特開 2022-92601 オーバーシュートおよびアンダーシュート防止のための波形成形

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022092601

(43)【公開日】2022-06-22

(54)【発明の名称】オーバーシュートおよびアンダーシュート防止のための波形成形

(51)【国際特許分類】

   H04B 5/02 20060101AFI20220615BHJP

   G06K 7/10 20060101ALI20220615BHJP

   H04B 1/59 20060101ALI20220615BHJP

【ＦＩ】

H04B5/02

G06K7/10 164

G06K7/10 176

H04B1/59

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021198977

(22)【出願日】2021-12-08

(31)【優先権主張番号】20213183

(32)【優先日】2020-12-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(71)【出願人】

【識別番号】518139306

【氏名又は名称】パントロニクス アーゲー

(74)【代理人】

【識別番号】100131451

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 理

(74)【代理人】

【識別番号】100106840

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 耕司

(74)【代理人】

【識別番号】100167933

【弁理士】

【氏名又は名称】松野 知紘

(74)【代理人】

【識別番号】100174137

【弁理士】

【氏名又は名称】酒谷 誠一

(74)【代理人】

【識別番号】100184181

【弁理士】

【氏名又は名称】野本 裕史

(72)【発明者】

【氏名】ヤコブ ヨングスマ

(72)【発明者】

【氏名】ミハエル ピーバー

【テーマコード（参考）】

5K012

【Ｆターム（参考）】

5K012AB01

5K012AC01

5K012AC09

5K012AC11

5K012AD02

(57)【要約】

【課題】本発明の目的は、受信機との通信の複雑さが低減され、通信範囲が広く、安定性が良好な送信機を提供することである。
【解決手段】ＲＦフィールド（３）内の振幅変調データ信号（２）をＲＦＩＤ通信システム（５；２２）の受信機（４）に無線で送信するための送信機（１；２１）であって、送信機（１；２１）は、特定の周波数および波形を有するキャリア信号（７）を生成するための波発生器（６）と、送信されるデータ信号に関してキャリア信号（７）を変調するための変調段（１５）と、ＲＦフィールド（３）内の振幅変調データ信号（２）を無線で送信するために増幅器（９）およびマッチング回路（１０）を介して変調段（１５）または波発生器（６）に接続されたアンテナ（１１）とを備え、送信機（１；２１）が、直接的または間接的にデータ信号に依存してキャリア信号（７）の波形を選択するために波発生器（６）に接続された成形段（１６）をさらに備えることを特徴とする、送信機（１；２１）。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＲＦフィールド（３）内の振幅変調データ信号（２）をＲＦＩＤ通信システム（５；２２）の受信機（４）に無線で送信するための送信機（１；２１）であって、
特定の周波数および波形を有するキャリア信号（７）を生成するための波発生器（６）と、
送信されるデータ信号に関して前記キャリア信号（７）を変調するための変調段（１５）と、
増幅器（９）およびマッチング回路（１０）を介して、前記変調段（１５）または波発生器（６）に接続され、前記ＲＦフィールド（３）内の前記振幅変調データ信号（２）を無線で送信するアンテナ（１１）と、を備え、
前記送信機（１；２１）は、前記波発生器（６）に接続され、直接的または間接的に前記データ信号に応じて前記キャリア信号（７）の波形を選択する成形段（１６）をさらに備えることを特徴とする、送信機（１；２１）。

【請求項2】

前記送信機（１；２１）は、前記データ信号を符号化し、符号化データ信号（１４）の立ち上がりエッジおよび／または立ち下がりエッジの前および／または後の時間枠において、前記キャリア信号（７）を変調するために前記符号化データ信号（１４）を前記変調段（１５）に提供するとともに、前記キャリア信号（７）の波形を成形するために前記符号化データ信号（１４）を前記成形段（１６）に提供するエンコーダ段（１３）をさらに備える、請求項１に記載の送信機（１；２１）。

【請求項3】

形状構成段（１７）は、前記データ信号および／または前記符号化データ信号（１４）の特定の波形について前記キャリア信号（７）の異なる波形を有する構成データを記憶する、請求項１または２に記載の送信機（１；２１）。

【請求項4】

前記成形段（１６）は、前記ＲＦフィールド（３）のエンベロープ（１８；２０）の立ち上がりエッジの間の前記データ信号または符号化データ信号（１４）の前記立ち上がりエッジの後の第１の時間枠（ｔ３－＞ｔ４）において、この第１の時間枠（ｔ３＞ｔ４）の外側と同じ周波数であるがより低いエネルギー含有量を有する前記キャリア信号（７）の波形を選択するように構築されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の送信機（１；２１）。

【請求項5】

前記成形段（１６）は、前記第１の時間枠（ｔ３＞ｔ４）内では前記キャリア信号（７）の三角波形または鋸歯状波形を選択し、前記第１の時間枠（ｔ３＞ｔ４）外では正弦波形を選択するように構築されている、請求項４に記載の送信機（１；２１）。

【請求項6】

前記成形段（１６）は、前記ＲＦフィールド（３）のエンベロープ（１８）の立ち下がりエッジの間の前記データ信号または符号化データ信号（１４）の前記立ち下がりエッジの後の第２の時間枠（ｔ１＞ｔ２）において、この第２の時間枠（ｔ１＞ｔ２）の外側と同じ周波数であるがより高いエネルギー含有量を有する前記キャリア信号（７）の波形を選択するように構築されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の送信機（１；２１）。

【請求項7】

前記成形段（１６）は、前記第２の時間枠（ｔ１＞ｔ２）内の前記キャリア信号（７）の方形波形と、前記第２の時間枠（ｔ１＞ｔ２）外の正弦波形とを選択するように構築されている、請求項５に記載の送信機（１；２１）。

【請求項8】

前記波発生器（６）は、１３．５６ＭＨｚのＮＦＣ周波数を有するキャリア信号（７）を生成するように構築されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の送信機（１；２１）。

【請求項9】

前記変調段（１５）または波発生器（６）は、
第１の時間枠（ｔ１－＞ｔ２）内のオーバーシュートを回避するために第１の時間枠（ｔ３－＞ｔ４）内の前記データ信号または符号化データ信号（１４）の前記振幅をさらに低減し、
第２の時間枠（ｔ１－＞ｔ２）内のアンダーシュートを回避するために第２の時間枠（ｔ１－＞ｔ２）内の前記データ信号または符号化データ信号（１４）の前記振幅をさらに増加させる、請求項４から８のいずれか一項に記載の送信機（１；２１）。

【請求項10】

ＲＦフィールド（３）内の振幅変調データ信号（２）をＲＦＩＤ通信システム（５；２２）の受信機（４）に無線で送信するために、請求項１から９のいずれか一項に記載の送信機（１；２１）を使用する方法であって、前記方法は、
送信されるデータ信号または符号化データ信号（１４）を用いて特定の周波数および波形を有するキャリア信号（７）の振幅変調を処理するステップと、
前記データ信号または符号化データ信号（１４）の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの発生に応じて、１つまたはいくつかの波に対して前記キャリア信号（７）のより高いまたは低いエネルギー含有量を有する異なる波形を選択するステップと、を備える方法。

【請求項11】

前記ＲＦフィールド（３）の前記エンベロープ（１８；２０）のオーバーシュートを低減または回避するために、前記データ信号または符号化データ信号（１４）の立ち上がりエッジの発生における１つまたはいくつかの波のための前記キャリア信号（７）のより低いエネルギー含有量が選択されるか、または、
前記ＲＦフィールド（３）の前記エンベロープ（１８；２０）のアンダーシュートを低減または回避するために、前記データ信号または符号化データ信号（１４）の立ち下がりエッジの発生における１つまたはいくつかの波のための前記キャリア信号（７）のより高いエネルギー含有量が選択される、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記ＲＦフィールド（３）の前記エンベロープ（１８；２０）の立ち上がりエッジの持続時間を短縮するために、前記データ信号または符号化データ信号（１４）の前記立ち上がりエッジの発生における１つまたはいくつかの波のための前記キャリア信号（７）のより高いエネルギー含有量が選択されるか、または、
前記ＲＦフィールド（３）の前記エンベロープ（１８；２０）の立ち下がりエッジの持続時間を短縮するために、前記データ信号または符号化データ信号（１４）の前記立ち下がりエッジの発生における１つまたはいくつかの波のための前記キャリア信号（７）のより低いエネルギー含有量が選択される、請求項１０に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＲＦフィールド内の振幅変調データ信号をＲＦＩＤ通信システムの受信機に無線で送信するための送信機に関し、この送信機は、
特定の周波数および波形を有するキャリア信号を生成するための波発生器と、
送信されるデータ信号に関してキャリア信号を変調するための変調段と、
ＲＦフィールド内の振幅変調データ信号を無線で送信するために増幅器およびマッチング回路を介して変調段または波発生器に接続されたアンテナと
を備える。

【背景技術】

【0002】

既知の無線周波数識別通信システムは、アクティブまたはパッシブトランスポンダと通信するために、ＲＦＩＤリーダまたは送信機においてＳＴ２５Ｒ３９１６のような集積回路を使用する。典型的な用途では、パッシブトランスポンダまたはタグは、取り付けられた製品の製品識別を記憶し、リーダはこの製品情報を取得するために使用される。リーダは電力供給され、そのアンテナによって放射される磁気ＲＦフィールドを生成する。リーダおよびタグが互いに近接しているとき、リーダ生成ＲＦフィールドがタグのアンテナ内に誘導され、パッシブタグに電力供給するために使用される。タグはまた、リーダから信号を受信し、リーダに応答を返信するためのトランシーバも有する。

【0003】

タグとリーダとの間で情報を送信するために使用される変調のプロトコルおよびタイプを定義する、ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００－３またはＩＳＯ／ＩＥＣ１４．４４３タイプＡおよびＢまたはＩＳＯ１５．６９３またはＥＣＭＡ－３４０ １３，５６ＭＨｚ近距離無線通信（ＮＦＣ）またはＮＦＣフォーラムまたはソニー社からのＦｅｌｉＣａのような社内規格などの規格がある。これらの規格の一部または全ては、ＲＦフィールド内のデジタルデータを有する振幅変調データ信号を無線でタグに送信するために振幅変調を使用するように定義している。たとえば、ＩＳＯ１４．４４３タイプＡは、データ信号を送信用の符号化データ信号に符号化するために変形ミラー符号化を使用するように、さらに定義している。

【0004】

ＮＦＣ通信システムは、ますます異なる用途に使用されてきた。これらのシステムの多くは、近くのＰＣＢ基板、金属ケースなどのような不利な条件を有し、これらはＲＦフィールド内の振幅変調データ信号の変調形状に対して悪影響を及ぼす可能性がある。図１から図３は、このような悪影響の例を示す。図１Ａは、ＲＦフィールドを生成するためにＴｘピンが増幅器およびマッチング回路を介してアンテナに接続されている先端技術の送信機のＴｘピン上の振幅変調データ信号の一例を示す。図１Ｂは、送信機のアンテナ付近のＲＦフィールドを示す。ＲＦフィールドのエンベロープの立ち上がりエッジは、規格の不適合、または送信機と受信機との間の通信の故障にさえつながる可能性のある、キャリア信号の最大振幅のオーバーシュートを示す。図２Ａは、ＲＦフィールドのエンベロープの立ち下がりエッジの終わりにおけるアンダーシュートおよびＲＦフィールドのエンベロープの立ち上がりエッジの終わりにおけるオーバーシュートにつながる、先端技術の送信機のＴｘピン上の１０％ＡＳＫ振幅変調データ信号の別の例を示す。図３Ａは、ＲＦフィールドのエンベロープの立ち上がりエッジの終わりにおける「リンギング」と呼ばれる影響につながる、先端技術の送信機のＴｘピン上の１００％振幅変調データ信号の別の例を示す。別のこのような悪影響は「ハンプ」と呼ばれ、ＲＦフィールドのエンベロープの立ち下がりエッジの減少または立ち上がりエッジの立ち上がりが単調ではないときである。この影響は、たとえば、ＮＦＣフォーラムのバージョン２．１、文献「Ａｎａｌｏｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ（アナログ技術仕様）」の段落５．７．２．２．に記載されている。

【0005】

ＲＦフィールドにおけるこれらの問題のある悪影響を解決するために、集積回路ＳＴ２５Ｒ３９１６を備える送信機は、異なるレベル間でキャリア信号の送信機電圧を動的に変化させる。オーバーシュートが回避されるべきである場合、送信機電圧は、ＲＦフィールドのエンベロープの立ち上がりエッジの時間枠中の変調エッジの間に動的に変化させられる。この解決策は、集積回路内に異なる供給電圧が存在しなければならず、これらの電圧間の切り替えが行われなければならないという欠点を有する。これは、いくつかの電源を必要とする。そうでなければ、レギュレータはその出力電圧を非常に迅速に変化させる必要がある。

【0006】

別の送信機で実現されるＲＦフィールドにおけるこの問題のあるオーバーシュートを解決するための別の既知の解決策は、制御可能な抵抗器の変更とともにＱ係数を変更することでアンテナを離調することによって、アンテナ特性を動的に適合させることである。この解決策は、米国特許第９，６５４，１８１号明細書に記載されており、アンテナの離調がアンテナ特性を変化させ、これによって完全なアンテナシステムの挙動を変化させるという欠点を有する。これにより、通信範囲が狭くなり、関連情報が交換され得る前に送信機とタグとの間の通信が失われるおそれがある。その結果、逆効果をもたらさないために、いかなる適応制御も非常に慎重に適用されなければならない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】米国特許第９，６５４，１８１号明細書

【非特許文献】

【0008】

【非特許文献1】ＮＦＣフォーラムのバージョン２．１、文献「Ａｎａｌｏｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ（アナログ技術仕様）」の段落５．７．２．２．

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明の目的は、受信機との通信の複雑さが低減され、通信範囲が広く、安定性が良好な送信機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

この目的は、直接的または間接的にデータ信号に依存してキャリア信号の波形を選択するために波発生器に接続された成形段をさらに備える送信機によって達成される。

【0011】

この成形段は、変調段が受信するのと同時にデータ信号または符号化データ信号を受信するように構築され、したがって、振幅変調データ信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジがいつ発生するかがわかる。この知識に基づいて、成形段は、オーバーシュートまたはアンダーシュートを回避するために限られた期間にわたってより高いまたは低いエネルギー含有量で波発生器によって生成されるキャリア信号の別の波形を動的に選択し、さもなければＲＦフィールド内の妨害物体によって別の問題のある悪影響がＲＦフィールドに引き起こされる可能性がある。波のエネルギー含有量は、波の中または下に含まれる領域に関連している。たとえば、波発生器によって生成されたキャリア信号の一般的な波形が正弦波であり、ＲＦフィールドのエンベロープ内の立ち上がりエッジの終わりにおけるオーバーシュートが回避されるべきである場合には、成形段は、１つまたはいくつかの波の波発生器を正弦波から鋸歯状波または三角波に切り替える。正弦波と同じ周波数および振幅を有する鋸歯状波または三角波のエネルギー含有量は正弦波のエネルギー含有量よりも低いので、適切な時点でより低いエネルギー含有量を有するこの１つまたはいくつかの波は、ＲＦフィールド内のエンベロープのオーバーシュートを低減または回避するのに役立つ。

【0012】

本発明のこれらおよびその他の態様は、以下に記載される実施形態から明らかとなり、これらを参照して明確化されるだろう。当業者は、様々な実施形態が組み合わせられてもよいことを理解するだろう。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1A】ＲＦフィールドを生成するためにＴｘピンが増幅器およびマッチング回路を介してアンテナに接続されている先端技術の送信機のＴｘピン上の１００％振幅変調データ信号の一例を示す図である。

【図1B】ＲＦフィールドのエンベロープの立ち上がりエッジのオーバーシュートを有する、図１Ａの振幅変調データ信号の送信機のアンテナ付近のＲＦフィールドを示す図である。

【図2A】ＲＦフィールドを生成するためにＴｘピンがマッチング回路を介してアンテナに接続されている先端技術の送信機のＴｘピン上の１０％ＡＳＫ振幅変調データ信号の別の例を示す図である。

【図2B】ＲＦフィールドのエンベロープの立ち下がりエッジのアンダーシュートおよび立ち上がりエッジのオーバーシュートを有する、図２Ａの振幅変調データ信号の送信機のアンテナ付近のＲＦフィールドを示す図である。

【図3A】ＲＦフィールドを生成するためにＴｘピンがマッチング回路を介してアンテナに接続されている先端技術の送信機のＴｘピン上の１００％振幅変調データ信号のさらなる例を示す図である。

【図3B】立ち上がりエッジのオーバーシュート、およびＲＦフィールドのエンベロープの立ち上がりエッジの終わりにおける「リンギング」と呼ばれる影響を有する、図３Ａの振幅変調データ信号の送信機のアンテナ付近のＲＦフィールドを示す図である。

【図4】本発明による、振幅変調データ信号を送信するための送信機の第１の実施形態を示す図である。

【図5】図５Ａは、ＲＦフィールドのエンベロープ内のアンダーシュートを回避するために１つの方形波が挿入された、図４に示される送信機のＴｘピン上の１０％ＡＳＫ振幅変調データ信号を示す図であり、図５Ｂは、ＲＦフィールドのエンベロープ内のオーバーシュートを回避するために１つの鋸歯状波が挿入された、図４に示される送信機のＴｘピン上の１０％ＡＳＫ振幅変調データ信号を示す図である。

【図6A】オーバーシュートを回避するために２つの三角波が挿入された、図４に示される送信機のＴｘピン上の１００％振幅変調データ信号を示す図である。

【図6B】ＲＦフィールドのエンベロープ内のオーバーシュートを示す図である。

【図7】本発明による、振幅変調データ信号を送信するための送信機の第２の実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図４は、本発明の第１の実施形態による、ＲＦフィールド３内の振幅変調データ信号２をＲＦＩＤ通信システム５の受信機４に無線で送信するための送信機１を示す。送信機１は、特定の周波数および波形を有するキャリア信号７を生成するための波発生器６を備える。ＲＦＩＤ通信システム５は、正弦波の波形を有する１３．５６ＭＨｚのキャリア信号７の共振周波数を定義する、ＮＦＣ規格ＩＳＯ１８．０９２に準拠している。ＲＦＩＤ通信システム５は、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４．４４３タイプＡおよびＢまたはＩＳＯ１５．６９３またはＥＣＭＡ－３４０ １３．５６ＭＨｚに、さらに準拠している。波発生器６は、送信機１の集積回路８内で実現され、集積回路８のＴｘピンＴｘにある増幅器９を介して振幅変調データ信号２を提供する。マッチング回路１０は、ＴｘピンＴｘに接続されており、インピーダンスをアンテナ１１にマッチングさせる。マッチング回路１０およびアンテナ１１は、パッシブまたはアクティブなタグ、または携帯電話などその他いずれかのアクティブなデバイスとして実現可能な近傍の受信機４に増幅された振幅変調データ信号２を共鳴させて送信するように配置されている。

【0015】

集積回路８のデータ段１２は、受信機４に送信されるデジタルデータを記憶する。ＮＦＣ規格で定義されるように、変形ミラー符号化は、変調段１５に符号化データ信号１４を提供するエンコーダ段１３でデジタルデータのデータ信号１４を符号化するように処理されなければならない。変調段１５は、集積回路８のＴｘピンＴｘにおいて振幅変調データ信号２を提供するために符号化データ信号１４の１０％振幅シフトキーイングＡＳＫ変調を達成するために波発生器６によって生成されるキャリア信号７の振幅を取るように構築される。本発明の別の実施形態では、５０％または１００％ＡＳＫ変調、または当業者にとって既知のその他いずれかの変調または符号化を使用することができる。

【0016】

送信機１は、直接的または間接的にデータ信号に依存してキャリア信号７の波形を選択するために波発生器６に接続された成形段１６をさらに備える。本発明のこの実施形態では、波形は、符号化データ信号が使用される際にデータ信号から間接的に選択される。これを達成するために、成形段１６は、エンコーダ段１３に接続されており、変調段１５に提供されるのと同時に符号化データ信号１４を受信する。したがって、成形段１６は、振幅変調データ信号２の立ち上がりまたは立ち下がりエッジが発生するときの情報を有する。図５Ａは、時間インスタンスｔ１が立ち下がりエッジを含む、ＴｘピンＴｘにおける振幅変調データ信号２を示す。図５Ｂは、アンテナ１１によって生成されるＲＦフィールドを示しており、時間インスタンスｔ２におけるこのＲＦフィールドは、図２Ｂに示されるように先端技術で知られている送信機が使用される場合、アンダーシュートを含むことになる。このアンダーシュートを回避するために、成形段１６は、ＲＦフィールド３により多くのエネルギーを提供するために、時間インスタンスｔ１の後、時間インスタンスｔ２の直前の第２の時間枠で別の波形を選択するように構築される。成形段１６によって選択されるこのような別の波形は形状構成段１７に記憶され、これは正弦波形よりも高いエネルギー含有量および低いエネルギー含有量を有する波形を記憶する。方形波形は、正弦波形よりも多くのエネルギーを信号に含み、成形段１６は、図５Ｂに示されるように、振幅変調データ信号３のエンベロープ１８におけるアンダーシュートを回避するためにキャリア信号７の単一の正弦波を単一の方形波で置き換えるために、方形波形を選択する。

【0017】

図５Ａは、時間インスタンスｔ３のＴｘピンＴｘにおける振幅変調データ信号２が立ち上がりエッジを含むことをさらに示す。図５Ｂは、図２Ｂに示されるように、時間インスタンスｔ４におけるＲＦフィールドが、先端技術で知られている送信機が使用される場合にはるかに高くなるであろうオーバーシュートをほとんど含まないことを示す。このオーバーシュートを低減または回避さえするために、成形段１６は、ＲＦフィールド３により少ないエネルギーを提供するために、時間インスタンスｔ３の後、時間インスタンスｔ４の直前の第１の時間枠で別の波形を選択するように構築される。より少ないエネルギーを有する成形段１６によって選択されるこのような別の波形は、可能な波形を２つだけ挙げると鋸歯状波または三角波形であり得、これらの波形は構成データとして形状構成段１７に記憶されている。この実施形態では、正弦波形よりも少ないエネルギーを信号内に有する鋸歯状波形が成形段１６によって選択され、これは、図５Ｂに示されるように、振幅変調データ信号３のエンベロープ１８内のオーバーシュートを低減するために、キャリア信号７の単一の正弦波を単一の鋸歯状波で置き換える。２つの正弦波が２つの鋸歯状波で置き換えられている場合、図５Ｂに示されるわずかなオーバーシュートは完全に回避することができる。

【0018】

ＲＦフィールド３内のオーバーシュートまたはアンダーシュートで説明したのと同様に、立ち下がりエッジの減少またはＲＦフィールド３のエンベロープの立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジが単調ではないとき、いわゆる「ハンプ」は低減されるか、または完全に回避され得る。キャリア信号７の正弦波の半波または全波あるいはいくつかの波を、適切な時点でより高いまたは低いエネルギー含有量を有する信号の半波または全波あるいはいくつかの波で置き換えることにより、図３Ｂに示される「ハンプ」または「リンギング」のようなＲＦフィールド３の歪みが低減されるか、または完全に回避され得る。これは、金属またはその他の物体が近くにあり、ＲＦフィールド３を乱す場合であっても、受信機４のアンテナで受信した振幅変調データ信号は規格に完全に準拠し、エラーなしに復号され得るという利点を有する。

【0019】

正弦波形を１つずつ生成することができるような波発生器６は、同じ出願人の欧州特許第３１８２５８５号明細書から知られている。この先行技術文献は、正弦波を生成するために出力電流の増分を合算するＭ個のデジタル波形成形ビットの小さな増分によって正弦波を生成するデジタル電力増幅器を開示している。この教示の本発明の改善として、全種類の他の波形も生成することができ、当業者は、正弦波形の代わりに三角波形を生成するためにＭ個のデジタル波形成形ビットの増分を合算する方法を理解するだろう。鋸歯状波形あるいは矩形波形のような別の波形にも同じことが該当する。したがって、本発明は、上述の先行技術から知られるデジタル電力増幅器の本発明の使用をさらに特徴とする。デジタル電力増幅器の本発明の使用は、形状構成段１７に記憶された信号波のより高いまたは低いエネルギー含有量を有する異なる波形のためのＭ個のデジタル波形成形ビットによって実現され、この選択されたＭ個のデジタル波形成形ビットは、成形段１６によって波発生器６を操縦するために使用される。形状構成段１７は、データ信号または符号化データ信号の特定の波形に関連して、またはこれと組み合わせて、異なる波形についてこれらのＭ個のデジタル波形成形ビットを記憶する。

【0020】

図６Ａは、図６Ｂに示されるようなＲＦフィールドのエンベロープ２０内のオーバーシュートを回避するために挿入された２つの三角波１９を有する、図４に示される送信機１のＴｘピンＴｘ上の１００％振幅変調データ信号を示す。この例では、キャリア信号のエネルギーを低減するために、波形が正弦波から三角波に変更されているのみならず、これに加えて、正弦波の振幅と比較して三角波の振幅が低減されており、ＲＦフィールドのエンベロープ２０内のオーバーシュートを低減するのにさらに役立つ。別の実施形態では、アンダーシュートを回避するためにより多くのエネルギー含有量を有する波形への変更に加えて、正弦波の振幅を増加してもよい。

【0021】

図７は、本発明の第２の実施形態による、ＲＦフィールド３内の振幅変調データ信号２をＲＦＩＤ通信システム２２の受信機４に無線で送信するための送信機２１を示す。第１の実施形態の送信機１と第２の実施形態の送信機２１との違いは、波発生器６が常に同じ振幅を有するキャリア信号７を提供し、符号化データ信号１４を有するこのキャリア信号７の振幅変調が変調段１５で処理されることである。このわずかに異なる配置により、本発明の第１の実施形態による送信機１と同じ発明的利点が達成され得る。さらに、本発明のこの第２の実施形態では、増幅器９は集積回路８の一部ではなく、ＴｘピンＴｘに接続された外部増幅器９として実現される。

【0022】

図示されない本発明の第３の実施形態では、データ信号は符号化されず、したがってキャリア信号を変調するために直接的に使用される。したがって、成形段は、データ信号に直接的に依存して、キャリア信号の波形を選択する。

【0023】

本発明のさらなる実施形態では、波発生器は、一般に使用されるキャリア信号のために鋸歯状波または三角波を生成することができる。成形段は、第２の時間枠において、ＲＦフィールドのエンベロープ内のアンダーシュートを回避するために、より高いエネルギー含有量を有する正弦波形を使用することができる。本発明の別の実施形態では、波発生器は、ＲＦフィールドのエンベロープ内のオーバーシュートを回避するために、一般に使用されるキャリア信号のための方形波と、より低いエネルギー含有量を有する正弦波形または鋸歯状波形または三角波形とを生成することができる。当業者は、キャリア信号のための一般的な波形としてどの種類の波形が使用されるかに応じて、波形の全ての種類の異なる選択を提供することができる。

【0024】

本発明のさらなる実施形態では、ＲＦフィールドのエンベロープ内の立ち上がりエッジの持続時間を短縮するために、データ信号または符号化データ信号の立ち上がりエッジの発生における１つまたはいくつかの波に対してキャリア信号のより高いエネルギー含有量が選択されてもよい。これは、いくつかの実施形態では関係しないが、オーバーシュートを引き起こす可能性があるが、立ち上がりエッジの持続時間の短縮は、たとえばビットレートを増加させるのに、または受信機におけるビット検出を容易にするのに役立つ。同様に、ＲＦフィールドのエンベロープ内の立ち下がりエッジの持続時間を短縮するために、データ信号または符号化データ信号の立ち下がりエッジの発生における１つまたはいくつかの波に対してキャリア信号のより低いエネルギー含有量が選択されてもよい。これは、いくつかの実施形態では関係しないが、アンダーシュートを引き起こす可能性があるが、立ち下がりエッジの持続時間の短縮は、たとえばビットレートを増加させるのに、または受信機におけるビット検出を容易にするのに役立つ。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】