[發明專利]天線單元和配備有該天線單元的便攜式無線裝置

無效

• 申請號: 201080028080.1
• 申請日: 2010-04-28
• 公開（公告）號: CN102804499A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 竹山和彥;柳健司;大谷俊朗
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H01Q7/00
• 分類號: H01Q7/00;G06K19/07;G06K19/077;H01Q1/52;H04M1/02
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 戚傳江;謝麗娜

技術領域

本發明涉及在RFID系統的比如IC卡的便攜式無線裝置中使用的天線單元，并且涉及配備有該天線單元的便攜式無線裝置。

背景技術

RFID(射頻識別)系統通常在電子貨幣等等中使用。通過由電磁感應(感應耦合)引起的無線通信來執行RFID卡或者作為含有RFID的裝置的移動裝置(便攜式無線裝置)與作為布置在商店等等中的固定機器的其配套設備[讀取器/寫入器(R/W)]之間的通信。基于電磁感應的無線通信技術允許僅在移動裝置的天線和配套設備的天線之間存在高度耦合的范圍內建立通信，并且通信距離大約一米那么短。圖12是示出現有技術的RFID系統的大體構造的圖。如圖12中所示，通過標記32指示的配套設備的環形天線31的中心位置與移動裝置40之間的垂直距離來指明移動裝置和配套設備之間的通信距離。通常，通信距離與移動裝置的天線的孔徑面積有關。

隨著配備有RFID裝置的裝置變小，對于移動裝置的更小的天線的需求正在增長。為了增加隨著天線線圈尺寸的減小而變短的通信距離，迄今已經提出了將升壓線圈放置在RFID移動裝置的天線線圈的鄰近區域(例如，參見專利文獻1)。

圖13示出了示出圖12中所示的現有技術的移動裝置的天線塊的大體構造的框圖，并且圖14示出圖13中所示的現有技術的移動裝置的天線塊的等效電路。如圖14中所示，具有諧振元件45的升壓線圈46被放置在包括環形天線41、諧振電路42和通信電路塊43的移動裝置40的RFID部44的附近，由此增大移動裝置40的RFID電路的諧振Q值。移動裝置40的環形天線41經由升壓線圈46建立與具有環形天線31和通信電路塊33的配套設備30的通信，由此延伸通信距離。

<現有的技術文獻>

<專利文獻>

專利文獻1：JP-A-2004-29873

發明內容

<本發明要解決的問題>

然而，在通過給移動裝置提供升壓線圈來增大諧振Q值的方法下，產生了S21特性變小的頻帶和S21特性增加的頻帶。圖15示出了在圖14中所示的等效電路中的點A和B之間實現的功率增益的頻率響應特性(S21特性)。圖15的縱軸表示S21特性[dB]，并且圖15的橫軸表示頻率[MHz]。點A是配套設備的通信電路塊的輸出端子，而點B是移動裝置的通信電路塊的輸入端子。圖15中所示的曲線1描繪當移動裝置并未配備升壓線圈時實現的S21特性，而圖15中所示的曲線2描繪當移動裝置配備有升壓線圈時實現的S21特性。

如圖15中所示，曲線2在諧振頻率f0處包括峰，該峰比曲線1的峰陡峭。曲線2在高于f0的頻率處還具有另一個中等尺寸的峰。S21特性在f0和另一峰之間的寬頻帶處存在大的降落。具體地，當移動裝置配備有升壓線圈時，在特定的諧振頻率(圖15中的諧振頻率f0)處S21特性能夠得到改善，但是在其它的頻帶S21特性并未改善。因此，僅在特定的諧振頻率處能夠延伸移動裝置和配套設備之間的通信距離。

通常，存在多種類型的RFID配套設備，并且諧振頻率根據配套設備而改變。圖16和圖17示出在現有技術的RFID系統中響應于具有不同諧振頻率的兩個不同配套設備而呈現的移動裝置的S21特性。在圖16和圖17中，實線表示當移動裝置具有升壓線圈時產生的S21特性，而虛線表示當移動裝置不具有任何升壓線圈時產生的S21特性。附圖中的縱軸示出S21特性[dB]，而附圖中的橫軸示出頻率[MHz]。

在圖16中，實線的峰在位置上低于虛線的峰。同時，在示出不同于圖16中所示的諧振頻率的情況的圖17中，實線的峰在位置上高于虛線的峰。因此，即便移動裝置中含有升壓線圈，與移動裝置并未配備升壓線圈的情況相比較，在圖17中所示的特定諧振頻率處S21特性得到改善。然而，在圖16中所示的其它的特定諧振頻率處S21特性并未改善。因此，即便移動裝置配備有升壓線圈，移動裝置也不能夠應對在不同的諧振頻率操作的多個配套設備。

如上所述，在現有技術的RFID系統中，移動裝置能夠應用于在某特定頻率操作的一個配套設備但是不能夠應用于在其它特定頻率操作的多個配套設備。

因此，本發明旨在提供一種天線單元和便攜式無線裝置，該便攜式無線裝置配備有該天線單元并且能夠響應于具有不同諧振頻率的多種類型的配套設備來操作而同時改善其通過特性。

<用于解決問題的措施>