40 .
  • a transmission line connecting the node between the capacitors 241 and 242 and the ground terminal of the short-range wireless communication IC 40 is connected to the ground potential.
  • the common circuit section of the receiving circuit 101C and the power receiving circuit 102C is provided with a resonance circuit having a symmetrical shape with respect to the ground, which is composed of the coil 20 and a plurality of capacitors 21, 221, 222, 241, and 242.
  • the output impedance Zo101C of the receiving circuit 101C and the output impedance Zo102C of the power receiving circuit 102C are set by the first parallel resonant circuit, the second parallel series resonant circuit, and the parallel resonant circuit having a symmetrical shape with respect to the ground.
  • the short-range wireless communication device 10C can more reliably set the output impedance Zo101C of the receiving circuit 101C to a value equal to or higher than the first desired value, as in the above-described embodiments, and the output impedance Zo102C of the power receiving circuit 102C can be The second desired value or less can be set more reliably.
  • FIG. 11 is a functional block diagram showing the configuration of a short-range wireless communication device according to the fifth embodiment.
  • the short-range wireless communication device 10D according to the fifth embodiment includes a receiving circuit 101D and a power receiving circuit 102D in contrast to the short-range wireless communication device 10C according to the fourth embodiment. different in that respect.
  • Other configurations of the short-range wireless communication device 10D are the same as those of the short-range wireless communication device 10C, and descriptions of the same parts are omitted.
  • the common circuit section of the receiving circuit 101D and the power receiving circuit 102D differs from the common circuit section of the receiving circuit 101C and the power receiving circuit 102C in that the capacitor 23 is further provided.
  • Other configurations of the common circuit portion of the receiving circuit 101D and the power receiving circuit 102D are the same as those of the common circuit portion of the receiving circuit 101C and the power receiving circuit 102C, and the description of the same parts will be omitted.
  • the capacitor 23 is connected in parallel with the second parallel-series resonant circuit composed of the coil 20, the capacitor 21, and the capacitor 23. Namely, capacitor 23 has one end connected to node ND1 and the other end connected to node ND2. At this time, the capacitor 23 is connected closer to the coil 20, the capacitor 21, and the capacitor 22 than the pair of nodes ND1 and ND2.
  • the short-range wireless communication device 10D can more reliably set the output impedance Zo101D of the receiving circuit 101D to a value equal to or higher than the first desired value, as in the above embodiments, and the output impedance Zo102D of the power receiving circuit 102D can be set to The second desired value or less can be set more reliably.
  • FIG. 12 is a functional block diagram showing the configuration of a short-range wireless communication device according to the sixth embodiment.
  • the short-range wireless communication device 10E according to the sixth embodiment includes a receiving circuit 101E and a power receiving circuit 102E in contrast to the short-range wireless communication device 10C according to the fourth embodiment. different in that respect.
  • Other configurations of the short-range wireless communication device 10E are the same as those of the short-range wireless communication device 10C, and descriptions of the same portions are omitted.
  • the common circuit section of the receiving circuit 101E and the power receiving circuit 102E is different from the common circuit section of the receiving circuit 101C and the power receiving circuit 102C in that it further includes a capacitor 231 and a capacitor 232 .
  • Other configurations of the common circuit portion of the receiving circuit 101E and the power receiving circuit 102E are the same as those of the common circuit portion of the receiving circuit 101C and the power receiving circuit 102C, and the description of the same portions will be omitted.
  • One end of a series circuit of capacitors 231 and 232 is connected to node ND1, and the other end is connected to node ND2.
  • the capacitance of capacitor 231 and the capacitance of capacitor 232 are the same.
  • a node between the capacitors 231 and 232 is connected to a transmission line that connects a node between the capacitors 241 and 242 and the ground terminal of the short-range wireless communication IC 40 .
  • the short-range wireless communication device 10E can more reliably set the output impedance Zo101E of the receiving circuit 101E to the first desired value or more as in the above-described embodiments, and the output impedance Zo102E of the power receiving circuit 102E can be set to The second desired value or less can be set more reliably.
  • the communication frequency fc and the power receiving frequency fp are the same. However, even if the communication frequency fc and the power receiving frequency fp are different, if the output impedance of the receiving circuit is equal to or greater than the first desired value as described above and the output impedance of the power receiving circuit is equal to or less than the second desired value, the above-described Operation and effects can be achieved.
  • the communication frequency fc and the power receiving frequency fp are different, it is preferable that at least a portion of the communication frequency band including the communication frequency fc and the power receiving frequency band including the power receiving frequency fp overlap.
  • the condition that the output impedance of the receiving circuit is equal to or greater than the first desired value and the output impedance of the power receiving circuit is equal to or less than the second desired value can be more reliably achieved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

近距離無線通信装置（１０）は、受信回路（１０１）、受電回路（１０２）、近距離無線通信ＩＣ（４０）、整流回路（５０）、および、負荷回路（６０）を備える。受信回路（１０１）と受電回路（１０２）とは、コイル（２０）、キャパシタ（２１）、および、キャパシタ（２２）からなる共通回路部を有する。コイル（２０）とキャパシタ（２１）とによって、第１並列共振回路が構成され、コイル（２０）、キャパシタ（２１）、および、キャパシタ（２２）によって、第２並直列共振回路が構成される。第１並列共振回路および第２並直列共振回路は、インピーダンス調整回路として機能し、受信回路（１０１）の出力インピーダンス（Ｚｏ１０１）が負荷変調を実現する第１所定値以上となり、受電回路（１０２）の出力インピーダンス（Ｚｏ１０２）が電力供給を実現する第２所定値以下となるように調整され、受信回路（１０１）と受電回路（１０２）の両方の動作を実現する。

Description

近距離無線通信装置
　本発明は、近距離無線通信および受電を行う近距離無線通信装置に関する。
　特許文献１－４には、非接触充電モジュールが記載されている。特許文献１－４の非接触充電モジュールは、無線通信機能を有する。特許文献１－４の非接触充電モジュールは、充電用（受電用）のコイルと、無線通信用のアンテナとを個別に備える。
　特許文献５には、パッシブＲＦＩＤデバイスが記載されている。特許文献５のパッシブＲＦＩＤデバイスは、受電機能を備える。特許文献５のパッシブＲＦＩＤデバイスは、無線通信を行うアンテナを用いて、受電を実行する。特許文献５のパッシブＲＦＩＤデバイスは、スイッチを備える。特許文献５に記載のパッシブＲＦＩＤは、スイッチの切り替えによって、無線通信と受電とを切り替える。
特許第５０１３０１９号明細書 特許第５０７７４７６号明細書 特許第５１６８４０４号明細書 特許第６２４４５３８号明細書 米国特許１０１７６４１５号公報
　しかしながら、特許文献１－４の構成では、充電用（受電用）のコイルと、無線通信用のアンテナとが個別にあることで、装置の構成要素が多くなり、小型化が難しい。特許文献５の構成では、無線通信と受電とを並行して両方の動作を実行できない。
　したがって、本発明の目的は、無線通信とワイヤレス受電とで共通のコイルと共用回路を用いて、受信回路と受電回路の両方の動作を実現し、無線通信とワイヤレス受電とを並行し、且つそれぞれを効率的に実行できる近距離無線通信装置を提供することにある。
　この発明の受電機能を備える近距離無線通信装置は、受電コイル、受電共振回路、無線通信回路および電気を用いて仕事をする負荷回路を備える。受電コイルは、近距離無線を利用したワイヤレス給電における受電と、近距離無線を利用したデータの無線通信における受信とを共用する。受電共振回路は、受電コイルと２つ以上の共振キャパシタとで共振回路を形成する。無線通信回路および電気を用いた仕事をする負荷回路は、受電共振回路にそれぞれ電気接続される。
　受電共振回路は、受電コイルから無線通信回路に通信用の電圧を供給する受信回路と、受電コイルから負荷回路に受電用の電流を供給する受電回路と、を備える。受信回路と受電回路とは、共用回路部を有する。受電共振回路を構成する２つ以上の共振キャパシタは、第１共振キャパシタと第２共振キャパシタとを共用回路部に有する。第１キャパシタは、受電コイルに対して電気的に並列に接続され、受電コイルとともに第１並列共振回路を構成する。第１並列共振回路は、外部の交番磁界が有する周波数において並列共振動作を行う。第２キャパシタは、受電コイルに対して電気的に直列に接続され、受電コイルと第１キャパシタとともに第２並直列共振回路を構成して、第２並直列共振回路は、外部の交番磁界が有する周波数において並直列共振動作を行う。第１並列共振回路と第２並直列共振回路は、インピーダンス調整回路として機能する。インピーダンス調整回路は、受信回路から無線通信回路を見た無線通信用出力インピーダンスが負荷変調を実現する第１所定値以上となるように、受電回路から負荷回路を見た受電用出力インピーダンスが電力供給を実現する第２所定値以下となるように、各出力インピーダンスをそれぞれ調整して設定し、受信回路と受電回路の両方の動作を実現する。
　この構成では、受電コイルを含む受電共振回路が、無線通信回路および負荷回路に対して共通であっても、第１共振キャパシタのキャパシタンス（第１キャパシタンス）と第２共振キャパシタのキャパシタンス（第２キャパシタンス）が適宜設定されることで、受電回路の出力インピーダンスが、無線通信回路に対して通信特性を担保可能なインピーダンスに調整され、受信回路の出力インピーダンスが負荷回路に対して所望レベルの給電が可能なインピーダンスに調整される。したがって、無線通信回路に対して通信特性を担保可能な電圧が供給され、負荷回路に対して所望レベルの給電が可能な電流が供給される。
　この発明によれば、無線通信とワイヤレス受電とで共通のコイルと共用回路を用いて、受信回路と受電回路の両方の動作を実現し、無線通信とワイヤレス受電とを並行し、且つそれぞれを効率的に実行でき、かつ、装置の構成要素を少なくして、小型化を図ることができる。
図１は、第１の実施形態に係る近距離無線通信装置の構成を示す機能ブロック図である。 図２は、第１の実施形態に係る近距離無線通信システムの構成を示す機能ブロック図である。 図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、近距離無線通信ＩＣを用いた通信の概念説明する図である。 図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、入力電圧の一例を示す波形図である。 図５は、受信回路および受電回路の出力インピーダンスと、負荷変調用の第１所定値（第１閾値）と、電力供給用の第２所定値（第２閾値）との関係を示すグラフである。 図６は、負荷回路の一例を含む近距離無線通信装置の構成例を示す機能ブロック図である。 図７は、本発明の近距離無線通信装置の構造の一例を示す側面断面図である。 図８は、第２の実施形態に係る近距離無線通信装置の構成を示す機能ブロック図である。 図９は、第３の実施形態に係る近距離無線通信装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１０は、第４の実施形態に係る近距離無線通信装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１１は、第５の実施形態に係る近距離無線通信装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１２は、第６の実施形態に係る近距離無線通信装置の構成を示す機能ブロック図である。
　［第１の実施形態］
　本発明の第１の実施形態に係る近距離無線通信装置について、図を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る近距離無線通信装置の構成を示す機能ブロック図である。
　図１に示すように、近距離無線通信装置１０は、コイル２０、キャパシタ２１、キャパシタ２２、近距離無線通信ＩＣ４０、整流回路５０、および、負荷回路６０を備える。コイル２０が本発明の「受電コイル」に対応する。キャパシタ２１とキャパシタ２２によって、本発明の「共振キャパシタ」が構成され、キャパシタ２１が本発明の「第１共振キャパシタ」に対応し、キャパシタ２２が本発明の「第２キャパシタ」に対応する。近距離無線通信ＩＣ４０が本発明の「無線通信回路」に対応する。また、整流回路５０と負荷回路６０とからなる構成部が本発明の「負荷回路」に対応する。
　コイル２０は、例えばループコイルである。コイル２０の両端は、近距離無線通信ＩＣ４０に接続する。また、コイル２０の両端は、整流回路５０に接続する。
　近距離無線通信ＩＣ４０とコイル２０とを接続する回路と、整流回路５０とコイル２０とを接続する回路は、一対のノードＮＤ１、ＮＤ２を備える。
　キャパシタ２１は、コイル２０に並列接続される。言い換えれば、キャパシタ２１の一方端はコイル２０の一方端に接続し、キャパシタ２１の他方端はコイル２０の他方端に接続される。
　キャパシタ２２は、コイル２０に直列接続される。より具体的には、キャパシタ２２の一方端は、コイル２０の一方端に接続し、キャパシタ２２の他方端は、ノードＮＤ１に接続される。
　近距離無線通信ＩＣ４０および整流回路５０は、負荷回路６０に接続する。
　近距離無線通信ＩＣ４０は、例えば、ＮＦＣＩＣと称されるものであり、コイル２０を用いた通信を実行する。
　整流回路５０は、コイル２０で受電した周波数の交流からなる電流を整流して直流に変換し、負荷回路６０に出力する。負荷回路６０は、整流回路５０の出力電圧、出力電流によって、所定の回路動作を実行する。なお、負荷回路６０の具体的な回路動作の一例は後述する。
　図２は、第１の実施形態に係る近距離無線通信システムの構成を示す機能ブロック図である。図２に示すように、近距離無線通信システム１は、送信装置９０、近距離無線通信装置１０を備える。
　送信装置９０は、電圧変換回路９１、送信制御回路９２、および、コイル９００を備える。電圧変換回路９１は、外部の電源９９からの入力電圧の電圧レベルを変換して、送信制御回路９２に供給する。送信制御回路９２は、電圧変換回路９１から供給される直流電圧を、所定周波数の交流電圧に変換し、コイル９００に印加する。この際、所定周波数は、例えば、ＩＳＭバンドの１３．５６ＭＨｚである。なお、この周波数は一例であり、他の周波数であってもよい。
　コイル９００は、例えばループコイルである。コイル９００は、印加された交流電圧に応じた交流電流を流し、交番磁界を発生する。
　近距離無線通信装置１０は、コイル２０がコイル９００の発生する交番磁界に結合するように配置される。これにより、コイル２０は、コイル９００の発生する交番磁界と電磁誘導して、交流電流を発生する。
　ここで、コイル２０とキャパシタ２１との並列回路によって、第１並列共振回路（本発明の「並列共振回路」に対応する。）が構成される。第１並列共振回路は、コイル２０が結合する外部の交番磁界が有する周波数において並列共振動作を行う。
　また、キャパシタ２２、キャパシタ２１、および、コイル２０からなる並直列回路によって、第２並直列共振回路（本発明の「並直列共振回路」に対応する。）が構成される。第２並直列共振回路は、コイル２０が結合する外部の交番磁界が有する周波数において並直列共振動作を行う。
　これにより、コイル２０とコイル９００とを用いた磁気共鳴状態が実現でき、コイル２０とコイル９００との電磁界結合による電力供給の損失は抑制される。言い換えれば、近距離無線通信装置１０からの電力は、送信装置９０へ低損失に供給される。
　図１、図２に示すように、近距離無線通信装置１０では、コイル２０、キャパシタ２１、キャパシタ２２によって受信回路１０１が構成され、受信回路１０１は、近距離無線通信ＩＣ４０に接続する。また、コイル２０、キャパシタ２１、キャパシタ２２によって受電回路１０２が構成され、受電回路１０２は、整流回路５０に接続する。
　このように、受信回路１０１と受電回路１０２とは、コイル２０、キャパシタ２１、キャパシタ２２で構成される回路部、言い換えれば、ノードＮＤ１、ＮＤ２よりもコイル２０側の回路部が共通の回路（本発明の「共通回路部」）であり、接続先が異なる。
　コイル２０で発生した電圧、電流は、受信回路１０１を通じて近距離無線通信ＩＣ４０、に供給される。また、コイル２０で発生した電流、電圧は、受電回路１０２を通じて整流回路５０に供給される。
　近距離無線通信ＩＣ４０は、自身のインピーダンスの状態を切り替えることができる。これにより、受信回路１０１と近距離無線通信ＩＣ４０とによる回路は、共振のＱを切り替えられる。
　図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、近距離無線通信ＩＣを用いた通信の概念説明する図である。図３（Ａ）は、共振のＱが高い状態を示し、図３（Ｂ）は、共振のＱが低い状態を示す。
　図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、近距離無線通信ＩＣ４０は、キャパシタＣ４０、スイッチＳＷ４０の並列回路を備える。なお、近距離無線通信ＩＣ４０は、この構成に限るものではなく、他の回路構成を備えているが、共振のＱを調整する最低限の構成として、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示す構成を備える。
　近距離無線通信ＩＣ４０は、第１状態として、図３（Ａ）に示すように、スイッチＳＷ４０を開放状態（ｏｆｆ状態）にする。この状態では、近距離無線通信ＩＣ４０は、スイッチＳＷ４０の開放抵抗Ｒ４０ｏｆｆとキャパシタＣ４０との並列回路が構成される。開放抵抗Ｒ４０ｏｆｆは非常に大きいので、コイル２０から近距離無線通信ＩＣ４０に流れる電流は、近距離無線通信ＩＣ４０のキャパシタＣ４０に流れる。これにより、受信回路１０１とキャパシタＣ４０とによる通信時の第１状態が実現される。そして、第１状態では、電流経路に抵抗成分が含まれていないので、共振のＱは高くなる。
　近距離無線通信ＩＣ４０は、第２状態として、図３（Ｂ）に示すように、スイッチＳＷ４０を導通状態（ｏｎ状態）にする。この状態では、近距離無線通信ＩＣ４０は、スイッチＳＷ４０の導通抵抗Ｒ４０ｏｎとキャパシタＣ４０との並列回路が構成される。導通抵抗Ｒ４０ｏｎは非常に小さいので、コイル２０から近距離無線通信ＩＣ４０に流れる電流は、主として、近距離無線通信ＩＣ４０の導通抵抗Ｒ４０ｏｎに流れる。これにより、受信回路１０１と導通抵抗Ｒ４０ｏｎとによる通信時の第２状態が実現される。第２状態では、電流経路に抵抗成分が含まれているので、共振のＱは低くなる。
　これにより、受信回路１０１と近距離無線通信ＩＣ４０とによる回路は、共振のＱを切り替えられる。
　この共振のＱの切り替えによって、近距離無線通信装置１０は、負荷変調を実現する。すなわち、近距離無線通信装置１０は、共振のＱの切り替えによって、コイル２０とコイル９００との結合状態を切り替える。
　なお、この際、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示す破線矢印に示すように、受信回路１０１と近距離無線通信ＩＣ４０による共振状態によることなく、受電回路１０２には安定した電流が流れる（詳細は後述する）。
　送信装置９０の送信制御回路９２は、電圧監視部（図示を省略）を備える。電圧監視部は、コイル９００の入力電圧をモニタする。ここで、上述のように、近距離無線通信装置１０による共振のＱの切り替えによってコイル２０とコイル９００との結合状態が変化すると、この変化に応じて、コイル９００の入力電圧は変化する。
　図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、入力電圧の一例を示す波形図である。図４（Ａ）は本願発明の場合を示し、図４（Ｂ）は比較例の場合を示す。比較例とは、例えば、後述する本願発明の特有のインピーダンス調整回路によるパラメータ設定を行えていない例である。
　スイッチＳＷ４０の開放状態（ｏｆｆ状態）では、共振のＱが高く、コイル２０とコイル９００とが共振状態にあり、図５（Ａ）に示すように、入力電圧Ｖｏｆｆの振幅は大きくなる。スイッチＳＷ４０が導通状態（ｏｎ状態）では、共振のＱが低く、コイル２０とコイル９００との結合度が低下して、コイル９００に流れる電流が低下し、入力電圧Ｖｏｎの振幅は小さくなる。このように、スイッチＳＷ４０の開放状態、導通状態の変化、すなわち、状態遷移に応じて、コイル９００の入力電圧は変化する。電圧監視部は、この入力電圧の変化を検出する。
　近距離無線通信装置１０は、送信装置９０とのデータ通信を行う際に、通信データのビットを共振のＱの変化に対応させる。送信装置９０は、コイル９００の入力電圧の変化を検出することで、通信データのビットを復調できる。
　これにより、近距離無線通信装置１０の近距離無線通信ＩＣ４０と送信装置９０とは、コイル９００とコイル２０との電磁誘導を利用して、通信データの送信および受信、すなわち、無線通信を実現できる。
　このような近距離無線通信装置１０、および、近距離無線通信システム１において、近距離無線通信装置１０は、さらに次の特徴を有する。
　図５は、受信回路および受電回路の出力インピーダンスと、負荷変調用の第１所定値（第１閾値）と、電力供給用の第２所定値（第２閾値）との関係を示すグラフである。図５において横軸は周波数であり、縦軸はインピーダンス（出力インピーダンス）である。
　上述のように、受信回路１０１と受電回路１０２とは、共通回路部を有しており、受信回路１０１の出力インピーダンスＺｏ１０１と受電回路１０２の出力インピーダンスＺｏ１０２とは、基本的に同じになる。
　そして、図５に示すように、上述の交番磁界の周波数、言い換えれば、通信周波数ｆｃにおいて、受信回路１０１の出力インピーダンスＺｏ１０１は負荷変調用の第１所定値ＴＨｚｔ以上である。さらに、交番磁界の周波数、言い換えれば、受電周波数ｆｐにおいて、受電回路１０２の出力インピーダンスＺｏ１０２は、電力供給用の第２所定値ＴＨｚｐ以下である。
　ここで、受信回路１０１の出力インピーダンスＺｏ１０１と受電回路１０２の出力インピーダンスＺｏ１０２とは、受信回路１０１と受電回路１０２の共通回路部、すなわち、第１並列共振回路および第２並列共振回路によって調整できる。
　一方、上述のように、第１並列共振回路および第２並列共振回路は、コイル２０が結合する交番磁界の周波数で共振動作を行う。すなわち、第１並列共振回路および第２並列共振回路によって、受信回路１０１および受電回路１０２の共振周波数を交番磁界の周波数に合わせることができる。
　したがって、第１並列共振回路および第２並列共振回路を構成する各回路素子の素子値（コイル２０のインダクタンス、キャパシタ２１のキャパシタンス、キャパシタ２２のキャパシタンス）を適切に設定することによって、交番磁界の周波数に共振周波数を合わせこむとともに、受信回路１０１の出力インピーダンスＺｏ１０１と受電回路１０２の出力インピーダンスＺｏ１０２を所定のインピーダンス範囲内で調整できる。すなわち、第１並列共振回路および第２並列共振回路は、インピーダンス調整回路として機能する。
　そして、このようなインピーダンス調整回路を備えることによって、通信周波数（交番磁界の周波数）において、受信回路１０１の出力インピーダンスＺｏ１０１を負荷変調用の第１所定値ＴＨｚｔ以上にできる。さらに、このようなインピーダンス調整回路を備えることによって、受電周波数（交番磁界の周波数）において、受電回路１０２の出力インピーダンスＺｏ１０２を電力供給用の第２所定値ＴＨｚｐ以下にできる。
　第１所定値ＴＨｚｔは、所望の負荷変調レベルを実現可能なインピーダンスである。すなわち、通信周波数において所定レベル以上の共振のＱが得られるインピーダンスである。
　これにより、近距離無線通信装置１０は、通信周波数における受信回路１０１と近距離無線通信ＩＣ４０とによる共振のＱが高い状態と共振のＱが低い状態とを適正に設定できる。したがって、近距離無線通信装置１０は、優れた通信特性を実現できる。より具体的には、近距離無線通信装置１０は、高い負荷変調レベルを実現できる。
　例えば、第１所定値ＴＨｚｔは、負荷変調における受信回路１０１のインピーダンスの変化率を３０％以上、より好ましくは約５０％にできるように設定される。これにより、近距離無線通信装置１０は、より優れた通信特性を実現できる。
　第２所定値ＴＨｚｐは、所望の電力供給が継続的に実現可能なインピーダンスである。より具体的には、第２所定値ＴＨｚｐは、受電回路１０２が整流回路５０に対して所望値の電流を継続的に供給できるインピーダンスである。
　これにより、近距離無線通信装置１０は、受電周波数において受電回路１０２から整流回路５０に、所定レベル以上の電流を安定して供給できる。
　このように、本実施形態の構成を備えることによって、近距離無線通信装置１０は、受電と受信（通信）を並行して行うことができる。そして、近距離無線通信装置１０は、優れた受電特性と優れた通信特性とを両立できる。
　また、受信回路１０１と受電回路１０２とは共通回路部を有するので、近距離無線通信装置１０は、装置の構成要素を少なくして、小型化を図ることができる。
　なお、上述の構成において、キャパシタ２２のキャパシタンスは、キャパシタ２１のキャパシタンスよりも小さい方がよい。これにより、キャパシタ２１によって、主として共振周波数を決定し、キャパシタ２２によって出力インピーダンスの微調整を行うことができる。したがって、近距離無線通信装置１０は、所望の共振周波数と所望の出力インピーダンスを容易に設定できる。
　また、上述の構成では、通信周波数ｆｃと受電周波数ｆｐとが同じ場合を示したが、これらは異なっていてもよい。この場合でも、通信周波数ｆｃでの受信回路１０１の出力インピーダンスＺｏ１０１が、負荷変調を実現する第１所定値以上であり、受電周波数での受電回路１０２の出力インピーダンスＺｏ１０２が、電力供給を実現する第２所定値以下であれば、同様の作用効果を奏することができる。
　（負荷回路６０の適用の一例）
　図６は、負荷回路の一例を含む近距離無線通信装置の構成例を示す機能ブロック図である。図６において、近距離無線通信装置１０における負荷回路６０以外の箇所の説明は上述しており、これらの箇所の新たな説明は省略する。
　図６に示すように、負荷回路６０は、電圧変換回路６１、充電回路６２、二次電池６３、電圧変換回路６４、充電制御回路６２０、および、放電制御回路６４０を備える。
　電圧変換回路６１は、整流回路５０の出力電圧の電圧レベルを変換する。電圧変換回路６１は、変換後の電圧を充電回路６２に出力する。
　充電回路６２は、電圧変換回路６１からの直流電圧から充電用電圧を生成し、二次電池６３を充電する。この際、充電回路６２は、充電制御回路６２０から充電制御信号に応じて充電用電圧を出力する。充電制御回路６２０は、例えば、近距離無線通信ＩＣ４０からの充電指示を参照して充電制御信号を生成する。なお、充電回路６２は、充電用電圧を電圧変換回路６４にも出力できる。
　電圧変換回路６４は、充電回路６２または二次電池６３から出力電圧の電圧レベルを、近距離無線通信ＩＣ４０用の電圧レベルに変換する。電圧変換回路６４は、変換後の電圧を近距離無線通信ＩＣ４０に供給する。この際、電圧変換回路６４は、放電制御回路６４０から放電制御信号（給電制御信号）に応じて、変換後の電圧を近距離無線通信ＩＣ４０に供給する。なお、放電制御回路６４０は、例えば、近距離無線通信ＩＣ４０からの充電指示、負荷回路６０の所定箇所の電圧レベルの監視状態を参照して放電制御信号（給電制御信号）を生成する。
　（近距離無線通信装置１０の構造の一例）
　図７は、本発明の近距離無線通信装置の構造の一例を示す側面断面図である。図７に示すように、近距離無線通信装置１０は、支持基材１１、磁性シート１２、コイル２０、電子部品１９１、および、電子部品１９２を備える。なお、図８では、電子部品１９１および電子部品１９２は、１個記載しているが、電子部品１９１および電子部品１９２は、近距離無線通信装置１０の回路を構成可能な数で存在する。
　支持基材１１は、平板または平膜であり、絶縁性材料を主体として、近距離無線通信装置１０の回路を実現するための導体パターンが形成されている。
　コイル２０は、所定の周回数からなる巻回形の線状導体パターンによって構成される。コイル２０は、支持基材１１の一方主面に形成されている。磁性シート１２は、支持基材１１の一方主面に、コイル２０の形成領域を含むように配置される。
　電子部品１９１は、実装面にはんだバンプが形成された電子部品である。電子部品１９２は、筐体の両端に端子電極を有する電子部品である。電子部品１９１は、例えば、近距離無線通信ＩＣ４０、整流回路５０のＩＣ、負荷回路６０のＩＣである。電子部品１９２は、例えば、キャパシタ２１、キャパシタ２２、整流回路５０の各種受動素子、負荷回路６０の各種受動素子である。
　電子部品１９１および電子部品１９２は、支持基材１１の一方主面に実装される。なお、電子部品１９１および電子部品１９２の少なくとも一部は、支持基材１１の他方主面に実装されていてもよい。
　このような構成によって、近距離無線通信装置１０は、薄型に形成できる。また、磁性シート１２を備えることによって、コイル２０の磁束密度を高めることができる。これにより、近距離無線通信装置１０は、受電エネルギー、通信エネルギーを大きくできる。
　なお、負荷回路６０は、二次電池６３を備えなくてもよい。しかしながら、二次電池６３を備えることによって、近距離無線通信装置１０は、エネルギーを保存でき、近距離無線通信ＩＣ４０、負荷回路６０等の安定的な動作を実現できる。
　［第２の実施形態］
　本発明の第２の実施形態に係る近距離無線通信装置について、図を参照して説明する。図８は、第２の実施形態に係る近距離無線通信装置の構成を示す機能ブロック図である。
　図８に示すように、第２の実施形態に係る近距離無線通信装置１０Ａは、第１の実施形態に係る近距離無線通信装置１０に対して、受信回路１０１Ａ、および、受電回路１０２Ａを備える点で異なる。近距離無線通信装置１０Ａの他の構成は、近距離無線通信装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
　受信回路１０１Ａおよび受電回路１０２Ａは、共通回路部として、コイル２０、キャパシタ２１、キャパシタ２２、キャパシタ２３を備える。キャパシタ２３は、コイル２０、キャパシタ２１、および、キャパシタ２３からなる第２並直列共振回路に対して、並列に接続される。言い換えれば、キャパシタ２３の一方端は、ノードＮＤ１に接続され、他方端は、ノードＮＤ２に接続される。この際、キャパシタ２３は、一対のノードＮＤ１、ＮＤ２よりもコイル２０、キャパシタ２１、キャパシタ２２側に接続される。
　この構成によって、受信回路１０１Ａと受電回路１０２Ａは、コイル２０、キャパシタ２１、キャパシタ２２、キャパシタ２３によって、第３並直並列共振回路を備える。そして、第１並列共振回路、第２並直列共振回路、第３並直並列共振回路によって、受信回路１０１Ａの出力インピーダンスＺｏ１０１Ａと受電回路１０２Ａの出力インピーダンスＺｏ１０２Ａとが設定される。
　したがって、出力インピーダンスＺｏ１０１Ａおよび出力インピーダンスＺｏ１０２Ａを設定するためのキャパシタ２３が追加される。これにより、近距離無線通信装置１０Ａは、受信回路１０１Ａの出力インピーダンスＺｏ１０１Ａと受電回路１０２Ａの出力インピーダンスＺｏ１０２Ａを所望のインピーダンスにより確実に設定できる。すなわち、近距離無線通信装置１０Ａは、受信回路１０１Ａの出力インピーダンスＺｏ１０１Ａを、より確実に第１所望値以上に設定でき、受電回路１０２Ａの出力インピーダンスＺｏ１０２Ａを、より確実に第２所望値以下に設定できる。
　［第３の実施形態］
　本発明の第３の実施形態に係る近距離無線通信装置について、図を参照して説明する。図９は、第３の実施形態に係る近距離無線通信装置の構成を示す機能ブロック図である。
　図９に示すように、第３の実施形態に係る近距離無線通信装置１０Ｂは、第１の実施形態に係る近距離無線通信装置１０に対して、受信回路１０１Ｂ、および、受電回路１０２Ｂを備える点で異なる。近距離無線通信装置１０Ｂの他の構成は、近距離無線通信装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
　受信回路１０１Ｂおよび受電回路１０２Ｂは、共通回路部として、コイル２０、キャパシタ２１、キャパシタ２２１、キャパシタ２２２、キャパシタ２３１、キャパシタ２３２、キャパシタ２４１、および、キャパシタ２４２を備える。
　キャパシタ２２１は、コイル２０とキャパシタ２１との第１並列共振回路の一方端とノードＮＤ１との間に接続される。キャパシタ２２２は、コイル２０とキャパシタ２１との第１並列共振回路の他方端とノードＮＤ２との間に接続される。キャパシタ２２１のキャパシタンスとキャパシタ２２２のキャパシタンスは同じである。
　キャパシタ２３１とキャパシタ２３２との直列回路の一方端は、ノードＮＤ１に接続され、他方端は、ノードＮＤ２に接続される。キャパシタ２３１のキャパシタンスとキャパシタ２３２のキャパシタンスは同じである。
　キャパシタ２４１とキャパシタ２４２との直列回路は、第１並列共振回路に対して並列接続される。キャパシタ２４１のキャパシタンスとキャパシタ２４２のキャパシタンスは同じである。
　この構成によって、受信回路１０１Ｂおよび受電回路１０２Ｂは、コイル２０、および、複数のキャパシタ２１、２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２からなる対称型並直並列共振回路を備える。そして、第１並列共振回路、第２並直列共振回路、対称型並直並列共振回路によって、受信回路１０１Ｂの出力インピーダンスＺｏ１０１Ｂと受電回路１０２Ｂの出力インピーダンスＺｏ１０２Ｂとが設定される。
　したがって、出力インピーダンスＺｏ１０１Ｂおよび出力インピーダンスＺｏ１０２Ｂを設定するためのキャパシタがさらに追加される。これにより、近距離無線通信装置１０Ｂは、受信回路１０１Ｂの出力インピーダンスＺｏ１０１Ｂと受電回路１０２Ｂの出力インピーダンスＺｏ１０２Ｂを所望のインピーダンスにより確実に設定できる。すなわち、近距離無線通信装置１０Ｂは、受信回路１０１Ｂの出力インピーダンスＺｏ１０１Ｂを、より確実に第１所望値以上に設定でき、受電回路１０２Ｂの出力インピーダンスＺｏ１０２Ｂを、より確実に第２所望値以下に設定できる。
　［第４の実施形態］
　本発明の第４の実施形態に係る近距離無線通信装置について、図を参照して説明する。図１０は、第４の実施形態に係る近距離無線通信装置の構成を示す機能ブロック図である。
　図１０に示すように、第４の実施形態に係る近距離無線通信装置１０Ｃは、第１の実施形態に係る近距離無線通信装置１０に対して、受信回路１０１Ｃ、および、受電回路１０２Ｃを備える点で異なる。近距離無線通信装置１０Ｃの他の構成は、近距離無線通信装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
　受信回路１０１Ｃおよび受電回路１０２Ｃは、共通回路部として、コイル２０、キャパシタ２１、キャパシタ２２１、キャパシタ２２２、キャパシタ２４１、および、キャパシタ２４２を備える。
　キャパシタ２２１は、コイル２０とキャパシタ２１との第１並列共振回路の一方端とノードＮＤ１との間に接続される。キャパシタ２２２は、コイル２０とキャパシタ２１との第１並列共振回路の他方端とノードＮＤ２との間に接続される。キャパシタ２２１のキャパシタンスとキャパシタ２２２のキャパシタンスは同じである。
　キャパシタ２４１とキャパシタ２４２との直列回路は、第１並列共振回路に対して並列接続される。キャパシタ２４１のキャパシタンスとキャパシタ２４２のキャパシタンスは同じである。
　キャパシタ２４１とキャパシタ２４２とのノードは、近距離無線通信ＩＣ４０のグランド端子に接続する。そして、キャパシタ２４１とキャパシタ２４２とのノードと近距離無線通信ＩＣ４０のグランド端子とを接続する伝送ラインは、グランド電位に接続される。
　この構成によって、受信回路１０１Ｃおよび受電回路１０２Ｃの共通回路部は、コイル２０、および、複数のキャパシタ２１、２２１、２２２、２４１、２４２からなるグランドに対して対称形を有する共振回路を備える。そして、第１並列共振回路、第２並直列共振回路、グランドに対する対称形を有する並列共振回路によって、受信回路１０１Ｃの出力インピーダンスＺｏ１０１Ｃと受電回路１０２Ｃの出力インピーダンスＺｏ１０２Ｃとが設定される。
　これにより、近距離無線通信装置１０Ｃは、上述の各実施形態と同様に、受信回路１０１Ｃの出力インピーダンスＺｏ１０１Ｃを、より確実に第１所望値以上に設定でき、受電回路１０２Ｃの出力インピーダンスＺｏ１０２Ｃを、より確実に第２所望値以下に設定できる。
　［第５の実施形態］
　本発明の第５の実施形態に係る近距離無線通信装置について、図を参照して説明する。図１１は、第５の実施形態に係る近距離無線通信装置の構成を示す機能ブロック図である。
　図１１に示すように、第５の実施形態に係る近距離無線通信装置１０Ｄは、第４の実施形態に係る近距離無線通信装置１０Ｃに対して、受信回路１０１Ｄ、および、受電回路１０２Ｄを備える点で異なる。近距離無線通信装置１０Ｄの他の構成は、近距離無線通信装置１０Ｃと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
　受信回路１０１Ｄおよび受電回路１０２Ｄの共通回路部は、キャパシタ２３をさらに備える点で、受信回路１０１Ｃおよび受電回路１０２Ｃの共通回路部と異なる。受信回路１０１Ｄおよび受電回路１０２Ｄの共通回路部における他の構成は、受信回路１０１Ｃおよび受電回路１０２Ｃの共通回路部と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
　キャパシタ２３は、コイル２０、キャパシタ２１、および、キャパシタ２３からなる第２並直列共振回路に対して、並列に接続される。すなわち、キャパシタ２３の一方端は、ノードＮＤ１に接続され、他方端は、ノードＮＤ２に接続される。この際、キャパシタ２３は、一対のノードＮＤ１、ＮＤ２よりもコイル２０、キャパシタ２１、キャパシタ２２側に接続される。
　これにより、近距離無線通信装置１０Ｄは、上述の各実施形態と同様に、受信回路１０１Ｄの出力インピーダンスＺｏ１０１Ｄを、より確実に第１所望値以上に設定でき、受電回路１０２Ｄの出力インピーダンスＺｏ１０２Ｄを、より確実に第２所望値以下に設定できる。
　［第６の実施形態］
　本発明の第６の実施形態に係る近距離無線通信装置について、図を参照して説明する。図１２は、第６の実施形態に係る近距離無線通信装置の構成を示す機能ブロック図である。
　図１２に示すように、第６の実施形態に係る近距離無線通信装置１０Ｅは、第４の実施形態に係る近距離無線通信装置１０Ｃに対して、受信回路１０１Ｅ、および、受電回路１０２Ｅを備える点で異なる。近距離無線通信装置１０Ｅの他の構成は、近距離無線通信装置１０Ｃと同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
　受信回路１０１Ｅおよび受電回路１０２Ｅの共通回路部は、キャパシタ２３１およびキャパシタ２３２をさらに備える点で、受信回路１０１Ｃおよび受電回路１０２Ｃの共通回路部と異なる。受信回路１０１Ｅおよび受電回路１０２Ｅの共通回路部における他の構成は、受信回路１０１Ｃおよび受電回路１０２Ｃの共通回路部と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。
　キャパシタ２３１とキャパシタ２３２との直列回路の一方端は、ノードＮＤ１に接続され、他方端は、ノードＮＤ２に接続される。キャパシタ２３１のキャパシタンスとキャパシタ２３２のキャパシタンスは同じである。キャパシタ２３１とキャパシタ２３２のノードは、キャパシタ２４１とキャパシタ２４２とのノードと近距離無線通信ＩＣ４０のグランド端子とを接続する伝送ラインに接続される。
　これにより、近距離無線通信装置１０Ｅは、上述の各実施形態と同様に、受信回路１０１Ｅの出力インピーダンスＺｏ１０１Ｅを、より確実に第１所望値以上に設定でき、受電回路１０２Ｅの出力インピーダンスＺｏ１０２Ｅを、より確実に第２所望値以下に設定できる。
　なお、上述の各実施形態の構成では、通信周波数ｆｃと受電周波数ｆｐとが同じ場合を示した。しかしながら、通信周波数ｆｃと受電周波数ｆｐとが異なっていても、上述のように受信回路の出力インピーダンスが第１所望値以上となり、受電回路の出力インピーダンスが第２所望値以下となれば、上述の作用効果を奏することができる。
　また、通信周波数ｆｃと受電周波数ｆｐとが異なる場合、通信周波数ｆｃを含む通信周波数帯域と、受電周波数ｆｐを含む受電周波数帯域との少なくとも一部が重なる方が好ましい。これにより、受信回路の出力インピーダンスが第１所望値以上となり、受電回路の出力インピーダンスが第２所望値以下となる条件を、より確実に実現できる。
１：近距離無線通信システム
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ：近距離無線通信装置
１１：支持基材
１２：磁性シート
２０：コイル
２１、２２、２３、２２１、２２２、２３１、２３２、２４１、２４２：キャパシタ
４０：近距離無線通信ＩＣ
５０：整流回路
６０：負荷回路
６１：電圧変換回路
６２：充電回路
６３：二次電池
６４：電圧変換回路
９０：送信装置
９１：電圧変換回路
９２：送信制御回路
９９：電源
１０１、１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ、１０１Ｄ、１０１Ｅ：受信回路
１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ、１０２Ｅ：受電回路
１９１、１９２：電子部品
６２０：充電制御回路
６４０：放電制御回路
９００：コイル
ＮＤ１、ＮＤ２：ノード
Ｒ４０ｏｆｆ：開放抵抗
Ｒ４０ｏｎ：導通抵抗
ＳＷ４０：スイッチ
Ｖｏｆｆ：入力電圧
Ｖｏｎ：入力電圧
Ｚｏ１０１、Ｚｏ１０１Ａ、Ｚｏ１０１Ｂ、Ｚｏ１０１Ｃ、Ｚｏ１０１Ｄ、Ｚｏ１０１Ｅ：受信回路の出力インピーダンス
Ｚｏ１０２、Ｚｏ１０２Ａ、Ｚｏ１０２Ｂ、Ｚｏ１０２Ｃ、Ｚｏ１０２Ｄ、Ｚｏ１０２Ｅ：受電回路の出力インピーダンス

Claims (10)

  1. 　近距離無線を利用したワイヤレス給電における受電と、前記近距離無線を利用したデータの無線通信における受信とを共用する受電コイルと、
    　前記受電コイルと２つ以上の共振キャパシタとで共振回路を形成する受電共振回路と、
    　前記受電共振回路にそれぞれ電気接続される無線通信回路および電気を用いた仕事をする負荷回路と、
    　を備え、
    　前記受電共振回路は、
    　前記受電コイルから前記無線通信回路に通信用の電圧を供給する受信回路と、
    　前記受電コイルから前記負荷回路に受電用の電流を供給する受電回路と、 
    　を備え、
    　前記受信回路と前記受電回路とは、共用回路部を有し、
    　前記２つ以上の共振キャパシタは、第１共振キャパシタと第２共振キャパシタとを前記共用回路部に有し、
    　前記第１共振キャパシタは、前記受電コイルに対して電気的に並列に接続されて前記受電コイルとともに並列共振回路を構成して、該並列共振回路は、外部の交番磁界が有する周波数において並列共振動作を行い、
    　前記第２共振キャパシタは、前記受電コイルに対して電気的に直列に接続されて前記受電コイルと前記第１共振キャパシタとともに並直列共振回路を構成して、該並直列共振回路は、外部の交番磁界が有する周波数において並直列共振動作を行い、
    　前記並列共振回路と前記並直列共振回路とを備えるインピーダンス調整回路は、
    　　前記受信回路から前記無線通信回路を見た通信周波数での無線通信用出力インピーダンスが、負荷変調を実現する第１所定値以上であり、
    　　前記受電回路から前記負荷回路を見た受電周波数での受電用出力インピーダンスが、電力供給を実現する第２所定値以下であり、
    　　前記受信回路と前記受電回路の両方の動作が並行して行われる、
    　受電機能を備えた近距離無線通信装置。
  2. 　前記通信周波数と前記受電周波数とは同じであり、
    　前記第２所定値は、前記第１所定値よりも大きい、
    　請求項１に記載の受電機能を備えた近距離無線通信装置。
  3. 　前記受電共振回路は、基準電位に対して対称共振回路を構成する、
    　請求項１または請求項２に記載の受電機能を備えた近距離無線通信装置。
  4. 　前記交番磁界が有する周波数帯域は、ＩＳＭバンドである、
    　請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の受電機能を備えた近距離無線通信装置。
  5. 　前記交番磁界が有する周波数帯域は、６．７８ＭＨｚまたは１３．５６ＭＨｚである、
    　請求項４に記載の受電機能を備えた近距離無線通信装置。
  6. 　前記第２共振キャパシタのキャパシタンスは、前記第１共振キャパシタのキャパシタンスよりも小さい、
    　請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の受電機能を備えた近距離無線通信装置。
  7. 　前記受電コイルと前記受電共振回路とを支持する支持基材を備え、
    　前記受電コイルと前記受電共振回路とは、同一平面上に配置される、
    　請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の受電機能を備えた近距離無線通信装置。
  8. 　前記受電コイルに重なる磁性シートを備える、
    　請求項７に記載の受電機能を備えた近距離無線通信装置。
  9. 　前記負荷回路は、二次電池を備える、
    　請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の受電機能を備えた近距離無線通信装置。
  10. 　前記受信回路は、前記無線通信の負荷変調によるインピーダンスの変化率を３０％以上とする、
    　請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の受電機能を備えた近距離無線通信装置。
PCT/JP2022/027792 2021-07-27 2022-07-15 近距離無線通信装置 WO2023008223A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22849286.4A EP4333316A4 (en) 2021-07-27 2022-07-15 WIRELESS NEAR FIELD COMMUNICATION DEVICE
JP2023538435A JPWO2023008223A1 (ja) 2021-07-27 2022-07-15
US18/415,509 US20240154307A1 (en) 2021-07-27 2024-01-17 Short-range wireless communication device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021122388 2021-07-27
JP2021-122388 2021-07-27

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/415,509 Continuation US20240154307A1 (en) 2021-07-27 2024-01-17 Short-range wireless communication device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023008223A1 true WO2023008223A1 (ja) 2023-02-02

Family

ID=85087595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/027792 WO2023008223A1 (ja) 2021-07-27 2022-07-15 近距離無線通信装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240154307A1 (ja)
EP (1) EP4333316A4 (ja)
JP (1) JPWO2023008223A1 (ja)
WO (1) WO2023008223A1 (ja)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011134049A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Murata Mfg Co Ltd Ｉｃ付き電子媒体およびｉｃ付き電子媒体システム
JP5013019B1 (ja) 2011-12-07 2012-08-29 パナソニック株式会社 非接触充電モジュール及びそれを備えた携帯端末
JP5077476B1 (ja) 2011-12-07 2012-11-21 パナソニック株式会社 非接触充電モジュール及びそれを備えた携帯端末
JP5168404B1 (ja) 2011-12-07 2013-03-21 パナソニック株式会社 非接触充電モジュール及びそれを備えた携帯端末
WO2017145879A1 (ja) * 2016-02-23 2017-08-31 株式会社村田製作所 アンテナ装置および電子機器
US10176415B2 (en) 2014-10-10 2019-01-08 Zwipe As Power harvesting in a passive RFID device
WO2021131128A1 (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 株式会社村田製作所 近距離無線通信装置
WO2021140692A1 (ja) * 2020-01-09 2021-07-15 株式会社村田製作所 近距離無線通信機能付きワイヤレス受電装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5838768B2 (ja) * 2011-11-30 2016-01-06 ソニー株式会社 検知装置、受電装置、非接触電力伝送システム及び検知方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011134049A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Murata Mfg Co Ltd Ｉｃ付き電子媒体およびｉｃ付き電子媒体システム
JP5013019B1 (ja) 2011-12-07 2012-08-29 パナソニック株式会社 非接触充電モジュール及びそれを備えた携帯端末
JP5077476B1 (ja) 2011-12-07 2012-11-21 パナソニック株式会社 非接触充電モジュール及びそれを備えた携帯端末
JP5168404B1 (ja) 2011-12-07 2013-03-21 パナソニック株式会社 非接触充電モジュール及びそれを備えた携帯端末
JP6244538B2 (ja) 2011-12-07 2017-12-13 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 非接触充電モジュール及びそれを備えた携帯端末
US10176415B2 (en) 2014-10-10 2019-01-08 Zwipe As Power harvesting in a passive RFID device
WO2017145879A1 (ja) * 2016-02-23 2017-08-31 株式会社村田製作所 アンテナ装置および電子機器
WO2021131128A1 (ja) * 2019-12-23 2021-07-01 株式会社村田製作所 近距離無線通信装置
WO2021140692A1 (ja) * 2020-01-09 2021-07-15 株式会社村田製作所 近距離無線通信機能付きワイヤレス受電装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4333316A4

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2023008223A1 (ja) 2023-02-02
EP4333316A1 (en) 2024-03-06
US20240154307A1 (en) 2024-05-09
EP4333316A4 (en) 2024-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10141979B2 (en) Apparatus and method for using near field communication and wireless power transmission
KR102161826B1 (ko) 전압 컨버터, 이를 포함하는 무선 전력 수신 장치 및 무선 전력 전송 시스템
KR101926009B1 (ko) 무선 전력을 송수신하는 전자 기기 및 방법
US10284018B2 (en) System, apparatus and method for adaptive tuning for wireless power transfer
JP5698626B2 (ja) ワイヤレス受電装置、ワイヤレス給電装置およびワイヤレス給電システム
KR101436063B1 (ko) 무선 전력 송수신 장치
US9755460B2 (en) Power reception device, power transmission device and wireless power transmission system
US9024481B2 (en) Wireless feeding system
KR101837121B1 (ko) 듀얼 밴드 무선 전력 수신기
KR20160038410A (ko) 무선전력전송 시스템
KR20150032366A (ko) 안정적인 무선 전력 전송을 위해 격리도가 향상된 공진기 장치
JP2012010586A (ja) ワイヤレス受電装置およびワイヤレス給電システム
CN106961165B (zh) 无线电能传输电路、无线电能发射端和无线电能接收端
JP2019530408A (ja) 無線電力伝送装置、無線電力送信システム、及び無線電力送信システムを駆動する方法
AU2015362164A1 (en) Wireless power receiver
JP2013102593A (ja) 磁気結合装置および磁気結合システム
JP2012143092A (ja) 充電ａｃアダプタ
JP2019535224A (ja) 無線電力伝送装置、無線電力送信システム、及び無線電力送信システムを駆動する方法
KR20180111731A (ko) 모바일 기기의 사용에 대한 사용자의 편의성을 증대시키는 무선전력전송 장치
JP2012034524A (ja) 無線電力伝送装置
WO2023008223A1 (ja) 近距離無線通信装置
JP6737301B2 (ja) ワイヤレス電力伝送システム
WO2023008222A1 (ja) 近距離無線通信装置
WO2023008224A1 (ja) 近距離無線通信装置
CN112104103B (zh) 一种无线充电发射系统及其控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22849286

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022849286

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022849286

Country of ref document: EP

Effective date: 20231127

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023538435

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE