專利名稱：通信裝置和使用該通信裝置的便攜式通信終端的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種通信裝置和一種使用該通信裝置的便攜式通信終
端，具體而言，涉及包括具有非接觸式通信功能的RF-ID標簽(IC卡)功能和讀取器/寫入器功能的通信裝置，以及使用該通信裝置的便攜式通信終端。
背景技術：
現己存在包括IC卡功能和讀取器/寫入器功能的射頻識別(RF-ID)設備；圖l示出了該設備的總體功能框圖。參考圖l， RF-ID設備100包括IC卡功能電路1、讀取器/寫入器功能電路2、控制這些電路1和2的控制器電路3、將電路1至3彼此連接的控制線路4、接收天線5、發送天線6、接收諧振頻率調整器電路7、以及發送諧振頻率調整器電路8。
將接收天線5并聯至接收諧振頻率調整器電路7;將接收天線5和接收諧振頻率調整器電路7調整成在IC卡功能操作中具有最佳通信距離特性。而且，將發送天線6串聯至發送諧振頻率調整器電路8;將天線6和發送諧振頻率調整器電路8調整成在讀取器/寫入器功能的操作中具有最佳通信距離特性。
將描述在用于IC卡(RF-ID標簽)功能的操作中的數據通信。與安裝在例如運輸設施的檢票口中的外部讀取器/寫入器設備(未示出)的通信中，以預定調制方案調制并且從外部讀取器/寫入器輸出的接收數據通過接收天線5被接收，并且被輸入至IC卡功能電路1，以被解調，以便通過控制線路4將要求的數據提供至控制電路3。使用負載調制(load modulation)，執行從IC卡功能電路l對外部讀取器/寫入器設備的響應，負載調制與上述調制方案不同，并且功耗較少。接下來，將描述在用于讀取器/寫入器功能的操作中的數據通信。在與外部非接觸IC卡(未示出)通信中，將以上述預定調制方案調制的調制數據從讀取器/寫入器功能電路2輸出，以便將數據通過發送天線
6傳輸至IC卡。在從外部非接觸IC卡的使用負載調制的響應操作中，IC卡功能電路I通過接收天線5接收數據。
在這種RF-ID設備100中，為了改善IC卡功能中的通信特性，需要增加接收天線5的面積和轉動次數。另一方面，為了改善讀取器/寫入器中的通信特性，需要減少發送天線6的面積和轉動次數。因此，在設備100中獨立地并且個別地安裝這些天線中的每一個是必要的。具體而言，參考圖2，圖2是RF-ID設備100的安裝平面視圖，使用了一個輪廓，其中，將發送天線6以環形安裝在接收天線5的環的內側。
以這種方式，用于IC卡功能的天線，與用于讀取器/寫入器功能的天線，在特性上是相反的；如圖2所示，天線安裝區域變更大；這從而不可避免地導致在具有小型化趨勢的新便攜式通信裝置中使用非常不利的安裝方案。
現在參考專利文獻l，公開了一種技術，在該技術中，在包括IC卡功能和讀取器/寫入器功能的通信裝置中，天線由兩個功能共同使用。根據該技術，在兩個功能共用天線過程中，如果一個功能正在執行，系統禁止另一功能的執行，以抑制在它們之間傳送的無線電波的干擾。
專利文獻日本專利特開公開序列號2006-067448
發明內容
本發明要解決的問題
根據上述的專利文獻l的技術，雖然公開了將天線共用于IC卡功能和讀取器/寫入器功能的結構，但尚未公開用于該天線共用的任何具體構造。如上所述，兩種功能的天線在特性上是相反的；因此，僅通過簡單地使用共用，不能獲取要求的R扦爭性；因此，期望在不降低兩種天線的特性的條件下，共同用天線的具體實現裝置。
本發明的示例性目標是提供一種便攜式通信裝置，在該裝置中，當共同使用具有相反的特性的接收天線和發送天線時，能夠在不降低兩種天線的特性的條件下，共同使用這些天線。
解決該問題的裝置
根據本發明的一個示例性方面的通信裝置包括用于執行與外部第一非接觸式通信設備的非接觸式通信的第一通信功能模塊；第二通信功能模塊，其包括相當于第一通信功能模塊的通信功能，用于執行與外部第二非接觸式通信設備的非接觸式通信，外部第二非接觸式通
信設備包括相當于第一非接觸式通信設備的通信功能的通信功能；在第一和第二通信功能模塊之間共享的共用天線；以及諧振頻率切換裝置，用于改變用于第一和第二通信功能模塊的每個的共用天線的諧振頻率。
而且，諧振頻率切換裝置可以自動改變在第一和第二通信功能模塊的每個的操作中的諧振頻率。此外，第一通信模塊可以是RF-ID標簽，并且第二通信模塊可以是與該RF-ID標簽通信的讀取器/寫入器設備。
此外，共用天線可以是環狀，并且電路部件可以安裝在該共用天線的環中。而且，可以將該共用天線安裝在其間具有磁性材料的印刷板上。
而且，根據本發明的一個示例性方面的便攜式通信終端包括如上所述構造的通信裝置。
本發明的優勢根據本發明的第一個優勢是通過設置發送和接收諧振頻率切換功 能，共同使用發送和接收天線，從而，在不降低兩個天線的各自特性 的條件下，可以實現共用，并且節省安裝面積是可能的。
根據本發明的第二個優勢是由于共同使用該發送和接收天線，其 他電路部件可以安裝在環狀天線的開放部分中，從而能夠進一步提高 安裝空間的節省。
圖l是示出了相關技術的總體功能框圖2是示出了圖1的天線5和6的安裝示例的平面視圖3是示出了本發明的示例性實施例的總體功能框圖； 圖4是示出了發送和接收諧振頻率切換電路的示例的圖5是示出了在本發明的示例性實施例中的共用天線10的安裝示
例的透視圖6是示出了在本發明的示例性實施例中的共用天線10的安裝示 例的剖視圖7是示出了在本發明的示例性實施例中的共用天線10的另一安 裝示例的透視圖8是示出了在本發明的示例性實施例中的共用天線10的另一安 裝示例的剖視圖。
參考標記描述
1 IC卡(RF-ID標簽)功能電路 2讀取器/寫入器功能電路
3 控制電路 4控制線路
8發送諧振頻率調整器電路
10共用(共享)天線
11發送和接收諧振頻率切換電路12 控制信號
20 印刷板
21 磁片
100 RF-ID設備 sw 開關 Cl， C2電容器
具體實施例方式
下面將參考附圖，描述本發明的示例性實施例。圖3是示例性實 施例的總體功能結構圖，并且與圖1的那些組件等效的組件被分配了 相同的參考標記。該示例性實施例的RF-IF設備100包括IC卡功能電 路l、讀取器/寫入器功能電路2、控制各個電路1和2的控制電路3、 將這些電路1至3的每個彼此連接的控制線路4、發送諧振頻率調整器 電路8、共用天線IO、以及發送和接收諧振頻率切換電路11。
將發送諧振頻率調整器電路8串聯至共用天線10，以降低從讀取 器/寫入器功能電路2來看的阻抗。將發送和接收諧振頻率切換電路11 并聯至共用天線IO，以基于來自控制電路3的控制信號12，改變發送 和接收諧振頻率。該發送和接收諧振頻率切換電路11的具體示例在圖 4中示出。
在圖4中，開關SW由來自控制電路3的控制信號12所控制，用 于切換操作，并且選擇電容器C1和C2的任意一個，以將選擇的一個 并聯至共用天線IO。電容器C1是用于IC卡功能的電容器，并且電容 器C2是用于讀取器/寫入器功能的電容器。
電容器Cl和共用天線10的并行諧振頻率取決于RF-ID設備100 與外部讀取器/寫入器設備的通信特性；因此，確定值fic，以使該通信 特性良好。基于該值fic，確定用于IC卡功能的電容器C1。另一方面， 當用于讀取器/寫入器功能的電容器C2具由相對小的容量時，獲取在RF-ID設備100和外部IC卡(未示出)之間的通信距離特性；因此， 在通信距離良好的點，確定電容器C2的容量值。
將描述在用于IC卡(RF-ID標簽)功能的操作中的數據通信。在 該操作中，共用天線10自動并聯至發送和接收諧振頻率切換電路11 的電容器C1。例如，在與例如運輸設施的售票窗口中所采用的外部讀 取器/寫入器設備的通信過程中，以預定調制方案調制的數據通過共用 天線I0被接收，以由IC卡功能電路1進行解調，以便通過控制線路4 將要求的數據發送至控制電路3。通過使用與上述調制方案不同的負載 調制，執行從IC卡功能電路1至外部讀取器/寫入器設備的響應。
接下來，將描述在用于讀取器/寫入器功能的操作中的數據通信。 在該操作中，共用天線10自動并聯至發送和接收諧振頻率切換電路11 的電容器C2。在與一般非接觸IC卡(RF-ID標簽)的通信過程中，從 讀取器/寫入器功能電路2輸出使用預定調制方案被調制的調制數據， 以便通過共用天線10將數據傳輸至IC卡。當使用負載調制執行來自 IC卡的響應時，IC卡功能電路1通過共用天線10接收該響應。
圖5和圖6是解釋安裝共用天線IO的方法，其中，圖5是其透視 圖，并且圖6是其剖視圖。如在這些圖中所示的，可以使用柔性印刷 電路(FPC)、印刷板、銅線等生成共用天線IO。如在圖5中所示的， 共用天線IO形成為環狀。
在將RP-ID設備100安裝在諸如便攜式通信終端的具有嚴格安裝 條件的通信裝置中的情形下，由于共用天線IO和在其上安裝電路的印 刷板20之間的距離非常小，共用天線10的電感受印刷板20的接地配 線的影響；因此，將磁片21設置在共用天線10的下面。順便提及， 在該示例中，雖然將共用天線10設置在印刷板20上，但也可以將共 用天線IO設置在諸如電池組的金屬上。圖7和8是示出了安裝共用天線IO的另一方法的圖；圖7是其透 視圖，并且圖8是其剖視圖。在兩幅圖中，等效組件被分配了相同參
考標記。在該示例中，將開口設置在共用天線10和磁片21的中央部 分，并且將電路部件22安裝在該開口區域中。結果，能夠有效地使用 天線10的環的內部，這非常適合于小型通信裝置。
在將開口設置在共用天線10和磁片21中時，在比較未如圖5和 圖6所示的設置開口的情形時，在讀取器/寫入器功能中的通信距離下 降。可以通過調整用于該讀取器/寫入器的功能的電容器C2的容量使得 通信距離良好來補償該下降。
本發明應用于一種通信裝置，該通信裝置包括實現與外部讀取器/ 寫入器設備非接觸信息通信的IC卡(RF-ID標簽)功能和執行與外部 IC卡的非接觸信息通信的讀取器/寫入器功能，并且該通信裝置可以另 外應用于包括通信裝置的便攜式通信終端(蜂窩電話、便攜式數碼相 機、便攜式數字音響設備、個人數字助理(PDA)等)。
本發明是基于2006年10月25所提交的日本專利申請 No.2006-289335，并且要求其優先權益，其公開全文通過引用在此并入。
權利要求
1.一種通信裝置，包括第一通信功能模塊，用于執行與外部第一非接觸式通信設備的非接觸式通信；第二通信功能模塊，包括相當于所述第一通信功能模塊的通信功能的通信功能，用于執行與外部第二非接觸式通信設備的非接觸式通信，所述外部第二非接觸式通信設備包括相當于所述第一非接觸式通信設備的通信功能的通信功能；共用天線，在所述第一和第二通信功能模塊之間共享；以及諧振頻率切換裝置，對于所述第一和第二通信功能模塊中的每個，該諧振頻率切換裝置用于改變所述共用天線的諧振頻率。
2. 根據權利要求l所述的通信裝置，其中，所述諧振頻率切換裝置在所述第一和第二通信功能模塊的操作中自動地改變諧振頻率。
3. 根據權利要求1或2所述的通信裝置，其中，所述第一通信模塊是RF-ID標簽，并且所述第二通信模塊是與所述RF-ID標簽通信的讀取器/寫入器設備。
4. 根據權利要求1至3中的一個所述的通信裝置，其中，所述共用天線是環狀。
5. 根據權利要求4所述的通信裝置，其中，電路部件被安裝在所述共用天線的環中。
6. 根據權利要求1至5之一所述的通信裝置，其中，所述共用天線被安裝在其間具有磁性材料的印刷板上。
7. —種便攜式通信終端，包括根據權利要求1至6之一所述的通信裝置。
全文摘要
當共同使用具有相反特性的接收天線和發送天線時，本發明使得在不降低兩種天線的特性的情況下共同使用該天線成為可能。在既包含執行與外部讀取器/寫入器設備的非接觸式通信的RF-ID功能電路1，也包含執行與外部RF-ID的非接觸式通信的讀取器/寫入器功能電路2的通信裝置中，設置了在二者之間共享的共用天線10。而且將發送和接收諧振頻率切換電路11并聯至共用天線10；當選擇每個功能時，該發送和接收諧振頻率切換電路11自動改變諧振頻率。
文檔編號G06K19/07GK101529449SQ20078004011
公開日2009年9月9日 申請日期2007年10月23日 優先權日2006年10月25日
發明者內山次郎, 山賀將志, 櫻井成樹 申請人:日本電氣株式會社