(57)【要約】【課題】本発明は、良好な受信特性を有する非接触ＩＣカード読取／書込装置を提供する事を目的とする。【解決手段】本発明は、非接触ＩＣカードに電磁誘導により電力と送信信号を供給し、非接触ＩＣカードから受信信号を負荷変動により取得するループアンテナと、このループアンテナを所望の周波数に共振させるための共振回路部と、共振回路部を介しループアンテナに電力と送信データを供給する無線送信部および、ループアンテナから共振回路部を介して受信信号を取得する無線受信部を設け、その受信信号から復調回路により非接触ＩＣカードからのデータを復調するように構成され、共振回路部と無線送信部と無線受信部を、方向性結合器、サーキュレータ、アイソレータのいずれか１つを介し結合した構成としたものである。【選択図】  図１
2004206245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触ＩＣカードに電磁誘導により電力と送信信号を供給し、前記非接触ＩＣカードから受信信号を負荷変動により取得するループアンテナと、このループアンテナを所望の周波数に共振させるための共振回路部と、前記共振回路部を介し前記ループアンテナに電力と送信データを供給する無線送信部および、前記ループアンテナから前記共振回路部を介して受信信号を取得する無線受信部を設け、その受信信号から復調回路により前記非接触ＩＣカードからのデータを復調するように構成された非接触ＩＣカード読取／書込装置であって、前記共振回路部と前記無線送信部と前記無線受信部を方向性結合器を介し結合したことを特徴とする非接触ＩＣカード読取／書込装置。
【請求項２】
非接触ＩＣカードに電磁誘導により電力と送信信号を供給し、前記非接触ＩＣカードから受信信号を負荷変動により取得するループアンテナと、このループアンテナを所望の周波数に共振させるための共振回路部と、前記共振回路部を介し前記ループアンテナに電力と送信データを供給する無線送信部および、前記ループアンテナから前記共振回路部を介して受信信号を取得する無線受信部を設け、その受信信号から復調回路により前記非接触ＩＣカードからのデータを復調するように構成された非接触ＩＣカード読取／書込装置であって、前記共振回路部と前記無線送信部と前記無線受信部をサーキュレータを介し結合したことを特徴とする非接触ＩＣカード読取／書込装置。
【請求項３】
非接触ＩＣカードに電磁誘導により電力と送信信号を供給し、前記非接触ＩＣカードから受信信号を負荷変動により取得するループアンテナと、このループアンテナを所望の周波数に共振させるための共振回路部と、前記共振回路部を介し前記ループアンテナに電力と送信データを供給する無線送信部および、前記ループアンテナから前記共振回路部を介して受信信号を取得する無線受信部を設け、その受信信号から復調回路により前記非接触ＩＣカードからのデータを復調するように構成された非接触ＩＣカード読取／書込装置であって、前記共振回路部と前記無線送信部と前記無線受信部をアイソレータを介し結合したことを特徴とする非接触ＩＣカード読取／書込装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は非接触ＩＣカードシステムで用いられる読取／書込装置に係り、特に非接触ＩＣカードへの電力伝送効率、および非接触ＩＣカードからのデータ受信効率を改良した非接触ＩＣカード読取／書込装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＩＣカードを用いた読取／書込システムは、一般に非接触ＩＣカードシステムと呼ばれ、例えば１３．５６ＭＨｚの周波数帯を利用した物流システム、交通システム、航空貨物管理システム等々に実用化されつつある。
【０００３】
ここで、図４は従来の非接触ＩＣカードシステムの説明概念図である。このシステムは、図４に示すように、１枚の樹脂製カード上にＩＣチップ１０３とアンテナコイル１０２を備えた非接触ＩＣカード１０１（以下、略してＩＣカードと言うこともある。）と、このＩＣカードとの通信を行う読取／書込装置１０５とを備え、この読取／書込装置１０５にはループアンテナ１０４が備えられている。このループアンテナ１０４により電力と送信データを常時または間欠に送信し、この電力と送信データを受信できる範囲内にあるＩＣカードからの受信データを得るものである。
【０００４】
一例として（特許文献１）に記載の非接触ＩＣカードシステムの読取／書込装置を図５に示す。図５は、従来の非接触ＩＣカード読取／書込装置のブロック図であり、上記した従来の非接触ＩＣカードシステムの、読取／書込装置と非接触ＩＣカードの結合に関連する部分を示している。
【０００５】
まず、送信データ伝送の場合は、発振器１０６からの搬送波を変調器１０７へ入力し、データＤＡＴＡａによりこれを変調する。そしてこれを電力増幅器１０８で増幅し、マッチング回路１０９を介してループアンテナ１１０から送信する。
【０００６】
また、電力伝送のみの場合は、発振器１０６からの搬送波を無変調のままで送信する。この読取／書込装置１１１から非接触ＩＣカード１１２への送信は、電磁結合によりループアンテナ１１０が生成する磁束が非接触ＩＣカード１１２のアンテナコイル１０２と鎖交し、誘起電圧を励起することにより行われる。非接触ＩＣカード１１２側では、アンテナコイル１０２の誘起電圧をＩＣチップ１０３内の整流回路（図示せず）で整流し、非接触ＩＣカード１１２内の各回路の電源として用いる。また、同じ誘起電圧を復調回路（図示せず）へ導いて読取／書込装置からのデータを復調する。
【０００７】
次に、非接触ＩＣカード１１２より読取／書込装置１１１へのデータ伝送時には、読取／書込装置１１１は無変調の搬送波を送信して、非接触ＩＣカード１１２へ電力供給のみを行っている。非接触ＩＣカード１１２側では、ＩＣチップ１０３内のメモリ（図示せず）から読み出されたデータＤＡＴＡｂに応じて、例えばアンテナコイル１０２に接続された負荷抵抗（図示せず）とスイッチ（図示せず）とからなる変調回路（図示せず）にて、データの“１”、“０”ビットに応じて、このスイッチがオン、オフされる。上記のようにスイッチがオン、オフすると、アンテナコイル１０２に対する負荷が変動し、この変動が読取／書込装置側のループアンテナ１１０へ電磁誘導により伝わり、ループアンテナ１１０側のインピーダンスが変動し、読取／書込装置１１１の点Ａに於ける電圧／電流すなわちインピーダンスが、非接触ＩＣカード１１２の送信データＤＡＴＡｂに応じて変化する。結果として高周波信号の振幅が変動する。即ち、この高周波信号は非接触ＩＣカード１１２のデータによって振幅変調される。この変調高周波信号が復調回路１１４で復調されてデータＤＡＴＡｂが得られる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−００７９７６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
第一の従来例を図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）は、図５（ａ）に於ける復調回路１１４の入力部分の詳細図である。前述のように非接触ＩＣカード１１２からデータを送るときは、非接触ＩＣカード１１２のアンテナコイル１０２の負荷ＺがデータＤＡＴＡｂにより変化し、これによって電力増幅器１０８の出力電流Ｉが変化する。そこでこの変化を検出するために、ループアンテナ１１０の接地側に抵抗器１１５を挿入し、ここを電流Ｉが流れることにより生じる電圧降下を復調回路１１４へ入力する。復調回路１１４は、入力された電圧の変化を検出して非接触ＩＣカード１１２からのＤＡＴＡｂを復調する。ところが、抵抗器１１５に電力増幅器１０８からの電流Ｉを流すと、ここで電力が消費される。このために電力増幅器１０８は、この抵抗器１１５で消費される分だけ余計な出力電力を必要とし、電力伝送効率が低下する。
【００１０】
ここで、図６は従来の非接触ＩＣカード読取／書込装置のブロック図である。第二の従来例として図６（ａ）は並列共振を用いたときの復調回路の周辺を詳細に示したもので、コンデンサ１１６がループアンテナ１１０と並列共振する。この場合、並列共振回路のインピーダンスはその共振点付近では大きな値となるから、マッチング回路１０９の出力側インピーダンスもそれに合わせて大きな値であり、このハイインピーダンス点の電圧Ｖを抵抗器１１７を介して復調回路１１４へ取り込み復調することとなる。この構成では、搬送波電流は抵抗器１１７と復調回路１１４の搬送波帯での入力インピーダンスとの直列インピーダンスが、ループアンテナ１１０とコンデンサ１１６からなる並列回路に並列に入ることになり、非接触ＩＣカード１１２からのデータ検出のために共振回路のＱを低下させることとなってしまう。これは直ちに非接触ＩＣカード１１２への電力伝送効率を低下させる。
【００１１】
また、図６（ｂ）は、第三の従来例として、直列共振によって電力伝送効率を向上させた場合の、復調回路１１４の周辺を示したもので、この場合にはループアンテナ１１０とコンデンサ１１８とからなる直列共振回路を形成している。直列共振時にはその回路のインピーダンスは小さい値となるので、この場合は電力増幅器１０８からの電流Ｉを抵抗器１１９へ流し、その電圧降下を復調回路１１４で検出する。従って、抵抗器１１９に於ける電力消費が生じ、さらにこの場合には直列共振回路に抵抗器１１９が直列に入ることになってＱが低下し、電力伝送効率を低下させる。
【００１２】
さらに、図６（ｃ）は、第四の従来例として、復調回路入力部およびその周辺の回路構成を示したもので、巻線ｎ１、ｎ２、ｎ３を有したマッチングトランス１２０により、電力増幅器１０８と並列共振回路１２１、及び復調回路１１４が結合された構成である。ここで、巻線ｎ１と巻線ｎ２の巻数比は、電力増幅器１０８の出力と並列共振回路１２１との間で、並列共振回路１２１の共振周波数での整合をとる値に設定される。復調回路１１４との結合もこのマッチングトランス１２０で行うようにしている。そして、巻線ｎ３と巻線ｎ２の巻数比は、非接触ＩＣカードからのデータＤＡＴＡｂの周波数帯域で整合がとれるように構成されている。しかしながら、この構成ではマッチングトランス１２０の挿入損が生じ電力伝送効率を低下させてしまう。
【００１３】
さらに、第一から第四の従来例のいずれの回路においても、電力、送信データおよび受信データの伝送方向の方向性がなく、従来例のいずれの場合も電力増幅器１０８からの出力はループアンテナ１１０と復調回路１１４のいずれへも供給され、これによりループアンテナ１１０からの空間への放射電力が、復調回路１１０側へ流れた分だけ電力損失となり電力伝送効率が低下する。
【００１４】
また受信データを取得する場合もループアンテナ１１０での負荷インピーダンスの変化が復調回路１１４と電力増幅器１０８のいずれの側へも伝わり、これによりループアンテナ１１０からの負荷インピーダンスの変化が復調回路１１４側で低下する。
【００１５】
さらに電力増幅器１０８からの大振幅の高周波信号が復調回路１１４へ流入する事により、この大振幅の高周波信号をフィルタリングする為に、高性能な帯域阻止特性を有するフィルタ回路を復調回路１１４の前段に設けねばならないという課題があった。
【００１６】
そこで、本発明は上記従来の課題を解決するものであり、良好な受信特性を有する非接触ＩＣカード読取／書込装置を提供する事を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、非接触ＩＣカードに電磁誘導により電力と送信信号を供給し、非接触ＩＣカードから受信信号を負荷変動により取得するループアンテナと、このループアンテナを所望の周波数に共振させるための共振回路部と、共振回路部を介しループアンテナに電力と送信データを供給する無線送信部および、ループアンテナから共振回路部を介して受信信号を取得する無線受信部を設け、その受信信号から復調回路により非接触ＩＣカードからのデータを復調するように構成され、共振回路部と無線送信部と無線受信部を、方向性結合器、サーキュレータ、アイソレータのいずれか１つを介し結合した構成としたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、非接触ＩＣカードに電磁誘導により電力と送信信号を供給し、非接触ＩＣカードから受信信号を負荷変動により取得するループアンテナと、このループアンテナを所望の周波数に共振させるための共振回路部と、共振回路部を介しループアンテナに電力と送信データを供給する無線送信部および、ループアンテナから共振回路部を介して受信信号を取得する無線受信部を設け、その受信信号から復調回路により非接触ＩＣカードからのデータを復調するように構成された非接触ＩＣカード読取／書込装置であり、共振回路部と無線送信部と無線受信部を方向性結合器で結合した構成のものである。
【００１９】
無線送信部と、ループアンテナとコンデンサから成る共振回路部の間に、方向性結合器の一次線路を、ループアンテナとコンデンサから成る共振回路部と、無線受信部との間に方向性結合器の二次線路を挿入した事により、無線送信部、無線受信部間にアイソレーションを、またループアンテナとコンデンサから成る共振回路部と無線受信部間に方向性をもたすことができる。
【００２０】
その結果、無線送信部、無線受信部間にアイソレーションをもたすことにより、無線送信部からの大振幅の高周波信号が、無線受信部内の復調回路へ流入する事を大幅に低減することが出来る。それゆえ従来この大振幅の高周波信号をフィルタリングする為に必要であった復調回路前段の高性能な帯域阻止特性を有するフィルタ回路が不要となり、且つフィルタ回路の挿入損失分の効率低下を受けなくなる。
【００２１】
さらに、ループアンテナとコンデンサから成る共振回路部と無線受信部間に方向性をもたすことにより、ループアンテナ側から無線受信部側へ流れる高周波信号、すなわち無線送信部から発した高周波信号（入射波）が方向性結合器の一次線路を経由して、ループアンテナ側へ到達し、所望の周波数帯でのアンテナインピーダンスに応じた反射波としてループアンテナ側より反射され、波の進行方向が逆方向の高周波信号（反射波）として、再び方向性結合器に入力され、方向性結合器の二次線路の一端より出力され無線受信部へと導かれる。その結果、無線受信部への入力信号は、上記のように所望の周波数帯でのアンテナインピーダンスに応じた高周波信号（反射波）のみとなり、理想的な回路構成となり、良好な受信特性を有する読取／書込装置が提供可能となる。
【００２２】
また、請求項２に記載の発明は、共振回路部と無線送信部と無線受信部をサーキュレータで結合した構成である。
【００２３】
無線送信部と、ループアンテナとコンデンサから成る共振回路部の間にサーキュレータの一次線路を、ループアンテナとコンデンサから成る共振回路部と、無線受信部との間にサーキュレータの二次線路を挿入した事により、無線送信部、無線受信部間にアイソレーションを、またループアンテナとコンデンサから成る共振回路部と、無線受信部間に方向性をもたすことができる。
【００２４】
その結果、無線送信部、無線受信部間にアイソレーションをもたすことにより、無線送信部からの大振幅の高周波信号が、無線受信部内の復調回路へ流入する事を大幅に低減することが出来る。それゆえ従来この大振幅の高周波信号をフィルタリングする為に必要であった復調回路前段の高性能な帯域阻止特性を有するフィルタ回路が不要となり、且つフィルタ回路の挿入損失分の効率低下を受けなくなる。
【００２５】
さらに、ループアンテナとコンデンサから成る共振回路部と、無線受信部間に方向性をもたすことにより、ループアンテナ側から無線受信部側へ流れる高周波信号、すなわち無線送信部から発した高周波信号（入射波）がサーキュレータの一次線路を経由して、ループアンテナ側へ到達し、所望の周波数帯でのアンテナインピーダンスに応じた反射波としてループアンテナ側より反射され、波の進行方向が逆方向の高周波信号（反射波）として、再びサーキュレータに入力され、サーキュレータの二次線路の一端より出力され無線受信部へと導かれる。その結果、無線受信部への入力信号は、上記のように所望の周波数帯でのアンテナインピーダンスに応じた高周波信号（反射波）のみとなり、理想的な回路構成となり、良好な受信特性を有する読取／書込装置が提供可能となる。
【００２６】
また、請求項３に記載の発明は、共振回路部と無線送信部と無線受信部をアイソレータで結合した構成である。
【００２７】
無線送信部と、ループアンテナとコンデンサから成る共振回路部の間に第一のアイソレータを、ループアンテナとコンデンサから成る共振回路部と、無線受信部との間に第二のアイソレータ挿入した事により、無線送信部、無線受信部間にアイソレーションを、またループアンテナとコンデンサから成る共振回路部と、無線受信部間に方向性をもたすことができる。
【００２８】
その結果、無線送信部、無線受信部間にアイソレーションをもたすことにより、無線送信部からの大振幅の高周波信号が、無線受信部内の復調回路へ流入する事を大幅に低減することが出来る。それゆえ従来この大振幅の高周波信号をフィルタリングする為に必要であった復調回路前段の高性能な帯域阻止特性を有するフィルタ回路が不要となり、且つフィルタ回路の挿入損失分の効率低下を受けなくなる。
【００２９】
さらに、ループアンテナとコンデンサから成る共振回路部と、無線受信部間に方向性をもたすことにより、ループアンテナ側から無線受信部側へ流れる高周波信号、すなわち無線送信部から発した高周波信号（入射波）が第一のアイソレータを経由して、ループアンテナ側へ到達し、所望の周波数帯でのアンテナインピーダンスに応じた反射波としてループアンテナ側より反射され、波の進行方向が逆方向の高周波信号（反射波）として、再び第二のアイソレータに入力され、第二のアイソレータの一端より出力され無線受信部へと導かれる。その結果、無線受信部への入力信号は、上記のように所望の周波数帯でのアンテナインピーダンスに応じた高周波信号（反射波）のみとなり、理想的な回路構成となり、良好な受信特性を有する読取／書込装置が提供可能となる。
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図３を用いて説明する。なお、本発明における非接触ＩＣカードの定義は、いわゆるカードに限定されるものではなく、非接触で読取／書込装置との通信を行うことができる無線通信媒体である。よって、用途によってはＩＣタグ、ＩＤタグ、識別ラベルと呼ばれるものを含む。
【００３１】
（実施の形態１）
ここで、図１は本発明の実施の形態１に係る非接触ＩＣカード読取／書込装置のブロック図である。図１（ａ）は本発明の実施の形態１に係る非接触ＩＣカード読取／書込装置を示すブロック図、図１（ｂ）は（ａ）の部分詳細図であり、共振回路の一例として直列共振回路を用いた場合の詳細図である。図１（ａ）は、非接触ＩＣカードシステムの、読取／書込装置１１１と非接触ＩＣカード１１２の結合に関連する部分を示したブロック図である。図１において送信データ伝送の場合は、発振器６からの搬送波を変調器７へ入力し、データＤＡＴＡａによりこれを変調する。そしてこれを電力増幅器８で増幅し、マッチング回路９を経て、図１に示す方向性結合器４の端子ａ−ｂ間の一次線路を介してループアンテナ５から送信する。また、電力伝送のみの場合は、発振器６からの搬送波を無変調のままで送信する。この読取／書込装置１１１から非接触ＩＣカード１１２への送信は、電磁結合によりループアンテナ５が生成する磁束が非接触ＩＣカード１１２のアンテナコイル１２と鎖交し、誘起電圧を励起することにより行われる。非接触ＩＣカード１１２では、アンテナコイル１２の誘起電圧をＩＣチップ１３内の整流回路（図示せず）で整流して非接触ＩＣカード内の各回路の電源として用いる。また、同じ誘起電圧を復調回路（図示せず）へ導いて読取／書込装置からのデータを復調する。
【００３２】
次に、非接触ＩＣカード１１２より読取／書込装置１１１へのデータ伝送時には、読取／書込装置は無変調の搬送波を送信して、非接触ＩＣカードへ電力供給のみを行っている。非接触ＩＣカード側では、ＩＣチップ１３内のメモリ（図示せず）から読み出されたデータＤＡＴＡｂに応じて、例えばアンテナコイル１３に接続された負荷抵抗（図示せず）とスイッチ（図示せず）とからなる変調回路（図示せず）において、データの“１”、“０”ビットに応じて、このスイッチがオン、オフされる。読取／書込装置１１１においては、上記のようにスイッチがオン、オフすると、アンテナコイル１２に対する負荷が変動する。この変動が読取／書込装置側のループアンテナ５へ電磁誘導により伝わり、ループアンテナ５側のインピーダンスが変動する。それゆえループアンテナ５側から無線受信部２側へ流れる高周波信号、すなわち無線送信部１から発した高周波信号（入射波）が方向性結合器４の端子ａ−ｂ間の一次線路を経由して、ループアンテナ５側へ到達し、所望の周波数帯でのアンテナインピーダンスの変化に応じた反射波として、ループアンテナ５側より反射され、波の進行方向が逆方向の高周波信号（反射波）として、再び方向性結合器４に入力され、方向性結合器４の端子ｂ−ｃ間の二次線路の一端ｃより出力され無線受信部２へと導かれる。その結果、無線受信部２への入力信号は、上記の様に所望の周波数帯でのアンテナインピーダンスの変化に応じた高周波信号（反射波）のみとなり、理想的な回路構成となり、良好な受信特性を有する事となる。
【００３３】
（実施の形態２）
ここで、図２は本発明の実施の形態２に係る非接触ＩＣカード読取／書込装置のブロック図である。図２（ａ）は本発明の実施の形態２に係る非接触ＩＣカード読取／書込装置を示すブロック図、図２（ｂ）は（ａ）の部分詳細図であり、共振回路の一例として直列共振回路を用いた場合の詳細図である。図２（ａ）は、非接触ＩＣカードシステムの、読取／書込装置１１１と非接触ＩＣカード１１２の結合に関連する部分を示したブロック図である。図２において送信データ伝送の場合は、発振器６からの搬送波を変調器７へ入力し、データＤＡＴＡａによりこれを変調する。そしてこれを電力増幅器８で増幅し、マッチング回路９を経て、図２（に示すサーキュレータ１４の端子ａ−ｂ間の一次線路を介してループアンテナ５から送信する。また、電力伝送のみの場合は、発振器６からの搬送波を無変調のままで送信する。この読取／書込装置１１１から非接触ＩＣカード１１２への送信は、電磁結合によりループアンテナ５が生成する磁束が非接触ＩＣカード１１２のアンテナコイル１２と鎖交し、誘起電圧を励起することにより行われる。非接触ＩＣカード１１２では、アンテナコイル１２の誘起電圧をＩＣチップ１３内の整流回路（図示せず）で整流して非接触ＩＣカード内の各回路の電源として用いる。また、同じ誘起電圧を復調回路（図示せず）へ導いて読取／書込装置からのデータを復調する。
【００３４】
次に、非接触ＩＣカード１１２より読取／書込装置１１１へのデータ伝送時には、読取／書込装置は無変調の搬送波を送信して、非接触ＩＣカードへ電力供給のみを行っている。非接触ＩＣカード側では、ＩＣチップ１３内のメモリ（図示せず）から読み出されたデータＤＡＴＡｂに応じて、例えばアンテナコイル１３に接続された負荷抵抗（図示せず）とスイッチ（図示せず）とからなる変調回路（図示せず）において、データの“１”、“０”ビットに応じて、このスイッチがオン、オフされる。読取／書込装置１１１においては、上記のようにスイッチがオン、オフすると、アンテナコイル１２に対する負荷が変動する。この変動が読取／書込装置側のループアンテナ５へ電磁誘導により伝わり、ループアンテナ５側のインピーダンスが変動する。それゆえループアンテナ５側から無線受信部２側へ流れる高周波信号、すなわち無線送信部１から発した高周波信号（入射波）がサーキュレータ１４の端子ａ−ｂ間の一次線路を経由して、ループアンテナ５側へ到達し、所望の周波数帯でのアンテナインピーダンスの変化に応じた反射波として、ループアンテナ５側より反射され、波の進行方向が逆方向の高周波信号（反射波）として、再びサーキュレータ１４に入力され、サーキュレータ１４の端子ｂ−ｃ間の二次線路の一端ｃより出力され無線受信部２へと導かれる。その結果、無線受信部２への入力信号は、上記の様に所望の周波数帯でのアンテナインピーダンスの変化に応じた高周波信号（反射波）のみとなり、理想的な回路構成となり、良好な受信特性を有する事となる。
【００３５】
（実施の形態３）
ここで図３は本発明の実施の形態３に係る非接触ＩＣカード読取／書込装置のブロック図である。図３（ａ）は本発明の実施の形態３に係る非接触ＩＣカード読取／書込装置を示すブロック図、図３（ｂ）は（ａ）の部分詳細図であり、共振回路の一例として直列共振回路を用いた場合の詳細図である。図３（ａ）は、非接触ＩＣカードシステムの、読取／書込装置１１１と非接触ＩＣカード１１２の結合に関連する部分を示したブロック図である。図３において送信データ伝送の場合は、発振器６からの搬送波を変調器７へ入力し、データＤＡＴＡａによりこれを変調する。そしてこれを電力増幅器８で増幅し、マッチング回路９を経て、図３に示す第一のアイソレータ１５を介してループアンテナ５から送信する。また、電力伝送のみの場合は、発振器６からの搬送波を無変調のままで送信する。この読取／書込装置１１１から非接触ＩＣカード１１２への送信は、電磁結合によりループアンテナ５が生成する磁束が非接触ＩＣカード１１２のアンテナコイル１２と鎖交し、誘起電圧を励起することにより行われる。非接触ＩＣカード１１２では、アンテナコイル１２の誘起電圧をＩＣチップ１３内の整流回路（図示せず）で整流して非接触ＩＣカード内の各回路の電源として用いる。また、同じ誘起電圧を復調回路（図示せず）へ導いて読取／書込装置からのデータを復調する。
【００３６】
次に、非接触ＩＣカード１１２より読取／書込装置１１１へのデータ伝送時には、読取／書込装置は無変調の搬送波を送信して、非接触ＩＣカードへ電力供給のみを行っている。非接触ＩＣカード側では、ＩＣチップ１３内のメモリ（図示せず）から読み出されたデータＤＡＴＡｂに応じて、例えばアンテナコイル１３に接続された負荷抵抗（図示せず）とスイッチ（図示せず）とからなる変調回路（図示せず）において、データの“１”、“０”ビットに応じて、このスイッチがオン、オフされる。読取／書込装置１１１においては、上記のようにスイッチがオン、オフすると、アンテナコイル１２に対する負荷が変動する。この変動が読取／書込装置側のループアンテナ５へ電磁誘導により伝わり、ループアンテナ５側のインピーダンスが変動する。それゆえループアンテナ５側から無線受信部２側へ流れる高周波信号、すなわち無線送信部１から発した高周波信号（入射波）が第一のアイソレータ１５の端子ａ−ｂ間を経由して、ループアンテナ５側へ到達し、所望の周波数帯でのアンテナインピーダンスの変化に応じた反射波として、ループアンテナ５側より反射され、波の進行方向が逆方向の高周波信号（反射波）として、再び第二のアイソレータ１６の一端ｃへ入力され、他端ｄより無線受信部２へと導かれる。その結果、無線受信部２への入力信号は、上記の様に所望の周波数帯でのアンテナインピーダンスの変化に応じた高周波信号（反射波）のみとなり、理想的な回路構成となり、良好な受信特性を有する事となる。
【００３７】
以上、本発明の実施の形態１〜３について説明したが、上述したように、発振器からの搬送波は電力増幅器で増幅されるが、その増幅にはＥ級増幅器（Ｅクラスアンプ）を用いることが好ましい。Ｅ級増幅器を用いることによって、高効率動作を実現することが可能となる。よって、送信出力を上げても発熱を抑えることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明により、無線送信部、無線受信部間にアイソレーションをもたすことにより、無線送信部からの大振幅の高周波信号が、無線受信部内の復調回路へ流入する事を大幅に低減し、従来この大振幅の高周波信号をフィルタリングする為に必要であった復調回路前段の高性能な帯域阻止特性を有するフィルタ回路が不要となり、且つフィルタ回路の挿入損失分の電力効率低下を受けなくなる。さらに、ループアンテナとコンデンサから成る共振回路部と無線受信部間に方向性をもたすことにより、無線受信部への入力信号は、所望の周波数帯でのアンテナインピーダンスに応じた高周波信号（反射波）のみとなり、理想的な回路構成となり、良好な受信特性を有する非接触ＩＣカード読取／書込装置を提供する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る非接触ＩＣカード読取／書込装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態２に係る非接触ＩＣカード読取／書込装置のブロック図
【図３】本発明の実施の形態３に係る非接触ＩＣカード読取／書込装置のブロック図
【図４】従来の非接触ＩＣカードシステムの説明概念図
【図５】従来の非接触ＩＣカード読取／書込装置のブロック図
【図６】従来の非接触ＩＣカード読取／書込装置のブロック図
【符号の説明】
１  無線送信部
２  無線受信部
３  アンテナ共振回路部
４  方向性結合器
５  ループアンテナ
６  発振器
７  変調器
８  電力増幅器
９  マッチング回路
１０  復調回路
１２  アンテナコイル
１３  ＩＣチップ
１４  サーキュレータ
１５  アイソレータ
１６  アイソレータ
１０１  非接触ＩＣカード
１０２  アンテナコイル
１０３  ＩＣチップ
１０４  ループアンテナ
１０５  読取／書込装置
１０６  発振器
１０７  変調器
１０８  電力増幅器
１０９  マッチング回路
１１０  ループアンテナ
１１１  読取／書込装置
１１２  非接触ＩＣカード
１１４  復調回路
１１５  抵抗器
１１６  コンデンサ
１１７  抵抗器
１１８  コンデンサ
１１９  抵抗器
１２０  マッチングトランス
１２１  並列共振回路
【図１】
2004206245.tif 000003
【図２】
2004206245.tif 000004
【図３】
2004206245.tif 000005
【図４】
2004206245.tif 000006
【図５】
2004206245.tif 000007
【図６】
2004206245.tif 000008