本发明专利技术涉及通信装置、天线装置以及通信系统。一种通信装置包括：导体面；第一回路天线，隔着第一磁性片而布置在所述导体面的一个表面上；第二回路天线，其回路方向与所述第一回路天线的回路方向相反，并具有与所述第一回路天线大体上相同形状的开口结构，所述第二回路天线隔着第二磁性片布置在所述导体面的另一表面上，从而与所述第一回路天线大体上重叠；通信电路，其对由所述第一回路天线和所述第二回路天线发送和接收的通信信号进行处理。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信装置，该通信装置以非接触通信方式作为发送请求命令的读取器 /写入器(发起设备)或作为响应于请求命令而返回响应命令的应答器(目标)来执行通 信操作，还涉及非接触通信中所用的天线装置。尤其是，本专利技术涉及通过回路天线(loop antenna)电磁感应来执行非接触通信的通信装置、天线装置和通信系统。
技术介绍
在一种通信系统中，自身不带有电波发生源的通信终端以无线方式将数据发送到 通信对手(counterpart)，作为这样一种通信系统，被称为射频识别(RFID)系统的非接触 通信系统被应用于许多非接触式IC卡。RFID系统包括作为应答器(transponder)的集 成电路(IC)卡，以及从该IC卡读取或向该IC卡写入信息的装置(下文中称为“读取器/ 写入器”)。读取器/写入器通过最初输出电磁波(即，在通信中作为发起方)来开始互通 (intercommunication)，所以也称为发起设备(initiator)。应答器(例如IC卡)是响应 于来自发起设备的命令(互通开始请求)而返回响应(互通开始响应)的目标。可应用于RFID的非接触式通信技术类型的示例包括静电耦合型、电磁感应型 以及电波通信型。另外，根据通信距离，RFID系统可以划分成三种类型，即紧密耦合 (close-coupled)型(0到2mm或更短)、接近(proximity)型(0到IOcm或更短)以及邻 近(vicinity)型(0 到 70cm 或更短)，并例如由国际标准 IS0/IEC 15693、IS0/IEC 14443 和IS0/IEC15693来分别定义。在这些类型中，符合IS0/IEC 14443的接近型IC卡标准例 如包括A型、B型和FeliCa 。此夕卜，由 Sony Corporation禾口Koninkli jke Philips Electronics N. V.开发的近 场通信(NFC)是主要定义了 NFC通信装置(读取器/写入器)规范的RFID标准并在2003 年12月成为国际标准IS0/IEC IS 18092，所述NFC通信装置可与A型和FeliCa的IC卡通 信。NFC通信技术继承了 SonyCorporation 的Felica和Koninklijke Philips Electronics N. V.的Mifare，后两者广泛应用于非接触式IC卡；通过使用13. 56MHz的波段，能够通过电 磁感应来执行接近型(IOcm量级)的非接触式双向通信(NFC不仅定义了卡与读取器/写 入器之间的通信，而且定义了多个读取器/写入器之间的主动式通信)。过去的非接触式通信主要针对支付和个人认证，106kbps至424kbps的通信速率 就足够了。但是，考虑到用与以前相同的存取时间(accesstime)来交换大容量数据的各种 应用(例如流传输)，通信速率被提高。例如，在FeliCa通信中定义了 212kbps的倍数，例 如 424kbps、848kbps、l. 7Mbps 或 3. 4Mbps,目前主要使用 212kbps 或 424kbps。将来，通信 速率可能被增大到848kbps、1. 7Mbps或3. 4Mbps。图16图示了 NFC通信系统的基本构造。NFC通信系统包括开始通信的发起设备以 及作为通信目标的目标。具体而言，发起设备是服从NFC的读取器/写入器(R/W)，其以读取器/写入器模 式工作。作为发起设备的读取器/写入器通过主机接口(例如通用异步接收器-发送器(UART))连接到主机装置。主机装置对应于个人计算机(PC)和读取器/写入器内的嵌入 式中央处理单元(CPU)。目标是应答器，例如服从NFC的卡，或者以卡模式工作的、服从NFC 的读取器/写入器(目标的这些示例也在下文中简单地统称为卡)。卡可以是独立的，也可 以连接到主机装置。在被动式互通中，发起设备对从其发射的13. 56MHz载波信号执行幅移键控(ASK) 调制，以叠加发送数据来发送到目标。目标用从发起设备发送的13. 56MHz未调制载波执行 负载调制，以将发送数据发送到发起设备。在主动式互通中，发起设备和目标各自对从它们 发射的13. 56MHz载波信号执行ASK调制，以叠加发送数据来发送到其通信对手。在从主机装置接收了通信开始命令时(参考图16中的(1))，发起设备首先发送载 波。然后，为了确认通信空间中是否存在目标，发起设备通过该标准(关于载波频率、数据 调制速度和数据细节)中定义的技术来发送响应请求信号(参考图16中的(2))。作为对比，目标首先通过由发起设备发送的载波的感应反电动势供电而被启动， 并进入可接收状态，随后，目标接收从发起设备发送的响应请求信号。然后，当所接收的响 应请求信号是与其自身类型匹配的信号时，目标通过由该标准(关于数据调制速度、响应 时机和数据细节)定义的技术对来自发起设备的未调制载波执行负载调制，以由响应信号 作出响应(参考图16中的(3))，所述响应信号包括其自身标识信息。在从目标接收到响应信号时，发起设备向主机装置发送该信息(参考图16中的 (4))。在识别了通信空间中存在的目标数目以及各个目标的识别信息后，主机装置转变到 根据操作程序(固件)来与具体目标通信的阶段。这样，建立的被动式互通。在建立了通 信之后，发起设备通常在所需通信结束之前继续输出载波，以向目标发送所需的功率。像上述响应请求操作一样，在数据通信时，通过对从发起设备到目标的载波进行 强度调制，并对从目标到发起设备的未调制载波进行负载调制，来执行数据传输。图17主要图示了电磁感应型非接触式通信系统的感应耦合部分的结构示例。利 用发起设备10和目标30中分别包含的天线谐振电路12和32之间的电磁耦合，米发送和 接收信息信号。发起设备10的天线谐振电路12包括电阻器R1、电容器C1和作为回路天线的线圈 L1,并将处理单元11产生的信息信号向目标30发送。天线谐振电路12还从目标30接收信 息信号以供给处理单元11。这里，预先基于电容器C1的电容和线圈L1的电感来将对于天 线谐振电路12唯一的谐振频率设定在预定值。作为回路天线的线圈L1以耦合系数K13磁 性耦合到下文进一步说明的目标30的线圈L2。另一方面，目标30的天线谐振电路32包括电阻器R2、电容器C2以及作为回路天 线的线圈L2，并向读取器/写入器(发起设备)10的天线(线圈L2)发送由处理单元31产 生并由负载切换调制电路33调制的信息信号。天线谐振电路32还从读取器/写入器接收 信息信号以供给处理单元31。这里，天线谐振电路32的谐振频率被预先基于电容器C2的 电容和线圈L2的电感而设定在预定值。作为回路天线的线圈L2以耦合系数K13磁性耦合到 上述发起设备10的线圈Liq图18图示了普通的服从NFC卡的天线形状。在所示的天线形状中，在 85. 6mmX54. Omm的普通IC卡形状中沿着卡的外周边形成矩形天线线圈以确保功率足够 大，上述IC卡形状是由用于FeliCa、RC-S860等的标准(例如IS0/IEC 7816-2和JIS6301-11)定义的。这里，ISO 14443标准没有具体定义天线线圈的形状或线圈的匝数。推 荐将线圈形成为围住由I本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通信装置，包括：导体面；第一回路天线，隔着第一磁性片而布置在所述导体面的一个表面上；第二回路天线，其回路方向与所述第一回路天线的回路方向相反，并具有与所述第一回路天线大体上相同形状的开口结构，所述第二回路天线隔着第二磁性片布置在所述导体面的另一表面上，从而与所述第一回路天线大体上重叠；和通信电路，其对由所述第一回路天线和所述第二回路天线发送和接收的通信信号进行处理。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：后藤哲郎，桦泽宪一，高野正也，平野一弥，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP
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