JP2014519237A - 非接触型トランシーバシステムから放射された電磁信号の振幅変調方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯可能な非接触対象物と遠隔でデータを交換するように設計された非接触型トランシーバ装置により放射されたキャリア波の、８％と１４％の間の因子での部分的な振幅変調のための方法を提供する。
【解決手段】ａ）２つのデジタル無線周波数信号Ｔｘ１（２０）及びＴｘ２（２２）を送り出し、ｂ）送信される情報がないときは、第２の信号Ｔｘ２を第１の信号Ｔｘ１に対して１８０度だけ位相シフトさせ、ｃ）送信される情報があるときは、２つのＴｘ２信号をＴｘ１に対して、又はＴｘ１をＴｘ２に対して追加的に角度φだけ位相シフトさせ、ｄ）デジタル信号をフィルタ処理及び適応処理段（１３）を通過させ、ｅ）アンテナにおいて、第１及び第２フィルタ処理かつ位相変調された信号（Ｔｘ１ｆ及びＴｘ２ｆ）を加算して振幅変調された合成放射信号を得る、の各ステップを備える方法。
【選択図】図１

Description

本発明は携帯可能な非接触型装置に電磁信号を送信するように設計された非接触型トランシーバ装置用の電磁信号変調装置に関し、特に、非接触型トランシーバシステムにより送信された電磁信号の振幅変調のための方法と装置に関する。

非接触対象物と非接触型トランシーバ装置間の情報の交換は、一般的には、非接触型トランシーバ装置に位置する第１アンテナと、非接触対象物に格納されている第２アンテナと間の遠隔電磁結合により達成される。携帯可能対象物には、電子チップに接続された第２アンテナを特徴とする電子モジュールが備えられており、電子チップは、特に、無線周波数（ＲＦ）部、マイクロプロセッサ及び／又はメモリを含むとともに、そのメモリには、非接触型トランシーバ装置に提供される情報と、送信される情報を編集し受信情報を処理するために必要な論理関数とが格納されている。

非接触対象物には、アクセスチケット、クレジットカード形式のカード、電子パスポートなどのように異なるタイプがある。一般に、カプラ又はリーダと称される非接触型トランシーバシステムと、非接触対象物との間のデータ送信はＩＳＯ標準規格に準拠する。最も広く普及している標準規格の中で、ＩＳＯ１４４４３は、スマートカードとリーダとの相互間の無線通信を介するデータ送信に関するものである。この標準規格は、タイプ「Ａ」の送信プロトコル、及びタイプ「Ｂ」の送信プロトコルとして知られる２つの送信プロトコルをカバーしている。これら２つのタイプＡ及びタイプＢの非接触データ送信プロトコルは、一方ではリーダとカード間の、他方ではカードとリーダ間の無線周波数（ＲＦ）通信に使用される変調タイプにおいて異なっている。非接触カードにデータを送信するためには、タイプＡのプロトコルの場合はキャリア波は１００％変調されるが、タイプＢのプロトコルの場合にはキャリア波は１０％変調される。

この１０％変調のタイプは、タイプＢ’の非接触対象物リーダ（Innovatron社に所有権のあるプロトコルによるＩＳＯ１４４４３−２タイプＢの信号変調）、Sony Felica、ＩＳＯ１８０９２（ＮＦＣ）及びＩＳＯ１５６９３でも使用される。

通常、これらの２つのタイプの変調は、非接触型トランシーバ装置に位置する無線周波数コントローラ（ＲＦコントローラ）の集積回路の内部で行われる。

ＲＦコントローラのキャリア生成器の一時的なシャットダウンにより一般的に得られる１００％変調とは異なり、部分的な１０％変調はより微妙である。ＲＦコントローラは非常に頻繁に、この変調を０％と１０％の間で、２つの値に従ってその出力段のインピーダンスを変えることにより行う。しかし、トランシーバ装置のＲＦコントローラの出力段のインピーダンスは、放射された信号が０％及び１０％だけ変調されるようにするために、トランシーバ装置の総インピーダンスが２つの値に応じて変化するようにコントローラの下流に位置しているアンテナのインピーダンスに適応されなければならない。その結果として、コントローラの出力段のインピーダンス値は、アンテナ及びリーダの環境に従って調整されなければならず、欠点となっている。

更に、１０％変調は、８％から１４％の認可された範囲に留まるように、更には任意のタイプの携帯可能な非接触対象物が存在していても、負荷に関係なく可能な限り安定していなければならない。カードが存在するときは、総インピーダンスは、コントローラのインピーダンスと、アンテナのインピーダンスと、カードのアンテナとトランシーバ装置のアンテナ間の距離に従う可変結合と、カードのインピーダンスとに依存する。その結果として、非接触型トランシーバ装置により放射されたＲＦ場に置かれたカードは、トランシーバ装置のアンテナのインピーダンスと、総インピーダンスとを変更する結果となるため、変調度のバラツキという結果を招くことになる。欠点は、アンテナを構成するたびに、ユーザは標準規格により容認可能な１０％変調を得るために、ＲＦコントローラの出力段のインピーダンスレベルを調整しなくてはならないということである。またこのことは、アンテナをトランシーバ装置及びＲＦコントローラから分離不可能にしてしまうという欠点ともなる。１０％変調を一定にする解決策は存在する。この解決策は、負荷のバラツキにより誘発される下流のインピーダンスのバラツキに影響されない一定の出力インピーダンスを有する増幅段を追加することからなる。そのようなシステムを構築することは複雑である。更に、線形システムの場合には、これらの増幅段の電力消費は大きい。

以上のことが、本発明の目的が、非接触型トランシーバ装置により放射されたキャリア波の、８％と１４％の間の変調度による部分的な振幅変調のための方法を提供することにあることの理由である。変調された振幅は、送信アンテナのインピーダンスとの関係において変化せず、非接触型トランシーバ装置と通信している携帯可能な非接触対象物の存在下でも変化しない。

本発明の目的は、携帯可能な非接触対象物と遠隔でデータを交換するように設計された非接触型トランシーバ装置により放射されたキャリア波の、８％と１４％の間の因子での部分的な振幅変調のための方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、携帯可能な非接触対象物と遠隔でデータを交換するように設計された非接触型トランシーバ装置であって、クロックにより放射された１３．５６ＭＨｚの入力信号から２つの対称なデジタル波Ｔｘ１及びＴｘ２を送り出す無線周波数コントローラと、非接触型トランシーバ装置から携帯可能な非接触対象物へ送信する情報がないとき（アイドル状態）は、２つの信号を互いに対して位相を１８０度だけシフトさせる手段と、非接触型トランシーバ装置から携帯可能な非接触対象物へ送信する情報があるとき（変調状態）は、２つの信号を互いに対して位相を追加的に絶対値で角度φだけシフトさせる手段と、Ｔｘ１及びＴｘ２信号をフィルタ処理する手段と、２つのフィルタ処理された信号Ｔｘ１ｆ及びＴｘ２ｆを加算して、アンテナにおいて８％と１４％の間の変調度での振幅変調の信号の結果を得る手段とを備えるものを提供することにある。

上記の目的を達成する本発明の方法は、携帯可能な非接触対象物と遠隔でデータを交換するように設計された非接触型トランシーバ装置により放射されたキャリア波の、８％と１４％の間の因子での部分的な振幅変調のための方法であって、ａ）１３．５６ＭＨｚの周波数の２つのデジタル無線周波数信号Ｔｘ１（２０）及びＴｘ２（２２）を送り出し、ｂ）非接触型トランシーバ装置から携帯可能な非接触対象物へ送信される情報がないとき（アイドル状態）は、第２のＴｘ２信号を第１のＴｘ１信号に対して１８０度だけ位相シフトさせ、ｃ）非接触型トランシーバ装置から携帯可能な非接触対象物へ向けて送信される情報があるとき（変調状態）は、２つのＴｘ２信号をＴｘ１に対して、又はＴｘ１をＴｘ２に対して、追加的に位相シフトφさせ、ｄ）デジタル信号をフィルタ処理及び適応処理段（１３）を通過させ、ｅ）フィルタ処理かつ位相変調された第１及び第２信号（Ｔｘ１ｆ及びＴｘ２ｆ）を加算して、８％と１４％の間で振幅変調された合成信号を得ることからなることを特徴とするものである。

上記の目的を達成する本発明の非接触型トランシーバ装置は、携帯可能な非接触対象物と遠隔でデータを交換するように設計された非接触型トランシーバ装置であって、クロック（３１、４１）から放射された１３．５６ＭＨｚの入力信号から２つの対称なデジタル信号Ｔｘ１及びＴｘ２を送り出す無線周波数コントローラ（１１、３０、４０、５１）と、非接触型トランシーバ装置から携帯可能な非接触対象物へ送信する情報がないとき（アイドル状態）は、前記２つの信号を互いに対して１８０度だけ位相シフトさせる手段と、非接触型トランシーバ装置から携帯可能な非接触対象物へ送信する情報があるとき（変調状態）は、前記２つの信号を互いに対して追加的に角度φだけ位相シフトさせる手段と、前記２つの信号Ｔｘ１及びＴｘ２をフィルタ処理する手段（１３）と、フィルタ処理された２つの信号Ｔｘ１ｆ及びＴｘ２ｆを加算して、８％と１４％の間の変調度でアンテナにおいて振幅変調された合成信号を得るための手段とを備えることを特徴とするものである。

本発明に係る方法と、それに関連する装置は、信号を一定のインピーダンスで送り出すという利点を提供し、それにより、動作中に、そして更には、非接触型トランシーバ装置のアンテナのタイプに無関係に、安定した振幅変調を提供する。このようにすることで、アンテナを構成するたびに、標準規格により容認可能な１０％タイプの変調を得るために、ユーザはＲＦコントローラの出力段のインピーダンスレベルを調整する必要がない。これは、アンテナ及びＲＦコントローラを非接触型トランシーバ装置から分離できるという利点を提供し、それ故、それらは互いに独立となる。

本発明に係る方法と、それに関連する装置は、線形増幅器より簡易であって、より少ないエネルギーしか必要としないデジタルタイプの増幅システムを、ＲＦコントローラとフィルタ処理及び適応処理段との間に挿入することを可能にするという利点を提供する。Ｔｘ１及びＴｘ２信号の位相によってこのレベルで送信される振幅変調情報は、これらの増幅システムを通過することによって実際に影響されることはない。

非接触型トランシーバ装置の全体の概略ブロック図である。 本発明に係る非接触型トランシーバ装置の無線周波数コントローラの出力における信号である。 本発明の第１の実施形態からなる非接触型トランシーバ装置のＲＦコントローラの概略ブロック図である。 本発明の第２の実施形態からなる非接触型トランシーバ装置のＲＦコントローラの概略ブロック図である。 本発明の第３の実施形態であって、既存のＲＦコントローラの外部に位置する非接触型トランシーバ装置の概略ブロック図である。

本発明の目的、趣旨及び特性は、付随する図面と共に下記の記述からより明確になるであろう。

本発明に係る非接触型トランシーバ装置は、下記の記述においては「リーダ」と称する。図１によると、リーダ１０は、非接触カードタイプの携帯可能な非接触対象物と通信するように設計された送信アンテナ１４に無線周波数信号を送り出す２つの出力ポートを備えている無線周波数コントローラ（ＲＦコントローラ）１１を特徴としている。ＲＦコントローラは、１３．５６ＭＨｚの周波数で２つのデジタル信号Ｔｘ１及びＴｘ２の形式で信号を送り出すリーダの電子監視及び制御回路である。リーダからカードへデータを送信するために、２つの放射された信号はフィルタ処理及び適応処理段１３に送信される前に、ＲＦコントローラにより位相変調される。フィルタ処理手段とは、例えばインダクタンス及びキャパシタである。従って、フィルタ処理された信号Ｔｘ１ｆ及びＴｘ２ｆは、それらが加算されるアンテナ１４により利用される。アンテナ１４における合成放射信号は、タイプＢの送信プロトコルの変調標準規格に沿って実施される。このプロトコルによれば、非接触型トランシーバ装置により放射された合成信号は、キャリア波とも称せられるが、１０％振幅変調される。この変調を律する標準規格に沿って認可された限界が８％から１４％の範囲であるので、本発明に係る装置に対して選択される値はこの範囲内にあり、好ましくは、中間値である１１％に等しいかそれに近いものとなる。

図２は、ＲＦコントローラの２つの出力ポートにより送り出された２つの信号Ｔｘ１及びＴｘ２を示している。この２つの信号は、５０％に等しい一定の繰り返し比を有する２つの直交デジタル（バイナリ）信号の形式で放射される。アイドル状態では送信される情報がないので、２つの信号は、図においてＴｘ２＝−Ｔｘ１で表わされているように、１８０度だけ位相シフトされる。このアイドル状態は、論理「１」の送信に相当する。

情報がカードに向けて送られると、これは変調状態に対応するが、ＲＦコントローラは、２つの信号Ｔｘ１及びＴｘ２の間に、絶対値でφに等しい分だけ追加的な位相シフトを起こさせ、それにより変調度ｍ＝１０％を有する信号が放射される。この変調状態は、論理「０」（ゼロ）の送信に相当する。フィルタ処理及び適応処理段１３とアンテナ１４とを通過後に、アンテナにおける合成放射信号の振幅は、アイドル状態ではａとなり、変調状態ではｂとなる。アンテナにより放射されたキャリア波の変調度ｍは、標準規格ＩＳＯ１４４４３−２で規定されている次式に従う。

放射されたデジタル信号Ｔｘ１及びＴｘ２が１に等しい振幅を有していると仮定すると、これらの信号は、方形波信号に対するフーリエ級数により、次式に従って、主要な調波（Ｔｘ１ｆ及びＴｘ２ｆ）と２次の調波の合計とに分解できる。

フィルタ処理及び適応処理段を通過後に、２次の調波はこの段において消去される。Ｔｘ２及びＴｘ１が（１８０＋φ）だけ位相シフトされ、かつ１に等しい振幅を有すると、前述の式に従って分解されたＴｘ１ｆにより次式が与えられる。

従って、Ｔｘ２ｆは次式に従って分解される。

従って、合成信号は次式のようになる。

送信されるデータがないときはアイドル状態であり、Ｔｘ２＝−Ｔｘ１及びφ＝０となり、合成信号は次式のようになる。

従って、合成信号の振幅は、次式に等しくなる。

送信されるデータがあるときは、つまり変調状態であり、Ｔｘ２及びＴｘ１は、ゼロでない角度φだけ位相シフトされ、合成信号は次式のようになる。

従って、合成信号の振幅は次式に等しくなる。

そして、変調度の式である下記の式に従うと、

次式が得られる。

この式に従って、アンテナにおける合成信号は、追加的な位相シフトの角度φに依存する変調度ｍで振幅変調される。

標準規格１４４４３のタイプＢの送信プロトコルに従う変調度ｍ＝１０％の公称値を得るためには、追加的な位相シフトφは７０度に等しくなければならない。変調度が８％と１４％の間である本発明の好適な実施形態によれば、追加的な位相シフトの角度φは必然的に６３．２度と８２．１度の間となる。追加的な位相シフトの角度φは、好ましくは７３．４度に等しく、これは１１％の変調度に相当する。

追加的な位相シフトφは、異なる実施の形態によって得られる。本発明の第１及び第２の実施形態によれば、変調手段はＲＦコントローラに含まれている。本発明の第１の実施形態によれば、追加的な位相シフトは、無線周波数コントローラ回路内部の位相遅延として生成される。図３によると、リーダのＲＦコントローラ回路３０は、１３．５６ＭＨｚの周波数の信号を生成するクロック３１を備えている。信号は、互いに対して１８０度反転している２つの経路が作成されるように、インバータ論理ゲート３３及び非インバータ論理ゲート３５を通過する。そして、この２つの経路からの信号は、１８０度の反転を保持している２つの経路が等しくＴ３の期間だけ、あるいは、７３．４度の追加的な位相シフトの角度φを得るためにそれぞれＴ１及びＴ２だけ、遅延される。放射されたデータ信号３２により制御される２つのスイッチ３７、３８により種々の遅延が選択される。遅延Ｔ３は、放射された信号がアイドルのときに選択される（論理「１」の送信）。遅延Ｔ１及びＴ２は、放射された信号が論理「０」を送信するときに選択される。

放射された１３．５６ＭＨｚの信号は、周期Ｔ＝１／ｆ＝７３．７ｎｓを有している。周期の期間は３６０度の位相シフトに対応するので、７３．４度の追加的な位相シフトの角度φは、１５ｓ（ナノ秒）の期間に対応する。従って、１１％の変調度を得るためには、信号Ｔｘ２はＴｘ１に対して、Ｔ２−Ｔ１＝１５ｎｓの期間だけ遅延されなければならない。８％と１４％の間の変調度を得るには、信号Ｔｘ２はＴｘ１に対して、１２．９ｎｓと１６．８ｎｓの間の期間だけ遅延されなければならない。Ｔｘ１をＴｘ２に対して遅延させることも可能である。２つの信号間の遅延の絶対値は、１２．９ｎｓと１６．８ｎｓの間でなければならず、好ましくは１５ｎｓに等しくする。

２つの位相の変調信号Ｔｘ１及びＴｘ２は、タイプＢの送信プロトコルの１０％変調標準規格に従って、アンテナにおいて合成信号の振幅変調を得ることを可能にする。

本発明の第２の実施形態によると、追加的な位相シフトは、ＲＦコントローラの内部で生成される１３．５６ＭＨｚの入力信号の乗算／除算により生成される。図４によると、ＲＦコントローラ４０は、１３．５６ＭＨｚの周波数の入力信号を生成するクロック４１を備えている。１３．５６ＭＨｚで放射された信号は周波数乗算回路４４を通過して、その後、周波数除算回路４６に入る。周波数ｆの周期的信号のｎによる除算は、３６０／ｎ度だけシフトされたｎ個の信号を得ることを可能にする。８％と１４％の間の変調度ｍを得るためには、追加的な位相シフトの角度φは（絶対値で）６３．２度と８２．１度の間でなければならないことが分かる。

端数を丸めて最も近い角度にすることにより、本発明の目的のために本質的である２つの信号ＴＸ１及びＴＸ２間の位相シフトは、一方では１８０度でなければならず、他方では１８０°＋６３°と１８０°＋８２°の間、又は１８０°−８２°と１８０°−６３°の間でなければならない。

乗算回路４４は、１３．５６ＭＨｚの入力信号にｎを乗算し、そして除算回路４６は、ｎ×１３．５６ＭＨｚの周波数の信号を、３６０度／ｎだけ位相シフトされた、Ｐ０〜Ｐ（ｎ−１）と称するｎ個の１３．５６ＭＨｚ信号に除算する。これらのシフトされた信号の中から、位相差が求めているものに対応する２つの信号を、送信されるデータの状態に基づいて単に選択しなければならない。この選択は、送信されるデータ４２により制御されるスイッチ回路４７、４８により行われる。

除算器４６における１８０度だけ位相シフトされた信号の存在は、ｎの全ての偶数の値に対して効果的である。

要求された値の範囲内の絶対値での追加的な位相シフトφを有する信号の存在は、最初は５となるｎのある値に対して実現される。

実施の形態を容易にするためには、１８０度だけ位相シフトされた信号と、絶対値でφの追加的な位相シフトを有する信号とは、同じ装置上でアクセス可能となるべきである。この場合、ｎは偶数であり、この基準を満たすｎの最小値は１０である。

リーダから携帯可能な非接触対象物へ送信される情報がないときは（論理「１」の送信）、２つの信号間の位相差は１８０度に等しくなければならず、それにより、選択される２つの信号は、位相差が１８０度に等しいＰｘ及びＰ（ｘ＋ｎ／２）となる。

リーダから携帯可能な非接触対象物へ送信される情報があるときは（論理「０」の送信）、２つの信号は、それらの位相差が９８度と１１７度の間、又は２４３度と２６３度の間となり、それにより８％と１４％の間の変調度を有する振幅の変調信号が得られる。選択される信号は２つの信号Ｐｙであり、ｃ（整数）により導入される追加的な位相差φが絶対値で６３度と８２度の間となるのは、ｎを偶数としてＰ（ｙ＋ｎ／２＋ｃ）又はＰ（ｙ＋ｎ／２−ｃ）のいずれかとなる。

すべての場合において、これらの基準を満たすｘ、ｙ及びｃの値の選択により、送信されるデータに従って、８％と１４％の間で振幅変調されたキャリアをアンテナにおいて送り出すことが可能になる。

しかし、これらの値の選択が適切でないと、変調送信において合成放射されたキャリア上に寄生位相ホップが生じることがあり、この位相ホップが高いと非接触通信に対して問題となることがある。キャリアの１３．５６ＭＨｚの周波数は、非接触対象物に対する基準クロックとしての役割を果たす。

下記の基準を満たすｘ、ｙ、及びｃの値のみが、振幅変調からの送信において寄生位相ホップを生じない。
ｘ＝ｙ＋ｃ 又は ｘ＝ｙ−ｃ

本発明の好適な実施形態によれば、追加的な位相シフトの角度φは７２度に等しく、１０．５３％の変調度に対応するので標準規格の許容範囲内である。好適な実施形態によれば、入力信号の１３．５６ＭＨｚの周波数は乗算され、ｎ＝１０の因子で除算される。この場合、乗算回路４４は１３．５６ＭＨｚの入力信号に１０を乗算し、除算回路４６は１３５．６０ＭＨｚ（１０×１３．５６ＭＨｚ）の信号を１０で除算し、３６度だけ位相シフトされた１０個の信号を得る。
位相信号Ｐ０＝０度
位相信号Ｐ１＝３６度
位相信号Ｐ２＝７２度
位相信号Ｐ３＝１０８度
位相信号Ｐ４＝１４４度
位相信号Ｐ５＝１８０度
位相信号Ｐ６＝２１６度
位相信号Ｐ７＝２５２度
位相信号Ｐ８＝２８８度
位相信号Ｐ９＝３２４度

必要なのは、これらのオフセット信号の中から、送信されるデータ４２に基づいて求められるものに対応する位相差を有する２つの信号を選択することである。この選択は、例えば、スイッチ４７、４８の回路によって行われる。特に、送信される情報がないときは（論理「１」の送信）、２つの信号間の位相差は１８０度に等しくなければならないので、３６度だけシフトされた１０個の信号Ｐ０〜Ｐ９の中から選択される２つの信号は、例えば、位相信号Ｐ７＝２５２度及びＰ２＝７２度の２つとなる。更に、カードに向けて送信される情報があるときは、選択される２つの信号Ｔｘ１及びＴｘ２は、１０．５３％に等しい変調度を有する振幅変調信号を得るために、位相シフトが２５２度（１８０°＋７２°）に等しくなるようにスイッチ４７、４８により選択される。選択される２つの信号Ｔｘ１及びＴｘ２は、例えば、Ｐ１＝３６度及びＰ８＝２８８度の位相を有する信号である。カードへ送信される情報があるとき、つまり論理「０」が存在するときは、２つの信号Ｔｘ１及びＴｘ２の選択は、送信される情報がないとき、又は送信されるデータが１のときに存在する信号Ｔｘ１及びＴｘ２に対して、Ｔｘ１を３６度進め、Ｔｘ２を３６度遅延させる。この選択により、合成信号が振幅変調の送信の間に位相においてシフトしない、言い換えれば、アンテナにより放射されるキャリア波上の寄生位相回転がないことが保証される。乗算回路４４は、位相同期回路（ＰＬＬ）段から構成してもよい。

２つの位相シフトされた信号Ｔｘ１及びＴｘ２は、タイプＢの送信プロトコルの１０％変調標準規格に従って、アンテナにおいて合成信号の変調を得ることを可能にする。

最初の２つの実施の形態は、ＲＦコントローラ内部に設けられた変調手段によって達成され、変調手段はＲＦコントローラ回路のシリコンに統合できる。それ故、記述された変調装置はＲＦコントローラ内に直接構築されるので、ＲＦコントローラを製造するときには１０％の変調度が保証される。ＲＦコントローラの出力における２つの信号Ｔｘ１及びＴｘ２は、アイドル状態においては１８０度、変調状態においては、１８０°＋φ又は１８０°−φだけ位相シフトされる。

しかし、図５に例示されるように、そして本発明の第３の実施形態によれば、既存のＲＦコントローラ５１の外部に、類似の変調手段を構築することができる。この場合、コントローラの出力インピーダンスＴｘ１及びＴｘ２の変調により生成されるタイプＢの変調は使用されない。送信されるタイプＢのデータは、ＲＦコントローラの出力ポートに送られる。本発明の第３の実施形態によれば、部分的な変調方法は、ＲＦコントローラ回路５１の出力における外部回路において実現される。追加的な位相シフトはこのように生成されるか、又は図５に例示されている電子回路５０のおかげで遅延を伴って送信されるデータに依存しない。ＲＦコントローラ回路５１は、１３．５６ＭＨｚのデジタル無線周波数信号Ｔｘ１及びＴｘ２を生成して、送信されるタイプＢのデータ５２をその出力ポートの１つに送り出す。共通のＲＦコントローラ上において、一般的に信号Ｔｘ２はＴｘ１に対して、既に１８０度だけ位相シフトされている。信号Ｔｘ２は、信号Ｔｘ２をＴｘ２に対して期間Ｔ１だけ遅延させることを可能にする回路５３を通過する。信号ＴＸ２又は遅延された信号ＴＸ２は、送信されるデータ５２に基づいてスイッチ５５により選択される。装置により出力される信号ＴＸ１ｍ及びＴＸ２ｍのために、安定かつ可能な限り低い出力インピーダンスを確実にすることを目的として、スイッチの下流にバッファ回路５４が追加されている。１３．５６ＭＨｚの放射された信号は、Ｔ＝１／ｆ＝７３．７ｎｓの周期を有する。周期の期間が３６０度の位相シフトに対応すると仮定すると、認可された変調度の間隔［８％；１４％］の中間値に対応する７３．４度の追加的な位相シフトの角度φは、１５ｎｓ（ナノ秒）の期間に対応することになる。従って、１１％の変調度を得るには、信号Ｔｘ２はＴｘ１に対して期間Ｔ１＝１５ｎｓだけ遅延されなければならない。８％と１４％の間の変調度を得るためには、信号Ｔｘ２はＴｘ１に対して、１２．９ｎｓと１６．８ｎｓの間の期間だけ遅延されなければならない。

フィルタ処理及び適応処理段を通過後には、装置の出力において得られた２つの位相シフトされた信号Ｔｘ１ｍ及びＴｘ２ｍにより、アンテナにおいて合成信号の変調を得ることが可能になるが、これはタイプＢの送信プロトコルの１０％変調標準規格に適合している。第３の実施形態の図５に記述された実施形態は、本発明に係る方法及び装置を得ることを可能にする最も単純なアーキテクチャの１つに基づいている。

この実施形態は、アンテナにより放射された１３．５６ＭＨｚの信号の１０％変調送信において、１８度程度の寄生位相ホップを生成する。

これらの位相ホップの振幅は、存在する非接触対象物又はこの装置を装備しているリーダの内部クロックの動作に影響しない程度に十分低い。

１０ 非接触型トランシーバ装置
１１、３０、４０、５１ 無線周波数コントローラ回路（ＲＦコントローラ）
１３ フィルタ処理及び適応処理段
２０ 無線周波数信号Ｔｘ１
２２ 無線周波数信号Ｔｘ２
３１、４１ クロック
３３ 論理遅延段（インバータ論理ゲート）
４４ 乗算回路
４６ 周波数除算回路
５０ 外部回路
５３ 論理遅延段

Claims (15)

1. 携帯可能な非接触対象物と遠隔でデータを交換するように設計された非接触型トランシーバ装置により放射されたキャリア波の、８％と１４％の間の因子での部分的な振幅変調のための方法であって、
   ａ）１３．５６ＭＨｚの周波数の２つのデジタル無線周波数信号Ｔｘ１（２０）及びＴｘ２（２２）を送り出し、
   ｂ）非接触型トランシーバ装置から携帯可能な非接触対象物へ送信される情報がないとき（アイドル状態）は、第２のＴｘ２信号を第１のＴｘ１信号に対して１８０度だけ位相シフトさせ、
   ｃ）非接触型トランシーバ装置から携帯可能な非接触対象物へ向けて送信される情報があるとき（変調状態）は、２つのＴｘ２信号をＴｘ１に対して、又はＴｘ１をＴｘ２に対して、追加的に位相シフトφさせ、
   ｄ）デジタル信号をフィルタ処理及び適応処理段（１３）を通過させ、
   ｅ）フィルタ処理かつ位相変調された第１及び第２信号（Ｔｘ１ｆ及びＴｘ２ｆ）を加算して、８％と１４％の間で振幅変調された合成信号を得る、
   ことからなることを特徴とする方法。
2. 前記２つの信号Ｔｘ１及びＴｘ２は、５０％に等しい一定の繰り返し比を有する２つの直交デジタル（バイナリ）信号の形式で放射されるとともに、該信号Ｔｘ１及びＴｘ２は、無線周波数コントローラ回路（１１、３０、４０、５１）においてクロック（３１、４１）により放射された１３．５６ＭＨｚの入力信号から生成される請求項１に記載の方法。
3. 振幅変調された合成信号は、次式による追加的な位相シフトの角度φに依存する変調度ｍを有する請求項１又は２に記載の方法。
   

   
4. 前記追加的な位相シフトφは、６３．２度と８２．１度の間であって、好ましくは７３．４度に等しい請求項３に記載の方法。
5. 前記追加的な位相シフトφは、前記信号Ｔｘ２を期間Ｔ２だけ遅延し、かつ前記信号Ｔｘ１を期間Ｔ１だけ遅延して、それにより差Ｔ２−Ｔ１が絶対値で１２．９ナノ秒（ｎｓ）と１６．８ｎｓの間、好ましくは１５ｎｓに等しくなるようにすることで得られる請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 位相シフトするステップ（ｂ）及び（ｃ）は、
   ・ＲＦコントローラ（４０）のクロック（４１）により生成された前記１３．５６ＭＨｚ入力信号に因子ｎを乗算すること、
   ・３６０／ｎ度だけ位相シフトされたｎ個の信号を得るために、前回のステップにおいて得られた信号をｎで除算すること、
   ・非接触型トランシーバ装置から携帯可能な非接触対象物へ送信される情報がないとき（アイドル状態）は、Ｔｘ１及びＴｘ２が１８０度だけシフトされるように、前回のステップで得られたｎ個の信号の中から２つの信号Ｔｘ１及びＴｘ２を選択し、非接触型トランシーバ装置から携帯可能な非接触対象物へ送信される情報があるとき（変調状態）は、１８０＋φ度又は１８０−φ度だけシフトされた他の２つの信号を選択すること、
   とにより得られる請求項２〜４のいずれか１項に記載の方法。
7. 因子ｎは１０に等しく、前記２つの信号Ｔｘ１及びＴｘ２は、３６度だけ位相シフトされたＰ０〜Ｐ９からなる１０個の信号の中から、非接触型トランシーバ装置から携帯可能な非接触対象物へ送信される情報がないときは、１８０度だけ位相シフトされるように選択され、非接触型トランシーバ装置から携帯可能な非接触対象物へ送信される情報があるときは、２５２度だけ位相シフトされるように選択される請求項６に記載の方法。
8. 前記方法は、非接触型トランシーバ装置（１０）の前記無線周波数コントローラ回路（１１、３０、４０）の内部で実現される請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記方法は、前記非接触型トランシーバ装置（１０）の前記無線周波数コントローラ回路（５１）の出力上の外部回路（５０）内において実現される請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
10. 携帯可能な非接触対象物と遠隔でデータを交換するように設計された非接触型トランシーバ装置であって、クロック（３１、４１）から放射された１３．５６ＭＨｚの入力信号から２つの対称なデジタル信号Ｔｘ１及びＴｘ２を送り出す無線周波数コントローラ（１１、３０、４０、５１）と、非接触型トランシーバ装置から携帯可能な非接触対象物へ送信する情報がないとき（アイドル状態）は、前記２つの信号を互いに対して１８０度だけ位相シフトさせる手段と、非接触型トランシーバ装置から携帯可能な非接触対象物へ送信する情報があるとき（変調状態）は、前記２つの信号を互いに対して追加的に角度φだけ位相シフトさせる手段と、前記２つの信号Ｔｘ１及びＴｘ２をフィルタ処理する手段（１３）と、フィルタ処理された２つの信号Ｔｘ１ｆ及びＴｘ２ｆを加算して、８％と１４％の間の変調度でアンテナにおいて振幅変調された合成信号を得るための手段と、を備えることを特徴とする非接触型トランシーバ装置。
11. 前記２つの信号を絶対値で追加的に角度φだけ位相シフトさせる前記手段は、前記信号のうちの１つを、他の信号に対して１２．９ナノ秒（ｎｓ）と１６．８ｎｓの間の絶対値で期間Ｔだけ遅延させるように設計された少なくとも１つの論理遅延段（３３、５３）を備える請求項１０に記載の装置。
12. 遅延Ｔを、１１％の変調度を得るために１５ｎｓに等しくした請求項１１に記載の装置。
13. 前記２つの信号を前記位相シフトさせる手段が、非接触型トランシーバ装置のＲＦコントローラ（１１、３０、４０）内に直接位置する請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の装置。
14. 前記位相シフトさせる手段は、ＲＦコントローラ（４０）のクロック（４１）により生成された周波数１３．５６ＭＨｚの入力信号に因子ｎを乗算するように設計された乗算回路（４４）と、乗算回路により乗算された信号を、３６０／ｎ度だけシフトされているｎ個の信号に除算するように設計された周波数除算回路（４６）と、ｎ個の信号の中から２つの信号Ｔｘ１及びＴｘ２を、非接触装置から該携帯可能非接触対象物へ送信する情報がないとき（アイドル状態）は、Ｔｘ１及びＴｘ２が１８０度だけシフトされるように選択し、非接触型トランシーバ装置から携帯可能非接触対象物へ送信する情報があるとき（変調状態）は、１８０＋φ度だけシフトされている他の２つの信号を選択するスイッチと、を備える請求項１１又は１２に記載の装置。
15. 前記因子ｎは１０に等しく、前記２つの選択された信号Ｔｘ１及びＴｘ２は、非接触型トランシーバ装置から携帯可能な非接触対象物へ送信される情報がないとき（アイドル状態）は、７２度及び２５２度の位相を有し、非接触型トランシーバ装置から携帯可能な非接触対象物へ送信される情報があるとき（変調状態）は、３６度及び２８８度の位相を有する請求項１４に記載の非接触装置。

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