(57)【要約】従来の非接触ＩＣカードシステムにおける質問器は電子回路の規模が大きく複雑で、また非常に高価な高周波部品を使用しコストが高くなるという問題点があった。  本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その質問器における電子回路で構成していた信号処理機能の一部を受信アンテナや受信高周波増幅器などが行い、大幅に電子回路を低減させた一方式であり、送信信号変調器に接続された搬送波発生器と、受信部と、前記受信部が受信した受信高周波を増幅する受信高周波増幅器と、を有し、前記受信高周波増幅器に前記搬送波発生器の発生する搬送波を干渉入力させて前記受信高周波を変調することを特徴とする非接触ＩＣカードシステムにおける質問器であり、従来方式に比べて、電力分配器と周波数変換器が削減されることに大きな特徴がある。
2004051879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触ＩＣカードシステムに利用される質問器であって、送信信号変調器に接続された搬送波発生器と、
受信部と、
前記受信部が受信した受信高周波を増幅する受信高周波増幅器と、
を有し、
前記受信高周波増幅器に前記搬送波発生器の発生する搬送波を干渉入力させて前記受信高周波を復調することを特徴とする
質問器。
【請求項２】
前記受信高周波増幅器と、前記搬送波発生器と、前記送信信号変調器とは、同一のプリント基板上に形成され、前記受信高周波増幅器と、前記送信信号変調器との間に前記搬送波発生器を配置したことを特徴とする請求項１に記載の質問器。
【請求項３】
前記搬送波発生器と、前記受信高周波増幅器とは、同一のシールド区画内に
配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の質問器。
【請求項４】
前記搬送波発生器から前記受信高周波増幅器への干渉入力は、送信部のアンテナと前記受信部のアンテナを疎結合することにより行われる請求項１に記載の質問器。
【請求項５】
前記搬送波発生器から前記受信高周波増幅器への干渉入力は、前記搬送波発生器の出力と前記受信高周波増幅器の入力を小容量キャパシタで疎結合することにより行われる請求項１に記載の質問器。
【請求項６】
前記搬送波発生器から前記受信高周波増幅器への干渉入力は、前記送信信号変調器の出力と前記受信高周波増幅器の入力を、並走する伝送線路の相互誘導で疎結合することにより行われる請求項１に記載の質問器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、質問器と応答器を有する非接触式のＩＣカード通信システムに関する。
【背景技術】  近年、多くの産業で固体の自動認識技術が一般的になりつつある。現在、いたるところで用いられているバーコードシステムはこの固体の自動認識技術の一時代を築いた。しかし、このバーコードシステムは情報の書き換えができないので、電子回路を駆使し、情報を書き換えたり読み出したりすることができる、無線を媒体とした非接触ＩＣカードシステムが世の中に出てきた。
この非接触ＩＣカードシステムとは、離れた場所にあるＩＣカードに無線を介して情報を書き込んで、それを記憶させたり、また、ＩＣカードに記憶されている情報を無線を介して得たりするシステムである。その構成は、例えば図３に示すように、ＩＣカードに相当する応答器０３０１と質問器０３０２とからなる。
図２に、従来方式の質問器の機能ブロック図の一例を示す。質問器は、搬送波発生器０２０１、電力分配器０２０２、送信信号変調器０２０３、ロジック回路０２０４、送信高周波増幅器０２０５、送信部０２０６、受信部０２０７、受信高周波増幅器０２０８、周波数変換器０２０９、低域フィルタ０２１０とを有する。
次に、従来方式の質問器における送信の動作を説明する。送信には応答器に情報を書き込むモードと応答器から情報を読み出すモードがある。
書き込みモードでは、搬送波発生器０２０１にて通信を行うための搬送波を発生させ、電力分配器０２０２でその信号を２つに分配する。そのひとつを送信信号変調器０２０３にてロジック回路０２０４から出力される情報信号で変調を行い、送信高周波増幅器０２０５にて電力増幅し、送信部０２０６（送信アンテナなど）から応答器に向かって電波を発射し、応答器に情報を書き込む。
読み出しモードでは書き込みモードと動作はほぼ同じであるが、ロジック回路０２０４から情報信号を出力せず、送信信号変調器０２０３からは無変調の搬送波が出力される。その搬送波を送信高周波増幅器０２０５にて電力増幅し、送信部０２０６から応答器に向かって応答器から情報を得るための搬送波を送信する。
一方、受信の動作は、上記の読み出しモードの送信を行いながら受信を同時に行う。受信部０２０７（受信アンテナなど）から入力された応答器からの電波を受信高周波増幅器０２０８で増幅し、周波数変換器０２０９にて電力分配器０２０２で分配された搬送波発生器０２０１から得られる搬送波を注入する。その出力結果として、周波数的に受信電波と搬送波の和と差の信号が作り出される。その信号から低域フィルタ０２１０で差の成分、すなわち応答器からの帯域制限をされた情報成分を抽出し、ロジック回路０２０４へ入力され情報が復調される。このロジック回路０２０４は外部の情報装置と接続されている。
しかしながら、このような従来の非接触ＩＣカードシステムにおける質問器は電子回路の規模が大きく複雑で、また非常に高価な高周波部品を使用しコストが高くなるという問題点があった。
【特許文献１】  特開平８−２２７４６８
【発明の開示】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その質問器における電子回路で構成していた信号処理機能の一部を受信部（受信アンテナなど）や受信高周波増幅器が行い、大幅に電子回路を低減させた一方式である。
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、非接触ＩＣカードシステムに利用される質問器であって、送信信号変調器に接続された搬送波発生器と、受信部と、前記受信部が受信した受信高周波を増幅する受信高周波増幅器と、を有し、前記受信高周波増幅器に前記搬送波発生器の発生する搬送波を干渉入力させて前記受信高周波を復調することを特徴とする質問器であり、従来方式に比べて、電力分配器と周波数変換器が削減されることに大きな特徴がある。
【図面の簡単な説明】  図１は本発明の質問器の機能ブロック図である。
図２は従来方式の質問器の機能ブロック図である。
図３は非接触ＩＣカードシステムの構成図である。
図４は実施の形態６の質問器の機能ブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下に、本発明を図面に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１に示すように、本件発明における質問器は、搬送波発生器０１０１と、受信部０１０６と、受信高周波増幅器０１０７とを必須の構成要件とする。これに送信信号変調器０１０２、ロジック回路０１０３、送信高周波増幅器０１０４、送信部０１０５、低域フィルタ０１０８とを有する構成が一般的である。
本発明の質問器における送信の動作を説明する。従来方式と同様に、送信には応答器に情報を書き込むモードと応答器から情報を読み出すモードがある。
書き込みモードでは、まず、搬送波発生器０１０１にて通信を行うための搬送波を発生さる。次に、送信信号変調器０１０２にてロジック回路０１０３から出力される情報信号で変調を行い、送信高周波増幅器０１０４にて電力増幅し、送信部０１０５（送信アンテナなど）から応答器に向かって電波を発射し、応答器に情報を書き込む。
読み出しモードでは、書き込みモードと動作はほぼ同じであるが、まず、搬送波発生器０１０１にて通信を行うための搬送波を発生させる。ここで送信信号変調器０１０２にてロジック回路０１０３から情報信号を出力しなけれぱ送信信号変調器０１０２からは搬送波がそのまま出力される。その搬送波を送信高周波増幅器０１０４にて電力増幅し、送信部０１０５から応答器に向かって電波を発射する。この際、送信部０１０５からの搬送波は受信部０１０６（受信アンテナなど）にも入力される。
一方、受信の動作は、受信部０１０６には、応答器からの電波と送信部０１０５からの搬送波が混合され、その信号が受信高周波増幅器０１０７に入力され増幅される。このとき、送信部０１０５からの搬送波の信号強度が大きいためその増幅器の非線形性領域で増幅され、それにより歪が発生しその結果、周波数変換操作がここで行われる。そして従来方式の周波数変換器の出力結果と同様に、周波数的に受信電波と搬送波の和と差の信号が作り出される。その信号から低域フィルタ０１０８で差の成分、すなわち応答器からの情報成分を復調し、ロジック回路０１０３へ入力される。このロジック回路０１０３は外部の情報装置と接続されている。
（実施の形態２）
実施の形態２の発明は、受信高周波増幅器０１０７と、搬送波発生器０１０１と、送信信号変調器０１０２とが、同一のプリント基板上に形成され、受信高周波増幅器０１０７と、送信信号変調器０１０２との間に搬送波発生器０１０１が配置されていることを特徴とする実施の形態１に記載の質問器である。この構成をとることにより、容易に干渉入力を行うことが可能となる。
（実施の形態３）
実施の形態３の発明は、搬送波発生器０１０１と、受信高周波増幅器０１０７とが、同一のシールド区画内に配置されていることを特徴とする実施の形態１又は２に記載の質問器である。この構成をとることにより、容易に干渉入力を行うことが可能となる。
（実施の形態４）
実施の形態４の発明は、搬送波発生器０１０１から受信高周波増幅器０１０７への干渉入力は、送信部０１０５のアンテナと受信部０１０６のアンテナを疎結合することにより行われる実施の形態１に記載の質問器である。ここで、「送信部０１０５のアンテナと受信部０１０６のアンテナを疎結合する」とは、送信部０１０５のアンテナと受信部０１０６のアンテナを至近距離で隣接させることなどをいう。また、上記送信部０１０５と受信部０１０６は同一のプリント基板内にある必要もなく、同一のシールド区画内にある必要もない。
（実施の形態５）
実施の形態５の発明は、搬送波発生器０１０１から受信高周波増幅器０１０７への干渉入力は、送信信号変調器０１０２の出力と受信高周波増幅器０１０７の入力を小容量キャパシタで疎結合することにより行われる実施の形態１に記載の質問器である。ここで、「搬送波発生器０１０１の出力と受信高周波増幅器０１０７の入力を小容量キャパシタで疎結合する」とは、搬送波発生器０１０１の出力と受信高周波増幅器０１０７の入力を小容量のキャパシタ（コンデンサ）で結合させる等の回路を用いることをいう。また、上記搬送波発生器０１０１と受信高周波増幅器０１０７は同一のプリント基板内にある必要もなく、同一のシールド区画内にある必要もない。
（実施の形態６）
図４に示すように、実施の形態６における質問器は、搬送波発生器０４０１と、受信部０４０６と、受信高周波増幅器０４０７とを必須の構成要件とする。これに送信信号変調器０４０２、ロジック回路０４０３、送信高周波増幅器０４０４、送信部０４０５、低域フィルタ０４０８とを有する構成が一般的である。
実施の形態６の発明は、搬送波発生器０４０１から受信高周波増幅器０４０７への干渉入力は、送信信号変調器０４０２の出力と受信高周波増幅器０４０７の入力を並走する伝送線路の相互誘導で疎結合することにより行われる実施の形態１に記載の質問器である。ここで、「搬送波発生器０４０１の出力と受信高周波増幅器０４０７の入力を並走する伝送線路の相互誘導で疎結合する」とは、搬送波発生器０４０１の出力と受信高周波増幅器０４０７の入力を、並行に近接して形成された伝送線路等による相互誘導の結合をいう（図４の点線で囲まれた疎結合部分０４０９）。また、「近接して」とは、周波数約１ＭＨｚ〜３０ＧＨｚに対して約５０ｍｍ〜０．１ｍｍの距離をいう。さらに、「並走する伝送線路」は、基板上の同一層にある必要はなく、別の層間で構成されてもよい。
【産業上の利用可能性】  次に作用を説明する。従来方式も本発明の方式もまったく同じ動作を行う。しかしながら、従来方式における電力分配器０２０２と周波数変換器０２０９が削除でき、その結果、回路が大幅に削減できる効果がある。
以上説明してきたように、本発明によれば、その構成を図１のようにしたため、従来方式における電力分配器０２０２と周波数変換器０２０９が削除でき、その結果、回路が大幅に削減でき製品の製造コストを下げるという効果が得られる。
【図１】
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【図２】
2004051879.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004051879.tif 000006
【国際調査報告】
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2004051879.tif 000008
2004051879.tif 000009
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