[發明專利]可變電容元件以及高頻器件有效
| 申請號: | 201280052633.6 | 申請日: | 2012-10-24 |
| 公開(公告)號: | CN103891047A | 公開(公告)日: | 2014-06-25 |
| 發明(設計)人: | 池本伸郎;中磯俊幸;谷口勝己;鄉地直樹;池田直徒 | 申請(專利權)人: | 株式會社村田制作所 |
| 主分類號: | H01Q7/00 | 分類號: | H01Q7/00;G06K19/07;G06K19/077;H01Q5/01;H04B5/02 |
| 代理公司: | 上海專利商標事務所有限公司 31100 | 代理人: | 張鑫 |
| 地址: | 日本*** | 國省代碼: | 日本;JP |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 可變電容 元件 以及 高頻 器件 | ||
技術領域
本發明涉及經由電磁場信號與對方側設備進行通信的するRFID(Radio?Frequency?Identification:無線射頻識別)系統、近距離無線通信(NFC:Near?Field?Communication:近場通信)系統所使用的帶控制電壓施加電路的可變電容元件以及高頻器件。
背景技術
NFC是利用13MHz頻帶的近距離無線通信標準之一,有望搭載到以移動通信終端為代表的各種終端中。通常,在利用NFC的移動通信終端中,NFC用的RFIC內置在終端主體內,該NFC用的RFIC與同樣內置在終端主體內的NFC用的天線線圈相連接。此外,上述天線線圈連接有電容元件,使得在通信頻率下發生諧振,由該電容元件和天線線圈構成天線電路。并且,由該天線電路與NFC用RFIC等構成無線通信模塊(以下稱為“NFC模塊”)。
雖然NFC模塊的通信頻率預先決定,但由于其使用條件、制造偏差,應當匹配的天線電路的諧振頻率會有稍許不同。例如在讀寫器模式和卡片模式下,作為天線電路的諧振電路的電路結構會改變。因此,為了在任一模式下都維持規定的諧振頻率,需要根據模式來調整上述諧振電路。此外,隨著NFC模塊的搭載環境的不同,使用條件會產生變化。例如根據NFC模塊的附近是否存在金屬等,天線電路的諧振頻率會產生變化。
在NFC模塊的天線的頻帶足夠寬的情況下,不需要根據上述使用條件的不同進行微調,但伴隨著近年來終端的小型化,難以確保足夠的天線尺寸,若天線尺寸變小,則無法獲得天線帶寬。因此,需要進行調整,使諧振頻率達到最優值。
作為諧振頻率的調整方法,已知利用能根據施加電壓改變電容值的可變電容元件來構成天線電路的電容器的技術(參照專利文獻1)。此外,專利文獻2示出通過選擇性地連接多個電容器來切換整體的電容值的電路。
圖9是專利文獻2所示的通信電路的示例。這里,非接觸IC部47由非接觸IC芯片、具有電容器Cin、并聯電容器C1~C3、開關SW1~SW3的天線并聯電容器部、以及天線L1構成。電容器Cin及并聯電容器C1~C3所具有的電容值為固定值。SW1~SW3是對并聯電容器C1~C3的連接的通/斷進行切換的電路。在將非接觸IC部47組裝至移動電話1以后,非易失性存儲器搭載的控制IC62與非接觸IC部47相連接??刂艻C62對非接觸IC部47的開關SW1~SW3進行控制,從而切換開關SW1~SW3的通/斷。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2009-290644號公報
專利文獻2:日本專利特開2010-147743號公報
發明內容
發明所要解決的技術問題
然而,在具備可變電容二極管、切換電路的情況下,需要設置用于另外搭載這些有源元件的空間,除此以外,由于是有源元件,因此容易產生失真,導致諧振頻率可能產生變化。此外,為了切換多個電容器,并以微小的步長調整電容值,需要多個電容器以及切換用開關。因此,存在電路結構復雜化、IC的尺寸也變大的問題。
此外,雖然也可以采用利用微調電容器來機械地設定電容值的結構,但由于需要機械的控制來改變其電容值,因此RFID器件容易復雜化、大型化,而且無法確保對于下落等沖擊的可靠性。
本發明的目的在于提供一種帶控制電壓施加電路的可變電容元件及高頻器件,能夠消除有源元件所引起的失真、以及伴隨電路結構的復雜化而產生的IC尺寸的大型化的問題,并能確保對于下落等沖擊的可靠性。
解決技術問題所采用的技術方案
(1)本發明的高頻器件如以下那樣構成。
包括:天線線圈;可變電容元件,該可變電容元件改變包含所述天線線圈的天線電路的諧振頻率;以及RFIC,該RFIC與所述可變電容元件相連接,其特征在于,
所述可變電容元件包括:強電介質電容器,該強電介質電容器在電容器電極之間夾有強電介質膜,且電容值根據施加在所述電容器電極之間的控制電壓值而變化;以及控制電壓施加電路,該控制電壓施加電路構成有由具有不同電阻值的多個電阻元件所構成的電阻分壓電路,并對所述可變電容元件施加控制電壓。
利用該結構,不使用有源元件即開關,因此沒有失真的問題,而且,伴隨著電路結構的簡化,IC尺寸也小型化。而且容易確保對于下落等沖擊的可靠性。
(2)優選為所述多個電阻元件的各電阻元件的第一端與所述控制電壓施加電路相連接,第二端分別與所述RFIC的IO端子相連接。
利用該結構,能以簡單的電路生成施加給可變電容元件的控制電壓,能有效地消除電路結構的復雜化。
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