非接触通信设备以及其天线谐振频率控制方法技术

在不伴随着由于天线端子和LSI端子的增设或外置电阻造成的成本增高或谐振的Q的降低或者不需要辐射等噪声的增加等问题点的情况下，与NFC系统等中的R/W功能的工作模式和IC卡功能的工作模式下的各谐振频率对应。通过具备：向天线谐振电路（10）供给的高频信号的振荡频率可控制的振荡部（21）；将由振荡部21）得到的高频信号向天线谐振电路（10）供给的输出部（22）；对振荡部（21）的振荡频率和天线谐振电路（10）的天线谐振频率进行控制的控制部（23）；以及对输出部（21）的输出阻抗或输出电流的相位进行检测的相位检测部（24）的天线驱动部（20）的控制部（23）来根据工作模式对振荡部（21）的发信频率进行控制，并且，基于由相位检测部（24）检测的输出部（22）的输出阻抗或输出电流的相位对天线谐振电路（10）的谐振频率进行控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具备通过电磁感应作用与外部设备以非接触进行通信的功能的非接触通信设备以及其天线谐振频率控制方法。本申请以在日本在2014年1月10日申请的日本专利申请号码特愿2014-003750为基础要求优先权，通过参照该申请来引用到本申请中。
技术介绍
在利用了例如交通车票或电子货币等非接触IC（Integrated Circuit，集成电路）卡的非接触通信系统中，使用设置在非接触IC卡内的接收天线通过电磁感应作用来接收从系统专用的读/写器（以下，记为R/W）装置的发送天线（谐振电路）送出的发送信号。此外，以往，开发了具备与上述的非接触IC卡同样的功能（以下，称为IC卡功能）和与R/W装置同样的功能（以下，称为R/W功能）双方的例如移动通信终端等便携式通信装置或近距离无线通信（NFC：near field communication）系统。在具备上述的非接触通信系统中的IC卡或IC卡功能和R/W功能双方的便携式通信装置中，IC卡功能（接收天线）的谐振频率由于温度、湿度、周围设备等周围的环境等各种主要原因发生变化。具体地，例如，谐振频率由于以下那样的主要原因（1）~（5）等发生变化：（1）各功能部的结构部件的制造上的偏差的影响（2）出货后的结构部件的随时间变化或部件变换的影响（3）例如，由于温度、湿度等周围环境的变化造成的特性劣化（4）安装于便携式通信装置的例如贴纸等装饰物的影响（5）外部的R/W装置的影响。当接收天线的谐振频率偏离时，难以稳定地收发信息。因此，历来，期望用于应付如上述由于各种主要原因产生的接收天线的谐振频率的偏差的技术开发。再有，针对上述主要原因（1），能够通过调整在装置的出货工序中构成谐振电路的电容（电容器）或电感（线圈）来应付。但是，在该情况下，产生必须按照每个装置调整电容或电感这样的问题。此外，针对上述主要原因（1），也能够通过使用特性偏差少的部件来应付。但是，在该情况下，存在部件变得高价而成本变高这样的问题。再有，上述主要原因（4）和（5）为在通过电磁耦合进行非接触通信的便携式通信装置中特有的问题。在出货工序中难以应付。此外，并不限于具备IC卡功能和R/W功能双方的便携式通信装置，即使在R/W装置中，发送天线的谐振频率也例如由于上述主要原因（1）~（3）发生变化。因此，即使在R/W装置中，也期望能够容易地调整谐振频率的偏差的技术的开发。本文件专利技术者们以前提出了（例如，参照专利文献1）通过在将用于调整接收谐振频率的调整信号向便携式通信装置内的接收部发送时对包含与调整信号的发送状态有关的信息的参数进行检测而基于所检测的参数进行接收谐振频率的调整来能够容易地调整接收天线和/或发送天线的谐振频率的偏差来得到稳定的通信特性的具备IC卡功能和R/W功能双方的便携式通信装置、R/W装置和这些装置的谐振频率调整方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-99968号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在本文件专利技术者们以前提出的专利文献1所公开的谐振频率调整方法中，利用装载于便携式通信装置的LSI的R/W功能，使13.56MHz的信号输出为调整信号，以天线电压与电流的相位差为0的方式控制谐振电路的可变电容，因此，需要从天线拉出信号线用以天线电流相位检测。因此，不仅必须分别1个地增设天线端子和LSI端子，还需要设置外置电阻用以天线电流相位的检测，成为成本增高的主要原因。此外，在电特性上，也由于从谐振电路拉出检测用信号线，存在谐振的锐度（Q：Quality factor，品质因数）下降或不需要辐射等噪声增加这样的问题点。进而，在上述谐振频率调整方法中，为R/W功能下的调整，因此，另外需要IC卡功能下的调整。因此，本专利技术的目的在于，鉴于如上述以往的实际情况，提供不将信号线从天线拉出用以天线电流相位检测而没有由于天线端子和LSI端子的增设或外置电阻造成的成本增高或谐振的Q的降低或者不需要辐射等噪声的增加等问题点而且能够与NFC系统等中的R/W功能的工作模式（以下，称为R/W模式）和IC卡功能的工作模式（以下，称为IC卡模式）中的各谐振频率对应的非接触通信设备以及其天线谐振频率控制方法。本专利技术的其它的目的、通过本专利技术得到的具体的优点根据在以下说明的实施方式的说明变得更加明显。用于解决课题的方案本文件专利技术者对具备通过电磁感应作用与外部设备以非接触进行通信的功能的非接触通信设备专心研究后的结果是，发现：以连接于天线谐振电路的天线驱动部的输出阻抗为实数的方式设计匹配电路，天线谐振电路为将电容器与天线线圈串并联连接的串并联谐振电路，并且，具有多个谐振点，在R/W模式下使用从阻抗低的C分量向L分量的转变点（第一谐振点），此外，在IC卡模式下使用从阻抗高的L分量向C分量的转变点（第二谐振点），R/W模式下的天线电流最大频率在谐振电路的Q高的情况下与第一谐振点存在强的相关性，能够将天线谐振电路的谐振频率作为天线驱动部的阻抗或输出电流的相位检测。在本专利技术中，基于天线驱动部的阻抗或输出电流的相位的检测结果来控制天线谐振电路的谐振频率。即，本专利技术是一种非接触通信设备，其特征在于，具备：用于与对方电磁耦合来进行通信的天线的谐振频率可控制的天线谐振电路；以及连接于所述天线谐振电路的天线驱动部，所述天线驱动部具备：振荡频率可控制的振荡部；将由所述振荡部得到的高频信号向所述天线谐振电路供给的输出部；对所述振荡部的振荡频率和所述天线谐振电路的天线谐振频率进行控制的控制部；以及对所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位进行检测的相位检测部，通过所述控制部来根据工作模式对所述振荡部的发信频率进行控制，并且，基于由所述相位检测部检测的所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位对所述天线谐振电路的谐振频率进行控制。在本专利技术的非接触通信设备中，所述天线谐振电路为将电容器与天线线圈串并联连接的串并联谐振电路，并且，所述控制部能够对所述天线谐振电路的谐振频率进行控制，由此，将由所述相位检测部检测的所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从负变为正的点作为第一谐振频率，将所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从正变为负的点作为第二谐振频率。此外，在本专利技术的非接触通信设备中，所述控制部能够在调整模式下对所述振荡部的发信频率进行控制，在R/W模式时，将所述天线谐振电路控制为所述第一谐振频率，在IC卡模式时，将所述天线谐振电路控制为所述第二谐振频率。进而，在本专利技术的非接触通信设备中，所述控制部能够将所述天线谐振电路的谐振频率控制为加上预料了由所述天线谐振电路的天线造成的谐振频率偏移的偏移量后的谐振频率。此外，本专利技术是，一种天线谐振频率控制方法，所述控制方法是非接触通信设备中的天线谐振频率控制方法，所述非接触通信设备具备连接于用于与对方电磁耦合来进行通信的天线的谐振频率可控制的天线谐振电路的天线驱动部，所述天线驱动部具备：向天线谐振电路供给的高频信号的振荡频率可控制的振荡部；将由所述振荡部得到的高频信号向所述天线驱动部供给的输出部；对所述振荡部的振荡频率和所述天线谐振电路的天线谐振频率进行控制的控制部；以及对所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位进行检测的相位检测部，所述天线谐振频率控制方法的特征在于，通过所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触通信设备，其特征在于，具备：用于与对方电磁耦合来进行通信的天线的谐振频率可控制的天线谐振电路；以及连接于所述天线谐振电路的天线驱动部，所述天线驱动部具备：振荡频率可控制的振荡部；将由所述振荡部得到的高频信号向所述天线驱动部供给的输出部；对所述振荡部的振荡频率和所述天线谐振电路的天线谐振频率进行控制的控制部；以及对所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位进行检测的相位检测部，通过所述控制部来根据工作模式对所述振荡部的发信频率进行控制，并且，基于由所述相位检测部检测的所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位对所述天线谐振电路的谐振频率进行控制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.10 JP 2014-0037501.一种非接触通信设备，其特征在于，具备：用于与对方电磁耦合来进行通信的天线的谐振频率可控制的天线谐振电路；以及连接于所述天线谐振电路的天线驱动部，所述天线驱动部具备：振荡频率可控制的振荡部；将由所述振荡部得到的高频信号向所述天线驱动部供给的输出部；对所述振荡部的振荡频率和所述天线谐振电路的天线谐振频率进行控制的控制部；以及对所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位进行检测的相位检测部，通过所述控制部来根据工作模式对所述振荡部的发信频率进行控制，并且，基于由所述相位检测部检测的所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位对所述天线谐振电路的谐振频率进行控制。2.根据权利要求1所述的非接触通信设备，其特征在于，所述天线谐振电路为将电容器与天线线圈串并联连接的串并联谐振电路，并且，所述控制部对所述天线谐振电路的谐振频率进行控制，由此，将由所述相位检测部检测的所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从负变为正的点作为第一谐振频率，将所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从正变为负的点作为第二谐振频率。3.根据权利要求2所述的非接触通信设备，其特征在于，所述控制部在调整模式下检测出由所述相位检测部检测的所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从负变为正的所述天线谐振电路的第一谐振频率和所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从正变为负的所述天线谐振电路的第二谐振频率并存储在存储单元中，在R/W模式时，将所述天线谐振电路的谐振频率控制为所述第一谐振频率，在卡模式时，将所述天线谐振电路的谐振频率控制为所述第二谐振频率。4.根据权利要求1至3的任一项所述的非接触通信设备，其特征在于，所述控制部将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：管野正喜，
申请(专利权)人：迪睿合株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP