信息处理装置及其共振频率的校准方法制造方法及图纸

技术编号:2929847 阅读:206 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的信息处理装置,包括:天线电路;以及具有接收信号产生电路、微型计算机、发送信号产生电路、电平检测电路和D/A转换器的读取器/写入器,其中,所述接收信号产生电路连接到所述微型计算机和天线电路,并且,所述发送信号产生电路连接到所述微型计算机和天线电路,并且,所述D/A转换器连接到所述微型计算机和天线电路,并且,所述电平检测电路连接到所述微型计算机和天线电路,并且,所述天线电路具有天线、共振电容和可变电容元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过诸如无线通讯等的非接触方法存储所需的信息或/和读取信息的信息处理装置。本专利技术具体涉及用于读取RFID(Radio Frequency Identification)用IC芯片(也称为ID芯片、IC标签、ID标签、RF标签、无线标签、电子标签、转发器(transponder))中的信息或将信息写入的读取器/写入器(也称为询问器、询问应答机、控制器)。
技术介绍
随着计算机技术和图像识别技术的发展,使用诸如条形码的媒质的信息识别被广泛地应用,例如用于识别商品信息等。预测在将来要实施更大量的信息识别。另一方面,当使用条形码来读取信息时,存在如下的不便之处,即条形码读出器必须要与条形码接触、并且条形码不能存储大量的信息。因此,非接触地识别信息并增加媒质的存储容量被期待。为了响应这样的要求,近年来开发了非接触型RFID用IC芯片(下文中称作IC芯片)以及读取器/写入器装置(下文中称作读取器/写入器)。IC芯片是将需要的信息存储在IC芯片内的存储电路中,并且使用非接触方法、通常是使用无线方法借助于读取器/写入器来读出该信息。通过读取存储在这样的IC芯片中的信息的信息处理装置的实用化来期待能够实现商品流通等的简单化、低成本化、以及高安全性的确保。将利用图13说明使用了IC芯片的RFID系统的概要。作为现有技术,图13表示专利文件1公开的读取器/写入器的方框图。图13是由IC芯片1301、读取器/写入器1302、上位装置1303构成的。此处,上位装置1303通过读取器/写入器1302与IC芯片1301交换数据处理指令和数据处理结果,以控制个体信息的辨别。读取器/写入器1302由接收部分1304、发送部分1305、控制部分1306、接口部分1307、天线1308和共振电容1309构成。由经接口部分1307的上位装置1303控制的控制部分1306根据数据处理指令和数据处理结果控制接收部分1304和发送部分1305。发送部分1305调制传送到IC芯片1301的数据处理指令,并从天线1308输出作为电磁波的该指令。另外,接收部分1304解调天线1308接收的电磁波,并使其作为数据处理结果输出到控制部分1306。连接到接收部分1304和发送部分1305并且构成LC并联共振电路的天线1308和共振电容1309(下文中称作天线电路1310)在接收信号时,接收作为电信号的,由来自IC芯片1301的电磁波而在天线电路1310被感应的电动势。另外,在发送信号时,通过向天线电路1310提供感应电流以将电磁波从天线1308发送到IC芯片1301。注意,IC芯片1301也具有由天线和共振电容构成的LC并联共振电路,从读取器/写入器1302的天线1308接收电磁波,并将电磁波发送到读取器/写入器1302的天线1308。但在此省略其详细说明。上述天线电路1310具有由天线1308的感应系数和共振电容1309的电容值决定的固有的共振频率f0。在利用RFID系统进行个体信息的通讯时,读取器/写入器1302的天线电路1310的共振频率f0需要大致上配合于从发送部分1305输出的发送频率fc。在此,天线电路1310的共振频率f0设定为如式1所示。在式1中,L和C分别表示天线1308的感应系数L和共振电容1309的电容值C。f0=1/{2π(LC)1/2}(1)通过使上述共振频率f0和从发送部分1305输出的发送频率fc一致,可以最高效率地进行发送和接收信息。因此,天线电路1310的共振频率f0被预先设定为等于发送频率fc。注意,作为发送接收的频率,可以使用125kHz、13.56MHz、915MHz、2.45GHz等,这些信号使用了ISO标准等。另外,在发送接收中的调制和解调系统也是被标准化了的(例如,参照专利文件2)。专利文件1日本专利第2001-250096号公报专利文件2日本专利第2001-250393号公报如上所述,连接到读取器/写入器的天线电路的共振频率f0由天线的感应系数和共振电容的电容值来决定。然而,在连接到读取器/写入器的天线电路中,天线的感应系数不太受到温度的影响,但共振电容的电容值容易受到温度的影响。用作共振电容的电容器被要求实现小型化,所以利用以铁电体为基础的大容量电容器。以钛酸钡为代表的铁电体具有1000或更大的介电常数,广泛地应用于各种电子器具,具有高通用性。然而,在使用以铁电体为基础的电容器的情况下,其电容量的温度依存性比较大,所以电容量或介质损耗的变化很大。由此,当周围温度变化时,天线单元的共振电容的数值随之变化,如式1所示那样,导致天线电路的共振频率f0变化。由此,接收数据的IC芯片有一个接收电压电平降低的问题。通过将晶体振荡器等用于发送部分,输入天线电路的发送频率fc对于温度的变化可以抑制在几ppm。然而,在天线电路具有上述以铁电体为基础的电容器的情况下,电容量的温度依存性比较大,共振电容可能变化几个百分点。因此,当每次周围温度变化时共振频率f0也变化,从而出现从天线电路发送的信号衰减的问题。
技术实现思路
考虑到上述问题,本专利技术的一个目的是提供一种用于将IC芯片的信息读出和写入的信息处理装置,其中,不依靠温度并定期地校正天线电路的共振频率f0,即使在周围温度变化时也恒定地输入输出从天线电路发出的信号。为了解决上述问题,本专利技术提供一种新型的信息处理装置。具体来说,本专利技术的一种信息处理装置包括天线电路;以及具有接收信号产生电路、微型计算机、发送信号产生电路、电平检测电路和D/A转换器的读取器/写入器,其中,所述接收信号产生电路连接到所述微型计算机和天线电路,并且,所述发送信号产生电路连接到所述微型计算机和天线电路,并且,所述D/A转换器连接到所述微型计算机和天线电路,并且,所述电平检测电路连接到所述微型计算机和天线电路,并且,所述天线电路具有天线、共振电容和可变电容元件。本专利技术的另一种信息处理装置,包括天线电路;以及具有接收信号产生电路、发送信号产生电路、电平检测电路、第一D/A转换器、第二D/A转换器、微型计算机和匹配电路的读取器/写入器,其中,所述接收信号产生电路连接到所述微型计算机和天线电路,并且,所述发送信号产生电路连接到所述微型计算机和天线电路,并且,所述第一D/A转换器连接到所述微型计算机和天线电路,并且,所述第二D/A转换器连接到所述微型计算机和匹配电路,并且,所述电平检测电路连接到所述微型计算机和天线电路,并且,所述天线电路具有天线、共振电容和第一可变电容元件,并且,所述匹配电路具有第二可变电容元件。本专利技术的另一种信息处理装置,包括天线电路,其具有天线、共振电容和可变电容元件;接收信号产生电路,其用于解调在所述天线电路接收的电压信号并将被解调的电压信号输出到微型计算机;发送信号产生电路,其用于调制从所述微型计算机输出的电压信号并将被调制的电压信号传送到所述天线电路; D/A转换器,其用于输出使所述可变电容元件的容量改变的电压信号;以及电平检测电路,其用于检测在所述被调制的电压信号和来自所述D/A转换器的所述用于改变可变电容元件的容量的电压信号被输入时的所述天线电路的输出数值,并将所述输出数值输出到所述微型计算机。本专利技术的另一种信息处理装置,包括天线电路,其具有天线、共振电容和第本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种信息处理装置,包括:天线电路;以及包括接收信号产生电路、微型计算机、发送信号产生电路、电平检测电路和D/A转换器的读取器/写入器,其中,所述接收信号产生电路连接到所述微型计算机和天线电路,并且,所述发送信号产生电路连接到所述微型计算机和天线电路,并且,所述D/A转换器连接到所述微型计算机和天线电路,并且,所述电平检测电路连接到所述微型计算机和天线电路,并且,所述天线电路包括天线、共振电容和可变电容元件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:小山润
申请(专利权)人:株式会社半导体能源研究所
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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