(57)【要約】【課題】自律電源供給のない電磁トランスポンダに関する。【解決手段】発振回路、該発振回路の両端に接続されたＡＣ入力端子と、少なくとも電源電圧を供給する電圧調整器に接続された整流出力端子とを有する第一の整流ブリッジ、該該第一の整流ブリッジよりも大きさが小さく、前記発振回路の両端に接続された２つのＡＣ入力端子と、前記発振回路が感知したデータを復調する復調器に接続された少なくとも一つの出力端子を有する第二の整流ブリッジを有する電磁トランスポンダ。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発振回路（１０）と、
該発振回路の両端に接続されたＡＣ出力端子と、電源電圧（Ｖｄｄ）を供給する電圧調整器（１２）に少なくとも接続された整流出力端子とを有する第一の整流ブリッジ（１１’）と、
該第一の整流ブリッジよりも大きさが小さく、前記発振回路の両端に接続された２つのＡＣ入力端子と、前記発振回路が感知したデータを復調する復調器（１３）に接続された少なくとも一つの出力端子とを有する第二の整流ブリッジ（２２）とを有することを特徴とする電磁トランスポンダ。
【請求項２】
集積形態で形成される前記第一の整流ブリッジと前記第二の整流ブリッジが占める表面積全体に対する各ブリッジの表面積比が、８０−２０と９８−２の間であり、望ましくは９３−７から９７−３の間にあることを特徴とする、請求項１に記載のトランスポンダ。
【請求項３】
帯域通過フィルタ（２３）が、前記第二の整流ブリッジ（２２）と前記復調器（１３）との間に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のトランスポンダ。
【請求項４】
低域通過フィルタ（２４）が、前記第一の整流ブリッジ（１１’）と前記電圧調整器（１２）との間に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のトランスポンダ。
【請求項５】
前記各整流ブリッジ（１１’、２２）の整流出力端子の基準端子（Ｍ１、Ｍ２）が、それぞれ独立しているか又は抵抗素子に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のトランスポンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁トランスポンダに関し、より具体的には、自律電源供給のない電磁トランスポンダに関する。
【０００２】
本発明は、例えば、スマートカードや電子タグに応用され、端末に接触しないで通信を行い、それらの内部に含まれる回路が必要とする電源を、該端末から放射された高周波電磁界から取り出す。本発明は、特に、電子パスポート型で、電子タグやスマートカードに応用される。
【背景技術】
【０００３】
電磁トランスポンダシステムは、読み取り/書き込み端末側の発振回路と、（通常、持ち運び可能な）電磁トランスポンダ側の共振回路との協働が基礎となり、前記端末内部の前記発振回路から放射される高周波電磁界を利用して情報のやり取りを行う。本発明が適用されるトランスポンダにおいて、前記高周波搬送波は、情報のやり取りだけでなく、トランスポンダに電力を供給する遠隔電力供給搬送波としても利用される。
【０００４】
本発明の応用の一例は、ＩＳＯ１４４４３やＩＳＯ１５６９３に準拠したトランスポンダシステムに関する。それらによると、前記端末から放射される前記遠隔電力供給搬送波は、１３．５６ＭＨｚであり、一方、トランスポンダが前記端末に情報を伝送する際、戻し変調副搬送波には、８４７．５−ＫＨｚの周波数が利用される。前記端末から前記トランスポンダに向けて、搬送波は、通常、およそ１０％の変調度で振幅変調される。該変調度は、状態１と状態０の振幅の差をこれらの振幅の和で割った値として定義される。実際には、規格はトランスポンダが読み取ることができ、端末が動作可能な受け入れ可能な変調度の範囲を設定している。この範囲は、上述の規格の場合は、８％から１４％の間となる。
【０００５】
図１に、本発明が適用される電磁トランスポンダシステムの一例を、ブロック図で極めて概略的に示す。トランスポンダ１（ＴＲ）は、端末２（ＴＥＲＭ）の電磁界の中に置かれることを意図していて、該端末２はその発振回路のインダクタンスＬ２を有し、該インダクタンスはトランスポンダ１のアンテナＬ１が感知する高周波放射を放射する。
【０００６】
図２に、電磁トランスポンダ１の従来型構造の一例を、ブロック図で極めて概略的に示す。該トランスポンダは発振回路１０を有し、該発振回路はアンテナの役目を果たすインダクタンスＬ１と、該インダクタンスと並列接続されて整流ブリッジ１１のＡＣ入力端子に接続されているキャパシタＣ１とを有する。前記ブリッジ１１の整流出力端子はストレージキャパシタＣｓに接続される。トランスポンダ１が前記端末の電磁界に入った時に感知された信号は、前記整流ブリッジ１１の上流及び下流で利用される。
【０００７】
下流では、前記整流ブリッジ１１の出力端子で回復した整流電圧は、特に調整器１２（ＲＥＧ）で取り出され、該トランスポンダ回路のＤＣ電源電圧Ｖｄｄに利用される。前記ブリッジ１１の出力端子はまた、受け取ったデータを復調する回路である振幅復調器１３（ＤＥＭ）の入力端子に接続されている。最後に、戻し変調によって端末に伝送される情報を変調する変調器１４（ＭＯＤ）は、マイクロプロセッサ又はその他の制御や送信内容のデジタル化をする回路に接続されている。
簡略化のため、該戻し変調段が行われるのはブロック１４に集積されるものとする。
【０００８】
整流ブリッジ１１の上流では、高周波信号が、特に、高周波搬送波からクロックを発生させる回路２０（ＣＬＫ  ＧＥＮ）や、共振回路１０の両端のＲＦ励振の存在を検知する回路２１（ＲＦ  ＤＥＴ）に向けてサンプリングされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来型トランスポンダの欠点は、前記調整器１２から供給された電源電圧Ｖｄｄが、下流で（特にマイクロプロセッサで）行われるスイッチングにより発生するノイズから悪影響を受けることである。該ノイズはブリッジ１１の整流信号に乗って前記調整器１２の入力端子に伝搬し、反対に、システムのＳＮ比に影響を及ぼし、復調器１３によるデータの取り出しをより困難とする。
【００１０】
この問題は、変調度が低いとなおさら顕在化する。さて、低い変調度（一般的に２０％未満）は、さらに十分な遠隔供給電力のために必要である。実際に、振幅変調をオール・オア・ナッシングで実行すると、電源電力の遠隔供給能力はほぼ半減するだろう。
【００１１】
本発明は、特に、１よりも小さい変調度で振幅変調されたデータを受け取ることを意図する従来のトランスポンダシステムの欠点の全て又は一部を解消することを目的とする。
【００１２】
本発明は、特に電磁トランスポンダの振幅復調器への入力時のＳＮ比改善を目的とする。
【００１３】
本発明は、前記電磁トランスポンダシステムにおいて、端末を変更する必要がない解決策を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
これらの目的及びその他の目的の全て又は一部を達成するために、本発明は、発振回路を有し、該発振回路と接続されたＡＣ出力端子と、少なくとも電源電圧を供給する役目を果たす電圧調整器に接続された整流出力端子とを有する第一の整流ブリッジと、該第一の整流ブリッジよりも小さく、前記発振回路と接続された２つのＡＣ入力端子と、前記発信回路が感知したデータを復調する復調器に接続された少なくとも一つの出力端子を有する第二の整流ブリッジを有する電磁トランスポンダを提供する。
【００１５】
本発明の実施例によれば、回路に組み込まれた前記第一の整流ブリッジと前記第二の整流ブリッジが占める表面積全体に対する各ブリッジの表面積比は、８０対２０から９８対２、望ましくは９３対７から９７対３の幅にある。
【００１６】
本発明の実施例によれば、帯域通過フィルタは、前記第二の整流ブリッジと前記復調器との間に接続される。
【００１７】
本発明の実施例によれば、低域通過フィルタは、前記第一の整流ブリッジと前記電圧調整器との間に接続される。
【００１８】
本発明の実施例によれば、各整流ブリッジの整流出力端子の基準端子は、それぞれ独立しているか又は抵抗素子に接続されている。
【００１９】
前述の及びその他の本発明の目的、特徴、利点は、添付図面により、特定の実施例の以降に記載した非制限的記述によって詳細に論じられる。
【００２０】
各図では、同じ部品は同じ符号番号で指定している。明確にするため、本発明の理解に必要な部品についてのみ記載し、以降で説明している。特に、従来構造に存在していないトランスポンダの部品についてのみ、その構造について説明している。さらに、伝送されたデータを読み取る（マイクロプロセッサ又は布線論理回路のような）デジタル回路の構造については、本発明と従来回路とで違いがないため、詳述しない。
【００２１】
図３に、本発明による電磁トランスポンダの実施例の一例を、ブロック図で極めて概略的に示す。
【００２２】
前述の通り、該トランスポンダは、前記読み取り/書き込み端末の電磁界を感知するための発振回路１０を有し、該発振回路はアンテナの役目を果たすインダクタンスＬ１と、該インダクタンスと並列接続されるキャパシタＣ１を有する。やはり前述の通り、前記トランスポンダは、伝送されたデータの制御やデジタル化を行うデジタル回路１５（例えば、マイクロプロセッサμＰ）を有し、その他にも、前記発振回路に直接接続されて、マイクロプロセッサ１５に各々の出力情報を送るクロック発振回路２０（ＣＬＫ  ＧＥＮ）やＲＦ励振検出回路２１（ＲＦ  ＤＥＴ）も有する。
【００２３】
本発明の特徴は、各々のＡＣ入力端子が前記発振回路１０に接続する２つの整流ブリッジ１１’と２２を備えていることである。ブリッジ１１’はブリッジ２２よりも容量が大きい。ブリッジ１１’とブリッジ２２各々の大きさは、それが接続されている下流回路の要求する電流の関数である。
【００２４】
前記のサイズが小さいブリッジ２２は、従来構造の復調器１３（ＤＥＭ）の専用とすることを意図し、ブリッジ２２の整流出力端子に接続され、復調されたデータをマイクロプロセッサ１５に送る。
【００２５】
前記ブリッジ１１’は、少なくとも、従来構造の調整器１２（ＲＥＧ）に必要な電力を供給することを意図し、前記トランスポンダ回路に電源電圧Ｖｄｄを発生させる。前述の通り、前記キャパシタＣｓは前記ブリッジ１１’の整流出力端子に接続され、前記電源電圧ＶｄｄはキャパシタＣａの両端の前記調整器１２の出力端子に供給される。
【発明の効果】
【００２６】
前記整流ブリッジ２２を前記復調器１３の専用としたことで、前記復調器によって復調された信号を前記ブリッジ１１’の下流に発生するスイッチングノイズから隔離することが可能となる。実際、該スイッチングノイズは、逆方向の整流素子に流入しないため、前記発振回路１０の側に該スイッチングノイズはあらわれない。従って、前記復調器１３の入力端子のＳＮ比が改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明は、トランスポンダの要求する電流に比べて振幅復調器の要求する電流が非常に低いという事実を利用している。代表的には、電圧信号を処理する前記復調器は数十マイクロアンペアを要求する一方、前記トランスポンダは１００ミリアンペアかそれ以上の電源を要求する。従って、前記トランスポンダと前記復調器の電力要求量の比は１対１，０００から１対１０，０００までになる。集積型のブリッジのブリッジ１１’とブリッジ２２が占める表面積全体に対する比は、８０−２０から９８−２の間である。望ましくは、ブリッジ２２は両ブリッジの占める全表面積の３％から７％（比では９７−３と９３−７の間）になる。
【００２８】
回路の集積化に使用される技術によれば（特に別々のウェルの使用をするか否かにかかわらず）、前記ブリッジ１１’と前記ブリッジ２２の基準端子Ｍ１とＭ２は、地面からのスイッチングノイズのフィードバックを避けるために、各々絶縁させるか又は抵抗素子により接続することが望ましい。
【００２９】
前記回路２０と２１が前記発振回路１０に直接接続されていても問題はない。実際、前記スイッチングノイズが電源電圧から送り返されてくるが、前記両回路２０と２１は電源電圧Ｖｄｄから電力供給を受けているため、該ノイズが前記調整器１２に発生しても、前記両回路２０と２１は前記ブリッジ１１’によって該ノイズから遮断される。
【００３０】
既存構造のトランスポンダに伝送されるデータの戻し変調を行う変調器１４（ＭＯＤ）は、前記復調器に悪影響を及ぼすことを防ぐために、前記ブリッジ２２ではなく前記ブリッジ１１’に接続されている。
【００３１】
点線で描かれた変形例によれば、帯域通過フィルタ２３（ＢＰ）が前記ブリッジ２２の出力端子と前記復調器１３の入力端子の間に接続され、前記復調器が処理すべきデータ信号の周波数帯だけを通過させる。
【００３２】
点線で描かれた別の変形例によれば、低域通過フィルタ２４（ＬＰ）が前記電圧調整器１２の上流に置かれ、電源電圧の回路上に発生した高周波ノイズのフィルタリングを行う。
【００３３】
当然ながら、本発明は、当業者なら容易に思いつくさまざまな変更、修正、改良を有する。特に、上述の機能に関する説明に基づいた実際の実施は、当業者の能力の範囲内である。さらに、前記ブリッジ２２が前記復調器１３の専用であり、かつ前記ブリッジ１１’と前記ブリッジ２２の上流に接続される回路の電源が前記ブリッジ１１’から取られているのであれば、応用によって、他の回路が前記ブリッジ１１’の下流に接続されていてもよい。
【００３４】
こうした改変、変型及び改良は本発明の一部であり、本発明の精神及び範囲内にあることを意図している。従って、前述の説明は例示的なものであって、本発明を限定的に示すものではない。本発明は前述の特許請求の範囲及びその均等範囲によって定義されるもののみに限定される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を適用するタイプの電磁トランスポンダシステムの一例を、ブロック図で極めて概略的に示している。
【図２】電磁トランスポンダの従来構造の一例を、ブロック図で極めて概略的に示している。
【図３】本発明による電磁トランスポンダの実施態様の一例を、ブロック図で極めて概略的に示している。
【符号の説明】
【００３６】
１  トランスポンダ
２  端末
１０  発振回路
１１、２２、１１’  整流ブリッジ
１２  電圧調整器
１３  復調器
１４  変調器
１５  マイクロプロセッサ
２０  クロック発振器
２１  ＲＦ励振検出回路
２３  帯域通過フィルタ
２４  低域通過フィルタ
Ｃ１、Ｃａ、Ｃｓ  キャパシタ
Ｌ１、Ｌ２  インダクタンス
Ｍ１、Ｍ２  基準端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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