天线调节电路、天线调节方法及通信单元.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103441772 A (43)申请公布日 2013.12.11 CN 103441772 A *CN103441772A* (21)申请号 201310087449.1 (22)申请日 2013.03.19 13/430,208 2012.03.26 US H04B 1/18(2006.01) (71)申请人 索尼公司 地址 日本东京都 (72)发明人 松井宽 B. 格里菲思 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 胡琪 (54) 发明名称 天线调节电路、 天线调节方法及通信单元 (57) 摘要 一种天线调节电路， 包括 ： 驱动部分， 其向。

2、与 天线连接的可变电容输入交流驱动信号 ； 以及控 制部分， 其基于从可变电容导出的输出信号的相 位来设置可变电容的电容值。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 11 页 附图 13 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书11页 附图13页 (10)申请公布号 CN 103441772 A CN 103441772 A *CN103441772A* 1/2 页 2 1. 一种天线调节电路， 包括 ： 驱动部分， 向与天线连接的可变电容输入交流驱动信号 ； 以及 控制部分， 基于从可变电容导出的输出信号的相位来设。

3、置可变电容的电容值。 2. 根据权利要求 1 的天线调节电路， 其中， 驱动部分基于时钟信号产生交流驱动信号 ； 以及 控制部分基于时钟信号和输出信号之间的相位差来设置可变电容的电容值。 3. 根据权利要求 2 的天线调节电路， 其中， 控制部分设置可变电容的电容值以允许时 钟信号和输出信号具有基本相同的相位。 4. 根据权利要求 2 的天线调节电路， 其中， 可变电容包括两个端 ； 以及 驱动部分包括 ： 第一晶体管， 其栅极被施加时钟信号， 漏极连接到可变电容的两个端中的第一端， 第一 晶体管是一导通类型的晶体管 ； 以及 第二晶体管， 其栅极被施加时钟信号， 漏极连接到可变电容的两个端中。

4、的第一端， 第二 晶体管是与第一晶体管的导通类型不同的导通类型的晶体管。 5. 根据权利要求 4 的天线调节电路， 其中， 驱动部分还包括 ： 第三晶体管， 其栅极被施加时钟信号的反转信号， 漏极连接到可变电容的两个端中的 第二端， 第三晶体管是一导通类型的晶体管 ； 以及 第四晶体管， 其栅极被施加时钟信号的反转信号， 其漏极连接到可变电容的两个端中 的第二端， 第四晶体管是与第三晶体管的导通类型不同的导通类型的晶体管。 6. 根据权利要求 5 的天线调节电路， 还包括 ： 连接到第一晶体管的源极和第三晶体管 的源极的电流源。 7. 根据权利要求 1 的天线调节电路， 其中， 交流驱动信号是。

5、交流电流信号。 8. 根据权利要求 1 的天线调节电路， 其中， 交流驱动信号是交流电压信号。 9. 根据权利要求 1 的天线调节电路， 其中， 天线包括两个端， 并且可变电容连接在天线 的两个端之间。 10. 根据权利要求 1 的天线调节电路， 其中， 天线包括两个端， 可变电容包括两个端， 天线的两个端中的第一端经由第一电容性器件连接到可变电容的两个端中的第一端， 以及 天线的两个端中的第二端经由第二电容性器件连接到可变电容的两个端中的第二端。 11. 根据权利要求 1 的天线调节电路， 其中， 天线执行并联谐振。 12. 根据权利要求 1 的天线调节电路， 其中， 天线调节电路包括可变电。

6、容。 13. 根据权利要求 1 的天线调节电路， 其中， 可变电容包括 ： 两个端 ； 以及 多个电容性器件， 每个电容性器件经由开关并联连接在所述端之间。 14. 根据权利要求 13 的天线调节电路， 其中， 每个所述电容性器件的电容值被加权， 以及 权 利 要 求 书 CN 103441772 A 2 2/2 页 3 所述开关中与所述电容性器件中具有越大电容值的电容性器件连接的开关的导通电 阻越小。 15. 根据权利要求 2 的天线调节电路， 还包括 ： 检测时钟信号和输出信号之间的相位差 的相位比较部分， 其中， 控制部分基于在相位比较部分中获得的比较结果来设置可变电容的电容值。 16.。

7、 根据权利要求 2 的天线调节电路， 还包括 ： 放大输出信号的放大部分， 其中， 输出信号是电压信号， 以及 控制部分基于时钟信号和在放大部分中放大的输出信号之间的相位差来设置可变电 容的电容值。 17. 根据权利要求 1 的天线调节电路， 还包括 ： 存储被用来设置可变电容的电容值的数 据的非易失性存储器。 18. 一种天线调节方法， 包括 ： 向与天线连接的可变电容输入交流驱动信号 ； 以及 基于从可变电容导出的输出信号的相位来设置可变电容的电容值。 19. 一种通信单元， 其具有天线、 使用天线执行通信的通信部分、 以及天线调节电路， 该 天线调节电路包括 ： 驱动部分， 向与天线连接。

8、的可变电容输入交流驱动信号 ； 以及 控制部分， 基于从可变电容导出的输出信号的相位来设置可变电容的电容值。 20. 根据权利要求 19 的通信单元， 其中， 该通信单元包括产生时钟信号的频率合成器， 以及 驱动部分基于时钟信号产生交流驱动信号。 权 利 要 求 书 CN 103441772 A 3 1/11 页 4 天线调节电路、 天线调节方法及通信单元 技术领域 0001 本公开涉及一种调节天线的谐振频率的天线调节电路、 天线调节方法和通信单 元。 背景技术 0002 近年来， 经常使用被称为近场通信 （NFC） 的通信技术。近场通信是其通信范围大 约几十厘米的非接触通信。在日本， 这样的。

9、通信技术的示例包括 FeliCa （注册商标） 。经常 在诸如 IC 卡和便携式电话中提供近场通信的通信功能， 可以在一种装置上持有所述 IC 卡 和便携式电话， 由此诸如在通过包括火车的交通运输部门的检票口 （ticket gate） 时以及 在进入大楼时执行验证。现在， 例如， 通过将这样的近场通信用于电子货币， 已经进一步扩 展了近场通信的应用。 0003 具有近场通信功能的这样的IC卡、 便携式电话 （通信单元） 等中包括诸如天线以及 用于通过天线发送和接收数据的电路。对于这样的天线、 电路等等， 已经进行了各种研究， 例如， 如在日本专利登记 No.3874145、 No.43794。

10、46 和 No.4609394 中公开的。 发明内容 0004 在近场通信中， 天线的谐振频率是对通信属性施加影响的重要参数。 因此， 在用于 近场通信的通信单元的生产过程中， 将天线并入通信单元中， 随后调节天线的谐振频率以 便允许该谐振频率落入预定频率范围内。在执行调节时， 期望以简单方式有效地调节谐振 频率。 0005 期望提供一种能够以简单方式有效地调节天线的谐振频率的天线调节电路、 天线 调节方法和通信单元。 0006 根据本技术实施例的天线调节电路包括 ： 驱动部分， 其向与天线连接的可变电容 输入交流驱动信号 ； 以及控制部分， 其基于从可变电容导出的输出信号的相位来设置可变 电。

11、容的电容值。 0007 根据本技术实施例的天线调节方法包括 ： 向与天线连接的可变电容输入交流驱动 信号 ； 以及基于从可变电容导出的输出信号的相位来设置可变电容的电容值。 0008 根据本技术实施例的通信单元包括 ： 天线 ； 使用天线执行通信的通信部分 ； 以及 天线调节电路。 天线调节电路包括 ： 驱动部分， 其向与天线连接的可变电容输入交流驱动信 号 ； 以及控制部分， 其基于从可变电容导出的输出信号的相位来设置可变电容的电容值 0009 在根据本技术的上述实施例的天线调节电路、 天线调节方法和通信单元中， 设置 可变电容的电容值， 由此调节天线的谐振频率。 当向可变电容输入交流驱动信。

12、号时， 基于从 该可变电容输出的输出信号的相位来设置可变电容的电容值。 0010 根据本技术的上述实施例中的天线调节电路、 天线调节方法和通信单元， 基于从 可变电容输出的输出信号的相位来设置可变电容的电容值。因此， 可以以简单方式有效地 调节天线的谐振频率。 说 明 书 CN 103441772 A 4 2/11 页 5 0011 将理解， 上面的整体描述和下面的具体描述两者都是示例性的， 并且意图提供对 要求保护的技术的进一步解释。 附图说明 0012 包括附图以便提供对本公开的进一步理解， 附图被并入并且组成说明书的一部 分。附图图示了实施例， 并且与说明书一起用来解释本技术原理。 00。

13、13 图 1 是图示根据本技术实施例的便携式电话的配置示例的框图。 0014 图 2 是图示图 1 中所示的非接触通信部分的配置示例的电路图。 0015 图 3 是图示图 2 中所示的天线的特性示例的特性图 ； 0016 图 4 是图示图 1 中所示的非接触通信部分中的调节操作的示例的流程图。 0017 图 5A 和 5B 是图示图 2 中所示的驱动部分的操作示例的解释图。 0018 图 6 是图示图 2 中所示的非接触通信部分的调节操作的示例的解释图 0019 图 7 是图示根据修改的非接触通信部分的配置示例的电路图。 0020 图 8 是图示根据另一修改的非接触通信部分的配置示例的电路图。。

14、 0021 图 9 是图示根据另一修改的非接触通信部分的配置示例的电路图。 0022 图 10 是图示根据另一修改的非接触通信部分的配置示例的电路图。 0023 图 11 是图示根据另一修改的非接触通信部分的配置示例的电路图。 0024 图 12 是图示根据另一修改的非接触通信部分的配置示例的电路图。 0025 图 13 是图示根据另一修改的非接触通信部分的配置示例的电路图。 具体实施方式 0026 下面将参考附图详细描述本技术的实施例。 0027 配置示例 0028 （整体配置示例） 0029 图 1 图示了根据实施例的便携式电话 （便携式电话 1） 的配置示例。该便携式电话 1以非接触方式。

15、执行近场通信。 将注意， 通过本实施例具体化根据本技术实施例的天线调节 方法和通信单元的每个， 并且因此将在这里一起进行描述。 0030 便携式电话1包括无线通信部分11、 非接触通信部分20、 声音输入部分13、 声音输 出部分 14、 操作部分 15、 显示部分 16 和控制部分 17。 0031 无线通信部分 11 与便携式电话的基站执行用于语音呼叫的无线通信。 0032 非接触通信部分 20 与外部通信单元执行近场通信。如后面将详细描述的， 非接触 通信部分 20 包括天线 21、 以及调节天线 21 的谐振频率的天线调节电路 30。 0033 此外， 非接触通信部分 20 具有两种操。

16、作模式， 即 ： 天线调节模式 M1 和正常操作模 式 M2。天线调节模式 M1 是调节天线 21 的谐振频率的操作模式， 并且用在便携式电话 1 的 生产过程中。正常操作模式 M2 是通过使用天线调节模式 M1 的调节结果执行非接触通信的 操作模式， 非接触通信部分 20 在便携式电话 1 被用户使用时通常以该操作模式操作。 0034 声音输入部分 13 和声音输出部分 14 是使得用户能够通过使用便携式电话 1 进行 语音呼叫的部分。声音输入部分 13 是麦克风， 声音输出部分 14 是扬声器。操作部分 15 是 被提供来操作便携式电话 1 的部分。显示部分 16 是被提供来显示便携式电话。

17、 1 的状态的 说 明 书 CN 103441772 A 5 3/11 页 6 部分。 0035 控制部分 17 执行预定处理， 由此控制无线通信部分 11、 非接触通信部分 20、 声音 输入部分 13、 声音输出部分 14、 操作部分 15 和显示部分 16。 0036 （非接触通信部分 20） 0037 图 2 图示了非接触通信部分 20 的配置示例。非接触通信部分 20 包括 ： 天线 21、 通信电路 22、 电容性器件 C9、 电容性组 （capacitive bank） 23、 电容性组设置电路 24、 以及 天线调节电路 30。 0038 天线21是用于在正常操作模式M2下通过。

18、与外部通信单元的近场通信发送和接收 数据的天线。 在该实施例中， 对于天线21， 通过电感器L21和电容性器件C21的并联连接来 表示等效电路。换句话说， 电感器 L21 的第一端和电容性器件 C21 的第一端彼此连接， 电感 器 L21 的第二端和电容性器件 C21 的第二端彼此连接。 0039 图 3 图示了天线 21 两端之间的阻抗的相位特性的示例。随着频率升高， 相位 从大约 90 度开始降低， 并且在频率 fo 到达大约 0 度之后， 相位 朝向近似负 90 度降低。 换句话说， 天线 21 在频率 fo（谐振频率） 处执行平行谐振。 0040 通信电路22是在正常操作模式M2下通过。

19、与外部通信电路的近场通信发送和接收 数据的电路。该通信电路 22 经由电容性器件 C1 连接到天线 21 的第一端。在该实施例中， 通信电路 22 通过使用大约 13.56MHz 的载波与外部通信电路通信。另外， 通信电路 22 与 控制部分 17 交换要发送或接收的数据 DATA。基于该配置， 通信电路 22 通过天线 21 将控制 部分 17 提供的数据 DATA 发送给外部通信电路， 或者利用天线 21 接收外部通信电路发送的 数据并将所接收的数据提供给控制部分 17 作为数据 DATA。 0041 提供电容性器件 C9 和电容性组 23 以进行调节， 由此使得天线 21 的谐振频率更接。

20、 近目标频率ftgt。 该目标频率ftgt是由近场通信中的通信属性确定的参数， 并且例如是大 约 13.9MHz。提供电容性器件 C9 以使得天线 21 的谐振频率更接近目标频率 ftgt， 提供 电容性组 23 以进行细微调节， 由此使得谐振频率进一步更接近目标频率 ftgt。 0042 对于电容性器件C9， 第一端通过电容性器件C2连接到天线21的第一端， 而第二端 通过电容性器件 C3 连接到天线 21 的第二端。 0043 电容性组 23 具有电容性器件 C(1) 到 C(N) 以及开关 SW(1) 到 SW(N)， 其中 N 是自 然数。对于电容性器件 C(1) 到 C(N)， 第一。

21、端彼此连接并且还连接到电容性器件 C9 的第一 端， 第二端连接到相应开关 SW(1) 到 SW(N) 的第一端。对于开关 SW(1) 到 SW(N)， 第一端连 接到相应电容性器件 C(1) 到 C(N) 的第二端， 开关 SW(1) 到 SW(N) 的第二端彼此连接并且 还连接到的电容性器件 C9 第二端。 0044 各个电容性器件 C(1) 到 C(N) 的电容值被加权为例如 1:2:4:.:2N-1。如后面将 描述的， 开关 SW(1) 到 SW(N) 具有充分低于对应电容性器件 C(1) 到 C(N) 的阻抗的导通电 阻， 由此增加天线的 Q 因数 （质量因数） 。具体地， 开关 S。

22、W(1) 到 SW(N) 的导通电阻被加权为 例如 2N-1:.:4:2:1。这允许电容性器件 C(n)（ “n” 为从 1 到 N 且包括 1 和 N 在内的任一 值） 的电容值与连接到电容性器件 C(n) 的开关 SW(n) 的导通电阻的乘积变得近似恒定， 而 不依赖于 “n” 。 0045 在该实施例中， 电容性组 23 与电容性组设置电路 24 和天线调节电路 30 被集成到 一个芯片中， 但不限于此。 例如， 可以将电容性组23、 电容性组设置电路24和天线调节电路 说 明 书 CN 103441772 A 6 4/11 页 7 30 中的一个或多个配置为单独的芯片。在电容性组 23。

23、 被提供为单独的芯片的一个实施例 中， 例如可以使用 MMIC（单片微波集成电路） 。 0046 电容性组设置电路24设置电容性组23的电容值。 电容性组设置电路24具有存储 器 M24。存储器 M24 是非易失性存储器， 并且保持被用来设置电容性组 23 中的开关 SW(1) 到 SW(N) 中的每个的导通 / 断开的数据。 0047 如后面将描述的， 在天线调节模式M1下， 电容性组设置电路24通过基于从调节控 制电路 34 提供的控制信号 CTL 控制电容性组 23 的开关 SW(1) 到 SW(N) 中的每个， 来设置 电容性组 23 的电容值。电容性组设置电路 24 基于来自调节控制。

24、电路 34 的指令， 将调节结 果存储在存储器 M24 中。此外， 在正常操作模式 M2 下， 电容性组设置电路 24 通过基于在存 储器 M24 中存储的数据控制电容性组 23 的开关 SW(1) 到 SW(N) 中的每个， 来设置电容性组 23 的电容值。 0048 在天线调节模式 M1 下， 天线调节电路 30 是基于时钟信号 CLK 调节天线 21 的谐振 频率的电路。天线调节电路 30 包括 ： 驱动部分 31、 比较器 32、 相位比较电路 33 和调节控制 电路 34。 0049 时钟信号 CLK 是在高电平和低电平之间改变的逻辑信号， 并且时钟信号 CLK 的频 率与天线 21。

25、 的谐振频率的目标频率 ftgt 相同。在调节天线 21 的谐振频率 （天线调节模式 M1） 时， 从便携式电话 1 的外部提供该时钟信号 CLK。 0050 驱动部分 31 包括逆变器 INV， 晶体管 N1、 N2、 P1 和 P2， 以及电流源 CS。逆变器 INV 将时钟信号 CLK 反转并且然后输出。在该实施例中， 晶体管 N1 和 N2 是 N 型 MOS （金属氧化 物半导体） 晶体管， 晶体管 P1 和 P2 是 P 型 MOS 晶体管。在晶体管 N1 中， 漏极连接到晶体管 P1 的漏极并且还连接到电容性器件 C9 的第一端以及电容性组 23 的第一端， 栅极连接到逆 变器 。

26、INV 的输出端， 源极接地。在晶体管 P1 中， 漏极连接到晶体管 N1 的漏极并且还连接到 电容性器件 C9 的第一端以及电容性组 23 的第一端， 栅极连接到逆变器 INV 的输出端， 源极 连接到电流源 CS 的第一端。在晶体管 N2 中， 漏极连接到晶体管 P2 的漏极并且还连接到电 容性器件 C9 的第二端和电容性组 23 的第二端， 栅极被提供时钟信号 CLK， 源极接地。在晶 体管 P2 中， 漏极连接到晶体管 N2 的漏极并且还连接到电容性器件 C9 的第二端以及电容性 组 23 的第二端， 栅极被提供时钟信号 CLK， 源极连接到电流源 CS 的第一端。电流源 CS 是馈 。

27、送恒定电流的电路。 0051 比较器 32 是比较电容性器件 C9 和电容性组 23 两端的电压、 并且将比较结果输出 为信号 COMP 的电路。具体地， 比较器 32 放大电容性器件 C9 和电容性组 23 两端间的电压。 比较器 32 的正输入端连接到晶体管 N1 和 P1 的漏极、 电容性器件 C9 的第一端以及电容性 组 23 的第一端。比较器 32 的负输入端连接到晶体管 N2 和 P2 的漏极、 电容性器件 C9 的第 二端以及电容性组 23 的第二端。 0052 相位比较电路 33 比较时钟信号 CLK 和信号 COMP 之间的相位， 并且将关于相位差 的信息输出到调节控制电路 。

28、34。 0053 调节控制电路 34 基于从相位比较电路 33 提供的关于时钟信号 CLK 和信号 COMP 之间的相位差的信息， 产生控制信号 CTL。调节控制电路 34 然后将所产生的控制信号 CTL 提供给电容性组设置电路 24。 0054 基于该配置， 如后面将描述的， 在天线调节模式 M1 下， 调节控制电路 34 多样化地 说 明 书 CN 103441772 A 7 5/11 页 8 设置电容性组 23 中的电容值， 相位比较电路 33 在每个电容值下比较时钟信号 CLK 和信号 COMP 之间的相位。调节控制电路 34 获取电容性组 23 的电容值的设置， 该设置允许相位差 落。

29、入预定范围内， 并且将关于设置的数据存储在电容性组设置电路 24 的存储器 M24 中。 0055 这里， 在该技术的一个实施例中， 电容性组 23 对应于 “可变电容” 的具体示例而不 是限制性示例。在该技术的一个实施例中， 调节控制电路 34 对应于 “控制部分” 的具体示 例而不是限制性示例。在该技术的一个实施例中， 晶体管 P2 和 N2 分别对应于的 “第一晶 体管” 和 “第二晶体管” 的具体示例而不是限制性示例。在该技术的一个实施例中， 晶体管 P1 和 N1 分别对应于 “第三晶体管” 和 “第四晶体管” 的具体示例而不是限制性示例。在该 技术的一个实施例中， 比较器 32 对。

30、应于 “放大部分” 的具体示例而不是限制性示例。 0056 操作和功能 0057 接下来， 将描述本实施例的便携式电话 1 的操作和功能。 0058 （整体操作的概述） 0059 首先， 将参考图 1 和 2 描述便携式电话 1 的整体操作的概述。无线通信部分 11 与 便携式电话的基站执行无线通信。在呼叫期间， 声音输入部分 13 输入用户的语音， 声音输 出部分 14 输出声音。操作部分 15 根据用户操作输入信息， 显示部分 16 显示便携式电话 1 的状态。 0060 非接触通信部分 20 与外部通信单元执行近场通信。具体地， 在正常通信模式 M2 下， 基于在存储器 M24 中存储的。

31、设置数据来设置电容性组 23， 通信单元 22 与外部通信单元 执行近场通信。存储器 M24 的设置数据是在便携式手机 1 的生产过程中 （在天线调节模式 M1 下） 在天线调节电路 30 调节了天线 21 的谐振频率之后存储的。 0061 控制部分 17 控制无线通信部分 11、 非接触通信部分 20、 声音输入部分 13、 声音输 出部分 14、 操作部分 15 和显示部分 16。 0062 （天线调节模式 M1 下的操作） 0063 在便携式电话1的生产过程中， 在天线、 发送器-接收器电路等被并入便携式电话 1 中之后， 非接触通信部分 20 在天线调节模式 M1 下操作， 并且调节天。

32、线 21 的谐振频率。 0064 图 4 图示了非接触通信部分 20 在天线调节模式 M1 下的操作的流程图。非接触通 信部分 20 通过比较时钟信号 CLK 和信号 COMP 之间的相位同时改变电容性组 23 的电容值， 来调节天线 21 的谐振频率。下面将描述细节。 0065 首先， 控制部分 17 向天线调节电路 30 加电 （步骤 S1） 。 0066 接下来， 从便携式电话1的外部输入时钟信号 （步骤S1） 。 在该实施例中， 时钟信号 CLK 的频率为大约 13.9MHz。基于该时钟信号 CLK， 驱动部分 31 向天线 21、 电容性器件 C9 和电容性组 23 输出交流电流。 。

33、0067 图 5A 和 5B 图示了驱动部分 31 的操作示例。图 5A 图示了时钟信号 CLK 处于低电 平时的状态， 图 5B 图示了时钟信号 CLK 处于高电平时的状态。在图 5A 和图 5B 中， 晶体管 N1、 N2、 P1 和 P2 每个被图示为指示导通 - 截止状态的开关。 0068 当时钟信号 CLK 处于低电平时， 晶体管 N1 和 P2 处于导通状态， 晶体管 N2 和 P1 处 于截止状态， 如图 5A 所示。因此， 从电流源 CS 提供的电流通过晶体管 P2、 天线 21 等等、 以 及晶体管 N1 流到地。 说 明 书 CN 103441772 A 8 6/11 页 。

34、9 0069 另一方面， 当时钟信号 CLK 处于高电平时， 晶体管 N2 和 P1 处于导通状态， 晶体管 N1 和 P2 处于截止状态， 如图 5B 所示。因此， 从电流源 CS 提供的电流通过晶体管 P1、 天线 21 等等、 以及晶体管 N2 流到地。 0070 以此方式， 根据时钟信号 CLK 的电压电平， 方向相反的电流 （交流电流） 流过天线 21、 电容性器件 C9 和电容性组 23。 0071 接下来， 调节控制电路 34 通过向电容性组设置电路 24 提供控制信号 CTL， 来指示 电容性组设置电路 24 设置电容性组 23， 电容性组设置电路 24 基于控制信号 CTL 。

35、设置电容 性组 23 的电容值 （步骤 S3） 。在该实施例中， 调节控制电路 34 首先指示电容性组设置电路 24 将电容性组 23 的电容值设置为最小值。 0072 这造成在天线 21、 电容性器件 C9 和电容性组 23 每个的两端间的具有与电容性组 23 的电容值相对应的幅值和相位的交流电压。换句话说， 驱动部分 31 提供的交流电流通 过天线 21 等的阻抗被转换为交流电压， 如图 3 所示。比较器 32 基于该交流电压产生信号 COMP。 0073 然后， 相位比较电路 33 比较时钟信号 CLK 和信号 COMP 之间的相位， 并且输出关于 相位差 的信息 （步骤 S4） 。 0。

36、074 然后， 调节控制电路34确定相位差是否落入预定范围Ra内 （步骤S5） 。 这里， 预定范围 Ra 是例如大约负 5 度到大约 5 度并且包括负 5 度和 5 度的范围。当相位差 落在该预定范围外部时， 流程返回步骤 S3， 电容性组 23 的电容值被重置为下一更大值， 并 且重复步骤 S3 到 S5。 0075 图 6 图示了步骤 S3 到 S5 中的操作。在图 6 中， 多条曲线图示了天线 21、 电容性器 件 C9 和电容性组 23 的阻抗的相位特性。如图 6 所示， 当增大了电容性组 23 的电容值时， 相位特性移动到低频侧， 目标频率 ftgt 下的相位 相应地降低。换句话说。

37、， 时钟信号 CLK 和信号 COMP 之间的相位差 减小。调节控制电路 34 执行逐渐增大电容性组 23 的电容 值的控制， 直至相位差 落入预定范围 Ra 内， 其中零位于该预定范围 Ra 的中心。 0076 当相位差 在步骤 S5 中落入预定范围 Ra 内时， 电容性组设置电路 24 的存储 器 M24 存储电容性组 23 的设置数据 （步骤 S6） 。 0077 然后， 控制部分 17 将天线调节电路 30 断电 （步骤 S7） 。 0078 这使得流程结束。 0079 对于通过这样的过程生产的便携式电话 1， 当便携式电话 1 在被生产之后被用户 使用时， 可以与外部通信单元执行近场。

38、通信， 而不进行天线 21 的谐振频率的调节。换句话 说， 允许便携式电话 1 通过基于在存储器 M24 中存储的设置数据设置电容性组 23 的电容值 来执行近场通信， 而不进行所述调节。 0080 在便携式电话 1 中， 如上所述， 基于从外部提供的时钟信号 CLK 来进行天线 21 的 谐振频率的调节。这使得可以有效地在生产过程中执行调节， 如下面将描述的。 0081 通常， 在要调节在便携式电话中并入的天线的谐振频率时， 可以预期以下方法 ： 其 中， 通过使用例如网络分析仪从便携式电话的外部执行置入便携式电话中的天线的谐振频 率的测量， 并且由此基于测量结果调节便携式电话中的电容组的电。

39、容值。 在此情况下， 有可 能降低调节过程中的效率， 因为仅仅可以同时调节与在生产过程中准备的网络分析仪的数 量对应的便携式电话。而且， 需要准备用来从便携式电话外部调节便携式电话中的电容组 说 明 书 CN 103441772 A 9 7/11 页 10 的电容值的控制单元。 0082 相反， 在便携式电话 1 中， 置入便携式电话 1 中的天线调节电路 30 测量天线 21 的 谐振频率， 并且调节电容性组 23 的电容值。换句话说， 允许便携式电话 1 每个本身执行天 线 21 的谐振频率的调节， 而不使用上述用于调节的诸如网络分析仪和控制单元。因此， 同 时调节大数量的便携式电话 1，。

40、 使得可以增加调节操作中的效率。 0083 此外， 在便携式电话 1 中， 检测时钟信号 CLK 和信号 COMP 之间的相位差， 基于该相 位差进行天线 21 的谐振频率的调节。换句话说， 在便携式电话 1 中， 利用诸如天线 21 的阻 抗的相位特性来执行调节。这使得可以高精度地调节谐振频率。例如， 尽管可以利用诸如 天线 21 的阻抗的幅值在谐振频率处增大的事实来执行天线 21 的调节， 但是这可能由于诸 如噪声而引起调节精度的降低。相反， 在便携式电话 1 中， 使用诸如天线 21 的阻抗的相位 特性， 使得可以以高精度执行调节。 0084 此外， 在便携式电话 1 中， 使得开关 S。

41、W(n) 的导通电阻充分小于电容性组 23 中与 该开关 SW(n) 连接的电容性器件 C(n) 的阻抗， 使得可以增加通信性能。通常， 在通信中， 期 望天线的Q因数 （质量因数） 高。 然而， Q因数随着增加的电阻分量而降低， 影响了通信性能。 在便携式电话 1 中， 另一方面， 使得开关 SW(n) 的导通电阻充分小于电容性器件 C(n) 的阻 抗以达到确保充分通信性能的程度， 使得可以增加通信性能。 0085 在便携式电话 1 中， 具体地， 开关 SW(1) 到 SW(N) 的导通电阻被加权， 并且使得电 容性器件 C(n) 的电容值与开关 SW(n) 的导通电阻的乘积恒定。因此， 。

42、可以降低通信性能取 决于电容性组 23 的电容值的设置而变化的可能性。例如， 在诸如在电容性组 23 的配置中 开关 SW(1) 到 SW(N) 的全部导通电阻相等的情况下， 有可能 Q 因数在选择具有最大电容值 的电容性器件 C(n) 时降低。另一方面， 在电容性组 23 中， 使得电容性器件 C(n) 的电容值 与开关 SW(n) 的导通电阻的乘积恒定。因此， 使得电容性器件 C(n) 和开关 SW(n) 间阻抗的 比率近似恒定而与 “n” 无关， 允许 Q 因数即使在选择电容性器件 C(1) 到 C(N) 中的任一个 时也近似恒定。因此， 可以降低通信性能取决于电容性组 23 的电容值的。

43、设置而变化的可能 性。 0086 效果 0087 在本实施例中， 在生产过程中基于外部提供的时钟信号进行天线的谐振频率的调 节， 消除了使用诸如网络分析仪的必要性。因此， 可以有效地执行调节。 0088 而且， 在本实施例中， 利用阻抗的相位特性执行天线的谐振频率的调节。因此， 与 利用阻抗的幅值的情况相比， 高精度地进行调节。 0089 此外， 在本实施例中， 电容组中每个开关的导通电阻被加权。因此， 可以降低通信 性能取决于电容组的电容值的设置而变化的可能性。 0090 另外， 在本实施例中， 在电容组与诸如天线调节电路一起被集成到一个芯片中时 可以消除诸如 MMIC 之类的昂贵组件。因此。

44、， 可以降低成本。 0091 修改 1 0092 在上述实施例中， 在生产过程中从外部提供大约 13.9MHz 的时钟信号 CLK， 但是 不限于此。替代地， 在一个实施例中， 可以在便携式电话 1 内部提供产生时钟信号 CLK 的 时钟产生部分， 并且可以使用该时钟产生部分产生的时钟信号 CLK。此外， 在无线通信部分 11 等中提供产生大约 13.9MHz 的时钟信号的源的一个实施例中， 可以使用该时钟信号源 说 明 书 CN 103441772 A 10 8/11 页 11 产生的信号。此外， 例如， 在无线通信部分 11 具有小数 N 分频 PLL（锁相环） 作为频率合成 器的一个实施。

45、例中， 可以使用该频率合成器产生时钟信号 CLK。在便携式电话中， 经常使用 大约 19.2MHz 的标准时钟， 其可以在一个实施例中被用来使用小数 N 分频 PLL 产生大约 13.9MHz 的时钟信号 CLK。 0093 修改 2 0094 在上述实施例中， 电容性组 23 的电容值一次一级地逐渐增大。此外， 在相位差 已经落入预定范围 Ra 内时停止电容值的改变， 以便将设置数据存储在存储器 M24 中， 但是不限于此。替代地， 电容性组 23 的电容值可以一次增大两级或多级。此外， 可以确定 在相位差 已经落入预定范围 Ra 内时的电容值以及此后在相位差 已经落在预定 范围 Ra 之外。

46、时的电容值， 以便将设置数据存储在存储器 M24 中， 该设置数据可以是那些电 容值的平均值。 0095 修改 3 0096 在上述实施例中， 驱动部分 31 向天线 21、 电容性器件 C9 和电容性组 23 每个的两 端提供电流， 但是不限于此。替代地， 可以向天线 21、 电容性器件 C9 和电容性组 23 中每一 个的仅仅一端提供电流。下面详细描述该修改。 0097 图 7 图示了根据本修改的非接触通信部分 20B 的配置示例。非接触通信部分 20B 包括具有驱动部分 31B 和开关 SWref 的天线调节部分 30B。 0098 驱动部分 31B 包括晶体管 N3 和 P3 以及电流。

47、源 CS1 和 CS2。晶体管 N3 是 N 型 MOS 晶体管， 其中漏极连接到电容性器件C9的第二端以及电容性组23的第二端， 栅极被提供时 钟信号 CLK， 源极连接到电流源 CS2 的第一端。晶体管 P3 是 P 型 MOS 晶体管， 其中漏极连 接到晶体管 N3 的漏极并且还连接到电容性器件 C9 的第二端以及电容性组 23 的第二端， 栅 极被提供有时钟信号 CLK， 源极连接到电流源 CS1。电流源 CS1 和 CS2 是馈送恒定电流的电 路。 0099 开关 SWref 是在天线调节模式 M1 下处于导通状态而在正常操作模式 M2 下处于断 开状态的开关。 开关SWref的第一。

48、端被提供有电压Vref， 第二端连接到比较器32的正输入 端。电压 Vref 是例如电源电压 VDD 的大约一半。应注意， 在天线调节模式 M1 下， 还可以将 电压 Vref 经由高电阻提供给比较器 32 的负输入端侧。 0100 在该配置下同样获得与上述实施例的效果相似的效果。 0101 修改 4 0102 在上述实施例中， 驱动部分31向天线21等提供交流电流， 但是不限于此。 替代地， 驱动部分 31 可以例如提供如图 8 所示的交流电压。根据本修改的驱动部分 31 具有晶体管 N4、 N5、 P4 和 P5。晶体管 N4 和 N5 是 N 型 MOS 晶体管， 晶体管 P4 和 P5。

49、 是 P 型 MOS 晶体管。 形成逆变器的晶体管 N4 和 P4 将输入时钟信号 CLK 反转并且通过电容性器件 C4 将输出信 号提供到天线 21 的第二端。形成逆变器的晶体管 N5 和 P5 将逆变器 INV 的输出信号反转 并且通过电容性器件 C5 将输出信号提供到天线 21 的第一端。在该配置下同样获得与上述 实施例的效果相似的效果。 0103 修改 5 0104 此外， 上述实施例使用比较器32， 但是不限于此。 替代地， 例如可以不提供比较器， 如图 9 所示。在图 9 所示的非接触通信部分 20G 中， 相位比较电路 33 比较时钟信号 CLK 和 说 明 书 CN 103441772 A 11 9/1。