非接触通信设备以及其天线谐振频率控制方法
【专利摘要】在不伴随着由于天线端子和LSI端子的增设或外置电阻造成的成本增高或谐振的Q的降低或者不需要辐射等噪声的增加等问题点的情况下，与NFC系统等中的R/W功能的工作模式和IC卡功能的工作模式下的各谐振频率对应。通过具备：向天线谐振电路（10）供给的高频信号的振荡频率可控制的振荡部（21）；将由振荡部21）得到的高频信号向天线谐振电路（10）供给的输出部（22）；对振荡部（21）的振荡频率和天线谐振电路（10）的天线谐振频率进行控制的控制部（23）；以及对输出部（21）的输出阻抗或输出电流的相位进行检测的相位检测部（24）的天线驱动部（20）的控制部（23）来根据工作模式对振荡部（21）的发信频率进行控制，并且，基于由相位检测部（24）检测的输出部（22）的输出阻抗或输出电流的相位对天线谐振电路（10）的谐振频率进行控制。
【专利说明】
非接触通信设备以及其天线谐振频率控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及具备通过电磁感应作用与外部设备以非接触进行通信的功能的非接触通信设备以及其天线谐振频率控制方法。本申请以在日本在2014年I月10日申请的日本专利申请号码特愿2014-003750为基础要求优先权，通过参照该申请来引用到本申请中。
【背景技术】
[0002]在利用了例如交通车票或电子货币等非接触ICXIntegrated Circuit，集成电路)卡的非接触通信系统中，使用设置在非接触IC卡内的接收天线通过电磁感应作用来接收从系统专用的读/写器(以下，记为R/W)装置的发送天线(谐振电路)送出的发送信号。
[0003]此外，以往，开发了具备与上述的非接触IC卡同样的功能(以下，称为IC卡功能)和与R/W装置同样的功能(以下，称为R/W功能)双方的例如移动通信终端等便携式通信装置或近距离无线通信(NFC:near field communicat1n)系统。
[0004]在具备上述的非接触通信系统中的IC卡或IC卡功能和R/W功能双方的便携式通信装置中，IC卡功能(接收天线)的谐振频率由于温度、湿度、周围设备等周围的环境等各种主要原因发生变化。具体地，例如，谐振频率由于以下那样的主要原因(I)?(5)等发生变化:
(1)各功能部的结构部件的制造上的偏差的影响
(2)出货后的结构部件的随时间变化或部件变换的影响
(3)例如，由于温度、湿度等周围环境的变化造成的特性劣化
(4)安装于便携式通信装置的例如贴纸等装饰物的影响
(5)外部的R/W装置的影响。
[0005]当接收天线的谐振频率偏离时，难以稳定地收发信息。
[0006]因此，历来，期望用于应付如上述由于各种主要原因产生的接收天线的谐振频率的偏差的技术开发。
[0007]再有，针对上述主要原因(1)，能够通过调整在装置的出货工序中构成谐振电路的电容(电容器)或电感(线圈)来应付。但是，在该情况下，产生必须按照每个装置调整电容或电感这样的问题。此外，针对上述主要原因(1)，也能够通过使用特性偏差少的部件来应付。但是，在该情况下，存在部件变得高价而成本变高这样的问题。再有，上述主要原因(4)和
(5)为在通过电磁耦合进行非接触通信的便携式通信装置中特有的问题。在出货工序中难以应付。
[0008]此外，并不限于具备IC卡功能和R/W功能双方的便携式通信装置，即使在R/W装置中，发送天线的谐振频率也例如由于上述主要原因(I)?(3)发生变化。因此，即使在R/W装置中，也期望能够容易地调整谐振频率的偏差的技术的开发。
[0009]本文件
【发明人】们以前提出了(例如，参照专利文献I)通过在将用于调整接收谐振频率的调整信号向便携式通信装置内的接收部发送时对包含与调整信号的发送状态有关的信息的参数进行检测而基于所检测的参数进行接收谐振频率的调整来能够容易地调整接收天线和/或发送天线的谐振频率的偏差来得到稳定的通信特性的具备IC卡功能和R/W功能双方的便携式通信装置、R/W装置和这些装置的谐振频率调整方法。
[0010]现有技术文献专利文献
专利文献1:日本特开2012-99968号公报。
【发明内容】
[0011]发明要解决的课题
然而，在本文件
【发明人】们以前提出的专利文献I所公开的谐振频率调整方法中，利用装载于便携式通信装置的LSI的R/W功能，使13.56MHz的信号输出为调整信号，以天线电压与电流的相位差为O的方式控制谐振电路的可变电容，因此，需要从天线拉出信号线用以天线电流相位检测。因此，不仅必须分别I个地增设天线端子和LSI端子，还需要设置外置电阻用以天线电流相位的检测，成为成本增高的主要原因。此外，在电特性上，也由于从谐振电路拉出检测用信号线，存在谐振的锐度(Q:Quality factor，品质因数)下降或不需要辐射等噪声增加这样的问题点。
[0012]进而，在上述谐振频率调整方法中，为R/W功能下的调整，因此，另外需要IC卡功能下的调整。
[0013]因此，本发明的目的在于，鉴于如上述以往的实际情况，提供不将信号线从天线拉出用以天线电流相位检测而没有由于天线端子和LSI端子的增设或外置电阻造成的成本增高或谐振的Q的降低或者不需要辐射等噪声的增加等问题点而且能够与NFC系统等中的R/W功能的工作模式(以下，称为R/W模式)和IC卡功能的工作模式(以下，称为IC卡模式)中的各谐振频率对应的非接触通信设备以及其天线谐振频率控制方法。
[0014]本发明的其它的目的、通过本发明得到的具体的优点根据在以下说明的实施方式的说明变得更加明显。
[0015]用于解决课题的方案
本文件
【发明人】对具备通过电磁感应作用与外部设备以非接触进行通信的功能的非接触通信设备专心研究后的结果是，发现:以连接于天线谐振电路的天线驱动部的输出阻抗为实数的方式设计匹配电路，天线谐振电路为将电容器与天线线圈串并联连接的串并联谐振电路，并且，具有多个谐振点，在R/W模式下使用从阻抗低的C分量向L分量的转变点(第一谐振点)，此外，在IC卡模式下使用从阻抗高的L分量向C分量的转变点(第二谐振点)，R/W模式下的天线电流最大频率在谐振电路的Q高的情况下与第一谐振点存在强的相关性，能够将天线谐振电路的谐振频率作为天线驱动部的阻抗或输出电流的相位检测。
[0016]在本发明中，基于天线驱动部的阻抗或输出电流的相位的检测结果来控制天线谐振电路的谐振频率。
[0017]S卩，本发明是一种非接触通信设备，其特征在于，具备:用于与对方电磁耦合来进行通信的天线的谐振频率可控制的天线谐振电路；以及连接于所述天线谐振电路的天线驱动部，所述天线驱动部具备:振荡频率可控制的振荡部;将由所述振荡部得到的高频信号向所述天线谐振电路供给的输出部;对所述振荡部的振荡频率和所述天线谐振电路的天线谐振频率进行控制的控制部；以及对所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位进行检测的相位检测部，通过所述控制部来根据工作模式对所述振荡部的发信频率进行控制，并且，基于由所述相位检测部检测的所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位对所述天线谐振电路的谐振频率进行控制。
[0018]在本发明的非接触通信设备中，所述天线谐振电路为将电容器与天线线圈串并联连接的串并联谐振电路，并且，所述控制部能够对所述天线谐振电路的谐振频率进行控制，由此，将由所述相位检测部检测的所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从负变为正的点作为第一谐振频率，将所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从正变为负的点作为第二谐振频率。
[0019]此外，在本发明的非接触通信设备中，所述控制部能够在调整模式下对所述振荡部的发信频率进行控制，在R/W模式时，将所述天线谐振电路控制为所述第一谐振频率，在IC卡模式时，将所述天线谐振电路控制为所述第二谐振频率。
[0020]进而，在本发明的非接触通信设备中，所述控制部能够将所述天线谐振电路的谐振频率控制为加上预料了由所述天线谐振电路的天线造成的谐振频率偏移的偏移量后的谐振频率。
[0021]此外，本发明是，一种天线谐振频率控制方法，所述控制方法是非接触通信设备中的天线谐振频率控制方法，所述非接触通信设备具备连接于用于与对方电磁耦合来进行通信的天线的谐振频率可控制的天线谐振电路的天线驱动部，所述天线驱动部具备:向天线谐振电路供给的高频信号的振荡频率可控制的振荡部;将由所述振荡部得到的高频信号向所述天线驱动部供给的输出部;对所述振荡部的振荡频率和所述天线谐振电路的天线谐振频率进行控制的控制部；以及对所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位进行检测的相位检测部，所述天线谐振频率控制方法的特征在于，通过所述控制部来根据工作模式对所述振荡部的发信频率进行控制，并且，基于由所述相位检测部检测的所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位对所述天线谐振电路的谐振频率进行控制。
[0022]在本发明的天线谐振频率控制方法中，在调整模式下，能够对所述振荡部的发信频率进行控制，检测出由所述相位检测部检测的所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从负变为正的所述天线谐振电路的第一谐振频率和所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从正变为负的所述天线谐振电路的第二谐振频率并存储在存储单元中，在R/W模式时，将所述天线谐振电路控制为所述第一谐振频率，在IC卡模式时，将所述天线谐振电路控制为所述第二谐振频率。
[0023]此外，在本发明的天线谐振频率控制方法中，在调整模式下，能够对所述振荡部的发信频率进行控制，在一次频率扫描中检测出由所述相位检测部检测的所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从负变为正的所述天线谐振电路的第一谐振频率和所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从正变为负的所述天线谐振电路的第二谐振频率并存储在所述存储单元中。
[0024]发明效果
在本发明中，通过天线驱动部的控制部来根据工作模式对振荡部的发信频率进行控制，并且，基于由相位检测部检测的输出部的输出阻抗或输出电流的相位来对天线谐振电路的谐振频率进行控制，因此，不将信号线从天线拉出用以天线电流相位检测，没有由于天线端子和LSI端子的增设或外置电阻造成的成本增高或谐振的Q的降低或者不需要辐射等噪声的增加等问题点。而且，能够与NFC系统等中的R/W模式和IC卡模式下的各谐振频率对应。
【附图说明】
[0025]图1是示出应用了本发明的非接触通信设备的结构的电路图。
[0026]图2A、图2B是示出在NFC系统等非接触通信中使用的基本的匹配(matching)电路的结构的电路图，图2A示出了单驱动(single drive)型的电路结构，图2B示出了差动驱动型的电路结构。
[0027]图3是示出从上述差动驱动型的电路结构的基本的匹配电路中的Txl、Tx2端子观察的阻抗特性的计算结果的特性图。
[0028]图4是比较天线电流最大值、阻抗Ζ(θ)=0和天线电流(θ)=0而示出的特性图。
[0029]图5Α、图5Β是示出比较Tx端子的阻抗Ζ(θ)=0、电流Ι(θ)=0和天线电流最大值的频率后的结果的特性图，图5Α示出了天线谐振电路的Q为30以上的高的情况的特性，图5Β示出了天线谐振电路的Q为15的低的情况的特性。
[0030]图6是示出通过親合线圈(pickup coil)检测IC卡模式下的谐振频率的情况下的模拟结果的特性图。
[0031]图7是示出上述非接触通信设备中的R/W模式的调整模式(自调(Selftuning)模式I)下的处理的顺序的流程图。
[0032]图8是示出上述非接触通信设备中的IC卡模式的调整模式(自调模式2)下的处理的顺序的流程图。
【具体实施方式】
[0033]以下，一边参照附图一边详细地对用于实施本发明的方式进行说明。再有，本发明并不仅限定于以下的实施方式，当然能够在不偏离本发明的主旨的范围内进行各种变更。
[0034]本发明应用于具有与近距离无线通信(NFC:near field communicat1n，近场通信)系统等对应的R/W功能和IC卡功能双方的非接触通信设备100，例如，如图1的电路图所示，通过具备用于与对方进行电磁耦合来进行通信的天线的谐振频率可控制的差动驱动型的天线谐振电路10以及连接于上述天线谐振电路10的天线驱动部20的非接触通信设备100来实施本发明的天线谐振频率控制方法。
[0035]该非接触通信设备100中的天线谐振电路10具备:将电容器C1~C5、VC1与天线线圈LI串并联连接的串并联谐振电路11、以及由线圈L2、L3和电容器C6、C7构成的EMC滤波器12，通过使对可变谐振电容器VCl施加的控制电压发生变化，从而能够使天线谐振频率发生变化。对于上述可变谐振电容器VCl，使用当所施加的控制电压增大时电容减少的可变电容电容器，其一个控制端经由偏置电阻Rl设置，另一个控制端经由偏置电阻R2连接于控制端子。
[0036]此外，该非接触通信设备100中的天线驱动部20具备:振荡频率可控制的振荡部21、将由上述振荡部21得到的高频信号向上述天线谐振电路10供给的输出部22、对上述振荡部21的振荡频率和上述天线谐振电路10的天线谐振频率进行控制的控制部23、对上述输出部22的输出阻抗或输出电流的相位进行检测的相位检测部24、连接于上述控制部23的数字模拟变换部25、以及存储部26。
[0037]上述振荡部21由振荡频率通过从上述控制部23供给的频率控制信号遍及例如12?17MHz的宽范围可控制的频率可变振荡器构成。
[0038]此外，上述输出部22由将从上述振荡部21供给的高频信号输出为正相的高频信号和反相的高频信号的一对差动放大器22A、22B构成。
[0039]此外，上述相位检测部24连接于上述输出部22的差动放大器22A的输入端和输出端，根据输入到上述差动放大器22A的高频信号的电压Vl与从该差动放大器22A输出的正相的高频信号的电压V2的差分以及上述差动放大器22A自身的阻抗来检测上述差动放大器22A的输出阻抗或输出电流的相位，将其检测结果向上述控制部23供给。
[0040]此外，上述控制部23对该非接触通信设备100的R/W功能和IC卡功能进行控制，例如由CPlXCentral Processing Unit，中央处理单元)等构成，根据工作模式输出对上述振荡部21的发信频率进行控制的频率控制信号，并且，基于由上述相位检测部24检测的上述输出部22的输出阻抗或输出电流的相位来输出对上述天线谐振电路10的谐振频率进行控制的控制电压信号。
[0041 ]然后，连接于上述控制部23的数字模拟变换部25将从上述控制部23输出的数字控制电压信号变换为模拟控制电压信号Vcont，经由上述天线谐振电路10的控制端子施加到上述可变谐振电容器VCl。
[0042]在此，作为在NFC系统等非接触通信中使用的基本的匹配电路，存在图2A所示的以I个信道驱动天线LI的单驱动型的电路结构和图2B所示的以2个信道驱动天线LI的差动驱动型的电路结构，哪一个的基本工作都相同。Txl端子和Tx2端子为天线驱动部的驱动端子。
[0043]关于与图1所示的天线谐振电路10的结构要素对应的结构要素，在图2Α、图2Β中标注同一附图标记来示出。
[0044]上述非接触通信设备100中的天线谐振电路10为以2个信道驱动天线LI的差动驱动型的电路结构。
[0045]而且，上述天线谐振电路10具备将电容器C1~C5、VC1与天线线圈LI串并联连接的串并联谐振电路11以使能够高效率地收发13.56MHz的信号。
[0046]在R/W模式下，上述控制部23进行使上述振荡部21以13.56MHz振荡而13.56MHz的正相的高频信号和反相的高频信号从上述输出部22向Txl端子和Tx2端子输出的控制。
[0047]在IC卡模式下，上述控制部23进行使用未图示的接收电路对由上述天线谐振电路10的天线LI感应的接收信号进行检测而根据负载调制来进行响应的控制。
[0048]在图3中示出从图2Β所示的差动驱动型的电路结构的基本的匹配电路中的Txl、Τχ2端子观察的阻抗特性的计算结果。
[0049]在图3中，实线示出了阻抗Ζ，虚线示出了相位Θ，成为θ=0的点为谐振点。
[0050]在频率低时，与天线线圈LI串联的电容器C4、C5的电容Cs占主导地位，阻抗Z减少而相位Θ示出了负，但是，伴随着频率变高而天线线圈LI的阻抗的效果变大，阻抗Z变大，相位Θ改变为正。关于该第一谐振点，电阻变小，因此，在天线线圈LI中能够流动较大的电流，因此，作为R/W模式使用。
[0051 ]如在图4中比较天线电流最大值、阻抗Ζ(θ)=0和天线电流(θ)=0来示出的那样，关于天线电流最大值，示出靠近阻抗ζ( θ)=ο、天线电流(Θ )=0的值，但是，稍微地偏离。即，谐振天线为包含除去噪声用的EMC滤波器或串联电容器C4、C5的电路，因此，由电容器C1、C3的天线线圈LI构成的并联谐振电路的天线电流(θ)=0或阻抗Ζ(θ)=0未必一致。但是，关于阻抗Z(Θ)，由于包含EMC滤波器或串联谐振电容器等周边电路部来检测，所以为比天线电流(θ)=0靠近天线电流最大值的值。
[0052]关于阻抗Ζ(θ)，通过测定Txl、Tx2端子的端子电压V和电流I，从而能够以Z=V/I来进行计算，只要端子电压V为固定，则阻抗Z的相位Θ与电流I的相位Θ—致，因此，通过检测Tx端子的电流相位，从而也能够检测谐振点。
[0053]在图5A、图5B中示出比较Tx端子的阻抗Ζ(θ)=0、电流Ι(θ)=0和天线电流最大值的频率后的结果。图5Α示出了天线谐振电路的Q为30以上的高的情况的特性，图5Β示出了天线谐振电路的Q为15的低的情况的特性。如图5Α、图5Β所示，在天线谐振电路的Q为30以上的高的情况下，阻抗Ζ( Θ)=0、电流I (Θ )=0和天线电流最大值的频率经常一致，但是，在天线谐振电路的Q为15的低的情况下，与天线电流的差大。
[0054]此外，在图6中示出通过耦合线圈检测IC卡模式下的谐振频率的情况下的模拟结果。图6中的纵轴为阻抗。在IC卡模式下，以少的电流感应大的电压，因此，利用并联谐振使阻抗变高，将阻抗最大值作为谐振频率。该IC卡模式下的谐振频率与图3中的第二谐振点一致，在作为阻抗Ζ(θ)从正向负的转变点的点与第一谐振点不同。
[0055]上述第一谐振点和第二谐振点能够通过阻抗Z的相位Θ的变化的方式来判别。
[0056]在上述非接触通信设备100中，上述控制部23在R/W模式的调整模式的执行时将上述振荡部21的振荡频率设定为13.56MHz，使从上述数字模拟变换部25经由上述天线谐振电路10的控制端子向上述可变谐振电容器VCl施加的模拟控制电压信号Vcont变大直到通过上述相位检测部24检测出O相位，将检测出O相位时的施加电压作为第一谐振点的控制电压存储在存储部26中。
[0057]再有，上述相位检测部24中的O相位的检测能够通过相位检波进行，但是，通过检测出相位从负变为正的点，从而能够简化检测电路。
[0058]此外，在上述非接触通信设备100中，上述控制部23在IC卡模式的调整模式的执行时将上述振荡部21的振荡频率设定为16.0MHz，使从上述数字模拟变换部25经由上述天线谐振电路10的控制端子向上述可变谐振电容器VCl施加的模拟控制电压信号Vcont变大直到通过上位相位检测部24检测出O相位，将检测出上述输出部22的输出阻抗或输出电流的相位从正变为负的点时的施加电压作为第二谐振点的控制电压存储在存储部26中。
[0059]上述控制部23能够在调整模式下控制上述振荡部21的发信频率，对上述天线谐振电路10中的上述第一谐振点处的谐振频率和第二谐振点处的谐振频率进行检测，将各控制电压存储在存储部26中，在R/W模式时，将上述天线谐振电路10控制为上述第一谐振频率，在IC卡模式时，将上述天线谐振电路10控制为上述第二谐振频率。
[0060]在上述非接触通信设备100中，通过控制部23来根据工作模式对振荡部21的发信频率进行控制，并且，基于由相位检测部24检测的输出部22的输出阻抗的相位或输出电流来对天线谐振电路10的谐振频率进行控制，因此，不需要图2A、图2B所示的基本的匹配电路中的天线电流相位检测用端子Imoni或监测(moni tor )电阻RI ο
[0061]在此，上述控制部23在执行R/W模式的调整模式时，能够考虑天线电流最大值与阻抗Ζ(θ)=0的偏差来使设定频率具有偏移。该偏移量依赖于天线特性，因此，设备制造商能够设定并存储在存储部26中。
[0062]接着，在图7的流程图中示出上述非接触通信设备100中的R/W模式的调整模式(自调模式I)下的处理的具体的顺序。
[0063]上述非接触通信设备100的控制部23当转移到自调模式I时，在最初，读出在存储部26中存储的调整谐振频率和偏移的值并设定到振荡部21中(步骤S1、S2)。在该例子中，在步骤SI中，将13.56MHz作为R/W模式的调整谐振频率设定到振荡部21中，在步骤S2中，将
0.1MHz作为起因于谐振天线的偏移量设定到振荡部21中。
[0064]由此，振荡部21以对13.56MHz加上偏移量0.1MHz后的13.66MHz进行振荡。
[0065]接着，控制部23使从上述数字模拟变换部25经由上述天线谐振电路10的控制端子向上述可变谐振电容器VCl施加的模拟控制电压信号Vcont从OV起按照每一个步骤单位电压单位电压地增加(步骤S3)，判定由上述相位检测部24检测的相位是否从负变化为正(步骤 S4)。
[0066]上述控制部23在上述步骤S4中的判定结果为“否”即由上述相位检测部24检测的相位未从负变化为正的情况下，返回到上述步骤S3，重复进行以下的控制:使上述模拟控制电压信号Vcont从OV起按照每一个步骤单位电压单位电压地增加，上述天线谐振电路10的谐振频率逐渐变高。
[0067]然后，上述控制部23在上述步骤S4中的判定结果为“是”即由上述相位检测部24检测的相位从负变化为正之前重复进行上述步骤S3和步骤S4的处理，在上述步骤S4中的判定结果为“是”即由上述相位检测部24检测的相位从负变化为正的时间点，将使从上述数字模拟变换部25输出的上述模拟控制电压信号Vcont从OV起按照每一个步骤单位电压单位电压地增加的步骤数目作为最适合调整值存储在存储部26中(步骤S5)，结束利用自调模式I的第一谐振点的检测处理。
[0068]存储在上述存储部26中的上述步骤数目为由上述相位检测部24检测的相位从负向正的变化点即上述天线谐振电路10的第一谐振点所对应的上述可变谐振电容器VCl的施加电压的最适合调整值。
[0069]此外，在图8的流程图中示出上述非接触通信设备100中的IC卡模式的调整模式(自调模式2)下的处理的具体的顺序。
[0070]上述非接触通信设备100的控制部23当转移到自调模式2时，在最初，读出在存储部26中存储的调整谐振频率和偏移的值并设定到振荡部21中(步骤Sll、S12)。在该例子中，在步骤SI I中，将16.0MHz作为IC卡模式的调整谐振频率设定到振荡部21中，在步骤S2中，将OMHz作为起因于谐振天线的偏移量设定到振荡部21中。
[0071]由此，振荡部21以16.0MHz进行振荡。
[0072]接着，控制部23使从上述数字模拟变换部25经由上述天线谐振电路10的控制端子向上述可变谐振电容器VCl施加的模拟控制电压信号Vcont从OV起按照每一个步骤单位电压单位电压地增加(步骤S13)，判定由上述相位检测部24检测的相位是否从正变化为负(步骤 S14)。
[0073]上述控制部23在上述步骤S14中的判定结果为“否”即由上述相位检测部24检测的相位未从正变化为负的情况下，返回到上述步骤S3，重复进行以下的控制:使上述模拟控制电压信号Vcont从第一调整值起按照每一个步骤单位电压单位电压地增加，上述天线谐振电路1的谐振频率逐渐变尚。
[0074]然后，上述控制部23在上述步骤S4中的判定结果为“是”即由上述相位检测部24检测的相位从正变化为负之前重复进行上述步骤S13和步骤S14的处理，在上述步骤S14中的判定结果为“是”即由上述相位检测部24检测的相位从正变化为负的时间点，将使从上述数字模拟变换部25输出的上述模拟控制电压信号Vcont从第一调整值起按照每一个步骤单位电压单位电压地增加的步骤数目作为最适合调整值存储在存储部26中(步骤S15)，结束利用自调模式2的第二谐振点的检测处理。存储在上述存储部26中的上述步骤数目为由上述相位检测部24检测的相位从负向正的变化点即上述天线谐振电路10的第一谐振点所对应的上述可变谐振电容器VCl的施加电压的最适合调整值。
[0075]在利用自调模式2的第二谐振点的检测处理流程中，在步骤S14中，并不是如利用自调模式I的第一谐振点的检测处理流程中的步骤S4那样从OV起，而是使上述模拟控制电压信号Vcont从第一调整值起按照每一个步骤单位电压单位电压地增加，因此，能够通过使上述第一调整值为最适合值来缩短调整时间。
[0076]在此，关于利用自调模式2的第二谐振点的检测处理流程，除了在步骤S14中进行对由上述相位检测部24检测的相位从正变为负的变化点进行检测的处理以外，与利用自调模式I的第一谐振点的检测处理流程相同。
[0077]像这样，在具有与近距离无线通信(NFC:near field communicat1n)系统等对应的R/W功能和IC卡功能双方的非接触通信设备100中，能够以相同的手法进行R/W模式的调整模式(自调模式I)下的第一谐振点的检测处理和IC卡模式的调整模式(自调模式2)下的第二谐振点的检测处理，能够通过通信用LSI容易地实现自调。
[0078]此外，假设在R/W模式的调整模式(自调模式I)下进行第一谐振点的检测处理而在IC卡模式的调整模式(自调模式2)下进行第二谐振点的检测处理进行了说明，但是，在上述非接触通信设备100中，也能够在R/W模式的调整模式下，通过控制部23对振荡部21的发信频率进行控制，在I次频率扫描中检测出由相位检测部24检测的输出部22的输出阻抗或输出电流的相位从负变为正的天线谐振电路10的第一谐振频率和上述输出部22的输出阻抗或输出电流的相位从正变为负的上述天线谐振电路10的第二谐振频率并存储在存储部26中。
[0079]如以上说明的那样，在上述非接触通信设备100中，通过控制部23来根据工作模式对振荡部21的发信频率进行控制，并且，基于由相位检测部24检测的输出部22的输出阻抗或输出电流的相位来对天线谐振电路10的谐振频率进行控制，因此，不将信号线从天线拉出用以天线电流相位检测，没有由于天线端子和LSI端子的增设或外置电阻造成的成本增高或谐振的Q的降低或者不需要辐射等噪声的增加等问题点。而且，能够与NFC系统等中的R/W模式和IC卡模式下的各谐振频率对应。
[0080]附图标记的说明
10天线谐振电路、11串并联谐振电路、20天线驱动部、21振荡部、22输出部、22A、22B差动放大器、23控制部、24相位检测部、25数字模拟变换部、26存储部、100非接触通信设备、LI天线线圈、C1~C7电容器、VCl可变谐振电容器、L2、L3线圈、12 EMC滤波器、R1、R2偏置电阻。
【主权项】
1.一种非接触通信设备，其特征在于，具备: 用于与对方电磁耦合来进行通信的天线的谐振频率可控制的天线谐振电路；以及 连接于所述天线谐振电路的天线驱动部， 所述天线驱动部具备:振荡频率可控制的振荡部;将由所述振荡部得到的高频信号向所述天线驱动部供给的输出部;对所述振荡部的振荡频率和所述天线谐振电路的天线谐振频率进行控制的控制部；以及对所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位进行检测的相位检测部， 通过所述控制部来根据工作模式对所述振荡部的发信频率进行控制，并且，基于由所述相位检测部检测的所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位对所述天线谐振电路的谐振频率进行控制。2.根据权利要求1所述的非接触通信设备，其特征在于， 所述天线谐振电路为将电容器与天线线圈串并联连接的串并联谐振电路，并且， 所述控制部对所述天线谐振电路的谐振频率进行控制，由此，将由所述相位检测部检测的所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从负变为正的点作为第一谐振频率，将所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从正变为负的点作为第二谐振频率。3.根据权利要求2所述的非接触通信设备，其特征在于，所述控制部在调整模式下检测出由所述相位检测部检测的所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从负变为正的所述天线谐振电路的第一谐振频率和所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从正变为负的所述天线谐振电路的第二谐振频率并存储在存储单元中，在R/W模式时，将所述天线谐振电路的谐振频率控制为所述第一谐振频率，在卡模式时，将所述天线谐振电路的谐振频率控制为所述第二谐振频率。4.根据权利要求1至3的任一项所述的非接触通信设备，其特征在于，所述控制部将所述天线谐振电路的谐振频率控制为加上预料了由所述天线谐振电路的天线造成的谐振频率偏移的偏移量后的谐振频率。5.—种天线谐振频率控制方法，所述控制方法是非接触通信设备中的天线谐振频率控制方法，所述非接触通信设备具备连接于用于与对方电磁耦合来进行通信的天线的谐振频率可控制的天线谐振电路的天线驱动部，所述天线驱动部具备:向天线谐振电路供给的高频信号的振荡频率可控制的振荡部;将由所述振荡部得到的高频信号向所述天线驱动部供给的输出部;对所述振荡部的振荡频率和所述天线谐振电路的天线谐振频率进行控制的控制部；以及对所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位进行检测的相位检测部，所述天线谐振频率控制方法的特征在于， 通过所述控制部来根据工作模式对所述振荡部的发信频率进行控制，并且，基于由所述相位检测部检测的所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位对所述天线谐振电路的谐振频率进行控制。6.根据权利要求5所述的天线谐振频率控制方法，其特征在于， 在调整模式下检测出由所述相位检测部检测的所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从负变为正的所述天线谐振电路的第一谐振频率和所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从正变为负的所述天线谐振电路的第二谐振频率并存储在存储单元中， 在R/W模式时，将所述天线谐振电路控制为所述第一谐振频率， 在IC卡模式时，将所述天线谐振电路控制为所述第二谐振频率。7.根据权利要求6所述的天线谐振频率控制方法，其特征在于，在调整模式下，对所述振荡部的发信频率进行控制，在一次频率扫描中检测出由所述相位检测部检测的所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从负变为正的所述天线谐振电路的第一谐振频率和所述输出部的输出阻抗或输出电流的相位从正变为负的所述天线谐振电路的第二谐振频率并存储在所述存储单元中。
【文档编号】H03H5/12GK105900349SQ201580004103
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年1月7日
【发明人】管野正喜
【申请人】迪睿合株式会社