[發(fā)明專利]通信設(shè)備和高頻耦合器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010139865.8
• 申請(qǐng)日: 2010-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN101853976A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 和城賢典
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號(hào): H01P5/00
• 分類號(hào): H01P5/00
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 宋鶴;南霆

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過使用高頻寬帶的弱UWB通信技術(shù)在鄰近區(qū)域進(jìn)行大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ旁O(shè)備和高頻耦合器，具體講，涉及具有如下可通信區(qū)域的通信設(shè)備和高頻耦合器：在使用電場(chǎng)耦合的弱UWB通信中，其可通信區(qū)域在橫向方向上被充分?jǐn)U展。

背景技術(shù)

非接觸通信已被廣泛用作用于認(rèn)證信息、電子貨幣和其他價(jià)值信息的媒介。遵循ISO/IEC?14443的IC卡標(biāo)準(zhǔn)的示例包括A型、B型和FeliCa此外，由Sony?Corporation和Koninklijke?Philips?Electronics?N.V.開發(fā)的近場(chǎng)通信(NFC)是一種RFID標(biāo)準(zhǔn)，其主要定義可與A型、B型和FeliCa中的每種IC卡進(jìn)行通信的NFC通信設(shè)備(讀取器/寫入器)的規(guī)范。在NFC中，通過使用13.56MHz頻帶，可以通過電磁感應(yīng)執(zhí)行近距離型(close-proximity?type)(大于等于0但小于等于10cm)非接觸雙向通信。

非接觸通信系統(tǒng)的另一應(yīng)用示例是大容量數(shù)據(jù)傳輸，例如運(yùn)動(dòng)圖片和音樂的下載或流播(streaming)。例如，可以假設(shè)非接觸通信在從自動(dòng)售貨機(jī)向便攜式終端下載付費(fèi)內(nèi)容時(shí)或在經(jīng)由連接到因特網(wǎng)的個(gè)人計(jì)算機(jī)從付費(fèi)站點(diǎn)向便攜式終端下載內(nèi)容時(shí)被使用。在此情況下，優(yōu)選地，用戶把便攜式終端握持在讀取表面上這一個(gè)用戶操作就足夠了，并且感覺上完成該操作所需訪問時(shí)間與過去的認(rèn)證和計(jì)費(fèi)的時(shí)間相同。因此，需要高通信速率。

但是，作為非接觸通信的典型示例的NFC通信中的通信速率約為106kbps至424kbps，這對(duì)于個(gè)人認(rèn)證或計(jì)費(fèi)處理是足夠了，但是與其他通用無(wú)線通信(例如WiFi和藍(lán)牙)相比要慢得多。而且，在過去的技術(shù)(例如NFC通信)中，由于諸如載波頻率之類的物理約束，可實(shí)現(xiàn)的最大通信速率頂多到848kbps。因此，難以期望將來(lái)在速率方面有極大提高。

相對(duì)照地，可應(yīng)用到高速通信的近距離無(wú)線傳輸技術(shù)的示例是使用弱超寬帶(UWB)信號(hào)的TransferJet(例如，參考日本未審查專利申請(qǐng)公布No.2008-99236以及www.transferjet.org/en/index.html(2009年3月23日))。該近距離無(wú)線傳輸技術(shù)(TransferJet)是一種基本上利用電場(chǎng)耦合作用來(lái)傳輸信號(hào)的技術(shù)，用于該技術(shù)的通信設(shè)備包括：處理高頻信號(hào)的通信電路單元；被布置得與地面相距預(yù)定高度的耦合電極；以及將高頻信號(hào)高效地提供到耦合電極的共振單元。

在使用電場(chǎng)耦合作用的弱UWB通信中，其通信距離大約在2cm到3cm，并且高頻耦合器不具有極化波，而是具有在高度方向上和橫向方向上具有大致相同的廣度(extent)的方向性。因此，使用該高頻耦合器的通信設(shè)備具有大致半球型拱頂狀通信區(qū)域。

另一方面，在NFC通信技術(shù)中，已經(jīng)開發(fā)并制造出適合并入的、具有微小尺寸的小型低高度讀取器/寫入器模塊，這樣的讀取器/寫入器模塊可被用于實(shí)現(xiàn)在各種設(shè)備中，例如銷售點(diǎn)(POS)終端、自動(dòng)售貨機(jī)和個(gè)人計(jì)算機(jī)。例如，提出了一種筆記本型信息處理設(shè)備，其中讀取器/寫入器模塊被并入到主體鍵盤的掌托部分(palm?rest?portion)，并且從附近的非接觸IC標(biāo)簽(tag)讀取信息(例如，參見日本未審查專利申請(qǐng)公布No.2003-87263)。

在上述在設(shè)備中實(shí)現(xiàn)讀取器/寫入器模塊的應(yīng)用模式中，充當(dāng)通信目標(biāo)(例如便攜式終端)的單元一般放置在設(shè)備的讀取表面上，以便進(jìn)入可通信區(qū)域?，F(xiàn)在考慮這種一般實(shí)踐被應(yīng)用到上述弱UWB通信技術(shù)的情況。在并入了高頻耦合器的便攜式終端被放置在設(shè)備的讀取表面上的情況下，高頻耦合器之間的距離很短，并且高頻耦合器處在大致接觸狀態(tài)中。以這種方式，高頻耦合器可以與設(shè)備足夠接近以使得電場(chǎng)耦合作用發(fā)生。高頻耦合器原本具有在高度方向上和橫向方向上具有大致相同的廣度的方向性(如上所述)。即使在高度方向(即信號(hào)傳播方向)上的通信距離很短時(shí)，如果在橫向方向上(換言之，與傳播方向正交的方向上)擴(kuò)展可通信區(qū)域，可以布置讀取表面(即，通信設(shè)備)的區(qū)域則被擴(kuò)展，從而使得用戶更容易使用。由于對(duì)于每個(gè)終端，高頻耦合器被并入在不同地點(diǎn)，因此即使每個(gè)終端以類似方式被放在設(shè)備的讀取表面上，高頻耦合器之間的距離也會(huì)有所不同。