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インダクティブリンク コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P100000022
整理番号 ShIP-6093C-KW52
掲載日 2007年5月25日
出願番号 特願2007-014037
公開番号 特開2008-182458
登録番号 特許第4555969号
出願日 平成19年1月24日(2007.1.24)
公開日 平成20年8月7日(2008.8.7)
登録日 平成22年7月30日(2010.7.30)
発明者
  • 伊藤 真也
  • 川人 祥二
出願人
  • 国立大学法人静岡大学
発明の名称 インダクティブリンク コモンズ 新技術説明会
発明の概要

【課題】低消費電力であるインダクティブリンクが提供される。
【解決手段】インダクティブリンク15では、スイッチングアンプ21の出力21bにクラスF回路31が接続される。結合キャパシタ23の一端23aは、スイッチングアンプ21の出力21bからの信号を受ける。タンク回路25は、送信用コイル33とキャパシタ35とを含む。送信用コイル33は、レシーバ13の受信用コイル17と誘導結合により結合する。タンク回路25において、送信用コイル33のインダクタンスおよびキャパシタ35のキャパシタンスは、キャリア信号の基本周波数ωに共振するように決定される。フィルタリング回路27はタンク回路25と結合キャパシタ23の他端23bとの間に直列に接続される。フィルタリング回路27は、一または複数のフィルタを含んでおり、各フィルタは、基本周波数の奇数次高調波のいずれかに対応した周波数成分を濾波する。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


特許文献1には、マイクロ波カードが記載されている。マイクロ波カードは、マイクロ波を利用する非接触識別/情報伝送システムに使用されると共に、送信用の発振器を内部に持たず受信・変調・送信の機能を併せ持つ。マイクロ波カードは、アンテナ手段を含む。このアンテナ手段では、カード形状の筐体の一方の側にマイクロストリップアンテナが設けられると共に、カード形状の筐体の他方の側にスロットアンテナが設けられている。マイクロストリップアンテナは、スロットアンテナに結合されている。



特許文献2には、高周波増幅器が記載されている。高周波増幅器のバイポーラトランジスタは、このトランジスタに直列に接続された基本波整合回路を介して負荷に電力を供給する。基本波整合回路は、該トランジスタに直列に接続され第3次高調波に共振する並列共振回路を含み、トランジスタには基本波の1/4波長(λ/4)の伝送路を介して電源に供給される。伝送路の一端は、トランジスタの出力に接続されると共に、他端は高周波的に接地されている。

【特許文献1】特開平5-143799号公報

【特許文献2】特開平11-234062号公報

産業上の利用分野


本発明は、インダクティブリンクに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
インダクティブリンクであって、
送信されるべきディジタルデータを示す送信シンボルを含む変調信号を受ける入力および出力を有し、前記送信シンボルの切り替わりで電力を消費するスイッチングアンプと、
前記スイッチングアンプの前記出力からの信号を受ける一端および他端を有する結合キャパシタと、
誘導結合によりレシーバの受信用コイルに結合される送信用コイルとキャパシタとを含んでおり、キャリア信号の基本周波数に共振する第1のタンク回路と、
前記第1のタンク回路と前記結合キャパシタの前記他端との間に接続されており、一または複数のフィルタを含むフィルタリング回路と
を備え、
前記スイッチングアンプは、pチャネルMIS型トランジスタおよびnチャネルMIS型トランジスタを含み、
前記pチャネルMIS型トランジスタは、前記スイッチングアンプの前記入力からの信号を受けるゲート、高電位側電源線に接続されたソース、および前記スイッチングアンプの前記出力に接続されたドレインを含み、
前記nチャネルMIS型トランジスタは、前記スイッチングアンプの前記入力からの信号を受けるゲート、低電位側電源線に接続されたソース、および前記スイッチングアンプの前記出力に接続されたドレインを含み、
前記第1のタンク回路、前記結合キャパシタおよび前記フィルタリング回路の前記フィルタは、直列に接続されてクラスF回路を構成しており、
各フィルタは、前記基本周波数の奇数次高調波のいずれかに対応した周波数成分を濾波するブロッキングフィルタである、ことを特徴とするインダクティブリンク。

【請求項2】
前記フィルタリング回路は、前記第1のタンク回路と前記結合キャパシタの前記他端との間に直列に接続された複数のLCタンク回路を含み、該フィルタリング回路は、前記送信シンボルの変化がないときハイインピーダンスとなる、ことを特徴とする請求項1に記載されたインダクティブリンク。

【請求項3】
前記複数のフィルタは、それぞれ、第2~第iのタンク回路を含み、前記第2~第iのタンク回路の各々は、並列に接続されたインダクタおよびキャパシタを有し、前記第2~第iのタンク回路は直列に接続され、
前記第2~第iのタンク回路の各々は、前記基本周波数の奇数次高調波のいずれかに対応する共振周波数を有する、ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載されたインダクティブリンク。

【請求項4】
前記スイッチングアンプは、前記変調信号の変調キャリアコードに応答してスイッチング動作するCMOSインバータを含む、ことを特徴とする請求項1請求項3のいずれか一項に記載されたインダクティブリンク。

【請求項5】
前記CMOSインバータは、前記スイッチングアンプの前記出力に矩形波を提供する、ことを特徴とする請求項4に記載されたインダクティブリンク。

【請求項6】
前記スイッチングアンプの前記出力と前記結合キャパシタの前記一端との間に接続され、前記送信コイルに提供される電流を調整するための抵抗を更に備える、ことを特徴とする請求項1~請求項5のいずれか一項に記載されたインダクティブリンク。

【請求項7】
前記フィルタリング回路における前記フィルタは、前記基本周波数の3、5、7、9次高調波をそれぞれ濾波するための第1~第4のフィルタを含む、ことを特徴とする請求項1~請求項6のいずれか一項に記載されたインダクティブリンク。

【請求項8】
前記送信用コイルは、前記フィルタリング回路からの信号に応じた交流磁界を発生しており、
前記送信用コイルと前記受信用コイルとの結合係数は0.01以下である、ことを特徴とする請求項1~請求項7のいずれか一項に記載されたインダクティブリンク。

【請求項9】
前記スイッチングアンプの前記入力に前記変調信号を提供する変調回路を更に備え、
前記変調回路の変調方式は、ASK、BPSK、およびQPSKのいずれかである、ことを特徴とする請求項1~請求項8のいずれか一項に記載されたインダクティブリンク。

【請求項10】
ディジタル回路で構成され、前記スイッチングアンプの前記入力に前記変調信号を提供する変調回路を更に備え、
前記変調回路の変調方式は、ASK、BPSK、およびQPSKのいずれかである、ことを特徴とする請求項1~請求項8のいずれか一項に記載されたインダクティブリンク。

【請求項11】
前記変調回路の入力にセンサ信号を提供するセンサ回路を更に備える、ことを特徴とする請求項9または請求項10に記載されたインダクティブリンク。

【請求項12】
前記センサ回路は、対象物の情報をセンスするためのセンシング素子と、該センシング素子からの信号を処理する信号処理回路とを含み、
前記スイッチングアンプ、前記変調回路、および前記信号処理回路は、シリコンマイクロチップ上に集積されている、ことを特徴とする請求項11に記載されたインダクティブリンク。

【請求項13】
前記シリコンマイクロチップには、前記センシング素子がさらに集積されている、ことを特徴とする請求項12に記載されたインダクティブリンク。
産業区分
  • 伝送方式
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007014037thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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