JP2001211108A - 非接触通信媒体 - Google Patents
非接触通信媒体Info
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- JP2001211108A JP2001211108A JP2000015330A JP2000015330A JP2001211108A JP 2001211108 A JP2001211108 A JP 2001211108A JP 2000015330 A JP2000015330 A JP 2000015330A JP 2000015330 A JP2000015330 A JP 2000015330A JP 2001211108 A JP2001211108 A JP 2001211108A
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- Pending
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 25
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ＦＥＴのオンオフによるインピーダンス変化が
小さくならず、また無効電流による損失を無くす。 【解決手段】アンテナコイルＬと、このアンテナコイル
Ｌの両端に並列に接続した共振コンデンサＣと、アンテ
ナコイルＬの一方の端子にアノードを接続したダイオー
ドＤと、このダイオードＤのカソードにドレインをアン
テナコイルＬの他方の端子にソースを接続したＮチャン
ネルＦＥＴ（スイッチ素子ＳＷ）とを備え、Ｎチャンネ
ルＦＥＴのソースドレイン間に生じる寄生ダイオードＰ
Ｄに無効電流が流れないようにする。
小さくならず、また無効電流による損失を無くす。 【解決手段】アンテナコイルＬと、このアンテナコイル
Ｌの両端に並列に接続した共振コンデンサＣと、アンテ
ナコイルＬの一方の端子にアノードを接続したダイオー
ドＤと、このダイオードＤのカソードにドレインをアン
テナコイルＬの他方の端子にソースを接続したＮチャン
ネルＦＥＴ（スイッチ素子ＳＷ）とを備え、Ｎチャンネ
ルＦＥＴのソースドレイン間に生じる寄生ダイオードＰ
Ｄに無効電流が流れないようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、非接触式自動改
札機や各種の非接触式識別装置等に使用される非接触通
信媒体に関する。
札機や各種の非接触式識別装置等に使用される非接触通
信媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】非接触通信媒体は、本体装置と電磁結合
することによってデータの送受信を行う媒体であり、た
とえば、非接触式自動改札機を本体装置として使用され
る非接触ＩＣカードがある。この非接触ＩＣカードは、
アンテナコイルと、このアンテナコイルの両端に並列に
接続した共振コンデンサと、この共振コンデンサに並列
に接続したＮチャンネルＦＥＴとを備え、送信データを
このＦＥＴのゲートに与えてアンテナコイル両端のイン
ピーダンスを変化させることにより送信を行う。また、
共振コンデンサの電圧の変化を復調することによって受
信する。さらに、バッテリが内蔵されていないタイプの
非接触ＩＣカードでは、コンデンサの両端電圧を整流す
ることによって電源電圧を取り出し、これを制御回路や
記憶回路に供給するようにしている。
することによってデータの送受信を行う媒体であり、た
とえば、非接触式自動改札機を本体装置として使用され
る非接触ＩＣカードがある。この非接触ＩＣカードは、
アンテナコイルと、このアンテナコイルの両端に並列に
接続した共振コンデンサと、この共振コンデンサに並列
に接続したＮチャンネルＦＥＴとを備え、送信データを
このＦＥＴのゲートに与えてアンテナコイル両端のイン
ピーダンスを変化させることにより送信を行う。また、
共振コンデンサの電圧の変化を復調することによって受
信する。さらに、バッテリが内蔵されていないタイプの
非接触ＩＣカードでは、コンデンサの両端電圧を整流す
ることによって電源電圧を取り出し、これを制御回路や
記憶回路に供給するようにしている。
【０００３】図３は、以上の構成を備える従来の非接触
ＩＣカードの構成図を示している。
ＩＣカードの構成図を示している。
【０００４】アンテナコイルＬは本体装置側に設けられ
ているアンテナコイルに接近することによって電磁誘導
結合し、共振コンデンサＣはアンテナコイルＬとの並列
共振回路を構成して、本体装置のアンテナコイルとの電
磁誘導結合時に共振状態とする。共振コンデンサＣに
は、ＮチャンネルＦＥＴからなるスイッチ素子ＳＷが接
続され、このスイッチ素子ＳＷを、送信時に送受信回路
１からの送信データによってオンオフ制御する。また受
信時には、コンデンサＣの両端子に生じる電圧を送受信
回路１が復調して受信データを得る。受信データは制御
回路２によって記憶回路３に記憶されたり、または、記
憶回路３に記憶されているデータに基づいて制御回路２
が送信データを作成する。また、コンデンサＣの両端電
圧は電源回路４で整流されて送受信回路１、制御回路
２、記憶回路３の電源電圧として取り出されるようにし
ている。
ているアンテナコイルに接近することによって電磁誘導
結合し、共振コンデンサＣはアンテナコイルＬとの並列
共振回路を構成して、本体装置のアンテナコイルとの電
磁誘導結合時に共振状態とする。共振コンデンサＣに
は、ＮチャンネルＦＥＴからなるスイッチ素子ＳＷが接
続され、このスイッチ素子ＳＷを、送信時に送受信回路
１からの送信データによってオンオフ制御する。また受
信時には、コンデンサＣの両端子に生じる電圧を送受信
回路１が復調して受信データを得る。受信データは制御
回路２によって記憶回路３に記憶されたり、または、記
憶回路３に記憶されているデータに基づいて制御回路２
が送信データを作成する。また、コンデンサＣの両端電
圧は電源回路４で整流されて送受信回路１、制御回路
２、記憶回路３の電源電圧として取り出されるようにし
ている。
【０００５】以上の構成を備える非接触通信媒体につい
ては、たとえば、特公昭６２−４３２３８号公報に開示
されている。
ては、たとえば、特公昭６２−４３２３８号公報に開示
されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように従来から提案されている非接触通信媒体では、ス
イッチング素子として、通常ドレインとソース間にドレ
インをカソードとする寄生ダイオードＰＤ（図１参照）
ができるＦＥＴを使用するために、このＦＥＴのドレイ
ンとソースをアンテナコイルＬの両端子に接続すると、
ＦＥＴのオンオフにかかわらずソースからドレインの方
向に無効な電流が流れてしまい、これによってＦＥＴの
オンオフによるインピーダンス変化が小さくなって送信
データの耐ノイズ性を悪くしたり、また無効電流による
損失が大きくなるという問題があった。
ように従来から提案されている非接触通信媒体では、ス
イッチング素子として、通常ドレインとソース間にドレ
インをカソードとする寄生ダイオードＰＤ（図１参照）
ができるＦＥＴを使用するために、このＦＥＴのドレイ
ンとソースをアンテナコイルＬの両端子に接続すると、
ＦＥＴのオンオフにかかわらずソースからドレインの方
向に無効な電流が流れてしまい、これによってＦＥＴの
オンオフによるインピーダンス変化が小さくなって送信
データの耐ノイズ性を悪くしたり、また無効電流による
損失が大きくなるという問題があった。
【０００７】そこで、この発明は、ＦＥＴのオンオフに
よるインピーダンス変化が小さくならず、また無効電流
による損失を無くすことを目的とする。
よるインピーダンス変化が小さくならず、また無効電流
による損失を無くすことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するために次のように構成される。
を解決するために次のように構成される。
【０００９】すなわち、アンテナコイルと、このアンテ
ナコイルの両端に並列に接続した共振コンデンサと、ア
ンテナコイルの一方の端子にアノードを接続したダイオ
ードと、このダイオードのカソードにドレインをアンテ
ナコイルの他方の端子にソースを接続したＮチャンネル
ＦＥＴと、を備え、送信データを前記ＦＥＴのゲートに
与えてアンテナコイル両端のインピーダンスを変化させ
ることにより送信を行うようにした。
ナコイルの両端に並列に接続した共振コンデンサと、ア
ンテナコイルの一方の端子にアノードを接続したダイオ
ードと、このダイオードのカソードにドレインをアンテ
ナコイルの他方の端子にソースを接続したＮチャンネル
ＦＥＴと、を備え、送信データを前記ＦＥＴのゲートに
与えてアンテナコイル両端のインピーダンスを変化させ
ることにより送信を行うようにした。
【００１０】以上の構成によると、ＦＥＴがオフのとき
ダイオードのアノードが接続されているアンテナ端子が
負電圧になってもＦＥＴに無効な電流が流れなくなる。
このため、オンオフによるインピーダンス変化が小さく
ならず、また損失が低減できるという効果がある。
ダイオードのアノードが接続されているアンテナ端子が
負電圧になってもＦＥＴに無効な電流が流れなくなる。
このため、オンオフによるインピーダンス変化が小さく
ならず、また損失が低減できるという効果がある。
【００１１】また、ダイオードに直列に抵抗を接続する
ことによって、ドレインからソースに流れる電流を適当
な大きさに調整することができる。
ことによって、ドレインからソースに流れる電流を適当
な大きさに調整することができる。
【００１２】なお、ダイオードのアノードをアンテナコ
イルと電源回路の接続点に接続し、カソードをＦＥＴの
ドレインに接続することで、電源回路には共振回路に発
生する電圧がそのまま入力する。
イルと電源回路の接続点に接続し、カソードをＦＥＴの
ドレインに接続することで、電源回路には共振回路に発
生する電圧がそのまま入力する。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、この発明の実施形態であ
る非接触ＩＣカードの構成図を示している。
る非接触ＩＣカードの構成図を示している。
【００１４】この非接触ＩＣカードは、図３に示す従来
のカードと同様に、アンテナコイルＬと、このアンテナ
コイルＬの両端に並列に接続した共振コンデンサＣと、
アンテナコイルＬに並列的に接続されるＮチャンネルＦ
ＥＴからなるスイッチ素子ＳＷと、共振回路に発生する
電圧を整流して電源電圧を取り出す電源回路４と、共振
回路に発生する電圧を復調して受信データを作成した
り、送信データに基づいてスイッチ素子ＳＷをオンオフ
制御する送受信回路１と、送受信データを処理する制御
回路２と、送受信データを記憶する記憶回路３とを備え
ている。
のカードと同様に、アンテナコイルＬと、このアンテナ
コイルＬの両端に並列に接続した共振コンデンサＣと、
アンテナコイルＬに並列的に接続されるＮチャンネルＦ
ＥＴからなるスイッチ素子ＳＷと、共振回路に発生する
電圧を整流して電源電圧を取り出す電源回路４と、共振
回路に発生する電圧を復調して受信データを作成した
り、送信データに基づいてスイッチ素子ＳＷをオンオフ
制御する送受信回路１と、送受信データを処理する制御
回路２と、送受信データを記憶する記憶回路３とを備え
ている。
【００１５】図外のリーダライタからは、常時電力伝送
のための電磁波が出力されており、非接触ＩＣカードが
リーダライタ近傍の所定のエリアに入ると、非接触ＩＣ
カードのアンテナコイルＬには前記電磁波による誘起電
力が発生し、アンテナコイルＬと共振コンデンサＣで構
成される共振回路には、誘起電力のＱ倍の電圧が発生す
る。ここでは、Ｑは共振回路のＱｕａｌｉｔｙ ｆａｃ
ｔｏｒで、共振回路の負荷インピーダンスとアンテナコ
イルＬのリアクタンスの比である。すると非接触ＩＣカ
ードの電源回路４は、共振回路に発生した電圧を整流
し、ほぼ一定の直流電圧に変換する。この直流電圧は非
接触ＩＣカードの全動作のための電源として使用され
る。
のための電磁波が出力されており、非接触ＩＣカードが
リーダライタ近傍の所定のエリアに入ると、非接触ＩＣ
カードのアンテナコイルＬには前記電磁波による誘起電
力が発生し、アンテナコイルＬと共振コンデンサＣで構
成される共振回路には、誘起電力のＱ倍の電圧が発生す
る。ここでは、Ｑは共振回路のＱｕａｌｉｔｙ ｆａｃ
ｔｏｒで、共振回路の負荷インピーダンスとアンテナコ
イルＬのリアクタンスの比である。すると非接触ＩＣカ
ードの電源回路４は、共振回路に発生した電圧を整流
し、ほぼ一定の直流電圧に変換する。この直流電圧は非
接触ＩＣカードの全動作のための電源として使用され
る。
【００１６】また、リーダライタから非接触ＩＣカード
へのコマンドの送出は、前記電磁波にコマンドのデータ
列でＡＳＫ変調をかけることで行う。このとき共振回路
に発生する電圧は、コマンドのデータに合わせ変化する
ので、送受信回路が検波、増幅し、コマンドのデータ列
として制御回路２に出力する。制御回路２では、そのコ
マンドを解析し、認証、リード、ライトなどのコマンド
を実行し、レスポンスのデータを送受信回路１へ出力す
る。
へのコマンドの送出は、前記電磁波にコマンドのデータ
列でＡＳＫ変調をかけることで行う。このとき共振回路
に発生する電圧は、コマンドのデータに合わせ変化する
ので、送受信回路が検波、増幅し、コマンドのデータ列
として制御回路２に出力する。制御回路２では、そのコ
マンドを解析し、認証、リード、ライトなどのコマンド
を実行し、レスポンスのデータを送受信回路１へ出力す
る。
【００１７】送受信回路１では、制御回路２から出力さ
れたレスポンスのデータ列をコード化し、スイッチ素子
ＳＷをＯＮ／ＯＦＦする信号を出力する。スイッチ素子
がＯＮ／ＯＦＦすることで、レスポンスがリーダライタ
に送信される。
れたレスポンスのデータ列をコード化し、スイッチ素子
ＳＷをＯＮ／ＯＦＦする信号を出力する。スイッチ素子
がＯＮ／ＯＦＦすることで、レスポンスがリーダライタ
に送信される。
【００１８】構成において、図３に示す非接触ＩＣカー
ドと相違する点は、アンテナコイルＬの一方の端子とＮ
チャンネルＦＥＴのドレインの間にダイオードＤを接続
した点である。ダイオードＤの接続方向は、カソードが
ＮチャンネルＦＥＴのドレインに接続される方向であ
る。また、ダイオードＤはアンテナコイルＬと電源回路
４の接続点にアノードが接続される。
ドと相違する点は、アンテナコイルＬの一方の端子とＮ
チャンネルＦＥＴのドレインの間にダイオードＤを接続
した点である。ダイオードＤの接続方向は、カソードが
ＮチャンネルＦＥＴのドレインに接続される方向であ
る。また、ダイオードＤはアンテナコイルＬと電源回路
４の接続点にアノードが接続される。
【００１９】以上のように構成すると、ドレインをカソ
ードとする寄生ダイオードＰＤに無効な電流が流れるの
をダイオードＤによって阻止することができる。このた
め、ＦＥＴのオンオフによるインピーダンス変化が小さ
くなるのを防ぎ、無効電流が流れることによる電力消費
を抑えることができる。
ードとする寄生ダイオードＰＤに無効な電流が流れるの
をダイオードＤによって阻止することができる。このた
め、ＦＥＴのオンオフによるインピーダンス変化が小さ
くなるのを防ぎ、無効電流が流れることによる電力消費
を抑えることができる。
【００２０】なお、ダイオードＤをスイッチ素子ＳＷに
直列接続するため、スイッチ素子ＳＷには半波整流され
た電流しか流れないが、この半波整流された電流を送受
信回路１でオンオフ制御することで送信は何ら問題なく
行うことが可能である。一方、ダイオードＤはアンテナ
コイルＬと電源回路４の接続点にアノードが接続される
ようになっているから、電源回路４には共振回路の出力
がそのまま入力する。このため、電力の取り出しにダイ
オードＤの整流による影響はまったくない。
直列接続するため、スイッチ素子ＳＷには半波整流され
た電流しか流れないが、この半波整流された電流を送受
信回路１でオンオフ制御することで送信は何ら問題なく
行うことが可能である。一方、ダイオードＤはアンテナ
コイルＬと電源回路４の接続点にアノードが接続される
ようになっているから、電源回路４には共振回路の出力
がそのまま入力する。このため、電力の取り出しにダイ
オードＤの整流による影響はまったくない。
【００２１】図２は、この発明の他の実施形態である。
この実施形態は、ダイオードＤに電流調整用の抵抗Ｒを
直列に接続したものである。抵抗Ｒを直列接続すること
によって、ＦＥＴに流入する電流を容易に調整すること
ができる。
この実施形態は、ダイオードＤに電流調整用の抵抗Ｒを
直列に接続したものである。抵抗Ｒを直列接続すること
によって、ＦＥＴに流入する電流を容易に調整すること
ができる。
【００２２】
【発明の効果】この発明によれば、送信データをＦＥＴ
のゲートに与えてアンテナコイル両端のインピーダンス
を変化させることによって送信を行う時に、ＦＥＴのド
レインとソース間にドレインをカソードとする寄生ダイ
オードに無効な電流が流れるのを阻止することができる
ため、ＦＥＴのオンオフによるインピーダンス変化が小
さくなるのを防ぎ、無効な消費電力を抑えることができ
る。このため、特に、バッテリのない小型の非接触ＩＣ
カードなどに極めて有用である。また、ダイオードに直
列に抵抗を接続することによって、ＦＥＴに流れる電流
を調整することができ、これにより、使用するＦＥＴの
特性に応じた適切な電流設定を行うことが容易となる。
のゲートに与えてアンテナコイル両端のインピーダンス
を変化させることによって送信を行う時に、ＦＥＴのド
レインとソース間にドレインをカソードとする寄生ダイ
オードに無効な電流が流れるのを阻止することができる
ため、ＦＥＴのオンオフによるインピーダンス変化が小
さくなるのを防ぎ、無効な消費電力を抑えることができ
る。このため、特に、バッテリのない小型の非接触ＩＣ
カードなどに極めて有用である。また、ダイオードに直
列に抵抗を接続することによって、ＦＥＴに流れる電流
を調整することができ、これにより、使用するＦＥＴの
特性に応じた適切な電流設定を行うことが容易となる。
【図１】この発明の実施形態である非接触ＩＣカードの
構成図
構成図
【図２】この発明の他の実施形態の非接触ＩＣカードの
要部構成図
要部構成図
【図３】従来の非接触ＩＣカードの構成図
Ｌ−アンテナコイル Ｃ−共振コンデンサ Ｒ−抵抗 Ｄ−ダイオード ＳＷ−スイッチ素子（ＮチャンネルＦＥＴ）
Claims (2)
- 【請求項１】 アンテナコイルと、このアンテナコイル
の両端に並列に接続した共振コンデンサと、アンテナコ
イルの一方の端子にアノードを接続したダイオードと、
このダイオードのカソードにドレインをアンテナコイル
の他方の端子にソースを接続したＮチャンネルＦＥＴ
と、を備え、送信データを前記ＦＥＴのゲートに与えて
アンテナコイル両端のインピーダンスを変化させること
により送信を行うようにした非接触通信媒体。 - 【請求項２】 前記ダイオードに直列に抵抗を接続し
た、請求項１記載の非接触通信媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000015330A JP2001211108A (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | 非接触通信媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000015330A JP2001211108A (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | 非接触通信媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001211108A true JP2001211108A (ja) | 2001-08-03 |
Family
ID=18542650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000015330A Pending JP2001211108A (ja) | 2000-01-25 | 2000-01-25 | 非接触通信媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001211108A (ja) |
-
2000
- 2000-01-25 JP JP2000015330A patent/JP2001211108A/ja active Pending
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