本发明专利技术提供在进行基于ＲＦＩＤ的信号收发，使用把输出的上限抑制为很低的ＨＦ频带和提高输出的ＵＨＦ频带这样的多个频带的ＲＦＩＤ系统的构筑中，用一个天线能够进行多个频带的功率或者信号收发的ＲＦＩＤ，把在ＨＦ频带的载波的收发中使用的方形螺旋天线的长边方向限制为适于ＵＨＦ频带的载波的收发中使用的长度，根据ＵＨＦ频带的载波在方形螺旋天线中产生的电流波形中，在其长边的一方中发生正的驻波，而且在该长边的另一方（与一方的长边相对）中发生负的驻波，另外，规定该长边和短边的长度，或者构成它们的绕线的间隔以及设置在它们上的集成电路元件（ＩＣ）的馈电点的位置，使得该电流波形在方形螺旋天线的长边中不引起相位翻转。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及例如在现金自动支付机、电子货币、自动检票系统、出入室管理系统、商品管理系统、物流管理系统等中的闪存卡、信用卡、月票、回数券、管理卡、ID卡、许可证、商品管理标签、物流管理标签等非接触卡或者标签中所设置的信号处理电路，涉及具备在该非接触卡或者标签与读写器的动作用电力传输或者通信中使用的天线的信号处理电路。
技术介绍
在非接触IC卡或者标签中，主要使用HF(高频)频带到UHF(超高频)频带的频率的电磁波进行电力传输和通信。一般HF频带作为3～30MHz的频带是已知的，特别是由13.56MHz的载波进行的非接触卡或者标签(以下，把它们汇总在一起，记为RFID(射频标识))与读写器的通信或者电力传输正在普及。UHF频带作为300～3000MHz的频带一般是已知的，在日本国内，2.45GHz的频带，在欧美860～960MHz的频带能够利用在RFID与读写器的通信或者电力传输中。另外，作为比上述频带高的频率的5.8GHz在日本国内，允许利用为收费公路中的仅从RFID向读出器的单向通信用频率。HF频带的载波进行的RFID与读写器之间的电力或者信息的收发主要是在RFID中设置螺旋天线，使该螺旋天线与读写器的天线输出的磁场交链，在该螺旋天线中感应电力或者信号电流。另一方面，在由UHF频带的载波进行的对于RFID的电力供给或者信息等的收发用设置在RFID中的偶极天线或者贴片天线，接收来自读写器等的电场，在该天线中感应电力或者信号电流。另一方面，在上述RFID与上述读写器或者其等价物(例如仅是读出器)的通信中所使用的上述频率中，行政确定与发送其电波的输出有关的限制，未经掌管该限制的机构的许可，不能够例如从RFID发射超过该限制的电波。从而，在用HF频带的载波进行的RFID与读写器那样的识别装置(根据用途，也可称为对于RFID的外部装置、收发端站装置、基站，以下，记为「外部装置」)的信息的通信距离由于其输出小而不得不缩短。另一方面，由UHF频带的载波进行的RFID与外部装置的通信由于提高其输出，因此能够加长其通信距离。在这种状况下，在专利文献1(特开2004-240899号)中提出了搭载利用HF频带的载波的接近磁场型模块(Near Magnetic Field-typeModule)和利用UHF频带的载波的无线型模块(Radio-type Module)的混合型IC卡(Hybrid-type IC Card)。另外，在专利文献2(特开平5-290229号)中公开了与其同样的非接触型IC卡(Non-contact ICcard)，在专利文献3(特开2004-297499号)中公开了与其类似的通信终端装置(Communication Terminal Device)。
技术实现思路
如在上述专利文献中记述的那样，与使用了HF频带以及UHF频带的两种频带系统相对应的非接触IC卡或者标签以往通过按照载波频带数安装与各个频率相应的天线进行对应。为此，非接触IC卡或者标签中的天线的实际安装面积大，在非接触IC卡所搭载的IC中，需要设置与各个天线相对应的端子，芯片尺寸增大。另外，在上述专利文献3中，在所公开的通信终端装置用一方载波(UHF频带)接收信号时，在接收另一方载波(UHF频带)的天线中产生干扰，为了避免这一点，指出设置假天线的必要性。对于以上的课题，如果有在多个频带中能够使用的天线，则能够减小实际安装面积以及芯片尺寸。另外，预计还可以抑制在天线之间发生的干扰。本专利技术鉴于这样的
技术介绍
，以使一个天线具有多个可利用的频带作为要解决的课题。在HF频带中使用的由磁场感应电压的螺旋天线和在UHF频带中使用的由电场感应电压的偶极子等天线的最大差别在于构成该天线的导体(布线)的一端在前者是与另一端短路的构造，而在后者是成为开路端的构造。因此，在HF频带和UHF频带的双方频带中都有效地收发信号或者电力的天线需要选择采用该构造的某一种。然而，本专利技术者们着眼于在UHF频带中感应电场的天线，把其一端与另一端短路的「折返偶极子」。这种天线具有把偶极子的两方开路端折返，把它们在其它的路径短路的构造。因此，在成为折返偶极子型天线的线路中，对于原来的偶极子部分(没有折返的部分)虽然也分布反相位的电流，但是由于在被折返的线路和没有被折返的线路中产生的电流方向也相反，因此发生的电场成为同相位。于是，本专利技术者尝试扩大从该折返偶极子构造的端部(电连接到IC等元件上的部分)向本来的方向延伸的部分(没有被折返部分)和与该方向相反延伸的部分(被折返的部分)之间的间隔，使得该折返偶极子构造成为环形。这时，在扩展偶极子构造的折返部分与没有被折返的部分的间隔的偶极子构造中的其它部分，例如，矩形的折返偶极子构造中的以上述折返部分和上述没有被折返的部分作为长边时的短边的线路中，在其中途，由于电流波形(与载波的频率相对应的交流电流波形)相位相反，因此不发射电波。与此不同，在成为矩形折返偶极子构造的长边的原来的元件(没有被折返的部分)和其折返部分中，电流的分布也增大，起到发射同相位电场的天线的作用。另外，折返偶极子构造的环的线路长度如果对于HF频带的载波频率的波长充分短，则通过使该天线的环与在HF频带的频率下振动的磁场交链，则可以用该天线得到与该磁场成比例的感应电压。这样，上述的折返偶极子型天线形成为对于HF频带的载波波长充分短的线路长度的环天线，而且，对于UHF频带的载波，起到收发效率降低一些的折返偶极子天线的作用，因此用一个天线能够实现两个频带中的有效收发。另一方面，在收发HF频带的载波的天线中需要某种程度的电感成分，在确保该成分的基础上，上述折返偶极子构造最好做成螺旋形。因此，串联连接多个具有该折返偶极子构造的导体线路(天线元件)，用多级天线元件制作螺旋形的天线。在使多个天线元件相互不交差配置构成的螺旋形的天线中，位于其外周的天线元件和位于其内周的天线元件的每一圈的长度不同。从而，例如即使在内周的一圈(天线元件)中，在其长边的一方分布正的电流波形，在其另一方分布负的电流波形，在线路长度与该内周的天线元件不同的外周的一圈(天线元件)中，在其长边的线路的中途产生相位翻转，极大地降低其收发效率。从而，为了减少每一圈的长度的差别，通过使天线元件(构成该元件的导体线路)的相互邻接的一对间距(配置间隔)微细，抑制这种电流分布的偏移，抑制收发效率的降低。根据以上的考察，本专利技术在非接触卡或者标签(RFID)中具备而且起到在它们与读写器那样的外部装置之间的电力传输或者通信作用的信号处理电路中，设置方形螺旋天线(Rectangular SpiralAntenna)，由此至少进行两个载波频率的通信。在该信号处理电路中，设置包括RF电路的IC或者与两个载波频率的每一个相对应的电路元件，通过上述方形螺旋天线接收来自上述外部装置的电力供给，或者与其进行信息的发送和接收。方形螺旋天线从其外周向内侧，由于顺序(例如在同轴上)配置构成具有折返偶极子构造的多个导体线路，因此最好设定导体线路间的长度差以便确保作为偶极子天线的作用。从而，当把与两个载波频率f1、f2(其中，f＜f2)的频率f1相对应的波长设为λ1，把与频率f2相对应的波长设为λ2(λ1＞λ2)，把方形螺旋天线的位于最外周的导体线路本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种信号处理电路，其特征在于，包括：具备ＲＦ电路的ＩＣ和作为平面线圈的方形螺旋天线，至少进行２个载波频率的通信。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：上坂晃一，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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