(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な応答器と質問器との間で無線通信を行う非接触方式の移動体通信システムにおいて、
前記応答器は、前記質問器から受信する送信搬送波を用いて振幅変調した応答信号を無線送信する手段を備え、
前記質問器は、送信搬送波を振幅変調して質問信号を無線送信する手段と、前記応答信号を受信する手段と、受信した応答信号を分岐する分配器と、分岐された第１の応答信号と前記質問信号とを混合させて当該第１の応答信号を振幅復調する第１の受信手段と、分岐された第２の応答信号と前記質問信号とを前記第１の受信手段に対して相対的に略４５度位相をずらせて混合させて当該第２の応答信号を振幅復調する第２の受信手段と、前記第１の受信手段からの復調信号と前記第２の受信手段からの復調信号とを合成させる合成手段と、を備え、
前記質問器は、前記分配器で分岐されたいずれか一方の応答信号又は前記第１の受信手段と前記第２の受信手段とのいずれか一方に入力される質問信号を略４５度位相ずれさせる１個の位相シフタを備えて、前記第１の受信手段と前記第２の受信手段との間で相対的に略４５度位相をずらせて質問信号と応答信号とを混合させる、
ことを特徴とする移動体通信システム。
【請求項２】
質問器から移動可能な応答器へ非接触で動作電力を供給するとともに、当該質問器と当該応答器との間で無線通信を行う非接触方式の移動体通信システムにおいて、
前記応答器は、前記質問器から動作電力を受電する手段と、前記質問器から送信されてきた質問信号を受信する手段と、データを記憶するメモリと、前記質問器からの受信信号に応じて前記メモリに対してデータの読み書きを行う制御手段と、前記質問器から受信する送信搬送波を用いて振幅変調した応答信号を無線送信する手段を備え、
前記質問器は、動作電力を非接触で送電する手段と、送信搬送波を振幅変調して質問信号を無線送信する手段と、前記応答信号を受信する手段と、受信した応答信号を分岐する分配器と、分岐された第１の応答信号と前記質問信号とを混合させて当該第１の応答信号を振幅復調する第１の受信手段と、分岐された第２の応答信号と前記質問信号とを前記第１の受信手段に対して相対的に略４５度位相をずらせて混合させて当該第２の応答信号を振幅復調する第２の受信手段と、前記第１の受信手段からの復調信号と前記第２の受信手段からの復調信号とを合成させる合成手段と、を備え、
前記質問器は、前記分配器で分岐されたいずれか一方の応答信号又は前記第１の受信手段と前記第２の受信手段とのいずれか一方に入力される質問信号を略４５度位相ずれさせる１個の位相シフタを備えて、前記第１の受信手段と前記第２の受信手段との間で相対的に略４５度位相をずらせて質問信号と応答信号とを混合させる、
ことを特徴とする移動体通信システム。
【請求項３】
移動可能な応答器との間で無線通信を行う非接触方式の質問器において、
送信搬送波を振幅変調して質問信号を無線送信する手段と、
前記応答器から無線送信されてきた応答信号を受信する手段と、
受信した応答信号を分岐する分配器と、
分岐された第１の応答信号と前記質問信号とを混合させて当該第１の応答信号を振幅復調する第１の受信手段と、
分岐された第２の応答信号と前記質問信号とを前記第１の受信手段に対して相対的に略４５度位相をずらせて混合させて当該第２の応答信号を振幅復調する第２の受信手段と、
前記第１の受信手段からの復調信号と前記第２の受信手段からの復調信号とを合成させる合成手段と、を備え、
前記分配器で分岐されたいずれか一方の応答信号又は前記第１の受信手段と前記第２の受信手段とのいずれか一方に入力される質問信号を略４５度位相ずれさせる１個の位相シフタを備えて、前記第１の受信手段と前記第２の受信手段との間で相対的に略４５度位相をずらせて質問信号と応答信号とを混合させる、
ことを特徴とする非接触方式の質問器。
【請求項４】
請求項３に記載の質問器において、
前記位相シフタは、前記分配器で分岐されたいずれか一方の応答信号を略４５度位相ずれさせる配置とされ、
前記第１の受信手段と前記第２の受信手段とのいずれか一方の受信手段に当該位相をずらした応答信号を入力することによって、当該第１の受信手段と当該第２の受信手段との間で相対的に略４５度位相をずらせて質問信号と応答信号とを混合させることを特徴とする非接触方式の質問器。
【請求項５】
請求項３に記載の質問器において、
前記位相シフタは、前記第１の受信手段と前記第２の受信手段とのいずれか一方に入力される質問信号を略４５度位相ずれさせる配置とされ、
これによって、当該第１の受信手段と当該第２の受信手段との間で相対的に略４５度位相をずらせて質問信号と応答信号とを混合させることを特徴とする非接触方式の質問器。
【請求項６】
送信搬送波を振幅変調して質問信号を無線送信する一方、無線送信されてきた応答信号を第１の応答信号と第２の応答信号とに分岐して、当該分岐されたいずれか一方の応答信号又は第１の受信手段と第２の受信手段とのいずれか一方に入力される質問信号を略４５度位相ずれさせる１個の位相シフタを備えて、当該第１の受信手段と当該第２の受信手段との間で相対的に略４５度位相をずらせて質問信号と応答信号とを混合させることで、当該第１の応答信号と当該第２の応答信号との間で相対的に略４５度位相をずらせて振幅復調する質問器との間で振幅変調方式で無線通信を行う移動可能な応答器において、
前記質問器から送信されてきた質問信号を受信する手段と、前記質問器から受信する送信搬送波を用いて応答信号を振幅変調して無線送信する手段と、が備えられていることを特徴とする応答器。
【請求項７】
外部から非接触で動作電力を受電して、質問器との間で振幅変調方式で無線通信を行う移動可能な応答器において、
送信搬送波を振幅変調して質問信号を無線送信する一方、応答器から無線送信されてきた応答信号を第１の応答信号と第２の応答信号とに分岐して、当該分岐されたいずれか一方の応答信号又は当該第１の応答信号と当該第２の応答信号とのいずれか一方と混合する質問信号を略４５度位相ずれさせる１個の位相シフタを備えて、当該第１の応答信号と当該第２の応答信号との間で相対的に略４５度位相をずらせて質問信号と混合させることにより応答信号を振幅復調する質問器との無線通信に用いられる応答器であり、
当該応答器には、外部から動作電力を受電する手段と、前記質問器から送信されてきた質問信号を受信する手段と、前記質問器から受信する送信搬送波を用いて応答信号を振幅変調して無線送信する手段と、が備えられていることを特徴とする応答器。
【請求項８】
質問器から非接触で動作電力を受電して、当該質問器との間で振幅変調方式で無線通信を行う携帯可能なＩＣカードにおいて、
送信搬送波を振幅変調して質問信号を無線送信する一方、応答器から無線送信されてきた応答信号を第１の応答信号と第２の応答信号とに分岐して、当該分岐されたいずれか一方の応答信号又は当該第１の応答信号と当該第２の応答信号とのいずれか一方と混合する質問信号を略４５度位相ずれさせる１個の位相シフタを備えて、当該第１の応答信号と当該第２の応答信号との間で相対的に略４５度位相をずらせて質問信号と混合させることにより応答信号を振幅復調する質問器との無線通信に用いられるＩＣカードであり、
当該ＩＣカードには、前記質問器から動作電力を受電する手段と、前記質問器から送信されてきた質問信号を受信する手段と、データを記憶するメモリと、前記質問器からの受信信号に応じて前記メモリに対してデータの読み書きを行う制御手段と、前記質問器から受信する送信搬送波を用いて振幅変調した応答信号を無線送信する手段と、が備えられていることを特徴とするＩＣカード。
【請求項９】
相対的に移動可能な２つの通信機の間で、搬送波を振幅変調した信号を無線送信し、無線受信した信号を振幅復調する振幅変調通信方法において、
第１の通信機が送信搬送波を振幅変調した質問信号を無線送信し、
当該質問信号を受信した第２の通信機が受信した送信搬送波を振幅変調して応答信号を無線送信し、
応答信号を受信した前記第１の通信機が当該応答信号を第１の応答信号と第２の応答信号とに分岐して、当該分岐されたいずれか一方の応答信号又は当該第１の応答信号と当該第２の応答信号とのいずれか一方と混合する質問信号を略４５度位相ずれさせる１個の位相シフタを用いて、当該第１の応答信号と当該第２の応答信号との間で相対的に略４５度位相をずらせて質問信号と混合させることにより応答信号を振幅復調することを特徴とする振幅変調通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信搬送波を共用した振幅変調通信方式に関し、特に、ＩＣカードシステム等のように、移動する側の通信機が限られた電力によって動作する必要がある移動体通信システムに適用して好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動可能な応答器と質問器との間で無線通信を行う非接触方式の移動体通信システムとしては、例えば、利用者に携帯されることにより移動するＩＣカード（応答器）と、固定設置されているリーダライタ（質問器）との間で無線通信を行う非接触方式のＩＣカードシステムが知られている。
このようなＩＣカードシステムでは、ＩＣカードがリーダライタのサービスエリアに入って来ると、リーダライタが識別データ等の要求を送信し、これに応じてＩＣカードが自己の識別データ等を返送することにより、リーダライタが当該ＩＣカードを識別して、人の識別やデータの更新等と言った所定のサービスが行われる。
【０００３】
このようなＩＣカードシステムでは、搬送波を送信情報によって振幅変調して無線送信する振幅変調方式（或いは、振幅を離散的なレベルに対応させるＡＳＫ：Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）が用いられており、従来では、例えば図７に示すようなシステム構成となっていた。
なお、図７に示す例は、ＩＣカード（応答器）３には電池等の電源は備えられておらず、リーダライタ（質問器）１から電磁誘導等によって送電した動作電力によってＩＣカード３が動作し、リーダライタ１とＩＣカード３との間でアンテナ１０、３０によって以下に説明するような無線通信を行う非接触型のＩＣカードシステムである。
【０００４】
このＩＣカードシステムにおいて、リーダライタ１では、シンセサイザ１１で発生された搬送波を変調器１２で質問データ等で振幅変調し、得られた送信信号を送信アンプ１３で増幅してサーキュレータ１４を介してアンテナ１０から無線送信する。
一方、ＩＣカード３では、アンテナ３０で受信した信号を変復調器３１で振幅復調し、当該受信した質問データに応じて制御器３２がメモリ３３に対してデータの書き込みやデータの読み出しを行い、制御部３２から出力される質問データに対する応答データは、内部発振回路３４からの搬送波を変復調器３１で振幅変調し、アンテナ３０からリーダライタ１へ送信する。
【０００５】
そして、リーダライタ１では、アンテナ１０で受信した信号をサーキュレータ１４を介して分配器１５へ入力し、この受信信号を２つに分岐して第１の受信信号を位相シフタ１６を介して第１の受信回路１７へ入力し、第２の受信信号をそのまま第２の受信回路１８へ入力する。位相シフタ１６では受信信号の位相を９０度ずらし、第１の受信回路１７では、送信アンプ１３から出力された送信信号と位相シフトされた受信信号とをミキサ１９で混合させて差分を抽出し、フィルタ２０で不要成分を除去して、この抽出信号を受信アンプ２１で増幅して合成アンプ２２へ出力する。一方、第２の受信回路１８では、送信アンプ１３から出力された送信信号と位相シフトされていない受信信号とをミキサ２３で混合させて差分を抽出し、フィルタ２４で不要成分を除去して、この抽出信号を受信アンプ２５で増幅して合成アンプ２２へ出力する。
【０００６】
合成アンプ２２では入力された２つの抽出信号を合成し、合成されたアナログレベルの抽出信号をレベル変換器２６がディジタル信号に変換してＩＣカード３からの応答データを得る。
【０００７】
ここで、上記のようにリーダライタ１からＩＣカード３へ動作電力を供給するＩＣカードシステムにおいては、ＩＣカード３からリーダライタ１へ返送される信号レベルは、リーダライタ１からＩＣカード３に到達するまでの空気中でのロス（減衰）と、ＩＣカード３の内部回路でのロスと、ＩＣカード３からリーダライタ１への空気中でのロスが発生するため、リーダライタ１はＩＣカード３へ送信した信号レベルより小さいレベルでしか、ＩＣカード３から信号を受信することができない。更に、ＩＣカード３は自らが動作電源を有していないため、信号を増幅して送信することはできない。このため、単純に受信処理しただけでは、リーダライタ１がＩＣカード３から受信する信号が自らの送信信号に打ち消されて、リーダライタ１はこの受信信号を復調することができない。
【０００８】
また、ＩＣカード３を認識するエリア（サービスエリア）を広くしたいという要求からしても、このような事情は重大である。すなわち、リーダライタ１とＩＣカード３との距離が長くなると、送信搬送波の空気中でのロスが大きくなるため、ＩＣカード３へ大きな動作電力を送電することができない。このため、ＩＣカード３は低電力で動作しなくてはならないが、低電力化に伴って、送信信号のレベルも小さくなるため、リーダライタ１における上記のような不具合が生じてしまう。
【０００９】
このような問題を解決するため、上記のようなＩＣカードシステムでは、ダブルバランスミキサ１９（２３）のＬＯ端子に送信信号を一定レベルで入力し、ダブルバランスミキサ１９（２３）のＲＦ端子から入力される受信信号に乗ってくる自らの送信信号をキャンセルさせて、ＩＣカード３が送信した信号成分のみを抽出するようにしている。
【００１０】
しかしながら、ＩＣカードシステムでは、ＩＣカード（応答器）３が通信中においても移動してリーダライタ（質問器）１との距離が変化するため、リーダライタ１が受信する信号の位相が変化する。このため、第１の受信回路１７又は第２の受信回路１８の１つだけでは、この距離変化に応じて、受信回路に入力される受信信号が、図８に実線で示すように（λ：波長）、λ／２＝９０度周期で極端にレベルが低下するものとなり、受信信号の復調ができない状態が生じてしまう。
そこで、上記のようなＩＣカードシステムでは、第１の受信回路１７と第２の受信回路１８とに受信信号を互いに９０度位相をずらせて入力し、これによって、図８に破線で示すように上記のような極端なレベル低下の状態を他方の受信信号で補って、これら受信回路１７、１８の出力を合成することにより総じて受信信号を振幅復調している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、リーダライタ（質問器）側から送電する電力は電波法等で定められたレベルを超えることはできないことから、ＩＣカード（応答器）の消費電力を低減化することが要求されている。また、このように質問器側から電力の供給を受けず動作する応答器においても、内蔵された電池の寿命を長期化するために、消費電力の低減化は重要な課題である。
【００１２】
本発明はこのような要求に鑑みなされたもので、移動体通信において支障のない振幅復調を実現し、且つ、ＩＣカード等の応答器における消費電力の低減化を実現することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明では、移動可能な応答器と質問器との間で無線通信を行う非接触方式の移動体通信において、応答器は質問器から受信する送信搬送波を振幅変調して応答信号を質問器へ無線送信するようにして、電力消費が比較的大きい発振器を省略し、更に、質問器における受信処理での位相制御を工夫することにより、このような搬送波の共用を行っても質問器に受信した応答信号を支障なく振幅復調させる。
【００１４】
すなわち、本発明に係る移動体通信システムでは、質問器は送信搬送波を振幅変調して質問信号を無線送信する手段を備え、応答器は質問器から受信する送信搬送波を用いて振幅変調した応答信号を無線送信する手段を備えており、質問器と応答器との間の通信に共通の搬送波を用いることにより、新たに搬送波を発生するための発振回路を応答器から省略している。
【００１５】
そして、質問器は、更に、応答信号を受信する手段と、受信した応答信号を分岐する分配器と、分岐された第１の応答信号と質問信号とを混合させて当該第１の応答信号を振幅復調する第１の受信手段と、分岐された第２の応答信号と質問信号とを第１の受信手段に対して相対的に略４５度位相をずらせて混合させて当該第２の応答信号を振幅復調する第２の受信手段と、第１の受信手段からの復調信号と第２の受信手段からの復調信号とを合成させる合成手段と、を備え、受信処理で略４５度の位相制御を行うことにより、上記のように搬送波の共用を行っても応答信号を支障なく振幅復調できるようにしている。後述するように搬送波の共用を行った場合には図７に示した従来の質問器（リーダライタ）では振幅復調を行えないが、このように位相制御を行うことによって、支障なく振幅復調することができる。
【００１６】
ここで、本発明は、応答器が動作電力源となる電池を内蔵した場合にあっても適用でき、この場合にあっては、搬送波の共用によって内部発振器を省略して電池寿命を長期化することができる利点がある。
また、本発明は、応答器がこのような動作電力源を有しておらず、例えば外部に設置した電力送電用アンテナから非接触に動作電力が供給される場合にも適用することができ、この場合にあっては、マイクロ波による電力伝送等によって非接触で送電することができる電力値の限界に対して、比較的小さい電力量であっても応答器を支障なく動作させることができる利点がある。
【００１７】
このように外部から非接触で応答器に動作電力を供給する場合に、本発明において更に、質問器に動作電力を非接触で送電する手段を設けるとともに応答器に質問器から動作電力を受電する手段を設け、質問器から動作電力を供給するようにすると、質問器が送電する電力量は少なくとも自己の通信サービスエリア内の応答器を動作させることができる程度でよいので、送電する動作電力を更に小さく抑え、また、電力送電用アンテナ等を別途設置しなくともよいので、合理的なシステム構成となる利点がある。
【００１８】
なお、本発明のより具体的な一態様として、銀行データや医療データと言った個人データ等を記憶した携帯可能なＩＣカードによって応答器を構成し、ＩＣカードへ動作電力を非接触で供給してその記憶データを更新処理するリーダライタによって質問器を構成する場合には、応答器は、質問器から動作電力を受電する手段と、質問器から送信されてきた質問信号を受信する手段と、データを記憶するメモリと、質問器からの受信信号に応じてメモリに対してデータの読み書きを行う制御手段と、質問器から受信する送信搬送波を用いて振幅変調した応答信号を無線送信する手段を備えて構成し、質問器は、動作電力を非接触で送電する手段と、送信搬送波を振幅変調して質問信号を無線送信する手段と、応答信号を受信する手段と、受信した応答信号を分岐する分配器と、分岐された第１の応答信号と質問信号とを混合させて当該第１の応答信号を振幅復調する第１の受信手段と、分岐された第２の応答信号と質問信号とを第１の受信手段に対して相対的に略４５度位相をずらせて混合させて当該第２の応答信号を振幅復調する第２の受信手段と、第１の受信手段からの復調信号と第２の受信手段からの復調信号とを合成させる合成手段と、を備えて構成する。
【００１９】
ここで、本発明に係る質問器において、例えば、受信処理の位相制御には略４５度位相ずれさせる位相シフタが用いられ、当該位相シフタによって分配器で分岐されたいずれか一方の応答信号を略４５度位相ずれさせる、或いは、当該位相シフタによって第１の受信手段と第２の受信手段とのいずれか一方に入力される質問信号を略４５度位相ずれさせ、これによって、当該第１の受信手段と当該第２の受信手段との間で相対的に略４５度位相をずらせて質問信号と応答信号とを混合させる。
【００２０】
すなわち、本発明では、質問器と応答器とのように相対的に移動可能な２つの通信機の間で、搬送波を振幅変調した信号を無線送信し、無線受信した信号を振幅復調する振幅変調通信において、第１の通信機が送信搬送波を振幅変調した質問信号を無線送信し、当該質問信号を受信した第２の通信機が受信した送信搬送波を振幅変調して応答信号を無線送信し、応答信号を受信した第１の通信機が当該応答信号を第１の応答信号と第２の応答信号とに分岐して、当該第１の応答信号と当該第２の応答信号との間で相対的に略４５度位相をずらせて質問信号と混合させることにより当該応答信号を振幅復調する振幅変調通信方法を実施し、これによって、移動体通信において支障のない振幅復調を実現し、且つ、応答器における消費電力の低減化を実現する。
【００２１】
なお、本発明において、後述する説明から明らかなように、位相制御は理論的には４５度であるのが好ましいが、現実には装置設定によって或る程度の誤差も生じ、また、２つの受信手段での受信レベル特性が完全に重ならなければ受信信号を或る程度抽出することができるので、実際の装置設定や実際に要求される性能等を考慮して、４５度に対して例えばプラスマイナス１０度程度の範囲で位相制御しても所期の目的を達成することができる。
また、本発明において、略４５度の位相制御とは、４５度＋９０度＊Ｎ（Ｎは整数）の意味であり、２つの応答信号の振幅復調処理において、相対的且つ実質的に４５度（λ／８）の位相差をもたせればよい。
【００２２】
また、本発明は、好ましい例としてＩＣカードとリーダライタとから成るＩＣカードシステムに適用するが、これに限らず、設置された質問器とタグやバッチ形式の移動可能な応答器との間で無線により通信を行うシステム等、相対的に移動する通信機間で無線により通信を行うシステムに広く適用することができ、所期の目的を達成することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明を非接触ＩＣカードシステムに適用した一実施形態を、図１を参照して説明する。なお、図７に示した従来の非接触ＩＣカードシステムと同様な機能部分には同一符号を付してある。
本例の要部を図７に示した従来の非接触ＩＣカードシステムに比較して説明すると、従来のリーダライタ１における９０度位相シフタ１６に代えて、本例のリーダライタ（質問器）１には４５度位相シフタ２７が設けられ、また、本例のＩＣカード（応答器）３では従来のＩＣカード３に設けられていた内部発振回路３４を廃止し、更に、従来の変復調器３１に代えて受信した搬送波を用いて応答信号を振幅変調する変復調器３５が設けられている。
【００２４】
本例のＩＣカードシステムにおいても、ＩＣカード（応答器）３には電池等の電源は備えられておらず、リーダライタ（質問器）１からマイクロ波による電力伝送等によって送電した動作電力によってＩＣカード３が動作し、リーダライタ１とＩＣカード３との間でアンテナ１０、３０によって無線通信を行う。
すなわち、リーダライタ１では、シンセサイザ１１で発生された送信搬送波を変調器１２で質問データ等で振幅変調し、得られた質問信号を送信アンプ１３で増幅してサーキュレータ１４を介してアンテナ１０から無線送信する。なお、リーダライタ１は図外の送電回路によって、アンテナ１０を共用して、或いは、別個な送電アンテナを用いて動作電力を電磁誘導等によって送電している。
【００２５】
一方、ＩＣカード３では、アンテナ３０を共用して、或いは、別個な受電アンテナを用いて図外の受電回路により動作電力を受電し、この電力によって動作して、アンテナ３０で受信した質問信号を変復調器３５で振幅復調し、当該受信した質問データに応じて制御器３２がメモリ３３に対してデータの書き込みやデータの読み出しを行う。また、質問データに対する応答データは制御部３２から変復調器３５へ出力され、変復調器３５が質問器１から受信している送信搬送波を当該応答データで振幅変調し、得られた応答信号をアンテナ３０からリーダライタ１へ無線送信する。
すなわち、リーダライタ１からの送信搬送波を用いることにより内部発振回路を廃止して、必要な動作電力量を低減している。
【００２６】
そして、リーダライタ１では、アンテナ１０で受信した応答信号をサーキュレータ１４を介して分配器１５へ入力し、この応答信号（受信信号）を２つに分岐して一方の応答信号を位相シフタ２７を介して第１の受信回路１７へ入力し、他方の応答信号をそのまま第２の受信回路１８へ入力する。位相シフタ２７では一方の応答信号の位相を４５度ずらし、第１の受信回路１７では、送信アンプ１３から一定レベルで入力される質問信号と位相シフトされた応答信号とをミキサ１９で混合させて差分を抽出し、フィルタ２０で不要成分を除去して、この抽出信号を受信アンプ２１で増幅して合成アンプ２２へ出力する。一方、第２の受信回路１８では、送信アンプ１３から一定レベルで入力される質問信号と位相シフトされていない応答信号とをミキサ２３で混合させて差分を抽出し、フィルタ２４で不要成分を除去して、この抽出信号を受信アンプ２５で増幅して合成アンプ２２へ出力する。
【００２７】
すなわち、ダブルバランスミキサ１９、２３のそれぞれのＬＯ端子には送信アンプ１３から質問信号が一定のレベルで入力されており、ダブルバランスミキサ１９、２３はＲＦ端子から入力される応答信号に乗ってくる自らの質問信号をキャンセルさせて、ＩＣカード３が送信した信号成分のみを抽出する。
そして、合成アンプ２２では入力された２つの抽出信号を合成し、合成されたアナログレベルの抽出信号をレベル変換器２６がディジタル信号に変換してＩＣカード３からの応答データを得る。
【００２８】
次に、従来のように９０度位相制御を行うシステムと比較して、上記のように４５度位相制御を行う本例のシステムの作用を説明する。
図２には従来のＩＣカードシステムにおける信号経路を示し、図３には本例のＩＣカードシステムにおける信号経路を示してあり、図中には、リーダライタ１とＩＣカード３との距離をｘ、リーダライタ１内で生ずる信号遅延をαとして示してある。
【００２９】
まず、図２に示すようにＩＣカード３が内部発振回路３４を有した従来のＩＣカードシステムにおいて、第２受信回路１８については、ミキサ２３のＲＦ端子に入力される応答信号は、ＳＩＮ（ωｔ＋α＋２πｘ／λ）となる。また、ミキサ２３のＬＯ端子に入力される質問信号をＣＯＳ（ωｔ）とすると、ミキサ２３の出力端子に現れる信号は、ＳＩＮ（ωｔ＋α＋２πｘ／λ）＊ＣＯＳ（ωｔ）＝ＳＩＮ（α＋２πｘ／λ）／２＋ＳＩＮ（２ωｔ＋α＋２πｘ／λ）／２となる。そして、後位の信号成分ＳＩＮ（２ωｔ＋α＋２πｘ／λ）／２はフィルタ２４で除去され、また、受信信号は絶対値判定するため、第２の受信回路１８で振幅復調された応答信号は、ＳＩＮ（α＋２πｘ／λ）／２の絶対値となる。
【００３０】
一方、図３にしめすように送信搬送波を共用する本例のＩＣカードシステムにおいて、第２受信回路１８については、ミキサ２３のＲＦ端子に入力される応答信号は、ＳＩＮ（ωｔ＋α＋４πｘ／λ）となる。すなわち、受信した送信搬送波を用いて応答信号を返信するＩＣカード３は送信搬送波に対する一種の反射板として作用する。
そして、上記と同様な計算を行うと、第２の受信回路１８で振幅復調された応答信号は、ＳＩＮ（α＋４πｘ／λ）／２の絶対値となる。
【００３１】
ここで、λ＝１２ｃｍ、α＝０として、上記の振幅復調された応答信号をグラフにすると図４に示すようになり、従来の第２の受信回路１８で振幅復調された応答信号は破線で示すようにλ／２（１８０度）周期の正弦曲線となり、本例の第２の受信回路１８で振幅復調された応答信号は実線で示すようにλ／４（９０度）周期の正弦曲線となる。
そして、実際のリーダライタ１においては、第２の受信回路１８と第１の受信回路１７との間で位相制御がなされるため、第１の受信回路１７で振幅復調された応答信号は位相制御した角度分だけずれたものとなる。すなわち、従来のように９０度位相制御した場合には、図４に破線で示す曲線が９０度（λ／４＝３ｃｍ）ずれたものが第１の受信回路１７で振幅復調され、一方の応答信号で受信レベルが極端に落ち込む部分が他方の応答信号によって補われる。
【００３２】
しかしながら、このグラフからも明らかなように、送信搬送波を共用する本例のＩＣカードシステムにおいては、受信回路で振幅復調される応答信号はλ／４（９０度）周期の正弦曲線となるため、従来のように９０度位相制御した場合には、第１の受信回路１７で振幅復調された応答信号と第２の受信回路１８で振幅復調された応答信号とが重なって、一方の応答信号で受信レベルが極端に落ち込む部分を他方の応答信号によって補うことができず、距離ｘが変化してしまう場合には応答信号を受信することができないこととなる。
【００３３】
これに対して、本例のＩＣカードシステムでは、上記のように４５度の位相制御を行っているため、図５に示すように、第２の受信回路１８で振幅復調された応答信号（実線）に対して、第１の受信回路１７で振幅復調された応答信号（破線）が４５度（λ／８＝１．５ｃｍ）ずれるため、一方の応答信号で受信レベルが極端に落ち込む部分が他方の応答信号によって補われて、距離ｘが変化してしても応答信号を支障なく受信することができる。
したがって、本例のＩＣカードシステムでは、搬送波の共用によってＩＣカード３の消費電力を低減させるとともに、リーダライタ３により、自らが送信した質問信号をキャンセルさせ且つＩＣカードのと距離の変化によるレベル変動を補って、応答信号を感度よく復調することができる。
【００３４】
なお、図１に示したＩＣカードシステムでは分配器１５を分岐された一方の応答信号を位相シフタ２７で４５度位相制御したが、図６に示すように、この位相シフタ２７に代えて、ミキサ１９に入力される質問信号を位相シフタ２８で４５度位相制御するようにしても、上記と同様な効果が得られる。また、いずれか一方の受信回路側で４５度位相制御させるばかりではなく、一方の受信回路側では４５／２度位相を進め、他方の受信回路側では４５／２度位相を遅らせて、これら受信回路間で４５度の位相差が生ずるようにしてもよい。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、搬送波の共用によって応答器の消費電力を低減させることができるとともに、このような低減措置を採用したとしても、移動体通信において支障のない振幅復調を実現することができる。
したがって、電池を内蔵したＩＣカードにおいては電池の長寿命化、外部から動作電力をＩＣカードへ送電する場合においては送電電力レベルの低減化、等と言った実際にシステムを構成する上で極めて有効な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る非接触ＩＣカードシステムの構成図である。
【図２】従来の非接触ＩＣカードシステムにおける信号の経路を説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態の非接触ＩＣカードシステムにおける信号の経路を説明する図である。
【図４】距離と受信信号レベルとの関係を示すグラフである。
【図５】距離と受信信号レベルとの関係を示すグラフである。
【図６】本発明の他の一実施形態に係る非接触ＩＣカードシステムの構成図である。
【図７】従来の非接触ＩＣカードシステムの構成を示す図である。
【図８】距離と受信信号レベルとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１・・・リーダライタ（質問器）、  ３・・・ＩＣカード（応答器）、
１１・・・シンセサイザ、  １２・・・変調器、  １３・・・送信アンプ、
１５・・・分配器、  １７・・・第１の受信回路、
１８・・・第２の受信回路、  １９、２３・・・ミキサ、
２２・・・合成アンプ、  ２７、２８・・・４５度位相シフタ、
３２・・・制御器、  ３３・・・メモリ、  ３５・・・変復調器、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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