[发明专利]非接触接收器、谐振电路以及可变电容元件

说明书

相关申请的交叉引用 

本申请包含与2008年8月29日向日本专利局提交的日本专利申请JP2008-222812相关的主题并要求该专利申请的优先权，将其全部内容通过引用并入此处。 

技术领域

本发明涉及非接触接收器、谐振电路以及可变电容元件，更具体地涉及适用于如非接触IC卡等从读/写器接收电波的器件的非接触接收器、谐振电路以及可变电容元件。 

背景技术

从外部接收偏置信号以改变其电容，从而控制频率、时间等的可变电容元件已得到应用。市场已出售的所述可变电容元件例如包括可变电容二极管(变容二极管)和MEMS(微机电系统)。 

图11A和11B表示可变电容元件的电路配置和特性示例。图11A表示围绕可变电容元件160的电路配置，且图11B表示可变电容元件160的电容Cv对控制电压的依存关系。可变电容元件160通常具有两个端子，且没有用于接收偏置信号以控制电容的专用端子。因此，在如图11A所示的实际电路上，可变电容元件160配置为具有四个端子。更具体地，可变电容元件160(可变电容器)的一个端子经由偏置消除电容器161连接于用于交流信号的一个输入输出端子，并还经由限流电阻器162连接于用于控制电压信号的输入端子。此外，可变电容元件160的另一端子连接于用于交流信号的另一输入输出端子，并还连接于用于控制电压信号的输出端子。 

在如上所述的可变电容元件160的电路配置中，信号电流(交流信号)流经偏置消除电容器161和可变电容器160，且控制电流(DC偏置电流)经由限流电阻器162仅流经可变电容器160。如图11B所示，在该过程中，通 过改变控制电压改变了可变电容器160的电容Cv，从而导致信号电流的变化。 

使用如上所述的可变电容元件作为非接触IC卡中的保护电路的技术已经提出(例如，参照2008-7059号日本未审查专利申请公报)。在2008-7059号日本未审查专利申请公报中，可变电容元件用作保护电路，以避免当非接触IC卡靠近读/写器(以下称为R/W)时，由过强的接收信号造成包括低耐压性半导体器件在内的控制电路的毁坏。 

图12是2008-7059号日本未审查专利申请公报中提出的非接触IC卡的框图。在2008-7059号日本未审查专利申请公报中，以可变电容二极管103d作为可变电容元件。此外，包括偏置消除电容器103c和可变电容二极管103d的串联电路并联于包括线圈103a和电容器103b的谐振电路。 

在2008-7059号日本未审查专利申请公报中，通过在检波电路113处检测接收信号所得到的直流电压Vout由电阻器114a和114b分压。分压后的直流电压(施加于电阻器114b的直流电压)经由用于消除其波动的线圈115施加于可变电容二极管103d，以便调节可变电容二极管103d的电容。即，分压后的直流电压用作可变电容二极管103d的控制电压。 

根据2008-7059号日本未审查专利申请公报，当存在过强的接收信号时，可变电容二极管103d的电容随着控制电压变小，使得接收天线103的谐振频率变高。图13表示谐振频率的特性。在图13所示的特性中，横轴表示频率，且纵轴表示信号响应。当存在过强的接收信号时，可变电容二极管103d的电容变小(即，接收天线103的合成电容变小)，且接收天线103的谐振频率以频率Δf移动到频率更高的区域(如图13中的虚线所示)，所述频率Δf对应于电容减少的量。这导致接收信号在频率f₀处的响应低于电容减少前的响应，从而实现了对接收信号的电平的控制。2008-7059号日本未审查专利申请公报中提出的技术通过如上所述的可变电容元件来保护控制电路120。 

本发明人还提出了以使用铁电材料的元件作为可变电容元件(例如，参照2007-287996号日本未审查专利申请公报)。在2007-287996号日本未审查专利申请公报中，提出了具有如图14A和14B所示的电极结构的 可变电容元件200，以实现更高的可靠性和生产率。图14A是表示可变电容元件200的外形的立体图，且图14B是表示可变电容元件200的配置的剖面图。根据2007-287996号日本未审查专利申请公报，可变电容元件200在立方体形的介电的铁电层204的四个表面的每个表面处设有端子。四个端子中的彼此面对的两个端子是连接于信号电源203的信号端子203a和203b，且彼此面对的另两个端子是连接于控制电源202的控制端子202a和202b。