JP2004282403A

JP2004282403A - Antenna and data reader

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Publication number: JP2004282403A
Application number: JP2003071020A
Authority: JP
Inventors: Tatsuyuki Shikura; 達之四蔵; Masuo Murakami; 益雄村上
Original assignee: Fuji Electric Holdings Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-14
Also published as: JP4010263B2

Abstract

【課題】通信距離を延ばすことが可能なデータ読取装置、及びアンテナを提供することである。
【解決手段】本発明のデータ読取装置に備えられたアンテナは、１次コイル側のリアクタンス回路のリアクタンスＣ_ａを、２次コイル側のコンデンサの値Ｃ_ｂに基づいて設定する構成であり、通信距離を延ばすことが可能である。
【選択図】図１An object of the present invention is to provide a data reading device and an antenna capable of extending a communication distance.
A data reading antennas equipped in the apparatus of the present invention, the reactance C _a reactance circuit of the primary coil side, a construction set based on the value C _b of the secondary coil side capacitor, a communication It is possible to increase the distance.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線信号を送受信することによって、非接触式カードなどの被読取媒体上のデータを読み取るデータ読取装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、無線信号により非接触で通信可能な非接触式ＩＣカードがある。情報読取装置がこのＩＣカードから情報を読み出す場合の動作を図１５を参照しつつ説明する。情報読取装置の信号処理回路５０内のキャリア信号発生器で所定のキャリア信号を発生し、増幅器５１により所定の電圧レベルまで増幅した後、ループアンテナ５２から磁界として放出する。カード６０がループアンテナ５２と十分に電磁誘導を引き起こす範囲内にあると、電力がカード６０に供給される。このとき、カード６０のスイッチ６１を読み出し情報に応じてオン／オフすると、キャリアレベルが変化し、この変動を信号処理回路５０側で検波回路５３により検波すればデータを読み出すことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図１５に示すような非接触ＩＤカードシステムでは、情報読取装置とカードとの通信距離を延ばすことが望まれている。通信距離を延ばす１つの方法としては、ループアンテナが発生する磁界強度を大きくすることが考えられるが、この方法では、例えば増幅器の増幅度を大きくする必要があり、装置の大型化やコストアップにつながるという問題がある。
【０００４】
そこで、通信距離を延ばす他の方法として、下記特許文献１に示すような方法が考えられている。この方法では、図１６に示すように、１次ループと２次ループとでトランスを形成し、２次ループにはコンデンサを接続して、このコンデンサの値を可変に制御してアンテナの入力インピーダンスを調整し通信距離を延ばしている。なお、１次ループ側には、固定値として数千ｐＦ程度の値を有する直流カット用のコンデンサが必要に応じて設けられている。
【０００５】
なお、図１７に示すように、アンテナから信号処理回路（ＲＦ回路）７０を見たとき、ＲＦ回路７０は開放電圧Ｖ_０（アンテナを接続していないときの信号処理回路の出力電圧）と内部インピーダンス（抵抗分Ｒ_ｇ及び内部リアクタンス分Ｘ_ｇ）で表現することができる（例えば下記文献２を参照）。なお、図ではリアクタンスＸ_ｇとして誘導性であるインダクタＬ_ｇを図示しているが、容量性の場合もあり得る。以下では、リアクタンスＸ_ｇが誘導性の場合を説明する。
【０００６】
アンテナは１次ループ７１と２次ループ７２とからなり、１次ループ７１は自己インダクタンスＬ_１と抵抗Ｒ_１を、また、２次ループ７２は自己インダクタンスＬ_２と抵抗Ｒ_２を、それぞれ有する。Ｍは１次ループ７１と２次ループ７２の相互インダクタンスである。ここで、２次ループ７２に直列に接続されているコンデンサＣ_２とアンテナの放射磁界強度との関係を図１８に示す。
【０００７】
図１８において、横軸のキャパシタンス比Ｋ_２は、アンテナの共振周波数がキャリアの周波数と一致するときのコンデンサＣ_２の値Ｃ_０との比（Ｋ_２＝Ｃ_２／Ｃ_０）であり、縦軸の磁界強度比は、コンデンサＣ_２＝Ｃ_０のときの磁界強度Ｈ_０との比（＝Ｈ／Ｈ_０）である。
【０００８】
図から明らかなように、比率Ｋ_２が約１．２となるようにコンデンサＣ_２を調整すると、アンテナの共振周波数をキャリアの周波数と一致させた場合（すなわち、Ｋ_２＝１の場合）に比べ、約１．４倍だけ磁界強度比を大きくすることができる。
【０００９】
しかし、この方法では、無線信号を送受信することによって、被読取媒体上のデータを読み取るデータ読取装置において、回路係数などが必ずしも最適に調整されているとは限らないという問題がある。
【００１０】
本発明の課題は、通信距離を延ばすことが可能なデータ読取装置、及びアンテナを提供することである。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−１８５９３９「アンテナコイル及び電磁誘導型非接触データキャリアシステム」
【非特許文献１】
「回路の応答」コロナ社、電子通信学会編
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明のアンテナは、無線信号を送受信することによって、被読取媒体上のデータを読み取るデータ読取装置に備えられたアンテナにおいて、信号処理回路から電圧を供給されると共に、コンデンサ及びインダクタの少なくとも１つを含むリアクタンス回路が接続された１次コイルと、該１次コイルと相互誘導により結合し、コンデンサが接続された２次コイルとを備え、前記２次コイル側のコンデンサの値に基づいて、前記１次コイル側のリアクタンス回路のリアクタンスを設定したことを特徴とするアンテナである。
【００１３】
ここで、前記１次コイル側のリアクタンスのリアクタンスを、前記２次コイル側のコンデンサの値に基づいて設定するので、従来例のように、前記２次コイル側のコンデンサの値に関係なく、１次コイル側に固定値として数千ｐＦ程度の値を有するコンデンサを直流カット用に設ける場合と比較して、通信距離を延ばすことが可能なアンテナを提供することができる。
【００１４】
また、本発明の別態様によれば、本発明のデータ読取装置は、無線信号を送受信することによって、被読取媒体上のデータを読み取るデータ読取装置において、コンデンサ及びインダクタの少なくとも１つを含むリアクタンス回路が設けられた１次コイルと、該１次コイルと相互誘導により結合し、コンデンサが設けられた２次コイルとを有するアンテナと、前記１次コイルに電圧を供給する信号処理回路とを備え、前記２次コイル側のコンデンサの値に基づいて、前記１次コイル側のリアクタンス回路のリアクタンスを設定したことを特徴とするデータ読取装置である。
【００１５】
ここで、前記１次コイル側のリアクタンス回路のリアクタンスを、前記２次コイル側のコンデンサの値に基づいて設定するので、従来例のように、前記２次コイル側のコンデンサの値に関係なく、１次コイル側に固定値として数千ｐＦ程度の値を有するコンデンサを直流カット用に設ける場合と比較して、通信距離を延ばすことが可能なデータ読取装置を提供することができる。
【００１６】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態のアンテナを示す図である。このアンテナは、無線信号を送受信することによって、被読取媒体上のデータを読み取るデータ読取装置に備えられたアンテナである。
【００１７】
図１において、アンテナは、１次ループ（１次コイル）と２次ループ（２次コイル）とからなり、１次ループには、リアクタンス成分（図ではコンデンサＣ_ａ）が直列に接続されている。また、２次ループには、共振コンデンサＣ_ｂが直列に接続されている。なお、図１では、１次ループには、コンデンサＣ_ａを直列に接続しているが、コンデンサの替わりにインダクタを直列に接続したり、コンデンサとインダクタの組み合わせを接続したりしてもよい。
【００１８】
以下では、１次ループに接続するリアクタンスの値（コンデンサ、またはインダクタ、あるいは、これらコンデンサとインダクタとの組み合わせ）をどのようにして求めるかにつき説明する。
【００１９】
図２は、図１のアンテナとそのアンテナの１次ループ側に接続された送信回路（ＲＦ回路、または電源）とを示す等価回路である。なお、図２においては、１次ループ側に以下の手順により値を設定され挿入されることになる上記リアクタンス（例えば図１ではコンデンサＣ_ａに対応）は含まれていない。
【００２０】
また、図２において、誘導性のリアクタンスを有するＲＦ回路１０は交流電圧Ｖ_１が印加される電源１１、電源抵抗１２、電源インダクタンス１３により構成される。Ｒ_ｇは電源抵抗１２の抵抗値、Ｌ_ｇは電源インダクタンス１３のインダクタンス値である。なお、ＲＦ回路１０のリアクタンスが容量性の場合、電源インダクタンス１３は（電源）キャパシタンスで置き換えられる。
【００２１】
図２においてＲＦ回路１０は１次ループ（主要部）２０に接続されている。１次ループ２０は、図１の１次コイルに対応しており、抵抗２１と自己インダクタンス２２とを有する。Ｒ_１は抵抗２１の抵抗値、Ｌ_１は自己インダクタンス２２のインダクタンス値である。
【００２２】
２次ループ（共振器）３０は、図１の２次コイルに対応すると共に、１次ループ２０と相互誘導により結合し、抵抗３１と自己インダクタンス３２と共振キャパシタンス（共振コンデンサ）３３とを有する。Ｒ_２は抵抗３１の抵抗値、Ｌ_２は自己インダクタンス３２のインダクタンス値、Ｃは共振キャパシタンス３３のキャパシタンス値である。また、Ｖ_２は、共振コンデンサ３３の両端に生じる電圧、Ｍは１次ループと２次ループとの相互インダクタンスである。
【００２３】
カードの受信電圧はアンテナが作る磁束に比例し、その磁束はアンテナを流れる電流に比例する。アンテナを流れる電流には、１次ループを流れる電流Ｉ_１と２次ループを流れる電流Ｉ_２とがあり、それらの間には、Ｉ_２＞＞Ｉ_１の関係が成り立つので、与えられたアンテナ定数（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｌ_１，Ｌ_２，Ｍ）の下で、通信距離をより長くするには、上記Ｉ_２が最大となるように、等価回路における上記アンテナ定数以外の回路定数を調整することになる。なお、回路定数Ｒ_ｇをどこまでも小さく調整することはできない。その理由は、Ｒ_ｇを小さくすればＩ_２の値を大きくすることができるが、回路が安定動作するためには、Ｒ_ｇは所定値以上でなければならず、この所定値がＲ_ｇの下限値となるからである。一方、Ｉ_２が最大のとき、Ｖ_２も最大となるので、以下ではＶ_２が最大となる場合について、２次ループ側のコンデンサの値に基づいて、１次ループ側のリアクタンスを設定する場合を考える。
【００２４】
すなわち、まず、ＲＦ回路のリアクタンスが誘導性の場合には、Ｖ_２を最大とするＬ_ｇとＣとの組を求め、そのようにして求めたＬ_ｇとＣとの組に対し、Ｌ_ｇとアンテナ側から見たＲＦ回路のリアクタンスとの差をなくすように値を設定したリアクタンス（インダクタ、コンデンサ、またはそれらの組み合わせ）を１次ループに直列に接続する。
【００２５】
次に、ＲＦ回路のリアクタンスが容量性の場合には、Ｖ_２を最大とするＣ_ｇとＣとの組を求め、そのようにして求めたＣ_ｇとＣとの組に対し、Ｃ_ｇとアンテナ側から見たＲＦ回路のリアクタンスとの差をなくすように値を設定したリアクタンス（インダクタ、コンデンサ、またはそれらの組み合わせ）を１次ループに直列に接続する。
【００２６】
以下では、図２を参照しつつ、上記した１次ループ側のリアクタンスを設定するプロセスをより具体的に説明する。
図２の回路において、以下の式が成り立つ。

ここで、（２）（３）式より、
Ｉ_１＝（Ｃ／Ｍ）（ｊωＬ_２＋（１／ｊωＣ）＋Ｒ_２）Ｖ_２・・・（４）
（４）式を（１）式に代入すると、次式となる。
【００２７】
Ｖ_２／Ｖ_１＝１／α ・・・（５）
ただし、α＝（Ｃ／Ｍ）（Ｒ_ｇ＋Ｒ_１＋ｊωＬ_ｇ＋ｊωＬ_１）（ｊωＬ_２＋１／ｊωＣ＋Ｒ_２）＋ω^２ＣＭ・・・（６）
ここで、上記比Ｖ_２／Ｖ_１を最大、すなわち、αを最小とするＣの値を下記（７）式より求める。
０＝∂（｜α｜^２）／∂Ｃ＝２Ａ・（ｄＡ／ｄＣ）＋２Ｂ・（ｄＢ／ｄＣ）・・・（７）
ただし、Ａはαの実数部、Ｂはαの虚数部で、｜α｜^２＝Ａ^２＋Ｂ^２
（６）式を（７）式に代入して計算することにより、下記（８）式が得られ、この式により与えられたＬ_ｇに対し上記比Ｖ_２／Ｖ_１を最大とするＣの値が求められる。
【００２８】

ここで、計算により、∂^２（｜α｜^２）／∂Ｃ^２＞０となるので、（８）式を満たすＣに対し、｜α｜^２が極小となり、（５）式の比Ｖ_２／Ｖ_１が最大となることが分かる。
【００２９】
送信回路（ＲＦ回路）のリアクタンスが容量性の場合は、そのキャパシタンスをＣ_ｇとすると、（１）式において、Ｌ_ｇを（−１／ω^２Ｃ_ｇ）で置き換えた次式により計算を行い、下記（９）式により与えられたＣ_ｇに対し上記比Ｖ_２／Ｖ_１を最大とするＣの値を求める。
【００３０】

このようにして、（８）または（９）式により、与えられたＬ_ｇに対してＶ_２を最大とするＣ、または、与えられたＣ_ｇに対してＶ_２を最大とするＣを求めている。
【００３１】
ここで、例えばＶ_２を最大にするＬ_ｇとＣの組を決めるには、（８）式を（５）（６）式に代入して比Ｖ_２／Ｖ_１をＣを用いずにＬ_ｇで表した式を求め、その式をＬ_ｇで偏微分して、微係数＝０となるＬ_ｇの値を求める。そして、このようにして求めたＬ_ｇに対応するＣを（８）式により算出する。
【００３２】
その後は、そのようにして求めたＬ_ｇとＣとの組に対し、Ｌ_ｇとアンテナ側から見たリアクタンスとの差をなくすように値を設定したリアクタンス（インダクタ、コンデンサ、またはそれらの組み合わせ）を１次ループに直列に接続する。
【００３３】
なお、Ｖ_２を最大にするＣ_ｇとＣの組についても同様の方法で決めることができるので、説明を省略する。
以下では、アンテナとそのアンテナの１次ループ側に接続されたＲＦ回路とに具体的な数値を設定し、上記した１次ループに接続するリアクタンスの値を回路計算ツールにより求めた。
【００３４】
図３は、この計算において使用したアンテナの形状を示す図であり、図４はアンテナやＲＦ回路に設定した抵抗、インダクタンス等の値を示す図である。
まず、アンテナからＲＦ回路側を見たＲＦインピーダンス＋アンテナの接続リードのインピーダンスとを求める。図５（ａ）は回路計算ツールによる計算回路である。ＲＦ回路の実測した抵抗及びリアクタンスの値は図４よりそれぞれ２６Ω、０．２８２μＨ（ｊ２４Ωに相当）であり、アンテナ接続位置に電圧源を接続して、ノード▲７▼の電圧とノード▲１▼−▲４▼を流れる電流の比からインピーダンスの周波数特性を計算する。図５（ｂ）はその周波数特性の計算結果を示す図である。図５（ｂ）に示すグラフは、ＲＦ回路の交流電源の周波数を横軸にとり、インピーダンスの実数部（抵抗分）とインピーダンスの虚数部（リアクタンス分）とを縦軸にとっている。そして、その実数部と虚数部とに対応して２本の直線がグラフ上に描かれている。この計算例では、交流電源の周波数の値を１３．５６ＭＨｚに設定しているので、この１３．５６ＭＨｚのところでの抵抗分と、リアクタンス分とを読み取ることにより、図６に示すように、アンテナ側から見たＲＦ側定数が求められる。
【００３５】
続いて、（８）式によりＬ_ｇとＣとの関係を求めて図示すると、図７（ａ）に示すグラフが得られる。また、このＬ_ｇとＣの組み合わせを（５）（６）式に代入してＬ_ｇとＶ_２／Ｖ_１の関係を求めて図示すると、図７（ｂ）に示すグラフが得られ、Ｌ_ｇ＝１．２μＨ（Ｃ＝３５４ｐＦ）に対し電圧比Ｖ_２／Ｖ_１が最大となることがわかる。
【００３６】
同様に、（９）式によりＣ_ｇとＣとの関係を求めて図示すると、図８（ａ）に示すグラフが得られる。また、このＣ_ｇとＣの組み合わせを（５）（６）式に代入してＣ_ｇとＶ_２／Ｖ_１の関係を求めて図示すると、図８（ｂ）に示すグラフが得られ、Ｃ_ｇ＝８０ｐＦ（Ｃ＝２９３ｐＦ）に対し電圧比Ｖ_２／Ｖ_１が最大となることがわかる。
【００３７】
そして、図７（ｂ）と図８（ｂ）との電圧比Ｖ_２／Ｖ_１のピーク値を比較すればわかるように、この計算例では、ＲＦ回路のリアクタンスが容量性であった方が、ＲＦ回路のリアクタンスが誘導性である場合より、発生磁束を高くすることができる。
【００３８】
この発生磁束がより高くなる場合、すなわち、ＲＦ回路のリアクタンスＣ_ｇ＝８０ｐＦ、共振器のキャパシタンスＣ＝２９３ｐＦの場合につき以下で、１次ループ側のリアクタンスの設定方法を説明する。
【００３９】
図６に示すように、接続リードを含めたアンテナから見たＲＦ回路のリアクタンスはＸ_ｇ＝＋３５．５５であるので、ＲＦ回路のリアクタンスＣ_ｇとアンテナから見たＲＦ回路のリアクタンスＸ_ｇとの差により１次ループに直列に接続するキャパシタンスＣ_ｃを次式により求めることができる。
【００４０】
Ｘ_ｇ−１／ωＣ_ｃ＝１／ωＣ_ｇ
上式より、Ｃ_ｃ＝１／［（１／ωＣ_ｇ＋Ｘ_ｇ）ω］＝１／［（１／２π×１３．５６×１０^６×８０×１０^−１２）＋３５．５５］×（２π×１３．５６×１０^６）≒６４ｐＦ
以上の計算から、磁束を最大とするには、図９に示すように、主要部のキャパシタンスの値として６４ｐＦ，共振器のキャパシタンスの値として２９３ｐＦを設定すればよい。
【００４１】
図１０は、１次コイル側のリアクタンスがコンデンサである場合に、その１次コイル側に直列に接続したコンデンサの容量Ｃ_ａと磁界強度比（上記電圧比Ｖ_１／Ｖ_２に比例）との関係を示す図である。
【００４２】
図１０において、各曲線は、所定のＫ_２の値に対応している。ここで、Ｋ_２＝Ｃ_ｂ／Ｃ_０（Ｃ_ｂは２次コイルの共振コンデンサの容量、Ｃ_０はアンテナの共振周波数がキャリア周波数と一致するときのＣ_ｂの値）である。グラフの尺度が異なるので一概にはいえないが、各Ｋ_２に対応する曲線のピークを結べば図７や図８に対応する図が得られる。
【００４３】
図１１は、１次ループと２次ループとのキャパシタンス比Ｃ_ａ／Ｃ_ｂと磁界強度との関係を示す図であり、特に、回路係数としてのコンデンサの容量が取る範囲が従来例と本実施形態とでは異なることを説明する図である。なお、グラフ上の点に対応するＣ_ａとＣ_ｂの値は、図１０の各Ｋ_２において磁界が最大となるＣ_ａとＣ_ｂである。従来の場合、１次ループ側に設けられるコンデンサの容量Ｃ_ａは、直流カット用のため、一般に数千ｐＦ以上である（ここでは１０００ｐＦとした）。これに対し、本実施形態では、上記計算例からも明らかなように、Ｃ_ａの代表的な値は数十ｐＦである。これにより、本実施形態と従来例とでは、１次ループ側に設けられるコンデンサの容量Ｃ_ａに１桁以上の開きが生じることがわかる。
【００４４】
図１２は、本実施形態における回路係数としてのコンデンサの容量が取る範囲を示す図である。
図１３は、磁界強度比と上記Ｋ_２との関係を示す図であり、磁界強度比のピーク値を本実施形態と従来例とで比較している。本実施形態では、従来例と比較し、２次ループ側のキャパシタンスに応じて、１次ループ側のキャパシタンスを設定する構成としていることから、磁界強度比として従来の約１．４倍の値が得られる。
【００４５】
なお、図１では、Ｃ_ａ（もしくは対応するリアクタンス成分）、Ｃ_ｂをアンテナ面と同じ平面に接続しているが、図１４に示すように、アンテナと、ＲＦ回路が含まれる信号処理回路基板をケーブル等で接続し、この基板上にＣ_ａ、またはＣ_ｂの少なくとも１つを設置するようにしてもよい（図では、Ｃ_ａとＣ_ｂの双方を設置している）。アンテナを機器、例えば自動販売機等に取り付ける場合、アンテナ周囲には、金属や取り付けパネル等の構成品がある。そして、それら構成品によってコンデンサの調整スペースがなくなったり、それら構成品の影響でアンテナ特性が変化したりするという問題がある。そこで、上記したＣ_ａ、Ｃ_ｂを信号処理回路基板上に設置することにより、コンデンサＣ_ａ、Ｃ_ｂの回路係数に対する上記構成品による悪影響を防ぐことができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、本発明のデータ読取装置に備えられたアンテナでは、１次コイル側のリアクタンス回路のリアクタンスを、２次コイル側のコンデンサの値に基づいて設定するので、通信距離を延ばすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のアンテナを示す図である。
【図２】図１のアンテナとそのアンテナの１次ループ側に接続されたＲＦ回路とを示す等価回路から１次ループ側に挿入されるリアクタンスを除いた図である。
【図３】計算例において使用したアンテナの形状を示す図である。
【図４】計算例において、アンテナやＲＦ回路に設定した抵抗、インダクタンス等の数値を示す図である。
【図５】アンテナから見たＲＦ回路側の定数の計算プロセスを説明する図であり、（ａ）は回路計算ツールによる計算回路を、（ｂ）はその周波数特性の計算結果を、それぞれ示す図である。
【図６】アンテナ側から見たＲＦ定数を示す図である。
【図７】ＲＦ回路（電源）のリアクタンスが誘導性の場合において、（ａ）は電源インダクタンスＬ_ｇと共振キャパシタンスＣとの関係を示す図であり、（ｂ）は電源インダクタンスＬ_ｇと入出力電圧比との関係を示す図である。
【図８】ＲＦ回路（電源）のリアクタンスが容量性の場合において、（ａ）は電源キャパシタンスＣ_ｇと共振キャパシタンスＣとの関係を示す図であり、（ｂ）は電源キャパシタンスＣ_ｇと入出力電圧比との関係を示す図である。
【図９】計算例の計算結果を示す図である。
【図１０】１次コイル側のコンデンサの容量Ｃ_ａと磁界強度比との関係を示す図である。
【図１１】１次ループと２次ループとのキャパシタンス比Ｃ_ａ／Ｃ_ｂと磁界強度との関係を示す図であり、特に、回路係数としてのコンデンサの容量が取る範囲が従来例と本実施形態とでは異なることを説明する図である。
【図１２】本実施形態における回路係数としてのコンデンサの容量が取る範囲を示す図である。
【図１３】磁界強度比と上記Ｋ_２との関係を示す図であり、磁界強度比のピーク値を本実施形態と従来例とで比較している図である。
【図１４】本実施形態のアンテナとそのアンテナの１次ループ側に接続されたＲＦ回路とを含む情報読取装置の構成例である。
【図１５】従来例の非接触式ＩＣカードシステムである。
【図１６】従来例のアンテナを示す図である。
【図１７】従来例のアンテナとそのアンテナの１次ループ側に接続されたＲＦ回路とを示す等価回路である。
【図１８】２次ループ側のコンデンサＣ_２とアンテナの放射磁界強度との関係を示す図である。
【符号の説明】
１０ＲＦ回路
１１電源
１２抵抗
１３インダクタンス
２０１次ループ
２１抵抗
２２インダクタンス
３０２次ループ
３１抵抗
３２インダクタンス
３３共振キャパシタンス
５０信号処理回路
５１増幅器
５２ループアンテナ
５３検波回路
６０カード
６１スイッチ
７０信号処理回路
７１１次ループ
７２２次ループ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a data reading device that reads data on a medium to be read such as a non-contact card by transmitting and receiving a wireless signal.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a non-contact type IC card which can perform non-contact communication by wireless signals. The operation when the information reading device reads information from the IC card will be described with reference to FIG. A predetermined carrier signal is generated by a carrier signal generator in a signal processing circuit 50 of the information reading apparatus, amplified to a predetermined voltage level by an amplifier 51, and then emitted from a loop antenna 52 as a magnetic field. Power is supplied to the card 60 when the card 60 is sufficiently within the range to cause electromagnetic induction with the loop antenna 52. At this time, when the switch 61 of the card 60 is turned on / off according to the read information, the carrier level changes. If this change is detected by the detection circuit 53 on the signal processing circuit 50 side, the data can be read.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the non-contact ID card system as shown in FIG. 15, it is desired to extend the communication distance between the information reading device and the card. One way to extend the communication distance is to increase the magnetic field strength generated by the loop antenna. However, this method requires, for example, an increase in the amplification of the amplifier, which results in an increase in the size and cost of the device. There is a problem of being connected.
[0004]
Then, as another method of extending the communication distance, a method as shown in Patent Document 1 below has been considered. In this method, as shown in FIG. 16, a transformer is formed by a primary loop and a secondary loop, a capacitor is connected to the secondary loop, and the value of the capacitor is variably controlled to control the input impedance of the antenna. Is adjusted to extend the communication distance. On the primary loop side, a DC cut capacitor having a fixed value of about several thousands pF is provided as necessary.
[0005]
As shown in FIG. 17, when the signal processing circuit (RF circuit) 70 is viewed from the antenna, the RF circuit 70 has an open circuit voltage V ₀ (the output voltage of the signal processing circuit when the antenna is not connected) and the internal voltage. it can be expressed by impedance (resistance component R _g and internal reactance X _g) (e.g., see the following reference 2). Although the figure illustrates the inductor L _g is an inductive as reactance X _g, it may also be a capacitive. In the following, the reactance X _g will be described the case of inductive.
[0006]
The antenna consists of the primary loop 71 and the secondary loop 72., the primary loop 71 of self-inductance _{L 1} and a resistance _{R 1,} The secondary loop 72 is a self-inductance _{L 2} of the resistor _{R 2,} a, respectively. M is the mutual inductance of the primary loop 71 and the secondary loop 72. Here, a secondary loop 72 the relationship between the radiation field strength of the capacitor C ₂ and the antenna connected in series in Figure 18.
[0007]
In FIG. 18, the capacitance ratio K _{2 on} the horizontal axis is the ratio (K ₂ = C ₂ / C ₀ ) to the value C ₀ of the capacitor C ₂ when the resonance frequency of the antenna matches the frequency of the carrier. The magnetic field strength ratio of the axis is the ratio (= H / H ₀ ) to the magnetic field strength H ₀ when the capacitor C ₂ = C ₀ .
[0008]
As can be seen, by adjusting the capacitor C ₂ so that the ratio K ₂ is about 1.2, when the resonance frequency of the antenna to match the frequency of the carrier (i.e., the case of K 2 ₌ 1) In comparison, the magnetic field intensity ratio can be increased by about 1.4 times.
[0009]
However, this method has a problem in that a data reading device that reads data on a medium to be read by transmitting and receiving a wireless signal does not always adjust circuit coefficients and the like optimally.
[0010]
An object of the present invention is to provide a data reading device and an antenna capable of extending a communication distance.
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2001-185939 "Antenna coil and electromagnetic induction type non-contact data carrier system"
[Non-patent document 1]
"Circuit response" Corona, IEICE edition [0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems.
That is, according to one embodiment of the present invention, the antenna of the present invention supplies voltage from a signal processing circuit to an antenna provided in a data reading device which reads data on a medium to be read by transmitting and receiving a radio signal. A primary coil connected to a reactance circuit including at least one of a capacitor and an inductor; and a secondary coil coupled to the primary coil by mutual induction and connected to a capacitor. An antenna, wherein the reactance of the reactance circuit on the primary coil side is set based on a value of a capacitor on a coil side.
[0013]
Here, the reactance of the reactance on the primary coil side is set based on the value of the capacitor on the secondary coil side. Therefore, as in the conventional example, regardless of the value of the capacitor on the secondary coil side, 1 An antenna capable of extending the communication distance can be provided as compared with the case where a capacitor having a fixed value of about several thousand pF is provided on the next coil side for DC cut.
[0014]
According to another aspect of the present invention, there is provided a data reading apparatus for reading data on a medium to be read by transmitting and receiving a radio signal, the reactance including at least one of a capacitor and an inductor. An antenna having a primary coil provided with a circuit, a secondary coil coupled to the primary coil by mutual induction and provided with a capacitor, and a signal processing circuit for supplying a voltage to the primary coil is provided. And a reactance of a reactance circuit on the primary coil side is set based on a value of a capacitor on the secondary coil side.
[0015]
Here, the reactance of the reactance circuit on the primary coil side is set based on the value of the capacitor on the secondary coil side. Therefore, as in the conventional example, regardless of the value of the capacitor on the secondary coil side, As compared with the case where a capacitor having a fixed value of about several thousands pF is provided on the primary coil side for DC cut, a data reading device capable of extending the communication distance can be provided.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an antenna according to an embodiment of the present invention. This antenna is an antenna provided in a data reading device that reads data on a medium to be read by transmitting and receiving a radio signal.
[0017]
In FIG. 1, the antenna includes a primary loop (primary coil) and a secondary loop (secondary coil), and a reactance component (capacitor C _{a in the} figure) is connected in series to the primary loop. . Further, in the secondary loop, the resonance capacitor C _b is connected in series. In FIG 1, the primary loop, but by connecting a capacitor C _a in series, or to connect an inductor in series instead of the capacitor may or connect a combination of capacitors and inductors.
[0018]
The following describes how to determine the value of the reactance (capacitor or inductor, or a combination of these capacitors and inductor) connected to the primary loop.
[0019]
FIG. 2 is an equivalent circuit showing the antenna of FIG. 1 and a transmission circuit (RF circuit or power supply) connected to the primary loop side of the antenna. In FIG. 2, (corresponding to, for example, in Figure 1 the capacitor C _a) above reactance to be inserted is set to a value by the following procedure in the primary loop side is not included.
[0020]
Also configured in FIG. 2, power supply 11 RF circuit 10 where the alternating voltages _{V 1} is applied with an inductive reactance, the power resistor 12, a source inductance 13. R _g is the resistance value of the power supply resistor 12, and L _g is the inductance value of the power supply inductance 13. When the reactance of the RF circuit 10 is capacitive, the power supply inductance 13 is replaced by a (power supply) capacitance.
[0021]
In FIG. 2, the RF circuit 10 is connected to a primary loop (main part) 20. The primary loop 20 corresponds to the primary coil in FIG. 1 and has a resistor 21 and a self inductance 22. R ₁ is the resistance value of the resistor 21, and L ₁ is the inductance value of the self inductance 22.
[0022]
The secondary loop (resonator) 30 corresponds to the secondary coil of FIG. 1 and is coupled to the primary loop 20 by mutual induction, and has a resistor 31, a self-inductance 32, and a resonance capacitance (resonance capacitor) 33. The resistance of R ₂ the resistance 31, _{L 2} is the inductance value of the self-inductance 32, C is the capacitance value of the resonant capacitor 33. Also, V ₂ is the voltage developed across the resonant capacitor 33, M is the mutual inductance between the primary loop and the secondary loop.
[0023]
The received voltage of the card is proportional to the magnetic flux created by the antenna, and the magnetic flux is proportional to the current flowing through the antenna. Antenna The current flowing through the antenna, there is a current I ₁ flowing through the primary loop and the current I ₂ flowing through the secondary loop, between them, the relationship I 2 _>> I ₁ holds, given Under the constants (R ₁ , R ₂ , L ₁ , L ₂ , M), in order to make the communication distance longer, the circuit constants other than the antenna constants in the equivalent circuit should be set so that I ₂ becomes the maximum. Will be adjusted. Note that the circuit constant _Rg cannot be adjusted to any small value. The reason is that it is possible to increase the value of I ₂ by reducing the R _g, for the circuit to operate stably, R _g has to be not less than the predetermined value, the predetermined value is R _g This is because the lower limit is reached. On the other hand, when I ₂ is maximum, V ₂ is also maximum. In the following, when V ₂ is maximum, the case where the reactance on the primary loop side is set based on the value of the capacitor on the secondary loop side think of.
[0024]
That is, first, when the reactance of the RF circuit is inductive obtains a set of the L _g and C to maximize V _2, with respect to the set of its way obtained L _g and C, L _g And a reactance (an inductor, a capacitor, or a combination thereof) whose value is set so as to eliminate a difference between the reactance and the reactance of the RF circuit viewed from the antenna side, is connected in series to the primary loop.
[0025]
Then, when the reactance of the RF circuit of the capacitive obtains a set of the C _g and C to maximize V _2, with respect to the set of its way C _g and C obtained, and C _g A reactance (an inductor, a capacitor, or a combination thereof) whose value is set so as to eliminate a difference from the reactance of the RF circuit viewed from the antenna side is connected in series to the primary loop.
[0026]
Hereinafter, the process of setting the reactance on the primary loop side will be described more specifically with reference to FIG.
In the circuit of FIG. 2, the following equation holds.

Here, from equations (2) and (3),
I ₁ = (C / M) (jωL ₂ + (1 / jωC) + R ₂ ) V ₂ (4)
When the equation (4) is substituted into the equation (1), the following equation is obtained.
[0027]
_{_{V 2 / V 1 = 1 /}} α ··· (5)
_{However, α = (C / M)} (R g + R 1 + jωL g + jωL 1) (jωL 2 + 1 / jωC + R 2) + ω 2 CM ··· (6)
Here, the value of C that maximizes the ratio V ₂ / V ₁ , that is, minimizes α, is obtained from the following equation (7).
0 = ∂ (| α | ² ) / ∂C = 2A · (dA / dC) + 2B · (dB / dC) (7)
Where A is the real part of α, B is the imaginary part of α, and | α | ² = A ² + B ²
By calculating by substituting the equation (6) (7), the following equation (8) is obtained, with respect to L _g given by the equation of C that maximizes the ratio V _{2 /} V ₁ A value is required.
[0028]

Here, 計算² (| α | ² ) / ∂C ² > 0 is obtained by calculation, so | α | ² is minimized with respect to C satisfying the expression (8), and the ratio V _{2 in the} expression (5) is obtained. It can be seen that / V ₁ is maximum.
[0029]
In the case where the reactance of the transmission circuit (RF circuit) is capacitive, assuming that the capacitance is C _g , calculation is performed by the following equation in which L _g is replaced by (−1 / ω ² C _g ) in the equation (1). , to _{C g} given by the following expression (9) determines the value of C that maximizes the ratio _{_V} 2 / _V _1.
[0030]

In this way, we obtain a C to maximize C, or the _{V 2} for a given _{C g} to maximize _{V 2} relative to (8) or (9) below, given _{L g} ing.
[0031]
L Here, To determine the set of _{L g} and C to maximize the example _{V 2,} the ratio _V 2 / _{V 1} by substituting (8) (5) (6) without using the C obtains a formula expressed in _g, the expression and partial differentiation in L _g, finding the value of L _g which is a derivative = 0. Then, C corresponding to _Lg thus obtained is calculated by equation (8).
[0032]
After that, a reactance (inductor, capacitor, or a combination thereof) is set for the set of L _g and C obtained in this manner so as to eliminate the difference between L _g and the reactance seen from the antenna side. Are connected in series to the primary loop.
[0033]
Since the V ₂ can be determined in a similar manner for the set of C _g and C to maximize omitted.
In the following, specific numerical values are set for the antenna and the RF circuit connected to the primary loop side of the antenna, and the value of the reactance connected to the primary loop is obtained by a circuit calculation tool.
[0034]
FIG. 3 is a diagram illustrating the shape of the antenna used in this calculation, and FIG. 4 is a diagram illustrating values of resistance, inductance, and the like set for the antenna and the RF circuit.
First, the RF impedance when viewing the RF circuit side from the antenna + the impedance of the connection lead of the antenna is obtained. FIG. 5A shows a calculation circuit using a circuit calculation tool. The measured resistance and reactance values of the RF circuit are 26 Ω and 0.282 μH (corresponding to j24 Ω) from FIG. 4 respectively. Calculate the frequency characteristics of impedance from the ratio of the current flowing through (4). FIG. 5B is a diagram showing a calculation result of the frequency characteristic. In the graph shown in FIG. 5B, the horizontal axis represents the frequency of the AC power supply of the RF circuit, and the vertical axis represents the real part (resistance) of the impedance and the imaginary part (reactance) of the impedance. Then, two straight lines are drawn on the graph corresponding to the real part and the imaginary part. In this calculation example, since the value of the frequency of the AC power supply is set to 13.56 MHz, by reading the resistance component and the reactance component at 13.56 MHz, as shown in FIG. From the RF side.
[0035]
Subsequently, when the relationship between _Lg and C is obtained and shown by equation (8), a graph shown in FIG. 7A is obtained. When the relationship between L _g and V ₂ / V ₁ is obtained by substituting the combination of L _g and C into Expressions (5) and (6), a graph shown in FIG. 7B is obtained. _It can be seen that the voltage ratio V ₂ / V ₁ becomes maximum for _g = 1.2 μH (C = 354 pF).
[0036]
Similarly, when the relationship between _Cg and C is obtained and shown by equation (9), a graph shown in FIG. 8A is obtained. When the relationship between C _g and V ₂ / V ₁ is obtained by substituting the combination of C _g and C into Expressions (5) and (6), a graph shown in FIG. 8B is obtained. _It can be seen that the voltage ratio V ₂ / V ₁ becomes maximum for _g = 80 pF (C = 293 pF).
[0037]
As it can be seen by comparing the peak value of the voltage ratio V _{2 /} V ₁ in FIG. 7 (b) and FIG. 8 (b) and, in this calculation example, is more reactance of RF circuits were capacitive The generated magnetic flux can be made higher than when the reactance of the RF circuit is inductive.
[0038]
If the magnetic flux generated is higher, i.e., the reactance _C g = 80 pF of RF circuits, the following per case capacitance C = 293pF resonator, illustrating a method of setting the primary loop side reactance.
[0039]
As shown in FIG. 6, since the reactance of the RF circuit viewed from the antenna including the connection leads is X _g = + 35.55, the reactance C _g of the RF circuit and the reactance X _{g of the} RF circuit viewed from the antenna are determined. the capacitance C _c connected in series to the primary loop by the difference can be obtained by the following equation.
[0040]
X _g −1 / ωC _c = 1 / ωC _g
From the above equation, C _c = 1 / [(1 / ωC _g + X _g ) ω] = 1 / [(1 / 2π × 13.56 × 10 ⁶ × 80 × 10 ^-12 ) +35.55] × (2π × 13.56 × 10 ⁶ ) ≒ 64 pF
From the above calculation, in order to maximize the magnetic flux, as shown in FIG. 9, the capacitance value of the main part may be set to 64 pF, and the capacitance value of the resonator may be set to 293 pF.
[0041]
FIG. 10 shows the relationship between the capacitance C _{a of} a capacitor connected in series to the primary coil side and the magnetic field strength ratio (proportional to the voltage ratio V ₁ / V ₂ ) when the reactance on the primary coil side is a capacitor. It is a figure showing a relation.
[0042]
10, each curve corresponds to the value of the predetermined K _2. Here, K ₂ = C _b / C ₀ (C _b is the capacitance of the resonance capacitor of the secondary coil, and C ₀ is the value of C _b when the resonance frequency of the antenna matches the carrier frequency). Because scale of the graph is different it can not be said sweepingly, corresponding to FIG. 7 and 8 if Musube the peak of the curve corresponding to the K ₂ is obtained.
[0043]
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between the capacitance ratio C _a / C _{b of the} primary loop and the secondary loop and the magnetic field strength. In particular, the range of the capacitance of the capacitor as the circuit coefficient is the conventional example and the present embodiment. It is a figure explaining what differs from a form. The value of _{C a} and _{C b} corresponding to a point on the graph is the _{C a} and _{C b} the magnetic field is maximized at each _{K 2} in FIG. 10. In the conventional case, the capacitance C _a of the capacitor provided on the primary loop side is generally several thousand pF or more (here, 1000 pF) for DC cut. On the other hand, in the present embodiment, _a typical value of Ca is several tens of pF, as is clear from the above calculation example. Thus, in the present embodiment and the conventional example, it can be seen that one digit or more open to the capacitance C _a of the capacitor provided in the primary loop side occurs.
[0044]
FIG. 12 is a diagram showing the range of the capacitance of the capacitor as the circuit coefficient in the present embodiment.
Figure 13 is a graph showing the relationship between the magnetic field intensity ratio and the K _2, it compares the peak value of the magnetic field intensity ratio in the present embodiment and the conventional example. In this embodiment, as compared with the conventional example, the primary loop side capacitance is set in accordance with the secondary loop side capacitance, so that the value of the magnetic field intensity ratio is about 1.4 times the conventional value. can get.
[0045]
In FIG. 1, C _a (or a corresponding reactance component) and C _b are connected to the same plane as the antenna surface. However, as shown in FIG. 14, the antenna and a signal processing circuit board including an RF circuit are included. the connected by cable or the like, C _a to the substrate or may be installed at least one of the C _{_b,} (in the figure, are installed both C _a and C _b). When the antenna is mounted on a device, for example, a vending machine, there are components such as metal and a mounting panel around the antenna. Then, there is a problem that the space for adjusting the capacitor is lost due to the components, or the antenna characteristics change due to the effects of the components. Thus, by installing the above-described C _a and C _b on the signal processing circuit board, it is possible to prevent the circuit components of the capacitors C _a and C _b from being adversely affected by the above components.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the antenna provided in the data reader of the present invention, the reactance of the reactance circuit on the primary coil side is set based on the value of the capacitor on the secondary coil side. Therefore, it is possible to extend the communication distance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an antenna according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram in which a reactance inserted on a primary loop side is removed from an equivalent circuit showing the antenna of FIG. 1 and an RF circuit connected to the primary loop side of the antenna.
FIG. 3 is a diagram showing the shape of an antenna used in a calculation example.
FIG. 4 is a diagram showing numerical values such as resistance and inductance set for an antenna and an RF circuit in a calculation example.
5A and 5B are diagrams illustrating a process of calculating a constant on an RF circuit side as viewed from an antenna, wherein FIG. 5A illustrates a calculation circuit using a circuit calculation tool, and FIG. 5B illustrates a calculation result of a frequency characteristic thereof. It is.
FIG. 6 is a diagram showing an RF constant as viewed from the antenna side.
7A is a diagram illustrating a relationship between a power supply inductance _Lg and a resonance capacitance C when the reactance of the RF circuit (power supply) is inductive, and FIG. 7B is a diagram illustrating the power supply inductance _Lg and input / output; FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship with a voltage ratio.
8A is a diagram illustrating a relationship between a power supply capacitance _Cg and a resonance capacitance C when the reactance of the RF circuit (power supply) is capacitive; FIG. 8B is a diagram illustrating the relationship between the power supply capacitance _Cg and input / output; FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship with a voltage ratio.
FIG. 9 is a diagram illustrating calculation results of a calculation example.
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between _a capacitance C _{a of a} primary coil side capacitor and a magnetic field strength ratio.
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the capacitance ratio C _a / C _{b of the} primary loop and the secondary loop and the magnetic field strength. In particular, the range of the capacitance of the capacitor as a circuit coefficient is the range between the conventional example and the present embodiment. It is a figure explaining what differs from a form.
FIG. 12 is a diagram illustrating a range taken by a capacitance of a capacitor as a circuit coefficient in the present embodiment.
[Figure 13] is a diagram showing the relationship between the magnetic field intensity ratio and the K _2, it is a diagram that compares the peak value of the magnetic field intensity ratio in the present embodiment and the conventional example.
FIG. 14 is a configuration example of an information reading device including the antenna of the present embodiment and an RF circuit connected to the primary loop side of the antenna.
FIG. 15 is a conventional non-contact type IC card system.
FIG. 16 is a diagram showing a conventional antenna.
FIG. 17 is an equivalent circuit showing a conventional antenna and an RF circuit connected to the primary loop side of the antenna.
18 is a diagram showing the relationship between the radiation field strength of the secondary loop side of the capacitor C ₂ and the antenna.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 RF circuit 11 Power supply 12 Resistance 13 Inductance 20 Primary loop 21 Resistance 22 Inductance 30 Secondary loop 31 Resistance 32 Inductance 33 Resonance capacitance 50 Signal processing circuit 51 Amplifier 52 Loop antenna 53 Detection circuit 60 Card 61 Switch 70 Signal processing circuit 71 1 Next loop 72 Secondary loop

Claims

By transmitting and receiving wireless signals, an antenna provided in a data reading device that reads data on a medium to be read,
A primary coil to which a voltage is supplied from a signal processing circuit and to which a reactance circuit including at least one of a capacitor and an inductor is connected;
A secondary coil coupled to the primary coil by mutual induction and connected to a capacitor;
An antenna, wherein the reactance of a reactance circuit on the primary coil side is set based on a value of a capacitor on the secondary coil side.

The value of the capacitor of the secondary coil is variably controlled, and the reactance of the reactance circuit on the primary coil side is set based on the value of the variably controlled capacitor of the secondary coil. Item 7. The antenna according to Item 1.

2. The antenna according to claim 1, wherein a reactance of the reactance circuit on the primary coil side is set so as to eliminate a difference between a reactance of the signal processing circuit and a reactance of the signal processing circuit viewed from the antenna. .

In a data reading device that reads data on a medium to be read by transmitting and receiving a wireless signal,
An antenna having a primary coil provided with a reactance circuit including at least one of a capacitor and an inductor, and a secondary coil coupled to the primary coil by mutual induction and provided with a capacitor;
A signal processing circuit for supplying a voltage to the primary coil,
A data reading device, wherein a reactance of a reactance circuit on the primary coil side is set based on a value of a capacitor on the secondary coil side.

The value of the capacitor of the secondary coil is variably controlled, and the reactance of the reactance circuit on the primary coil side is set based on the value of the variably controlled capacitor of the secondary coil. Item 5. The data reading device according to Item 4.

The data according to claim 4, wherein a reactance of the reactance circuit on the primary coil side is set so as to eliminate a difference between a reactance of the signal processing circuit and a reactance of the signal processing circuit viewed from the antenna. Reader.

The data reading device according to claim 4, wherein at least one of a reactance circuit of the primary coil and a capacitor of the secondary coil is provided on the signal processing device side.

By transmitting and receiving a radio signal, a method for setting the constant of an antenna provided in a data reading device that reads data on a medium to be read,
A primary coil to which a voltage is supplied from a signal processing circuit and to which a reactance circuit including at least one of a capacitor and an inductor is connected; and a secondary coil which is coupled to the primary coil by mutual induction and to which a capacitor is connected. Wherein the reactance of the reactance circuit of the antenna is set based on the value of the capacitor on the secondary coil side.

Controlling the value of the capacitor of the secondary coil variably;
9. The method according to claim 8, wherein the reactance of the reactance circuit on the primary coil side is set based on the value of the capacitor of the secondary coil that is variably controlled.

9. The antenna according to claim 8, wherein the reactance of the reactance circuit on the primary coil side is set so as to eliminate a difference between the reactance of the signal processing circuit and the reactance of the signal processing circuit viewed from the antenna. How to set the constant.