(57)【要約】【課題】変調度制御により高速通信においても良好な通信を可能とする通信装置を実現する。【解決手段】キャリア信号に対して送信情報を振幅変調により重畳する変調処理を実行して送信信号を生成する送信信号生成部と、送信信号生成部の制御を実行する制御部を有する通信装置において、制御部が通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を送信信号生成部に実行させる制御を行う。送信信号生成部は、制御部の制御に従って、通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を実行して送信信号を生成する。具体的には、通信レートが高くなるに従って変調度を大きくした変調処理を実行して送信信号を生成する。本構成により、特に高速通信時の側波帯近傍の磁界強度レベルを向上させることが可能となり、良好な通信が実現される。【選択図】図１０
2011124672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア信号に対して送信情報を振幅変調により重畳する変調処理を実行して送信信号を生成する送信信号生成部と、
前記送信信号生成部の制御を実行する制御部を有し、
前記制御部は、
通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を前記送信信号生成部に実行させる制御を行い、
前記送信信号生成部は、
前記制御部の制御に従って、通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を実行して送信信号を生成する通信装置。
【請求項２】
前記制御部は、
通信レートが高くなるに従って変調度を大きくした変調処理を前記送信信号生成部に実行させる制御を行い、
前記送信信号生成部は、
前記制御部の制御に従って、通信レートが高くなるに従って変調度を大きした変調処理を実行して送信信号を生成する請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記送信情報の０および１各々に対応する送信信号の振幅設定情報を前記送信信号生成部に提供する請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記制御部は、さらに、
無変調時の送信信号の振幅設定情報を前記送信信号生成部に提供する請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記制御部は、
無変調時の送信信号の振幅を、前記送信情報の０および１各々に対応する送信信号の振幅の間に設定する振幅設定情報を前記送信信号生成部に提供する請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記送信信号生成部は、
前記制御部の提供する振幅設定情報を格納するレジスタと、
前記レジスタの格納値に応じた電流を発生する電流源を有し、
送信情報の値に応じて前記電流源の電流制御を実行して前記送信情報の値に応じて異なる振幅を設定した送信信号を生成する請求項３〜５いずれかに記載の通信装置。
【請求項７】
前記送信信号生成部は、
差動アンプ回路を用いた送信信号生成処理を実行する請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記送信信号生成部は、
Ｈブリッジ回路を用いた送信信号生成処理を実行する請求項６に記載の通信装置。
【請求項９】
受信キャリア信号に対して送信情報を振幅変調により重畳する負荷変調の制御を実行する制御部を有し、
前記制御部は、
通信レートに応じて異なる変調度に設定した変調処理を実行する通信装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
通信レートが高くなるに従って変調度を大きくした変調処理を実行する請求項９に記載の通信装置。
【請求項１１】
前記制御部は、
通信レートに応じて前記送信情報を出力するアンテナ回路のＱ値（クオリティファクタ）を調整する処理を行う請求項９または１０に記載の通信装置。
【請求項１２】
前記制御部は、
通信レートに応じて前記送信情報を出力するアンテナ回路の抵抗値を調整する処理を行う請求項１１に記載の通信装置。
【請求項１３】
前記制御部は、
通信レートに応じて前記送信情報を出力するアンテナ回路に流れる電流値を制御する処理を行う請求項９または１０に記載の通信装置。
【請求項１４】
前記制御部は、
送信情報の値に応じて前記送信情報を出力するアンテナ回路に流れる電流値を制御する処理を行う請求項１３に記載の通信装置。
【請求項１５】
通信装置において実行する通信制御方法であり、
制御部が、通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を送信信号生成部に実行させるための制御を実行するステップと、
送信信号生成部が、キャリア信号に対して送信情報を振幅変調により重畳する変調処理を実行する際に、前記制御部の制御に従って通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を実行して送信信号を生成するステップと、
を有する通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、および通信制御方法に関する。例えばＩＣカードなどにおいて実行される近接通信に利用可能な通信装置、および通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、近接通信機能を持つＩＣカードや携帯電話等の携帯端末が多く利用されている。例えばソニー株式会社の開発したＩＣカードであるＦｅｌｉＣａ（登録商標）が知られている。近接通信の通信規格としては、例えばソニーとＰｈｉｌｉｐｓ社の開発した短距離無線通信規格であるＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）規格がある。
【０００３】
近接通信では、例えば１３．５６ＭＨｚのキャリア周波数が用いられ、送受信間距離を密着（０ｍｍ）から約１００ｍｍ程度の範囲とした通信が行われる。この通信の概略について図１を参照して説明する。この距離では送信・受信のアンテナをコイルとする磁気結合と考えてよい。一対のトランスである。
【０００４】
図１を参照して、リーダライタ１０から例えばＩＣカードなどのトランスポンダ２０に対するデータ送信処理について説明する。
図１（ａ）に示すようにリーダライタ１０は、２１２ｋｂｐｓの送信情報（信号Ｓ１ａ）を利得切替アンプ１１に入力して変調信号（信号Ｓ１ｂ）を生成し、生成した変調信号（信号Ｓ１ｂ）を変調器（乗算器）１２に入力して１３．５６ＭＨｚのキャリア信号（信号Ｓ１ｃ）に変調信号を重畳する変調処理を実行して送信信号（信号Ｓ１ｄ）を生成する。
【０００５】
さらに送信信号（信号Ｓ１ｄ）を、送信アンプ１３を介してコイル等から構成されるアンテナ回路１４に入力してアンテナ送信信号（信号Ｓ１ｅ）を生成してトランスポンダ２０に送信する。
トランスポンダ２０はコイルを介して受信信号を受信し、検出回路２１において受信信号の解析を行う。
【０００６】
図１（ｂ）には、
送信情報波形（信号Ｓ１ａ）
変調信号波形（信号Ｓ１ｂ）
キャリア信号波形（信号Ｓ１ｃ）
送信信号波形（信号Ｓ１ｄ）
アンテナ信号波形（信号Ｓ１ｅ）
これら信号Ｓ１ａ〜Ｓ１ｅの信号波形を示している。
なお、変調信号（信号Ｓ１ｂ）を用いたキャリア信号（信号Ｓ１ｃ）の変調処理の変調方式としては例えばＡＳＫ変調（振幅偏移変調：Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）方式が採用される。
【０００７】
図１に示すリーダライタ１０とトランスポンダ２０との間では、送受信間距離を密着（０）から１０数ｃｍの範囲とした通信が行われる。この距離では送信・受信のアンテナをコイルとする磁気結合がなされると考えてよい。
【０００８】
前述のように、例えば、ソニーの開発したＩＣカードであるＦｅｌｉＣａ（登録商標）等の適用するＮＦＣ規格の非接触通信では１３．５６ＭＨｚのキャリアを用い、送受信間距離を密着（０ｍｍ）から１００ｍｍ程度とした通信が行われる。
【０００９】
図１を参照して説明したように、この送受信システムの片側をリーダライタ、もう片側をトランスポンダと呼ぶ。リーダライタだけがキャリア信号を発生させる。リーダライタからトランスポンダへのデータ送信時には、前述したようにキャリアを送信データに基づいて生成される信号である変調信号（Ｓ１ｂ）で、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調して送る。この変調はキャリア信号と送信データに基づいて生成される信号である変調信号（Ｓ１ｂ）を乗算することで行われる。
【００１０】
一方、例えばＩＣカード等のトランスポンダからリーダライタに対してデータ送信を行う場合は、負荷変調によるデータ送信が実行される。これは、リーダライタが生成し送信するキャリア信号を受信し、受信したキャリア信号に対してＩＣカード等のトランスポンダ側の生成した送信情報によって変調処理を実行、すなわち負荷変調を行うものである。リーダライタ側は自ら送信したキャリア信号に対してトランスポンダ（ＩＣカード）が送信情報（変調信号）によって変調された変調結果データを受信して、その解析を行ってトランスポンダ（ＩＣカード）からの送信情報を取得する。
【００１１】
図１（ｂ）に示す信号波形について、さらに、図２を参照して詳細に説明する。図２には、
（１）送信情報波形（信号Ｓ１ａ）
（２）変調信号波形（信号Ｓ１ｂ）
（３）キャリア信号波形（信号Ｓ１ｃ）
（４）送信信号波形（信号Ｓ１ｄ）
これらの４つの信号Ｓ１ａ〜Ｓ１ｄの信号波形を示している。
【００１２】
（１）送信情報波形（信号Ｓ１ａ）は、送信すべきデータ１／０からなる信号列である。図１（ａ）に示す利得切替アンプ１１による信号処理によって（２）変調信号波形（信号Ｓ１ｂ）が生成される。利得切替アンプ１１は、送信データ１と０の各々に対して、例えば１と０．９という大きさの信号レベルを生成して、図２（２）に示す変調信号波形（信号Ｓ１ｂ）を生成する。
【００１３】
この図２（２）に示す変調信号波形（信号Ｓ１ｂ）を（３）キャリア信号（信号Ｓ１ｃ）に掛け合わせると、データが１の時には乗算結果はキャリア信号のレベルそのままである。一方データが０の時はキャリアにかけられる値が０．９なのでキャリア信号の振幅が１０％減り、送信データ１／０に応じた振幅の変化が表れた変調済み信号としての（４）送信信号波形（信号Ｓ１ｄ）が生成される。つまりキャリア信号が送信データで振幅変調されることになる。
【００１４】
図２（４）に示すように、送信信号波形（信号Ｓ１ｄ）において、大きい振幅の振幅値をａ、小さい振幅の振幅値をｂとする。このようなａ，ｂによって以下の式で表される値を変調度と呼ぶ。
（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）×１００  （％）
【００１５】
変調度は、大きいほうがキャリアの振幅変化が大きくなるので、受信器での検波信号振幅が大きくなり、よりＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が大きく誤りの少ない通信ができ、より遠い距離まで通信できるという利点がある。しかし、一方で、通信周波数帯域の前後の周波数帯域に出現する余分な側波帯レベルが大きくなるという欠点も合わせ持つ。
【００１６】
側波帯とは、キャリアを変調することによりキャリア周波数の近傍に発生する信号スペクトルのことである。キャリア周波数で強い電界や磁界が発生するのは当然なので、キャリア周波数のレベルには規格があり規制されている。加えてキャリア周波数近傍の側波帯にもそのスペクトルの制限がある。これが強すぎると他の電子機器に対する妨害電波になり得るため規制されている。
【００１７】
１３．５６ＭＨｚのキャリアで通信における日本の側波帯規格について図３を参照して説明する。図３のグラフにおいて、
横軸が周波数８．５６〜１８．５６ＭＨｚ、
縦軸が、磁界強度（ｄＢμＡ／ｍ）
である。
横軸の中央がキャリア周波数１３．５６ＭＨｚに対応する。
図３に示す階段上の直線の太線が日本の側波帯規格のラインである。
【００１８】
キャリア周波数１３．５６ＭＨｚで通信を実行した場合でも、その近傍の周波数帯の磁界が発生する。図３に示す階段上の直線の太線が日本の側波帯規格のラインであり、１０ｍ法で測定される磁界強度の最大許容規格に相当する。側波帯規格ライン以下での通信が規格が許容する領域である。すなわち、規格では、図３に示す階段上の太線によって示す側波帯規格ラインを超える磁界強度にならないことが求められる。
【００１９】
通信の品質を良くしようとして変調度を上げると、キャリア自身のレベルは規格内に収まっても側波帯のレベルがこの規格を超えてしまう危険があるため、むやみに上げるわけには行かない。因みに、変調度を２倍にすると側波帯振幅は約２倍になる。
図３には、通信レートが３．４Ｍｂｐｓ〜１０６Ｍｂｐｓの６種類の通信レートでの通信実行時の側波帯レベルを示している。
【００２０】
従来のＩＣカード等による近接通信に使用されている通信レート、例えばＦｅｌｉＣａ（登録商標）の標準的な通信レートは２１２ｋｂｐｓである。なお２倍の４２４ｋｂｐｓも規格化されており、利用されている。市販されているＩＣカード等の通信装置において利用される２１２ｋｂｐｓ、４２４ｋｂｐｓの磁界強度レベルは、図３に示す側波帯規格に収まる設定となるように設計されている。
【００２１】
すなわち、図３に示す側波帯規格に収まる設定となるようにアンテナ回路の構成、あるいは変調信号生成時に実行される変調処理に適用する変調信号の変調度が固定化されて利用されている。
【００２２】
今後、高速の通信レート、例えば３．４Ｍｂｐｓの通信レート等、従来の２１２ｋｂｐｓ、４２４ｋｂｐｓよりも高速な通信レートでの近接通信構成が利用されることが予測される。しかし、このような高速通信において図３に示す規格に収まる設定とするための通信処理構成について十分な検討がなされていない。具体的には、図３に示す側波帯規格を逸脱することなく、かつ十分な通信可能距離を確保するための最適な送受信機や通信処理構成などについては明確な提案がなされていないのが現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、通信レートに応じた最適な通信を可能とする通信装置、および通信制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の第１の側面は、
キャリア信号に対して送信情報を振幅変調により重畳する変調処理を実行して送信信号を生成する送信信号生成部と、
前記送信信号生成部の制御を実行する制御部を有し、
前記制御部は、
通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を前記送信信号生成部に実行させる制御を行い、
前記送信信号生成部は、
前記制御部の制御に従って、通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を実行して送信信号を生成する通信装置にある。
【００２５】
さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記制御部は、通信レートが高くなるに従って変調度を大きくした変調処理を前記送信信号生成部に実行させる制御を行い、前記送信信号生成部は、前記制御部の制御に従って、通信レートが高くなるに従って変調度を大きした変調処理を実行して送信信号を生成する。
【００２６】
さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記制御部は、前記送信情報の０および１各々に対応する送信信号の振幅設定情報を前記送信信号生成部に提供する。
【００２７】
さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記制御部は、さらに、無変調時の送信信号の振幅設定情報を前記送信信号生成部に提供する。
【００２８】
さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記制御部は、無変調時の送信信号の振幅を、前記送信情報の０および１各々に対応する送信信号の振幅の間に設定する振幅設定情報を前記送信信号生成部に提供する。
【００２９】
さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記送信信号生成部は、前記制御部の提供する振幅設定情報を格納するレジスタと、前記レジスタの格納値に応じた電流を発生する電流源を有し、送信情報の値に応じて前記電流源の電流制御を実行して前記送信情報の値に応じて異なる振幅を設定した送信信号を生成する。
【００３０】
さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記送信信号生成部は、差動アンプ回路を用いた送信信号生成処理を実行する。
【００３１】
さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記送信信号生成部は、Ｈブリッジ回路を用いた送信信号生成処理を実行する。
【００３２】
さらに、本発明の第２の側面は、
受信キャリア信号に対して送信情報を振幅変調により重畳する負荷変調の制御を実行する制御部を有し、
前記制御部は、
通信レートに応じて異なる変調度に設定した変調処理を実行する通信装置にある。
【００３３】
さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記制御部は、通信レートが高くなるに従って変調度を大きくした変調処理を実行する。
【００３４】
さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記制御部は、通信レートに応じて前記送信情報を出力するアンテナ回路のＱ値（クオリティファクタ）を調整する処理を行う。
【００３５】
さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記制御部は、通信レートに応じて前記送信情報を出力するアンテナ回路の抵抗値を調整する処理を行う。
【００３６】
さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、記制御部は、通信レートに応じて前記送信情報を出力するアンテナ回路に流れる電流値を制御する処理を行う。
【００３７】
さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記制御部は、送信情報の値に応じて前記送信情報を出力するアンテナ回路に流れる電流値を制御する処理を行う。
【００３８】
さらに、本発明の第３の側面は、
通信装置において実行する通信制御方法であり、
制御部が、通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を送信信号生成部に実行させるための制御を実行するステップと、
送信信号生成部が、キャリア信号に対して送信情報を振幅変調により重畳する変調処理を実行する際に、前記制御部の制御に従って通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を実行して送信信号を生成するステップと、
を有する通信制御方法にある。
【００３９】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の一実施例構成によれば、キャリア信号に対して送信情報を振幅変調により重畳する変調処理を実行して送信信号を生成する送信信号生成部と、送信信号生成部の制御を実行する制御部を有する通信装置において、制御部が通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を送信信号生成部に実行させる制御を行い、送信信号生成部は、制御部の制御に従って、通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を実行して送信信号を生成する。具体的には、通信レートが高くなるに従って変調度を大きくした変調処理を実行して送信信号を生成する。本構成により、特に高速通信時における側波帯近傍の磁界強度レベルを向上させることが可能となり、良好な通信が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】近接通信を行う通信装置の一般的な構成、および通信処理における送受信信号の処理例について説明する図である。
【図２】近接通信における各信号波形について説明する図である。
【図３】近接通信における磁界強度規格について説明する図である。
【図４】マンチェスタコードへの変換処理について説明する図である。
【図５】共振利得特性について説明する図である。
【図６】マンチェスタコード変換後の側波帯の磁界強度分布について説明する図である。
【図７】本発明の一実施例に係る通信装置の実行する変調制御について説明する図である。
【図８】本発明の一実施例に係る通信装置の構成例について説明する図である。
【図９】本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部の構成例について説明する図である。
【図１０】本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部の構成例について説明する図である。
【図１１】本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部の処理を説明する信号波形を説明する図である。
【図１２】本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部の構成例について説明する図である。
【図１３】本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部の処理を説明する信号波形を説明する図である。
【図１４】本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部の構成例について説明する図である。
【図１５】本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部内の電流源の構成例について説明する図である。
【図１６】本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部の処理を説明する信号波形を説明する図である。
【図１７】本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部の構成例について説明する図である。
【図１８】本発明の一実施例に係る通信装置の送信信号生成部の処理を説明する信号波形を説明する図である。
【図１９】本発明の一実施例に係る通信装置の構成例について説明する図である。
【図２０】本発明の一実施例に係る通信装置の処理例について説明する図である。
【図２１】本発明の一実施例に係る通信装置の構成例について説明する図である。
【図２２】本発明の一実施例に係る通信装置の構成例について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、図面を参照しながら本発明の通信装置、および通信制御方法の詳細について説明する。
以下、本発明について以下の各項目に従って、順次説明する。
１．本発明の通信装置の実行する処理の概要について
２．本発明の通信装置の構成例について
３．本発明の通信装置の送信信号生成部の具体的実施例について
３−１．送信信号生成部の実施例１
３−２．送信信号生成部の実施例２
３−３．送信信号生成部の実施例３
４．負荷変調によるデータ送信を実行する通信装置について
４−１．負荷変調における変調度制御の実施例（実施例４）
４−２．負荷変調における変調度制御の実施例（実施例５）
４−３．負荷変調における変調度制御の実施例（実施例６）
【００４３】
［１．本発明の通信装置の実行する処理の概要について］
まず、本発明の通信装置の実行する処理の概要について説明する。前述したソニーの開発したＩＣカードであるＦｅｌｉＣａ（登録商標）規格のパケット情報は、マンチェスタコードに変換され、送受信がなされる。
具体的には、
送信情報の［０］はマンチェスタコードの［０１］に変換され、
送信情報の［１］はマンチェスタコードの［１０］に変換される。
すなわち、送信情報に含まれる各々１ビットが２ビットに、つまり２倍のレートに変換される。
【００４４】
図４を参照してこのデータ変換について説明する。
図４には、
（ａ）元データ（送信情報）
（ｂ）マンチェスタコード
（ｃ）マンチェスタコードのキャリア変調波形
これらのデータ例を示している。
【００４５】
元データ（送信情報）をマンチェスタコードに変換（コーディング、エンコード）する処理は、１ビットの送信データを２ビットの送信コードに変換するものである。送信データ［０］をコード［０１（低、高）］、送信データ［１］をコード［１０（高、低）］に変換する。
【００４６】
このマンチェスタコード変換処理は、１ビットを２ビットに変換するコーディングである。つまり、コード列の最小反転間隔は、送信データの反転間隔の１／２になる。そのため例えば、２１２ｋｂｐｓの情報レートなら、マンチェスタコードは４２４ｋｂｐｓになる。一般に通信レートはコードのレートではなく、情報のレートで表される場合が多く、ここでもそう定義する。
【００４７】
ＦｅｌｉＣａ（登録商標）の標準レートは２１２ｋｂｐｓである。２倍の４２４ｋｂｐｓも規格にあり使われている。当然市販されている２１２ｋｂｐｓ、４２４ｋｂｐｓの磁界強度レベルは、規格に収まっている。図３には規制レベルの他に、１０６ｋｂｐｓから３．４Ｍｂｐｓまでの６通りのマンチェスタコードの側波帯スペクトルを示す。変調度はどの通信レートでも同じものである。ただしレベルの絶対値は２１２ｋｂｐｓと４２４ｋｂｐｓの側波帯レベルが規格値を超えない最大になるように描いた。
【００４８】
２１２ｋｂｐｓの通信レートのマンチェスタコードは４２４ｋｂｐｓなので、４２４ｋＨｚの周期で１か０が切り替わる。最短周期で繰り返し１／０が反転するのは４２４ｋＨｚの周期ごとに１／０が変わるから、その繰り返し波形の周波数は２１２ｋＨｚである。この最短周期を１Ｔと表す。１Ｔは１／２１２ｋＨｚの時間である。１Ｔ連続の波形をキャリア変調して伝えるには、１３．５６ＭＨｚに−２１２ｋＨｚした１３．３４８ＭＨｚから、１３．５６ＭＨｚに＋２１２ｋＨｚした１３．７７２ＭＨｚまでが受信部まで伝わることが必要になる。通信に必要となる帯域を通信レートごとにまとめたデータを以下の表１に示す。
【００４９】
【表１】
2011124672.tif 000003
【００５０】
表１には、
通信データレート（公称）、
通信データレート（正確な値）、
通信に必要となる帯域、
これらのデータの対応を示している。
【００５１】
必要帯域は、ＭＨｚ単位の小数点２桁目を下限周波数では切り捨て、上限周波数では切り上げて表示している。
通信レートを上げると、それに比例して必要帯域としての側波帯が広がる。当然、受信時には通信レートに比例して広がった帯域を使うので、拾うノイズの帯域も比例して広がる。ノイズが周波数によらず一定のホワイトノイズだと仮定すると、帯域が２倍になると√２倍のノイズ振幅になるから通信レートを２倍に上げるとＳＮＲは３ｄＢ悪化することになる。
【００５２】
先に説明した図３に示す変調信号のスペクトルは、図１の変調器（乗算器）１２の出力に対応する。この信号が図１の電流出力の送信アンプ１３を介してアンテナ回路１４を構成するＬＣＲの並列共振回路に入ると、アンテナ回路１４を構成するＬＣＲの並列共振回路の特性によって決定される共振周波数近辺で大きな利得を持つ信号に変換され送信される。
【００５３】
共振の鋭さを表すクォリティファクタ（Ｑ）が２０の場合の共振特性を図５に示す。なお、クオリティファクタ（Ｑ）は、高くするとキャリア周波数（１３．５６ＭＨｚ）近傍において急峻な共振周波数特性となり、低くするとなだらかな周波数特性となる。クオリティファクタ（Ｑ）はアンテナ回路（ＬＣＲ回路）の特性によって決定される。図５は、クォリティファクタ（Ｑ）が２０の場合の共振特性である。この共振特性により、キャリア周波数（１３．５６ＭＨｚ）から遠ざかるほどそのスペクトルは小さくなる。
【００５４】
図６に、Ｑ＝２０の共振特性を加味した、マンチェスタコードで変調した側波帯スペクトルを示す。図６から理解されるように、３．４Ｍｂｐｓのスペクトルは規制レベルから１９ｄＢも低いところにある。
このように、高速の送信レート（３．４Ｍｂｐｓ）での送信を行うと、キャリア周波数および側波帯域で必要以上に極端に磁界強度が低下してしまうことが分かる。このような磁界強度の低下は、通信限界距離が短くなることを意味する。すなわち、送受信装置の距離を短くしなければ正確な通信ができなくなるという弊害が出る。
【００５５】
例えば図６に示す規制ラインから最大でも１９ｄＢ低いレベルまでしか達しない３．４Ｍｂｐｓの場合、変調度を制御してキャリアの振幅差を１９ｄＢ、すなわち約９倍大きくすれば規制ラインにちょうど達するレベルになる。
例えば、通信レートを上げて通信を行う場合に、変調度も上げるとスペクトルレベルはそれだけ大きくなり、その分大きなＳＮＲが得られる。図６の設定の場合、通信レートが倍に上がったとき変調によるキャリアの振幅差を２倍にしても、電波法の規制を超える心配がない。
【００５６】
本発明の通信装置は、このような通信レートに応じた側波帯領域の磁界強度の変化に着目し、通信レートに応じて側波帯領域の磁界強度を変更するような制御を行う。すなわち、通信レートに応じて変調度を変更した送信信号を生成して出力する。具体的には、例えば、無変調キャリアレベルに対して、送信情報（変調データ）＝１ではそれより大きなレベルとし、送信情報（変調データ）＝０ではそれより小さなキャリアレベル設定するといった変調度制御を実行する。
【００５７】
具体的な変調度の変更処理例について、図７を参照して説明する。図７には、
（１）送信情報波形（信号Ｓ１ａ）
（２）変調信号波形（信号Ｓ１ｂ）
（３）キャリア信号波形（信号Ｓ１ｃ）
（４）送信信号波形（信号Ｓ１ｄ）
これらの４つの信号Ｓ１ａ〜Ｓ１ｄの信号波形を示している。これらの信号は、先に図３を参照して説明した信号（１）Ｓ１ａ〜（４）Ｓ１ｄに対応している。
【００５８】
先に説明したように、（４）送信信号波形（信号Ｓ１ｄ）において、大きい振幅の振幅値をａ、小さい振幅の振幅値をｂとして、ａ，ｂによって以下の式で表される値が変調度である。
（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）×１００  （％）
変調度は、大きいほうがキャリアの振幅変化が大きくなるので、受信器での検波信号振幅が大きくなり、よりＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が大きく誤りの少ない通信ができ、より遠い距離まで通信できるという利点がある。
【００５９】
図７には、通信レートに応じて異なる変調度Ａ，Ｂ，Ｃを設定した送信信号の生成処理の概念について説明する図である。図７には、
（１）送信情報信号
（２）送信情報対応の異なる変調度を持つ変調信号
（３）キャリア信号
（４）異なる変調度を持つ送信信号波形
これらの信号を示している。
【００６０】
本発明の通信装置は、例えば、以下のような変調度制御を行う。
通信レート＝低→変調度＝小（変調度Ａ）
通信レート＝中→変調度＝中（変調度Ｂ）
通信レート＝高→変調度＝大（変調度Ｃ）
【００６１】
この結果として、図７（４）に示す送信レートに応じて異なる変調度を持つ送信信号を生成して出力する。図７（４）に示す送信信号の振幅を示すパラメータ（大きい振幅の振幅値ａと、小さい振幅の振幅値ｂ１〜ｂ３）を用いて前述した変調度算出式で示すと、変調度Ａ，Ｂ，Ｃは以下の式で示される。
変調度Ａ＝（ａ−ｂ１）／（ａ＋ｂ１）×１００  （％）
変調度Ｂ＝（ａ−ｂ２）／（ａ＋ｂ２）×１００  （％）
変調度Ｃ＝（ａ−ｂ３）／（ａ＋ｂ３）×１００  （％）
【００６２】
例えば変調度Ｃのように、大きい変調度を持つ信号のほうがキャリアの振幅変化が大きくなり、誤りの少ない通信ができる。しかし、前述したように変調度を上げると、側波帯のレベルが図３や図６に示す規格を超えてしまう危険があるため、むやみに上げるわけには行かない。変調度を２倍にすると側波帯振幅は約２倍になる。
【００６３】
しかし、図６から理解されるように、３．４Ｍｂｐｓのスペクトルは規制レベルから１９ｄＢも低いところにあり、側波帯振幅が大きくなったとしても、規制レベルを超える可能性が低い。従って、通信レートが高ければ高いほど、変調度を高める余裕が存在するという理論が成立することになる。
【００６４】
本発明の通信装置は、この理論に従って通信レートに応じて変調度を大きくする制御を実行する。変調度を大きくするということは、送信信号波形（図７（４）に示す信号）において、大きい振幅の振幅値ａと、小さい振幅の振幅値ｂの差を大きくすることに相当する。変調度を大きくすることで送信信号の磁界強度は増加し、図６に示す側波帯スペクトルを上側、すなわち矢印［Ａ］方向に移動させることになる。結果として、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が大きく誤りの少ない通信ができ、より遠い距離まで通信できることになる。
【００６５】
本発明の通信装置は、磁界強度レベルが図３や図６に示す側波帯規格を逸脱しない範囲で通信レートに応じて変調度を変更して磁界強度を高めて送信信号を生成する構成を持つ。以下、本発明の通信装置の詳細構成について説明する。
【００６６】
［２．本発明の通信装置の構成例について］
図８は、本発明の通信装置の一実施例の構成を示す図である。この通信装置は、図１に示すリーダライタ１０に対応し、例えば１３．５６ＭＨｚのキャリア信号に送信情報を振幅変調により重畳した変調信号を生成してデータ送信を実行する。送信情報は、図１に示すトランスポンダ２０に相当する受信側において受信されて受信情報の解析が実行される。
【００６７】
図８の通信装置１００の構成について説明する。通信装置１００は、送信信号生成部１０１、アンテナ回路１０２、制御部１１０３、受信信号検出部１０４を有する。
送信信号生成部１０１は、例えば１３．５６ＭＨｚのキャリア信号１２２、送信情報１２１に重畳した送信信号を生成する。送信信号はアンテナ回路１０２を介して送信される。
【００６８】
送信信号生成部１０１は、先に図７（４）を参照して説明した送信レートに応じて異なる変調度の変調処理を実行して送信信号を生成する。
制御部１０３は、送信信号生成部１０１において設定する変調度を決定する処理を行い、決定情報に従って送信信号生成部１０１の制御を実行する。
受信信号検出部１０４は、通信装置１００との通信を実行する通信相手装置、例えばＩＣカード等のトランスポンダからの受信情報を検出する。
【００６９】
例えば、通信装置１００は、複数の異なる通信レートで試験的な通信（ポーリング）を実行する。具体的には、例えば２１２Ｋｂｐｓ〜３．４Ｍｂｐｓの範囲で、徐々に通信レートを上げて試験送信を実行する。受信信号検出部１０４は、通信相手装置（トランスポンダ）から、各通信レートの試験通信データ各々に対する正常な受信確認が得られたか否かを確認する。
【００７０】
例えば２１２Ｋｂｐｓ〜４２４Ｋｂｐｓの試験送信データに対して、通信相手装置（トランスポンダ）から正常な受信確認が得られ、８４８Ｋｂｐｓ〜３．４Ｍｂｐｓの試験送信データに対して、通信相手装置（トランスポンダ）から正常な受信確認が得られなかった場合、制御部１０３は、通信相手装置（トランスポンダ）が４２４Ｋｂｐｓを最大の許容通信レートとした装置であると判断し、送信信号生成部１０１に対して、４２４Ｋｂｐｓの通信レートに応じた変調度を設定した送信データを生成させるための設定、制御を行なう。
【００７１】
また、例えば２１２Ｋｂｐｓ〜３．４Ｍｂｐｓの試験送信データの全てに対して、通信相手装置（トランスポンダ）から正常な受信確認が得られた場合、制御部１０３は、通信相手装置（トランスポンダ）が３．４Ｍｂｐｓを最大の許容通信レートとした装置であると判断し、送信信号生成部１０１に対して、３．４Ｍｂｐｓの通信レートに応じた変調度を設定した送信データを生成させるための設定、制御を行なう。
【００７２】
送信信号生成部１０１の構成例について、図９を参照して説明する。なお、送信信号生成部１０１は、図１に示すリーダライタ１０の利得切替アンプ１１、変調器１２、送信アンプ１３の構成を兼ね備えた処理を行う。
図９に示すように、送信信号生成部１０１は、変調部２０１、送信アンプ２０２、変調度設定情報入力部２０３を有する。
【００７３】
制御部１０３は、前述したように通信相手装置（トランスポンダ）の許容する最大の通信レート情報を判定し、その判定情報に応じて送信信号に設定すべき変調度を決定して決定した変調度に応じた設定情報を変調度設定情報入力部２０３に入力する。具体的には、送信信号の振幅設定情報を変調度設定情報入力部２０３に入力する。
制御部１０３は、設定すべき通信レートと変調度設定情報入力部２０３に設定すべき設定情報との対応データ、例えばテーブルデータを保持し、このデータに従って変調度設定情報入力部２０３に設定情報を設定する。
【００７４】
変調部２０１は、変調度設定情報入力部２０３に入力された情報に応じた変調度を設定した変調信号を送信信号として生成する。具体的には、図７を参照して説明したように、送信レートが低い場合は、変調度を小さくして送信レートが高い場合は、変調度を大きく設定した送信信号を生成する。なお、変調部２０１の生成信号は送信アンプ２０２を介して増幅された後送信信号としてアンテナ回路１１０２を介して出力される。
【００７５】
［３．本発明の通信装置の送信信号生成部の具体的実施例について］
以下、送信信号生成部の具体的な回路例の複数の実施例について説明する。
【００７６】
［３−１．送信信号生成部の実施例１］
図１０は、送信信号生成部１０１の具体的回路構成例を示す図である。図１０に示す送信信号生成部１０１において、下段に示すｉ２設定レジスタ２２５、およびｉ１設定レジスタ２２６が、図９に示す変調度設定情報入力部２０３に対応する。その上段の回路は、図９に示す変調部２０１と送信アンプ２０２を融合した回路に相当する。
【００７７】
制御部１０３は、前述したポーリング等の試験送信処理によって取得した通信相手の最大許容通信レートを判断して、図９に示す変調度設定情報入力部２０３に対応するｉ２設定レジスタ２２５、およびｉ１設定レジスタ２２６に、決定した送信データの通信レートに対応する変調度を設定するための変調度設定情報を設定する。具体的には、送信信号の振幅設定情報を入力する。
【００７８】
なお、この図１０に示す回路構成の場合、ｉ２設定レジスタ２２５には、電流源ａ２２３の出力電流値の設定情報［ｉ２］を設定する。ｉ１設定レジスタ２２６には、電流源ｂ２２４の出力電流値の設定情報［ｉ１］を設定する。
これらの設定電流値ｉ１，ｉ２の値に応じて変調度が変更されることになる。
【００７９】
制御部１０３は、決定した通信レートと図１０に示すｉ２設定レジスタ２２５、およびｉ１設定レジスタ２２６に設定すべき設定情報との対応データ、例えばテーブルデータを保持し、このデータに従ってｉ２設定レジスタ２２５およびｉ１設定レジスタ２２６に設定情報［ｉ２］，［ｉ１］を設定する。
【００８０】
図１０に示す電流源ａ２２３は、送信情報信号（変調信号）入力部２３１から送信情報信号（変調信号）である１／０信号を入力し、
送信情報信号（変調信号）＝１の場合、ＯＮとなり、電流値ｉ２を出力し、
送信情報信号（変調信号）＝０の場合、ＯＦＦとなり、電流値ｉ２の出力を停止する。
また、電流源ｂ２２４は、常時ＯＮであり、電流値ｉ１を出力する。
図１０に示す各回路部の信号波形例を図１１に示す。
【００８１】
図１１には、以下の各信号波形を示している。
（１）キャリア信号
（２）送信情報信号（変調信号）
（３）トランジスタ（Ｑ１）２２１の入力信号（ｉ５）
（４）トランジスタ（Ｑ２）２２２の入力信号（ｉ６）
（５）送信信号（ｉ３）
【００８２】
図１０に示すトランジスタ（Ｑ１）２２１、トランジスタ（Ｑ２）２２２は差動アンプ回路を構成する。
トランジスタ（Ｑ１）２２１には、キャリア信号入力部２３２からキャリア信号が入力され、トランジスタ（Ｑ１）２２１を、キャリア信号の１／０パターンに応じてＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
一方、トランジスタ（Ｑ２）２２２には、キャリア信号反転信号入力部２３３からキャリア信号反転信号が入力され、トランジスタ（Ｑ２）２２２を、キャリア信号反転信号の１／０パターンに応じてＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
【００８３】
結果として、トランジスタ（Ｑ１）２２１の入力信号波形は、図１１（３）に示す信号波形となる。
また、トランジスタ（Ｑ２）２２２の入力信号波形は、図１１（４）に示す信号波形となる。
トランジスタ（Ｑ１）２２１の入力信号波形とトランジスタ（Ｑ２）２２２の入力信号波形とは逆パターンとなる。
【００８４】
なお、送信情報信号（変調信号）＝１の場合は、電流源ａ，２２３がＯＮとなるため、各トランジスタの入力電流は、
ｉ１＋ｉ２となる。
また、送信情報信号（変調信号）＝０の場合、電流源ａ，２２３がＯＦＦとなるため、各トランジスタの入力電流は、
ｉ１に設定される。
【００８５】
このトランジスタ入力電流の変動に応じた信号パターンが、図１０に示すアンテナ回路１０２に対する出力としての送信信号（ｉ３）となる。その送信信号の信号波形は、図１１（５）送信信号（ｉ３）に示す波形となる。
送信情報信号（変調信号）＝１の場合と０の場合との振幅が以下のように設定された信号となる。
送信情報信号（変調信号）＝１の場合、
振幅ｉ３ｍａｘ＝（（２Ｚ１）／（２Ｚ１＋Ｚ２））（ｉ１＋ｉ２）
送信情報信号（変調信号）＝０の場合、
振幅ｉ３ｍｉｎ＝（（２Ｚ１）／（２Ｚ１＋Ｚ２））（ｉ１）
【００８６】
なお、上記式において、ｉ１，ｉ２，Ｚ１，Ｚ２は以下の値である。
ｉ１：制御部１０３によってｉ１設定レジスタ２２６に設定される値であり、電流源ｂ，２２４を流れる電流値、
ｉ２：制御部１０３によってｉ２設定レジスタ２２５に設定される値であり、電流源ａ，２２３を流れる電流、
Ｚ１：図１０に示す供給電圧Ｖｃｃに接続された負荷抵抗Ｚ１、
Ｚ２：アンテナ回路１０２の負荷抵抗Ｚ２、
これらの値である。
【００８７】
変調度は、前述したように、大きい振幅の振幅値をａ、小さい振幅の振幅値をｂとして、下式によって示される。
変調度＝（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）×１００  （％）
従って、図１１（５）に示す送信信号（ｉ３）の変調度は、以下の式によって算出される。
変調度＝（ｉ３ｍａｘ−ｉ３ｍｉｎ）／（ｉ３ｍａｘ＋ｉ３ｍｉｎ）×１００  （％）
＝［（（２Ｚ１）／（２Ｚ１＋Ｚ２））・（ｉ１＋ｉ２−ｉ１）］／［（（２Ｚ１）／（２Ｚ１＋Ｚ２））・（ｉ１＋ｉ２＋ｉ１）］
＝（ｉ２）／（２ｉ１＋ｉ２）
【００８８】
このように、変調度は、制御部１０３が決定した通信レートに応じて設定した設定情報、すなわち、
図１０に示すｉ１設定レジスタ２２６の設定値［ｉ１］、
図１０に示すｉ２設定レジスタ２２５の設定値［ｉ２］、
これらの値によって決定される変調度となる。
制御部１０３は送信レートを高く設定する場合は、変調度が大きくなるようなｉ１，ｉ２を決定して各レジスタに設定する。
また、制御部１０３は送信レートを低く設定する場合は、変調度が小さくなるようなｉ１，ｉ２を決定して各レジスタに設定する。
【００８９】
なお、前述したように、制御部１０３は、たとえば試験送信等の結果に応じて通信相手装置（トランスポンダ）の許容する最大の通信レートを判定し、その判定情報に応じて送信信号に設定すべき変調度を決定し、決定した変調度に応じた設定情報［ｉ１］，［ｉ２］を設定する。制御部１０３は、設定すべき通信レートと設定情報との対応データ、例えばテーブルデータを保持し、このデータに従って設定情報をｉ１設定レジスタ２２６、ｉ２設定レジスタ２２５に入力する。
このような構成により、通信レートに応じて異なる変調度を設定した送信信号を生成して出力することが可能となる。
【００９０】
［３−２．送信信号生成部の実施例２］
次に、図１２、図１３を参照して、送信信号生成部の第２実施例について説明する。
図１２は、第２実施例に係る送信信号生成部１０１の具体的回路構成例を示す図である。
図１３は、図１２の回路の各部の信号波形を示す図である。
【００９１】
図１２に示す送信信号生成部１０１において、下段に示すｉ４設定レジスタ２４６、ｉ２設定レジスタ２４７、およびｉ１設定レジスタ２４８が、図９に示す変調度設定情報入力部２０３に対応する。その上段の回路は、図９に示す変調部２０１と送信アンプ２０２を融合した回路に相当する。
【００９２】
制御部１０３は、前述したポーリング等の試験送信処理によって取得した通信相手の最大許容通信レートを判断して、図９に示す変調度設定情報入力部２０３に対応するｉ４設定レジスタ２４６、ｉ２設定レジスタ２４７、およびｉ１設定レジスタ２４８に、決定した送信データの通信レートに対応する変調度を設定するための変調度設定情報を設定する。具体的には送信信号の振幅設定情報を入力する。
【００９３】
なお、この図１２に示す回路構成の場合、
ｉ４設定レジスタ２４６には、電流源ａ２４３の出力電流値の設定情報［ｉ４］を設定する。
ｉ２設定レジスタ２４７には、電流源ｂ２４４の出力電流値の設定情報［ｉ２］を設定する。
ｉ１設定レジスタ２４８には、電流源ｃ２４５の出力電流値の設定情報［ｉ１］を設定する。
これらの設定電流値ｉ１，ｉ２，ｉ４の値に応じて変調度が変更されることになる。
【００９４】
制御部１０３は、決定した通信レートと図１２に示す各レジスタ２４６〜２４８に設定すべき設定情報との対応データ、例えばテーブルデータを保持し、このデータに従って各レジスタに設定情報ｉ１，ｉ２，ｉ４を設定する。
【００９５】
図１２に示す電流源ａ２４３は、送信情報信号（変調信号）入力部２５１から送信情報信号（変調信号）である１／０信号を入力し、
送信情報信号（変調信号）＝１の場合、ＯＮとなり、電流値ｉ４を出力し、
送信情報信号（変調信号）＝０の場合、ＯＦＦとなり、電流値ｉ４の出力を停止する。
【００９６】
また、電流源ｂ２４４は、送信情報信号（変調信号）入力部２５１と、無変調／変調設定信号入力部２５４の各入力のオア回路２４９のオア演算結果を入力して、
オア演算結果＝１の場合、ＯＮとなり、電流値ｉ２を出力し、
オア演算結果＝０の場合、ＯＦＦとなり、電流値ｉ２の出力を停止する。
なお、無変調／変調設定信号入力部２５４は、図１３（２）に示すように、送信情報の送信区間を変調区間として［０］を出力し、送信情報の非送信区間を無変調区間として［１］を出力するように設定された信号である。
【００９７】
また、電流源ｃ２４５は、常時ＯＮであり、電流値ｉ１を出力する。
図１２に示す各回路部の信号波形例を図１３に示す。
【００９８】
図１３には、以下の各信号波形を示している。
（１）キャリア信号
（２）無変調／変調設定信号
（３）送信情報信号（変調信号）
（４）トランジスタ（Ｑ１）２４１の入力信号（ｉ５）
（５）トランジスタ（Ｑ２）２４２の入力信号（ｉ６）
（６）送信信号（ｉ３）
【００９９】
図１２に示すトランジスタ（Ｑ１）２４１、トランジスタ（Ｑ２）２４２は差動アンプ回路を構成する。
トランジスタ（Ｑ１）２４１には、キャリア信号入力部２５２からキャリア信号が入力され、トランジスタ（Ｑ１）２４１を、キャリア信号の１／０パターンに応じてＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
一方、トランジスタ（Ｑ２）２４２には、キャリア信号反転信号入力部２５３からキャリア信号反転信号が入力され、トランジスタ（Ｑ２）２４２を、キャリア信号反転信号の１／０パターンに応じてＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
【０１００】
結果として、トランジスタ（Ｑ１）２４１の入力信号波形は、図１３（４）に示す信号波形となる。
また、トランジスタ（Ｑ２）２４２の入力信号波形は、図１３（４）に示す信号波形となる。
トランジスタ（Ｑ１）２４１の入力信号波形とトランジスタ（Ｑ２）２４２の入力信号波形とは逆パターンとなる。
【０１０１】
なお、送信情報の送信が停止される無変調区間、すなわち、
図１３（２）の無変調／変調設定信号＝１の区間では、
電流源ｂ，２４４がＯＮとなる。
電流源ａ，２４３は送信情報信号（変調信号）は、基本的に送信停止期間であるので値としては０となる。
従って、各トランジスタの入力電流は、
ｉ１＋ｉ２となる。
【０１０２】
また、送信情報の送信が実行される変調区間、すなわち、
図１３（２）の無変調／変調設定信号＝０の区間では、
電流源ａ，２４３と、電流源ｂ，２４４の双方が、送信情報信号（変調信号）の値：１／０に応じて同期してＯＮ／ＯＦＦ切り替えが発生する。
従って、各トランジスタの入力電流は、
送信情報信号（変調信号）＝１の場合は、
ｉ１＋ｉ２＋ｉ４となる。
また、送信情報信号（変調信号）＝０の場合は、各トランジスタの入力電流は、
ｉ１に設定される。
【０１０３】
このトランジスタ入力電流の変動に応じた信号パターンが、図１２に示すアンテナ回路１０２に対する出力としての送信信号（ｉ３）となる。その送信信号の信号波形は、図１３（６）送信信号（ｉ３）に示す波形となる。
送信情報信号（変調信号）＝１の場合と０の場合との振幅が以下のように設定された信号となる。
送信情報信号（変調信号）＝１の場合、
振幅ｉ３ｍａｘ＝（（２Ｚ１）／（２Ｚ１＋Ｚ２））（ｉ１＋ｉ２＋ｉ４）
送信情報信号（変調信号）＝０の場合、
振幅ｉ３ｍｉｎ＝（（２Ｚ１）／（２Ｚ１＋Ｚ２））（ｉ１）
【０１０４】
また、無変調区間（無変調／変調設定信号＝１）における振幅は、
振幅ｉ３ｎｏｎ＝（（２Ｚ１）／（２Ｚ１＋Ｚ２））（ｉ１＋ｉ２）
このようになる。
【０１０５】
なお、上記式において、ｉ１，ｉ２，Ｚ１，Ｚ２は以下の値である。
ｉ１：制御部１０３によってｉ１設定レジスタ２４８に設定される値であり、電流源ｃ，２４５を流れる電流値、
ｉ２：制御部１０３によってｉ２設定レジスタ２４７に設定される値であり、電流源ｂ，２４４を流れる電流、
ｉ４：制御部１０３によってｉ４設定レジスタ２４６に設定される値であり、電流源ａ，２４３を流れる電流、
Ｚ１：図１２に示す供給電圧Ｖｃｃに接続された負荷抵抗Ｚ１、
Ｚ２：アンテナ回路１０２の負荷抵抗Ｚ２、
これらの値である。
【０１０６】
変調度は、前述したように、大きい振幅の振幅値をａ、小さい振幅の振幅値をｂとして、下式によって示される。
変調度＝（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）×１００  （％）
従って、図１３（６）に示す送信信号（ｉ３）の変調度は、以下の式によって算出される。
変調度＝（ｉ３ｍａｘ−ｉ３ｍｉｎ）／（ｉ３ｍａｘ＋ｉ３ｍｉｎ）×１００  （％）
＝［（（２Ｚ１）／（２Ｚ１＋Ｚ２））・（ｉ１＋ｉ２＋ｉ４−ｉ１）］／［（（２Ｚ１）／（２Ｚ１＋Ｚ２））・（ｉ１＋ｉ２＋ｉ４＋ｉ１）］
＝（ｉ２＋ｉ４）／（２ｉ１＋ｉ２＋ｉ４）
【０１０７】
このように、変調度は、制御部１０３が決定した通信レートに応じて設定した設定情報、すなわち、
図１２に示すｉ１設定レジスタ２４８の設定値［ｉ１］、
図１２に示すｉ２設定レジスタ２４７の設定値［ｉ２］、
図１２に示すｉ４設定レジスタ２４６の設定値［ｉ４］、
これらの値によって決定される変調度となる。
制御部１０３は送信レートを高く設定する場合は、変調度が大きくなるようなｉ１，ｉ２，ｉ４を決定して各レジスタに設定する。
また、制御部１０３は送信レートを低く設定する場合は、変調度が小さくなるようなｉ１，ｉ２，ｉ４を決定して各レジスタに設定する。
【０１０８】
なお、前述したように、制御部１０３は、たとえば試験送信等の結果に応じて通信相手装置（トランスポンダ）の許容する最大の通信レートを判定し、その判定情報に応じて送信信号に設定すべき変調度を決定し、決定した変調度に応じた設定情報［ｉ１］，［ｉ２］，［ｉ４］を設定する。制御部１０３は、設定すべき通信レートと設定情報との対応データ、例えばテーブルデータを保持し、このデータに従って設定情報をｉ１設定レジスタ２４８、ｉ２設定レジスタ２４７、ｉ４設定レジスタ２４６に入力する。
このような構成により、通信レートに応じて異なる変調度を設定した送信信号を生成して出力することが可能となる。
【０１０９】
また、図１３（６）に示す送信信号波形から理解されるように、無変調区間（無変調／変調設定信号＝１）の振幅は、送信情報信号（変調信号）＝１の場合の振幅と、送信情報信号（変調信号）＝０の場合の振幅との間に設定される。
【０１１０】
データ受信側の通信装置として利用される例えばＩＣカードなどの通信装置には、キャリア信号を受信して電力を発生させる構成を有するものがある。キャリア信号の振幅が小さくなると十分な起電力が得られなくなる。
【０１１１】
本実施例の構成では、無変調区間（無変調／変調設定信号＝１）の振幅を、送信情報信号（変調信号）＝１の場合の振幅と、送信情報信号（変調信号）＝０の場合の振幅との間に設定しているため、無変調区間（無変調／変調設定信号＝１）においても、変調区間（無変調／変調設定信号＝０）においても、その平均振幅はほぼ均一に保持されることになる。従って、データ受信側ではキャリア信号から安定した起電力を得ることが可能となる。
【０１１２】
［３−３．送信信号生成部の実施例３］
次に、図１４、図１５、図１６を参照して、送信信号生成部の第３実施例について説明する。
図１４は、第３実施例に係る送信信号生成部１０１の具体的回路構成例を示す図である。
図１５は、図１４に示す送信信号生成部１０１内の電流源ａ〜ｄ，３０１〜３０４の詳細構成を示す図である。
図１６は、図１４に示す送信信号生成部１０１における各部の信号波形の例を示す図である。
【０１１３】
図１４に示す送信信号生成部１０１において、下段に示す第１レジスタ３２１、第２レジスタ３２２、およびスイッチ３２３が、図９に示す変調度設定情報入力部２０３に対応する。その上段の回路は、図９に示す変調部２０１と送信アンプ２０２を融合した回路に相当する。
【０１１４】
制御部１０３は、前述したポーリング等の試験送信処理によって取得した通信相手の最大許容通信レートを判断して、図９に示す変調度設定情報入力部２０３に対応する第１レジスタ３２１、第２レジスタ３２２に設定値を入力し、スイッチ３２３を操作する制御情報を出力する。
【０１１５】
なお、この図１４に示す回路構成において、
電流源ａ，３０１〜電流源ｄ，３０４は、Ｈブリッジ回路を構成し、各電流源の電流に応じて送信信号（ｉｐ，ｉｍ）を調整する構成を有している。
キャリア信号入力部３３２とキャリア信号反転信号入力部３３３の信号が以下の設定で各電流源に入力される。
【０１１６】
キャリア信号入力部３３２からのキャリア信号が、電流源ｃ，３０３に入力される。
キャリア信号入力部３３２からのキャリア信号の反転信号が、電流源ａ，３０１に入力される。
キャリア信号反転信号入力部３３３からのキャリア信号反転信号が、電流源ｄ，３０４に入力される。
キャリア信号反転信号入力部３３３からのキャリア信号反転信号の反転信号が、電流源ｂ，３０２に入力される。
【０１１７】
この結果として、キャリア信号が"１"のとき、電流源ｂ，３０２と電流源ｃ，３０３がＯＮとなり、電流［ｉｐ］が流れる。
また、キャリア信号が"０"のとき、電流源ａ，３０１と電流源ｄ，３０４がＯＮとなり、電流［ｉｍ］が流れる。
電流［ｉｐ］、［ｉｍ］は、第１レジスタ３２１と第２レジスタ３２２の設定値と、各電流源ａ〜ｄ，３０１〜３０４の設定に応じて変更可能な値である。これらは送信信号の振幅設定情報として利用される。
【０１１８】
スイッチ３２３は、送信情報信号（変調信号）＝１の場合、ｓ１側に設定され、第１レジスタ３２１と接続し、送信情報信号（変調信号）＝０の場合、ｓ２側に設定され、第２レジスタ３２２と接続するように制御部１０３によって制御される。
第１レジスタ３２１は、送信情報信号（変調信号）＝１の場合のキャリア電流を決定する値を設定するレジスタであり、第２レジスタ３２２は、送信情報信号（変調信号）＝０の場合のキャリア電流を決定する値を設定するレジスタである。
【０１１９】
各電流源ａ〜ｄ，３０１〜３０４の詳細構成について、図１５を参照して説明する。
図１４の上部の電流源ａ３０１、電流源ｂ３０２は、図１５（ａ）に示す構成を有する。
図１４の下部の電流源ｃ３０３、電流源ｄ３０４は、図１５（ｂ）に示す構成を有する。
【０１２０】
電流源ａ３０１、電流源ｂ３０２は、図１５（ａ）に示すように、キャリア信号の反転信号と、第１レジスタ３２１または第２レジスタ３２２の設定値の反転信号を入力とする複数（本例では５個）のＮＡＮＤ回路の出力に応じて電流制御を行う複数（本例では５個）のＣＭＯＳトランジスタによって構成される。
また、電流源ｃ３０３、電流源ｄ３０４は、図１５（ｂ）に示すように、キャリア信号と、第１レジスタ３２１または第２レジスタ３２２の設定値の信号を入力とする複数（本例では５個）のＡＮＤ回路の出力に応じて電流制御を行う複数（本例では５個）のＣＭＯＳトランジスタによって構成される。
【０１２１】
各電流源ａ〜ｄ，３０１〜３０４のｎ個（本例ではｎ＝５）のＣＭＯＳトランジスタの設定（ＯＮ／ＯＦＦ）の組み合わせにより、各電流源において、２ｎ通りの電流設定が可能となる。ＣＭＯＳトランジスタに流れる電流はＣＭＯＳトランジスタのサイズに比例し、トランジスタのＯＮ／ＯＦＦの組み合わせにより、ｎ＝５の場合、０，１，２，・・・，３１の比の電流に設定できる。
【０１２２】
これは、すなわち、
キャリア信号＝１の場合の電流ｉｐ、
キャリア信号＝０の場合の電流ｉｍ、
この組み合わせを様々な組み合わせに設定可能であることを意味する。
【０１２３】
結果として、図１４に示す送信信号生成部１０１を用いることで、
送信情報が１の場合の、
キャリア信号＝１の場合の電流ｉｐ１
キャリア信号＝０の場合の電流ｉｍ１、
送信情報が０の場合の、
キャリア信号＝１の場合の電流ｉｐ０
キャリア信号＝０の場合の電流ｉｍ０、
これらの信号の多様な設定が可能であることを意味する。
【０１２４】
図１６には、
（１）キャリア信号、
（２）送信情報信号（変調信号）、
（３）送信信号（ｉｍ，ｉｐ）、
これらの信号波形の例を示している。
【０１２５】
（３）送信信号は、図に示すように、
送信情報が１の場合の、
キャリア信号＝１の場合の電流ｉｐ１
キャリア信号＝０の場合の電流ｉｍ１、
送信情報が０の場合の、
キャリア信号＝１の場合の電流ｉｐ０
キャリア信号＝０の場合の電流ｉｍ０、
これらの４つの信号レベルが設定された信号となっている。
【０１２６】
前述したように、これらｉｐ１，ｉｍ１，ｉｐ０，ｉｍ０は、各電流源の設定と、第１レジスタ３２１、第２レジスタ３２２の設定値によって、様々な値に設定可能であり、変調度を自在に設定することができる。
【０１２７】
制御部１０３は、例えば試験送信等の結果に応じて通信相手装置（トランスポンダ）の許容する最大の通信レートを判定し、その判定情報に応じて送信信号に設定すべき変調度を決定し、決定した変調度に応じた設定情報を第１レジスタ３２１、第２レジスタ３２２に設定する。制御部１０３は、設定すべき通信レートと設定情報との対応データ、例えばテーブルデータを保持し、このデータに従って設定情報を各レジスタに設定する。
なお、図１４に示す構成では、
第１レジスタ３２１には、送信情報信号（変調信号）＝１の場合のキャリア信号の電流値設定情報を設定する。
第２レジスタ３２２には、送信情報信号（変調信号）＝０の場合のキャリア信号の電流値設定情報を設定する。
このような構成により、通信レートに応じて異なる変調度を設定した送信信号を生成して出力することが可能となる。
【０１２８】
［３−４．送信信号生成部の実施例４］
次に、図１７、図１８を参照して、送信信号生成部の第４実施例について説明する。
図１７は、第４実施例に係る送信信号生成部１０１の具体的回路構成例を示す図である。
図１８は、図１７に示す送信信号生成部１０１における各部の信号波形の例を示す図である。
【０１２９】
図１７に示す構成は、図１４を参照して説明した第３実施例と同様、電流源ａ，３５１〜電流源ｄ，３５４は、Ｈブリッジ回路を構成し、各電流源の電流に応じて送信信号（ｉ）を調整する構成を有している。
電流源ａ，３５１〜電流源ｄ，３５４の詳細構成は、実施例３の電流源ａ，３０１〜電流源ｄ，３０４と同じ構成であり、電流源ａ，３５１、電流源ｂ，３５２は、図１５（ａ）に示す構成を有し、電流源ｃ，３５３、電流源ｄ，３５４は、図１５（ｂ）に示す構成を有する。
【０１３０】
図１４を参照して説明した第３実施例との差異は、変調／無変調設定信号入力部３３４と、スイッチ３６５と、第３レジスタ３６３を追加したことである。
すなわち、送信情報信号の送信時の処理は、スイッチ３６５が左側（ｓ１）に設定され、この場合の処理は、上述の実施例３と同様の処理となる。
【０１３１】
ただし、送信情報信号の非送信時は、スイッチ３６５が右側（ｓ２）に設定される。この場合、電流源ａ，３５１〜電流源ｄ，３５４の設定電流として、第３レジスタ３６３の設定値、すなわち、無変調時のキャリア電流の設定値が提供される。
【０１３２】
結果として、図１７に示す送信信号生成部１０１を用いることで、
送信情報が１の場合の、
キャリア信号＝１の場合の電流ｉｐ１
キャリア信号＝０の場合の電流ｉｍ１、
送信情報が０の場合の、
キャリア信号＝１の場合の電流ｉｐ０
キャリア信号＝０の場合の電流ｉｍ０、
これらの信号に加え、
送信情報を非送信とする設定の場合の
キャリア信号＝１の場合の電流ｉｐｎ
キャリア信号＝０の場合の電流ｉｍｎ、
これらの６種類の電流を多様に設定することが可能となる。
【０１３３】
これらｉｐ１，ｉｍ１，ｉｐ０，ｉｍ０，ｉｐｎ，ｉｐｍは、各電流源の設定と、第１レジスタ３６１、第２レジスタ３６２、第３レジスタ３６３の設定値によって、様々な値に設定可能であり、変調度を自在に設定することができる。
【０１３４】
図１８には、
（１）キャリア信号、
（２）変調／無変調信号、
（３）送信情報信号（変調信号）、
（４）送信信号（ｉｍ，ｉｐ）、
これらの信号波形の例を示している。
【０１３５】
（４）送信信号は、図に示すように、
変調時（変調／無変調信号＝１）、かつ送信情報が１の場合の、
キャリア信号＝１の場合の電流ｉｐ１
キャリア信号＝０の場合の電流ｉｍ１、
変調時（変調／無変調信号＝１）、かつ送信情報が０の場合の、
キャリア信号＝１の場合の電流ｉｐ０
キャリア信号＝０の場合の電流ｉｍ０、
さらに、無変調時（変調／無変調信号＝０）として、送信情報を非送信とする設定の場合の、
キャリア信号＝１の場合の電流ｉｐｎ
キャリア信号＝０の場合の電流ｉｍｎ、
これらの６つの信号レベルが設定された信号となっている。
【０１３６】
前述したように、これらｉｐ１，ｉｍ１，ｉｐ０，ｉｍ０、ｉｐｎ，ｉｍｎは、各電流源の設定と、第１レジスタ３６１、第２レジスタ３６２、第３レジスタ３６３の設定値によって、様々な値に設定可能であり、変調度を自在に設定することができる。
【０１３７】
制御部１０３は、例えば試験送信等の結果に応じて通信相手装置（トランスポンダ）の許容する最大の通信レートを判定し、その判定情報に応じて送信信号に設定すべき変調度を決定し、決定した変調度に応じた設定情報を第１レジスタ３６１、第２レジスタ３６２、第３レジスタ３６３に設定する。制御部１０３は、設定すべき通信レートと設定情報との対応データ、例えばテーブルデータを保持し、このデータに従って設定情報を各レジスタに設定する。
なお、図１７に示す構成では、
第１レジスタ３６１には、送信情報信号（変調信号）＝１の場合のキャリア信号の電流値設定情報を設定する。
第２レジスタ３６２には、送信情報信号（変調信号）＝０の場合のキャリア信号の電流値設定情報を設定する。
第３レジスタ３６３には、送信情報の非送信時のキャリア信号の電流値設定情報を設定する。
このような構成により、通信レートに応じて異なる変調度を設定した送信信号を生成して出力することが可能となる。
【０１３８】
また、図１８（４）に示す送信信号波形から理解されるように、無変調区間（無変調／変調設定信号＝１）の振幅は、送信情報信号（変調信号）＝１の場合の振幅と、送信情報信号（変調信号）＝０の場合の振幅との間に設定される。
【０１３９】
データ受信側の通信装置として利用される例えばＩＣカードなどの通信装置には、キャリア信号を受信して電力を発生させる構成を有するものがある。キャリア信号の振幅が小さくなると十分な起電力が得られなくなる。
【０１４０】
本実施例の構成では、無変調区間（無変調／変調設定信号＝１）の振幅を、送信情報信号（変調信号）＝１の場合の振幅と、送信情報信号（変調信号）＝０の場合の振幅との間に設定しているため、無変調区間（無変調／変調設定信号＝１）においても、変調区間（無変調／変調設定信号＝０）においても、その平均振幅はほぼ均一に保持されることになる。従って、データ受信側ではキャリア信号から安定した起電力を得ることが可能となる。
【０１４１】
［４．負荷変調におけるデータ送信を実行する通信装置について］
上述した実施例は、キャリア信号を精製して送信情報を重畳して送信信号を生成してデータ送信を行う通信装置における変調処理において変調度を制御する実施例である。このような通信は、リーダライタとシランスポンダ（ＩＣカード等）の通信ではリーダライタ側の処理として実行される。
【０１４２】
一方、例えばＩＣカード等のトランスポンダからリーダライタに対してデータ送信を行う場合は、負荷変調によるデータ送信が実行される。これは、リーダライタが生成し送信するキャリア信号を受信し、受信したキャリア信号に対してＩＣカード等のトランスポンダ側の生成した送信情報によって変調処理を実行、すなわち負荷変調を行うものである。
【０１４３】
リーダライタ側は自ら送信したキャリア信号に対して、トランスポンダ（ＩＣカード）が送信情報（変調信号）によって変調された変調結果データを受信して、その解析を行ってトランスポンダ（ＩＣカード）からの送信情報を取得する。
【０１４４】
この負荷変調処理においても、上述した変調度制御が可能である。以下、この負荷変調によるデータ送信を行うトランスポンダ側の変調度制御処理の実施例について説明する。
【０１４５】
［４−１．負荷変調における変調度制御の実施例（実施例４）］
図１９を参照して負荷変調における変調度制御の実施例（実施例４）について説明する。
図１９には、リーダライタ４００からキャリア信号を受信し、送信情報５５０に基づく負荷変調によるデータ送信を行う通信装置（トランスポンダ）５００の構成例を示している。
【０１４６】
リーダライタ４００は、１３．５６ＭＨｚのキャリア信号を通信装置（トランスポンダ）５００に送信する。通信装置（トランスポンダ）５００は、例えば２１２ｋｂｐｓ〜３．１４Ｍｂｐｓの範囲の送信情報を変調して生成した送信信号をアンテナ回路５１０を介してリーダライタ４００に送信する。
【０１４７】
この際、通信装置（トランスポンダ）５００は、実行する通信の通信レート（例えば２１２ｋｂｐｓ〜３．１４Ｍｂｐｓ）に応じて変調度を制御する。変調度の制御態様は、前述の実施例と同様、通信レートが高くなるほど、変調度を大きくする制御である。
【０１４８】
変調度の制御の手段として、先に図５を参照して説明した共振の鋭さを表すクォリティファクタ（Ｑ）を調整する手法がある。図５は、共振の鋭さを表すクォリティファクタ（Ｑ）が２０の場合の共振特性である。キャリア周波数（１３．５６ＭＨｚ）から遠ざかるほどそのスペクトルは小さくなる。
【０１４９】
クオリティファクタ（Ｑ）は、高くするとキャリア周波数（１３．５６ＭＨｚ）近傍において急峻な共振周波数特性となり、低くするとなだらかな周波数特性となる。従って、クオリティファクタ（Ｑ）を低くする制御を行えば、キャリア周波数（１３．５６ＭＨｚ）から遠ざかっても、スペクトルを極端に小さくすることを防止できる。
【０１５０】
例えば図６は、Ｑ＝２０の共振特性を加味したマンチェスタコードで変調した側波帯スペクトルである。図６から理解されるように、３．４Ｍｂｐｓのスペクトルは規制レベルから１９ｄＢも低いところにある。しかし、クオリティファクタ（Ｑ）を低くすれば、キャリア周波数（１３．５６ＭＨｚ）から遠ざかっても、スペクトルのレベルの低下が防止され高く設定することいができる。
【０１５１】
図１９に示す通信装置（トランスポンダ）５００は、このような理論に基づいてクオリティファクタ（Ｑ）を制御して変調度制御を行う構成である。
【０１５２】
図１９に示す通信装置（トランスポンダ）５００におけるデータ送受信部であるアンテナ回路５０１は、コイル（Ｌ）と、共振コンデンサ（Ｃ）と、抵抗（Ｒ０）を有する。
【０１５３】
このデータ送受信部１１０の回路において、
アンテナの共振周波数は、下式（式１）によって表すことができる。
【０１５４】
【数１】
2011124672.tif 000004
・・・（式１）
【０１５５】
上記式（式１）において、インダクタンスＬはコイル（Ｌ）によって一意に決まるため，Ｃの値を変えることによって共振周波数ｆ０を決定する。前述のようにキャリア周波数を１３．５６ＭＨｚとした通信を行うため、ｆ０＝１３．５６ＭＨｚに調整する。すなわちＬとＣは一つの設計値に決定する。
【０１５６】
図１９に示すアンテナ回路５０１のＱ値（クオリティファクタ）は、下式（式２）により計算できる。
【０１５７】
【数２】
2011124672.tif 000005
・・・（式２）
【０１５８】
インダクタンスＬはコイル（Ｌ）によって決定しており，ｆ０も例えば前述のように１３．５６ＭＨｚなどと決定していることから、キャパシタンスＣ、または抵抗Ｒを変化させることによりＱ値（クオリティファクタ）が調整可能となる。
【０１５９】
例えば、Ｑ＝２０に調整したい場合は、上記式（式２）に、Ｑ＝２０を代入して、
Ｒ＝（１／１０）πｆ０Ｌ
として算出されたＲ値を抵抗（Ｒ０）の抵抗値として設定すればよい。
【０１６０】
図１９に示す通信装置（トランスポンダ）５００は、Ｑ値（クオリティファクタ）の調整のため、アンテナ回路に複数の抵抗Ｒ１，５１１〜抵抗Ｒ３，５１３を接続した構成を持つ。また、この抵抗に対する電流制御用のトランジスタＱ１，５２１〜トランジスタＱ３，５２３を配置した構成としている。
【０１６１】
トランジスタＱ１，５２１〜トランジスタＱ３，５２３の各々はスイッチ回路５０３のスイッチＳＷ１，５３１〜スイッチＳＷ３，５３３によって制御可能な構成を持つ。
【０１６２】
スイッチ回路５０３のスイッチＳＷ１，５３１〜スイッチＳＷ３，５３３は、制御部５０２によって制御される。
制御部５０２は、例えば、受信信号検出部５０１が検出したリーダライタ４００との通信情報を取得し、リーダライタ４００との間で決定した通信レート（例えば２１２Ｋｂｐｓ〜３．４Ｍｂｐｓの範囲）に従って制御を実行する。制御部５０２は決定した通信レートに応じて変調度を制御するために、スイッチ回路５０３のスイッチＳＷ１，５３１〜スイッチＳＷ３，５３３を制御してＱ値を変更する。
【０１６３】
図１９に示すスイッチＳＷ１〜ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ設定によってアンテナ回路の抵抗値が変化し、結果としてＱ値（クオリティファクタ）が制御される。
スイッチＳＷ１〜ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ設定によるアンテナ回路の抵抗値の変化の具体例を図２０（ａ）に示す。
【０１６４】
図２０（ａ）に示すように、３つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３のＮ／ＯＦＦの設定の組み合わせは８通りとなる。
例えば各抵抗の抵抗値を以下のように設定したとする。
Ｒ０＝２ｋΩ
Ｒ１＝４ｋΩ
Ｒ２＝２ｋΩ
Ｒ３＝１ｋΩ
【０１６５】
この場合、アンテナ回路の合成抵抗値は、図２０（ａ）に示すように、
すべてのスイッチがＯＦＦの場合の２ｋΩから、
すべてのスイッチがＯＮの場合の０．４４ｋΩ、
これらの８種類のモード（ｍｏｄｅ）設定が可能となる。
図２０（ｂ）はこの合成抵抗値の変化を示すグラフである。
【０１６６】
制御部５０２は、例えば通信レートと、最適な変調度設定に必要となるＱ値設定のためのスイッチ設定モード（図２０に示すモード（ｍｏｄｅ１〜８））との対応データをテーブルとして保持しており、このテーブルデータに従って、決定した通信レートに最適なモードを選択して選択したモードに従ってスイッチ制御を実行する。
【０１６７】
このスイッチ制御によってＱ値が制御され、結果として、通信レートに最適な変調度の設定された送信信号（負荷変調信号）が生成されてリーダライタ４００に送信される。
【０１６８】
［４−２．負荷変調における変調度制御の実施例（実施例５）］
次に、図２１を参照して負荷変調における変調度制御の実施例（実施例５）について説明する。
【０１６９】
図２１には、リーダライタ４００からキャリア信号を受信し、送信情報６２０に基づく負荷変調によるデータ送信を行う通信装置（トランスポンダ）６００の構成例を示している。
【０１７０】
リーダライタ４００は、１３．５６ＭＨｚのキャリア信号を通信装置（トランスポンダ）６００に送信する。通信装置（トランスポンダ）６００は、例えば２１２ｋｂｐｓ〜３．１４Ｍｂｐｓの範囲の送信情報を変調して生成した送信信号をアンテナ回路６０１を介してリーダライタ４００に送信する。
【０１７１】
この際、通信装置（トランスポンダ）６００は、実行する通信の通信レート（例えば２１２ｋｂｐｓ〜３．１４Ｍｂｐｓ）に応じて変調度を制御する。変調度の制御態様は、前述の実施例と同様、通信レートが高くなるほど、変調度を大きくする制御である。
【０１７２】
図２１に示す通信装置（トランスポンダ）６００は、アンテナ回路６０１に流れる電流を電流制御回路６１０によって制御する構成を持つ。
電流制御回路６１０は、送信情報が１の場合の電流と、送信情報が０の場合の電流を調整する機能を持つ。これによって変調度を直接的に制御する。
【０１７３】
電流制御回路６１０は、複数のＣＭＯＳトランジスタ６１２ａ〜ｅと、これらのＣＭＯＳトランジスタ６１２ａ〜ｅに流れる電流を制御するスイッチ６１１ａ〜ｅの組み合わせ回路によって構成される。図に示す例では、５個のＣＭＯＳトランジスタを持つ構成としているが、この数は様々な設定が可能である。
ＣＭＯＳトランジスタ６１２ａ〜ｅの飽和時の抵抗はＣＭＯＳトランジスタのサイズに反比例する。トランジスタのＯＮ／ＯＦＦの組み合わせにより共振のＱを変えて様々な変調度を持つ負荷変調処理が可能になる。
【０１７４】
送信情報６２０が０の場合は、第１レジスタ６０４の設定値に従った電流が、電流制御回路６１０のスイッチ設定によって制御されてアンテナ回路６０１に供給される。
送信情報６２０が１の場合は、第２レジスタ６０５の設定値に従った電流が、電流制御回路６１０のスイッチ設定によって制御されてアンテナ回路６０１に供給される。
【０１７５】
制御部６０３は、例えば、受信信号検出部６０２が検出したリーダライタ４００との通信情報を取得し、リーダライタ４００との間で決定した通信レート（例えば２１２Ｋｂｐｓ〜３．４Ｍｂｐｓの範囲）従って制御を実行する。制御部６０３は決定した通信レートに応じた変調度に調整するため、第１レジスタ６０４、第２レジスタ６０５に値を設定し、さらに、電流制御回路６１０のスイッチ操作を行う。
【０１７６】
なお、通信レートに応じた変調度に設定するための各レジスタ設定値と、電流制御回路６１０の設定情報については、予め計測したデータに基づいて決定され、例えばテーブルデータとして保持している。制御部６０３は、決定した通信レートに応じてテーブルから設定情報を取得して第１レジスタ６０４、第２レジスタ６０５に値を設定し、さらに、電流制御回路６１０のスイッチ操作を行う。
【０１７７】
この制御によってアンテナ回路６０１に流れる、
送信情報が１の場合の電流Ｉ１と、
送信情報が０の場合の電流Ｉ０と、
が自在に制御可能となり、変調度を制御した送信信号を生成することができる。結果として、通信レートに最適な変調度を設定した送信信号（負荷変調信号）をリーダライタ４００に提供することができる。
【０１７８】
なお、図２１に示す送信情報が０の場合の電流値の調整値を格納する第１レジスタはオール０の設定としてもよい。あるいは省略してもよい。この場合は、送信情報が１の場合の電流Ｉ１のみが調整される。このような構成でも変調度の調整は可能である。
【０１７９】
［４−３．負荷変調における変調度制御の実施例（実施例６）］
次に、図２２を参照して負荷変調における変調度制御の実施例（実施例６）について説明する。
【０１８０】
図２２には、リーダライタ４００からキャリア信号を受信し、送信情報７２０に基づく負荷変調によるデータ送信を行う通信装置（トランスポンダ）７００の構成例を示している。
【０１８１】
リーダライタ４００は、１３．５６ＭＨｚのキャリア信号を通信装置（トランスポンダ）７００に送信する。通信装置（トランスポンダ）７００は、例えば２１２ｋｂｐｓ〜３．１４Ｍｂｐｓの範囲の送信情報を変調して生成した送信信号をアンテナ回路６０１を介してリーダライタ４００に送信する。
【０１８２】
この際、通信装置（トランスポンダ）７００は、実行する通信の通信レート（例えば２１２ｋｂｐｓ〜３．１４Ｍｂｐｓ）に応じて変調度を制御する。変調度の制御態様は、前述の実施例と同様、通信レートが高くなるほど、変調度を大きくする制御である。
【０１８３】
図２２に示す通信装置（トランスポンダ）７００も、図２１を参照して説明した前の実施例と同様、アンテナ回路７０１に流れる電流を電流制御回路７１０によって制御する構成を持つ。
電流制御回路７１０は、送信情報が０の場合の電流と、送信情報が１の場合の電流を調整する機能を持つ。これによって変調度を直接的に制御する。
【０１８４】
電流制御回路７１０は、複数のＣＭＯＳトランジスタと、これらのＣＭＯＳトランジスタに流れる電流を制御するスイッチの組み合わせ回路によって構成される。図に示す例では、１０個のＣＭＯＳトランジスタを持つ構成としている。
【０１８５】
送信情報７２０が０の場合は、第１レジスタ７０４の設定値に従った電流が、電流制御回路７１０のスイッチ設定によって制御されてアンテナ回路７０１に供給される。
送信情報７２０が１の場合は、第２レジスタ７０５の設定値に従った電流が、電流制御回路７１０のスイッチ設定によって制御されてアンテナ回路７０１に供給される。
【０１８６】
制御部７０３は、例えば、受信信号検出部７０２が検出したリーダライタ４００との通信情報を取得し、リーダライタ４００との間で決定した通信レート（例えば２１２Ｋｂｐｓ〜３．４Ｍｂｐｓの範囲）従って制御を実行する。制御部７０３は決定した通信レートに応じた変調度に調整するため、第１レジスタ７０４、第２レジスタ７０５に値を設定し、さらに、電流制御回路７１０のスイッチ操作を行う。
【０１８７】
なお、通信レートに応じた変調度に設定するための各レジスタ設定値と、電流制御回路７１０の設定情報については、予め計測したデータに基づいて決定され、例えばテーブルデータとして保持している。制御部７０３は、決定した通信レートに応じてテーブルから設定情報を取得して第１レジスタ７０４、第２レジスタ７０５に値を設定し、さらに、電流制御回路７１０のスイッチ操作を行う。
【０１８８】
この制御によってアンテナ回路７０１に流れる、
送信情報が１の場合の電流Ｉ１と、
送信情報が０の場合の電流Ｉ０と、
が自在に制御可能となり、変調度を制御した送信信号を生成することができる。結果として、通信レートに最適な変調度を設定した送信信号（負荷変調信号）をリーダライタ４００に提供することができる。
【０１８９】
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１９０】
また、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１９１】
以上、説明したように、本発明の一実施例構成によれば、キャリア信号に対して送信情報を振幅変調により重畳する変調処理を実行して送信信号を生成する送信信号生成部と、送信信号生成部の制御を実行する制御部を有する通信装置において、制御部が通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を送信信号生成部に実行させる制御を行い、送信信号生成部は、制御部の制御に従って、通信レートに応じて異なる変調度の変調処理を実行して送信信号を生成する。具体的には、通信レートが高くなるに従って変調度を大きくした変調処理を実行して送信信号を生成する。本構成により、特に高速通信時における側波帯近傍の磁界強度レベルを向上させることが可能となり、良好な通信が実現される。
【符号の説明】
【０１９２】
１０  リーダライタ
１１  利得切替アンプ
１２  変調部
１３  送信アンプ
１４  アンテナ回路
２０  トランスポンダ
２１  検出回路
１００  通信装置
１０１  送信信号生成部
１０２  アンテナ回路
１０３  制御部
１０４  受信信号検出部
１２１  送信情報
１２２  キャリア信号
２０１  変調部
２０２  送信アンプ
２０３  変調度設定情報入力部
２２１，２２２  トランジスタ
２２３，２２４  電流源
２２５，２２６  レジスタ
２４１，２４２  トランジスタ
２４３，２４４，２４５  電流源
２４６，２４７，２４８  レジスタ
３０１〜３０４  電流源
３２１，３２２  レジスタ
３２３  スイッチ
３５１〜３５４  電流源
３６１〜３６３  レジスタ
３６５，３６６  スイッチ
４００  リーダライタ
５００  通信装置（トランスポンダ）
５０１  制御部
５０２  受信信号検出部
５０３  スイッチ回路
５１０  アンテナ回路
５１１〜５１３  抵抗
５２１〜５２３  トランジスタ
５３１〜５３３  スイッチ
５５０  送信情報
６００  通信装置（トランスポンダ）
６０１  アンテナ回路
６０２  受信信号検出部
６０３  制御部
６０４〜６０５  レジスタ
６１０  電流制御回路
６１１  スイッチ
６１２  ＣＭＯＳトランジスタ
６２０  送信情報
７００  通信装置（トランスポンダ）
７０１  アンテナ回路
７０２  受信信号検出部
７０３  制御部
７０４〜７０５  レジスタ
７１０  電流制御回路
７２０  送信情報
【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図７】
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