放大器电路、天线模块和无线电通信装置的制造方法

文档序号:9264733阅读:549来源:国知局
放大器电路、天线模块和无线电通信装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及适合于对由发送和接收单元接收的载波信号进行放大的放大器电路、天线模块和无线电通信装置。
【背景技术】
[0002]近来,广泛使用通过次级电池(secondary battery)等驱动且使用RFID (射频标识)进行更短程无线电通信的移动装置。关于RFID,见日本特开专利公开号2009-065426。存在对用在移动装置中的小尺寸的、内置的天线的需求。但是,小尺寸的天线的使用可能由于增益的减少而降低移动装置的通信性能。因此,近年来的一些移动装置被改进为节省天线在装置中的布置空间并且保持通信性能。
[0003]已知对这样的移动装置的一些改进:改进之一是将在薄膜中形成的天线粘贴到包括次级电池的电池组,并且另一改进是将薄片的天线布置在装置的外壳的侧面或者下面的角落部分中。但是,在相关技术中,在许多情况下,在其中形成天线的配置必须基于在移动装置中的可用空间(free space)来决定。在许多情况下,必须将天线的配置和布置位置改变为匹配移动装置的尺寸和配置。因此,需要对各个移动装置的每一个考虑天线的配置和布置位置。
[0004]如果天线在移动装置中的布置位置改变,则天线与在移动装置中的后阶电路(latter-stage circuit)的阻抗也被改变。因此,根据相关技术,必须对各个移动装置的每一个进行天线的阻抗的匹配,并且在外壳中安装天线的过程被复杂化。

【发明内容】

[0005]在一个方面中,本公开提供允许小尺寸的天线、保持通信性能并且自动地进行阻抗匹配的放大器电路。
[0006]在一个实施例中,本公开提供一种对由发送和接收单元接收的载波信号进行放大的放大器电路,所述放大器电路包括:阻抗匹配电路,其当所述发送和接收单元与所述放大器电路连接时,进行所述放大器电路的阻抗的匹配;叠加波产生单元,其产生叠加到所述接收的载波信号上的叠加波;驱动器,其输出通过将所述叠加波叠加到所述接收的载波信号而获得的放大的载波信号;以及幅度检测单元,其基于所述接收的载波信号的幅度值的改变来检测所述接收的载波信号是否是与预定通信信号叠加的预定载波信号,其中,当检测到所述预定载波信号时,所述放大器电路输出所述放大的载波信号。
[0007]在一个实施例中,本公开提供一种放大器电路,包括:载波检测单元,其从输入信号检测载波信号;幅度检测单元,其基于检测到的载波信号的幅度值的改变检测检测到的载波信号是否是其上携带预定通信信号的预定载波信号;叠加波产生单元,其产生叠加到检测到的载波信号并且与检测到的载波信号在相位上同步的叠加波;以及驱动器,其输出通过将所述叠加波叠加到检测到的载波信号并且放大检测到的载波信号而获得的放大的载波信号,其中,当检测到所述预定载波信号时,所述放大器电路输出所述放大的载波信号。
【附图说明】
[0008]图1是示出根据实施例的天线模块的示意图。
[0009]图2是用于解释载波信号的放大的示意图。
[0010]图3是示出根据实施例的放大器电路的示意图。
[0011]图4是用于解释输入到放大器电路的调制载波信号的示意图。
[0012]图5是示出在根据实施例的放大器电路中的阻抗匹配电路的示意图。
[0013]图6是示出根据另一实施例的放大器电路的示意图。
[0014]图7是示出根据另一实施例的放大器电路的示意图。
【具体实施方式】
[0015]将参考附图给出对实施例的描述。
[0016]图1是示出根据实施例的天线模块10的示意图。根据实施例的天线模块10包括放大器电路100和天线200,并且该天线模块10连接到无线电芯片11。放大器电路100可以是被称为模拟前端(AFE)的模拟电路。
[0017]在该实施例中,预定频率的叠加信号被叠加到由天线接收的载波信号上,并且与叠加信号叠加的载波信号被输出到无线电通信装置。因此,可以提供小尺寸的天线并且可以保持通信性能。此外,在该实施例中,自动地进行天线与后阶电路(未示出)的阻抗的匹配。
[0018]如图1所示,根据实施例的天线模块10连接到无线电芯片11。当从天线200接收的载波信号上携带通信信号(调制信号)时,其中所述通信信号传达由通信信号的幅度的改变所表示的信息,天线模块10放大接收的载波信号并将放大的载波信号发送到无线电芯片11,在该放大的载波信号中,信号幅度的改变增加了。因此,根据实施例的天线模块10可以允许小尺寸的天线并且保持通信性能。
[0019]将参考图2描述由根据实施例的放大器电路100进行的载波信号的放大。图2是解释载波信号的放大的示意图。
[0020]如图2所示,放大器电路100通常包括叠加波产生单元110、高频分量消除单元120和驱动器130。在放大器电路100中,叠加波产生单元110产生预定频率的叠加信号(叠加波),并且高频分量消除单元120从来自叠加波产生单元110的产生的叠加信号中消除高频分量。消除了高频分量的产生的叠加信号被加到由天线200通过驱动器130接收的载波。因此,在根据实施例的放大器电路中,可以提供载波的增加的幅度,并且即使当由于使用小尺寸的天线而增益降低时,也可以保持通信性能。
[0021]图3是示出根据实施例的放大器电路100的示意图。
[0022]如图3中所示,放大器电路100包括叠加波产生单元110、高频分量消除单元120、驱动器130、开关单元140和180、衰减器150、幅度检测单元160和阻抗匹配电路170。放大器电路100还包括多个端子T1-T4。在放大器电路100中,端子Tl和T2作为输入端子,并且端子T3和T4作为输出端子。
[0023]在放大器电路100中,输入端子Tl和T2连接到天线200,并且输出端子T3和T4连接到无线电芯片11。天线200连接到无线电芯片11。
[0024]放大器电路100基于接收的载波信号的幅度值的改变来检测从端子Tl和T2接收的载波信号是否是在其上携带预定通信信号的预定载波信号。当检测到预定载波信号时,放大器电路100将接收的载波信号与预定频率的叠加信号(叠加波)叠加,放大这样的载波信号,并且将放大的载波信号输出到无线电芯片11。
[0025]接下来,将描述用于根据实施例的放大器电路的无线电芯片11。无线电芯片11是使用来自放大器电路100的放大的载波信号进行无线电通信的无线电通信单元。例如,无线电芯片11可以是RFID芯片,并且RFID芯片11可以包括存储器,所述存储器贮存标识信息以标识在其上安装了无线电芯片11的移动装置。可替换地,无线电芯片11可以是用作RFID读取器/写入器的RFID控制器。
[0026]例如,当作为RFID芯片的无线电芯片11靠近RFID读取器时,连接到无线电芯片11的天线模块10接收由RFID读取器通过天线200发送的预定频率(例如,13.56MHz)的载波信号。
[0027]在根据实施例的天线模块10中,当由天线200接收的载波信号携带通过信号幅度的改变来表示信息的通信信号时,放大器电路100放大接收的载波信号并且将放大的载波信号输出到无线电芯片11。在下文中,携带通信信号的载波信号将被称为调制载波信号。
[0028]当从放大器电路100接收调制载波信号时,无线电芯片11通过改变无线电芯片11中的负载(未示出)的负载调制经由天线模块10返回响应信号。无线电芯片11返回响应信号的时期是天线200接收其幅度值不改变的载波信号的时期。
[0029]图4是示出输入到放大器电路的调制载波信号的示意图。在图4中,示出了由RFID读取器发送的调制载波信号的示例。如图4所示,假设由在该示例中的RFID读取器发送的调制载波信号由载波信号表示,在所述载波信号中,幅度Hl的信号波和幅度H2的信号波以预定频率交替出现。
[0030]在根据实施例的放大器电路100中,检测调制载波信号的接收,将叠加波叠加到调制载波信号上,并且将结果的(resulting)调制载波信号放大并输出到无线电芯片11。无线电芯片11响应于从作为能量来源的放大器电路100接收的放大的调制载波信号而操作,将贮存在存储器中的标识信息转换为放大的调制载波信号的非调制范围的幅度,并且将结果信号返回到RFID读取器。
[0031]将描述根据实施例的放大器电路100的细节。如上所述,放大器电路100包括叠加波产生单元110、高频分量消除单元120、驱动器130、开关单元140和180、衰减器150、幅度检测单元160和阻抗匹配电路170。
[0032]叠加波产生单元110产生预定频率的叠加波,使得叠加波叠加到从天线200接收的调制载波信号上。在该实施例中,产生的叠加波与从例如RFID读取器接收的调制载波信号在相位上同步,并且叠加波的频率等于调制载波信号的频率。可替换地,叠加波的相位可以不与调制频率的相位相同。注意,在该实施例中的叠加波产生单元110在之后将描述的阻抗匹配的时间时,将频率等于接收的载波信号的频率的叠加信号通过开关单元180供应到衰减器150。
[0033]高频分量消除单元120消除来自由叠加波产生单元110产生的叠加波的高频分量。驱动器130输出通过将叠加波加到调制载波信号并且放大调制载波信号而获得的放大的载波信号。在下文中,通过将叠加波加到调制载波信号并放大调制载波信号而获得的载波信号将被称为放大的调制载波信号。
[0034]提供开关单元140以控制驱动器130的输出以及输出端子T3和T4之间的连接。响应于从幅度检测单元160输出的控制信号来控制开关单元140的接通和关断。
[0035]衰减器150衰减从端子Tl和T2接收的载波信号。将在衰减器150的输出处的结果载波信号供应到阻抗匹配电路170。
[0036]幅度检测单元160从来自端子Tl和T2通过衰减器150接收的载波信号中检测调制载波信号,并且将
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