公開了一種天線裝置，該天線裝置能夠進行無線通信而不會引起空現象，所述無線通信與在不同諧振頻率的多種類型的相應裝置進行。還公開了一種配備有該天線裝置的便攜式無線設備。天線裝置利用感應耦合執行無線通信，其被提供有：環形天線；通信電路部分，其連接到上述環形天線，并且利用上述感應耦合來執行無線通信；金屬板，其通過在其間可斷開且可閉合的開關以環形的形式設置在上述環形天線的外部或者內部；以及檢波器，其檢測通過上述環形天線接收到的無線信號的接收電平。上述通信電路部分響應于通過上述檢波器檢測到的上述無線信號的接收電平來控制上述開關的斷開和閉合，使上述金屬板的狀態為閉合的成環狀態或者斷開的非成環狀態。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及在RFID系統的比如IC卡的移動裝置中使用的天線單元，并且涉及配備有該天線單元的便攜式無線裝置。
技術介紹
RFID(射頻識別)系統通常用于電子貨幣等。通過利用感應耦合的無線通信來執行在充當RFID卡或者是含有RFID的裝置的移動裝置與作為布置在商店等等中的固定機器的其配套設備之間的通信。利用感應耦合的無線通信技術允許僅在移動裝置的天線和其配套設備的天線之間存在高度耦合的范圍內建立通信，并且通信距離大約一米那么短。當配套設備的傳輸功率高時 ，在移動裝置和其配套設備相互之間保持相當地靠近時，輸入到移動裝置的通信電路部分的信號的振幅變得相當大。圖7示出了現有技術的RFID系統的結構圖。移動裝置40的天線41通過電磁感應耦合接收從配套設備30發射的無線電波，并且接收到的信號通過天線電路部分42 (LC諧振電路部分)被輸入到通信電路部分43。當輸入到通信電路部分43的接收到的信號的振幅大時，振幅超過安置在通信電路部分43的控制IC中的晶體管的額定耐壓，使得通信電路部分43將會被損壞。為此，削波電路44被附加地提供在天線電路部分42和通信電路部分43之間，由此限制輸入到通信電路部分43的接收到的信號的振幅。例如，通過使用二極管來實現削波電路44，并且該電路示出如圖8中所示的電壓電流特性。如果削波電路44的輸入電壓值大，那么輸出電流將會突然增大，削波電路44的電阻值因此將會減小。因此，通信電路部分43的輸入電壓可能減小。順便提及，在RFID系統中，提供在移動裝置40的天線電路部分42中的負載調制開關45被接通或者切斷，由此改變天線電路部分42的電阻值并且繼而改變電流值。因此在天線41中出現電磁感應的差分，繼而影響從移動裝置40到配套設備30的通信。因此，當削波電路44的電阻值變小時，通過開關45的啟用或者停用引起的天線電路部分42的電阻值的變化也變小。因此，電磁感應的差分變小，使得配套設備30能夠正確地接收從移動裝置40發射的無線電波。具體地，出現了盡管保持相互靠近但是移動裝置40和配套設備30不能夠建立通信的空現象(Null現象)。迄今提出的用于避免空現象發生的方法涉及在移動裝置的IC控制部分中提供的電壓檢測部分和多個電容器(capacitor)(電容器(condenser))。在信號已經經歷了整流和平滑之后，電壓檢測部分檢測通過天線接收到的信號的接收到的電壓電平。根據這樣檢測到的接收到的電壓電平，執行電容器之間的切換，從而減小天線增益(例如，見專利文獻I)。圖9示出了圖7中所示的現有技術的移動裝置的等效電路。<現有技術文獻><專利文獻>專利文獻I JP-A-2005-011009
技術實現思路
<本專利技術要解決的問題>然而，通常存在多種類型的RFID配套設備，并且諧振頻率因配套設備而異。如圖9中所示，檢波器46檢測已經通過移動裝置40的天線41接收到的并且已經經過削波電路44的、信號的接收到的電壓電平，并且天線電路部分42的電容器48被切換。在這樣的情況下，移動裝置40的諧振頻率也改變。當移動裝置40的諧振頻率因此被切換時，在一些頻帶中信號振幅(增益)變小。然而，在其它的頻帶中，信號振幅變大。圖10中(a)和(b)示出了通過在圖7中所示的現有技術的移動裝置的電容器之間的切換引起的S21特性中的變化。圖10中(a)示出了移動裝置響應于其配套設備A 而呈現的S21特性。圖10中(b)示出了移動裝置響應于不同于配套設備A的配套設備B的S21特性。移動裝置的S21特性是配套設備的通信電路部分的輸出端子(天線的輸入端子)與移動裝置的通信電路部分的輸入端子(移動裝置的檢波器的輸出端子)之間的功率增益的頻率響應特性。移動裝置的電容器之間的切換導致如圖10中(a)所示的移動裝置響應于配套設備A的增益減小以及如圖10中(b)所示的移動裝置響應于配套設備B的增益增大。具體地，現有技術的移動裝置不能夠禁止所有的多種類型的配套設備中的空現象的發生。本專利技術的目的是提供一種天線單元，該天線單元能夠發射和接收無線信號而不會在操作在不同的諧振頻率的多種類型的配套設備中出現空現象；并且提供具有該天線單元的便攜式無線裝置。〈用于解決問題的措施>本專利技術的天線單元利用感應耦合執行無線通信，該天線單元包括環形天線；通信電路部分，該通信電路部分被連接到該環形天線以便利用感應耦合執行來無線通信；金屬板，該金屬板通過可斷開且可閉合的開關以環形的形式提供在該環形天線的外部或者內部；以及檢波器，該檢波器檢測通過該環形天線接收到的無線信號的接收電平，其中該通信電路部分根據通過該檢波器檢測到的無線信號的接收電平來控制該開關的斷開和閉合，從而在閉合的成環狀態和斷開的非成環狀態之間切換金屬板的狀態。在天線單元中，金屬板被提供在與提供環形天線的相同平面上。在天線單元中，金屬板是讀取器/寫入器天線。天線單元被內置在便攜式無線裝置中。〈本專利技術的優點〉本專利技術的便攜式無線裝置和配備有該天線單元的便攜式無線裝置能夠與操作在不同的諧振頻率的多種類型的配套設備執行無線通信，即便便攜式無線裝置靠近比如RFID系統的配套設備，也不會發生空現象。附圖說明圖I是示出本專利技術的第一實施例的天線單元I的平面圖。圖2是配備有圖I中所示的天線單元I的移動裝置的等效電路圖。圖3是示出圖I中所示的天線單元的S21特性變化的曲線圖。圖4是示出本專利技術的第二實施例的天線單元IA的平面圖。圖5是示出本專利技術的第三實施例的天線單元IB的平面圖。圖6是配備有圖5中所示的天線單元IB的移動裝置的等效電路圖。圖7是示出現有技術的RFID系統的結構圖。圖8是構成圖7中所示的RFID系統的移動裝置的削波電路的二極管的電壓電流特性的曲線圖。圖9是圖7中所示的現有技術的移動裝置的等效電路圖。圖10中(a)是示出現有技術的移動裝置響應于配套設備A的S21特性的曲線圖；并且(b)是現有技術的移動裝置響應于不同于配套設備A的配套設備B的S21特性的曲線圖。具體實施方式 在下文中參考附圖來描述本專利技術的實施例。(第一實施例)參考圖I至圖3，描述本專利技術的第一實施例的天線單元。圖I是本專利技術的第一實施例的天線單元I的平面圖。圖I中所示的天線單元I具有環形天線2、金屬板3以及插入在金屬板3的開關5。如圖I中所示，通信電路部分4連接到天線單元I的環形天線2。此夕卜，如圖2中所示，天線單元I具有連接到開關5的檢波器12。例如，環形天線2被用作RFID系統的移動裝置的主天線。在本實施例中，環形天線2由銅箔等制成的四匝矩形環構成。環形天線2的兩端2a從圖I中所示的矩形的下側的中心處被拉出金屬板3的外側并且被連接到移動裝置的通信電路部分4。金屬板3被用作控制環形天線2的增益的控制天線。如圖I中所示，在環形天線2內部周圍，金屬板3以環形的形式被提供在環形天線存在的相同的平面中，并且被形成為在形成開口端3a的位置處不連續的環形。金屬板3由銅箔等制成的兩匝矩形環形成。根據稍后要描述的開關5的狀態，金屬板3實現了在成環狀態和非成環狀態之間的轉變，在成環狀態中金屬板呈現閉合的環形，在非成環狀態中金屬板在開口端3a處變成不連續的并且沒有呈現完全的閉合的環形。金屬板3的開口端3a能夠位于形成為環形的金屬板3上的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：竹山和彥，
申請(專利權)人：松下電器產業株式會社，
類型：發明
國別省市：
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