专利名称：通信系统、发送装置、发送方法、接收装置和接收方法
技术领域：
本发明涉及通信系统、发送装置、发送方法、接收装置和接收方法。尤其是，本发明涉及通信系统、发送装置、发送方法、接收装置和接收方法，其使得能够抑制通过线到线耦合(line-to-line coupling)的、由通信产生的辐射功率。
背景技术：
用于发送和接收数据的通信系统类型包括接触类型和非接触类型。接触通信系统通过诸如连接器之类的电接触点来交换数据。相反，非接触通信系统不需要这样的电接触点。
外部物质(诸如灰尘、水蒸汽和油)对电接触点的粘附或电接触点上氧化膜的形成可能使接触通信系统不能正确地发送和接收信号。另外，当电接触点暴露时，静电可能破坏内部电路。为了避免这种情况，执行高度精密处理以形成电接触点的外形。
另一方面，因为非接触通信系统不需要电接触点，所以非接触通信系统没有上述问题。
在非接触通信方法中，例如通过电磁场、电容、微波或激光束来执行通信。仅仅在通过激光束或微波的通信中才能获得高于几百Mbps(兆比特每秒)的传输率(特别是超过1Gbps的传输率)。
但是，用于通过激光束通信的装置仍然昂贵。小型化这些装置也很困难。另外，在通过微波的通信中，不得不控制辐射功率以便不超过各国无线电通信法律规定的值。
以高传输率执行通信的非接触通信方法之一采用通过将微波带状线路靠近以便它们彼此面对而产生的线到线耦合(下文中，称为“微波传输带线路的线到线耦合”)。
在通过微波传输带线路的线到线耦合的通信中，如在日本未经审查的专利申请公开号07-297625中提出的一样，辐射功率比使用天线(即，微波传输带天线)辐射无线波(例如，微波)时产生的辐射功率小很多。但是，在不采取任何措施的情况下控制辐射功率以便不超出法律规定的值可能是困难的。当以高传输速率执行通信时，微波传输带线路的线到线耦合辐射的无线波(即，电磁波)具有322MHz和10GHz之间的频带。在日本，必须控制在该频带内的辐射功率以便不超过35μV。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的实施例使得能够在通过线到线耦合的通信中抑制辐射功率。
根据本发明的实施例，通信系统包括被配置成发送数据的发送装置和被配置成接收数据的接收装置。所述发送装置包括第一和第二传输线和差分信号输出器。第一和第二传输线以预定的间隔并行部署，并被配置成传播微波信号。差分信号输出器被配置成从与数据相应的微波信号产生差分信号，并输出差分信号中的一个到第一传输线，输出另一差分信号到第二传输线。所述接收装置包括第三和第四传输线和转换器。所述第三和第四传输线以预定的间隔并行部署，并被配置成传播微波信号。转换器被配置成将通过线到线耦合在第三和第四传输线上产生的差分信号转换为与数据相应的微波信号，并输出转换的微波信号。当第三和第四传输线与正在传播差分信号的第一和第二传输线靠近、从而第一和第二传输线分别面对第三和第四传输线时，通过线到线的耦合在第三和第四传输线上产生差分信号。
在上述本发明的实施例中，通信系统包括被配置成发送数据的发送装置和被配置成接收数据的接收装置。所述发送装置从与要发送到接收装置的数据相应的微波信号产生差分信号，并输出差分信号中的一个到第一传输线，输出另一差分信号到第二传输线。差分信号通过第一和第二传输线与第三和第四传输线间分别产生的线到线耦合而发送到第三和第四传输线。所述线到线耦合是在第三和第四传输线与正在传播差分信号的第一和第二传输线靠近、而分别彼此面对时是产生的。差分信号此时被转换成与数据相应的微波信号，并输出转换的微波信号。
根据本发明的另一个实施例，发送装置被配置成发送数据到具有第一和第二传输线的接收装置，其包括第三和第四传输线和差分信号输出器。第三和第四传输线以预定间隔并行部署，并被配置成传播微波信号。差分信号输出器被配置成从与数据相应的微波信号产生差分信号，并输出差分信号中的一个到第三传输线，输出另一差分信号到第四传输线。当第一和第二传输线与正在传播差分信号的第三和第四传输线靠近、从而第一和第二传输线分别面对第三和第四传输线时，数据通过第三传输线和接收装置的第一传输线之间以及第四传输线和接收装置的第二传输线之间产生的线到线耦合而发送到接收装置。
第三和第四传输线可以是微波传输带线。
差分信号输出器可以是线圈。
根据仍是本发明的另一个实施例，一种用于发送装置的发送方法，发送装置包括第一和第二传输线，以预定的间隔并行部署，并被配置成传播微波信号；以及差分信号输出器，被配置成从与要发送到包括第三和第四传输线的接收装置的数据相应的微波信号产生差分信号，并输出差分信号中的一个到第一传输线，输出另一差分信号到第二传输线，该方法包括步骤，使得差分信号输出器从与数据相应的微波信号产生差分信号，输出差分信号中的一个到第一传输线，输出另一差分信号到第二传输线，和使得第一传输线传播从与数据相应的微波信号产生的差分信号中的一个，第二传输线传播另一差分信号，当第三和第四传输线与正在传播差分信号的第一和第二传输线靠近、从而第三和第四传输线分别面对第一和第二传输线时，数据通过第一传输线和接收装置的第三传输线之间以及第二传输线和接收装置的第四传输线之间产生的线到线耦合而发送到接收装置。
在上述本发明的实施例中，从与发送到接收装置的数据相应的微波信号产生差分信号。差分信号中的一个输出到第一传输线，另一差分信号输出到第二传输线。通过正在传播差分信号的第一和第二传输线以及靠近第一和第二传输线以分别彼此面对的接收装置的第三和第四传输线之间产生的线到线耦合将数据发送到接收装置。
根据本发明进一步的实施例，接收装置被配置成接收来自具有第一和第二传输线的发送装置的数据，其包括第三和第四传输线和转换器。第三和第四传输线以预定的间隔并行部署，并被配置成传播微波信号。转换器被配置成将通过线到线耦合在第三和第四传输线上产生的差分信号转换为与数据相应的微波信号，并输出转换的微波信号。当第三和第四传输线与正在传播从与数据相应的微波信号产生的差分信号的第一和第二传输线靠近、从而第三和第四传输线分别面对第一和第二传输线时，通过线到线耦合在第三和第四传输线上产生差分信号。
第三和第四传输线可以是微波传输带线。
接收装置可以进一步包括被配置成检测从转换器输出的信号的信号电平的电平检测器。依照电平检测器检测的电平，转换器调节与数据相应的信号的电平，并输出信号。
根据本发明更进一步的实施例，一种用于接收装置的接收方法，接收装置被配置成接收来自有第一和第二传输线的发送装置的数据，其包括第三和第四传输线，以预定的间隔并行部署，被配置成传播微波信号；以及转换器，被配置成将通过线到线耦合在第三和第四传输线上产生的差分信号转换为与数据相应的微波信号，并输出转换的微波信号，其中当第三和第四传输线与正在传播从与数据相应的微波信号产生的差分信号的第一和第二传输线靠近、从而第三和第四传输线分别面对第一和第二传输线时，在第三和第四传输线上产生差分信号，该方法包括步骤，使得第三传输线传播差分信号中的一个，第四传输线传播另一差分信号，以及使得转换器将差分信号转换为与数据相应的微波信号，并输出转换的微波信号。
在上述的实施例中，与从具有第一和第二传输线的发送装置发送的数据相应的微波信号中产生的差分信号沿着第三和第四传输线传播。差分信号被转换为与数据相应的微波信号，并输出转换的微波信号。
本发明的实施例可以通过线到线耦合实现通信。另外，本发明的实施例可以抑制辐射功率。
图1是图解根据本发明一个实施例的通信系统的配置示例的方框图；图2A和2B图解了微波传输带线路的线到线耦合；图3是图解通信表面的详细配置示例的透视图；图4图解了数据发送/接收操作的概要；图5图解了RF发射机配置的示例；图6图解了RF接收机配置的示例；图7图解了RF接收机配置的另一示例；图8是图解数据发送/接收操作的流程图；图9图解了RF发射机配置的另一示例；图10A，10B和10C图解了可应用于本发明的实施例的其它传输线。
具体实施例方式
在描述本发明的实施例之前，本发明的特征和本发明实施例中公开的特定元素之间的一致性将在下面讨论。本描述是想要保证在本说明书中描述支持所要求的发明的实施例。因此，即使下面实施例中的元素没有被描述为涉及本发明的特定特征，这也并非必定意味着该元素不涉及权利要求的特征。相反的，即使此处元素被描述为涉及权利要求的特定特征，也并不必定意味着该元素不涉及权利要求的其它特征。
根据本发明的实施例，通信系统包括发送装置(例如，图1中所示的RF发射机21)，其被配置为发送数据，所述发送装置包括第一和第二传输线，所述第一和第二传输线以预定的间隔并行部署，并且被配置为传播微波信号；和差分信号输出器(例如，图5中所示的差分驱动器152)，被配置为从与数据相应的微波信号产生差分信号，并输出差分信号中的一个到第一传输线，输出另一差分信号到第二传输线。所述通信系统还包括接收装置(例如，图1中所示的RF接收机31)，其被配置为接收数据，所述接收装置包括第三和第四传输线(例如，图3中所示的传导带121A和121B)，所述第三和第四传输线以预定的间隔并行部署，并且被配置为传播微波信号；和转换器(例如，图6中所示的LNA 172)，被配置为将通过线到线耦合在第三和第四传输线上产生的差分信号转换为与数据相应的微波信号，并输出转换的微波信号，其中当将第三和第四传输线与正在传播差分信号的第一和第二传输线靠近、从而第三和第四传输线分别面对第一和第二传输线时，通过线到线耦合在第三和第四传输线上产生差分信号。
根据本发明的另一实施例，发送装置(例如，图1中所示的RF发射机21)，被配置为发送数据到具有第一和第二传输线的接收装置，所述发送装置包括第三和第四传输线(例如，图3中所示的传导带101A和101B)，所述第三和第四传输线以预定的间隔并行部署，并且被配置为传播微波信号；和差分信号输出器(例如，图5中所示的差分驱动器152)，被配置为从与数据相应的微波信号产生差分信号，并输出差分信号中的一个到第三传输线，输出另一差分信号到第四传输线，其中当将第一和第二传输线与正在传播差分信号的第三和第四传输线靠近、从而第一和第二传输线分别面对第三和第四传输线时，数据通过第三传输线和接收装置的第一传输线之间以及第四传输线和接收装置的第二传输线之间产生的线到线耦合而被发送到接收装置。
根据本发明的仍一实施例，一种用于发送装置的发送方法，所述发送装置包括第一和第二传输线，所述第一和第二传输线以预定的间隔并行部署，并且被配置为传播微波信号；以及差分信号输出器，被配置为从与要发送到包括第三和第四传输线的接收装置的数据相应的微波信号产生差分信号，并输出差分信号中的一个到第一传输线，输出另一差分信号到第二传输线，该方法包括步骤，使得差分信号输出器从与数据相应的微波信号产生差分信号，并且输出差分信号中的一个到第一传输线，输出另一差分信号到第二传输线(例如，图8中所示的步骤S14)，和使得第一传输线传播从与数据相应的微波信号产生的差分信号中的一个，第二传输线传播差分信号的另一个(例如，图8中所示的步骤S15)，其中当将第三和第四传输线与正在传播差分信号的第一和第二传输线靠近、从而第三和第四传输线分别面对第一和第二传输线时，通过第一传输线和接收装置的第三传输线之间以及第二传输线和接收装置的第四传输线之间产生的线到线耦合而将数据发送到接收装置。
根据本发明再一实施例，接收装置(例如，图1中所示的RF接收机31)，被配置为接收来自具有第一和第二传输线的发送装置的数据，所述接收装置包括第三和第四传输线(例如，图3中所示的传导带121A和121B)，所述第三和第四传输线以预定的间隔并行部署，并且被配置为传播微波信号；以及转换器(例如，图6中所示的LNA 172)，被配置为将通过线到线耦合在第三和第四传输线上产生的差分信号转换为与数据相应的微波信号，并输出转换的微波信号，其中当将第三和第四传输线与正在传播从与数据相应的微波信号产生的差分信号的第一和第二传输线靠近、从而第三和第四传输线分别面对第一和第二传输线时，通过线到线耦合在第三和第四传输线上产生差分信号。
该接收装置可以进一步包括被配置为检测从转换器输出的信息的信号电平的电平检测器(例如，图6中所示的电平检测电路303)，其中依照由电平检测器检测的电平，转换器调节与数据相应的信号的电平，并输出信号。
根据本发明更进一步的实施例，一种用于接收装置的接收方法，所述接收装置被配置为接收来自具有第一和第二传输线的发送装置的数据，并且包括第三和第四传输线，所述第三和第四传输线以预定的间隔并行部署，并被配置为传播微波信号；以及转换器被配置为将通过线到线耦合在第三和第四传输线上产生的差分信号转换为与数据相应的微波信号，并输出转换的微波信号，其中当将第三和第四传输线与正在传播从与数据相应的微波信号产生的差分信号的第一和第二传输线靠近、从而第三和第四传输线分别面对第一和第二传输线时，在第三和第四传输线上产生差分信号，该方法包括步骤，使得第三传输线传播差分信号中的一个，第四传输线传播另一差分信号(例如，图8中所示的步骤S16)，以及使得转换器将差分信号转换为与数据相应的微波信号，并输出转换的微波信号(例如，图8中所示的步骤S17)。
下面将参考附图详细描述本发明的实施例。
图1图解了根据本发明一个实施例的通信系统的配置示例。
参照图1，通信系统包括阅读器/记录器11和IC(集成电路)卡12。
阅读器/记录器11和IC卡12无接触地发送和接收数据。
更具体地，阅读器/记录器11包括RF(射频)发射机21和RF接收机22。IC卡12包括RF接收机31和RF发射机32。RF发射机21发送与数据相应的RF信号到IC卡12的RF接收机31。RF接收机22接收从IC卡12的RF发射机32发送的RF信号，并存储从RF信号所转换的数据。
同样地，IC卡12的RF接收机31接收从阅读器/记录器11的RF发射机21发送的RF信号，并存储从RF信号所转换的数据。RF发射机32发送与数据相应的RF信号到阅读器/记录器11的RF接收机22。
阅读器/记录器11的RF发射机21和IC卡12的RF接收机31分别具有通信表面21a和通信表面31a。通信表面21a和31a的每一个包括微波传输带线。更具体地，传导带部署在通信表面21a和31a的每一个上。当通信表面21a和31a彼此面对，并且被彼此靠近时，部署在通信表面21a上的传导带和通信表面31a上的传导带之间产生线到线耦合(即，微波传输带线的线到线耦合)。RF发射机21和RF接收机31通过微波传输带线的线到线耦合执行数据发送/接收操作。同样地，阅读器/记录器11的RF接收机22的通信表面22a和IC卡12的RF发射机32的通信表面32a以同样的方式相互通信。
另外，IC卡12的RF发射机32具有和阅读器/记录器11的RF发射机21相同的配置。阅读器/记录器11的RF接收机22也具有和IC卡12的RF接收机31相同的配置。因此，下面仅给出阅读器/记录器11的RF发射机21和IC卡12的RF接收机31之间数据发送/接收操作的详细说明。省略IC卡12的RF发射机32和阅读器/记录器11的RF接收机22之间数据发送/接收操作的说明。
现在，参照图2A和2B，将描述微波传输带线的线到线耦合。
在微波传输带线中，传导带53在电介质衬底52上形成，该电介质衬底依次在大平面51上形成。高频RF信号(即，微波波段信号)沿着传导带53传播。RF信号相应于发送或接收的数据。
大平面51和传导带53由导体组成，例如金或铜。电介质衬底52由玻璃环氧树脂(例如，RF4)组成。
如图2A和2B中所示，在发送方的传导带53(例如，在图的下方)和在接收方的传导带53(例如，在图的上方)都是靠近的，彼此面对。因此，得到了微波传输带线的线到线耦合。图2A是微波传输带线的横向部分。更具体地，在图2A中，从RF信号沿传导带53传播的方向观察微波传输带线。图2B是微波传输带线的纵向部分。更具体地，在图2B中，从平行和垂直于RF信号的传播方向的方向观察微波传输带线。
如图2A和2B所示，将发送和接收方的传导带53接近，彼此面对。RF信号此时在发送方沿着传导带53传播。这导致双方传导带53之间的线到线耦合。此时，微波传输带线充当定向耦合器。
图3是图解RF发射机21的通信表面21a和RF接收机31的通信表面31a的详细配置的透视图。
阅读器/记录器11的通信表面21a在靠近IC卡12的相对通信表面31a的一侧具有传导带(以下简称为“带”)101A和101B、电介质衬底102、和大平面103。带101A和101B并行部署在电介质衬底102上，彼此相隔预定间隔M(例如，几个毫米)。
端口111A耦合到带101A的一端。端口111A为带101A提供从发送电路(未示出)馈送的RF信号。发送电路穿过大平面103而部署在带101A的对面(即在图中下部)。端口112A也耦合到带101A的另一端，即111A耦合的相反的一端。端口112A也通过电阻器(即，终接电阻器)113A耦合到大平面103。
同样，端口111B耦合到带101B的一端。端口111B为带101B提供从发送电路(未示出)馈送的RF信号，所述发送电路穿过大平面103与带101B相对。端口112B耦合到带101B的另一端，即，端口111B耦合的相反的一端。端口112B也通过电阻器(即，终接电阻器)113B耦合到大平面103。
另外，带101A和101B(同样，以下描述的带121A和121B)彼此相隔间隔M，这可以避免串扰问题。
IC卡12的通信表面31a具有与阅读器/记录器11的通信表面21a的相同配置。
更具体的，IC卡12的通信表面31a在靠近阅读器/记录器11的相对通信表面21a的一侧上具有传导带(以下简称为“带”)121A和121B、电介质衬底122和大平面123。带121A和121B并行部署在电介质衬底122上，相互间隔预定间隔M(例如，几个毫米)。
端口131A耦合到带121A的一端。端口131A向接收电路(未示出)提供通过线到线耦合接收的RF信号。接收电路穿过大平面123部署在带121A的对面(即在图中上部)。端口132A也耦合到带121A的另一端，即，131A耦合的相反的一端。端口132A也通过电阻器(即，终接电阻器)133A耦合到大平面123。
同样，端口131B耦合到带121B的一端。端口131B为穿过大平面123面对带121B的接收电路(未示出)提供通过线到线耦合接收的RF信号。端口132B耦合到带121B的另一端，即，端口131B耦合的相反的一端。端口132B也通过电阻器(即，终接电阻器)133B耦合到大平面123。
如图3所示，RF发射机21的带101A和101B以及RF接收机的带121A和121B分别足够接近以形成间隔L(例如几个毫米)。因此，RF发射机21和RF接收机31执行数据发送/接收操作。
现在，参考图4，描述了阅读器/记录器11的RF发射机21和IC卡12的RF接收机31之间的数据发送/接收的概略。在图4中，已在图3中示出的相同的参考数字用于指示相应的部分。另外，为了易于理解，图4示出部署在通信表面21a或31a的两个带中的一个。更具体的，图4从部署在RF发射机21的带101A和101B之中省略了带101B。同样，图4从部署在RF接收机31的带121A和121B之中省略了带121B。
RF发射机21的发送电路151向差分驱动器152提供与被发送的数据相应的高频率RF信号。差分驱动器151从提供的RF信号生成差分信号。差分驱动器152将一个差分信号提供给部署在带101A之前的衰减器153A。差分驱动器152也将另一差分信号(在附图中由虚线指示的)提供给部署在带101B之前的衰减器(相应于在图5中示出的衰减器153B)。
衰减器153A放大或衰减提供的RF信号以调整RF信号到最佳电平。来自衰减器153A的RF信号通过电阻器154A和端口111A而馈送到带101A。电阻器154A和113A抑制RF信号的反射。
沿着带101A的RF信号的传播导致RF发射机21的带101A和RF接收机31的带121A之间的线到线耦合，其中上述两个带足够接近以形成间隔L，这使得能够进行数据发送/接收操作。带121A通过线到线耦合接收RF信号。
由带121A接收的RF信号通过端口131A馈送到LNA(低噪声放大器)172。如在上述情况中，电阻器154A和113A、电阻器171A和133A抑制RF信号的反射。
LNA 172接收由带121B接收的以及由带121A接收的RF信号(由图中的虚线指示的)。由带121A和121B接收的RF信号具有相反的相位。
LNA 172将具有180度相位位移的两个RF信号转换成单端RF信号。LNA 172此时将单端RF信号提供给接收电路173。接收电路173将从LNA 172提供的RF信号转换成数据，并存储该数据。
图5图解了包括发送电路151的详细配置的RF发射机21的配置示例。
中央处理单元(CPU)201指令数据控制器203发送数据。基于由CPU 201给出的指令，数据控制器203从存储器202以速度(例如125兆字节每秒(兆字节/秒))读出要发送的预定数据。数据控制器203然后向P/S(并行到串行)转换电路204提供读出数据。
P/S转换电路204将要发送的并行数据转换成串行数据，并将串行数据提供给LPF(低通滤波器)205。如上所述，由于P/S转换电路204以速率125兆字节/秒接收数据，所以以每秒1吉比特(Gbps)的速率提供串行数据。
LPF 205移除包括在由P/S转换电路204提供的要发送的数据中的高频成分，并向混频器206提供数据。混频器206将从LPF 205提供的信号和从PLL(锁相环)电路208提供的信号相乘。因此，对从LPF 205提供的数据执行BPSK(二进制相移键控)调制。
石英振荡器207生成具有预定频率(即，振荡频率)的信号，并将信号提供给PLL电路208。基于从石英振荡器207提供的具有振荡频率的信号，PLL电路208将4GHz信号(即载波)提供给混频器206。
此时将已经经历由混频器206的BPSK调制的与要发送的数据相应的RF信号提供给差分驱动器152。差分驱动器152从提供的与要发送的数据相应的RF信号生成差分信号。差分驱动器152将差分信号中的一个提供给部署在带101A之前的衰减器153A，将另一差分信号提供给部署在带101B之前的衰减器153B。
在经历由衰减器153A和153B执行的电平调整后，通过电阻器154A和154B提供给带101A和101B的RF信号分别沿着带101A和101B传播。
在具有上述配置的RF发射机21中，相应于从存储器202读出的数据的差分信号沿着带101A和101B传播。
图6图解了包括接收电路173详细配置的RF接收机31的配置的例子。
通过线到线耦合由带121A和121B接收的RF信号提供给LNA 172。这些RF信号的相位彼此相反。
LNA 172将从带121A和121B提供的具有相反相位的RF差分信号转换成单端信号。LNA 172向混频器301和包括在接收电路173中的PLL电路310提供单端信号。转换的单端信号是相应于接收的数据的信号，该接收的数据从RF发射机21发送。
基于来自电平检测电路303的检测信号，LNA 172也调整(放大和衰减)提供给混频器301和PLL电路310的RF信号电平。也就是，LNA具有调整RF信号的AGC(自动增益控制)功能。
混频器301相乘从LNA 172提供的与接收数据相应的RF信号和从PLL电路310提供的信号。因此，对与接收数据相应的RF信号执行BPSK解调。混频器310向LPF 302提供解调的RF信号。LPF 302移除包括在解调的RF信号中的高频成分，并将RF信号提供给电平检测电路303和比较器304。
电平检测电路303检测从LPF 302提供的RF信号的电平，并通知LNA712该检测结果。比较器304确定从LPF 302提供的RF信号的电平是高于还是低于预定电平，即，将RF信号的电平与预定电平比较。基于该比较，比较器304对RF信号执行波形整形。比较器304将波形整形的与接收数据相应的数字信号提供给DFF(延迟触发器)305。更具体的，当RF信号的电平高于预定电平时，将高电平信号提供给DFF 305。相反，当RF信号的电平低于预定电平时，提供低电平信号。
DFF 305向S/P(串行到并行)转换电路306提供数字信号(D)，该信号是在从频分器311提供的1GHz时钟信号(CLK)的上升(或下降)时间由比较器304提供的。
S/P转换电路306将从DFF 305提供的与接收数据相应的串行数字信号转换成并行数字信号。S/P转换电路306然后提供并行数字信号给数据控制器307。此时，基于从频分器311提供的1GHz的时钟信号，S/P转换电路在寄存器中读取由DFF 305提供的接收数据。此时，基于从频分器312提供的125MHz时钟信号，S/P转换电路306向数据控制器307提供并行数据。因此，S/P转换电路306以125兆字节/秒的速率提供接收数据。
根据由CPU 308给出的指令，数据控制器307将从S/P转换电路306提供的接收数据写入(存入)存储器309。此时，基于从频分器312提供的125MHz时钟信号，数据控制器307将接收数据写入存储器309。
CPU 308指令数据控制307接收数据。存储器309存储从数据控制器307提供的接收数据。
基于从LNA 172提供的RF信号，PLL电路310生成4GHz时钟信号(即载波)，并将时钟信号提供给混频器301和频分器311。频分器311用4除从PLL电路310提供的时钟信号的频率(即4GHz)。频分器311然后提供产生的1GHz时钟信号给DFF 305、S/P转换电路306以及频分器312。频分器312用8除从频分器311提供的时钟信号的频率(即，1GHz)。频分器312然后提供产生的125MHz时钟信号给S/P转换电路306和数据控制器307。
具有上述配置的RF接收机31解调来自通过线到线耦合接收的差分信号的接收数据，并将该接收数据存储在存储器309中。
如图7所示，通过在带121A和121B和LNA 172之间放置线圈351，可以获得微波传输带线的期望阻抗。
现在，参考图8的流程图，描述在阅读器/记录器11的RF发射机21和IC卡12的RF接收机31之间的数据发送/接收操作。RF发射机21和RF接收机31具有上述配置。在图8中，假设阅读器/记录器11和IC卡12足够接近以形成间隔L，其使得能够进行数据发送/接收操作。
首先，在步骤S11，数据控制器203以速率(例如125兆字节/秒)读出存储在存储器202中的预定数据(即要发送的数据)。数据控制器203向P/S转换电路204提供读出的数据。
在步骤S12，P/S转换电路204将要发送的并行数据转换成串行数据，并将串行数据提供给LPF 205。
在步骤S13，混频器206相乘从LPF 205提供的信号和从PLL电路208提供的信号，从而对从LPF 205提供的将要发送的数据执行BPSK调制。
在步骤S14，差分驱动器152从提供的与要发送的数据相应的RF信号生成差分信号。差分驱动器152将差分信号中的一个提供给部署在带101A之前的衰减器153A，并将另一差分信号提供给部署在带101B之前的衰减器153B。
在步骤S15，从衰减器153A和153B提供的差分信号分别沿着带101A和101B传播。
在步骤S16，通过在其之间的线到线耦合，差分信号从阅读器/记录器11的带101A和101B分别发送到IC卡12的带121A和121B。
在步骤S17，LNA 172将从带121A和121B提供的与将要发送的数据相应的RF差分信号转换成单端信号。LNA 172然后提供单端信号给混频器301和包括在接收电路173中的PLL电路310。另外，在步骤S17，基于从LNA 172提供的RF信号，PLL电路310生成4GHz时钟信号(即载波)。PLL电路310然后提供时钟信号给混频器301和频分器311。
在步骤S18，混频器301相乘从LNA 172提供的与数据相应的RF信号和从PLL电路310提供的信号，从而对与接收数据相应的RF信号执行BPSK解调。
另外，在步骤S18，频分器311用4除从PLL电路310提供的时钟信号频率。频分器311然后向DFF 305、S/P转换电路306、和频分器312提供产生的1GHz时钟信号。频分器312用8除从频分器311提供的时钟信号的频率。频分器312然后向S/P转换电路306和数据控制器307提供产生的125MHz时钟信号。
在步骤S19，S/P转换电路306将从DFF 305提供的接收串行数据转换成并行数据。S/P转换电路306提供并行数据给数据控制器307。
在步骤S20，数据控制器307将从S/P转换电路306提供的接收数据写入存储器309，处理结束。
如上所述，RF发射机21和RF接收机31可以以高传输速率1Gbps而非触点地发送和接收数据。RF发射机21和RF接收机31不包括电触点。这就消除了由于电触点腐蚀造成不精确信号发送/接收的可能性。
而且，如图3所示，微波传输线的线到线耦合的利用使得能够使用简单结构的信号(数据)发送。
而且，带101A和101B并行部署并彼此相隔预定间隔M。具有相反相位的差分信号沿着带101A和101B传播。因此，取消远场(distant field)是可能的，从而保持涉及数据发送/接收操作的辐射功率，所述数据发送/接收操作由RF发射机21和RF接收机31以在无线电法规或类似物中确定的预定电平或低于预定电平完成。
图9示出阅读器/记录器11的RF发射机21的配置的另一例子。如在图5中示出的相似的参考数字用于指示相应部分，因此省略对于这些的解释。
更具体的，除了驱动器401和线圈402外，图9中示出的RF发射机21与在图5中示出的具有相同配置。提供驱动器401和线圈402代替图5中示出的差分驱动器152。
根据图5示出的实施例，发送电路151耦合到生成差分信号的差分驱动器152。然而，在图9示出的实施例中，发送电路151耦合到提供单端信号的驱动器401上。在这个情况下，差分信号从驱动器401的输出信号产生。
更具体的，在图9，发送电路151提供信号给驱动器401。驱动器401依次提供与要发送的数据相应的单端信号。在后来的阶段，驱动器401耦合到线圈402。线圈402从驱动器401提供的信号生成差分信号。线圈402此时提供差分信号中的一个给衰减器153A，并提供另一差分信号给衰减器153B。
在以上描述的实施例中，已经描述了通过线到线耦合的数据发送/接收操作。通过面向部署在发送方和接收方的两个并行带，实现线到线耦合。然而，可应用于本发明的传输线不限于微波传输带线。其它传输线(例如图10A示出的共面波导、图10B中示出的插槽线路、图10C中示出的共面带状线)同样可适用于本发明。
另外，在上述实施例中，IC卡12作为能够无触点发送和接收数据的一个例子使用。然而，本发明可以应用于不同于IC卡的便携式装置，例如，移动电话、PDA(个人数字助理)、数字照相机、和具有闪存或硬盘驱动器的数字音频播放器。
更进一步，在该说明书中，在流程图中示出的步骤可以包括在以描述的顺序顺序执行的处理中，和并行或单独执行的处理中，不需要顺序的。
而且，在该说明书中，术语“系统”指示包括多个装置的整个装置。
应该理解本发明并不限制为上述实施例，在不背离本发明精神和范围条件下可以进行各种修改。
权利要求
1.一种通信系统，包括发送装置，被配置成发送数据，其包含第一和第二传输线，以预定间隔并行部署，被配置成传播微波信号，以及差分信号输出器，被配置成从与数据相应的微波信号生成差分信号，并且输出差分信号中的一个到第一传输线，输出另一差分信号到第二传输线；以及接收装置，被配置成接收数据，其包含第三和第四传输线，以预定间隔并行部署，被配置成传播微波信号，以及转换器，被配置为将通过线到线耦合在第三和第四传输线上生成的差分信号转换为与数据相应的微波信号，以及输出所转换的微波信号，其中当第三和第四传输线与正在传播差分信号的第一和第二传输线靠近、从而第三和第四传输线分别面对第一和第二传输线时，通过线到线耦合在第三和第四传输线上生成差分信号。
2.一种被配置成向包括第一和第二传输线的接收装置发送数据的发送装置，该发送装置包括第三和第四传输线，以预定间隔并行部署，被配置成传播微波信号；以及差分信号输出器，被配置为从与数据相应的微波信号生成差分信号，并输出差分信号中的一个到第三传输线，输出另一差分信号到第四传输线，其中当第一和第二传输线与正在传播差分信号的第三和第四传输线靠近、从而第一和第二传输线分别面对第三和第四传输线时，通过线到线耦合将数据发送到接收装置，所述线到线耦合是在第三传输线和接收装置的第一传输线之间以及第四传输线和接收装置的第二传输线之间生成的。
3.根据权利要求2的发送装置，其中第三和第四传输线是微波传输带线。
4.根据权利要求2的发送装置，其中差分信号输出器是线圈。
5.一种用于发送装置的发送方法，该发送装置包括第一和第二传输线，以预定间隔并行部署，并且被配置成传播微波信号；和差分信号输出器，被配置成从与要发送到接收装置的数据相应的微波信号生成差分信号，并输出差分信号中的一个到第一传输线，输出另一差分信号到第二传输线，所述接收装置包括第三和第四传输线，该方法包括步骤使得差分信号输出器从与数据相应的微波信号生成差分信号，并输出差分信号中的一个到第一传输线，输出另一差分信号到第二传输线；以及使得第一传输线传播从与数据相应的微波信号生成的差分信号中的一个，第二传输线传播另一差分信号，其中当第三和第四传输线与正在传播差分信号的第一和第二传输线接近使得第三和第四传输线分别面对第一和第二传输线时，通过线到线耦合将数据发送到接收装置，所述线到线耦合是在第一传输线和接收装置的第三传输线之间以及第二传输线和接收装置的第四传输线之间生成的。
6.一种接收装置，被配置成从具有第一和第二传输线的发送装置接收数据，该接收装置包括第三和第四传输线，以预定间隔并行部署，被配置成传播微波信号；以及转换器，被配置将通过线到线耦合在第三和第四传输线上生成的差分信号转换为与数据相应的微波信号，并输出所转换的微波信号，其中当第三和第四传输线与正在传播从与数据相应的微波信号生成的差分信号的第一和第二传输线靠近、从而第三和第四传输线分别面对第一和第二传输线时，通过线到线耦合在第三和第四传输线上生成差分信号。
7.根据权利要求6的接收装置，其中第三和第四传输线是微波传输带线。
8.根据权利要求6的接收装置，还包括电平检测器，被配置成检测从转换器输出信号的电平，其中根据由所述电平检测器检测的电平，所述转换器调整与数据相应的信号的电平，并输出该信号。
9.一种接收装置的接收方法，该接收机被配置为从具有第一和第二传输线的发送装置接收数据，并且包括第三和第四传输线，以预定间隔并行部署，被配置成传播微波信号；和转换器，被配置成将通过线到线耦合在第三和第四传输线上生成的差分信号转换为与数据相应的微波信号，并输出所转换的微波信号，其中当第三和第四传输线与正在传播从与数据相应的微波信号生成的差分信号的第一和第二传输线靠近、从而第三和第四传输线分别面对第一和第二传输线时，在第三和第四传输线上生成差分信号，该方法包括步骤使得所述第三传输线传播差分信号中的一个，所述第四传输线传播另一差分信号；以及使得所述转换器将差分信号转换成与数据相应的微波信号，并输出所转换的微波信号。
全文摘要
一种通信系统，包括被配置成发送数据的发送装置和被配置成接收数据的接收装置。所述发送装置包括第一和第二传输线，和差分信号输出器，被配置成从与数据相应的微波信号生成差分信号，并输出差分信号中的一个到第一传输线，输出另一差分信号到第二传输线。所述接收装置包括第三和第四传输线和转换器。通过线到线耦合从第一和第二传输线发送差分信号到第三和第四传输线。转换器然后将差分信号转换成与数据相应的微波信号，并输出所转换的微波信号。
文档编号H04M1/18GK1945982SQ20061014477
公开日2007年4月11日 申请日期2006年8月10日 优先权日2005年8月10日
发明者泽井淳, 伊藤雄二郎, 石川伸行 申请人:索尼株式会社