C讀寫器的天線諧振頻率是13.0lMHz。
[0042]從圖2A和圖2B中可以理解,在諧振頻率為13.56MHz (其為非接觸式IC讀寫器的載波頻率)左右的情況下的通信距離最長(zhǎng)。在諧振頻率為13.56MHz左右的情況下的通信距離的最大值為24mm。從圖2A和圖2B中也可以理解,如果將諧振頻率從13.56MHz偏離,則通信距離減小。
[0043]將通信距離從最大值(24mm)的減小低于10%的條件稱為條件Cl??梢岳斫猓瑵M足條件Cl的諧振頻率范圍是大約13.0OMHz至14.50MHz。在下文中,將滿足條件Cl的諧振頻率范圍稱為諧振頻率的容許范圍(或可容許范圍)。
[0044]在圖11中例示了非接觸式IC設(shè)備100的諧振頻率的容許范圍以及與目標(biāo)諧振頻率(13.56MHz)的偏差Dl的范圍之間的關(guān)系的示例。期望配置非接觸式IC設(shè)備100,使得例如與目標(biāo)諧振頻率(13.56MHz)的偏差Dl的范圍落入-4.130%至+6.932%的范圍內(nèi)。
[0045]接下來(lái),將參照?qǐng)D3描述非接觸式IC設(shè)備100的等效電路。
[0046]可以將非接觸式IC設(shè)備100的等效電路視作LC諧振電路。在圖3中,根據(jù)非接觸式IC設(shè)備100的結(jié)構(gòu)和非接觸式IC設(shè)備100中包含的元件的影響,確定電感L的值。尤其,天線單元101的電感在電感L的值中占主導(dǎo)地位。
[0047]與電感L的值類似,也根據(jù)非接觸式IC設(shè)備100的結(jié)構(gòu)和非接觸式IC設(shè)備100中包含的元件的影響,確定電容C的值。可以通過(guò)使用一個(gè)或更多個(gè)外部電容器來(lái)調(diào)整電容C的值。相應(yīng)地,可以使用一個(gè)或更多個(gè)外部電容器,將諧振頻率調(diào)整至期望的諧振頻率。
[0048]可以使用表達(dá)式⑴計(jì)算作為非接觸式IC設(shè)備100的等效電路的LC諧振電路的諧振頻率fO。在表達(dá)式(I)中,由L表示電感L的值,由C表示電容C的值。
[0049]fO =1/(2 31 (LC)1/2)...表達(dá)式(I)
[0050]為了設(shè)計(jì)使得諧振頻率fO等于目標(biāo)諧振頻率(13.56MHz)的非接觸式IC設(shè)備100,例如,可以調(diào)整電容器103的電容值。在第一示例性實(shí)施例中,例如,作為用于調(diào)整諧振頻率的外部電容器的電容器103,具有±5%的電容容差(或電容容許差)。
[0051]在第一示例性實(shí)施例中,例如,電容器103的溫度特性是0±60ppm。在第一示例性實(shí)施例中,假設(shè)忽略根據(jù)溫度系數(shù)的電容的改變。在電容器103的電容容差是±5%的情況下,與目標(biāo)諧振頻率(13.56MHz)的偏差D2的范圍例如,如圖12中所示。
[0052]在如圖12中所示的、電容器103的電容容差是±5%的情況下,與目標(biāo)諧振頻率(13.56MHz)的偏差D2的范圍是-2.410%到+2.598%。圖12中所示的偏差D2的范圍(-2.410%到+2.598%)落入在圖11中所示的偏差Dl的范圍(-4.130%到+6.932% )內(nèi)。相應(yīng)地,如果配置非接觸式IC設(shè)備100使得例如電容器103的電容容差是± 5 %,則不發(fā)生問(wèn)題。
[0053]在配置非接觸式IC設(shè)備100的情況下,天線單元101和磁片105被彼此疊置。因此,必須考慮如下風(fēng)險(xiǎn),即,諧振頻率由在天線單元101和磁片105被疊置時(shí)二者之間的偏差而進(jìn)一步偏離。
[0054]接下來(lái),參照?qǐng)D4A至圖4F描述當(dāng)天線單元101和磁片105被疊置時(shí)二者之間的偏差。
[0055]圖4A和圖4B各自示出天線單元101和磁片105彼此疊置,使得天線單元101的中心點(diǎn)和磁片105的中心點(diǎn)之間的偏差為零的狀態(tài)的示例。
[0056]在圖4A中,磁片105的面積Sb充分大于天線區(qū)域(LXXLY)的面積Sa。因此,認(rèn)為,即使將天線單元101和磁片105偏離一定程度,磁片105也可以充分地覆蓋天線單元101。在圖4A所示的結(jié)構(gòu)中,不必嚴(yán)格控制當(dāng)天線單元101和磁片105被疊置時(shí)二者之間的偏差。然而,磁片105的成本高,因此期望將磁片105的面積Sb最小化。
[0057]在圖4B至圖4F中,磁片105的面積Sb大于天線區(qū)域(LXXLY)的面積Sa,但不是充分大于其面積Sa。在這種情況下,期望考慮,由當(dāng)天線單元101和磁片105被疊置時(shí)二者之間的偏差對(duì)諧振頻率施加的影響。
[0058]圖4C至圖4F各自例示了磁片105的中心點(diǎn)偏離天線單元101的中心點(diǎn)的情況。圖4C例示了磁片105的中心點(diǎn)在X方向上偏離+ Λ X并且在Y方向上偏離-Λ Y的情況。圖4D例示了磁片105的中心點(diǎn)在X方向上偏離+ΛΧ并且在Y方向上偏離+ΛΥ的情況。圖4Ε例示了磁片105的中心點(diǎn)在X方向上偏離-ΛΧ并且在Y方向上偏離-Λ Y的情況。圖4F例示了磁片105的中心點(diǎn)在X方向上偏離-ΛΧ并且在Y方向上偏離+Λ Y的情況。
[0059]期望如圖4C至圖4F的各個(gè)中所示的、天線單元101和磁片105被疊置的諧振頻率的偏差,大于如圖4Β中所示的、天線單元101和磁片105被疊置的諧振頻率的偏差。鑒于此,本申請(qǐng)的發(fā)明人測(cè)量了面積覆蓋率(Sb/Sa) [% ]和從目標(biāo)諧振頻率(13.56MHz)的偏差D3[% ]之間的關(guān)系。測(cè)量結(jié)果如圖5A至圖所示。注意,在第一示例性實(shí)施例中,將天線單元101的中心點(diǎn)和磁片105的中心點(diǎn)之間的偏差是零的狀態(tài)的諧振頻率調(diào)整為目標(biāo)諧振頻率(13.56MHz),然后測(cè)量與目標(biāo)諧振頻率的偏差D3[% ]。
[0060]在圖5A至圖中,橫軸表示面積覆蓋率(Sb/Sa) [% ]?縱軸表示與目標(biāo)諧振頻率(13.56MHz)的偏差 D3[% ]。
[0061]這里,面積覆蓋率(Sb/Sa) [% ]是指磁片105的面積Sb與天線單元101的天線區(qū)域(LXXLY)的面積Sa的比值(Sb/Sa)。在磁片105的面積Sb與天線區(qū)域(LXXLY)的面積Sa彼此一致的情況下,面積覆蓋率(Sb/Sa) [% ]為100%。在磁片105的面積Sb大于天線區(qū)域(LXXLY)的面積Sa的情況下,面積覆蓋率(Sb/Sa) [% ]大于100%。在磁片105的面積Sb小于天線區(qū)域(LXXLY)的面積Sa的情況下,面積覆蓋率(Sb/Sa) [% ]小于100%。
[0062]圖5A的圖形例示了在磁片105在圖4C所示的方向(右下方向)上偏離的情況下的測(cè)量結(jié)果。
[0063]圖5B的圖形例示了在磁片105在圖4D所示的方向(右上方向)上偏離的情況下的測(cè)量結(jié)果。
[0064]圖5C的圖形例示了在磁片105在圖4E所示的方向(左下方向)上偏離的情況下的測(cè)量結(jié)果。
[0065]圖的圖形例示了在磁片105在圖4F所示的方向(左上方向)上偏離的情況下的測(cè)量結(jié)果。
[0066]在天線單元101中包括的天線圖案的電感值和用于測(cè)量的磁片類型之間的關(guān)系的示例如圖13中所示。
[0067]圖5A的圖形例示了天線單元101中包括的天線圖案的電感值是1.02 μ H以及將磁片A用作磁片105的情況下的測(cè)量結(jié)果。
[0068]圖5Β的圖形例示了天線單元101中包括的天線圖案的電感值是1.52 μ H以及將磁片A用作磁片105的情況下的測(cè)量結(jié)果。
[0069]圖5C的圖形例示了在天線單元101中包括的天線圖案的電感值是1.02 μ H以及將磁片B用作磁片105的情況下的測(cè)量結(jié)果。
[0070]圖?的圖形例示了天線單元101中包括的天線圖案的電感值是1.52 μ H以及將磁片B用作磁片105的情況下的測(cè)量結(jié)果。
[0071]如從圖5Α至圖的圖形可知,隨著面積覆蓋率(Sb/Sa) [% ]變得越小,與目標(biāo)諧振頻率(13.56MHz)的偏差D3[% ]變得越大。也就是說(shuō),隨著面積覆蓋率(Sb/Sa) [% ]變得越小,目標(biāo)諧振頻率(13.56MHz)在高頻方向上移動(dòng)。
[0072]如上所述,期望配置非接觸式IC設(shè)備100,使得與目標(biāo)諧振頻率(13.56MHz)的偏差Dl的范圍落入-4.130%至+6.932%的范圍內(nèi)。鑒于此,基于偏差Dl (參見(jiàn)圖11)和偏差D2(參見(jiàn)圖12)來(lái)計(jì)算與目標(biāo)諧振頻率(13.56MHz)的偏差D3的允許值,計(jì)算結(jié)果例如如圖14中所示。通過(guò)從偏差Dl中減去偏差D2,計(jì)算與目標(biāo)諧振頻率(13.56MHz)的偏差D3的允許值。
[0073]如圖14中所示,與目標(biāo)諧振頻率(13.56MHz)的偏差D3的允許值的范圍是例如-1.720%至+4.334%。相應(yīng)地,在改變面積覆蓋率(Sb/Sa) [% ]的情況下,期望配置非接觸式IC設(shè)備100,使得與目標(biāo)諧振頻率(13.56MHz)的偏差D3落入-1.720%至+4.334%的范圍內(nèi)。
[0074]基于圖14中所示的計(jì)算結(jié)果和圖5A至圖中所示的測(cè)量結(jié)果,確定面積覆蓋率(Sb/Sa) [% ],使得與目標(biāo)諧振頻率(13.56MHz)的偏差D3落入-1.720%至+4.334%的范圍內(nèi)。結(jié)果,理解到,期望設(shè)置面積覆蓋率(Sb/Sa) [% ]為90%或更大。
[0075]如上所述,在電子裝置200中包含非接觸式IC設(shè)備100的情況下,期望確定天線單元101和磁片105的布置,使得面積覆蓋率(Sb/Sa) [% ]為90%或更大。例如,即使通過(guò)移動(dòng)電子裝置200將天線單元101和磁片105彼此偏離,但是也期望確定天線單元101和磁片105的布置使得面積覆蓋率(Sb/Sa) [% ]不低于90%。
[0076]如果如上所述布置天線單元10