公开了一种非接触式通信装置，包括：天线谐振电路，被配置成具有用于通过电磁耦合与相对方通信的线圈；改变块，被配置成改变所述天线谐振电路的Ｑ因子；和控制块，被配置成控制所述天线谐振电路以预先准备的多个通信速度之一将数据发送到所述相对方和从所述相对方接收数据，所使用的通信速度越高，则所述控制块进一步控制所述改变块减小所述Ｑ因子。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种允许例如集成电路(IC)卡与读取器/写入器之间通过电磁耦合 (electromagnetic coupling)的非接触近距离无线通信的非接触式通信方法、以及使用该 方法的非接触式通信装置。
技术介绍
基于利用电磁耦合的非接触式通信技术的设备的示例是FeliCa (注册商标)。近 距离无线通信(Near Field Communication, NFC)标准是近距离无线通信的代表性标准。图30是使用FeliCa(注册商标)技术的非接触式通信系统的说明示意图。该非 接触式通信系统由读取器/写入器10和收发机20组成。在图31中所示的公知示例中，收发机20以非接触式IC卡的形式提供，并且读取 器/写入器10被例如安装在火车站的检票口或者自动贩卖机中。用户30将作为他或她手 中持有的非接触式IC卡的收发机20靠近读取器/写入器10，用以个人识别和计费。读取器/写入器10由天线谐振电路11和发送/接收处理块12组成。天线谐振 电路11由用于并联谐振的线圈11L、电容器IlC和电阻器IlR组成。发送/接收处理块12包括用于检测和解调输入(incoming)信号的检测电路和解 调电路、读取器/写入器10的控制块、和用于调制输出(outgoing)信号的调制电路。收发 机20包含天线谐振电路21、负载改变调制电路22和发送/接收处理块23。天线谐振电路21由用于并联谐振的线圈21L、电容器21C和电阻器21R构成。负 载改变调制电路22由电阻器22R和半导体开关22SW组成。发送/接收处理块23包括用 于检测和解调输入信号的检测电路和解调电路、控制块、和用于调制输出信号的调制电路。半导体开关22SW由来自发送/接收处理块23的信号控制。一旦接收到该信号， 半导体开关22SW截止。在发送时刻，半导体开关22SW通过被调制成待发送的信号而导通 和截止。构成上述收发机20的非接触式IC卡是未加电卡。如此，该卡通过整流由读取器 /写入器10通过电磁感应提供的感应电流而获得它自身的DC驱动功率。在使用上面的近距离无线通信系统的情况下，收发机20的天线谐振电路21与读 取器/写入器10的天线谐振电路11之间的电磁耦合允许收发机20与读取器/写入器10 之间的通信。在这种情况下，近距离无线通信所涉及的双方通常利用13. 56MHz的载频。读 取器/写入器10与收发机20之间的通信发生在0cm(接触状态)到+IOcm的发送/接收 距离D处。用于读取器/写入器10与收发机20的天线谐振电路11和21都被设计成具有接 近载频的陡峭谐振频率特性。提供该陡峭谐振频率特性使得未加电收发机20可以获取充 足的DC驱动功率，并且读取器/写入器10与收发机20两者可能获得充足的调制信号强度。举例说明，图32示出了连同FeliCa(注册商标)通信系统被广泛使用的Edy (注册 商标)的典型谐振频率特性。图32中所示的谐振频率特性描绘了当读取器/写入器10与收发机20之间的发送/接收距离D是大约Icm时进行的测量。图32中的图形的垂直轴表 示通过测量工具获得的归一化参量。表示图32的特性曲线中的谐振的陡峭度的Q(质量) 因子近似为49。Q因子越大，则谐振的频率特征越陡峭。例如在日本专利特开No. Hei 10-187916 (下文中称作专利文献1)和日本专利特 开No. 2005-11009 (下文中称作专利文献2)中公开了上面概述的近距离无线通信系统所使 用的非接触式IC卡。
技术实现思路
通常，读取器/写入器10与收发机20 (例如非接触式IC卡)之间的非接触式通 信所使用的通信速度(即数据传输数据)是212kbps或424kbps。在这种相对低的通信速 度，调制波的频谱带宽较窄。这意味着，甚至在升高Q因子连同陡峭谐振频率特性(例如图 32中的情况)的情况下，在整个带宽上也确保了某一级别的接收。近年来，对使用上述近距离无线通信装备来通信大量数据已经存在增长的需求。 这种趋势带来了以比以前更高的速度(即数据传输速度)进行数据通信的需求。然而，尝试采用更高的通信速度会遇到以下问题在提升Q因子连同陡峭谐振频 率特性的情况中，无法执行稳定的数据通信，下面通过参考图33来解释这一问题。图33示出了在Q因子被设置为50的陡峭谐振频率特性曲线的协力下在不同通信 速度的典型频谱带宽。由每条双向带箭头线条表示的范围指代在与所讨论的带箭头线条对 应的通信速度处有效的频谱带宽。在图33中，水平轴代表频率，垂直轴代表在接收侧观察 到的接收电平。在垂直轴上相对于在每个通信速度处的双向带箭头线条的电平对应于所讨论的 整个频谱带宽上保证的某一接收电平。从图33中，可以看出通信速度越高，则接收域所需的灵敏度越低，因此在所关注 的每个通信速度处使用的整个带宽上可以确保某一接收电平。结果，如果在所使用的天线谐振电路给定的陡峭谐振频率特性协作下Q因子被设 置为较大，则难以确保合适的接收电平，这如图32和图33中的情况。 鉴于上述环境作出了本专利技术，并且本专利技术提供了一种非接触式通信装置和非接触 式通信方法，从而甚至在高通信速度也确保了稳定的非接触式通信。根据本专利技术的实施例，提供了一种非接触式通信装置，包括天线谐振电路，被配 置成具有用于通过电磁耦合与相对方通信的线圈；改变部件，用于改变所述天线谐振电路 的Q因子；和控制部件，用于控制所述天线谐振电路以预先准备的多个通信速度之一将数 据发送到所述相对方和从所述相对方接收数据，所使用的通信速度越高，则所述控制部件 进一步控制所述改变部件减小所述Q因子。当天线谐振电路的Q因子减小时，峰值谐振频率之前和之后的衰减梯度在天线谐 振电路的频率特征中变得更和缓。因此，如果天线谐振电路的Q因子减小，给定的通信速度 保持不变，则能够提高在以那个通信速度通信的通信信号的整个频谱带宽上保证了某一接 收程度的接收电平。图1图表地示出了其Q因子被设置为40的天线谐振电路的频率特征(如虚线曲 线1)和其Q因子被设置为20的另一天线谐振电路的频率特征(如实线曲线2)，该两条曲5线的最高电平在13. 56MHz的谐振频率处彼此一致。如可从图1中看出，在具有Q因子为20的士 1. 7MHz的整个带宽，能够获得与当Q 因子为40使用士848kHz的带宽时有效的电平等效的接收电平。也就是说，使Q因子减半 会使得通信在与以一半通信速度实行的条件相同的条件下能够发生。根据本专利技术的实施例，所使用的通信速度越高，控制部件控制改变部件减小天线 谐振电路的Q因子。这使得能够具有高通信速度的稳定非接触式通信。优选地，根据本专利技术实施例的非接触式通信装置可以还包括检测块，被配置成经 由所述天线谐振电路接收通过载波信号与信息复用而形成的输入信号，所述检测块进一步 分析所述输入信号的包络改变以便生成包括所述信息的检测信号；和均衡处理块，被配置 成校正所述检测信号以便输出校正的检测信号。所述均衡处理块由自适应均衡部件构成， 所述自适应均衡部件由数字滤波器组成。根据本专利技术实施例的上面概述的优选结构，所述均衡处理块使所述输入信号经受 自适应均衡处理用以校正波形失真。这使得能够更稳定地且毫无错误地解调所述输入信号。在本专利技术的实施例的先前装备中，通信速度越高，则如所解释的，天线谐振本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非接触式通信装置，包括：天线谐振电路，被配置成具有用于通过电磁耦合与相对方通信的线圈；改变部件，用于改变所述天线谐振电路的Ｑ因子；和控制部件，用于控制所述天线谐振电路以预先准备的多个通信速度之一将数据发送到所述相对方和从所述相对方接收数据，所使用的通信速度越高，则所述控制部件进一步控制所述改变部件减小所述Ｑ因子。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：后藤哲郎，福田伸一，野上朝彦，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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