JP2004070804A - Wireless ic card reader - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同期検波回路を有し、ワイヤレスICカードとの間で無線通信を行い、ワイヤレスICカードからの応答信号を読み取るワイヤレスICカード読取り装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のワイヤレスICカード読取り装置は、変調方式が振幅変調方式(AM方式)であるので、受信復調部には、もっとも一般的なダイオードを用いたエンベロープ検波が用いられている。
【0003】
図3は、従来のワイヤレスICカード読取り装置を示すブロック図である。
【0004】
図3において、100MはワイヤレスICカード読取り装置、101は13.56MHzの水晶振動子、102は水晶振動子101を用いて13.56MHzの送信搬送波周波数の送信搬送波信号を発振する発振回路、103は発振回路102で発振した送信搬送波信号を増幅し安定化させるための緩衝増幅回路、104は送信電力増幅回路105において充分な励振ができるように増幅する励振増幅回路、106は低域フィルタ、107は送信信号aを入力して変調信号を出力する変調増幅部、108は106kbpsのNRZ符号方式のデジタル信号としての送信信号aを増幅し、変調増幅回路110を充分に励振できるように増幅する増幅回路、109は低域フィルタとしてのベースバンドフィルタ、111は送信アンテナ112と受信アンテナ113とを共用するアンテナ、114は受信復調部、115は13.56MHzの帯域フィルタ、116はダイオード検波回路、117は低域フィルタ、118は信号増幅回路、110は106kbpsの受信信号bを出力する波形整形回路である。
【0005】
図3のワイヤレスICカード読取り装置の概略動作を説明する。増幅回路108の後段には、変調波の不要な周波数成分により電波の質を悪化させないように低域フィルタ(ベースバンドフィルタ)109が設けられている。変調増幅回路110により増幅された送信信号は変調信号mとして送信電力増幅回路105に供給することで、送信電力増幅回路105の出力信号としてAM波信号が得られる。このAM波信号は低域フィルタ106により高調波歪み成分が取り除かれ、送信アンテナ112により送信される。
【0006】
図4は一般的なワイヤレスICカードを示す回路図である。
【0007】
図4において、200はワイヤレスICカード、201はアンテナコイル、202は制御部、203は負荷変動回路、204は検波器、205はメモリ206を有する制御回路である。
【0008】
図3のワイヤレスICカード読取り装置100Mおよび図4のワイヤレスICカード200について、その動作を説明する。なお、送信信号aを発生する送信信号発生部や受信信号bを処理する受信信号処理部については、本発明とは関係が無いので、説明は省略する。
【0009】
図3において、送信アンテナ112から送信されている13.56MHzの送信波は、図4のカード側アンテナコイル201に誘導され、検波ダイオード204により検波整流され、その検波整流された信号の中の成分は直流成分と送信波のAM変調信号成分(以下、「検波信号」という)があり、制御回路205に導かれていて前記検波整流された直流成分が制御回路205の直流電源として作用する。同時に前記検波信号は、制御回路205の解析手段により所望の受信信号かどうかの解析と判定を行い、所望の受信信号でない場合は制御回路205は何ら反応せず、応答信号dには何も現れない。また、所望の受信信号の場合には、ロジック動作の応答信号dを負荷変動回路203へ送出する。負荷変動回路203は、一般的に固定キャパシタと可変キャパシタまたは可変抵抗器の並列回路の構成となっていて、応答信号dが無い場合は、アンテナコイル201と前記固定キャパシタの並列共振周波数が13.56MHzとなって共振しており、もっとも送信波を誘起する状態にあり、応答信号dがある場合は、前記可変キャパシタまたは可変抵抗器が作用することで、前記13.56MHzの共振点が変化し、送信波の誘起が少なくなる。アンテナコイル201の誘起の変化は応答信号dと同じ変化となり、その変化は、アンテナコイル201に近接している図5の送信アンテナ112の送信波の励起の変化となる。結果的に送信アンテナ112の送信電圧が応答信号dのロジック信号と同じ変化をする作用となり、最終的に送信アンテナ112の近傍に配置した受信アンテナ113には送信アンテナ112の送信電圧が誘起することになり、カード側からのロジック応答信号dの変調のかかっている振幅変調電波が受信できることになり、この受信振幅変調波は受信復調部114に受信電波信号として入力される。この受信電波信号は、13.56MHzの帯域フィルタ115を通過し、ダイオード検波回路116においてダイオード検波(エンベロープ検波)により検波され、検波信号となる。ダイオード検波回路116から出力される検波信号はレベルが低いので、低域フィルタ117を通過した後に、信号増幅回路118で増幅される。信号増幅回路118から出力される増幅検波信号は、コンパレータを用いた波形整形回路119によりデジタル信号b(つまり受信信号b)となる。このとき、受信アンテナ113で生じた受信電波信号は、ワイヤレスICカード200の負荷変動回路203により振幅変調された信号になっており、この振幅変調された受信電波信号を復調し、所定のレベルまで増幅して波形整形することにより、デジタル信号bを取り出すことができる。
【0010】
カード側アンテナコイル201の負荷変動制御による発生する振幅変調の変調度は、アンテナコイル201と送信アンテナ112との距離つまり結合度により変化するので、ワイヤレスICカード200を一定の位置に保つことは人手の操作としては困難であり、常に結合度が変化しているものとして取り扱わなければならない。つまり変調度が1以上から0近くまで変化することを想定しなければならず、図3におけるダイオード検波回路116によるエンベロープ検波による検波方式では、検波入力の電圧がダイオードの順方向電圧降下(約0.6V)以上の振幅が必要で、しかも検波後の信号電圧つまり検波効率が悪く、検波後の信号増幅回路118の信号対雑音比(S/N)の性能が悪化しやすい。また、信号対雑音比(S/N)が悪いと波形整形回路119の信号処理回路の能力により受信できる信号レベルに限界があり、結果的に、ワイヤレスICカード200と送信アンテナ112との通信可能な距離を伸ばすという改善に対し、本来のダイオード検波回路116によるエンベロープ検波による方式では効果的な改善方法がなく限界といわれている。
【0011】
通信可能な距離を伸ばすという改善はワイヤレスICカードの言わば宿命的課題であり、距離が伸びればカードを持った操作者は必要以上に近付けるなどの気を使わないで、カードと読取り機との間のやり取りを行うことができるようになり、円滑かつ快適なワイヤレスICカード操作環境を構築できるようになる。
【0012】
検波効率のよい受信回路をもつワイヤレスICカード読取り装置を実現するには、同期検波方式(一般的にはプロダクト検波と呼ばれる)を用いた検波回路があり、ダブル・バランスド・ミキサ(以下、「DBM」という)を用いる同期検波回路を構成する図5のようなワイヤレスICカード読取り装置100Nが考えられて実用化が可能である。
【0013】
次に、図5の構成を有する該装置の仕組みと動作について説明を行う。なお、図5は検波効率を改善するために同期検波を用いたワイヤレスICカード読取り装置を示すブロック図である。
【0014】
図5において、構成要素101〜109は図3と同様のものであり、同一符号を付して、その詳細説明は省略する。120はDBM、121はキャリア再生回路、122はPLL回路、123は低域フィルタ(以下、「LPF」という)、124は比較周波数発振回路である。これらの構成による同期検波方式を用いた検波回路についてその動作について説明を行う。
【0015】
まずキャリア再生回路121について説明する。その目的は、受信アンテナ113から帯域フィルタ115を通って受信した13.56MHzのAM受信波から搬送波成分と同じ周波数で同期した信号を作り出す回路ブロックであり、その動作は電圧可変周波数発振器(VCO)と呼ばれる比較周波数発振回路124で13.56MHz帯の信号を発振しておいて、PLL(位相同期固定)回路で前記AM受信波と比較を行い、前記VCOの信号と前記AM受信波の誤差信号を取り出し、LPF123により平滑し、前記VCOの信号として前記AM受信波の搬送波と全く同じ周波数で位相同期のとれた信号を作り出すことができる。この信号は再生キャリアと呼ばれ、DBMを用いた同期検波には不可欠である。
【0016】
DBM120の同期検波の作用については、図6を用い、その動作原理を説明する。図6(a)は一般的なDBMの構成を表す回路図であり、図6(b)は図6(a)のDBMの動作波形を表す波形図である。
【0017】
図6(a)に示すDBM6は、リング状に配置されたダイオードD1,D2,D3,D4と位相分配器と呼ばれるトランスT1とT2から構成され、3つの端子対(以下、「ポート」という)を有している。このような構成のDBM6について、その動作を説明する。ポート1とポート3へそれぞれ信号を与えた場合において、ポート2の出力に現れる出力波形は、図6(b)のように、ポート3の信号の極性の正の半サイクルの時間にはダイオードD1とD2がオンとなり、ポート3の信号の極性の負の半サイクルの時間にはダイオードD3とD4がオンとなることを繰り返し、上記負の半サイクルの時間にはポート1の入力信号の位相が180度反転した波形の信号がポート2の信号として現れる。
【0018】
この作用は、ポート1に13.56MHzの受信波を与え、ポート3には前記説明の比較周波数13.56MHzの再生搬送波を与えたときに、図6(b)に示すように、ポート1とポート3の信号の乗算した成分がポート2に現れることを意味しているので、結局受信した信号の中から変調波を取り出すことができ、検波回路として動作することができる。この検波方式は、従来のダイオード検波回路116によるエンベロープ検波に対し、DBMを用いたダイレクトコンバージョン検波と一般的に呼ばれていて、図7に示すようなトランジスタやICなどを用いたアクティブ型と呼ばれるDBMを用いると変換利得が得られるので、さらに高効率のAM検波を行うことができる。図7は一般的なアクティブ型DBMを示す回路図である。通常は、このアクティブ型DBMが用いられる場合が多く、図6(a)のポート1には図7の端子1、4が相当し、同様にポート2には端子6、12が、そしてポート3には端子8、10が相当し、動作原理は図6と同様なので、その詳細説明は省略する。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のワイヤレスICカード読取り装置100Nでは、DBM120を用いた同期検波が用いられているが、回路の特性上キャリア再生回路121が不可欠であり、このキャリア再生回路121は構成が複雑でキャリア再生のための制御や調整が複雑であるという問題点を有していた。
【0020】
このワイヤレスICカード読取り装置では、キャリア再生回路を用いることなく同期検波を実現することができることが要求されている。
【0021】
本発明は、この要求を満たすため、キャリア再生回路を用いることなく同期検波を実現することができ、複雑な調整を不要にすると共に検波効率の向上を図ることができるワイヤレスICカード読取り装置を提供することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のワイヤレスICカード読取り装置は、同期検波回路を有し、ワイヤレスICカードとの間で無線通信を行い、ワイヤレスICカードからの応答信号を読み取るワイヤレスICカード読取り装置であって、送信搬送波信号を発振する発振回路と、送信信号を変調信号として出力する変調増幅部と、変調信号に基づいて送信搬送波信号を変調する送信変調増幅部と、同期検波回路としてのDBMを有し、受信電波信号を復調する受信復調部とを有し、DBMは、受信電波信号と発振回路からの送信搬送波信号とを入力する構成を備えている。
【0023】
これにより、キャリア再生回路を用いることなく同期検波を実現することができ、複雑な調整を不要にすると共に検波効率の向上を図ることができるワイヤレスICカード読取り装置が得られる。
【0024】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載のワイヤレスICカード読取り装置は、同期検波回路を有し、ワイヤレスICカードとの間で無線通信を行い、ワイヤレスICカードからの応答信号を読み取るワイヤレスICカード読取り装置であって、送信搬送波信号を発振する発振回路と、送信信号を変調信号として出力する変調増幅部と、変調信号に基づいて送信搬送波信号を変調する送信変調増幅部と、同期検波回路としてのDBMを有し、受信電波信号を復調する受信復調部とを有し、DBMは、受信電波信号と発振回路からの送信搬送波信号とを入力することとしたものである。
【0025】
この構成により、受信電波信号と発振回路からの送信搬送波信号とをDBMに入力して同期検波回路を構成する、すなわち送信搬送波信号を受信電波信号を復調して受信信号を得るための再生キャリア信号として用いることができるので、従来は必要であったキャリア再生回路を用いることなく同期検波を実現することができ、複雑な調整を不要にすると共に検波効率の向上を図ることができ、ワイヤレスICカードとの距離を伸ばすことができるという作用を有する。
【0026】
請求項2に記載のワイヤレスICカード読取り装置は、同期検波回路を有し、ワイヤレスICカードとの間で無線通信を行い、ワイヤレスICカードからの応答信号を読み取るワイヤレスICカード読取り装置であって、送信搬送波信号を発振する発振回路と、送信信号を変調信号として出力する変調増幅部と、変調信号に基づいて送信搬送波信号を変調する送信変調増幅部と、発振回路からの送信搬送波信号を入力する同期検波回路としてのDBMを有し送信信号を変調すると共に受信電波信号を復調する変復調部と、DBMの入力側に配設された第1の切り換えスイッチと、DBMの出力側に配設された第2の切り換えスイッチと、発振回路と送信時におけるDBMの出力側との間に配設された第3の切り換えスイッチとを有し、送信時には、第1の切り換えスイッチは変調信号をDBMに入力し、第2の切り換えスイッチはDBMからの信号を送信変調増幅部の増幅回路に出力し、受信時には、第1の切り換えスイッチは受信電波信号をDBMに入力し、第2の切り換えスイッチはDBMからの信号を変復調部の低域フィルタに出力し、第3の切り換えスイッチは発振回路と送信時におけるDBMの出力側とを直接に接続することとしたものである。
【0027】
この構成により、請求項1に記載の作用を有すると共に、送信時にもDBMを用いて直交変調による振幅変調波信号を生成することができるので、変調増幅回路を不要とし、消費電力の低減を図ることができるという作用を有する。
【0028】
以下、本発明の実施の形態について、図1、図2を用いて説明する。
【0029】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1によるワイヤレスICカード読取り装置を示すブロック図である。
【0030】
図1において、構成要素101〜115、117〜120は図5と同様のものなので、同一符号を付し、説明は省略する。100はワイヤレスICカード読取り装置である。図1に示す構成が図5の構成と異なるところは、図5のキャリア再生回路121を無くし、観照増幅回路103からの信号をDBM120に入力した点である。ここで送信電力増幅回路105は送信変調増幅部を構成する。
【0031】
このように構成されたワイヤレスICカード読取り装置100について、その動作を説明する。
【0032】
従来の技術で説明したように受信アンテナ113に誘起した受信電波信号は帯域フィルタ115により不要な電波信号が除去され、DBM120の信号入力端子(図示せず)に入力される。一方、発振回路102で発振され、緩衝増幅回路103で増幅された送信搬送波信号をDBM120のキャリア入力端子(図示せず)に入力することで、DBM120の出力信号として、ビートダウンによる復調信号が得られる。復調信号は、低域フィルタ117を通過した後、信号増幅回路118にて所定のレベルまで増幅された後、波形整形回路119で波形整形され、受信信号bとして出力される。
【0033】
このように、従来の技術では受信電波信号から復調用搬送波信号を取り出すキャリア再生回路を必要とするが、本実施の形態では、送信搬送波信号を受信再生キャリア信号として用いることができることに着目し、DBM120での同期検波による復調を達成することができる。
【0034】
以上のように本実施の形態によれば、送信搬送波信号を発振する発振回路102と、送信信号aを変調信号mとして出力する変調増幅部107と、変調信号mに基づいて送信搬送波信号を変調する送信変調増幅部105と、同期検波回路としてのDBM120を有し、受信電波信号を復調する受信復調部114とを有し、DBM120は、受信電波信号と発振回路102からの送信搬送波信号とを入力することにより、受信電波信号と発振回路102からの送信搬送波信号とをDBM120に入力して同期検波回路を構成する、すなわち送信搬送波信号を受信電波信号を復調して受信信号bを得るための再生キャリア信号として用いることができるので、従来は必要であったキャリア再生回路を用いることなく同期検波を実現することができ、複雑な調整を不要にすると共に検波効率の向上を図ることができ、ワイヤレスICカード200との距離を伸ばすことができる。
【0035】
(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2によるワイヤレスICカード読取り装置を示すブロック図である。
【0036】
図1において、構成要素101〜109、111〜113、115、117〜120は図5と同様のものなので、同一符号を付し、説明は省略する。100AはワイヤレスICカード読取り装置、125は変復調部、126は第3の切り換えスイッチ、127は第1の切り換えスイッチ、128は第2の切り換えスイッチである。図2に示す構成が図1の構成と異なるところは、図1の変調増幅回路110を取り去り、第1、第2、第3の切り換えスイッチ127、128、126そして直流オフセット回路129を備えた点であり、図2のTとRは送信時および受信時の接触接点位置を表している。すなわち、DBM120は、受信時Rのときは、実施の形態1のように検波器として動作し、送信時Tのときは、図7に示されるようにAM変調器として動作し、実施の形態1に必要であった図1の変調増幅回路110を介することなく励振増幅回路104から送信電力増幅回路105により送信系を構成する。
【0037】
このように構成されたワイヤレスICカード読取り装置100Aについて、その動作を説明する。このワイヤレスICカード読取り装置100Aは、実施の形態1の受信復調部114で用いていたDBM120を送信変調回路としても用いるように切り換えスイッチを設けたことに特徴がある。
【0038】
切り換えスイッチ126〜128は、送信時と受信時とで接点Tと接点Rに切り替わるように制御される。切り換えスイッチ126〜128が受信時の接点Rに切り替えられているときの動作は実施の形態1における動作と同じであるので、その説明は省略する。切り換えスイッチ126〜128が送信時の接点Tに切り替えられているときには、送信信号aは、増幅回路108で増幅され、ベースバンドフィルタ109を経由して、DBM120の信号入力端子に入力される。これにより、緩衝増幅回路103からの送信搬送波信号にAMがかかり、DBM120からAM波信号として出力され、このAM波信号は、切り換えスイッチ128を経由して、励振増幅回路104で増幅され、送信電力増幅回路105で電力増幅された送信電波信号となる。
【0039】
以上のように本実施の形態によれば、送信搬送波信号を発振する発振回路102と、送信信号aを変調信号として出力する変調増幅部107と、変調信号に基づいて送信搬送波信号を変調する送信変調増幅部104、105、120と、発振回路102からの送信搬送波信号を入力する同期検波回路としてのDBM120を有し送信信号を変調すると共に受信電波信号を復調する変復調部125と、DBM120の入力側に配設された第1の切り換えスイッチ127と、DBM120の出力側に配設された第2の切り換えスイッチ128と、発振回路102と送信時におけるDBM120の出力側との間に配設された第3の切り換えスイッチ126とを有し、送信時には、第1の切り換えスイッチ127は変調信号をDBM120に入力し、第2の切り換えスイッチ128はDBM120からの信号を送信変調増幅部の増幅回路104、105に出力し、受信時には、第1の切り換えスイッチ127は受信電波信号をDBM120に入力し、第2の切り換えスイッチ128はDBM120からの信号を変復調部125の低域フィルタ117に出力し、第3の切り換えスイッチ126は発振回路102と送信時におけるDBM120の出力側とを直接に接続することにより、実施の形態1に記載の作用効果と同様な作用効果を奏すると共に、送信時にもDBM120を用いて変調増幅回路110を必要とせず振幅変調波信号を送信することができるので、回路の低消費電力化を図ることができる。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項1に記載のワイヤレスICカード読取り装置によれば、同期検波回路を有し、ワイヤレスICカードとの間で無線通信を行い、ワイヤレスICカードからの応答信号を読み取るワイヤレスICカード読取り装置であって、送信搬送波信号を発振する発振回路と、送信信号を変調信号として出力する変調増幅部と、変調信号に基づいて送信搬送波信号を変調する送信変調増幅部と、同期検波回路としてのDBMを有し、受信電波信号を復調する受信復調部とを有し、DBMは、受信電波信号と発振回路からの送信搬送波信号とを入力することにより、受信電波信号と発振回路からの送信搬送波信号とをDBMに入力して同期検波回路を構成する、すなわち送信搬送波信号を受信電波信号を復調して受信信号を得るための再生キャリア信号として用いることができるので、従来は必要であったキャリア再生回路を用いることなく同期検波を実現することができ、複雑な調整を不要にすると共に検波効率の向上を図ることができ、ワイヤレスICカードとの距離を伸ばすことができるという有利な効果が得られる。
【0041】
請求項2に記載のワイヤレスICカード読取り装置によれば、同期検波回路を有し、ワイヤレスICカードとの間で無線通信を行い、ワイヤレスICカードからの応答信号を読み取るワイヤレスICカード読取り装置であって、送信搬送波信号を発振する発振回路と、送信信号を変調信号として出力する変調増幅部と、変調信号に基づいて送信搬送波信号を変調する送信変調増幅部と、発振回路からの送信搬送波信号を入力する同期検波回路としてのDBMを有し、送信信号を変調すると共に受信電波信号を復調する変復調部と、DBMの入力側に配設された第1の切り換えスイッチと、DBMの出力側に配設された第2の切り換えスイッチと、発振回路と送信時におけるDBMの出力側との間に配設された第3の切り換えスイッチとを有し、送信時には、第1の切り換えスイッチは変調信号をDBMに入力し、第2の切り換えスイッチはDBMからの信号を送信変調増幅部の増幅回路に出力し、受信時には、第1の切り換えスイッチは受信電波信号をDBMに入力し、第2の切り換えスイッチはDBMからの信号を変復調部の低域フィルタに出力し、第3の切り換えスイッチは発振回路と送信時におけるDBMの出力側とを直接に接続することにより、請求項1に記載の効果を奏すると共に、送信時にもDBMを用いて直交変調による振幅変調波信号を生成することができるので、変調増幅回路を不要とし、消費電力の低減を図ることができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1によるワイヤレスICカード読取り装置を示すブロック図
【図2】本発明の実施の形態2によるワイヤレスICカード読取り装置を示すブロック図
【図3】従来のワイヤレスICカード読取り装置を示すブロック図
【図4】一般的なワイヤレスICカードを示す回路図
【図5】検波効率を改善するために同期検波を用いたワイヤレスICカード読取り装置を示すブロック図
【図6】(a)一般的なDBMの構成を表す回路図
(b)(a)のDBMの動作波形を表す波形図
【図7】一般的なアクティブ型DBMを示す回路図
【符号の説明】
100、100A ワイヤレスICカード読取り装置
101 水晶振動子
102 発振回路
103 緩衝増幅回路
104 励振増幅回路
105 送信電力増幅回路
106、117 低域フィルタ
107 変調増幅部
108 増幅回路
109 ベースバンドフィルタ
110 変調増幅回路
111 アンテナ
112 送信アンテナ
113 受信アンテナ
114 受信復調部
115 帯域フィルタ
116 ダイオード検波回路
118 信号増幅回路
119 波形整形回路
120 DBM
125 変復調部
126 第3の切り換えスイッチ
127 第1の切り換えスイッチ
128 第2の切り換えスイッチ
129 直流オフセット回路
200 ワイヤレスICカード
201 アンテナコイル
202 制御部
203 負荷変動回路
204 検波器
205 制御回路
206 メモリ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wireless IC card reader having a synchronous detection circuit, performing wireless communication with a wireless IC card, and reading a response signal from the wireless IC card.
[0002]
[Prior art]
In the conventional wireless IC card reader, since the modulation method is an amplitude modulation method (AM method), the reception and demodulation unit uses the most common envelope detection using a diode.
[0003]
FIG. 3 is a block diagram showing a conventional wireless IC card reader.
[0004]
In FIG. 3, 100M is a wireless IC card reader, 101 is a 13.56 MHz crystal oscillator, 102 is an oscillation circuit that oscillates a transmission carrier signal having a transmission carrier frequency of 13.56 MHz using the
[0005]
The general operation of the wireless IC card reader of FIG. 3 will be described. A low-pass filter (baseband filter) 109 is provided downstream of the amplifying
[0006]
FIG. 4 is a circuit diagram showing a general wireless IC card.
[0007]
4,
[0008]
The operation of the wireless IC card reader 100M of FIG. 3 and the
[0009]
In FIG. 3, a 13.56 MHz transmission wave transmitted from the
[0010]
Since the modulation degree of the amplitude modulation generated by the load fluctuation control of the card-
[0011]
Improving the communicable distance is a fatal issue for wireless IC cards, so if the distance is increased, the operator holding the card will be able to move between the card and the reader without having to worry about getting closer than necessary. Can be exchanged, and a smooth and comfortable wireless IC card operation environment can be constructed.
[0012]
In order to realize a wireless IC card reader having a reception circuit with good detection efficiency, there is a detection circuit using a synchronous detection method (generally called product detection), and a double balanced mixer (hereinafter, referred to as “product detection”). A wireless
[0013]
Next, the mechanism and operation of the device having the configuration shown in FIG. 5 will be described. FIG. 5 is a block diagram showing a wireless IC card reader using synchronous detection to improve detection efficiency.
[0014]
5,
[0015]
First, the
[0016]
The operation principle of the synchronous detection of the
[0017]
The
[0018]
This operation is achieved when a 13.56 MHz received wave is applied to
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional wireless
[0020]
This wireless IC card reader is required to be able to realize synchronous detection without using a carrier reproducing circuit.
[0021]
The present invention provides a wireless IC card reader capable of achieving synchronous detection without using a carrier recovery circuit, eliminating the need for complicated adjustments, and improving detection efficiency. The purpose is to do.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
A wireless IC card reader according to the present invention includes a synchronous detection circuit, performs wireless communication with the wireless IC card, and reads a response signal from the wireless IC card. An oscillation circuit that oscillates a transmission carrier signal, a modulation amplification unit that outputs the transmission signal as a modulation signal, a transmission modulation amplification unit that modulates the transmission carrier signal based on the modulation signal, and a DBM as a synchronous detection circuit. And a reception demodulation unit for demodulating the received radio signal. The DBM has a configuration for inputting the received radio signal and the transmission carrier signal from the oscillation circuit.
[0023]
Thereby, synchronous detection can be realized without using a carrier reproduction circuit, and a wireless IC card reader that can eliminate complicated adjustment and improve detection efficiency can be obtained.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A wireless IC card reader according to
[0025]
According to this configuration, the reception radio signal and the transmission carrier signal from the oscillation circuit are input to the DBM to form a synchronous detection circuit, that is, a reproduced carrier signal for demodulating the reception radio signal to obtain the reception signal. Therefore, synchronous detection can be realized without using a carrier recovery circuit, which is conventionally required, and complicated adjustment is not required, and the detection efficiency can be improved. Has the effect of increasing the distance to
[0026]
The wireless IC card reader according to
[0027]
According to this configuration, in addition to having the function of
[0028]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0029]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a wireless IC card reader according to
[0030]
In FIG. 1, the
[0031]
The operation of the wireless
[0032]
As described in the related art, the reception radio signal induced in the
[0033]
As described above, in the related art, a carrier recovery circuit that extracts a demodulation carrier signal from a received radio signal is required, but in the present embodiment, it is noted that a transmission carrier signal can be used as a reception reproduction carrier signal. Demodulation by synchronous detection in the
[0034]
As described above, according to the present embodiment, the
[0035]
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a block diagram showing a wireless IC card reader according to
[0036]
In FIG. 1, the
[0037]
The operation of the wireless
[0038]
The changeover switches 126 to 128 are controlled so as to switch between the contact point T and the contact point R at the time of transmission and at the time of reception. The operation when the changeover switches 126 to 128 are switched to the contact R at the time of reception is the same as the operation in the first embodiment, and the description thereof will be omitted. When the changeover switches 126 to 128 are switched to the contact point T at the time of transmission, the transmission signal a is amplified by the
[0039]
As described above, according to the present embodiment,
[0040]
【The invention's effect】
As described above, the wireless IC card reader according to
[0041]
According to the wireless IC card reader of the second aspect, the wireless IC card reader has a synchronous detection circuit, performs wireless communication with the wireless IC card, and reads a response signal from the wireless IC card. An oscillation circuit that oscillates the transmission carrier signal, a modulation amplification unit that outputs the transmission signal as a modulation signal, a transmission modulation amplification unit that modulates the transmission carrier signal based on the modulation signal, and a transmission carrier signal from the oscillation circuit. A modulation / demodulation unit for modulating a transmission signal and demodulating a received radio signal; a first changeover switch disposed on an input side of the DBM; and a modulation / demodulation switch disposed on an output side of the DBM. And a third changeover switch disposed between the oscillation circuit and the output side of the DBM during transmission. At the time of transmission, the first changeover switch inputs a modulation signal to the DBM, the second changeover switch outputs a signal from the DBM to the amplifier circuit of the transmission modulation amplifier, and at the time of reception, the first changeover switch receives the radio wave. A signal is input to the DBM, a second changeover switch outputs a signal from the DBM to a low-pass filter of the modem, and a third changeover switch directly connects the oscillation circuit to the output side of the DBM during transmission. Accordingly, the effect described in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a wireless IC card reader according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a wireless IC card reader according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a conventional wireless IC card reader.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a general wireless IC card.
FIG. 5 is a block diagram showing a wireless IC card reader using synchronous detection to improve detection efficiency.
FIG. 6A is a circuit diagram showing a configuration of a general DBM.
(B) A waveform diagram showing the operation waveform of the DBM in (a).
FIG. 7 is a circuit diagram showing a general active DBM.
[Explanation of symbols]
100, 100A Wireless IC card reader
101 crystal oscillator
102 Oscillation circuit
103 Buffer amplification circuit
104 Excitation amplification circuit
105 Transmission power amplifier circuit
106, 117 Low-pass filter
107 Modulation amplifier
108 amplifier circuit
109 Baseband filter
110 Modulation amplification circuit
111 antenna
112 transmitting antenna
113 receiving antenna
114 reception demodulation unit
115 bandpass filter
116 Diode detection circuit
118 signal amplification circuit
119 Waveform shaping circuit
120 DBM
125 Modulator / demodulator
126 third changeover switch
127 1st changeover switch
128 Second changeover switch
129 DC offset circuit
200 wireless IC card
201 antenna coil
202 control unit
203 Load fluctuation circuit
204 detector
205 control circuit
206 memory
Claims (2)
送信搬送波信号を発振する発振回路と、送信信号を変調信号として出力する変調増幅部と、前記変調信号に基づいて前記送信搬送波信号を変調する送信変調増幅部と、前記同期検波回路としてのDBMを有し、受信電波信号を復調する受信復調部とを有し、
前記DBMは、前記受信電波信号と前記発振回路からの送信搬送波信号とを入力することを特徴とするワイヤレスICカード読取り装置。A wireless IC card reader having a synchronous detection circuit, performing wireless communication with a wireless IC card, and reading a response signal from the wireless IC card,
An oscillation circuit that oscillates a transmission carrier signal, a modulation amplification unit that outputs the transmission signal as a modulation signal, a transmission modulation amplification unit that modulates the transmission carrier signal based on the modulation signal, and a DBM as the synchronous detection circuit. Having a receiving demodulation unit for demodulating a received radio signal,
The wireless IC card reader according to claim 1, wherein the DBM inputs the received radio wave signal and a transmission carrier signal from the oscillation circuit.
送信搬送波信号を発振する発振回路と、送信信号を変調信号として出力する変調増幅部と、前記変調信号に基づいて前記送信搬送波信号を変調する送信変調増幅部と、前記発振回路からの送信搬送波信号を入力する前記同期検波回路としてのDBMを有し送信信号を変調すると共に受信電波信号を復調する変復調部と、前記DBMの入力側に配設された第1の切り換えスイッチと、前記DBMの出力側に配設された第2の切り換えスイッチと、前記発振回路と送信時における前記DBMの出力側との間に配設された第3の切り換えスイッチとを有し、
送信時には、前記第1の切り換えスイッチは前記変調信号を前記DBMに入力し、前記第2の切り換えスイッチは前記DBMからの信号を前記送信変調増幅部の増幅回路に出力し、
受信時には、前記第1の切り換えスイッチは前記受信電波信号を前記DBMに入力し、前記第2の切り換えスイッチは前記DBMからの信号を前記変復調部の低域フィルタに出力し、前記第3の切り換えスイッチは前記発振回路と前記送信時におけるDBMの出力側とを直接に接続することを特徴とするワイヤレスICカード読取り装置。A wireless IC card reader having a synchronous detection circuit, performing wireless communication with a wireless IC card, and reading a response signal from the wireless IC card,
An oscillation circuit that oscillates a transmission carrier signal, a modulation amplification unit that outputs the transmission signal as a modulation signal, a transmission modulation amplification unit that modulates the transmission carrier signal based on the modulation signal, and a transmission carrier signal from the oscillation circuit. A modulation / demodulation unit that has a DBM as the synchronous detection circuit that modulates a transmission signal and demodulates a received radio signal, a first changeover switch disposed on an input side of the DBM, and an output of the DBM. And a third changeover switch disposed between the oscillation circuit and the output side of the DBM at the time of transmission.
At the time of transmission, the first changeover switch inputs the modulation signal to the DBM, and the second changeover switch outputs a signal from the DBM to an amplification circuit of the transmission modulation amplification unit,
At the time of reception, the first changeover switch inputs the received radio wave signal to the DBM, the second changeover switch outputs a signal from the DBM to a low-pass filter of the modem, and the third changeover switch A wireless IC card reader, wherein a switch directly connects the oscillation circuit and an output side of the DBM during the transmission.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7227504B2 (en) | 2003-09-01 | 2007-06-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gate antenna device |
US7339120B2 (en) | 2003-06-26 | 2008-03-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electromagnetic wave shield |
US7469127B2 (en) | 2004-09-03 | 2008-12-23 | Denso Wave Incorporated | Noncontact information carrier reader and method of reading information stored in a noncontact information carrier |
-
2002
- 2002-08-08 JP JP2002231410A patent/JP2004070804A/en active Pending
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