CN101627565B

CN101627565B - 通信系统

Info

Publication number: CN101627565B
Application number: CN200880007429.6A
Authority: CN
Inventors: 蛇口广行; 中村雅仁; 齐藤喜晴; 井上大地
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2028-03-14
Also published as: JPWO2008114729A1; US20100003917A1; JP4253359B2; EP2139130A1; CN101627565A; EP2139130A4; WO2008114729A1; JP4527799B2; KR101039597B1; US8180288B2; KR20090122387A; JP2009112048A

Abstract

本发明之通信系统的特征在于，具备发射器和接收器(2)，该发射器将发射信号作为电场施加给人体(1)，该接收器(2)通过人体(1)检测上述电场并接收上述发送信号；上述接收器(2)具有面对人体(1)的接收电极(21)、由谐振用电感线圈(22a)及谐振用电容器(22b)构成的谐振电路(22)以及电容耦合上述接收电极(21)及上述谐振电路(22)的耦合用电容器(23)。

Description

通信系统

技术领域

本发明涉及一种通过人体等传输媒介进行收发信的通信系统。

背景技术

随着近几年的技术发展，做为全新的通信方式，被提案过使用人体等传输媒介可感应的电场进行的通信方式。作为这种通信系统，有专利文献1所公开的技术。在这种通信系统中，接收器侧具有接收电极和谐振电路，该接收电极接收在信号源发生的信号，该谐振电路抽取指定频率的信号。该谐振电路由空心线圈和片状电容器(chip condenser)构成，空心线圈的一端与面对人体的接收电极相连接。

专利文献1：(日本)特开2005-94466号公报

但是，在专利文献1所公开的通信系统中存在，因接收器的接收电极与人体仅离开了一点点而不能通信或者接近通信载波频率的噪声(例如，便携设备所发生的噪声)妨碍通信等问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种没有噪声造成的故障而且即使传输媒介与接收电极之间存在距离也能稳定地进行通信的通信系统。

本发明之通信系统的特征在于，具备发射器和接收器，该发射器将发射信号作为电场施加给传输媒介，该接收器通过上述传输媒介检测上述电场并接收上述发射信号，其中上述接收器具有：接收电极，面对上述传输媒介；谐振电路，由谐振用电感线圈(inductor)及谐振用电容器(capacitor)来构成；以及耦合用电容器(capacitor)，电容耦合上述接收电极及上述谐振电路。

根据上述结构，就因为具备电容耦合接收电极及谐振电路的耦合用电容器，所以没有噪声产生的误动作，而且即使传输媒介与接收电极之间存在距离也能稳定地进行通信。

在本发明的通信系统中，上述耦合用电容器为，在上述接收器相距上述传输媒介相隔最大可通信距离时的上述接收器与上述传输媒介之间的电容值以下。根据上述结构，就能通过减小接收器和传输媒介之间的耦合容量，扩大传输媒介与接收电极之间的可通信距离。

在本发明的通信系统中，最好是上述耦合用电容器为可变容量型电容器。根据上述结构，就可控制传输媒介和接收电极之间的距离，能够以用户的要求设定传输媒介与接收电极之间的可通信距离。

在本发明的通信系统中，上述谐振电路最好是具有与上述接收电极电容耦合的多个谐振用电感线圈。根据上述结构，就可更加减小传输媒介与接收电极之间的距离变化所造成的移频量，其结果可更加扩大传输媒介与接收电极之间的距离。

在本发明的通信系统中，最好是上述多个谐振用电感线圈分别具备切换装置。根据上述结构，就可改变谐振电路的谐振频率。

在本发明的通信系统中，最好是，上述谐振电路具备多个谐振用电容器，而且上述谐振用电感线圈和/或上述谐振用电容器具备切换装置。根据上述结构，就可在谐振电路中单独地控制电感(inductance)及电容(capacitance)，不仅可单独改变谐振频率，还可单独改变Q值。

在本发明的通信系统中，最好是，在上述接收电极侧的第1电极与上述谐振电路侧的第2电极之间形成上述耦合用电容器，而且上述第1电极或上述第2电极的至少一个被形成在构成上述谐振电路的电路板上。

根据上述结构，就可通过在电路板上形成耦合用电容器，减少构成零部件的件数。

在本发明的通信系统中，在电路板上形成解调电路侧配线、接地侧配线以及上述接收电极侧的第1电极，并且最好是，在上述接收电极侧的第1 电极与上述谐振电路的上述谐振用电感线圈之间形成上述耦合用电容器，在构成上述谐振电路的电路板上形成上述接收电极侧的第1电极，而上述谐振用电感线圈配置在与上述接收电极侧的第1电极相对置的位置。

根据上述结构，耦合用电容器的一个电极就兼作谐振用电感线圈，所以耦合用电容器与谐振用电感线圈之间以分布参数性被耦合。因此，移频量更加减少，并可扩大可通信距离。而且，根据上述结构，还存在不增加零部件件数也能实现耦合用电容器与谐振用电感线圈之间的分布参数性耦合的效果。

在本发明的通信系统中，在上述电路基板上有与上述第1电极分别形成静电电容的上述解调电路侧的第1配线以及接地侧的第2配线，将上述解调电路侧配线以及上述接地侧配线配置成，优选以上述第1电极与上述解调电路之间的静电电容大于上述第1电极与上述接地侧配线之间的静电电容。根据上述结构，就可抑制接收电极所发出的信号被地面吸收，从而可获得良好的灵敏度。

本发明的通信系统具备发射器和接收器，该发射器将发射信号作为电场施加给传输媒介，该接收器通过上述传输媒检测上述电场并接收上述发射信号，其中上述接收器具有：接收电极，面对上述传输媒介；谐振电路，由谐振用电感线圈及谐振用电容器来构成；以及耦合用电容器，电容耦合上述接收电极及上述谐振电路，因此，没有噪声造成的误动作，而且即使传输媒介与接收电极之间存在距离也能稳定地进行通信。

附图说明

图1(a)为将本发明实施方式所涉及通信系统的接收器侧一部分予以表示的概略结构图。(b)为，将(a)所示通信系统的接收器侧一部分的等效电路予以表示的图。

图2为将容许电容Cx和耦合用电容器的电容Cc之间关系予以表示的图。

图3为将接收器上的谐振频率的移频予以表示的图。

图4为将接收器上的谐振频率的移频予以表示的图。

图5为将接收器上的谐振频率的移频予以表示的图。

图6为将接收器上的静电电容Cx变化所造成的输出变化予以表示的图。

图7为将接收器上的静电电容Cx变化所造成的输出变化予以表示的图。

图8为将接收器上的静电电容Cx变化所造成的输出变化予以表示的图。

图9为将接收器上的静电电容Cx变化所造成的输出变化予以表示的图。

图10(a)、(b)为将通信系统的接收器侧一部分的等效电路的其他例予以表示的图。

图11(a)～(c)为将接收器上的谐振频率的移频予以表示的图。

图12(a)、(b)为将通信系统的接收器侧一部分的等效电路的其他例予以表示的图。

图13为将本发明实施方式所涉及通信系统的接收器结构予以表示的图。(a)为将电路板上的图案予以表示的图；(b)为将在图案上搭载了电子元件的状态予以表示的图；(c)为沿(a)XIIC-XIIC线的剖面图。

图14为将本发明实施方式所涉及通信系统的接收器结构予以表示的图。(a)为将电路板上的图案予以表示的图；(b)为将在图案上搭载了电子元件的状态予以表示的图。

图15(a)～(f)为将用于接收器的谐振用电感线圈的例予以表示的图。

图16(a)～(d)为将本发明实施方式所涉及通信系统的接收器上的电路板之上图案予以表示的图；(e)为沿(d)XVE XVE线的剖面图。

图17为具有图6所示图案的接收器的等效电路图。

图中标记

1人体，2接收器，21接收电极，22谐振电路，22a、34谐振电路用电感线圈，22b、35谐振电路用电容器，23耦合用电容器，24交流电源，25、26开关，31电路板，32a谐振电路侧电极，32b接收侧电极，33a 解调电路侧图案，33b 接地侧图案，36解调电路侧配线，37接地侧配线，38中间层配线，39通孔

具体实施方式

本发明人在解决上述专利文献1所公开的技术课题即当传输媒介与接收电极之间存在距离时就不能进行通信以及出现由噪声造成的误动作等时，发现了当传输媒介与接收电极之间存在距离时就不能进行通信的原因在于，传输媒介与面对该传输媒介的接收器的接收电极之间的电容变化所造成的接收器谐振电路上的谐振频率的移频。而且，本发明人还发现了，如果单纯扩大谐振电路的谐振特性降低Q值，从而即使谐振频率偏移也使增益不发生很大变化，那么就会受到与发送信号的载波频率接近的噪声的影响而发生误动作。因此，本发明人在考虑上述观点的基础上进行了研究，发现通过采用电容耦合接收电极和谐振电路的耦合用电容器，就能够实现没有噪音造成的误动作而且即使传输媒介与接收电极之间存在距离也能稳定地进行通信的通信系统，从而成功地作出了本发明。

即，本发明的重点在于，在具备将发射信号作为电场施加给传输媒介的发射器和通过上述传输媒介检测上述电场并接收上述发射信号的接收器的通信系统中，在上述接收器上设置面对上述传输媒介的接收电极、由谐振用电感线圈及谐振用电容器构成的谐振电路以及电容耦合上述接收电极及上述谐振电路的耦合用电容器，实现没有噪声造成的误动作，并在传输媒介与接收电极之间存在距离也能稳定地进行通信。

下面将参照附图详细说明本发明的实施方式。

图1(a)为，表示本发明实施方式所涉及通信系统的接收器侧一部分的概略构成图。而且，图1(b)为，将图1(a)所示通信系统的接收器侧一部分的等效电路予以表示的图。图1所示的通信系统主要由人体1等传输媒介、发射器(图中没有表示)以及接收器2来构成，该人体1等传输媒介通过电场传输发射信号，该发射器将由信息信号被调制了的发射信号作为电场施加给传输媒介，该接收器2通过传输媒介将发射信号作为电场变化来检测并把该电场变化解调为信息信号。

在该通信系统中，通过电容器(codenser)电性地电容耦合(接收器2与传输媒介1之间为电容Cx)发射器和传输媒介(在这里是人体1)之间以及接收器2和传输媒介(在这里是人体1)之间，并且将被调制了的发射信号作为电场施加给传输媒介，从而传输发射信号。此时，在传输媒介上虽流动位移电流但不流动稳态电流，所以没必要电性导通。因此，即使例如把发射器放在口袋，发射器和传输媒介之间也能通过薄布电容耦合，所以可传输信号。

发射器将被调制了的发射信号作为电场施加给传输媒介。因此，发射器具有用载波来调制信息信号的调制电路和将该被调制了的信号作为发射信号进行放大并变换成电压变化的变换电路。另外，作为调制方式可适用FM、AM、FSK、ASK、PSK及其它各种调制方式。

接收器2通过传输媒介检测到电场变化，获得与发射信号相对应的解调信号。接收器2面对传输媒介而且具有接收电极21、谐振电路22以及耦合用电容器23(电容：Cc)，该接收电极21接收来自传输媒介的电场，该谐振电路由谐振用电感线圈22a(电感：Lo)及谐振用电容器22b(电容：Co)来构成，该耦合用电容器23电容耦合接收电极21和谐振电路22。谐振电路22的后段与放大并检测电场的检测电路(图中没有表示)和使用被检测到的物理量来解调发射信号的解调电路(图中没有表示)相连接。

耦合用电容器23用于控制传输媒介和面对该传输媒介的接收电极21之间的电容变化所造成的谐振电路22上的谐振频率的移频。而且，耦合用电容器23优选为接收器2距人体1相隔最大可通信距离时的接收器2与人体1之间的静电电容值以下。这样，就可减小接收器2与人体1之间的耦合电容，可扩大传输媒介与接收电极之间的可通信距离。而且，耦合用电容器23最好是为可变容量型电容器。这样，就可控制接收器2与人体1之间的传输媒介与接收电极之间的距离，使用户可根据发射器和接收器的使用环境任意或自动地设定传输媒介与接收电极之间的可通信距离。

用具备上述结构的通信系统进行通信时，发射器以人体1显示导电性的频率(数十kHz～数MHz)的载波调制信息信号并得到调制信号。该调制信号将被放大并转换成电压变化。通过把该电压变化施加到发射器的电极上，在该电极的周围产生与调制信号相对应的电场。然后，该电场将作为发射信号被施加到人体1上。由接收器2的接收电极21接收被施加到人体1上的电场(发射信号)。给接收电极21加上电场(发射信号)时，在谐振电路22及其后段的检测电路(图中没有表示)就检测到上述调制信号。然后，在位于检测电路后段的解调电路(图中没有表示)上，利用由发射器使用的载波进行解调并取得信息信号。这样就能够以人体作为传输媒介进行信息信号的收发。

在这里，让我们考虑当人体1与接收电极21之间的静电电容Cx为10pF(假设为标准状态)时将谐振电路22的谐振频率调整为10MHz的LC并联谐振电路(一半值的幅度约±0.3MHz)。此时，当减小了静电电容Cx时，把在10MHz上的输出幅度形成上述标准状态的一半的静电电容Cx设为容许电容Cx。图2表示该容许电容Cx和耦合用电容器Cc之间的关系。

在上述专利文献1所公开的、不存在耦合用电容器的电路中，容许电容Cx为9.45pF，只容许Cx从调整了谐振电路谐振频率的标准状态10pF变化约5％。当把电极面积设为12cm²(4cm×3cm)时，Cx＝10pF相当于1mm的人体与接收电极之间的间隔(间隙)，所以容许电容Cx9.45pF相当于1.12mm的间隙。这意味着，要使通信成为可能，就只能允许间隙差0.12mm(120μm)的距离变化。即，在上述专利文献1所公开的电路中，间隙在1.12mm以上时就不能进行通信，因此在如同本发明的通信系统所设想的使用方式中，通信将非常不稳定。

另一方面，通过图2可得知，在图1(b)所示的本发明所涉及结构中，耦合用电容器Cc23在1pF时的容许电容Cx为1.5pF，可容许标准状态的 10pF成为1/6。在电极面积12cm²(4cm×3cm)，该容许电容Cx＝1.5pF的间隙相当于约7mm。而且，耦合用电容器Cc23在0.3pF时的容许电容Cx为0.4pF，在电极面积12cm²(4cm×3cm)相当于约26mm的间隙。另外，这些数值是以Cx＝10pF进行调整了时的例子，通过改变作为标准状态的Cx，就可调整可通信距离。

接着，说明本发明所涉及通信系统的接收器谐振频率的移频抑制效果。对图1(b)所示的电路进行了模拟，图3表示其结果。在图1(b)所示的电路(实施例)中，设定交流电源24的频率为10MHz、振幅为1Vpp、耦合用电容器Cc23的容量为10pF、谐振电路23的谐振用电感线圈的电感为22μH。还有，当作为标准状态设定人体1与接收电极21之间的电容Cx为10pF时，将谐振用电容器的容量设定为6.5pF，使谐振频率成为10MHz。

而且，作为比较例，在图1(b)所示的电路中，对没有设置耦合用电容器的电路也进行了模拟，在图3一并记载了其结果。在没有设置耦合用电容器的电路(比较例)中，设定交流电源24的频率为10MHz、振幅为1Vpp、谐振电路23的谐振用电感线圈的电感为22μH。同时，当作为标准状态设定人体1与接收电极21之间的静电电容Cx为10pF时，将谐振用电容器的容量设定为1.5pF，使谐振频率成为10MHz。

通过图3可得知，电容Cx为10pF时，实施例所涉及到的电路(特性曲线A)和比较例所涉及到的电路(特性曲线B)都以10MHz谐振。接着，图4表示，在实施例电路和比较例电路中，静电电容Cx为5pF时(间隙比标准状态大时)的谐振频率的移频。通过图4可得知，在实施例所涉及到的电路(特性曲线A)，移频SA被控制在10.8MHz(8％)，但在比较例所涉及到的电路(特性曲线B)，移频SB为13.3MHz(33％)而非常大。而且，图5表示，在实施例电路和比较例电路中，静电电容Cx为20pF时(间隙比标准状态小时)的谐振频率的移频。通过图5可得知，在实施例所涉及到的电路(特性曲线A)，移频SA被控制在9.3MHz(-7％)，但在比较例所涉及到的电路(特性曲线B)，移频SB为7.3MHz(-27％)而非常大。

另外，图1(b)所示的电路具有谐振电路22为并联谐振电路的结构，但是还得知了即使具有谐振电路为串联谐振电路的结构，也通过耦合用电容器23的存在，可同样地抑制谐振频率的移频。

其次，对图1(b)所示的电路，调查了人体1与接收电极21之间的静电电容Cx(相当于传输媒介与接收电极之间的距离)的变化所造成的输出变化。图7～图9表示其结果。做为比较，在图1(b)所示的电路中对没有设置耦合用电容器的电路进行了模拟。图6表示其结果。另外，设定交流电源24的频率为10MHz、振幅为1Vpp。

图6表示在比较例所涉及到的电路中没有耦合用电容器并且设定容许电容Cx为9.45pF的电路的频率特性。通过图6可知，静电电容Cx在10pF时的频率峰值为10.0MHz，在10MHz时的输出电压为30V；电容Cx在9.7pF时的频率峰值为10.14MHz，在10MHz时的输出电压为21.7V；电容Cx在9.45pF时的频率峰值为10.3MHz，在10MHz时的输出电压为14.8V；电容Cx在9.1pF时的频率峰值为10.4MHz，在10MHz时的输出电压为9.5V。而且，电容Cx为10pF和电容Cx为9.1pF时的输出电压差D1为20.5V。因此，10MHz时的输出电压要成为标准状态时的一半，是在电容Cx为9.45pF的时候，容许电容Cx为9.45pF。

另一方面，图7表示在实施例所涉及到的电路中设定耦合用电容器Cc的容量为30pF并且容许电容Cx在于9.1pF时的频率特牲。通过图7可知，静电电容Cx在10pF时的频率峰值为10.0MHz，在10MHz时的输出电压为22.5V；静电电容Cx在9.5pF时的频率峰值为10.13MHz，在10MHz时的输出电压为16.5V；静电电容Cx在9.1pF时的频率峰值为10.23MHz，在10MHz时的输出电压为11.3V；静电电容Cx在8.7pF时的频率峰值为10.35MHz，在10MHz时的输出电压为8.2V。而且，静电电容Cx为10pF和静电电容Cx为8.7pF时的输出电压差D2为14.3V。因此，10MHz时的输出电压要成为标准状态时的一半，是在静电电容Cx为9.1pF的时候，容许电容Cx为9.1pF。如上所述，在实施例所涉及到的电路中，人体与接收电极之间的间隔(间隙)所造成的输出变化小。即，获得通信所需输出电压的间隙幅度变宽。因此，根据实施例所涉及到的电路，即使传输媒介与接收电极之间存在距离，也能稳定地进行通信。

还有图8表示，在实施例所涉及到的电路中，设定耦合用电容器Cc的容量为3pF并且容许电容Cx在于5.0pF时的频率特牲。通过图8可得知，静电电容Cx在10pF时的频率峰值为10.0MHz，在10MHz时的输出电压为6.93V；电容Cx在7.0pF时的频率峰值为10.09MHz，在10MHz时的输出电压为5.42V；静电电容Cx在5.0pF时的频率峰值为10.20MHz，在10MHz时的输出电压为3.48V；静电电容Cx在4.0pF时频率峰值为10.2MHz，在10MHz时的输出电压为2.55V。而且，电容Cx为10pF和电容Cx为4.0pF时的输出电压差D3为4.38V。

而且图9表示，在实施例所涉及到的电路中，设定耦合用电容器Cc的容量为1pF并且容许电容Cx在于1.5pF时的频率特牲。通过图9可知，静电电容Cx在10pF时的频率峰值为10.0MHz，在10MHz时的输出电压为2.7V；静电电容Cx在3.0pF时的频率峰值为10.07MHz，在10MHz时的输出电压为2.1V；静电电容Cx在1.5pF时的频率峰值为10.14MHz，在10MHz时的输出电压为1.34V；静电电容Cx在1.0pF时的频率峰值为10.19MHz，10MHz时的输出电压为0.96V。而且，静电电容Cx为10pF和电容Cx为1.0pF时的输出电压差D4为1.74V。因此，10MHz时的输出电压要成为标准状态时的一半，是在电容Cx为1.5F的时候，容许电容Cx为1.5pF。

在图1(b)所示的电路，谐振电路22由一个谐振用电感线圈22a和一个谐振用电容器22b来构成。但本发明并不受限于该结构，如图10(a)、(b)所示，谐振电路22也可以具有与接收电极21电容耦合的多个谐振用电感线圈。通过这种方式，就可以更加减小传输媒介与接收电极之间的距离变化所造成的移频量，作为结果可更加扩大传输媒介与接收电极之间的距离。而且，不特别限制谐振用电感线圈的分割数。

在这里，用图10(a)说明将谐振用电感线圈分割成两部分的情况。在该电路中，用电感为11μH的2个串联连接谐振用电感线圈21a1和22a1来构成谐振电路的谐振用电感线圈(2分割型)。并且，将耦合用电容器23分割成容量为5pF的2个并联连接耦合用电容器23a、23a，并连接到谐振用电感线圈上。此时，当作为标准状态的Cx＝10pF时，将谐振用电容器的容量设定为8.1pF，使谐振频率成为10MHz。

而且，在图10(b)所示的电路中，表示把谐振用电感线圈分割成5个部分的情况(5分割型)。此时，用容量为2pF的5个并联连接耦合用电容器23b、23b、23b、23b、23b构成耦合用电容器23，用电感为4.4μH的5个串联谐振用电感线圈22a2、22a2、22a2、22a2、22a2来构成谐振用电感线圈。此时，当作为标准状态的Cx＝10pF时，将谐振用电容器的容量设定为8.9pF，使谐振频率成为10MHz。

在这里，对分割谐振用电感线圈时的效果进行了模拟，图11(a)～(c)表示其结果。另外，设定了交流电源24的频率为10MHz，振幅为1Vpp。如图11(a)所示，在Cx＝10pF的标准状态时，电容Cx在10pF的状态下都以10MHz谐振谐振用电感线圈没有被分割的电路(特性曲线C)、谐振用电感线圈被2分割的电路(特性曲线D)及谐振用电感线圈被5分割的电路(特性曲线E)中的任意一个。其次图11(b)表示，在这些3个电路中，静电电容Cx在1pF(间隙大于标准状态)时的谐振频率的移频。通过图11(b)可得知，谐振用电感线圈的分割数越多移频就越被抑制。而且，图11(c)表示电容Cx在100pF(间隙比标准状态时小)时的谐振频率的移频。通过图11(c)可知，即使在这种情况下，谐振用电感线圈的分割数越多移频也越被抑制。

而且，如图12(a)所示，在谐振电路22中，也可以多个谐振用电感线圈形成各自具备切换开关25的结构。这样就可改变谐振电路22的谐振频率。

而且，如图12(b)所示，谐振电路22也可以具有谐振用电容器22b被分割成多个电容器22b1而且谐振用电感线圈和/或者谐振用电容器具有切换开关25、26的结构。通过上述方式，谐振电路22可独立控制电感及电容，而且不仅可单独改变谐振频率，还可单独改变Q值。例如，在同样的谐振频率，可通过加大谐振用电感线圈的电感，提高Q值；相反，可通过加大谐振用电容器的电容量，降低Q值。具体地为，想要消除噪声时就提高Q值，想要扩大带宽提高通信速度时就降低Q值。根据图12(b)所示的结构，就可进行上述控制。另外，在图12(a)、(b)所示的结构中，也可以在每个谐振用电感线圈或各谐振用电容器上设置开关，但是在本发明中，采用在至少2个谐振用电感线圈或谐振用电容器上设置1个开关的结构。

其次，对上述耦合用电容器的具体结构进行说明。

图13为，将本发明实施方式所涉及通信系统的接收器结构予以表示的图；(a)为表示电路板上图案的图；(b)为将在图案之上搭载了电子元件时的状态予以表示的图；(c)为沿(a)XIIC-XIIC线的剖视图。

在图13(a)所示的结构中，在电路板31上形成用于耦合用电容器Cc的图案32a、32b和用于谐振电路的图案33a、33b。在用于耦合用电容器Cc的图案中，图案32a为谐振电路侧电极(第2电极)，图案32b为接收侧电极(第1电极)。而且，在用于谐振电路的图案中，图案33a为解调电路侧图案，图案33b为接地侧图案。还有，在接收侧电极32b和谐振电路侧电极32a之间形成耦合用电容器Cc，在电路板31上形成接收侧电极32b和谐振电路侧电极32a中的一个电极(在这里是谐振电路侧电极32a)。通过上述方式，就形成耦合用电容器Cc被内存于电路板31上的结构。另外，接收侧电极32b与接收电极相连接，解调电路侧图案33a与解调电路相连接，接地侧图案33b与地相连接。

在图13(a)所示的图案上搭载谐振用电感线圈34及谐振用电容器35，就变成如图13(b)。即，在与谐振电路侧电极32a相连接的解调电路侧图案33a及接地侧图案33b上搭载谐振用电感线圈34，在没有与谐振电路侧电极32a相连接的解调电路侧图案33a及接地侧图案33b上搭载谐振用电容器35。这样连接了的谐振用电感线圈34及谐振用电容器35将构成谐振电路22。而且，也可以替换谐振用电感线圈34和谐振用电容器35的位置。

一般情况下，为了调整谐振频率，要求用于谐振电路的零部件具备微调功能。特别是，谐振用电容器多采用微调电容器(trimmer condenser)，因此不适合作为在电路板上形成的元件。另一方面，耦合用电容器Cc可通过决定可通信距离来决定其容量值，因此适合作为在电路板上形成的元件。因此，可通过在图13所示的结构中引进耦合用电容器Cc，稳定谐振频率，而且减少构成零部件的件数。而且，在耦合用电容器Cc被内存于电路板31上的结构中，可通过在解调电路等集成电路内形成谐振电路，更能减少构成零部件的件数。

其次，对谐振用电感线圈兼作谐振电路侧电极时的具体结构进行说明。

如图14(a)所示，在电路板31上形成耦合用电容器Cc的接收侧电极32b，在其两侧形成解调电路侧图案33a及接地侧图案33b。并且，如图14(b)所示，在该解调电路侧图案33a及接地侧图案33b上搭载谐振用电感线圈34及谐振用电容器35，构成谐振电路22。在此结构中，谐振用电感线圈34位于与接收侧电极32b相对置的位置，所以通过上述方式，就在接收侧电极32b与谐振电路22的谐振用电感线圈34之间形成耦合用电容器Cc。

在这种结构中，谐振用电感线圈34内的配线和形成在电路板31上的接收侧电极32b电容耦合，得到如图10所示的分布常数性耦合。从而，可获得更加稳定谐振频率的效果。而且，根据该构成，就可通过减少移频量，扩大可通信距离。而且，在这种结构中，因为不需要谐振电路侧电极32a，所以不增加零部件件数也能得到分布常数性耦合。在这种情况下，也可以在电路板31与谐振用电感线圈34之间填充树脂等介电常数大的材料，增强接收侧电极32b与作为谐振电路侧电极的谐振用电感线圈34之间的静电耦合。此时，作为在接收侧电极32b与谐振用电感线圈34之间填充的材料也可以采用粘结剂，粘结两者之间。而且，在谐振电路被形成在解调电路等集成电路内时，也同样通过使谐振电路侧电极兼作集成电路内的谐振用电感线圈的结构，得到分配常数性的耦合，并获得同样的效果。

谐振用电感线圈34的配线可考虑如图15(a)～(c)所示的结构，但不管是哪一个结构，都在接收侧电极32b与谐振用电感线圈34的配线之间形成分布常数性耦合，能获得稳定谐振频率的效果。而且，即使不在电路板31上形成接收侧电极32b，而是如图15(d)～(f)所示，在谐振用电感线圈34的表面之上形成，也能在接收侧电极32b与谐振用电感线圈34内部的配线之间形成分布常数性耦合，并获得同样的效果。还有，如图15(d)～(f)所示，通过在谐振用电感线圈34的表面之上形成接收侧电极32b，以朝上或横向安装接收侧电极32b，就可对接收侧电极32b进行丝焊或球焊。

如图14所示，在电路板31上形成接收侧电极32b，并在具有谐振用电感线圈34兼作谐振电路侧电极32a的结构中，如图16(a)所示，谐振电路侧电极分别在与解调电路相连接的解调电路侧配线36和与解调电路的接地相连接的接地侧配线37之间形成静电电容。在这种结构中，如果设定解调电路侧配线36与接收侧电极32b之间的静电电容为Cc′、接地侧配线37与接收侧电极32b之间的静电电容为Cg，那么其等效电路就如图17所示。

在这种结构中，在电路板31上形成解调电路侧配线36及接地侧配线37，使静电电容Cc′大于电容Cg。具体地为，如图16(b)所示，采用在接地侧配线37当中使与靠近接收侧电极32b的区域变小的结构，或如图16(c)所示，采用使接收侧电极32b与接地侧配线37之间的距离大于接收侧电极32b与解调电路侧配线36之间距离的结构。或者如图16(d)、(e)所示，在多层配线板上，采用解调电路侧配线36隔着通孔39与中间层配线38相连接了的结构，利用层间的电容使解调电路侧配线36与接收侧电极32b之间的电容变大，也可以。通过采用这些结构，就可抑制来自接收侧电极32b的信号被地面吸收，从而可获得良好的灵敏度。

另外，除了上述以外，在接收侧电极32b被形成在谐振用电感线圈34上或者构成耦合用电容器的双方电极被形成在电路板31上的情况下，为了使静电电容Cc′大于静电电容Cg，通过形成解调电路侧配线36及接地侧配线37，也能获得同样的效果。

本发明不只受限于上述实施方式，可进行种种变更来予以实施。例如，关于发射器上的调制电路和变换电路、接收器上的检测电路和解调电路等结构，可不受到上述实施方式的限制，进行适当变更。而且，关于上述实施方式上的尺寸、数值等，不采取特别限制，可在本发明的范围内进行变更。另外，在不超出本发明范围内的情况下，可在适当变更之后实施。

Claims

1.一种通信系统，其特征在于,

具备发射器和接收器，该发射器将发射信号作为电场施加给人体，该接收器通过上述人体检测上述电场并接收上述发射信号，

上述接收器具有：接收电极，面对上述人体；谐振电路，由谐振用电感线圈及谐振用电容器构成；以及耦合用电容器，电容耦合上述接收电极及上述谐振电路；

上述耦合用电容器为，在上述接收器相距上述人体最大可通信距离时的上述接收器与上述人体之间的静电电容值以下；

上述谐振电路的后段与放大并检测电场的检测电路和使用被检测到的物理量来解调发射信号的解调电路连接；给接收电极加上电场时，在上述谐振电路及其后段的检测电路检测调制信号，在位于上述检测电路后段的解调电路上，利用由上述发射器使用的载波进行解调并取得信息信号。

2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，

上述耦合用电容器为可变容量型电容器。

3.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，

上述谐振电路具有与上述接收电极电容耦合的多个谐振用电感线圈。

4.根据权利要求3所述的通信系统，其特征在于，

上述多个谐振用电感线圈各自具有切换装置。

5.根据权利要求3所述的通信系统，其特征在于，

上述谐振电路具有多个谐振用电容器，上述谐振用电感线圈和/或者上述谐振用电容器具有切换装置。

6.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，

在上述接收电极侧的第1电极与上述谐振电路侧的第2电极之间形成上述耦合用电容器，上述第1电极或者上述第2电极中的至少一个被形成在构成上述谐振电路的电路板上。

7.根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于，

在电路板上形成解调电路侧配线、接地侧配线以及上述接收电极侧的第1电极，通过上述接收电极侧的第1电极与上述谐振用电感线圈之间的电容耦合形成上述耦合用电容器。

8.根据权利要求7所述的通信系统，其特征在于，

将上述解调电路侧配线及接地侧配线配置成，使上述第1电极与上述解调电路侧配线之间的静电电容大于上述第1电极与上述接地侧配线之间的静电电容。

9.根据权利要求7所述的通信系统，其特征在于，

在构成上述谐振电路的电路板上形成上述接收电极侧的第1电极，将上述谐振用电感线圈配置在与上述接收电极侧的第1电极相对置的位置上。