[发明专利]天线单元和配备有该天线单元的便携式无线装置

说明书

技术领域

本发明涉及在RFID系统的比如IC卡的便携式无线装置中使用的天线单元，并且涉及配备有该天线单元的便携式无线装置。

背景技术

RFID(射频识别)系统通常在电子货币等等中使用。通过由电磁感应(感应耦合)引起的无线通信来执行RFID卡或者作为含有RFID的装置的移动装置(便携式无线装置)与作为布置在商店等等中的固定机器的其配套设备[读取器/写入器(R/W)]之间的通信。基于电磁感应的无线通信技术允许仅在移动装置的天线和配套设备的天线之间存在高度耦合的范围内建立通信，并且通信距离大约一米那么短。图12是示出现有技术的RFID系统的大体构造的图。如图12中所示，通过标记32指示的配套设备的环形天线31的中心位置与移动装置40之间的垂直距离来指明移动装置和配套设备之间的通信距离。通常，通信距离与移动装置的天线的孔径面积有关。

随着配备有RFID装置的装置变小，对于移动装置的更小的天线的需求正在增长。为了增加随着天线线圈尺寸的减小而变短的通信距离，迄今已经提出了将升压线圈放置在RFID移动装置的天线线圈的邻近区域(例如，参见专利文献1)。

图13示出了示出图12中所示的现有技术的移动装置的天线块的大体构造的框图，并且图14示出图13中所示的现有技术的移动装置的天线块的等效电路。如图14中所示，具有谐振元件45的升压线圈46被放置在包括环形天线41、谐振电路42和通信电路块43的移动装置40的RFID部44的附近，由此增大移动装置40的RFID电路的谐振Q值。移动装置40的环形天线41经由升压线圈46建立与具有环形天线31和通信电路块33的配套设备30的通信，由此延伸通信距离。

<现有的技术文献>

<专利文献>

专利文献1：JP-A-2004-29873

发明内容

<本发明要解决的问题>

然而，在通过给移动装置提供升压线圈来增大谐振Q值的方法下，产生了S21特性变小的频带和S21特性增加的频带。图15示出了在图14中所示的等效电路中的点A和B之间实现的功率增益的频率响应特性(S21特性)。图15的纵轴表示S21特性[dB]，并且图15的横轴表示频率[MHz]。点A是配套设备的通信电路块的输出端子，而点B是移动装置的通信电路块的输入端子。图15中所示的曲线1描绘当移动装置并未配备升压线圈时实现的S21特性，而图15中所示的曲线2描绘当移动装置配备有升压线圈时实现的S21特性。

如图15中所示，曲线2在谐振频率f0处包括峰，该峰比曲线1的峰陡峭。曲线2在高于f0的频率处还具有另一个中等尺寸的峰。S21特性在f0和另一峰之间的宽频带处存在大的降落。具体地，当移动装置配备有升压线圈时，在特定的谐振频率(图15中的谐振频率f0)处S21特性能够得到改善，但是在其它的频带S21特性并未改善。因此，仅在特定的谐振频率处能够延伸移动装置和配套设备之间的通信距离。

通常，存在多种类型的RFID配套设备，并且谐振频率根据配套设备而改变。图16和图17示出在现有技术的RFID系统中响应于具有不同谐振频率的两个不同配套设备而呈现的移动装置的S21特性。在图16和图17中，实线表示当移动装置具有升压线圈时产生的S21特性，而虚线表示当移动装置不具有任何升压线圈时产生的S21特性。附图中的纵轴示出S21特性[dB]，而附图中的横轴示出频率[MHz]。

在图16中，实线的峰在位置上低于虚线的峰。同时，在示出不同于图16中所示的谐振频率的情况的图17中，实线的峰在位置上高于虚线的峰。因此，即便移动装置中含有升压线圈，与移动装置并未配备升压线圈的情况相比较，在图17中所示的特定谐振频率处S21特性得到改善。然而，在图16中所示的其它的特定谐振频率处S21特性并未改善。因此，即便移动装置配备有升压线圈，移动装置也不能够应对在不同的谐振频率操作的多个配套设备。

如上所述，在现有技术的RFID系统中，移动装置能够应用于在某特定频率操作的一个配套设备但是不能够应用于在其它特定频率操作的多个配套设备。

因此，本发明旨在提供一种天线单元和便携式无线装置，该便携式无线装置配备有该天线单元并且能够响应于具有不同谐振频率的多种类型的配套设备来操作而同时改善其通过特性。

<用于解决问题的措施>