(57)【要約】【課題】デジタルデータを振幅変調にて共振回路を含むアンテナを介して送信する場合、受信側における通信不良の発生頻度を抑制することができるようにする。【解決手段】整形波形印加部６１は、送信データ出力部１２より出力された、送信データに対応する第１のパルス信号２２を入力し、その第１のパルス信号２２が波形整形された第２のパルス信号７１に対応する信号波を、変調および増幅部１３に加える。変調および増幅部１３のトランジスタのベースに加えられた搬送波２２が、そのエミッタに加えられた第２のパルス信号７１に対応する信号波によって振幅変調されて、振幅の変調部分が強調された振幅変調波７２とされて、そのコレクタを介して共振回路を含むアンテナ部１４に供給され、アンテナ部１４より電磁波７３として送信される。本発明は、例えば、非接触ＩＣカードシステムのＲ／Ｗ装置に適用可能である。【選択図】　　　図６
2004140480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共振回路を含むアンテナを介して送信するデジタルデータを、振幅変調する電子回路であって、
第１のトランジスタを有し、前記第１のトランジスタのベースに加えられた搬送波を、前記第１のトランジスタのエミッタに加えられた信号波によって振幅変調して振幅変調波とし、前記振幅変調波を前記第１のトランジスタのコレクタを介して前記アンテナに供給する変調回路と、
前記デジタルデータに対応する方形波状の第１のパルス信号を入力し、入力した前記第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立ち上がり時のレベルが、前記第１のパルス信号の定常状態のハイレベルよりも高くなるとともに、前記第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立下り時のレベルが、前記第１のパルス信号の定常状態のローレベルよりも低くなるように波形整形された第２のパルス信号に対応して前記信号波を生成し、生成した前記信号波を前記第１のトランジスタのエミッタに加える信号波生成回路と
を備えることを特徴とする電子回路。
【請求項２】
前記信号波生成回路は、
前記第１のトランジスタのエミッタ負荷となる負荷回路と、
前記第１のパルス信号に応じて、前記負荷回路のエミッタ負荷を変化させる負荷変化回路と、
前記第１のパルス信号の高周波成分を抽出する抽出回路とを有し、
前記負荷回路に、前記抽出回路により抽出された前記第１のパルス信号の前記高周波成分を印加することで、前記第２のパルス信号に対応する前記信号波を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の電子回路。
【請求項３】
前記抽出回路は、微分回路である
ことを特徴とする請求項２に記載の電子回路。
【請求項４】
前記信号波生成回路は、前記抽出回路の入力に接続されるバッファをさらに有する
ことを特徴とする請求項２に記載の電子回路。
【請求項５】
前記負荷変化回路は、ベースに印加された前記第１のパルス信号に応じてスイッチングされるスイッチとして機能する第２のトランジスタを有し、前記第２のトランジスタがオフ状態とされた場合、前記負荷回路からエミッタ負荷の一部となる所定の素子を切り離し、前記第２のトランジスタがオン状態とされた場合、切り離された前記素子を前記負荷回路に接続することでエミッタ負荷を変化させ、
前記信号波生成回路は、前記抽出回路の入力に接続されるインバータ回路をさらに有する
ことを特徴とする請求項２に記載の電子回路。
【請求項６】
前記インバータ回路は、スイッチとして機能する第３のトランジスタ、および、抵抗から構成される
ことを特徴とする請求項５に記載の電子回路。
【請求項７】
前記インバータ回路は、前記第３のトランジスタとして、ＮＰＮ型のトランジスタ、および、ＰＮＰ型のトランジスタの組を有する
ことを特徴とする請求項６に記載の電子回路。
【請求項８】
前記インバータ回路は、前記ＮＰＮ型のトランジスタ、および前記ＰＮＰ型のトランジスタのそれぞれのベースとコレクタの間に接続されるショットキダイオードをさらに有する
ことを特徴とする請求項７に記載の電子回路。
【請求項９】
前記第１のトランジスタは、複数個存在し、
複数の前記第１のトランジスタのうちの１以上の所定の前記第１のトランジスタのエミッタには、前記負荷回路を構成する抵抗とは異なるエミッタ抵抗が接続され、
前記信号波生成回路は、複数の前記第１のトランジスタのうちの、エミッタが前記エミッタ抵抗に接続されたものを除く前記第１のトランジスタのエミッタに対して、前記第１のパルス信号が波形整形された前記第２のパルス信号に対応する前記信号波を加える
ことを特徴とする請求項２に記載の電子回路。
【請求項１０】
共振回路を含むアンテナを介して送信するデジタルデータを振幅変調する変調回路であって、トランジスタを有し、前記トランジスタのベースに加えられた搬送波を、前記トランジスタのエミッタに加えられた信号波によって振幅変調して振幅変調波とし、前記振幅変調波を前記トランジスタのコレクタを介して前記アンテナに供給する前記変調回路の変調方法であって、
前記デジタルデータに対応する方形波状の第１のパルス信号を入力し、
入力した前記第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立ち上がり時のレベルが、前記第１のパルス信号の定常状態のハイレベルよりも高くなるとともに、前記第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立下り時のレベルが、前記第１のパルス信号の定常状態のローレベルよりも低くなるように波形整形された第２のパルス信号に対応して前記信号波を生成し、
生成した前記信号波を前記トランジスタのエミッタに加える
ことを特徴とする変調方法。
【請求項１１】
共振回路を含むアンテナを介して送信するデジタルデータを、振幅変調する電子回路であって、
電界効果トランジスタを有し、前記電界効果トランジスタのゲートに加えられた搬送波を、前記電界効果トランジスタのソースに加えられた信号波によって振幅変調して振幅変調波とし、前記振幅変調波を前記電界効果トランジスタのドレインを介して前記アンテナに供給する変調回路と、
前記デジタルデータに対応する方形波状の第１のパルス信号を入力し、入力した前記第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立ち上がり時のレベルが、前記第１のパルス信号の定常状態のハイレベルよりも高くなるとともに、前記第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立下り時のレベルが、前記第１のパルス信号の定常状態のローレベルよりも低くなるように波形整形された第２のパルス信号に対応して前記信号波を生成し、生成した前記信号波を前記電界効果トランジスタのソースに加える信号波生成回路と
を備えることを特徴とする電子回路。
【請求項１２】
共振回路を含むアンテナを介して送信するデジタルデータを振幅変調する変調回路であって、電界効果トランジスタを有し、前記電界効果トランジスタのゲートに加えられた搬送波を、前記電界効果トランジスタのソースに加えられた信号波によって振幅変調して振幅変調波とし、前記振幅変調波を前記電界効果トランジスタのドレインを介して前記アンテナに供給する前記変調回路の変調方法であって、
前記デジタルデータに対応する方形波状の第１のパルス信号を入力し、
入力した前記第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立ち上がり時のレベルが、前記第１のパルス信号の定常状態のハイレベルよりも高くなるとともに、前記第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立下り時のレベルが、前記第１のパルス信号の定常状態のローレベルよりも低くなるように波形整形された第２のパルス信号に対応して前記信号波を生成し、
生成した前記信号波を前記電界効果トランジスタのソースに加える
ことを特徴とする変調方法。
【請求項１３】
デジタルの第１の情報を振幅変調して送信する情報処理装置において、
トランジスタを有し、前記トランジスタのベースに加えられた搬送波を、前記トランジスタのエミッタに加えられた前記第１の情報に対応する信号波によって振幅変調して振幅変調波とし、前記振幅変調波を前記トランジスタのコレクタを介して出力する変調手段と、
前記トランジスタのベースに加えられる前記搬送波を出力する第１の出力手段と、
前記第１の情報に対応する方形波状の第１のパルス信号を出力する第２の出力手段と、
前記第２の出力手段より出力された前記第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立ち上がり時のレベルが、前記第１のパルス信号の定常状態のハイレベルよりも高くなるとともに、前記第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立下り時のレベルが、前記第１のパルス信号の定常状態のローレベルよりも低くなるように波形整形された第２のパルス信号に対応して前記信号波を生成し、生成した前記信号波を前記第１のトランジスタのエミッタに加える信号波生成手段と、
共振回路を有し、前記変調手段より出力された前記振幅変調波に基づく電磁波を他の情報処理装置に送信するアンテナ手段と
を備えることを特徴とする情報処理装置。
【請求項１４】
前記他の情報処理装置より送信され、前記アンテナ手段に受信されたデジタルの第２の情報に対応する波形の変動成分を検波する検波手段と、
前記検波手段により検波された前記波形の変動成分から、前記デジタルの第２の情報に対応する信号を復調する復調手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の情報処理装置。
【請求項１５】
前記他の情報処理装置は、非接触通信が可能なＩＣカードであり、
前記情報処理装置は、前記ＩＣカードと前記アンテナ手段を介して非接触通信を行うことで、前記第１の情報を前記ＩＣカードに書き込むとともに、前記第２の情報を前記ＩＣカードから読み出すリーダライタ装置である
ことを特徴とする請求項１４に記載の情報処理装置。
【請求項１６】
トランジスタを有し、前記トランジスタのベースに加えられた搬送波を、前記トランジスタのエミッタに加えられた、送信対象となるデジタル情報に対応する信号波によって振幅変調して振幅変調波とし、前記振幅変調波を前記トランジスタのコレクタを介して出力する変調回路と、
共振回路を有し、前記変調回路より出力された前記振幅変調波に基づく電磁波を他の情報処理装置に送信するアンテナと
を備える情報処理装置の情報処理方法において、
前記トランジスタのベースに加えられる前記搬送波を出力し、
前記デジタル情報に対応する方形波状の第１のパルス信号を出力し、
前記第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立ち上がり時のレベルが、前記第１のパルス信号の定常状態のハイレベルよりも高くなるとともに、前記第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立下り時のレベルが、前記第１のパルス信号の定常状態のローレベルよりも低くなるように波形整形された第２のパルス信号に対応して前記信号波を生成し、
生成した前記信号波を前記第１のトランジスタのエミッタに加える
ことを特徴とする情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路、変調方法、並びに、情報処理装置および方法に関し、特に、デジタルデータを振幅変調にて共振回路を含むアンテナを介して送信する場合、受信側における通信不良の発生頻度を抑制することができるようにした電子回路、変調方法、並びに、情報処理装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非接触通信技術が応用されたＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）カードシステムは、携帯可能なＩＣカード、および、そのＩＣカードに記憶されている情報を非接触で読み出すとともに、所定の情報をそのＩＣカードに非接触で記憶させることが可能ないわゆるリーダライタ装置（以下、Ｒ／Ｗ装置と記述する）から構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
即ち、ＩＣカードシステムは、非接触で情報の読み書きが可能な利便性の高いシステムであり、例えば、近年、定期券や認証カードに代表される従来の磁気式カードシステムの代替システムとして使用されている。
【０００４】
従来、ＩＣカードシステムのＲ／Ｗ装置のうちの送信部（アンテナと、変復調器のうちのデジタルデータを送信する部分から構成される送信部）は、例えば、図１に示されるように構成されている。なお、以下、そのような送信部を、単独の装置とみなして送信装置と称する。
【０００５】
即ち、図１に示されるように、送信装置１には、所定の周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）の搬送波２１を出力する搬送波出力部１１、送信すべきデジタルデータ（以下、送信データと称する）に対応する、所定の周波数（例えば、２１２ｋＨｚ）の信号波（方形波）２２を出力する送信データ出力部１２、搬送波２１の振幅を信号波２２によって変化させるとともに増幅することで振幅変調波２３を生成し、それを出力する変調および増幅部１３、並びに、コイルＬａとコンデンサＣａから構成される共振回路を有し、振幅変調波２３に基づく電磁波２４を出力する（例えば、図示はしないが、ＩＣカードに送信する）アンテナ部１４が設けられている。
【０００６】
なお、変調および増幅部１３は、後述するように、アンテナ部１４から見た場合、アンテナ部１４の駆動部（ドライブ）としても機能するので、以下、変調および増幅部１３を、アンテナ駆動部１３とも称する。
【０００７】
具体的には、例えば、送信装置１は、図２に示されるように構成される。
【０００８】
即ち、変調および増幅部１３は、変調および増幅用のトランジスタＴＲ１およびトランジスタＴＲ２、スイッチＳＷ、トランジスタＴＲ１およびトランジスタＴＲ２のエミッタ負荷となる抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２、コイルＬ１およびコイルＬ２、コンデンサＣ１、並びに、トランスＴｒの一次側から構成されている。
【０００９】
トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のベースには、搬送波出力部１１が接続されている。ただし、トランジスタＴＲ２のベースには、トランジスタＴＲ１のベースに入力される搬送波２１の逆相が入力される。
【００１０】
トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のエミッタには、一端が接地された抵抗Ｒ１の他端が接続されるとともに、一端がスイッチＳＷに接続されている抵抗Ｒ２の他端が接続されている。スイッチＳＷの抵抗Ｒ２に接続された端に対する他端は接地されている。このスイッチＳＷは、送信データ出力部１２から入力されるパルス信号２２の変化に応じてスイッチング動作を行う。
【００１１】
トランジスタＴＲ１のコレクタには、一端に電圧Ｖｃｃ１が印加されるコイルＬ１の他端が接続されるとともに、コンデンサＣ１とトランスＴｒの１次側のコイルで構成される共振回路が接続されている。同様に、トランジスタＴＲ２のコレクタには、一端に電圧Ｖｃｃ１が印加されるコイルＬ２の他端が接続されるとともに、コンデンサＣ１とトランスＴｒの１次側のコイルで構成される共振回路が接続されている。
【００１２】
アンテナ部１４は、トランスＴｒの２次側のコイルＬａ、抵抗Ｒａ、および、コンデンサＣａが並列的に接続された閉回路として構成されている。即ち、アンテナ部１４は、コイルＬａの部分がループアンテナとして動作するとともに、コイルＬａ、抵抗Ｒａ、およびコンデンサＣａからなるＬＣＲ共振回路としても動作する。
【００１３】
次に、図２の送信装置１の動作について説明する。
【００１４】
トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のベースには、搬送波出力部１１より１３．５６ＭＨｚの搬送波２１が常に供給されている。
【００１５】
この状態で、送信データ出力部１２より送信データに対応する２１２ＫＨｚのパルス信号２２が出力されると、スイッチＳＷは、パルス信号２２の変化に応じてスイッチング動作を行う。即ち、スイッチＳＷがオン状態の場合、抵抗Ｒ２は回路に接続されるので、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のエミッタ負荷は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の合成抵抗値となる。これに対して、スイッチＳＷがオフ状態の場合、抵抗Ｒ２は回路から切り離されるので、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のエミッタ負荷は、抵抗Ｒ１の抵抗値となる。
【００１６】
このように、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のエミッタ負荷は、送信データ出力部１２より入力されるパルス信号２２（送信データ）に応じて変化する。そして、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のエミッタ負荷が変化することでエミッタ電流が変化し、その変化に応じて、コレクタ電圧Ｖｃの振幅も２レベルに変化する。即ち、コレクタ電圧Ｖｃが、振幅変調波２３に相当することになる。
【００１７】
このコレクタ電圧Ｖｃ（振幅変調波２３）の振幅の変化に応じて、アンテナ部１４のコイルＬａより出力される電磁波２４の振幅レベルも変化する。
【００１８】
換言すると、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のベースに入力される搬送波２１が、ローレベルとハイレベルの２レベルを有するパルス信号２２によって（パルス信号２２の変化に対応する、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のエミッタ電流（信号波）の変化によって）振幅変調されるとともに増幅されて、パルス信号２２のハイレベルに対応する第１のレベルと、パルス信号２２のローレベルに対応する第２のレベルの２レベルの振幅を有する振幅変調波２３となり、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のコレクタを介してアンテナ部１４に供給される。アンテナ部１４は、供給された振幅変調波２３に基づく電磁波２４、即ち、第１と第２のレベルに対応する２レベルの振幅を有する電磁波２４を出力する。
【００１９】
【特許文献１】
特開平１０−１３３１２号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した動作に従って、図２の送信装置１のアンテナ部１４より送信された電磁波２４（搬送波２１に重畳されたパルス信号２２に対応するデジタルデータ）が、入力制限用のリミッタを有するＩＣカードに受信されて、復調された場合、リミッタの動作領域で復調されたデータが歪み、その結果、通信不良が発生することが多々あるという課題があった。
【００２１】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、デジタルデータを振幅変調にて共振回路を含むアンテナを介して送信する場合、受信側における通信不良の発生頻度を抑制することができるようにするものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の電子回路は、共振回路を含むアンテナを介して送信するデジタルデータを、振幅変調する電子回路であって、第１のトランジスタを有し、第１のトランジスタのベースに加えられた搬送波を、第１のトランジスタのエミッタに加えられた信号波によって振幅変調して振幅変調波とし、振幅変調波を第１のトランジスタのコレクタを介してアンテナに供給する変調回路と、デジタルデータに対応する方形波状の第１のパルス信号を入力し、入力した第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立ち上がり時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のハイレベルよりも高くなるとともに、第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立下り時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のローレベルよりも低くなるように波形整形された第２のパルス信号に対応して上述した信号波を生成し、生成した信号波を第１のトランジスタのエミッタに加える信号波生成回路とを備えることを特徴とする。
【００２３】
信号波生成回路は、第１のトランジスタのエミッタ負荷となる負荷回路と、第１のパルス信号に応じて、負荷回路のエミッタ負荷を変化させる負荷変化回路と、第１のパルス信号の高周波成分を抽出する抽出回路とを有し、負荷回路に、抽出回路により抽出された第１のパルス信号の高周波成分を印加することで、第２のパルス信号に対応する信号波を生成するようにすることができる。
【００２４】
抽出回路は、微分回路であるようにすることができる。
【００２５】
信号波生成回路は、抽出回路の入力に接続されるバッファをさらに有するようにすることができる。
【００２６】
負荷変化回路は、ベースに印加された第１のパルス信号に応じてスイッチングされるスイッチとして機能する第２のトランジスタを有し、第２のトランジスタがオフ状態とされた場合、負荷回路からエミッタ負荷の一部となる所定の素子を切り離し、第２のトランジスタがオン状態とされた場合、切り離された素子を負荷回路に接続することでエミッタ負荷を変化させ、信号波生成回路は、抽出回路の入力に接続されるインバータ回路をさらに有するようにすることができる。
【００２７】
インバータ回路は、スイッチとして機能する第３のトランジスタ、および、抵抗から構成されるようにすることができる。
【００２８】
インバータ回路は、第３のトランジスタとして、ＮＰＮ型のトランジスタ、および、ＰＮＰ型のトランジスタの組を有するようにすることができる。
【００２９】
インバータ回路は、ＮＰＮ型のトランジスタ、およびＰＮＰ型のトランジスタのそれぞれのベースとコレクタの間に接続されるショットキダイオードをさらに有するようにすることができる。
【００３０】
第１のトランジスタは、複数個存在し、複数の第１のトランジスタのうちの１以上の所定の第１のトランジスタのエミッタには、負荷回路を構成する抵抗とは異なるエミッタ抵抗が接続され、信号波生成回路は、複数の第１のトランジスタのうちの、エミッタがエミッタ抵抗に接続されたものを除く第１のトランジスタのエミッタに対して、第１のパルス信号が波形整形された第２のパルス信号に対応する信号波を加えるようにすることができる。
【００３１】
本発明の第１の変調方法は、共振回路を含むアンテナを介して送信するデジタルデータを、振幅変調する変調回路であって、トランジスタを有し、トランジスタのベースに加えられた搬送波を、トランジスタのエミッタに加えられた信号波によって振幅変調して振幅変調波とし、振幅変調波をトランジスタのコレクタを介してアンテナに供給する変調回路の変調方法であって、デジタルデータに対応する方形波状の第１のパルス信号を入力し、入力した第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立ち上がり時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のハイレベルよりも高くなるとともに、第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立下り時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のローレベルよりも低くなるように波形整形された第２のパルス信号に対応して上述した信号波を生成し、生成した信号波をトランジスタのエミッタに加えることを特徴とする。
【００３２】
本発明の第１の電子回路、および、第１の変調方法においては、デジタルデータに対応する方形波状の第１のパルス信号が入力され、入力された第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立ち上がり時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のハイレベルよりも高くなるとともに、第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立下り時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のローレベルよりも低くなるように波形整形された第２のパルス信号に対応して信号波が生成される。生成された信号波がトランジスタのエミッタに加えられると、トランジスタのベースに加えられた搬送波が、トランジスタのエミッタに加えられた第２のパルス信号に対応する信号波によって振幅変調されて振幅変調波となり、振幅変調波がトランジスタのコレクタを介して共振回路を含むアンテナに供給され、供給された振幅変調波に基づく電磁波がそのアンテナより送信される。
【００３３】
本発明の第１の電子回路は、それ単体で利用されてもよいし、情報処理装置の一部として搭載されてもよい。即ち、例えば、デジタルデータの送受信を行う情報処理装置の送信部として第１の電子回路が利用されてもよいし、有線と無線の両方の通信が可能な情報処理装置の無線送信部として第１の電子回路が利用されてもよい。
【００３４】
本発明の第２の電子回路は、共振回路を含むアンテナを介して送信するデジタルデータを、振幅変調する電子回路であって、電界効果トランジスタを有し、電界効果トランジスタのゲートに加えられた搬送波を、電界効果トランジスタのソースに加えられた信号波によって振幅変調して振幅変調波とし、振幅変調波を電界効果トランジスタのドレインを介してアンテナに供給する変調回路と、デジタルデータに対応する方形波状の第１のパルス信号を入力し、入力した第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立ち上がり時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のハイレベルよりも高くなるとともに、第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立下り時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のローレベルよりも低くなるように波形整形された第２のパルス信号に対応して上述した信号波を生成し、生成した信号波を電界効果トランジスタのソースに加える信号波生成回路とを備えることを特徴とする。
【００３５】
本発明の第２の変調方法は、共振回路を含むアンテナを介して送信するデジタルデータを、振幅変調する変調回路であって、電界効果トランジスタを有し、電界効果トランジスタのゲートに加えられた搬送波を、電界効果トランジスタのソースに加えられた信号波によって振幅変調して振幅変調波とし、振幅変調波を電界効果トランジスタのドレインを介してアンテナに供給する変調回路の変調方法であって、デジタルデータに対応する方形波状の第１のパルス信号を入力し、入力した第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立ち上がり時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のハイレベルよりも高くなるとともに、第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立下り時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のローレベルよりも低くなるように波形整形された第２のパルス信号に対応して上述した信号波を生成し、生成した信号波を電界効果トランジスタのソースに加えることを特徴とする。
【００３６】
本発明の第２の電子回路、および、第２の変調方法においては、デジタルデータに対応する方形波状の第１のパルス信号が入力され、入力された第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立ち上がり時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のハイレベルよりも高くなるとともに、第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立下り時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のローレベルよりも低くなるように波形整形された第２のパルス信号に対応する信号波が生成される。生成された信号波が電界効果トランジスタのソースに加えられると、電界効果トランジスタのゲートに加えられた搬送波が、電界効果トランジスタのソースに加えられた第２のパルス信号に対応する信号波によって振幅変調されて振幅変調波となり、振幅変調波が電界効果トランジスタのドレインを介して共振回路を含むアンテナに供給され、供給された振幅変調波に基づく電磁波がアンテナより送信される。
【００３７】
本発明の第２の電子回路は、それ単体で利用されてもよいし、情報処理装置の一部として搭載されてもよい。即ち、例えば、デジタルデータの送受信を行う情報処理装置の送信部として第２の電子回路が利用されてもよいし、有線と無線の両方の通信が可能な情報処理装置の無線送信部として第２の電子回路が利用されてもよい。
【００３８】
本発明の情報処理装置は、デジタルの第１の情報を振幅変調して送信する情報処理装置であって、トランジスタを有し、トランジスタのベースに加えられた搬送波を、トランジスタのエミッタに加えられた第１の情報に対応する信号波によって振幅変調して振幅変調波とし、振幅変調波をトランジスタのコレクタを介して出力する変調手段と、トランジスタのベースに加えられる搬送波を出力する第１の出力手段と、第１の情報に対応する方形波状の第１のパルス信号を出力する第２の出力手段と、第２の出力手段より出力された第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立ち上がり時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のハイレベルよりも高くなるとともに、第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立下り時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のローレベルよりも低くなるように波形整形された第２のパルス信号に対応して上述した信号波を生成し、生成した信号波を第１のトランジスタのエミッタに加える信号波生成手段と、共振回路を有し、変調手段より出力された振幅変調波に基づく電磁波を他の情報処理装置に送信するアンテナ手段とを備えることを特徴とする。
【００３９】
他の情報処理装置より送信され、アンテナ手段に受信されたデジタルの第２の情報に対応する波形の変動成分を検波する検波手段と、検波手段により検波された波形の変動成分から、デジタルの第２の情報に対応する信号を復調する復調手段とをさらに設けるようにすることができる。
【００４０】
他の情報処理装置は、非接触通信が可能なＩＣカードであり、情報処理装置は、ＩＣカードとアンテナ手段を介して非接触通信を行うことで、第１の情報をＩＣカードに書き込むとともに、第２の情報をＩＣカードから読み出すリーダライタ装置であるようにすることができる。
【００４１】
本発明の情報処理方法は、トランジスタを有し、トランジスタのベースに加えられた搬送波を、トランジスタのエミッタに加えられた、送信対象となるデジタル情報に対応する信号波によって振幅変調して振幅変調波とし、振幅変調波をトランジスタのコレクタを介して出力する変調回路と、共振回路を有し、変調回路より出力された振幅変調波に基づく電磁波を他の情報処理装置に送信するアンテナとを備える情報処理装置の情報処理方法において、トランジスタのベースに加えられる搬送波を出力し、デジタル情報に対応する方形波状の第１のパルス信号を出力し、第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立ち上がり時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のハイレベルよりも高くなるとともに、第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立下り時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のローレベルよりも低くなるように波形整形された第２のパルス信号に対応して上述した信号波を生成し、生成した信号波を第１のトランジスタのエミッタに加えることを特徴とする。
【００４２】
本発明の情報処理装置および方法においては、デジタルデータに対応する方形波状の第１のパルス信号が入力され、入力された第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立ち上がり時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のハイレベルよりも高くなるとともに、第１のパルス信号の各パルスのそれぞれの立下り時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のローレベルよりも低くなるように波形整形された第２のパルス信号に対応して信号波が生成される。生成された信号波がトランジスタのエミッタに加えられると、トランジスタのベースに加えられた搬送波が、トランジスタのエミッタに加えられた第２のパルス信号に対応する信号波によって振幅変調されて振幅変調波となり、振幅変調波がトランジスタのコレクタを介して共振回路を含むアンテナに供給され、供給された振幅変調波に基づく電磁波がそのアンテナより送信される。
【００４３】
本発明の情報処理装置は、単にデジタルデータの送信を行う装置であってもよいし、デジタルデータの送受信が可能な装置であってもよい。また、本発明の情報処理装置が送受信可能なデータは、デジタルのみであってもよいし、アナログとデジタルの両方であってもよい。さらにまた、本発明の情報処理装置は、単に無線で通信を行う装置であってもよいし、有線と無線の両方の通信が可能な装置であってもよい。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本願出願人は、上述した従来の課題が発生する原因について解析し、その解析結果に基づいて本発明を考案した。そこで、はじめに、その解析結果、即ち、従来の課題が発生する原因について説明する。
【００４５】
本願出願人は、図２の従来の送信装置１を使用して、送信データ出力部１２よりパルス信号２２を実際に入力させた場合の、コレクタ電圧Ｖｃ（振幅変調波２３）と、アンテナ部１４より出力される磁束（電磁波）２４を測定した。その測定結果が、図３と図４に示されている。即ち、図３には、図２の送信装置１における、パルス信号２２とコレクタ電圧Ｖｃ（振幅変調波２３）の測定チャートが示されており、図４には、パルス信号２２と、アンテナ部１４より出力される磁束（電磁波）２４の測定チャートが示されている。
【００４６】
図３に示されるように、アンテナ部１４をドライブするコレクタ電圧Ｖｃ（振幅変調波２３）は、パルス信号２２に追従している。例えば、変化部分２３−１に示されるように、パルス信号２２のパルスの立ち上がり時（ローレベルからハイレベルに変化する時）には、コレクタ電圧Ｖｃ（振幅変調波２３）の振幅も、それに追従してローレベルからハイレベルに瞬時に変化している。同様に、変化部分２３−２に示されるように、パルス信号２２のパルスの立ち下がり時（ハイレベルからローレベルに変化する時）には、コレクタ電圧Ｖｃ（振幅変調波２３）も、それに追従してハイレベルからローレベルに瞬時に変化している。
【００４７】
しかしながら、図４に示されるように、アンテナ部１４より出力される磁束（電磁波）２４は、パルス信号２２に瞬時に追従せず、パルス信号２２の変化よりも遅れて変化する。例えば、変化部分２４−１に示されるように、パルス信号２２のパルスの立ち上がり時には、磁束（電磁波）２４は瞬時に追従せず、磁束（電磁波）２４の振幅のローレベルからハイレベルへの変化は、一次遅れ的な波形となる。同様に、磁束（電磁波）２４の変化部分２４−２に示されるように、パルス信号２２のパルスの立ち下がり時には、磁束（電磁波）２４は瞬時に追従せず、磁束（電磁波）２４の振幅のハイレベルからローレベルへの変化は、一次遅れ的な波形となる。
【００４８】
図４に示されるような電磁波（磁束）２４が、アンテナ部１４より送信された後、受信装置（図示せず）に受信されて、検波された場合、通常状態においては、図５に示される波形２５が検波される。図示はしないが、検波された波形２５は、送信データに対応するパルス信号２２に近い形で復調可能である。
【００４９】
これに対して、受信装置が、例えば、上述したような、入力制限用のリミッタを有しているＩＣカード（図示せず）等の場合、即ち、リミッタ動作状態の場合、図５に示される波形２６が検波される。検波された波形２６は、図５に示されるように、コンパレータにて所定のレベル（図５中、波形２６に引かれた点線）よりも高い場合、ハイレベル（以下、Ｈとも記述する）にされ、所定のレベルよりも低い場合、ローレベル（以下、Ｌとも記述する）にされて、図５に示される信号２７が復調される。この復調された信号２７は、図５に示されるように、オリジナルの信号（パルス信号２２）とは大きく異なる信号となってしまい、その結果、通信不良が発生してしまう。
【００５０】
このように、上述した課題が発生するのは、図２のアンテナ部１４から出力される電磁波（磁束）２４が、送信データに対応するパルス信号２２に瞬時に追従せず、遅れて変化することが原因である。
【００５１】
以下、磁束（電磁波）２４の遅れが生じるメカニズムについて説明する。
【００５２】
アンテナ部１４の共振回路が共振状態にある場合、アンテナ部１４は、共振電流という形でエネルギー（以下、そのようなエネルギーを、共振エネルギーと称する）を蓄えており、アンテナ駆動部１３（変調および増幅部１３）よりエネルギーが与えられなければ、有限の時間後に共振エネルギーが消費されてしまう。
【００５３】
換言すると、アンテナ駆動部１３は、アンテナ部１４に対して所定のエネルギー（以下、そのようなエネルギーを、共振エネルギーと区別するために、ドライブエネルギーと称する）を与えることで、アンテナ部１４を駆動する。
【００５４】
また、アンテナ部１４のアンテナのＱ（Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｆａｃｔｏｒ）が高いほど、共振エネルギーの消費には時間がかかる。
【００５５】
従って、仮に、送信データ出力部１２より、パルス信号２２の代わりに一定レベルの信号が出力された場合、コレクタ電圧Ｖｃの振幅も一定となり、アンテナ部１４の共振回路での損失と、ドライブエネルギーが等しい状態で安定して、共振電流は一定となり、その結果、出力される電磁波（磁束）２４の振幅も一定となる。
【００５６】
これに対して、上述したように、送信データ出力部１２より出力される実際の信号はパルス信号２２であるので、コレクタ電圧Ｖｃ（振幅変調波２３）の振幅も変化する。なお、ここでは、コレクタ電圧Ｖｃの振幅は、パルス信号２２に瞬時に追従して変化するとする。この場合、例えば、パルス信号２２のパルスの立ち上がり時、即ち、コレクタ電圧Ｖｃの振幅がローレベルからハイレベルに変化すると、ドライブエネルギーは増加し、損失より大きくなるので、共振電流は増加する方向に変化を起こす。その後、増加されたドライブエネルギーと損失が等しい状態で安定すると、共振電流は一定となり、その結果、出力される電磁波（磁束）２４の振幅も、変化前のレベル（ローレベル）よりも高い所定のレベル（ハイレベル）で一定となる。
【００５７】
しかしながら、共振エネルギーは、損失のＱ倍であるため、安定状態（増加されたドライブエネルギーと、損失が等しい状態）となるまでに一定の時間が必要とされ、その結果、アンテナ部１４より出力される電磁波（磁束）２４は、送信データに対応するパルス信号２２より遅れて変化することになる。即ち、電磁波（磁束）２４の振幅がローレベルからハイレベルに到達するまでには、パルス信号２２のパルスの立ち上がり時から一定の時間がかかる（遅延する）ことになる。
【００５８】
同様な理由で、電磁波（磁束）２４の振幅がハイレベルからローレベルに到達するまでには、パルス信号２２のパルスの立ち下がり時から一定の時間がかかる（遅延する）ことになる。
【００５９】
そこで、本願出願人は、このような電磁波（磁束）２４の遅れを解消する手法として、即ち、上述した従来の課題を解決する手法として、送信データに対応する信号が、パルス信号２２のように変化する信号である場合、ドライブエネルギーの変化部分（パルス信号２２のパルスの立ち上がり、および立ち下がりに対応する部分）を強調させるという手法を考案し、さらに、そのような手法に基づいて、図６に示されるような送信装置を考案した。即ち、図６は、本発明が適用される送信装置の構成例を表している。
【００６０】
なお、図６の送信装置５１において、従来の送信装置１（図１）に対応する部分には、対応する符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【００６１】
図６に示されるように、従来の送信装置１に対して、送信装置５１にはさらに、送信データ出力部１２と変調および増幅部（アンテナ駆動部）１３の間に、整形波形印加部６１が設けられている。
【００６２】
即ち、従来においては（図１においては）、上述したように、変調および増幅部１３に対して、送信データ出力部１２より出力されたパルス信号２２そのものに対応する信号波が加えられ、その結果、変調および増幅部１３からは、振幅変調波２３が出力されていた。この場合、上述したように、この振幅変調波２３に対応するドライブエネルギーがアンテナ部１４に供給されると、アンテナ部１４より出力される電磁波（磁束）２４には遅れが発生してしまう。
【００６３】
そこで、図６の送信装置５１においては、整形波形印加部６１が、送信データ出力部１２より出力された、送信データに対応する方形波状の第１のパルス信号２２を入力し、入力した第１のパルス信号２２の各パルスのそれぞれの立ち上がり時のレベルが、第１のパルス信号２２の定常状態のハイレベル（Ｈ）よりも高くなるとともに、第１のパルス信号２２の各パルスのそれぞれの立下り時のレベルが、第１のパルス信号２２の定常状態のローレベル（Ｌ）よりも低くなるように波形整形された第２のパルス信号７１に対応して信号波を生成し、生成した信号波を変調および増幅部１３に加える。
【００６４】
その結果、変調および増幅部１３により、搬送波出力部１１から出力された搬送波２１が、第２のパルス信号７１に対応する信号波によって振幅変調されるとともに増幅されて、振幅の変化部分が強調された振幅変調波７２（図中、実際の変調波は省略され、その振幅の変動部分のみが描画されている）となり、振幅変調波７２に対応するドライブエネルギーがアンテナ部１４に供給される。これにより、振幅のレベルが第１のパルス信号２２の変化（パルスの立ち上がり、および立下り）にほぼ瞬時に追従している電磁波７３（図中、実際の電磁波は省略され、その振幅の変動部分のみが描画されている）が、アンテナ部１４より出力される。
【００６５】
このように、図６の送信装置５１においては、アンテナ部１４より出力される電磁波７３の変化が早くなるので、上述した受信側における通信不良の発生頻度の抑制が可能になる。即ち、従来の課題を解決することが可能になる。
【００６６】
整形波形印加部６１の構成は、上述したように、第１のパルス信号２２が波形整形された第２のパルス信号７１に対応する信号波を、変調および増幅部１３に印加することが可能なものであれば、特に限定されないが、この例においては、例えば、図７に示される構成とされている。
【００６７】
即ち、図７に示されるように、波形整形印加部６１は、送信データ出力部１２より出力された第１のパルス信号２２の高周波成分９１を抽出する高周波成分抽出部８１、および、送信データ出力部１２より出力された第１のパルス信号２２に、高周波成分抽出部８１により抽出された第１のパルス信号２２の高周波成分９１を印加した第２のパルス信号７１に対応する信号波を出力する印加部８２より構成される。
【００６８】
具体的には、図６の送信装置５１は、例えば、図８または図９に示されるように構成されることが可能である。なお、図８と図９の送信装置５１において、図２の従来の送信装置１に対応する部分には、対応する符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【００６９】
図８において、図２の従来の送信装置１に対して、送信装置５１にはさらに、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のエミッタと、送信データ出力部１２の間に、コンデンサＣ２とバッファ１０１が直列的に接続された直列回路が接続されている。
【００７０】
即ち、図８の例では、整形波形印加部６１は、コンデンサＣ２、およびバッファ１０１、並びに、従来の変調および増幅部１３にも使用されていた、エミッタ負荷となる抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２、および、エミッタ負荷を変化させるスイッチＳＷより構成されている。
【００７１】
コンデンサＣ２とエミッタ負荷（抵抗Ｒ１、および抵抗Ｒ２よりなる可変負荷）から構成される微分回路は、図７の高周波成分抽出部８１に相当する。
【００７２】
バッファ１０１は、以下のことを目的として設けられている。即ち、スイッチＳＷが、例えばトランジスタである場合、パルス信号２２の信号源である送信データ出力部１２が有限の出力インピーダンスを有しているため、送信データ出力部１２がエミッタ負荷に直接接続されると、スイッチＳＷとして機能するトランジスタの変化が遅くなるという課題が発生してしまう。そこで、図８の例では、この課題を解決するために、バッファ１０１が、送信データ出力部１２とコンデンサＣ２の間に設けられている。
【００７３】
ところで、エミッタ負荷を変化させるためのスイッチＳＷは、特に限定されず、例えば、ＮＰＮ型のトランジスタが使用可能である。この場合、図９に示されるように、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のエミッタには、一端が接地された抵抗Ｒ１の他端が接続されるとともに、一端がトランジスタＴＲｓのコレクタに接続されている抵抗Ｒ２の他端が接続されることになる。また、トランジスタＴＲｓのベースには、送信データ出力部１２が接続され、そのエミッタは接地されることになる。
【００７４】
ただし、スイッチとしてＮＰＮ型のトランジスタＴＲｓが使用される場合、トランジスタＴＲｓのベースに加えられるパルス信号２２がハイレベル（Ｈ）になる瞬間（パルスの立ち上がり時）、変調および増幅部１３のトランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２の電流の増加が必要になる。これは、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のエミッタ負荷に負のパルス成分が印加されることに相当し、送信データ出力部１２より出力されたパルス信号２２をインバータで変換後、ハイパスフィルタを通すことで実現可能である。具体的には、図８のバッファ１０１の代わりに、図９に示されるように、インバータ１１１が設けられるとよい。
【００７５】
このインバータ１１１は、図１０乃至図１２に示されるように、様々な実施の形態が可能である。勿論、インバータ１１１の構成は、図１０乃至図１２以外の構成とされてもよい。
【００７６】
図１０の例では、インバータ１１１は、スイッチとして機能するトランジスタＴＲｉ１、並びに、抵抗Ｒｉ１、抵抗Ｒｉ２、および、抵抗Ｒｉ３から構成されている。
【００７７】
トランジスタＴＲｉ１のベースには、一端が送信データ出力部１２に接続された抵抗Ｒｉ１の他端が接続されるとともに、一端が接地された抵抗Ｒｉ２の他端が接続されている。トランジスタＴＲｉ１のエミッタは、接地されている。トランジスタＴＲｉ１のコレクタには、微分回路を構成する上述したコンデンサＣ２の一端（その他端は、例えば、図９に示されるように、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のエミッタに接続される）が接続されるとともに、一端に電圧Ｖｃｃ２が印加される抵抗Ｒｉ３の他端が接続されている。
【００７８】
このように、図１０の構成のインバータ１１１は、その構成が簡単であるという特長を有するが、一方で、トランジスタＴＲｉ１がオン状態である場合、電流消費が発生するという課題もある。そこで、この課題の解決が必要な場合、即ち、電流消費のないインバータ１１１が必要な場合、例えば、インバータ１１１は、図１１に示されるように構成されるとよい。
【００７９】
即ち、図１１の例では、インバータ１１１は、ＰＮＰ型のトランジスタＴＲｉ２、および、ＮＰＮ型のトランジスタＴＲｉ３、並びに、抵抗Ｒｉ４乃至抵抗Ｒｉ７で構成される。
【００８０】
トランジスタＴＲｉ２のベースには、一端が送信データ出力部１２に接続された抵抗Ｒｉ４の他端が接続されるとともに、一端に電圧Ｖｃｃ２が印加された抵抗Ｒｉ５の他端が接続されている。トランジスタＴＲｉ２のエミッタには、電圧Ｖｃｃ２が印加されている。トランジスタＴＲｉ２のコレクタには、微分回路を構成する上述したコンデンサＣ２の一端（その他端は、例えば、図９に示されるように、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のエミッタに接続される）が接続されるとともに、トランジスタＴＲｉ３のコレクタが接続されている。
【００８１】
換言すると、トランジスタＴＲｉ３のコレクタには、コンデンサＣ２の一端が接続されるとともに、トランジスタＴＲｉ２のコレクタが接続されている。
【００８２】
トランジスタＴＲｉ３のベースには、一端が送信データ出力部１２に接続された抵抗Ｒｉ６の他端が接続されるとともに、一端が接地された抵抗Ｒｉ７の他端が接続されている。トランジスタＴＲｉ３のエミッタは、接地されている。
【００８３】
さらに、動作速度の速いインバータ１１１が必要な場合、例えば、インバータ１１１は、図１２に示されるように構成されるとよい。
【００８４】
即ち、図１２の例では、図１１の構成のインバータ１１１に対して、さらに、ＰＮＰ型のトランジスタＴＲｉ２、およびＮＰＮ型のトランジスタＴＲｉ３のそれぞれのベースとコレクタの間に、ショットキダイオードＤｉ１とショットキダイオードＤｉ２のそれぞれが接続されている。
【００８５】
このように、インバータ１１１が、図１２に示されるように構成されることで、所定の電圧以下になった場合、ショットキダイオードＤｉ１に電流を流して、トランジスタＴＲｉ２のベースに対するエミッタの電圧の低下を抑制させるとともに、所定の電圧以下になった場合、ショットキダイオードＤｉ２に電流を流して、トランジスタＴＲｉ３のベースに対するエミッタの電圧の低下を抑制させることが可能になる。即ち、トランジスタＴＲｉ２とトランジスタＴＲｉ３のそれぞれの蓄積時間が改善され、トランジスタＴＲｉ２とトランジスタＴＲｉ３のスイッチング速度を速めることが可能になる。
【００８６】
なお、図１０乃至図１２に示される電圧Ｖｃｃ２は、図９の電圧Ｖｃｃ１と同一の電源（図示せず）から供給される電圧とされてもよいし、異なる電源（図示せず）から供給される電圧とされてもよい。
【００８７】
次に、送信装置５１の動作について説明する。なお、送信装置５１の実施の形態は、上述したように、様々な実施の形態が可能であるが、以下、断りのない限り、図９の構成の送信装置５１として説明する。
【００８８】
また、送信装置５１の動作は、図２の従来の送信装置１の動作と基本的に同様とされる。そこで、ここでは、従来の送信装置１において説明した動作については、その説明を適宜省略し、以下、従来の送信装置１とは異なる動作を中心に説明する。
【００８９】
即ち、図９に示されるように、送信データ出力部１２より第１のパルス信号２２が出力されると、波形整形印加部６１は、従来と同様に、第１のパルス信号２２に応じて、トランジスタＴＲｓをスイッチングさせることで、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のエミッタ負荷を変化させる（抵抗Ｒ１の値、または、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の合成抵抗値のいずれかに変化させる）とともに、さらに、インバータ１１１を介して、コンデンサＣ２を含む微分回路により抽出された第１のパルス信号２２の高周波成分（図７の高周波成分９１）をエミッタ負荷に印加する。
【００９０】
波形整形印加部６１は、このように動作することで、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のエミッタに加えられる信号波に相当するエミッタ電流を、第１のパルス信号２２が波形整形された第２のパルス信号７１に対応して変化させる。換言すると、波形整形印加部６１は、第２のパルス信号７１に対応して変化するエミッタ電流（信号波）を、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のエミッタに加える。
【００９１】
これにより、第１のパルス信号２２の変化時（各パルスのそれぞれの立ち上がり時、および立ち下がり時）に、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のエミッタ電流（信号波）が瞬時的に大きく変化し、その結果、図１３の変化部分７２−１および変化部分７２−２に示されるような振幅の変化が強調されたコレクタ電圧Ｖｃ（振幅変調波７２）が発生する。そして、発生したコレクタ電圧Ｖｃ（振幅変調波７２）に対応するドライブエネルギーがアンテナ部１４に供給されて、図１４に示されるような磁束（電磁波）７３がアンテナ部１４より出力される。
【００９２】
即ち、図１３には、図９の送信装置５１において、送信データ出力部１２より第１のパルス信号２２が出力された状態で、実際に出力されたコレクタ電圧Ｖｃ（振幅変調波７２）の測定チャートが示されている。また、図１４には、図９の送信装置５１において、送信データ出力部１２より第１のパルス信号２２が出力された状態で、実際にアンテナ部１４より出力された磁束（電磁波）７３の測定チャートが示されている。
【００９３】
図１３に示されるように、コレクタ電圧Ｖｃ（振幅変調波７２）の振幅は、第１のパルス信号２２の各パルスのそれぞれの立ち上がり時のレベルが、第１のパルス信号の定常状態のハイレベル（Ｈ）よりも高くなるとともに、第１のパルス信号２２の各パルスのそれぞれの立下り時のレベルが、第１のパルス信号２２の定常状態のローレベル（Ｌ）よりも低くなるように波形整形された第２のパルス信号７１（図６）に対応して変化している。即ち、変化部分７２−１に示されるように、パルス信号２２のパルスの立ち上がり時におけるコレクタ電圧Ｖｃ（振幅変調波７２）の振幅は、その定常状態のハイレベルの振幅よりも高くなっている。同様に、変化部分７２−２に示されるように、パルス信号２２のパルスの立ち下がり時におけるコレクタ電圧Ｖｃ（振幅変調波７２）の振幅は、その定常状態のローレベルの振幅よりも低くなっている。
【００９４】
その結果、図１４に示されるように、アンテナ部１４より出力される磁束（電磁波）７３は、上述した図４の従来の磁束（電磁波）２４に比較して、送信データに対応するパルス信号２２にほぼ瞬時に追従して変化する。例えば、変化部分７３−１に示されるように、パルス信号２２のパルスの立ち上がり時には、磁束（電磁波）７３の振幅も、それに追従してローレベルからハイレベルにほぼ瞬時に変化している。同様に、変化部分７３−２に示されるように、パルス信号２２のパルスの立ち下がり時には、磁束（電磁波）７３の振幅も、それに追従してハイベルからローレベルにほぼ瞬時に変化している。
【００９５】
以上、図８、または図９を参照して、送信装置５１について説明したが、送信装置５１は、図１３に示されるようなコレクタ電圧Ｖｃ（振幅変調波７２）の出力が可能なものであれば、その構成は、図８、または図９の例に限定されず、様々な実施の形態が可能である。
【００９６】
例えば、送信装置５１は、図８と図９の例では、同相ノイズの影響を低減させる等の目的から、変調および増幅用のトランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２が差動接続された構成とされているが、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のうちのいずれか一方のみから構成されてもよい。
【００９７】
また、実際には、変調および増幅用のトランジスタの電流が多く必要とされるため、図８や図９に示されるように、差動接続されたトランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のそれぞれが１つずつ使用されるのではなく、複数のトランジスタが並列的に接続されたトランジスタの組が２組用意され、その２組が差動接続されて使用されることが多い。
【００９８】
具体的には、例えば、送信装置５１は、図１５に示されるように、図９のトランジスタＴＲ１の代わりに、２つのトランジスタＴＲ１−１とトランジスタＴＲ１−２が並列的に接続された組と、図９のトランジスタＴＲ２の代わりに、２つのトランジスタＴＲ２−１とトランジスタＴＲ２−２が並列的に接続された組が差動接続されて構成されることもある。
【００９９】
このような場合、送信データに対応する第１のパルス信号２２が波形整形された第２のパルス信号７１（図６）に対応する信号波は、トランジスタＴＲ１−１およびトランジスタＴＲ１−２、並びに、トランジスタＴＲ２−１およびトランジスタＴＲ２−２のエミッタの全てに加えられてもよいが（各組の全てのトランジスタのエミッタ負荷を変化させるとともに、第１のパルス信号２２の高周波成分を全てのエミッタ負荷に加えてもよいが）、以下のような課題が発生する。
【０１００】
即ち、後述する図１７に示されるように、送信装置５１が、ＩＣカードシステムのＲ／Ｗ装置１２１に搭載されている場合、送信相手であるＩＣカード１２２がＲ／Ｗ装置１２１に近づきすぎると、送信装置５１の負荷が変化することがある。このような場合、ピーキングが効き過ぎで（図６の振幅変調波７２の振幅変化時の部分（第１のパルス信号２２の高周波成分に対応する部分）が急峻すぎて）、電力伝送が途切れる可能性がある。
【０１０１】
そこで、このような課題を解決するために、即ち、送信に必要な電力を確保するために、図１５に示されるように、第２のパルス信号７１（図６）に対応する信号波は、トランジスタＴＲ１−１とトランジスタＴＲ２−１のエミッタのみに加えられ、それ以外のトランジスタＴＲ１−２とトランジスタＴＲ２−２のエミッタにはエミッタ抵抗Ｒ３の一端（その他端は接地される）が接続されるとよい。換言すると、図１５に示されるように、送信データ出力部１２より出力される第１のパルス信号２２に対応して変化するエミッタ負荷（トランジスタＴＲｓのスイッチングにより変化する、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２より構成されるエミッタ負荷）と、インバータ１１１を介して、コンデンサＣ２を含む微分回路より出力される第１のパルス信号２２の高周波成分は、トランジスタＴＲ１−１とトランジスタＴＲ２−１のエミッタのみに加えられ、それ以外のトランジスタＴＲ１−２とトランジスタＴＲ２−２のエミッタ負荷は一定とされるとよい。
【０１０２】
また、送信装置５１は、例えば、図１６に示されるように構成されることも可能である。
【０１０３】
即ち、図１６の例では、図９の例に対してさらに、抵抗Ｒ１の一端（トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のエミッタに接続された端に対する他端）に、スイッチ用のトランジスタＴＲｓ２のコレクタが接続されている。トランジスタＴＲｓ２のエミッタは接地されている。トランジスタＴＲｓ２のベースには、一端に電圧Ｖｃｃ２が常時印加されている抵抗Ｒ４の他端が接続されている。即ち、トランジスタＴＲｓ２は、常時オン状態とされている。
【０１０４】
このトランジスタＴＲｓ２のベースにはさらに、一端が接地された抵抗Ｒ５とコンデンサＣ２から構成される微分回路が接続されている。即ち、図９の例では、送信データ出力部１２より出力された第１のパルス信号２２の高周波成分は、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のエミッタに直接印加されていたが、図１６の例では、トランジスタＴＲｓ２のベースに印加される。なお、トランジスタＴＲｓ１は、図９のトランジスタＴＲｓと同様のトランジスタである。
【０１０５】
さらにまた、送信装置５１は、上述した実施形態のように単体の装置とされてもよいが、情報処理装置の一部として、情報処理装置に搭載されてもよい。
【０１０６】
例えば、図１７に示されるように、送信装置５１は、上述したＩＣカードシステムのＲ／Ｗ装置の一部とされてもよい。即ち、図１７は、本発明が適用されるＲ／Ｗ装置の構成例を表している。
【０１０７】
図１７に示されるように、Ｒ／Ｗ装置１２１には、Ｒ／Ｗ装置１２１全体の制御を行う主制御部１３１、および、データ記憶部１３２が設けられている。
【０１０８】
主制御部１３１には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）１４１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）１４２、および、ＲＡＭ１４３が設けられている。ＣＰＵ１４１は、ＲＯＭ１４２に記憶されているプログラム、または、データ記憶部１３２等よりＲＡＭ１４３にロードしたプログラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭ１４３には、ＣＰＵ１４１が各種の処理を実行する上において必要なデータなどが適宜記憶される。
【０１０９】
主制御部１３１にはまた、図６と同様の搬送波出力部１１、および送信データ出力部１２が設けられている。
【０１１０】
Ｒ／Ｗ装置１２１にはまた、図６と同様の変調および増幅部１３、アンテナ部１４、並びに整形波形印加部６１が設けられている。
【０１１１】
換言すると、Ｒ／Ｗ装置１２１には、送信部として、図６と同様の構成の送信装置５１が搭載されている。
【０１１２】
Ｒ／Ｗ装置１２１はさらにまた、上述した送信部（送信装置５１）に対する受信部を構成する、検波部１３３、復調部１３４、および、主制御部１３１内の受信データ入力部１４４が設けられている。
【０１１３】
次に、Ｒ／Ｗ装置１２１の動作について簡単に説明する。
【０１１４】
Ｒ／Ｗ装置１２１の通信相手であるＩＣカード１２２が、Ｒ／Ｗ装置１２１のアンテナ部１４に所定の距離（通信距離）で対向されて配置されると、ＩＣカード１２２のアンテナ（図示せず）は、アンテナ部１４から出力される磁束をとらえ、相互に共振することで、相互に非接触通信可能な状態となる。
【０１１５】
この状態で、データ記憶部１３２に予め記憶されていたデジタルの第１の情報（ＩＣカード１２２に書き込まれるデータ等）が、送信データ出力部１２よりパルス信号として出力されると、上述した送信装置５１と同様の動作原理により、搬送波出力部１１より出力された搬送波に重畳されて（振幅変調波として）、アンテナ部１４に供給され、アンテナ部１４より電磁波として出力される。
【０１１６】
アンテナ部１４より出力された電磁波は、ＩＣカード１２２のアンテナに受信され、ＩＣカード１２２のＩＣ（図示せず）により、上述したように、検波されるとともに復調されて元の第１の情報となり、第１の情報がメモリ（図示せず）に記憶されるデータであった場合、第１の情報はＩＣ内のメモリに記憶され、一方、第１の情報が情報の読み出しを指示するデータであった場合、第１の情報に基づいて、ＩＣ内のメモリより所定の情報が読み出される。
【０１１７】
そして、第１の情報がメモリに記録されたことを通知するレスポンスデータ、またはＩＣ内のメモリより読み出されたデータ（デジタルの第２の情報）は、ＩＣにより、搬送波に重畳されて、ＩＣカード１２２のアンテナを介してＲ／Ｗ装置１２１のアンテナ部１４に供給される。
【０１１８】
具体的には、この例においては、例えば、ＩＣカード１２２は、第２の情報を符号化してからその信号の論理値に応じてＩＣカード１２２のアンテナの等価的な負荷を変動させる。
【０１１９】
このＩＣカード１２２のアンテナの負荷変動は、Ｒ／Ｗ装置１２１のアンテナ部１４のアンテナ端の負荷変動として現れる。
【０１２０】
従って、検波部１３３は、この負荷変動を、搬送波の振幅変動成分、即ちＡＳＫ変調信号（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）として検波する。
【０１２１】
即ち、この例においては、ＩＣカード１２２からＲ／Ｗ装置１２１に対するデータの伝送は、送信すべきデータを符号化してからその信号の論理値に応じてアンテナ端子から内部を見た負荷を変化させることにより、放射される電磁波をＡＳＫ変調する負荷変調方式が利用されている。
【０１２２】
復調部１３４は、検波部１３３により検波されたＡＳＫ変調信号（搬送波の振幅変動成分）から、デジタルの第２の情報に対応するパルス信号を復調し、受信データ入力部１４４に供給する。
【０１２３】
受信データ入力部１４４は、復調部１３４より供給されたパルス信号に対応するデジタルの第２の情報がレスポンスデータであった場合、それをＣＰＵ１４１に供給し、一方、デジタルの第２の情報がデータ記憶部１３２に書き込むデータであった場合、それをデータ記憶部１３２に書き込む（記憶させる）。ＣＰＵ１４１は、レスポンスデータを取得すると、そのレスポンスデータに応じた処理を実行する。
【０１２４】
このようにして、Ｒ／Ｗ装置１２１は、ＩＣカード１２２とアンテナ部１４を介して非接触通信を行うことで、デジタルの第１の情報をＩＣカード１２２に書き込むとともに、デジタルの第２の情報をＩＣカード１２２から読み出す。
【０１２５】
上述したように、本発明の送信装置５１（図６）においては、送信データに対応する方形波状の第１のパルス信号２２が入力され、入力された第１のパルス信号２２の各パルスのそれぞれの立ち上がり時のレベルが、第１のパルス信号２２の定常状態のハイレベル（Ｈ）よりも高くなるとともに、第１のパルス信号２２の各パルスのそれぞれの立下り時のレベルが、第１のパルス信号２２の定常状態のローレベル（Ｌ）よりも低くなるように波形整形された第２のパルス信号７１に対応して信号波が生成され、生成された信号波が変調および増幅部１３のトランジスタ（例えば、図９のトランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２）のエミッタに加えられる。これにより、トランジスタのベースに加えられた搬送波２２が、トランジスタのエミッタに加えられた第２のパルス信号７１に対応する信号波によって振幅変調されて振幅変調波７２となり、振幅変調波７２がトランジスタのコレクタを介してアンテナ部１４に供給され（ドライブエネルギーとして供給され）、共振回路を含むアンテナ１４より電磁波７３として送信される。
【０１２６】
このようにしてアンテナ部１４より出力された電磁波７３の振幅は、上述したように、送信データに対応する第１のパルス信号２２にほぼ瞬時に追従して変化するので、受信装置（例えば、図１７のＩＣカード１２２）に受信された電磁波７３は、受信装置により、オリジナルの第１のパルス信号２２にほぼ正確に復調されることが可能になる。即ち、本発明の送信装置５１は、受信側での通信不良の頻度を低減させることが可能になる。
【０１２７】
また、送信装置５１は、例えば、図９に示されるように、従来の送信装置１（図２）に対して、コンデンサＣ２とインバータ１１１が付加された簡単な回路で構成可能であるので、従来の送信装置１と比較してほぼ同程度のコストと、ほぼ同程度のハードウエア資源で製作可能である。
【０１２８】
換言すると、従来の送信装置１に対して、整形波形印加部６１を加えるといった、コストのかからず、かつ作業が容易な改造を施すだけで、送信装置５１を構成することが可能になる。具体的には、例えば、改造者は、図２の構成の従来の送信装置１を、図９の構成の送信装置５１に改造する場合、コンデンサＣ２とインバータ１１１を、図９に示されるように接続すればよい。
【０１２９】
ところで、上述した送信装置５１の実施形態として、トランジスタが使用されたが、図１２に示される以外の構成においては、トランジスタの代わりに、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ））が使用されてもよい。
【０１３０】
例えば、図９の構成の送信装置５１において、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のそれぞれの代わりに、図示はしないが、電界効果トランジスタＦＥＴ１と電界効果トランジスタＦＥＴ２のそれぞれが使用されてもよい。ただし、この場合、電界効果トランジスタＦＥＴ１と電界効果トランジスタＦＥＴ２のゲートのそれぞれは、トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２のベースのそれぞれに対応し、ソースのそれぞれはエミッタに対応し、かつ、ドレインのそれぞれはコレクタのそれぞれに対応するように接続される。
【０１３１】
【発明の効果】
以上のごとく、本発明によれば、共振回路を含むアンテナを介して送信するデジタルデータを、振幅変調することができる。特に、受信側における通信不良の発生頻度を抑制することが可能なように振幅変調することができる。
【０１３２】
また、本発明によれば、デジタルデータを振幅変調にて共振回路を含むアンテナを介して送信することができる。特に、受信側における通信不良の発生頻度を抑制する送信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の送信装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の送信装置の具体的な構成例を示す回路図である。
【図３】図２の送信装置のコレクタ電圧（振幅変調波）の測定チャートである。
【図４】図２の送信装置のアンテナ部より出力される磁束（電磁波）の測定チャートである。
【図５】図２の送信装置より送信されたデジタルデータが受信側で復調される場合の波形例を説明する図である。
【図６】本発明が適用される送信装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】図６の送信装置の整形波形印加部の詳細な構成例を示すブロック図である。
【図８】図６の送信装置の具体的な構成例を示す回路図である。
【図９】図６の送信装置の具体的な構成の他の例を示す回路図である。
【図１０】図９の送信装置のインバータの具体的な構成例を示す回路図である。
【図１１】図９の送信装置のインバータの具体的な構成の他の例を示す回路図である。
【図１２】図９の送信装置のインバータの具体的な構成のさらに他の例を示す回路図である。
【図１３】図９の送信装置のコレクタ電圧（振幅変調波）の測定チャートである。
【図１４】図９の送信装置のアンテナ部より出力される磁束（電磁波）の測定チャートである。
【図１５】図６の送信装置の具体的な構成の他の例を示す回路図である。
【図１６】図６の送信装置の具体的な構成のさらに他の例を示す回路図である。
【図１７】本発明が適用されるＲ／Ｗ装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１　搬送波出力部，　１２　送信データ出力部，　１３　変調および増幅部（アンテナ駆動部），　１４　アンテナ部，　２１　搬送波，　２２　第１のパルス信号，　５１　送信装置，　６１　整形波形印加部，　７１　第２のパルス信号，　７２　振幅変調波，　７３　電磁波，　８１　高周波成分抽出部，　９１　第１のパルス信号の高周波成分，　１０１　バッファ，　１１１　インバータ，　１２１　Ｒ／Ｗ装置，　１３１　主制御部，　１３３　検波部，　１３４　復調部，　Ｃ　コンデンサ，　Ｌ　コイル，　Ｔｒ　トランス，　ＴＲ　トランジスタ，　Ｒ　抵抗
【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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【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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