天线调节电路、天线调节方法及通信单元的制作方法
【专利摘要】一种天线调节电路，包括：驱动部分，其向与天线连接的可变电容输入交流驱动信号；以及控制部分，其基于从可变电容导出的输出信号的相位来设置可变电容的电容值。
【专利说明】天线调节电路、天线调节方法及通信单元
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种调节天线的谐振频率的天线调节电路、天线调节方法和通信单
J Li ο
【背景技术】
[0002]近年来，经常使用被称为近场通信(NFC)的通信技术。近场通信是其通信范围大约几十厘米的非接触通信。在日本，这样的通信技术的示例包括FeliCa(注册商标)。经常在诸如IC卡和便携式电话中提供近场通信的通信功能，可以在一种装置上持有所述IC卡和便携式电话，由此诸如在通过包括火车的交通运输部门的检票口(ticket gate)时以及在进入大楼时执行验证。现在，例如，通过将这样的近场通信用于电子货币，已经进一步扩展了近场通信的应用。
[0003]具有近场通信功能的这样的IC卡、便携式电话(通信单元)等中包括诸如天线以及用于通过天线发送和接收数据的电路。对于这样的天线、电路等等，已经进行了各种研究，例如，如在日本专利登记N0.3874145、N0.4379446和N0.4609394中公开的。
【发明内容】
[0004]在近场通信中，天线的谐振频率是对通信属性施加影响的重要参数。因此，在用于近场通信的通信单元的生产过程中，将天线并入通信单元中，随后调节天线的谐振频率以便允许该谐振频率落入预定频率范围内。在执行调节时，期望以简单方式有效地调节谐振频率。
[0005]期望提供一种能够以简单方式有效地调节天线的谐振频率的天线调节电路、天线调节方法和通信单元。
[0006]根据本技术实施例的天线调节电路包括:驱动部分，其向与天线连接的可变电容输入交流驱动信号；以及控制部分，其基于从可变电容导出的输出信号的相位来设置可变电容的电容值。
[0007]根据本技术实施例的天线调节方法包括:向与天线连接的可变电容输入交流驱动信号；以及基于从可变电容导出的输出信号的相位来设置可变电容的电容值。
[0008]根据本技术实施例的通信单元包括:天线；使用天线执行通信的通信部分；以及天线调节电路。天线调节电路包括:驱动部分，其向与天线连接的可变电容输入交流驱动信号；以及控制部分，其基于从可变电容导出的输出信号的相位来设置可变电容的电容值
[0009]在根据本技术的上述实施例的天线调节电路、天线调节方法和通信单元中，设置可变电容的电容值，由此调节天线的谐振频率。当向可变电容输入交流驱动信号时，基于从该可变电容输出的输出信号的相位来设置可变电容的电容值。
[0010]根据本技术的上述实施例中的天线调节电路、天线调节方法和通信单元，基于从可变电容输出的输出信号的相位来设置可变电容的电容值。因此，可以以简单方式有效地调节天线的谐振频率。[0011]将理解，上面的整体描述和下面的具体描述两者都是示例性的，并且意图提供对要求保护的技术的进一步解释。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]包括附图以便提供对本公开的进一步理解，附图被并入并且组成说明书的一部分。附图图示了实施例，并且与说明书一起用来解释本技术原理。
[0013]图1是图示根据本技术实施例的便携式电话的配置示例的框图。
[0014]图2是图示图1中所示的非接触通信部分的配置示例的电路图。
[0015]图3是图示图2中所示的天线的特性示例的特性图；
[0016]图4是图示图1中所示的非接触通信部分中的调节操作的示例的流程图。
[0017]图5A和5B是图示图2中所示的驱动部分的操作示例的解释图。
[0018]图6是图示图2中所示的非接触通信部分的调节操作的示例的解释图
[0019]图7是图示根据修改的非接触通信部分的配置示例的电路图。
[0020]图8是图示根据另一修改的非接触通信部分的配置示例的电路图。
[0021]图9是图示根据另一修改的非接触通信部分的配置示例的电路图。
[0022]图10是图示根据另一修改的非接触通信部分的配置示例的电路图。
[0023]图11是图示根据另一修改的非接触通信部分的配置示例的电路图。
[0024]图12是图示根据另一修改的非接触通信部分的配置示例的电路图。
[0025]图13是图示根据另一修改的非接触通信部分的配置示例的电路图。
【具体实施方式】
[0026]下面将参考附图详细描述本技术的实施例。
[0027][配置示例]
[0028](整体配置示例)
[0029]图1图示了根据实施例的便携式电话(便携式电话I)的配置示例。该便携式电话I以非接触方式执行近场通信。将注意，通过本实施例具体化根据本技术实施例的天线调节方法和通信单元的每个，并且因此将在这里一起进行描述。
[0030]便携式电话I包括无线通信部分11、非接触通信部分20、声音输入部分13、声音输出部分14、操作部分15、显示部分16和控制部分17。
[0031]无线通信部分11与便携式电话的基站执行用于语音呼叫的无线通信。
[0032]非接触通信部分20与外部通信单元执行近场通信。如后面将详细描述的，非接触通信部分20包括天线21、以及调节天线21的谐振频率的天线调节电路30。
[0033]此外，非接触通信部分20具有两种操作模式，即:天线调节模式Ml和正常操作模式M2。天线调节模式Ml是调节天线21的谐振频率的操作模式，并且用在便携式电话I的生产过程中。正常操作模式M2是通过使用天线调节模式Ml的调节结果执行非接触通信的操作模式，非接触通信部分20在便携式电话I被用户使用时通常以该操作模式操作。
[0034]声音输入部分13和声音输出部分14是使得用户能够通过使用便携式电话I进行语音呼叫的部分。声音输入部分13是麦克风，声音输出部分14是扬声器。操作部分15是被提供来操作便携式电话I的部分。显示部分16是被提供来显示便携式电话I的状态的部分。
[0035]控制部分17执行预定处理，由此控制无线通信部分11、非接触通信部分20、声音输入部分13、声音输出部分14、操作部分15和显不部分16。
[0036](非接触通信部分20)
[0037]图2图示了非接触通信部分20的配置示例。非接触通信部分20包括:天线21、通信电路22、电容性器件C9、电容性组(capacitive bank) 23、电容性组设置电路24、以及天线调节电路30。
[0038]天线21是用于在正常操作模式M2下通过与外部通信单元的近场通信发送和接收数据的天线。在该实施例中，对于天线21，通过电感器L21和电容性器件C21的并联连接来表示等效电路。换句话说，电感器L21的第一端和电容性器件C21的第一端彼此连接，电感器L21的第二端和电容性器件C21的第二端彼此连接。
[0039]图3图示了天线21两端之间的阻抗的相位特性的示例。随着频率升高，相位Θ从大约90度开始降低，并且在频率fo到达大约O度之后，相位Θ朝向近似负90度降低。换句话说，天线21在频率fo (谐振频率)处执行平行谐振。
[0040]通信电路22是在正常操作模式M2下通过与外部通信电路的近场通信发送和接收数据的电路。该通信电路22经由电容性器件Cl连接到天线21的第一端。在该实施例中，通信电路22通过使用大约13.56[MHz]的载波与外部通信电路通信。另外，通信电路22与控制部分17交换要发送或接收的数据DATA。基于该配置，通信电路22通过天线21将控制部分17提供的数据DATA发送给外部通信电路，或者利用天线21接收外部通信电路发送的数据并将所接收的数据提供给控制部分17作为数据DATA。
[0041]提供电容性器件C9和电容性组23以进行调节，由此使得天线21的谐振频率更接近目标频率ftgt。该目标频率ftgt是由近场通信中的通信属性确定的参数，并且例如是大约13.9[MHz]。提供电容性器件C9以使得天线21的谐振频率更接近目标频率ftgt，提供电容性组23以进行细微调节，由此使得谐振频率进一步更接近目标频率ftgt。
[0042]对于电容性器件C9，第一端通过电容性器件C2连接到天线21的第一端，而第二端通过电容性器件C3连接到天线21的第二端。
[0043]电容性组23具有电容性器件C(I)到C(N)以及开关SW(I)到SW(N),其中N是自然数。对于电容性器件C(I)到C(N)，第一端彼此连接并且还连接到电容性器件C9的第一端，第二端连接到相应开关SW(I)到SW(N)的第一端。对于开关SW(I)到SW(N),第一端连接到相应电容性器件C(I)到C(N)的第二端，开关SW(I)到SW(N)的第二端彼此连接并且还连接到的电容性器件C9第二端。
[0044]各个电容性器件C(I)到C(N)的电容值被加权为例如1:2:4:...:2Ν'如后面将描述的，开关SW(I)到SW(N)具有充分低于对应电容性器件C(I)到C(N)的阻抗的导通电阻，由此增加天线的Q因数(质量因数)。具体地，开关SW⑴到SW(N)的导通电阻被加权为例如2Ν4:...: 4:2:1。这允许电容性器件C (η) (“η”为从I到N且包括I和N在内的任一值)的电容值与连接到电容性器件C(η)的开关SW(η)的导通电阻的乘积变得近似恒定，而不依赖于“η”。
[0045]在该实施例中，电容性组23与电容性组设置电路24和天线调节电路30被集成到一个芯片中，但不限于此。例如，可以将电容性组23、电容性组设置电路24和天线调节电路30中的一个或多个配置为单独的芯片。在电容性组23被提供为单独的芯片的一个实施例中，例如可以使用丽IC (单片微波集成电路)。
[0046]电容性组设置电路24设置电容性组23的电容值。电容性组设置电路24具有存储器M24。存储器M24是非易失性存储器，并且保持被用来设置电容性组23中的开关SW(I)到SW(N)中的每个的导通/断开的数据。
[0047]如后面将描述的，在天线调节模式Ml下，电容性组设置电路24通过基于从调节控制电路34提供的控制信号CTL控制电容性组23的开关SW(I)到SW(N)中的每个，来设置电容性组23的电容值。电容性组设置电路24基于来自调节控制电路34的指令，将调节结果存储在存储器M24中。此外，在正常操作模式M2下，电容性组设置电路24通过基于在存储器M24中存储的数据控制电容性组23的开关SW(I)到SW(N)中的每个，来设置电容性组23的电容值。
[0048]在天线调节模式Ml下，天线调节电路30是基于时钟信号CLK调节天线21的谐振频率的电路。天线调节电路30包括:驱动部分31、比较器32、相位比较电路33和调节控制电路34。
[0049]时钟信号CLK是在高电平和低电平之间改变的逻辑信号，并且时钟信号CLK的频率与天线21的谐振频率的目标频率ftgt相同。在调节天线21的谐振频率(天线调节模式MD时，从便携式电话I的外部提供该时钟信号CLK。
[0050]驱动部分31包括逆变器INV，晶体管N1、N2、P1和P2，以及电流源CS。逆变器INV将时钟信号CLK反转并且然后输出。在该实施例中，晶体管NI和N2是N型MOS (金属氧化物半导体)晶体管，晶体管Pl和？2是？型MOS晶体管。在晶体管NI中，漏极连接到晶体管Pl的漏极并且还连接到电容性器件C9的第一端以及电容性组23的第一端，栅极连接到逆变器INV的输出端，源极接地。在晶体管Pl中，漏极连接到晶体管NI的漏极并且还连接到电容性器件C9的第一端以及电容性组23的第一端，栅极连接到逆变器INV的输出端，源极连接到电流源CS的第一端。在晶体管N2中，漏极连接到晶体管P2的漏极并且还连接到电容性器件C9的第二端和电容性组23的第二端，栅极被提供时钟信号CLK，源极接地。在晶体管P2中，漏极连接到晶体管N2的漏极并且还连接到电容性器件C9的第二端以及电容性组23的第二端，栅极被提供时钟信号CLK，源极连接到电流源CS的第一端。电流源CS是馈送恒定电流的电路。
[0051]比较器32是比较电容性器件C9和电容性组23两端的电压、并且将比较结果输出为信号COMP的电路。具体地，比较器32放大电容性器件C9和电容性组23两端间的电压。比较器32的正输入端连接到晶体管NI和Pl的漏极、电容性器件C9的第一端以及电容性组23的第一端。比较器32的负输入端连接到晶体管N2和P2的漏极、电容性器件C9的第二端以及电容性组23的第二端。
[0052]相位比较电路33比较时钟信号CLK和信号COMP之间的相位，并且将关于相位差Δ Θ的信息输出到调节控制电路34。
[0053]调节控制电路34基于从相位比较电路33提供的关于时钟信号CLK和信号COMP之间的相位差的信息，产生控制信号CTL。调节控制电路34然后将所产生的控制信号CTL提供给电容性组设置电路24。
[0054]基于该配置，如后面将描述的，在天线调节模式Ml下，调节控制电路34多样化地设置电容性组23中的电容值，相位比较电路33在每个电容值下比较时钟信号CLK和信号COMP之间的相位。调节控制电路34获取电容性组23的电容值的设置，该设置允许相位差Δ Θ落入预定范围内，并且将关于设置的数据存储在电容性组设置电路24的存储器M24中。
[0055]这里，在该技术的一个实施例中，电容性组23对应于“可变电容”的具体示例而不是限制性示例。在该技术的一个实施例中，调节控制电路34对应于“控制部分”的具体示例而不是限制性示例。在该技术的一个实施例中，晶体管P2和N2分别对应于的“第一晶体管”和“第二晶体管”的具体示例而不是限制性示例。在该技术的一个实施例中，晶体管Pl和NI分别对应于“第三晶体管”和“第四晶体管”的具体示例而不是限制性示例。在该技术的一个实施例中，比较器32对应于“放大部分”的具体示例而不是限制性示例。
[0056][操作和功能]
[0057]接下来，将描述本实施例的便携式电话I的操作和功能。
[0058](整体操作的概述)
[0059]首先，将参考图1和2描述便携式电话I的整体操作的概述。无线通信部分11与便携式电话的基站执行无线通信。在呼叫期间，声音输入部分13输入用户的语音，声音输出部分14输出声音。操作部分15根据用户操作输入信息，显示部分16显示便携式电话I的状态。
[0060]非接触通信部分20与外部通信单元执行近场通信。具体地，在正常通信模式M2下，基于在存储器M24中存储的设置数据来设置电容性组23，通信单元22与外部通信单元执行近场通信。存储器M24的设置数据是在便携式手机I的生产过程中(在天线调节模式Ml下)在天线调节电路30调节了天线21的谐振频率之后存储的。
[0061]控制部分17控制无线通信部分11、非接触通信部分20、声音输入部分13、声音输出部分14、操作部分15和显示部分16。
[0062](天线调节模式Ml下的操作)
[0063]在便携式电话I的生产过程中，在天线、发送器-接收器电路等被并入便携式电话I中之后，非接触通信部分20在天线调节模式Ml下操作，并且调节天线21的谐振频率。
[0064]图4图示了非接触通信部分20在天线调节模式Ml下的操作的流程图。非接触通信部分20通过比较时钟信号CLK和信号COMP之间的相位同时改变电容性组23的电容值，来调节天线21的谐振频率。下面将描述细节。
[0065]首先，控制部分17向天线调节电路30加电(步骤SI)。
[0066]接下来，从便携式电话I的外部输入时钟信号(步骤SI)。在该实施例中，时钟信号CLK的频率为大约13.9 [MHz]。基于该时钟信号CLK，驱动部分31向天线21、电容性器件C9和电容性组23输出交流电流。
[0067]图5A和5B图示了驱动部分31的操作示例。图5A图示了时钟信号CLK处于低电平时的状态，图5B图示了时钟信号CLK处于高电平时的状态。在图5A和图5B中，晶体管N1、N2、P1和P2每个被图示为指示导通-截止状态的开关。
[0068]当时钟信号CLK处于低电平时，晶体管NI和P2处于导通状态，晶体管N2和Pl处于截止状态，如图5A所示。因此，从电流源CS提供的电流通过晶体管P2、天线21等等、以及晶体管NI流到地。[0069]另一方面，当时钟信号CLK处于高电平时，晶体管N2和Pl处于导通状态，晶体管NI和P2处于截止状态，如图5B所示。因此，从电流源CS提供的电流通过晶体管P1、天线21等等、以及晶体管N2流到地。
[0070]以此方式，根据时钟信号CLK的电压电平，方向相反的电流(交流电流)流过天线
21、电容性器件C9和电容性组23。
[0071]接下来，调节控制电路34通过向电容性组设置电路24提供控制信号CTL，来指示电容性组设置电路24设置电容性组23，电容性组设置电路24基于控制信号CTL设置电容性组23的电容值(步骤S3)。在该实施例中，调节控制电路34首先指示电容性组设置电路24将电容性组23的电容值设置为最小值。
[0072]这造成在天线21、电容性器件C9和电容性组23每个的两端间的具有与电容性组23的电容值相对应的幅值和相位的交流电压。换句话说，驱动部分31提供的交流电流通过天线21等的阻抗被转换为交流电压，如图3所示。比较器32基于该交流电压产生信号COMP0
[0073]然后，相位比较电路33比较时钟信号CLK和信号COMP之间的相位,并且输出关于相位差Λ Θ的信息(步骤S4)。
[0074]然后，调节控制电路34确定相位差Λ Θ是否落入预定范围Ra内(步骤S5)。这里，预定范围Ra是例如大约负5度到大约5度并且包括负5度和5度的范围。当相位差Λ Θ落在该预定范围外部时，流程返回步骤S3，电容性组23的电容值被重置为下一更大值，并且重复步骤S3到S5。
[0075]图6图示了步骤S3到S5中的操作。在图6中，多条曲线图示了天线21、电容性器件C9和电容性组23的阻抗的相位特性。如图6所示，当增大了电容性组23的电容值时，相位特性移动到低频侧，目标频率ftgt下的相位Θ相应地降低。换句话说，时钟信号CLK和信号COMP之间的相位差Λ Θ减小。调节控制电路34执行逐渐增大电容性组23的电容值的控制，直至相位差Λ Θ落入预定范围Ra内，其中零位于该预定范围Ra的中心。
[0076]当相位差Λ Θ在步骤S5中落入预定范围Ra内时，电容性组设置电路24的存储器Μ24存储电容性组23的设置数据(步骤S6)。
[0077]然后，控制部分17将天线调节电路30断电(步骤S7)。
[0078]这使得流程结束。
[0079]对于通过这样的过程生产的便携式电话1，当便携式电话I在被生产之后被用户使用时，可以与外部通信单元执行近场通信，而不进行天线21的谐振频率的调节。换句话说，允许便携式电话I通过基于在存储器Μ24中存储的设置数据设置电容性组23的电容值来执行近场通信，而不进行所述调节。
[0080]在便携式电话I中，如上所述，基于从外部提供的时钟信号CLK来进行天线21的谐振频率的调节。这使得可以有效地在生产过程中执行调节，如下面将描述的。
[0081]通常，在要调节在便携式电话中并入的天线的谐振频率时，可以预期以下方法:其中，通过使用例如网络分析仪从便携式电话的外部执行置入便携式电话中的天线的谐振频率的测量，并且由此基于测量结果调节便携式电话中的电容组的电容值。在此情况下，有可能降低调节过程中的效率，因为仅仅可以同时调节与在生产过程中准备的网络分析仪的数量对应的便携式电话。而且，需要准备用来从便携式电话外部调节便携式电话中的电容组的电容值的控制单元。
[0082]相反，在便携式电话I中，置入便携式电话I中的天线调节电路30测量天线21的谐振频率，并且调节电容性组23的电容值。换句话说，允许便携式电话I每个本身执行天线21的谐振频率的调节，而不使用上述用于调节的诸如网络分析仪和控制单元。因此，同时调节大数量的便携式电话1，使得可以增加调节操作中的效率。
[0083]此外，在便携式电话I中，检测时钟信号CLK和信号COMP之间的相位差，基于该相位差进行天线21的谐振频率的调节。换句话说，在便携式电话I中，利用诸如天线21的阻抗的相位特性来执行调节。这使得可以高精度地调节谐振频率。例如，尽管可以利用诸如天线21的阻抗的幅值在谐振频率处增大的事实来执行天线21的调节，但是这可能由于诸如噪声而引起调节精度的降低。相反，在便携式电话I中，使用诸如天线21的阻抗的相位特性，使得可以以高精度执行调节。
[0084]此外，在便携式电话I中，使得开关SW(n)的导通电阻充分小于电容性组23中与该开关SW(η)连接的电容性器件C(n)的阻抗，使得可以增加通信性能。通常，在通信中，期望天线的Q因数(质量因数)高。然而，Q因数随着增加的电阻分量而降低，影响了通信性能。在便携式电话I中，另一方面，使得开关SW(η)的导通电阻充分小于电容性器件C(n)的阻抗以达到确保充分通信性能的程度，使得可以增加通信性能。
[0085]在便携式电话I中，具体地，开关SW⑴到SW(N)的导通电阻被加权，并且使得电容性器件C(n)的电容值与开关SW(η)的导通电阻的乘积恒定。因此，可以降低通信性能取决于电容性组23的电容值的设置而变化的可能性。例如,在诸如在电容性组23的配置中开关SW⑴到SW(N)的全部导通电阻相等的情况下，有可能Q因数在选择具有最大电容值的电容性器件C(n)时降低。另一方面，在电容性组23中，使得电容性器件C(n)的电容值与开关SW(η)的导通电阻的乘积恒定。因此，使得电容性器件C(η)和开关SW(η)间阻抗的比率近似恒定而与“η”无关，允许Q因数即使在选择电容性器件C(I)到C(N)中的任一个时也近似恒定。因此，可以降低通信性能取决于电容性组23的电容值的设置而变化的可能性。
[0086][效果]
[0087]在本实施例中，在生产过程中基于外部提供的时钟信号进行天线的谐振频率的调节，消除了使用诸如网络分析仪的必要性。因此，可以有效地执行调节。
[0088]而且，在本实施例中，利用阻抗的相位特性执行天线的谐振频率的调节。因此，与利用阻抗的幅值的情况相比，高精度地进行调节。
[0089]此外，在本实施例中，电容组中每个开关的导通电阻被加权。因此，可以降低通信性能取决于电容组的电容值的设置而变化的可能性。
[0090]另外,在本实施例中，在电容组与诸如天线调节电路一起被集成到一个芯片中时可以消除诸如MMIC之类的昂贵组件。因此，可以降低成本。
[0091][修改I]
[0092]在上述实施例中，在生产过程中从外部提供大约13.9 [MHz]的时钟信号CLK，但是不限于此。替代地，在一个实施例中，可以在便携式电话I内部提供产生时钟信号CLK的时钟产生部分，并且可以使用该时钟产生部分产生的时钟信号CLK。此外，在无线通信部分11等中提供产生大约13.9[MHz]的时钟信号的源的一个实施例中，可以使用该时钟信号源产生的信号。此外，例如，在无线通信部分11具有小数N分频PLL (锁相环)作为频率合成器的一个实施例中，可以使用该频率合成器产生时钟信号CLK。在便携式电话中，经常使用大约19.2[MHz]的标准时钟，其可以在一个实施例中被用来使用小数N分频PLL产生大约
13.9 [MHz]的时钟信号CLK。
[0093][修改2]
[0094]在上述实施例中，电容性组23的电容值一次一级地逐渐增大。此外，在相位差Δ Θ已经落入预定范围Ra内时停止电容值的改变，以便将设置数据存储在存储器M24中，但是不限于此。替代地，电容性组23的电容值可以一次增大两级或多级。此外，可以确定在相位差Λ Θ已经落入预定范围Ra内时的电容值以及此后在相位差Λ Θ已经落在预定范围Ra之外时的电容值，以便将设置数据存储在存储器Μ24中，该设置数据可以是那些电容值的平均值。
[0095][修改3]
[0096]在上述实施例中，驱动部分31向天线21、电容性器件C9和电容性组23每个的两端提供电流，但是不限于此。替代地，可以向天线21、电容性器件C9和电容性组23中每一个的仅仅一端提供电流。下面详细描述该修改。
[0097]图7图示了根据本修改的非接触通信部分20Β的配置示例。非接触通信部分20Β包括具有驱动部分31Β和开关SWref的天线调节部分30Β。
[0098]驱动部分31Β包括晶体管Ν3和Ρ3以及电流源CSl和CS2。晶体管Ν3是N型MOS晶体管，其中漏极连接到电容性器件C9的第二端以及电容性组23的第二端，栅极被提供时钟信号CLK，源极连接到电流源CS2的第一端。晶体管Ρ3是P型MOS晶体管，其中漏极连接到晶体管Ν3的漏极并且还连接到电容性器件C9的第二端以及电容性组23的第二端，栅极被提供有时钟信号CLK，源极连接到电流源CSl。电流源CSl和CS2是馈送恒定电流的电路。
[0099]开关SWref是在天线调节模式Ml下处于导通状态而在正常操作模式M2下处于断开状态的开关。开关SWref的第一端被提供有电压Vref，第二端连接到比较器32的正输入端。电压Vref是例如电源电压VDD的大约一半。应注意，在天线调节模式Ml下，还可以将电压Vref经由高电阻提供给比较器32的负输入端侧。
[0100]在该配置下同样获得与上述实施例的效果相似的效果。
[0101][修改4]
[0102]在上述实施例中，驱动部分31向天线21等提供交流电流，但是不限于此。替代地，驱动部分31可以例如提供如图8所示的交流电压。根据本修改的驱动部分31具有晶体管Ν4、Ν5、Ρ4和Ρ5。晶体管Ν4和Ν5是N型MOS晶体管，晶体管Ρ4和Ρ5是P型MOS晶体管。形成逆变器的晶体管Ν4和Ρ4将输入时钟信号CLK反转并且通过电容性器件C4将输出信号提供到天线21的第二端。形成逆变器的晶体管Ν5和Ρ5将逆变器INV的输出信号反转并且通过电容性器件C5将输出信号提供到天线21的第一端。在该配置下同样获得与上述实施例的效果相似的效果。
[0103][修改5]
[0104]此外，上述实施例使用比较器32，但是不限于此。替代地，例如可以不提供比较器，如图9所示。在图9所示的非接触通信部分20G中，相位比较电路33比较时钟信号CLK和通过电容性器件Cl从天线21的第一端提供的信号之间的相位，并且将关于相位差△ Θ的信息输出到调节控制电路34。在该配置下同样获得与上述实施例的效果相似的效果。
[0105][其它修改]
[0106]此外，在上述修改中，可以同时应用两种或多种修改。作为示例，在图10中图示了组合了修改4和5的一个实施例。
[0107]已经参考实施例和修改描述了本技术，但是本技术不限于这些实施例和修改，而且可以被多样化地修改。
[0108]例如，在上述实施例和修改中，天线21通过电容性器件Cl到C3连接到通信电路22和电容性组23，但是不限于此。替代地，在一个实施例中，天线21可以直接连接到通信电路22和电容性组23，如图11所示。此外，在一个实施例中，可以仅提供电容性器件C2和C3中的一个。
[0109]例如，在上述实施例和修改中，在驱动部分31的电源侧提供电流源CS，如图2所示，但不限于此。替代地，在一个实施例中，可以在接地侧提供电流源CSE，如图12所示。
[0110]在一个实施例中，可以配置天线调节电路30F，使得也包括电容性组23和电容性组设置电路24,如图13所示。
[0111]此外，已经通过采用便携式电话作为示例描述了实施例和修改，但是不限于此。实施例和修改可以应用于任何种类的单元，诸如IC卡和通信模块，只要该单元是包括天线的通信单元即可。
[0112]相应地，可以从本公开的上述示例实施例和修改中实现至少以下配置。
[0113](I) 一种天线调节 电路，包括:
[0114]驱动部分，向与天线连接的可变电容输入交流驱动信号；以及
[0115]控制部分，基于从可变电容导出的输出信号的相位来设置可变电容的电容值。
[0116]( 2)根据(I)的天线调节电路，其中，
[0117]驱动部分基于时钟信号产生交流驱动信号；以及
[0118]控制部分基于时钟信号和输出信号之间的相位差来设置可变电容的电容值。
[0119](3)根据(2)的天线调节电路，其中，控制部分设置可变电容的电容值以允许时钟信号和输出信号具有基本相同的相位。
[0120]( 4 )根据(2 )的天线调节电路，其中，
[0121]可变电容包括两个端；以及
[0122]驱动部分包括:
[0123]第一晶体管，其栅极被施加时钟信号，漏极连接到可变电容的两个端中的第一端，第一晶体管是一导通类型的晶体管；以及
[0124]第二晶体管，其栅极被施加时钟信号，漏极连接到可变电容的两个端中的第一端，第二晶体管是与第一晶体管的导通类型不同的导通类型的晶体管。
[0125](5)根据(4)的天线调节电路，其中，驱动部分还包括:
[0126]第三晶体管，其栅极被施加时钟信号的反转信号，漏极连接到可变电容的两个端中的第二端，第三晶体管是一导通类型的晶体管；以及
[0127]第四晶体管，其栅极被施加时钟信号的反转信号，其漏极连接到可变电容的两个端中的第二端，第四晶体管是与第三晶体管的导通类型不同的导通类型的晶体管。[0128](6)根据(5)的天线调节电路，还包括:连接到第一晶体管的源极和第三晶体管的源极的电流源。
[0129](7)根据(I)的天线调节电路，其中，交流驱动信号是交流电流信号。
[0130](8)根据(I)的天线调节电路，其中，交流驱动信号是交流电压信号。
[0131]( 9 )根据(I)的天线调节电路，其中，天线包括两个端，并且可变电容连接在天线的两个端之间。
[0132]( 10)根据(I)的天线调节电路，其中，
[0133]天线包括两个端，
[0134]可变电容包括两个端，
[0135]天线的两个端中的第一端经由第一电容性器件连接到可变电容的两个端中的第一端，以及
[0136]天线的两个端中的第二端经由第二电容性器件连接到可变电容的两个端中的第二端，
[0137]( 11)根据(I)的天线调节电路，其中，天线执行并联谐振。
[0138]( 12)根据(I)的天线调节电路，其中，天线调节电路包括可变电容。
[0139]( 13)根据(I)的天线调节电路，其中，可变电容包括:
[0140]两个端；以及
[0141]多个电容性器件，每个电容性器件经由开关并联连接在所述端之间。
[0142](14)根据(13)的天线调节电路，其中，
[0143]每个所述电容性器件的电容值被加权，以及
[0144]所述开关中与所述电容性器件中具有越大电容值的电容性器件连接的开关的导通电阻越小。
[0145](15)根据(2)的天线调节电路，还包括:检测时钟信号和输出信号之间的相位差的相位比较部分，
[0146]其中，控制部分基于在相位比较部分中获得的比较结果来设置可变电容的电容值。
[0147](16)根据(2)的天线调节电路，还包括:放大输出信号的放大部分，
[0148]其中，输出信号是电压信号，以及
[0149]控制部分基于时钟信号和在放大部分中放大的输出信号之间的相位差来设置可变电容的电容值。
[0150](17)根据(I)的天线调节电路，还包括:存储被用来设置可变电容的电容值的数据的非易失性存储器。
[0151](18)—种天线调节方法，包括:
[0152]向与天线连接的可变电容输入交流驱动信号；以及
[0153]基于从可变电容导出的输出信号的相位来设置可变电容的电容值。
[0154](19) 一种通信单元，其具有天线、使用天线执行通信的通信部分、以及天线调节电路，该天线调节电路包括:
[0155]驱动部分，向与天线连接的可变电容输入交流驱动信号；以及
[0156]控制部分，基于从可变电容导出的输出信号的相位来设置可变电容的电容值。[0157](20)根据(19)的通信单元，其中，
[0158]该通信单元包括产生时钟信号的频率合成器，以及
[0159]驱动部分基于时钟信号产生交流驱动信号。
[0160]本领域技术人员应理解，取决于设计需要和其它因素，可以出现各种修改、组合、子组合和更改，只要它们在所附权利要求书或其等同物的范围之内。
【权利要求】
1.一种天线调节电路，包括: 驱动部分，向与天线连接的可变电容输入交流驱动信号；以及 控制部分，基于从可变电容导出的输出信号的相位来设置可变电容的电容值。
2.根据权利要求1的天线调节电路，其中， 驱动部分基于时钟信号产生交流驱动信号；以及 控制部分基于时钟信号和输出信号之间的相位差来设置可变电容的电容值。
3.根据权利要求2的天线调节电路，其中，控制部分设置可变电容的电容值以允许时钟信号和输出信号具有基本相同的相位。
4.根据权利要求2的天线调节电路，其中， 可变电容包括两个端；以及 驱动部分包括: 第一晶体管，其栅极被施加时钟信号，漏极连接到可变电容的两个端中的第一端，第一晶体管是一导通类型的晶体管；以及 第二晶体管，其栅极被施加时钟信号，漏极连接到可变电容的两个端中的第一端，第二晶体管是与第一晶体管的导通类型不同的导通类型的晶体管。
5.根据权利要求4的天线调节电路，其中，驱动部分还包括: 第三晶体管，其栅极被施加时钟信号的反转信号，漏极连接到可变电容的两个端中的第二端，第三晶体管是一导通类型的晶体管；以及 第四晶体管，其栅极被施加时钟信号的反转信号，其漏极连接到可变电容的两个端中的第二端，第四晶体管是与第三晶体管的导通类型不同的导通类型的晶体管。
6.根据权利要求5的天线调节电路，还包括:连接到第一晶体管的源极和第三晶体管的源极的电流源。
7.根据权利要求1的天线调节电路，其中，交流驱动信号是交流电流信号。
8.根据权利要求1的天线调节电路，其中，交流驱动信号是交流电压信号。
9.根据权利要求1的天线调节电路，其中，天线包括两个端，并且可变电容连接在天线的两个端之间。
10.根据权利要求1的天线调节电路，其中， 天线包括两个端， 可变电容包括两个端， 天线的两个端中的第一端经由第一电容性器件连接到可变电容的两个端中的第一端，以及 天线的两个端中的第二端经由第二电容性器件连接到可变电容的两个端中的第二端。
11.根据权利要求1的天线调节电路，其中，天线执行并联谐振。
12.根据权利要求1的天线调节电路，其中，天线调节电路包括可变电容。
13.根据权利要求1的天线调节电路，其中，可变电容包括: 两个端；以及 多个电容性器件，每个电容性器件经由开关并联连接在所述端之间。
14.根据权利要求13的天线调节电路，其中， 每个所述电容性器件的电容值被加权，以及所述开关中与所述电容性器件中具有越大电容值的电容性器件连接的开关的导通电阻越小。
15.根据权利要求2的天线调节电路，还包括:检测时钟信号和输出信号之间的相位差的相位比较部分， 其中，控制部分基于在相位比较部分中获得的比较结果来设置可变电容的电容值。
16.根据权利要求2的天线调节电路，还包括:放大输出信号的放大部分， 其中，输出信号是电压信号，以及 控制部分基于时钟信号和在放大部分中放大的输出信号之间的相位差来设置可变电容的电容值。
17.根据权利要求1的天线调节电路，还包括:存储被用来设置可变电容的电容值的数据的非易失性存储器。
18.—种天线调节方法，包括: 向与天线连接的可变电容输入交流驱动信号；以及 基于从可变电容导出的输出信号的相位来设置可变电容的电容值。
19.一种通信单元，其具有天线、使用天线执行通信的通信部分、以及天线调节电路，该天线调节电路包括: 驱动部分，向与天线连接的.可变电容输入交流驱动信号；以及 控制部分，基于从可变电容导出的输出信号的相位来设置可变电容的电容值。
20.根据权利要求19的通信单元，其中， 该通信单元包括产生时钟信号的频率合成器，以及 驱动部分基于时钟信号产生交流驱动信号。
【文档编号】H04B1/18GK103441772SQ201310087449
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年3月19日 优先权日:2012年3月26日
【发明者】松井宽, B.格里菲思 申请人:索尼公司