可变电容电路、可变电容器件及用其谐振电路、通信装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通过作为控制电压而施加直流电压，能够使静电电容值变化的可变电容电路、可变电容器件及使用其的谐振电路、通信装置。
【背景技术】
[0002]以往，针对使用电磁感应作用而在铁路乘车票(Suica(注册商标)等)、FeliCa(注册商标)等电子货币等的1C卡与读写器之间进行非接触式数据收发的近场无线通信系统(NFC ；Near Field Communicat1n)，开发出各种技术。
[0003]而且，在该近场无线通信系统中，接收侧具有由天线线圈和电容器构成的谐振电路，通过与从发送侧输出的信号进行谐振而进行通信和电力的传输。此时，当发送频率与受电侧的谐振频率相同时，能够高效地进行传输。实际上，存在因为谐振电容器的参数偏差或者与输电侧的相对位置等而导致受电侧的谐振频率偏离这一问题。
[0004]针对该问题，例如在专利文献1中，公开了通过利用开关(SW)切换谐振电路的谐振电容器而离散性地调整谐振频率的方法。即，在专利文献1中，公开了将多个构成谐振电路的电容器并联连接，并利用开关进行接通、断开而改变电容的谐振频率的调整方法。但是，由于电容的变化呈阶段性，因而调整的精度有限。
[0005]另一方面，例如在专利文献2中，提出了利用可变电容器构成谐振电容器，并以固定压施加该可变电容器的控制电压，从而模拟性地调整谐振频率的方法。即，该可变电容器在施加直流电压(控制电压)时，电容发生变化，因而能够改变谐振频率。
[0006]更为详细来说，在该专利文献2中，公开了作为用于调整的监控信号而利用与谐振天线的输入输出相当的信号的相位差，从而无需进行峰值检测，调整变得容易，并且公开了呈阶梯状提高调整电压，求出最佳值的方法。在固定台阶高度而呈阶梯状提高控制电压的方法中，由于调整时间变长，因而已知有一种通过改变台阶高度来缩短调整时间的方法。通常，认为与逐次搜索法相比，按照台阶将控制电压范围依次设为一半并持续到底的二分法用于搜索控制电压的整个范围的调整台阶数少。
[0007]在此，图9中示出并说明可变电容器的响应特性。在该图中，对于使可变电容器的电容变化的控制电压和将电容变化下的相位差转换为电压的结果进行比较。由该图可知，即使控制电压呈阶梯状变化，相位差电压也呈指数函数缓慢地增加或减少。另外，也可知与使控制电压变化为0?3V时相比，使控制电压变化为3?0V时的响应快。此外，响应时间在该例中为300?400msec。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开2008-160312号公报
[0011]专利文献2:日本特开2012-099968号公报
【发明内容】
[0012]发明要解决的技术问题
[0013]但是，在适用于近场无线通信系统等中时，要求响应高速化，但是，在利用可变电容器构成谐振电容器的技术中，当可变电容器本身的时间常数长时，调谐花费时间，从而有时在通信时无法将谐振电路实时最佳化。
[0014]另外，当构成可变电容器的偏置电阻的电阻值特别大时，存在响应时间变长而有时无法正常工作这一问题。
[0015]本发明是鉴于上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种可变电容电路、可变电容器件及使用其的谐振电路、通信装置，改变构成可变电容电路的多个偏置电阻中的、特定位置的电阻和其他电阻的电阻值，形成为适当的平衡，从而在充分屏蔽交流成分的同时缩短响应时间。
[0016]用于解决技术问题的手段
[0017]为了解决上述技术问题，本发明的一个方式提供一种可变电容电路，在被施加交流信号的端子间串联连接有多个可变电容元件，该可变电容元件的电容根据控制电压而变化，并且所述可变电容电路具有按照每个所述可变电容元件经由电阻元件施加偏置电压的多个偏置施加路径，其中，所述电阻元件中的、与被施加所述交流信号的端子连接的所述电阻元件的电阻值与其他的电阻元件的电阻值不同。
[0018]本发明的其他方式的可变电容器件、谐振电路、通信装置的特征在于具有上述可变电容电路。
[0019]发明效果
[0020]根据本发明的可变电容电路、可变电容器件及使用其的谐振电路、通信装置，改变构成可变电容电路的多个偏置电阻中的、特定位置的电阻和其他电阻的电阻值，形成为适当的平衡，从而能够在充分屏蔽交流成分的同时缩短响应时间。
【附图说明】
[0021]图1是示出本发明的第一实施方式的可变电容电路的构成的电路图。
[0022]图2是示出本发明的第一实施方式的可变电容电路的偏置电阻R1?R3和可变电容器C1、C2的连接点rl、r2、r3的电压变化的图。
[0023]图3是示出本发明的第一实施方式的可变电容电路的可变电容器C1、C2的端子间的电位差的计算结果的图。
[0024]图4是示出改变本发明的第一实施方式的可变电容电路的可变电容器件外侧的偏置电阻Rl、R5的电阻值时的可变电容器Cl、C2的响应时间tl、t2的变化的图。
[0025]图5是示出改变本发明的第一实施方式的可变电容电路的可变电容器件内侧的电阻R2、R4的电阻值时的可变电容器Cl、C2的响应时间tl、t2的变化的图。
[0026]图6是示出本发明的第二实施方式的使用可变电容电路的谐振电路的构成的电路图。
[0027]图7是示出本发明的第三实施方式的使用可变电容电路的非接触式通信装置的构成例的框图。
[0028]图8是示出本发明的第四实施方式的使用可变电容电路的非接触式充电装置的构成例的框图。
[0029]图9是示出可变电容器的响应特性的图。
【具体实施方式】
[0030]以下，参照附图，对本发明的可变电容电路、可变电容器件及使用其的谐振电路、电子设备的优选实施方式进行说明。此外，本发明的可变电容电路、可变电容器件及使用其的谐振电路、电子设备并不限定于以下的记述，在不脱离本发明主旨的范围内，能够适当地进行变更。
[0031]本发明提供一种可变电容电路、可变电容器件及使用其的谐振电路、电子设备，串联连接有多个可变电容器，其特征在于，与被输入输出交流(AC)信号的端子连接的偏置电阻值小于与被输入控制信号的端子连接的偏置电阻值。以下，详细进行叙述。
[0032]<第一实施方式>
[0033]图1中示出并说明本发明的第一实施方式的可变电容电路的构成。
[0034]使用介电体的可变电容器的静电电容值根据施加于端子间的控制电压而变化，但是，可变电容器C1?C4与两个交流输入端子AC1、AC2串联连接。在该例子中，将可变电容器的串联数量设为四个，但是，可以根据电路所需的耐压而设为适当的串联数量。在串联连接四个的情况下，能够处理单位元件(cell)的耐压的四倍的振幅。此外，当然也可以是单个或者多个可变电容器。另外，在该例子中，可变电容器的静电电容值相同，但并不限定于此。
[0035]可变电容器是将多个在例如钛酸钡等强介电体薄膜上蒸镀形成金属电极的部件层叠而制造。作为静电电容根据施加于端子上的电压而变化的可变电容器，还存在变容二极管等，但与之相比，可变电容器具有无极性且耐压大这一优点。此外，图1中用虚线包围的部分相当于可变电容器件。
[0036]该可变电容电路向可变电容器C1?C4经由偏置电阻R1?R5而分别施加直流电压(控制电压)，从而能够使静电电容值变化。直流电压施加于直流输入端子DC1、DC2之间。在该例子中，为了提高交流耐压，将多个可变电容器C1?C4串联连接，并通过偏置电阻R1?R5而将各可变电容器C1?C4分离，从而分别施加偏置电压。
[0037]更为详细来说，直流输入端子DC1、DC2分别经由电阻R2、R1而与可变电容器C1的两端电极连接，经由电阻R2、R3而与可变电容器C2的两端电极连接，经由电阻R4、R3而与可变电容器C3的两端电极连接，经由电阻R4、R5而与可变电容器C4的两端电极连接。通过如此进行连接，对所有可变电容器C1?C4的两端电极施加相同的直流偏置电压。
[0038]另外，在交流输入端子AC1、AC2上串联连接有直流(DC)去除电容器C5、C6，以防施加于可变电容器件的控制电压泄露。
[0039]在此，出于将成为射频(RF)信号的交流成分和成为偏置信号的直流成分分离的目的，必须将偏置电阻R1?R5设定为相对于电抗Ι/coCvac足够大的值。当该偏置电阻的电阻值小时，将该偏置电阻作为偏置电路而交流成分流入直流输入端子DC1、DC2以及交流输入端子AC1、AC2中，因而损失增加，器件的Q值(Quality Factor、品质因数)降低。在使用于谐振电路的情况下，要求Q值高，为了形成为能够适用于谐振电路的损耗少的元件，必须增大偏置电阻，但是，这样会产生无法高速调谐这样的另一问题。然而，在本实施方式的可变电容器件中，通过如下所述也解决了该问题。此外。所谓的Q值通常是表示谐振的锐度的值，表示介电损失的多少。
[0040]接着，图2、3中示出并说明在先前示出的图1的可变电容