JP2014117150A - 近距離無線通信アンテナマッチングネットワークシステム及びそれを含むユーザー装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】認識距離を向上させたNFCアンテナマッチングネットワークシステム及びそれを含むユーザー装置を提供する。
【解決手段】本発明の近距離無線通信(NFC)送受信機に連結されるNFCアンテナマッチングネットワークシステムは、NFC送受信機の第1端子と第2端子との間に連結されたソースコイルと、前記ソースコイルと物理的に分離された共振コイルと、有する。
【選択図】図2A
【解決手段】本発明の近距離無線通信(NFC)送受信機に連結されるNFCアンテナマッチングネットワークシステムは、NFC送受信機の第1端子と第2端子との間に連結されたソースコイルと、前記ソースコイルと物理的に分離された共振コイルと、有する。
【選択図】図2A
Description
本発明は、無線通信装置に関し、より詳細には、近距離無線通信装置(Near Field Communication device)に関する。
RFID(Radio Frequency Identification)システムは、電波を利用する自動認識分野に属し、超短波や長波等の電波を利用して予め格納された所定の情報を無線で認識する無線周波数識別システムである。RFIDシステムの動作原理によれば、リーダー器は、タグ(tag)に格納された情報を受信して認識し、分析してタグが装着された商品の固有情報を取得する。
RFIDシステムは、RF信号を利用するため、雪、雨、風、埃、及び磁束等のような周辺環境の影響を受けにくく、また認識速度が速いため、移動の際にも認識が可能であり、一定程度の遠距離でも認識が可能であり、製造過程で固有のIDを付与して偽造が概ね不可能であるという特徴がある。
このようなRFIDシステムは、一般的にリーダー器、アンテナ、タグで構成され、アンテナはタグとリーダー器との間で中継役割を担当する。リーダー器は、所定周波数の信号を利用して、タグに電力と信号とを伝送してタグを活性化させ、活性化されたタグからの応答を受ける。
一方、RFIDの一分野であるNFC(Near Field Communication)は13.56MHzの周波数を使用し、近距離で低電力にデータを伝送する近距離無線通信としてISO18092標準に規定されている。NFCは、13.56MHzの周波数以外にも125kHz、135kHz、及び900MHzを初めとして多様な周波数信号で近距離無線通信を行うことができる。
NFCは、情報機器間のデータ送受信を可能にし、携帯用端末機間は勿論、ノートブック型コンピューターコンピューターと携帯用端末機との間に、住所録やゲーム、MP3ファイル等をやり取りすることができることが長所である。所定の周波数帯域を使用するNFC技術は、安定性が高いため、交通カード等のモバイル支払決済に使用され、今後、所定の情報を格納したタグにアクセスすることで、各種情報が得られる情報端末機として活用が期待される。
このようなNFC用チップが内装された携帯用端末機は、現在普及初期として、今後、携帯電話等のような移動通信端末機等に幅広く採択されることが予測される。このようなNFCチップを内装している携帯用端末機は、通常NFCアンテナを具備し、NFCアンテナを通じて外部リーダー器と通信を遂行する。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、認識距離を向上させたNFCアンテナマッチングネットワークシステム及びそれを含むユーザー装置を提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴による近距離無線通信(以下、「NFC」と称する)送受信機に連結されるNFCアンテナマッチングネットワークシステムは、NFC送受信機の第1端子と第2端子との間に連結されたソースコイルと、前記ソースコイルと物理的に分離された共振コイルと、を有する。
前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、前記ソースコイルの一端と前記第1端子との間に連結された第1キャパシターと、前記ソースコイルの他端と前記第2端子との間に連結された第2キャパシターと、を更に含むことができる。
前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、前記共振コイルに並列連結された第3キャパシターを更に含むことができる。
第1抵抗及び第1インダクタの中の少なくとも1つが前記第1キャパシターと前記ソースコイルの一端との間に直列連結され、第2抵抗及び第2インダクタの中の少なくとも1つが前記第2キャパシターと前記ソースコイルの他端との間に直列連結され得る。
第3抵抗及び第3インダクタの中の少なくとも1つが前記共振コイルと前記第3キャパシターの一端との間に直列連結され得る。
前記共振コイルと前記第3キャパシターとは並列共振器を構成し、前記ソースコイルと前記第1及び第2キャパシターとは直列共振器を構成し、前記並列共振器は、前記直列共振器と物理的に分離され得る。
前記第3キャパシターは、集中定数素子であり得る。
前記第3キャパシターは、前記共振コイルの寄生キャパシタンスであり得る。
前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、前記ソースコイルに並列連結された第4キャパシターを更に含むことができる。
前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、前記第1キャパシターと前記第1端子との間に連結された第1フィルターコイルと、前記第2キャパシターと前記第2端子との間に連結された第2フィルターコイルと、を更に含むことができる。
前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、前記第1キャパシター及び前記第1フィルターコイルの連結ノードと基準電位との間に連結された第4キャパシターと、前記第2キャパシター及び前記第2フィルターコイルの連結ノードと基準電位との間に連結された第5キャパシターと、を更に含むことができる。
前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、前記ソースコイルの一端と第1キャパシターの一端との間に連結された第1フィルターコイルと、前記ソースコイルの他端と第2キャパシターの一端との間に連結された第2フィルターコイルと、を更に含むことができる。
前記ソースコイルは、単一ループ形状又はマルチループ形状を有する第1導電ラインで形成され、前記共振コイルは、スパイラル形状を有する第2導電ラインで形成され得る。
前記第1導電ラインは、フィルムの一面上に形成され、前記第2導電ラインは、フィルムの一面上又は他面上に形成され、前記第2導電ラインは、前記第1導電ラインのループ形状を囲むように形成され得る。
前記第1導電ライン及び前記第2導電ラインは、フィルムの一面上に形成され、前記第2導電ラインの一部は、前記第1導電ラインのループ形状を囲むように形成され、前記第2導電ラインの残りは、前記第1導電ラインによって定義された内部空間内に形成され得る。
前記第1導電ラインは、フィルムの一面上に形成され、前記第2導電ラインは、フィルムの一面上及び他面上に形成され、前記第2導電ラインの一部は、前記第1導電ラインによって定義された内部空間内に形成され、前記第2導電ラインの残りは、前記フィルムの他面上に形成され、前記第2導電ラインの一部は、前記フィルムを貫通するビアホールを通じて前記第2導電ラインの残りに連結され得る。
前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、前記共振コイルに並列連結された第3キャパシターを更に含むことができる。
第1抵抗及び第1インダクタの中の少なくとも1つが前記第1キャパシターと前記ソースコイルの一端との間に直列連結され、第2抵抗及び第2インダクタの中の少なくとも1つが前記第2キャパシターと前記ソースコイルの他端との間に直列連結され得る。
第3抵抗及び第3インダクタの中の少なくとも1つが前記共振コイルと前記第3キャパシターの一端との間に直列連結され得る。
前記共振コイルと前記第3キャパシターとは並列共振器を構成し、前記ソースコイルと前記第1及び第2キャパシターとは直列共振器を構成し、前記並列共振器は、前記直列共振器と物理的に分離され得る。
前記第3キャパシターは、集中定数素子であり得る。
前記第3キャパシターは、前記共振コイルの寄生キャパシタンスであり得る。
前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、前記ソースコイルに並列連結された第4キャパシターを更に含むことができる。
前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、前記第1キャパシターと前記第1端子との間に連結された第1フィルターコイルと、前記第2キャパシターと前記第2端子との間に連結された第2フィルターコイルと、を更に含むことができる。
前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、前記第1キャパシター及び前記第1フィルターコイルの連結ノードと基準電位との間に連結された第4キャパシターと、前記第2キャパシター及び前記第2フィルターコイルの連結ノードと基準電位との間に連結された第5キャパシターと、を更に含むことができる。
前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、前記ソースコイルの一端と第1キャパシターの一端との間に連結された第1フィルターコイルと、前記ソースコイルの他端と第2キャパシターの一端との間に連結された第2フィルターコイルと、を更に含むことができる。
前記ソースコイルは、単一ループ形状又はマルチループ形状を有する第1導電ラインで形成され、前記共振コイルは、スパイラル形状を有する第2導電ラインで形成され得る。
前記第1導電ラインは、フィルムの一面上に形成され、前記第2導電ラインは、フィルムの一面上又は他面上に形成され、前記第2導電ラインは、前記第1導電ラインのループ形状を囲むように形成され得る。
前記第1導電ライン及び前記第2導電ラインは、フィルムの一面上に形成され、前記第2導電ラインの一部は、前記第1導電ラインのループ形状を囲むように形成され、前記第2導電ラインの残りは、前記第1導電ラインによって定義された内部空間内に形成され得る。
前記第1導電ラインは、フィルムの一面上に形成され、前記第2導電ラインは、フィルムの一面上及び他面上に形成され、前記第2導電ラインの一部は、前記第1導電ラインによって定義された内部空間内に形成され、前記第2導電ラインの残りは、前記フィルムの他面上に形成され、前記第2導電ラインの一部は、前記フィルムを貫通するビアホールを通じて前記第2導電ラインの残りに連結され得る。
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴によるユーザー装置は、近距離無線通信(NFC)送受信機と、前記NFC送受信機に連結されたNFCアンテナマッチングネットワークシステムと、を備え、前記NFC送受信機は、第1及び第2端子と、前記第1及び第2端子に連結されたリーダー器と、を含み、前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、前記第1端子に連結された一端を有する第1キャパシターと、前記第1キャパシターの他端に連結された一端を有するソースコイルと、前記第2端子に連結された一端を有し、前記ソースコイルの他端に連結された他端を有する第2キャパシターと、前記ソースコイルと物理的に分離された並列共振器と、を含む。
上記目的を達成するためになされた本発明の他の特徴によるユーザー装置は、近距離無線通信(NFC)送受信機と、前記NFC送受信機に連結されたNFCアンテナマッチングネットワークシステムと、を備え、前記NFC送受信機は、第1及び第2端子と、前記第1及び第2端子に連結されたリーダー器と、前記第1及び第2端子に連結されたカード回路と、を含み、前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、前記第1端子に連結された一端を有する第1キャパシターと、前記第1キャパシターの他端に連結された一端を有するソースコイルと、前記第2端子に連結された一端を有し、前記ソースコイルの他端に連結された他端を有する第2キャパシターと、前記ソースコイルと物理的に分離され、共振コイルと該共振コイルの一端及び他端との間に連結された第3キャパシターとで構成された並列共振器と、を含む。
上記目的を達成するためになされた本発明の更に他の特徴によるユーザー装置は、近距離無線通信(NFC)送受信機と、前記NFC送受信機に連結されたNFCアンテナマッチングネットワークシステムと、を備え、前記NFC送受信機は、第1〜第4端子と、前記第1及び第2端子に連結されたリーダー器と、前記第3及び第4端子に連結されたカード回路と、を含み、前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、前記第1及び第3端子に連結された一端を有する第1キャパシターと、前記第1キャパシターの他端に連結された一端を有するソースコイルと、前記第2及び第4端子に連結された一端を有し、前記ソースコイルの他端に連結された他端を有する第2キャパシターと、前記ソースコイルと物理的に分離され、共振コイルと該共振コイルの一端及び他端との間に連結された第3キャパシターとで構成された並列共振器と、を含む。
また、上記目的を達成するためになされた本発明の更に他の特徴によるユーザー装置は、近距離無線通信(NFC)送受信機と、前記NFC送受信機に連結されたNFCアンテナマッチングネットワークシステムと、を備え、前記NFC送受信機は、第1〜第5端子と、前記第1〜第3端子に連結されたリーダー器と、前記第4及び第5端子に連結されたカード回路と、を含み、前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、前記第1及び第4端子に連結された一端を有する第1キャパシターと、前記第1キャパシターの他端に連結された一端を有するソースコイルと、前記第2及び第5端子に連結された一端を有し、前記第3端子に連結された前記ソースコイルの他端に連結された他端を有する第2キャパシターと、前記ソースコイルと物理的に分離され、共振コイルと該共振コイルの一端及び他端との間に連結された第3キャパシターとで構成された並列共振器と、を含む。
本発明のNFCアンテナマッチングネットワークシステムによれば、伝送モードに適合した直列共振回路と受信モードに適合した並列共振回路とが電気的に分離された状態でNFC信号を送受信するため、直列共振回路と並列共振回路とはインピーダンスの側面で互いに影響を受けない。一般的なNFCアンテナマッチングネットワークシステムと比較して、共振コイルLrから見たインピーダンスは、共振コイルLrがフローティング状態に維持されるために低くなる。これはソースコイルLsのインピーダンスが減少することを意味する。インピーダンスが減少することによって、ソースコイルLsを通じて流れる電流量が相対的に増加する。これは共振コイルLrに誘導された電流の強さ(又は、磁界の強さ)が増加することを意味する。電流の強さ(又は磁界の強さ)が増加することによって認識距離又は受信電圧が増加する。
以下、本発明の近距離無線通信(NFC)アンテナマッチングネットワークシステム及びそれを含むユーザー装置を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の長所及び特徴、そしてそれを達成する方法は、図面と共に詳細に後述する実施形態を通じて説明する。しかし、本発明はここで説明する実施形態に限定されるものではなく、他の形態に具現化され得る。本実施形態は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に本発明の技術的思想を容易に実施できるように詳細に説明するために提供するものである。
図面において、本発明の実施形態は、図示した特定形態に制限されるものではなく、説明を明確するために誇張したものである。また、明細書全体に亘り同一の参照番号で表示した部分は同一の構成要素を示す。
本明細書で‘及び/又は’という表現は、前後に羅列する構成要素の中の少なくとも1つを含む意味として使用する。また、‘連結される/結合される’という表現は、他の構成要素と直接的に連結させるか、或いは他の構成要素を通じて間接的に連結されることを含む意味として使用する。本明細書で単数形は文句で特別に言及しない限り複数形も含む。また、明細書で使用する‘含む’又は‘包含する’と言及した構成要素、段階、動作、素子、及び装置は1つ以上の他の構成要素、段階、動作、素子、及び装置の存在又は追加を意味する。
図1は、本発明の一実施形態によるモバイルフォンのブロック図であり、幾つかの実施形態で具現される例示的なユーザー装置のブロック図である。しかし、本発明がモバイルフォンに制限されないことは容易に理解できる。
図1を参照すると、モバイルフォン1000は、GSM(登録商標)(Global System for Mobile Communication)ブロック100、NFC(Near Feild Communication)送受信機200、入出力ブロック300、応用ブロック400、メモリ500、及びディスプレー600を含む。図1のモバイルフォン1000の構成要素又はブロックは単なる例示的に示したものである。しかし、モバイルフォン1000は更に多くの又は更に少ない構成要素又はブロックで構成され得る。更に、GSM(登録商標)技術を使用するものとして図示しているが、モバイルフォン1000は、CDMA(Code Division Multiple Access)のような他の通信技術を利用して具現され得る。図1のブロックは集積回路形態で具現される。或いは、ブロックの中の幾つかは集積回路形態で具現され、反面他のブロックは個別形態で具現される。
GSM(登録商標)ブロック100は、アンテナ101に連結され、公知された方式で無線電話機動作を提供する。GSM(登録商標)ブロック100は内部に受信機及び送信機(図示せず)を含んで対応する受信及び送信動作を遂行する。
NFC送受信機200は無線通信のために誘導結合(inductive coupling)を利用してNFC信号を送受信する。NFC送受信機200はNFC信号をNFCアンテナマッチングネットワークシステム230に提供し、NFCアンテナマッチングネットワークシステム230は誘導結合を通じてNFC信号を伝送する。NFCアンテナマッチングネットワークシステム230は、NFC信号(他のNFC装置(図示せず)から提供される)を受信し、受信したNFC信号をNFC送受信機200に提供する。
NFC送受信機200は、NFCインターフェイス及びプロトコル−1(NFCIP−1)とNFCインターフェイス及びプロトコル−2(NFCIP−2)によって説明され、ECMA−340、ISO/IEC18092、ETSI TS 102 190、ISO21481、ECMA352、ETSI TS 102 312等で標準化された規定と一致するように動作する。
応用ブロック400は、ハードウェア回路(例えば、1つ又はそれより多いプロセッサー)を含み、モバイルフォン1000によって提供される多様な使用者アプリケーションを提供するように動作する。使用者アプリケーションは、音声呼出動作、データ伝送等を含む。応用ブロック400はGSM(登録商標)ブロック100と共に動作してそのような特徴を提供する。
ディスプレー600は応用ブロック400から受信したディスプレー信号に応答して映像を表示する。映像はモバイルフォン1000に提供されたカメラ(図示せず)によって生成される。ディスプレー600は、ピクセル値の一時格納のために内部にメモリ(例えば、フレームバッファ)を含み、関連する制御回路と共に液晶ディスプレースクリーンで構成される。入出力ブロック300は、使用者に入力機能を提供し、また応用ブロック400を通じて受信した出力を提供する。
メモリ500は、応用ブロックによって使用されるプログラム(命令)及び/又はデータを格納し、RAM、ROM、フラッシュメモリ等で具現される。従って、メモリ500は揮発性のみでなく、不揮発性格納素子を含む。
NFCアンテナマッチングネットワークシステム230は、誘導結合によって外部装置と通信し、NFC信号の伝送及び受信のために使用される。NFC送受信機200によるNFC信号の伝送及び受信は時分割方式で行われる。従って、NFC送受信機200がNFC信号を伝送する時間区間を“伝送区間”と称し、NFC送受信機200の対応する動作モードを“伝送モード”又は“NFCリーダー伝送モード”と称する。同様に、NFC送受信機200がNFC信号を受信する時区間を“受信区間”と称し、NFC送受信機200の対応する動作モードを“受信モード”又は“NFCタグ受信モード”と称する。
図2Aは、本発明の一実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステムの一例を概略的に示す図である。
図2Aを参照すると、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230は、キャパシターCs10、Cs11、Cr10、及びインダクタLs10、Lr10を含む。NFCアンテナマッチングネットワークシステム230はNFC送受信機200のチップ端子202、203に電気的に連結される。NFC送受信機200がチップ端子202、203に連結されたリーダー器210を含む例を図2Aに示した。しかし、本発明はそれに制限されないことは容易に理解できる。例えば、NFC送受信機200はカード回路を更に含む。これについては以下に詳細に説明する。
キャパシターCs10はチップ端子202とアンテナ端子231との間に連結され、キャパシターCs11はチップ端子203とアンテナ端子232との間に連結される。アンテナ端子231、232の間にはアンテナソースコイルとしてインダクタLs10が連結される。インダクタLs10とキャパシターCs10、Cs11とは直列共振器を構成する。インダクタLs10はソースコイル(source coil)と称される。キャパシターCr10とインダクタLr10とは並列共振器を構成する。図2Aに示したように、キャパシターCr10とインダクタLr10とで構成された並列共振器は、チップ端子202、203に電気的に連結された直列共振器と物理的に分離される。インダクタLr10は共振コイル(resonance coil)と称される。ソースコイルは共振コイルと物理的に分離される。言い換えると、共振コイルLr10はソースコイルLs10から電気的にフローティングされる。ソースコイルLs10はリーダー器210から電力が供給され、共振コイルLr10は磁気誘導(magnetic induction)によってソースコイルLs10から電力が供給される。共振コイルLr10は、並列共振を通じてNFC信号を伝送するか、或いは受信する。
共振コイルLr10に並列連結されたキャパシターCr10は、集中定数素子(lumped element)又は共振コイルLr10の寄生キャパシタンスである。
図2Aに点線で示したように、アンテナ端子231、232の間にはキャパシターCpが並列連結され得る。即ち、キャパシターCpは選択的に使用される。
NFC送受信機200の伝送モードで、ソースコイルLs10(又は、ソースコイルLs10のインダクタンス)とキャパシターCs10、Cs11とは直列共振器を構成する。リーダー器210から供給される電流がソースコイルLs10に流れる時、ソースコイルLs10の周辺に磁場(磁気フィールド)が形成される。この時、フローティング状態にある共振コイルLr10にはソースコイルLs10に形成された磁場によって誘導電流が流れる。言い換えると、共振コイルLr10は磁気誘導によってソースコイルLs10から電力が供給される。共振コイルLr10のインダクタンスとキャパシターCr10のキャパシタンスは、磁気誘導によって供給された電力によってリーダー器210から出力されたNFC信号によって占有される周波数バンドの中心周波数(例えば、13.56MHz)で共振するように決定される。NFC送受信機200の伝送モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を伝送する。
NFC送受信機200の受信モードで、ソースコイルLs10(又は、ソースコイルLs10のインダクタンス)とキャパシターCs10、Cs11とは直列共振器を構成する。共振コイルLr10とキャパシターCr10とで構成された並列共振器は外部NFC装置から伝送されたNFC信号に共振する。ソースコイルLs10には共振コイルLr10の周辺に形成された磁場によって誘導電流が流れる。言い換えると、ソースコイルLs10は磁気誘導によって共振コイルLr10から電力が供給される。並列共振器を通じて受信したNFC信号は、キャパシターCs10、Cs11とソースコイルLs10とで構成された直列共振器を通じてリーダー器210に提供される。NFC送受信機200の受信モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を受信する。
一般的なNFCアンテナマッチングネットワークシステムの場合、直列共振のためのキャパシターと並列共振のためのキャパシターがアンテナに電気的に連結される。このような場合、直列共振のためのキャパシターがインピーダンスの側面で並列共振のためのキャパシターによって影響を受けるか、或いは並列共振のためのキャパシターがインピーダンスの側面で直列共振のためのキャパシターによって影響を受ける。そのような影響によって一般的なNFCアンテナマッチングネットワークシステムの伝送性能(又は、Q値(quality factor))は低下し得る。
これに反して、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230は、伝送モードに適合した(即ち、磁界を形成するのに有利である)直列共振器と受信モードに適合した(即ち、電力が供給されるのに有利である)並列共振器とが物理的に分離された状態でNFC信号を伝送するか、或いは受信する。この場合、直列共振器と並列共振器とはインピーダンスの側面で互いに影響を受けない。一般的なNFCアンテナマッチングネットワークシステムと比較すると、共振コイルLr10から見たインピーダンスは、共振コイルLr10がフローティング状態に維持されるために低くなる。これはソースコイルLs10のインピーダンスが減少することを意味する。インピーダンスが減少することによって、ソースコイルLs10を通じて流れる電流量が相対的に増加する。これは共振コイルLr10に誘導された電流の強さ(又は、磁界の強さ)が増加することを意味する。電流の強さ(又は磁界の強さ)が増加することによって認識距離又は受信電圧が増加する。
図2Bは、本発明の一実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステムの他の例を概略的に示す図である。
図2Bを参照すると、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_2bは、キャパシターCs10、Cs11、Cr10、及びインダクタLs10、Lr10を含む。キャパシターCs10、Cs11、Cr10、及びインダクタLs10、Lr10は、図2Aに示したものと実質的に同様に連結されるため、それに対する説明は省略する。
図2Bに示したように、NFC送受信機200_2bはリーダー器210とカード回路220とを含む。図2Aで説明したものと同様に、リーダー器210は、チップ端子202、203を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_2bに連結される。NFC送受信機200_2bの伝送モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を伝送する。NFC送受信機200_2bの受信モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を受信する。また、カード回路220は、チップ端子202、203を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_2bに連結される。従って、NFC送受信機200_2bは、カード回路220がリーダー器210と共にチップ端子202、203を共有する点を除外すれば、図2Aに示したものと実質的に同一である。
以下の図2C、図2D、図2Fに示すように、チップ端子204、205がアンテナ端子232、231に各々連結され得る。しかし、チップ端子204、205とNFCアンテナマッチングネットワークシステムとの間の連結がここに開示したものに制限されないことは容易に理解できる。
図2Cは、本発明の一実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステムの多様な例を概略的に示す図である。
図2Cを参照すると、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_2cは、キャパシターCs10、Cs11、Cr10、及びインダクタLs10、Lr10を含む。キャパシターCs10、Cs11、Cr10、及びインダクタLs10、Lr10は、図2Aに示したものと実質的に同様に連結されるため、それに対する説明は省略する。
図2Cに示したように、NFC送受信機200_2cはリーダー器210とカード回路220とを含む。図2Aで説明したものと同様に、リーダー器210は、チップ端子202、203を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_2cに連結される。NFC送受信機200_2cの伝送モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を伝送する。NFC送受信機200_2cの受信モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を受信する。カード回路220は、別のチップ端子204、205を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_2cに連結される。従って、NFC送受信機200_2cは、カード回路220とリーダー器210とがそれぞれ別のチップ端子202、203、204、205を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_2cに連結される点を除外すれば、図2Aに示したものと実質的に同一である。
図2Dは、本発明の一実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステムの多様な例を概略的に示す図である。
図2Dを参照すると、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_2dは、キャパシターCs10、Cs11、Cr10、及びインダクタLs10、Lr10を含む。キャパシターCs10、Cs11、Cr10、及びインダクタLs10、Lr10は、図2Aに示したものと実質的に同様に連結されるため、それに対する説明は省略する。
図2Dに示したように、NFC送受信機200_2dはリーダー器210とカード回路220とを含む。リーダー器210は、チップ端子202、203、206を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_2dに連結される。即ち、NFC送受信機200_2dの伝送モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を伝送する。NFC送受信機200_2dの受信モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を受信する。カード回路220は、別のチップ端子204、205を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_2dに連結される。アンテナ端子232とチップ端子206との間には、NFC信号の伝送状態(例えば、ソースコイルLs10の電圧)をモニターしてフィードバックするためのキャパシターCrxと抵抗Rとが直列に連結される。
図2Eは、本発明の一実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステムの多様な例を概略的に示す図である。
図2Eを参照すると、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_2eは、キャパシターCs10、Cs11、Cr10、インダクタLs10、Lr10、Lt1、Lt2、Lt3、及び抵抗Rt1、Rt2、Rt3を含む。図2Eに示したNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_2eは、以下の差異点を除外すれば、図2Aに示したものと実質的に同一であり、それに対する説明は省略する。
図2Eに示したように、アンテナ端子231とキャパシターCs10との間には抵抗Rt1とインダクタLt1とが直列連結される。アンテナ端子232とキャパシターCs11との間には抵抗Rt2とインダクタLt2とが直列連結される。ここで、抵抗Rt1、Rt2とインダクタLt1、Lt2とはインピーダンスマッチング、バンド幅、Q値等を調整するために使用される。抵抗Rt1、Rt2は必要によって除去される。同様に、インダクタLt1、Lt2もやはり必要によって除去される。例えば、抵抗Rt1、Rt2又はインダクタLt1、Lt2はインピーダンスマッチング、バンド幅、又はQ値を調整するために使用される。また、共振コイルとしてインダクタLr10とキャパシターCr10との間に抵抗Rt3とインダクタLt3とが直列連結される。同様に、抵抗Rt3又はインダクタLt3はインピーダンスマッチング、バンド幅、又はQ値を調整するために使用される。インピーダンスマッチング、バンド幅、又はQ値を調整するために使用される抵抗とインダクタとは多様な組合せで使用される。
図示していないが、インピーダンスマッチング、バンド幅、又はQ値を調整するために使用される抵抗及び/又はインダクタは、図2A〜図2Dに示したNFCアンテナマッチングネットワークシステムに適用され得ることは容易に理解できる。
図2Fは、本発明の一実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステムの多様な例を概略的に示す図である。
図2Fを参照すると、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_2fは、キャパシターCs10、Cs11、Cr10、Cc10、Cc11、及びインダクタLs10、Lr10を含む。図2Eに示したNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_2fは、以下の差異点を除外すれば、図2Cに示したものと実質的に同一であり、それに対する説明は省略する。
キャパシターCc10はチップ端子204とキャパシターCs11の一端(チップ端子203に隣接)との間に連結され、キャパシターCc11はチップ端子205とキャパシターCs10の一端(チップ端子202に隣接)との間に連結される。しかし、チップ端子204、205とNFCアンテナマッチングネットワークシステムとの間の連結がここに開示したものに制限されないことは容易に理解できる。
図3〜図6は、ソースコイルと共振コイルとが形成された例を示す図である。本発明によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230はソースコイルLs10と共振コイルLr10とを含む。ソースコイルLs10と共振コイルLr10の多様な形状を以下詳細に説明する。
図3を参照すると、フィルム700上に第1導電ライン711と第2導電ライン712とが形成される。第1導電ライン711はループ形状を有するように形成され、第2導電ライン712はスパイラル形状を有するように形成される。第1導電ライン711はソースコイルSCに対応し、第2導電ライン711は共振コイルRCに対応する。第1及び第2導電ライン711、712の各々の線幅及び長さは多様に調節される。
共振コイルLr10に対応する第2導電ライン712の両端との間に集中定数素子としてキャパシターが連結される。或いは、共振コイルLr10に対応する第2導電ライン712の両端は電気的に連結される。共振コイルLr10に対応する第2導電ライン712の両端が電気的に連結される場合、共振コイルLr10と共に並列共振回路を構成するキャパシターは第2導電ライン712の寄生キャパシタンスで構成される。
図3には、第1導電ライン711と第2導電ライン712とがフィルム700の上部面と下部面との中のいずれか1つの面に共に形成された例を図示した。これに反して、第1導電ライン711は、フィルム700の上部面と下部面との中のいずれか1つの面に形成され、第2導電ライン712がフィルム700の他の面に形成され得る。例えば、図4を参照すると、第1導電ライン711は、フィルム700の上部面に形成され、実線で図示する。第2導電ライン712は、フィルム700の下部面に形成され、点線で図示する。或いは、第1導電ライン711はフィルム700の下部面に形成され、第2導電ライン712はフィルム700の上部面に形成される。第1及び第2導電ライン711、712の各々の線幅及び長さは多様に調節される。第1導電ライン711はループ形状を有するように形成され、第2導電ライン712はスパイラル形状を有するように形成される。
他の実施形態として、第1導電ライン711と第2導電ライン712とを入れ替え、共振コイルLr10に対応する第2導電ライン711の両端の間に集中定数素子としてキャパシターが連結される。或いは、共振コイルLr10に対応する第2導電ライン711の両端は電気的に連結される。共振コイルLr10に対応する第2導電ライン711の両端が電気的に連結される場合、共振コイルLr10と共に並列共振回路を構成するキャパシターは第2導電ライン7112の寄生キャパシタンスで構成される。
図3及び図4には、第2導電ライン712が1つの導電ラインで形成された例を図示した。しかし、第2導電ライン712は少なくとも2つの導電ラインで構成され得る。例えば、図5を参照すると、導電ライン712aがフィルム700の下部面700Bに形成され、導電ライン712bがフィルム700の上部面700Uに形成される。このような場合、共振コイルLr10に対応する導電ライン712a、712bは、フィルム700を貫通するビアホールを通じて電気的に連結される。第1導電ライン711はループ形状を有するように形成され、共振コイルLr10を構成する導電ライン712a、712bの各々はスパイラル形状を有するように形成される。
導電ライン712aの一端と導電ライン712bの一端とは直接連結されるか、或いは集中定数素子としてキャパシターが挿入された状態で電気的に連結される。
図5には、第2導電ライン712を構成する2つの導電ラインの中の1つがフィルム700の上部面又は下部面に形成され、残る1つがフィルム700の下部面又は上部面に形成された例を図示した。しかし、第2導電ライン712を構成する2つの導電ラインがフィルム700の上部面と下部面との中のいずれか一面に形成され得る。例えば、図6を参照すると、第2導電ライン712を構成する2つの導電ライン712c、712dがソースコイルLc10に対応する第1導電ライン711が形成されたフィルム700の上部面又は下部面に形成される。このような場合、第2導電ライン712を構成する2つの導電ライン712c、712dの中の1つ712cは第1導電ライン711によって定義された内部空間内に形成され、他の1つ712dは第2導電ライン711の外部に形成される。第1導電ライン711はループ形状を有するように形成され、共振コイルLr10を構成する導電ライン712c、712dの各々はスパイラル形状を有するように形成される。導電ライン712c、712dの一端は電気的に連結され、導電ライン712c、712dの他端は直接連結されるか、或いは集中定数素子としてキャパシターが挿入された状態で電気的に連結される。
図7は、本発明の他の実施形態によるソースコイルを示す図である。
図3〜図6には、ソースコイルSCが単一ループコイルで構成された例を図示した。ソースコイルLs10も、マルチループコイルで構成することができる。例えば、図7に示したように、ソースコイルLs10に対応する第1導電ライン711は、直列連結された2つのループを有するように形成される。第1導電ライン711のループ数は、ここに開示したものに制限されないことは容易に理解できる。図3〜図6に示したソースコイルLs10は、図7に示したソースコイルLs10で各々代替され得る。
本発明によるアンテナ構造は、対称構造及び非対称構造の全てに適用される。
ソースコイルと共振コイルとを隣接するように配列することができれば、ソースコイルと共振コイルとの位置は制限されない。例えば、ソースコイルはバッテリーに形成され、共振コイルはバッテリーに隣接するモバイル装置のケース(又は、バッテリーカバー)に形成される。
図8Aは、本発明の他の実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステムの一例を示す図である。
図8Aを参照すると、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_8aは、キャパシターCe10、Ce11、Cs20、Cs21、Cr20、及びインダクタLe10、Le11、Ls20、Lr20を含む。NFCアンテナマッチングネットワークシステム230_8aはNFC送受信機200のチップ端子202、203に電気的に連結される。NFC送受信機200_8aがチップ端子202、203に連結されたリーダー器210を含む例を図8Aに示した。しかし、本発明はそれに制限されないことは容易に理解できる。例えば、NFC送受信機200_8aはカード回路を更に含む。これについては以下に詳細に説明する。
インダクタLe10、Le11とキャパシターCe10、Ce11とはリーダー器210から出力されるNFC信号の高調波を除去するためのフィルター(例えば、EMCフィルター)を構成する。インダクタLe10とキャパシターCs20とはチップ端子202とアンテナノード231との間に直列連結され、キャパシターCe10は、インダクタLe10とキャパシターCs20との連結ノード233と、基準電位(例えば、接地電圧)との間に連結される。インダクタLe11とキャパシターCs21とはチップ端子203とアンテナノード232との間に直列連結され、キャパシターCe11は、インダクタLe11とキャパシターCs21との連結ノード234と、基準電位(例えば、接地電圧)との間に連結される。
インダクタLs20とキャパシターCs20、Cs21とは直列共振器を構成する。インダクタLs20はソースコイルと称される。キャパシターCr20とインダクタLr20とは並列共振器を構成する。図8Aに示したように、キャパシターCr20とインダクタLr20とで構成された並列共振器は、チップ端子202、203に電気的に連結された直列共振器と物理的に分離される。インダクタLr20は共振コイルと称される。ソースコイルLs20は共振コイルLr20と物理的に分離される。言い換えると、共振コイルLr20はソースコイルLs20から電気的にフローティングされる。ソースコイルLs20はリーダー器210から電力が供給され、共振コイルLr20は磁気誘導によってソースコイルLs20から電力が供給される。共振コイルLr20は、並列共振を通じてNFC信号を伝送するか、或いは受信する。
本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_8aが伝送モードに適合した(即ち、磁界を形成するのに有利である)直列共振器と受信モードに適合した(即ち、電力が供給されるのに有利である)並列共振器とが物理的に分離された状態でNFC信号を伝送するか、或いは受信するため、直列共振器と並列共振器とはインピーダンスの側面で互いに影響を受けない。共振コイルLr20から見たインピーダンスは、共振コイルLr20がフローティング状態に維持されるために低くなる。従って、Q値が高くなり、共振コイルLr20に誘導された電流の強さ(又は、磁界の強さ)が増加する。また、電流の強さ(又は磁界の強さ)が増加することによって認識距離又は受信電圧が増加する。
共振コイルLr20に並列連結されたキャパシターCr20は、集中定数素子又は共振コイルLr20の寄生キャパシタンスである。
図8Aに点線で示したように、アンテナ端子231、232の間にはキャパシターCpが並列連結され得る。即ち、キャパシターCpは選択的に使用される。
図8Bは、本発明の他の実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステムの他の例を概略的に示す図である。
図8Bを参照すると、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_8bは、キャパシターCe10、Ce11、Cs20、Cs21、Cr20、及びインダクタLe10、Le11、Ls20、Lr20を含む。キャパシターCe10、Ce11、Cs20、Cs21、Cr20、及びインダクタLe10、Le11、Ls20、Lr20は、図8Aに示したものと実質的に同様に連結されるため、それに対する説明は省略する。
図8Bに示したように、NFC送受信機200_8bはリーダー器210とカード回路220とを含む。図8Aで説明したものと同様に、リーダー器210は、チップ端子202、203を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_8bに連結される。NFC送受信機200_8bの伝送モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を伝送する。NFC送受信機200_8bの受信モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を受信する。また、カード回路220は、チップ端子202、203を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_8bに連結される。従って、NFC送受信機200_8bは、カード回路220がリーダー器210と共にチップ端子202、203を共有する点を除外すれば、図8Aに示したものと実質的に同一である。
図8Cは、本発明の他の実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステムの多様な例を概略的に示す図である。
図8Cを参照すると、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_8cは、キャパシターCe10、Ce11、Cs20、Cs21、Cr20、及びインダクタLe10、Le11、Ls20、Lr20を含む。キャパシターCe10、Ce11、Cs20、Cs21、Cr20、及びインダクタLe10、Le11、Ls20、Lr20は、図8Aに示したものと実質的に同様に連結されるため、それに対する説明は省略する。
図8Cに示したように、NFC送受信機200_8cはリーダー器210とカード回路220とを含む。図8Aで説明したものと同様に、リーダー器210は、チップ端子202、203を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_8cに連結される。NFC送受信機200_8cの伝送モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を伝送する。NFC送受信機200_8cの受信モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を受信する。カード回路220は、別のチップ端子204、205を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_8cに連結される。従って、NFC送受信機200_8cは、カード回路220とリーダー器210とがそれぞれ別のチップ端子202、203、204、205を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_8cに連結される点を除外すれば、図8Aに示したものと実質的に同一である。
図8Dは、本発明の他の実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステムの多様な例を概略的に示す図である。
図8Dを参照すると、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_8dは、キャパシターCe10、Ce11、Cs20、Cs21、Cr20、及びインダクタLe10、Le11、Ls20、Lr20を含む。キャパシターCe10、Ce11、Cs20、Cs21、Cr20、及びインダクタLe10、Le11、Ls20、Lr20は、図8Aに示したものと実質的に同様に連結されるため、それに対する説明は省略する。
図8Dに示したように、NFC送受信機200_8dはリーダー器210とカード回路220とを含む。リーダー器210は、チップ端子202、203、206を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_8dに連結される。即ち、NFC送受信機200_8dの伝送モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を伝送する。NFC送受信機200_8dの受信モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を受信する。カード回路220は、別のチップ端子204、205を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_8dに連結される。アンテナ端子232とチップ端子206との間には、NFC信号の伝送状態(例えば、ソースコイルLs10の電圧)をモニターしてフィードバックするためのキャパシターCrx10と抵抗R10とが直列に連結される。
図示していないが、図8A〜図8Dに示したNFCアンテナマッチングネットワークシステムには、図2Eで説明したように、インピーダンスマッチング、バンド幅、及び/又はQ値を調整するための抵抗及び/又はインダクタが適用され得ることは容易に理解できる。また、図8C及び図8Dに示したNFCアンテナマッチングネットワークシステムにおいて、チップ端子204、205とNFCアンテナマッチングネットワークシステムとの間の連結は、上述したように多様に変更され得る。また、図2Fを参照して説明したように、NFCアンテナマッチングネットワークシステムとチップ端子204、205との間にはキャパシターが連結され得る。
図9Aは、本発明の更に他の実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステムの一例を示す図である。
図9Aを参照すると、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_9aは、キャパシターCs30、Cs31、Cr30、及びインダクタLe20、Le21、Ls30、Lr30を含む。NFCアンテナマッチングネットワークシステム230_9aはNFC送受信機200_9aのチップ端子202、203に電気的に連結される。NFC送受信機200_9aがチップ端子202、203に連結されたリーダー器210を含む例を図9Aに示した。しかし、本発明はそれに制限されないことは容易に理解できる。例えば、NFC送受信機200_9aはカード回路を更に含む。これについては以下に詳細に説明する。
インダクタLe20とキャパシターCs30とはチップ端子202とアンテナノード231との間に直列連結され、インダクタLe21とキャパシターCs31とはチップ端子203とアンテナノード232との間に直列連結される。インダクタLs30とキャパシターCs30、Cs31とは直列共振器を構成する。インダクタLs30はソースコイルと称される。キャパシターCr30とインダクタLr30とは並列共振器を構成する。図9Aに示したように、キャパシターCr30とインダクタLr30とで構成された並列共振器は、チップ端子202、203に電気的に連結された直列共振器と物理的に分離される。インダクタLr30は共振コイルと称される。ソースコイルLs30は共振コイルLr30と物理的に分離される。言い換えると、共振コイルLr30はソースコイルLs30から電気的にフローティングされる。ソースコイルLs30はリーダー器210から電力が供給され、共振コイルLr30は磁気誘導によってソースコイルLs30から電力が供給される。共振コイルLr30は、並列共振を通じてNFC信号を伝送するか、或いは受信する。
本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_9aが伝送モードに適合した(即ち、磁界を形成するのに有利である)直列共振器と受信モードに適合した(即ち、電力が供給されるのに有利である)並列共振器とが物理的に分離された状態でNFC信号を伝送するか、或いは受信するため、直列共振器と並列共振器とはインピーダンスの側面で互いに影響を受けない。共振コイルLr30から見たインピーダンスは、共振コイルLr30がフローティング状態に維持されるために低くなる。従って、Q値が高くなり、共振コイルLr30に誘導された電流の強さ(又は、磁界の強さ)が増加する。また、電流の強さ(又は磁界の強さ)が増加することによって認識距離又は受信電圧が増加する。
共振コイルLr30に並列連結されたキャパシターCr30は、集中定数素子又は共振コイルLr30の寄生キャパシタンスである。
図9Aに点線で示したように、アンテナ端子231、232の間にはキャパシターCpが並列連結され得る。即ち、キャパシターCpは選択的に使用される。
図9Bは、本発明の更に他の実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステムの他の例を概略的に示す図である。
図9Bを参照すると、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_9bは、キャパシターCs30、Cs31、Cr30、及びインダクタLe20、Le21、Ls30、Lr30を含む。キャパシターCs30、Cs31、Cr30、及びインダクタLe20、Le21、Ls30、Lr30は、図9Aに示したものと実質的に同様に連結されるため、それに対する説明は省略する。
図9Bに示したように、NFC送受信機200_9bはリーダー器210とカード回路220とを含む。図9Aで説明したものと同様に、リーダー器210は、チップ端子202、203を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_9bに連結される。NFC送受信機200_9bの伝送モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を伝送する。NFC送受信機200_9bの受信モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を受信する。また、カード回路220は、チップ端子202、203を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_9bに連結される。従って、NFC送受信機200_9bは、カード回路220がリーダー器210と共にチップ端子202、203を共有する点を除外すれば、図9Aに示したものと実質的に同一である。
図9Cは、本発明の更に他の実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステムの多様な例を概略的に示す図である。
図9Cを参照すると、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_8cは、キャパシターCs30、Cs31、Cr30、及びインダクタLe20、Le21、Ls30、Lr30を含む。キャパシターCs30、Cs31、Cr30、及びインダクタLe20、Le21、Ls30、Lr30は、図9Aに示したものと実質的に同様に連結されるため、それに対する説明は省略する。
図9Cに示したように、NFC送受信機200_9cはリーダー器210とカード回路220とを含む。図9Aで説明したものと同様に、リーダー器210は、チップ端子202、203を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_9cに連結される。NFC送受信機200_9cの伝送モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を伝送する。NFC送受信機200_9cの受信モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を受信する。カード回路220は、別のチップ端子204、205を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_9cに連結される。従って、NFC送受信機200_9cは、カード回路220とリーダー器210とがそれぞれ別のチップ端子202、203、204、205を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_9cに連結される点を除外すれば、図9Aに示したものと実質的に同一である。
図9Dは、本発明の更に他の実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステムの多様な例を概略的に示す図である。
図9Dを参照すると、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_9dは、キャパシターCs30、Cs31、Cr30、及びインダクタLe20、Le21、Ls30、Lr30を含む。キャパシターCs30、Cs31、Cr30、及びインダクタLe20、Le21、Ls30、Lr30は、図9Aに示したものと実質的に同様に連結されるため、それに対する説明は省略する。
図9Dに示したように、NFC送受信機200_9dはリーダー器210とカード回路220を含む。リーダー器210は、チップ端子202、203、206を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_9dに連結される。即ち、NFC送受信機200_9dの伝送モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を伝送する。NFC送受信機200_9dの受信モードの時、リーダー器210はチップ端子202、203を通じてNFC信号を受信する。カード回路220は、別のチップ端子204、205を通じてNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_9dに連結される。アンテナ端子232とチップ端子206との間には、ソースコイルLs30(例えば、電圧)をモニターするためのキャパシターCrx20と抵抗R20とが直列に連結される。
図示していないが、図9A〜図9Dに示したNFCアンテナマッチングネットワークシステムには、図2Eで説明したように、インピーダンスマッチング、バンド幅、及び/又はQ値を調整するための抵抗及び/又はインダクタが適用され得ることは容易に理解できる。また、図9C及び図9Dに示したNFCアンテナマッチングネットワークシステムにおいて、チップ端子204、205とNFCアンテナマッチングネットワークシステムとの間の連結は、上述したように多様に変更され得る。また、図2Fを参照して説明したように、NFCアンテナマッチングネットワークシステムとチップ端子204、205との間にはキャパシターが連結され得る。
図10Aは、本発明の更に他の実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステムの一例を概略的に示す図である。
図10Aを参照すると、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_10aは、キャパシターCs40、Cs41、Cr40、及びインダクタLe30、Le31、Ls40、Lr40を含む。図10Aに示したNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_10aは、キャパシターCs40とインダクタLe30の位置及びキャパシターCs41とインダクタLe31の位置が変更される点を除外すれば、図9Aに示したものと実質的に同様に構成されるため、それに対する説明は省略する。また、図10Aに示したNFC送受信機200_10aは、図9Aに示したものと実質的に同様に構成されるため、それに対する説明は省略する。
図10Bは、本発明の更に他の実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステムの他の例を概略的に示す図面である。
図10Bを参照すると、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_10bは、キャパシターCs40、Cs41、Cr40、及びインダクタLe30、Le31、Ls40、Lr40を含む。図10Bに示したNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_10bは、キャパシターCs40とインダクタLe30の位置及びキャパシターCs41とインダクタLe31の位置が変更される点を除外すれば、図9Bに示したものと実質的に同様に構成されるため、それに対する説明は省略する。また、図10Bに示したNFC送受信機200_10bは、図9Bに示したものと実質的に同様に構成されるため、それに対する説明は省略する。
図10Cは、本発明の更に他の実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステムの多様な例を概略的に示す図である。
図10Cを参照すると、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_10cは、キャパシターCs40、Cs41、Cr40、及びインダクタLe30、Le31、Ls40、Lr40を含む。図10Cに示したNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_10cは、キャパシターCs40とインダクタLe30との位置及びキャパシターCs41とインダクタLe31との位置が変更される点を除外すれば、図9Cに示したものと実質的に同様に構成されるため、それに対する説明は省略する。また、図10Cに示したNFC送受信機200_10cは、図9Cに示したものと実質的に同様に構成されるため、それに対する説明は省略する。
図10Dは、本発明の更に他の実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステムの多様な例を概略的に示す図である。
図10Dを参照すると、本実施形態によるNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_10dは、キャパシターCs40、Cs41、Cr40、及びインダクタLe30、Le31、Ls40、Lr40を含む。図10Dに示したNFCアンテナマッチングネットワークシステム230_10dは、キャパシターCs40とインダクタLe30との位置及びキャパシターCs41とインダクタLe31との位置が変更される点を除外すれば、図9Dに示したものと実質的に同様に構成されるため、それに対する説明は省略する。また、図10Dに示したNFC送受信機200_10dは、図9Dに示したものと実質的に同様に構成されるため、それに対する説明は省略する。アンテナ端子232とチップ端子206間には、NFC信号の伝送状態(例えば、ソースコイルLs10の電圧)をモニターしてフィードバックするためのキャパシターCrx30と抵抗R30が直列に連結される。
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
100 GSM(登録商標)ブロック
200、200_2b、200_2c、200_2d、200_8a、200_8b、200_8c、200_8d、200_9a、200_9b、200_9c、200_9d、200_10a、200_10b、200_10c、200_10d NFC送受信機
210 リーダー器
202、203、204、205、206 チップ端子
220 カード回路
230、230_2b、230_2c、230_2d、230_2e、230_2f、230_8a、230_8b、230_8c、230_8d、230_9a、230_9b、230_9c、230_9d、230_10a、230_10b、230_10c、230_10d NFCアンテナマッチングネットワークシステム(AMNS)
231、232 アンテナ端子
233,234
300 入出力ブロック
400 応用ブロック
500 メモリ
600 ディスプレー
700、700B、700U フィルム
711、712、712a、712b、712c、712d (第1、第2)導電ライン
200、200_2b、200_2c、200_2d、200_8a、200_8b、200_8c、200_8d、200_9a、200_9b、200_9c、200_9d、200_10a、200_10b、200_10c、200_10d NFC送受信機
210 リーダー器
202、203、204、205、206 チップ端子
220 カード回路
230、230_2b、230_2c、230_2d、230_2e、230_2f、230_8a、230_8b、230_8c、230_8d、230_9a、230_9b、230_9c、230_9d、230_10a、230_10b、230_10c、230_10d NFCアンテナマッチングネットワークシステム(AMNS)
231、232 アンテナ端子
233,234
300 入出力ブロック
400 応用ブロック
500 メモリ
600 ディスプレー
700、700B、700U フィルム
711、712、712a、712b、712c、712d (第1、第2)導電ライン
Claims (26)
- 近距離無線通信(以下、「NFC」と称する)送受信機に連結されるNFCアンテナマッチングネットワークシステムであって、
NFC送受信機の第1端子と第2端子との間に連結されたソースコイルと、
前記ソースコイルと物理的に分離された共振コイルと、を有することを特徴とするNFCアンテナマッチングネットワークシステム。 - 前記ソースコイルの一端と前記第1端子との間に連結された第1キャパシターと、
前記ソースコイルの他端と前記第2端子との間に連結された第2キャパシターと、を更に含むことを特徴とする請求項1に記載のNFCアンテナマッチングネットワークシステム。 - 前記共振コイルに並列連結された第3キャパシターを更に含むことを特徴とする請求項2に記載のNFCアンテナマッチングネットワークシステム。
- 第1抵抗及び第1インダクタの中の少なくとも1つが前記第1キャパシターと前記ソースコイルの一端との間に直列連結され、
第2抵抗及び第2インダクタの中の少なくとも1つが前記第2キャパシターと前記ソースコイルの他端との間に直列連結されることを特徴とする請求項3に記載のNFCアンテナマッチングネットワークシステム。 - 第3抵抗及び第3インダクタの中の少なくとも1つが前記共振コイルと前記第3キャパシターの一端との間に直列連結されることを特徴とする請求項3に記載のNFCアンテナマッチングネットワークシステム。
- 前記共振コイルと前記第3キャパシターとは並列共振器を構成し、
前記ソースコイルと前記第1及び第2キャパシターとは直列共振器を構成し、
前記並列共振器は、前記直列共振器と物理的に分離されることを特徴とする請求項3に記載のNFCアンテナマッチングネットワークシステム。 - 前記第3キャパシターは、集中定数素子であることを特徴とする請求項6に記載のNFCアンテナマッチングネットワークシステム。
- 前記第3キャパシターは、前記共振コイルの寄生キャパシタンスであることを特徴とする請求項6に記載のNFCアンテナマッチングネットワークシステム。
- 前記ソースコイルに並列連結された第4キャパシターを更に含むことを特徴とする請求項3に記載のNFCアンテナマッチングネットワークシステム。
- 前記第1キャパシターと前記第1端子との間に連結された第1フィルターコイルと、
前記第2キャパシターと前記第2端子との間に連結された第2フィルターコイルと、を更に含むことを特徴とする請求項3に記載のNFCアンテナマッチングネットワークシステム。 - 前記第1キャパシター及び前記第1フィルターコイルの連結ノードと基準電位との間に連結された第4キャパシターと、
前記第2キャパシター及び前記第2フィルターコイルの連結ノードと基準電位との間に連結された第5キャパシターと、を更に含むことを特徴とする請求項10に記載のNFCアンテナマッチングネットワークシステム。 - 前記ソースコイルの一端と第1キャパシターの一端との間に連結された第1フィルターコイルと、
前記ソースコイルの他端と第2キャパシターの一端との間に連結された第2フィルターコイルと、を更に含むことを特徴とする請求項3に記載のNFCアンテナマッチングネットワークシステム。 - 前記ソースコイルは、単一ループ形状又はマルチループ形状を有する第1導電ラインで形成され、
前記共振コイルは、スパイラル形状を有する第2導電ラインで形成されることを特徴とする請求項1に記載のNFCアンテナマッチングネットワークシステム。 - 前記第1導電ラインは、フィルムの一面上に形成され、
前記第2導電ラインは、フィルムの一面上又は他面上に形成され、
前記第2導電ラインは、前記第1導電ラインのループ形状を囲むように形成されることを特徴とする請求項13に記載のNFCアンテナマッチングネットワークシステム。 - 前記第1導電ライン及び前記第2導電ラインは、フィルムの一面上に形成され、
前記第2導電ラインの一部は、前記第1導電ラインのループ形状を囲むように形成され、
前記第2導電ラインの残りは、前記第1導電ラインによって定義された内部空間内に形成されることを特徴とする請求項13に記載のNFCアンテナマッチングネットワークシステム。 - 前記第1導電ラインは、フィルムの一面上に形成され、
前記第2導電ラインは、フィルムの一面上及び他面上に形成され、
前記第2導電ラインの一部は、前記第1導電ラインによって定義された内部空間内に形成され、
前記第2導電ラインの残りは、前記フィルムの他面上に形成され、
前記第2導電ラインの一部は、前記フィルムを貫通するビアホールを通じて前記第2導電ラインの残りに連結されることを特徴とする請求項13に記載のNFCアンテナマッチングネットワークシステム。 - 近距離無線通信(NFC)送受信機と、
前記NFC送受信機に連結されたNFCアンテナマッチングネットワークシステムと、を備え、
前記NFC送受信機は、第1及び第2端子と、前記第1及び第2端子に連結されたリーダー器と、を含み、
前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、
前記第1端子に連結された一端を有する第1キャパシターと、
前記第1キャパシターの他端に連結された一端を有するソースコイルと、
前記第2端子に連結された一端を有し、前記ソースコイルの他端に連結された他端を有する第2キャパシターと、
前記ソースコイルと物理的に分離された並列共振器と、を含むことを特徴とするユーザー装置。 - 前記並列共振器は、
共振コイルと、
前記共振コイルの一端及び他端との間に連結された第3キャパシターと、を含むことを特徴とする請求項17に記載のユーザー装置。 - 前記ソースコイルと前記第1及び第2キャパシターとは、直列共振器を構成し、
前記並列共振器は、前記直列共振器と物理的に分離されることを特徴とする請求項18に記載のユーザー装置。 - 前記ソースコイルに並列連結された第4キャパシターを更に含むことを特徴とする請求項19に記載のユーザー装置。
- 近距離無線通信(NFC)送受信機と、
前記NFC送受信機に連結されたNFCアンテナマッチングネットワークシステムと、を備え、
前記NFC送受信機は、第1及び第2端子と、前記第1及び第2端子に連結されたリーダー器と、前記第1及び第2端子に連結されたカード回路と、を含み、
前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、
前記第1端子に連結された一端を有する第1キャパシターと、
前記第1キャパシターの他端に連結された一端を有するソースコイルと、
前記第2端子に連結された一端を有し、前記ソースコイルの他端に連結された他端を有する第2キャパシターと、
前記ソースコイルと物理的に分離され、共振コイルと該共振コイルの一端及び他端との間に連結された第3キャパシターとで構成された並列共振器と、を含むことを特徴とするユーザー装置。 - 近距離無線通信(NFC)送受信機と、
前記NFC送受信機に連結されたNFCアンテナマッチングネットワークシステムと、を備え、
前記NFC送受信機は、第1〜第4端子と、前記第1及び第2端子に連結されたリーダー器と、前記第3及び第4端子に連結されたカード回路と、を含み、
前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、
前記第1及び第3端子に連結された一端を有する第1キャパシターと、
前記第1キャパシターの他端に連結された一端を有するソースコイルと、
前記第2及び第4端子に連結された一端を有し、前記ソースコイルの他端に連結された他端を有する第2キャパシターと、
前記ソースコイルと物理的に分離され、共振コイルと該共振コイルの一端及び他端との間に連結された第3キャパシターとで構成された並列共振器と、を含むことを特徴とするユーザー装置。 - 近距離無線通信(NFC)送受信機と、
前記NFC送受信機に連結されたNFCアンテナマッチングネットワークシステムと、を備え、
前記NFC送受信機は、第1〜第5端子と、前記第1〜第3端子に連結されたリーダー器と、前記第4及び第5端子に連結されたカード回路と、を含み、
前記NFCアンテナマッチングネットワークシステムは、
前記第1及び第4端子に連結された一端を有する第1キャパシターと、
前記第1キャパシターの他端に連結された一端を有するソースコイルと、
前記第2及び第5端子に連結された一端を有し、前記第3端子に連結された前記ソースコイルの他端に連結された他端を有する第2キャパシターと、
前記ソースコイルと物理的に分離され、共振コイルと該共振コイルの一端及び他端との間に連結された第3キャパシターとで構成された並列共振器と、を含むことを特徴とするユーザー装置。 - 前記第1キャパシターと前記第1端子との間に連結された第1フィルターコイルと、
前記第2キャパシターと前記第2端子との間に連結された第2フィルターコイルと、を更に含むことを特徴とする請求項18、21、22、又は23に記載のユーザー装置。 - 前記第1キャパシター及び前記第1フィルターコイルの連結ノードと基準電位との間に連結された第4キャパシターと、
前記第2キャパシター及び前記第2フィルターコイルの連結ノードと基準電位との間に連結された第5キャパシターと、を更に含むことを特徴とする請求項24に記載のユーザー装置。 - 前記ソースコイルの一端と前記第1キャパシターの一端との間に連結された第1フィルターコイルと、
前記ソースコイルの他端と前記第2キャパシターの一端との間に連結された第2フィルターコイルと、を更に含むことを特徴とする請求項17、21、22、又は23に記載のユーザー装置。
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