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JP4880263B2 - Antenna circuit - Google Patents
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Description

本発明は、非接触ICカード等のウェアラブル情報通信機器に用いて好適なアンテナ回路に関する。   The present invention relates to an antenna circuit suitable for use in a wearable information communication device such as a non-contact IC card.

近年、電子マネーや電子乗車券等の機能を備えるウェアラブル情報通信機器として非接触ICカードが実用化されている。図7は、電磁結合方式による非接触ICカードシステムの構成を示すブロック図である。この図において、リーダ・ライタ装置10(読み取り装置)は、キャリア発生部Eが発生するデータやコマンドを振幅変調(ASK変調)してなる13.56MHzのキャリア(搬送波)を、負荷抵抗R1およびインピーダンス整合用の容量C1が並列接続されるアンテナコイルL1を介して無線送信する。つまり、リーダ・ライタ装置10は電力伝送とデータ送信とを同時に行う13.56MHzの搬送波を出力する。   In recent years, contactless IC cards have been put into practical use as wearable information communication devices having functions such as electronic money and electronic tickets. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a non-contact IC card system using an electromagnetic coupling method. In this figure, a reader / writer device 10 (reading device) uses a 13.56 MHz carrier (carrier wave) obtained by amplitude modulation (ASK modulation) of data and commands generated by the carrier generation unit E, a load resistor R1 and an impedance. Wireless transmission is performed via an antenna coil L1 to which a matching capacitor C1 is connected in parallel. That is, the reader / writer device 10 outputs a 13.56 MHz carrier wave that simultaneously performs power transmission and data transmission.

電磁結合方式でリーダ・ライタ装置10とデータ授受する非接触ICカード20は、アンテナ回路100およびICチップ200を備える。アンテナ回路100は、共振部101、整流部102および負荷変調部103を備える。共振部101は、アンテナコイルL2および同調容量C2から構成され、リーダ・ライタ装置10からのキャリア電波(磁界)に同調して誘起電圧を発生する。整流部102は、整流素子Dおよび平滑コンデンサC3から構成され、上記共振部101が発生する誘起電圧を整流して整流電圧を出力する。負荷変調部103は、共振部101に並列接続される負荷変調用抵抗R2およびスイッチング素子Trから構成され、後述する変調回路の出力によりスイッチング素子Trをオンオフ駆動することで上記共振部101の負荷を変化させ、これにより受信したキャリアを再変調(負荷変調)して共振部101のアンテナコイルL2から送信する。   A non-contact IC card 20 that exchanges data with the reader / writer device 10 by an electromagnetic coupling method includes an antenna circuit 100 and an IC chip 200. The antenna circuit 100 includes a resonance unit 101, a rectification unit 102, and a load modulation unit 103. The resonating unit 101 includes an antenna coil L2 and a tuning capacitor C2, and generates an induced voltage in synchronization with a carrier radio wave (magnetic field) from the reader / writer device 10. The rectifying unit 102 includes a rectifying element D and a smoothing capacitor C3, and rectifies the induced voltage generated by the resonance unit 101 and outputs a rectified voltage. The load modulation unit 103 includes a load modulation resistor R2 and a switching element Tr that are connected in parallel to the resonance unit 101. The load modulation unit 103 drives the switching element Tr on and off by an output of a modulation circuit, which will be described later, thereby reducing the load of the resonance unit 101. Then, the received carrier is remodulated (load modulation) and transmitted from the antenna coil L2 of the resonance unit 101.

ICチップ200は、電源回路201、復調回路202、クロック再生回路203、変調回路204、CPU205およびメモリ206を備える。電源回路201では、上記整流部102が発生する整流電圧を一定の駆動電圧に変換してチップ内部の各回路に電力供給する。復調回路202は、受信したキャリアを復調検波および波形整形して当該キャリアに含まれるデータやコマンド検出をする。クロック再生回路203は、受信したキャリアから伝送クロックを抽出する。   The IC chip 200 includes a power supply circuit 201, a demodulation circuit 202, a clock recovery circuit 203, a modulation circuit 204, a CPU 205, and a memory 206. In the power supply circuit 201, the rectified voltage generated by the rectifying unit 102 is converted into a constant drive voltage and supplied to each circuit in the chip. The demodulation circuit 202 performs demodulation detection and waveform shaping on the received carrier, and detects data and commands included in the carrier. The clock recovery circuit 203 extracts a transmission clock from the received carrier.

CPU205は、復調されたデータやコマンドに従ってメモリ(例えばEEPROM等の不揮発性メモリ)にデータ書き込み又はデータ読み出しを行う。変調回路204は、CPU205が読み出すデータを所定の符号化方式で変調して出力する。この変調回路204の出力によりスイッチング素子Trがオンオフ駆動されてキャリアが負荷変調されてリーダ・ライタ装置側へ送信される。なお、こうした非接触ICカードシステムについては、例えば特許文献1又は特許文献2に開示されている。   The CPU 205 writes data to or reads data from a memory (for example, a nonvolatile memory such as an EEPROM) according to the demodulated data and commands. The modulation circuit 204 modulates the data read by the CPU 205 with a predetermined encoding method and outputs the data. The switching element Tr is driven on and off by the output of the modulation circuit 204, the carrier is load-modulated and transmitted to the reader / writer device side. Such a non-contact IC card system is disclosed in, for example, Patent Document 1 or Patent Document 2.

特開平10−145987号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-145987 特開平11−355186号公報JP-A-11-355186

上記構成による非接触ICカードシステムでは、リーダ・ライタ装置10側のアンテナコイルL1と非接触ICカード20側のアンテナコイルL2との相互インダクタンスがアンテナコイルL1、L2間の結合度で決まる。アンテナコイルL1、L2間の結合度は、両コイルの離間距離やコイルサイズ等によって変化し、概ね「0.05」〜「0.5」程度の範囲で変化することが知られている。非接触ICカード20側では、アンテナコイルL1、L2間の結合度が変化しても、リーダ・ライタ装置10に対して安定した応答をするためになるべく大きなインピーダンス変化(負荷変調度)が要求されるが、上述した従来のアンテナ回路100では、負荷変調用抵抗R2によるインピーダンス変化だけなので、十分な負荷変調度を得ることが出来ず、非接触ICカード20がリーダ・ライタ装置10に応答できない弊害も起こり得る。   In the non-contact IC card system configured as described above, the mutual inductance between the antenna coil L1 on the reader / writer device 10 side and the antenna coil L2 on the non-contact IC card 20 side is determined by the degree of coupling between the antenna coils L1 and L2. It is known that the degree of coupling between the antenna coils L1 and L2 varies depending on the distance between the two coils, the coil size, and the like, and generally varies in the range of “0.05” to “0.5”. On the non-contact IC card 20 side, even if the degree of coupling between the antenna coils L1 and L2 changes, a large impedance change (load modulation degree) is required in order to make a stable response to the reader / writer device 10. However, in the conventional antenna circuit 100 described above, since only the impedance change due to the load modulation resistor R2 is obtained, a sufficient load modulation degree cannot be obtained, and the non-contact IC card 20 cannot respond to the reader / writer device 10. Can also happen.

そこで本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、十分な負荷変調度を得ることができるアンテナ回路を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an antenna circuit capable of obtaining a sufficient degree of load modulation.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、第1のアンテナコイルを備えた外部からのキャリア信号に共振し、このキャリア信号に応答して負荷変調信号を出力する第2のアンテナコイルと同調容量からなる共振部を備えるアンテナ回路において、前記共振部に並列接続されるコイルと、このコイルに直列接続された抵抗およびスイッチング素子とから構成され、前記キャリア信号に応答して負荷変調信号を出力する際の負荷変調時に、前記共振部の共振周波数を上げてキャリア信号周波数におけるインピーダンス変化を大きくするインピーダンス変移部を具備することを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a second antenna that resonates with an external carrier signal provided with a first antenna coil and outputs a load modulation signal in response to the carrier signal. In an antenna circuit including a resonance part including a coil and a tuning capacitor, the antenna circuit includes a coil connected in parallel to the resonance part, a resistor and a switching element connected in series to the coil, and performs load modulation in response to the carrier signal. An impedance transition unit is provided that increases a resonance frequency of the resonance unit to increase an impedance change at a carrier signal frequency during load modulation when outputting a signal.

請求項2に記載の発明では、第1のアンテナコイルを備えた外部からのキャリア信号に共振し、このキャリア信号に応答して負荷変調信号を出力する第2のアンテナコイルと同調容量からなる共振部を備えるアンテナ回路において、前記共振部に並列接続されるコンデンサと、このコンデンサに直列接続された抵抗およびスイッチング素子と、このスイッチング素子をオンオフ駆動させる駆動信号を極性反転させるインバータとから構成され、前記キャリア信号に応答して負荷変調信号を出力する際の負荷変調時に、前記共振部の共振周波数を上げてキャリア信号周波数におけるインピーダンス変化を大きくするインピーダンス変移部を具備することを特徴とする。 According to the second aspect of the present invention, the resonance is made up of the tuning antenna and the second antenna coil that resonates with an external carrier signal including the first antenna coil and outputs a load modulation signal in response to the carrier signal. An antenna circuit including a capacitor, a capacitor connected in parallel to the resonance unit, a resistor and a switching element connected in series to the capacitor, and an inverter that reverses the polarity of a drive signal for driving the switching element on and off, An impedance transition unit is provided that increases a resonance frequency of the resonance unit to increase an impedance change at the carrier signal frequency during load modulation when outputting a load modulation signal in response to the carrier signal .

請求項1に記載の発明によれば、第1のアンテナコイルと第2のアンテナコイルとの結合状態が密になってアンテナ回路の共振周波数が下がったとしても、負荷変調時に共振部の合成インダクタンス成分の減少により共振周波数が上がり、キャリア信号周波数(搬送周波数)におけるインピーダンス変化を大きくすることで十分な負荷変調度を得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, even if the coupling state between the first antenna coil and the second antenna coil becomes dense and the resonance frequency of the antenna circuit decreases, the combined inductance of the resonance unit during load modulation The resonance frequency rises due to the decrease in the components, and a sufficient load modulation degree can be obtained by increasing the impedance change at the carrier signal frequency (carrier frequency) .

請求項2に記載の発明によれば、スイッチング素子がオン状態に設定されている時に共振部の合成キャパシタンス成分の増加によりアンテナ回路の共振周波数は低くなるが、インバータにて変調極性を反転させる為、相対的に負荷変調時(スイッチング素子Trがオフ状態)のアンテナ回路の共振周波数が上がる。したがって、第1のアンテナコイルと第2のアンテナコイルとの結合状態が密になってアンテナ回路の共振周波数が下がったとしても、負荷変調時(スイッチング素子Trがオフ状態)に共振周波数が上がり、キャリア信号周波数(搬送周波数)におけるインピーダンス変化を大きくすることで十分な負荷変調度を得ることができる。 According to the second aspect of the present invention, when the switching element is set to the on state, the resonance frequency of the antenna circuit is lowered due to an increase in the combined capacitance component of the resonance unit, but the inverter reverses the modulation polarity. The resonance frequency of the antenna circuit at the time of load modulation (switching element Tr is off) is relatively increased. Therefore, even if the coupling state between the first antenna coil and the second antenna coil becomes dense and the resonance frequency of the antenna circuit decreases, the resonance frequency increases during load modulation (the switching element Tr is in an off state) A sufficient load modulation degree can be obtained by increasing the impedance change in the carrier signal frequency (carrier frequency) .

以下では、最初に本発明の原理について述べた後、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
(1)発明の原理
前述したように、非接触ICカード20のアンテナ回路100では、アンテナコイルL1とリーダ・ライタ装置10側のアンテナコイルL2間の結合度が変化しても、リーダ・ライタ装置に対して安定した応答をするためになるべく大きなインピーダンス変化(負荷変調度)が要求される。しかしながら、アンテナコイルL1、L2間の結合度が変化すると、それに応じて共振特性が変化する為、負荷変調用抵抗R2によるインピーダンス変化だけでは十分な負荷変調度が得られなくなる。具体的には、アンテナコイルL1、L2間の結合度が高く(結合状態が密)なると、アンテナ回路100の共振周波数が下がり、これにより搬送周波数におけるインピーダンス変化が低下する。その為、本発明では、負荷変調時にアンテナ回路100の共振周波数を変化させて大きなインピーダンス変移を発生させ、十分な負荷変調度を得るように制御する。
In the following, the principle of the present invention will be described first, and then embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1) Principle of the Invention As described above, in the antenna circuit 100 of the non-contact IC card 20, even if the degree of coupling between the antenna coil L1 and the antenna coil L2 on the reader / writer device 10 changes, the reader / writer device. The impedance change (load modulation degree) is required to be as large as possible in order to provide a stable response. However, when the degree of coupling between the antenna coils L1 and L2 changes, the resonance characteristics change accordingly, so that a sufficient load modulation degree cannot be obtained only by the impedance change by the load modulation resistor R2. Specifically, when the degree of coupling between the antenna coils L1 and L2 is high (the coupling state is dense), the resonance frequency of the antenna circuit 100 is lowered, thereby reducing the impedance change at the carrier frequency. Therefore, in the present invention, control is performed so as to obtain a sufficient degree of load modulation by changing the resonance frequency of the antenna circuit 100 during load modulation to generate a large impedance transition.

(2)第1実施形態
次に、図1〜図2を参照して第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態によるアンテナ回路100の構成を示すブロック図である。この図において、図7に図示した従来例と共通する回路要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。図1に示すアンテナ回路100が図7に図示した従来例と相違する点は、負荷変調部104として、共振部101のアンテナコイルL2の接地側に近接した位置にタップTpと、このタップTpに負荷変調用抵抗R2およびスイッチング素子Trを直列接続した構成を備えるところにある。このような構成によれば、負荷変調時にアンテナコイルL2のインダクタンス成分が減少する為、負荷変調時のアンテナ回路100の共振周波数が高く設定されるよう制御される。
(2) First Embodiment Next, a first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an antenna circuit 100 according to the first embodiment. In this figure, circuit elements common to the conventional example shown in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The antenna circuit 100 shown in FIG. 1 is different from the conventional example shown in FIG. 7 in that the load modulation unit 104 has a tap Tp at a position close to the ground side of the antenna coil L2 of the resonance unit 101, and the tap Tp. The load modulation resistor R2 and the switching element Tr are connected in series. According to such a configuration, since the inductance component of the antenna coil L2 decreases during load modulation, the resonance frequency of the antenna circuit 100 during load modulation is controlled to be set high.

こうしたアンテナ回路100を用いた実験結果を図2に図示する。図2は、図1に図示した構成のアンテナ回路100が負荷変調した時にリーダ・ライタ装置10側に生じる電位V1を、アンテナ間結合度(k=0.1,0.2,0.5)別に計測した結果を表す。なお、この実験では、リーダ・ライタ装置10側のキャリア発生部Eから±15Vの振幅で13.56MHzのキャリアを出力させ、一方、アンテナ回路100のスイッチング素子Trを実際にオンオフ駆動させる替わりに、スイッチング素子Trのオン状態に対応させて負荷変調用抵抗R2を10Ω、スイッチング素子Trのオフ状態に対応させて負荷変調用抵抗R2を1MΩに設定した時のリーダ・ライタ装置10側の電位V1を計測している。また、スイッチング素子Trのオン設定に対応した負荷変調度を括弧内に併記している。   An experimental result using such an antenna circuit 100 is shown in FIG. 2 shows the potential V1 generated on the reader / writer device 10 side when the antenna circuit 100 having the configuration shown in FIG. 1 is subjected to load modulation, and the degree of coupling between antennas (k = 0.1, 0.2, 0.5). It represents the result of measurement separately. In this experiment, instead of causing the carrier generator E on the reader / writer device 10 side to output a carrier of 13.56 MHz with an amplitude of ± 15 V, the switching element Tr of the antenna circuit 100 is actually driven on and off, The potential V1 on the reader / writer device 10 side when the load modulation resistor R2 is set to 10Ω corresponding to the ON state of the switching element Tr and the load modulation resistor R2 is set to 1 MΩ corresponding to the OFF state of the switching element Tr is set. Measuring. The degree of load modulation corresponding to the ON setting of the switching element Tr is also shown in parentheses.

図2に示す実験結果から明らかなように、アンテナ間結合度が上がる程、負荷変調度が高まる。つまり、アンテナコイルL1、L2間の結合度が高く(結合状態が密)なり、アンテナ回路100の共振周波数が下がったとしても、負荷変調時にそれを補うように強制的に共振周波数を上げ、搬送周波数(13.56MHz)におけるインピーダンス変化を大きくする。この結果、十分な負荷変調度が得られずに非接触ICカードがリーダ・ライタ装置に応答できなくなる弊害を回避し得る。また、アンテナコイルL2の接地側に近接した位置に設けたタップTpに負荷変調用抵抗R2およびスイッチング素子Trを直列接続する構成なので、回路素子を増やすことなく極めて簡便に実現できるという利点も得られる。なお、本実施形態では、負荷変調用抵抗R2を設けているが、これは必須ではなく、アンテナコイルL2の接地側に近接した位置に設けたタップTpにスイッチング素子Trを直接接続する態様としても構わない。   As is clear from the experimental results shown in FIG. 2, the degree of load modulation increases as the degree of coupling between antennas increases. That is, even if the degree of coupling between the antenna coils L1 and L2 is high (the coupling state is dense) and the resonance frequency of the antenna circuit 100 is lowered, the resonance frequency is forcibly increased so as to compensate for the load modulation. Increase impedance change at frequency (13.56 MHz). As a result, it is possible to avoid the disadvantage that the contactless IC card cannot respond to the reader / writer device without obtaining a sufficient degree of load modulation. Further, since the load modulation resistor R2 and the switching element Tr are connected in series to the tap Tp provided at a position close to the ground side of the antenna coil L2, there is also an advantage that it can be realized extremely easily without increasing circuit elements. . In this embodiment, the load modulation resistor R2 is provided. However, this is not essential, and the switching element Tr may be directly connected to the tap Tp provided at a position close to the ground side of the antenna coil L2. I do not care.

(2)第2実施形態
次に、図3〜図4を参照して第2実施形態について説明する。図3は、第2実施形態によるアンテナ回路100の構成を示す回路図である。この図に示すアンテナ回路100が図7に図示した従来例と相違する点は、負荷変調部105として、アンテナコイルL2および同調容量C2からなる共振部101に並列接続されるコイルL3と、このコイルL3に負荷変調用抵抗R2およびスイッチング素子Trを直列接続した構成を備えるところにある。この構成によれば、負荷変調時に共振部101の合成インダクタンス成分が減少する為、負荷変調時のアンテナ回路100の共振周波数が高く設定されるよう制御される。
(2) Second Embodiment Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the antenna circuit 100 according to the second embodiment. The antenna circuit 100 shown in this figure is different from the conventional example shown in FIG. 7 in that a load modulation unit 105 includes a coil L3 connected in parallel to a resonance unit 101 including an antenna coil L2 and a tuning capacitor C2, and this coil. The load modulation resistor R2 and the switching element Tr are connected in series to L3. According to this configuration, since the combined inductance component of the resonance unit 101 decreases during load modulation, the resonance frequency of the antenna circuit 100 during load modulation is controlled to be set high.

こうした第2実施形態においても、図4に示す実験結果から明らかなように、アンテナコイルL1、L2間の結合度が高く(結合状態が密)なり、アンテナ回路100の共振周波数が下がったとしても、負荷変調時にそれを補うように強制的に共振周波数を上げ、搬送周波数(13.56MHz)におけるインピーダンス変化を大きくする為、十分な負荷変調度が得られずに非接触ICカードがリーダ・ライタ装置に応答できなくなる弊害を回避し得る。なお、本実施形態では、負荷変調用抵抗R2を設けているが、これは必須ではなく、アンテナコイルL3の接地側一端にスイッチング素子Trを直接接続する態様としても構わない。   Also in the second embodiment, as is clear from the experimental results shown in FIG. 4, even when the coupling degree between the antenna coils L1 and L2 is high (the coupling state is dense) and the resonance frequency of the antenna circuit 100 is lowered. In order to compensate for the load modulation, the resonance frequency is forcibly increased, and the impedance change at the carrier frequency (13.56 MHz) is increased, so that a sufficient degree of load modulation cannot be obtained and the non-contact IC card is read / writer It is possible to avoid the adverse effect of being unable to respond to the device. In the present embodiment, the load modulation resistor R2 is provided, but this is not essential, and the switching element Tr may be directly connected to one end on the ground side of the antenna coil L3.

(3)第3実施形態
次に、図5〜図6を参照して第3実施形態について説明する。図5は、第3実施形態によるアンテナ回路100の構成を示す回路図である。この図に示すアンテナ回路100が図7に図示した従来例と相違する点は、負荷変調部106として、アンテナコイルL2および同調容量C2からなる共振部101に並列接続されるコンデンサCと、このコンデンサC4に負荷変調用抵抗R2およびスイッチング素子Trを直列接続し、さらにスイッチング素子をオンオフ駆動させる駆動信号を極性反転させるインバータを備えるところにある。
(3) Third Embodiment Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of the antenna circuit 100 according to the third embodiment. The point where the antenna circuit 100 shown in this figure differs from the conventional example shown in FIG. 7, the load modulation section 106, a capacitor C 4 connected in parallel to the resonance part 101 consisting of the antenna coil L2 and the tuning capacitor C2, this A load modulation resistor R2 and a switching element Tr are connected in series to the capacitor C4 , and an inverter for inverting the polarity of a drive signal for driving the switching element on and off is provided.

上記構成では、スイッチング素子Trがオン状態に設定されている時に共振部101の合成キャパシタンス成分の増加によりアンテナ回路100の共振周波数が低くなるが、インバータINVにて変調極性を反転させる為、相対的に負荷変調時(スイッチング素子Trがオフ状態)のアンテナ回路100の共振周波数が高く設定されるよう制御される。したがって、図6に示す実験結果から明らかなように、アンテナコイルL1、L2間の結合度が高く(結合状態が密)なり、アンテナ回路100の共振周波数が下がったとしても、負荷変調時(スイッチング素子Trがオフ状態)に共振周波数が上がり、搬送周波数(13.56MHz)におけるインピーダンス変化を大きくとれる。この結果、十分な負荷変調度が得られずに非接触ICカードがリーダ・ライタ装置に応答できなくなる弊害を回避し得る。   In the above configuration, when the switching element Tr is set to the on state, the resonance frequency of the antenna circuit 100 is lowered due to an increase in the combined capacitance component of the resonance unit 101. However, since the modulation polarity is inverted by the inverter INV, In addition, the resonance frequency of the antenna circuit 100 during load modulation (the switching element Tr is in an off state) is controlled to be set high. Therefore, as is apparent from the experimental results shown in FIG. 6, even when the coupling degree between the antenna coils L1 and L2 is high (the coupling state is dense) and the resonance frequency of the antenna circuit 100 is lowered, the load modulation (switching) The resonance frequency rises when the element Tr is in the off state), and the impedance change at the carrier frequency (13.56 MHz) can be greatly increased. As a result, it is possible to avoid the disadvantage that the contactless IC card cannot respond to the reader / writer device without obtaining a sufficient degree of load modulation.

以上説明したように、本発明では、アンテナコイルL1、L2間の結合度が高くなり、搬送周波数におけるインピーダンス変化が低下しても、負荷変調時にアンテナ回路100の共振周波数を高めるので、十分な負荷変調度を得ることができ、これ故、十分な負荷変調度が得られずに非接触ICカードがリーダ・ライタ装置に応答できなくなるという従来の弊害を防止できる。
なお、上述した各実施形態では、非接触ICカードのアンテナ回路100について述べたが、本発明の要旨はこれに限定されず、例えばRFID(無線タグ)等の電磁結合方式でリーダ・ライタ装置10とデータ授受するデータキャリア全般に適用可能であることは言うまでもない。
As described above, in the present invention, even if the degree of coupling between the antenna coils L1 and L2 increases and the impedance change at the carrier frequency decreases, the resonance frequency of the antenna circuit 100 is increased during load modulation. The modulation degree can be obtained. Therefore, the conventional adverse effect that the contactless IC card cannot respond to the reader / writer device without obtaining a sufficient load modulation degree can be prevented.
In each of the above-described embodiments, the antenna circuit 100 of the non-contact IC card has been described. However, the gist of the present invention is not limited to this, and the reader / writer device 10 may be an electromagnetic coupling method such as an RFID (wireless tag). Needless to say, this is applicable to all data carriers that exchange data.

第1実施形態の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of 1st Embodiment. 第1実施形態の実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result of 1st Embodiment. 第2実施形態の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of 2nd Embodiment. 第2実施形態の実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result of 2nd Embodiment. 第3実施形態の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of 3rd Embodiment. 第3実施形態の実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result of 3rd Embodiment. 従来例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

10 リーダ・ライタ装置
20 非接触ICカード
100 アンテナ回路
101 共振部
104、105、106 負荷変調部(制御部)
200 ICチップ
L1 アンテナコイル(第1のアンテナコイル)
L2 アンテナコイル(第2のアンテナコイル)
C2 コンデンサ(同調容量)
Tp タップ
Tr スイッチング素子
L3 コイル
C4 コンデンサ
INV インバータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Reader / writer apparatus 20 Non-contact IC card 100 Antenna circuit 101 Resonance part 104,105,106 Load modulation part (control part)
200 IC chip L1 antenna coil (first antenna coil)
L2 antenna coil (second antenna coil)
C2 capacitor (tuning capacity)
Tp Tap Tr Switching element L3 Coil C4 Capacitor INV Inverter

Claims (2)

第1のアンテナコイルを備えた外部からのキャリア信号に共振し、このキャリア信号に応答して負荷変調信号を出力する第2のアンテナコイルと同調容量からなる共振部を備えるアンテナ回路において、
前記共振部に並列接続されるコイルと、このコイルに直列接続された抵抗およびスイッチング素子とから構成され、前記キャリア信号に応答して負荷変調信号を出力する際の負荷変調時に、前記共振部の共振周波数を上げてキャリア信号周波数におけるインピーダンス変化を大きくするインピーダンス変移部を具備することを特徴とするアンテナ回路。
In an antenna circuit comprising a second antenna coil that resonates with an external carrier signal provided with a first antenna coil, and outputs a load modulation signal in response to the carrier signal, and a resonance part composed of a tuning capacitor,
A coil connected in parallel to the resonance unit, and a resistor and a switching element connected in series to the coil, and at the time of load modulation when outputting a load modulation signal in response to the carrier signal, the resonance unit An antenna circuit comprising an impedance transition unit that increases a resonance frequency to increase an impedance change at a carrier signal frequency .
第1のアンテナコイルを備えた外部からのキャリア信号に共振し、このキャリア信号に応答して負荷変調信号を出力する第2のアンテナコイルと同調容量からなる共振部を備えるアンテナ回路において、
前記共振部に並列接続されるコンデンサと、このコンデンサに直列接続された抵抗およびスイッチング素子と、このスイッチング素子をオンオフ駆動させる駆動信号を極性反転させるインバータとから構成され、前記キャリア信号に応答して負荷変調信号を出力する際の負荷変調時に、前記共振部の共振周波数を上げてキャリア信号周波数におけるインピーダンス変化を大きくするインピーダンス変移部を具備することを特徴とするアンテナ回路。
In an antenna circuit comprising a second antenna coil that resonates with an external carrier signal provided with a first antenna coil, and outputs a load modulation signal in response to the carrier signal, and a resonance part composed of a tuning capacitor,
A capacitor connected in parallel to the resonance unit, a resistor and a switching element connected in series to the capacitor, and an inverter that reverses the polarity of a drive signal that drives the switching element on and off, and responds to the carrier signal. An antenna circuit, comprising: an impedance changing unit that increases a resonance frequency of the resonance unit to increase an impedance change at a carrier signal frequency during load modulation when outputting a load modulation signal.
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