[发明专利]近距离非接触通信装置、系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及近距离非接触通信装置，利用接近配置的两个通信装置的天线之间的电磁耦合进行基带的近距离非接触通信（proximity contactless communication）。本发明还涉及包括这种近距离非接触通信装置的近距离非接触通信系统、以及使用这种近距离非接触通信装置的近距离非接触通信方法。

背景技术

近年来，高速数字接口的传输速率瞄准了高速化。关于通过线缆连接的接口，可以举出例如具有5Gbps传输速率的USB3.0、和具有6Gbps传输速率的S－ATA3.0（Serial ATA3.0）。关于可移动存储卡用的接口，可以举出例如具有1.56Gbps传输速率的SD存储卡的UHS－II（Ultra High Speed Phase－II）接口。

图22是表示现有技术的存储卡102和主机装置101的简图。图23是表示图22所示的存储卡102被插入到主机装置101的插口中的状态的图。图24是沿图23中的A3－A4线的剖面图。主机装置101如图24所示具有电路基板111、通信电路112、传输线路113和电极114。存储卡102如图22所示具有露出于其表面的端子P1～P9，并且如图24所示具有电路基板121、通信电路122、闪式存储器123、传输线路124和电极P1～P9。在图24中，为了简化附图，仅示出了存储卡102的电极P1和主机装置101的电极114，但存储卡102的其它电极P2～P9以及对应的主机装置101的电极也是相同的设置。在存储卡102被插入到主机装置101中时，存储卡102的电极P1与主机装置101的电极114电接触，主机装置101的通信电路112通过传输线路113、电极114、电极P1和传输线路124与存储卡102的通信电路122连接。

随着接口的传输速率高速化，信号的传输路径中所包含的各个部分对信号质量形成的影响增大。例如，信号的传输路径中所包含的电接触成为使信号质量恶化的主要原因。在图22～图24所示的存储卡102和主机装置101中，在主机装置101的通信电路112与存储卡102的通信电路122之间的传输路径中，设计电极114和电极P1的特性阻抗，比设计传输线路113和124的特性阻抗更困难。因此，在存储卡102的电极P1与主机装置101的电极114的接点中导致特性阻抗不整合，信号质量恶化。

另外，由于存储卡102的电极P1～P9有时接触人体，因而通信线路122的I/O电路（未图示）通过静电保护元件（未图示）与电极P1～P9连接。该静电保护元件通常具有约几pF的电容成分，因而这部分的特性阻抗大大低于信号的传输路径中所包含的其它部分的特性阻抗，使得信号质量恶化。

因此，为了使可移动存储卡用的接口更加高速化，作为替代的选择方案，提出了利用近距离非接触通信的高速数字接口。

关于近距离非接触通信的方法，可以举出如Wi－Fi（wireless fidelity：无线保真）等那样通过基带的数字数据信号对无线频率的载波进行调制并发送的方法（无线频率的近距离非接触通信），以及利用接近配置的两个天线之间的电磁耦合直接传输基带的数字数据信号的方法（基带的近距离非接触通信）。

在为了使可移动存储卡用的接口高速化而采用近距离非接触通信的情况下，优选基带的近距离非接触通信。在进行无线频率的近距离非接触通信的情况下需要基于载波的时钟源和调制电路，但在进行基带的近距离非接触通信的情况下不需要这些，在成本方面具有较大优点。基带的近距离非接触通信能够这样实施：将现有技术的存储卡的通信电路及主机装置的通信电路分别与天线连接，将两个天线接近配置，利用天线之间的电磁耦合原样地传输基带的数字数据信号。关于进行基带的近距离非接触通信的通信系统，例如有专利文献1的发明。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2009－268022号公报

发明概要

发明要解决的问题

在利用被接近配置的两个天线之间的电磁耦合的情况下，天线之间的几毫米的距离差异都会对天线之间的频带宽度及透射特性产生较大影响。

另外，在进行基带的近距离非接触通信的情况下，需要对想要发送的数字数据信号进行适当的编码，但所需要的频带宽度根据编码方法而不同。在传输利用某种编码方法进行编码后的数字数据信号时，如果天线之间的频带宽度由于天线之间的距离变动而低于所需要的频带宽度，则该数字数据信号的传输失败。