CN103715523A - 升压器天线、无接触芯片卡模块装置和芯片装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及升压器天线、无接触芯片卡模块装置和芯片装置。在不同的实施方式中提供了一种用于芯片装置（300）的升压器天线（304），其中该升压器天线（304）可以具有：构成具有第一相位谐振的第一谐振回路的第一电气电路(402)；和构成具有第二模谐振的第二谐振回路的第二电气电路(404);其中第一电气电路(402)和第二电气电路(404)相互耦合。

Description

升压器天线、无接触芯片卡模块装置和芯片装置
技术领域
本发明涉及芯片装置的升压器(Booster)天线、无接触芯片卡模块装置和芯片装置。
背景技术
在传统的芯片卡中，其中该芯片卡例如在电子支付往来中广泛传播,基于接触、也即经由朝向芯片卡外侧暴露的芯片卡接触部进行在处于芯片卡上的芯片和读设备之间的通信。
然而,为此芯片卡在使用时总是被分开并且引入到相应的读设备中,这可能被使用者感觉为干扰。解决该任务的扩展方案提供了所谓的双接口（Doppel-Schnittstelle）芯片卡，在其中该芯片除了常见的基于接触的接口之外还可以借助无接触的接口通信。在芯片卡上无接触的接口可以具有芯片卡天线,该天线包含在芯片卡中并且与该芯片连接。芯片卡天线和芯片可以共同地布置在一个芯片卡模块上,其中于是可以将芯片卡天线的这样的微型化形式称为芯片卡模块天线。将线圈和芯片共同地布置在一个芯片卡模块上也被称为CoM(模块上的线圈)。与芯片卡天线的类型无关,在芯片卡天线和芯片卡模块或芯片之间构造有电流连接。
在电子支付系统中例如要求在芯片和读取单元之间的直至4cm的功能距离。然而该额定预设的满足可能被证实为是有问题的,因为在芯片卡模块上可利用的小面积上可能不能布置足够大的芯片卡模块天线,来使得可以进行在所要求的距离上的无线通信。为了改善无接触通信的效率,附加地可以将所谓的放大器天线(也称升压器天线)安装到芯片卡中并且与芯片卡模块或布置在芯片卡模块上的芯片卡模块天线电感地耦合。同样,可以将这种升压器天线与纯的无接触芯片卡的CoM电感地耦合以便改善无接触通信的效率。升压器天线可以被提供在分离的层上并且包含在芯片卡中。包含升压器天线的分离的层可以在芯片卡制造中例如被层压到芯片卡中或者是被层压到芯片卡中的。本质上,通过升压器天线提高了在写设备或读设备和芯片卡模块之间的可能的读距离或写距离。
图1示出无接触芯片卡100，其带有芯片卡体102、集成在芯片卡体中（例如层压到其中）的升压器天线104和无接触芯片卡模块装置（例如也称为模块上的线圈，CoM）106，其中升压器天线104部分地包围无接触芯片卡模块装置106。
升压器天线104由大的环状导体环108构成,其中导体环的小部分构成小的导体环110,该小的导体环部分地包围无接触芯片卡模块装置106、例如模块上的线圈106，该模块上的线圈布置在大的导体环108的边缘区域内部。
图2示出了所属的(简化的)等效电路图200,该等效电路图说明了,传统的升压器天线104是简单的串联谐振回路202。其由大导体环108的电感204(Lgroß)、大导体环108的电容206(Cgroß)、大导体环108的欧姆电阻208(Rgroß)、和小导体环110的电感210(Lklein)组成。通过大导体环108的电感204(Lgroß) (以相应的耦合系数k)进行至读设备(读取器)(在图2中未被示出)的第一电感耦合212;通过小导体环110的电感210(Lklein)进行至无接触芯片卡模块装置106、例如片上天线(OCA)或片上模块(CoM)的第二电感耦合(k)214。
传统升压器天线通常是简单的串联谐振回路。这里，大导体环用于能量的电感性耦合输入。为了实现升压器效应（放大器效应），将该导体环的小部分构造成包围CoM的另外的小的导体环。通过小导体环和CoM的几何近似，实现了在这些组件之间的良好的耦合。升压器天线的小导体环和CoM的天线越接近并且越近似,它们的耦合系数越好。
然而,该类型的升压器天线在制造中是复杂的并且难以校验。此外，在设计过程中所谓的负荷效应（Loading-effect）的参数化是很重要的。
然而,非常小的CoM的写和读即使在使用传统升压器天线时也要求高的场强和/或在写/读设备和芯片卡模块之间的小的距离。
发明内容
在各种实施方式中,提供了针对芯片装置例如芯片卡的升压器天线。升压器天线可以具有:构成具有相位谐振的第一谐振回路的第一电气电路；和构成具有相位谐振和/或模谐振（Betragsresonanz）的第二谐振回路的第二电气电路;其中第一电气电路和第二电气电路相互耦合。
芯片装置可以是具有芯片的任意装置,例如带有芯片的便携式装置。升压器天线例如可以一起布置在柔性的载体上,例如布置在织物载体上,例如布置在胶布(例如橡皮膏)上。
通过对第一电气电路和/或第二电气电路的各个组件的相应的尺寸选择和设计得到多种可能的应用情况。无论第一还是第二谐振回路都可以通过电路组件的相应的尺寸选择而非常简单地调谐到确定的相位谐振或模谐振上。通过分离的构建，附加地明显简化了升压器天线的参数化和校验。
在一种扩展方案中,可以设立第一电气电路和第二电气电路,使得第一相位谐振和第二模谐振是相同的。但是这些电路的各自的谐振也可以是被不同地限定的。
因为第一电气电路和第二电气电路相互耦合,因此例如可能的是,第一电气电路由外部、例如通过电感或电容耦合置于振荡,由此第二电气电路受制于至第一电气电路的耦合而同样可以被激励到振荡。
由此例如可能的是,进行对这些电路的组件的限定和尺寸选择,使得能够利用外部的、弱电磁场将第一振荡回路（换句话说第一谐振回路）置于振荡，例如置于相位谐振或模谐振。后者会导致：第一串联谐振回路的阻抗的模会被最小化并且在第一谐振回路中感应的电流会被最大化。通过第一电路与第二电路的耦合，第二电路同样可以被激励。如果第二振荡回路例如实施为并联谐振回路,则在该回路内部导致电流升高。在该并联谐振回路的支路中的电流可以根据该回路的品质因数而比激励电流大很多。
由此除了传统几何升压器效应之外，也可以充分利用导致电升压器效应的电磁特性。
各种实施例通过分离地构建两个例如具有相同的相位谐振和/或模谐振的谐振回路(例如串联谐振回路和并联谐振回路)实现了,在并联谐振回路相应的品质因数的情况下接下来得到电流最大化,该电流最大化导致例如至无接触芯片装置、例如至无接触的芯片卡模块(模块上的线圈,coil on Module，CoM)的耦合结构的增强的磁场并且由此导致改善的通信。
在不同的扩展方案中,在第二电路的第二线圈至无接触芯片装置、例如至芯片卡模块（例如CoM）之间可以存在电感耦合。利用在第二谐振回路中的上面描述的电流最大化可以在至无接触芯片装置、例如至芯片卡模块（例如CoM）的耦合结构中成比例地增强磁场并且由此能够实现改善的通信。
在又一扩展方案中，可以将第一电气电路和第二电气电路设立为使得第一相位谐振(和/或第一模谐振)和第二相位谐振（和/或第二模谐振）大约为13.56MHz。
在又一扩展方案中,第二谐振回路可以是并联谐振回路。
在不同的扩展方案中,可以将第一谐振回路和第二谐振回路彼此串联连接,其中第一谐振回路例如是串联振荡回路,第二谐振回路例如是并联谐振回路。但是,例如也可以第一谐振回路和第二谐振回路都是串联振荡回路或都是并联振荡回路。
在又一扩展方案中,第二电气电路具有电感耦合结构。
在又一扩展方案中,第一电气电路可以具有第一电感、第一电容和第一欧姆电阻的串联电路或者由这样的串联电路构成。
在又一扩展方案中, 第二电气电路可以具有第二电感和一个串联电路的并联电路或者由这样的并联电路构成,其中该串联电路可以具有第二欧姆电阻和第二电感或者由它们构成。
在又一扩展方案中,第一电感、第一欧姆电阻和第一电容的串联电路可以串联连接到第二电容。
在又一扩展方案中,第一谐振回路和第二谐振回路可以被设立为使得在第一谐振回路中的第一电流在第二谐振回路中引起关于第一电流提高的第二电流。
在又一扩展方案中,第一欧姆电阻可以由第一电感的欧姆电阻构成。
在又一扩展方案中, 第二欧姆电阻可以由第二电感的欧姆电阻构成。
在又一扩展方案中,第一电感可以被设立为导体环。
在又一扩展方案中,第二电感可以被设立为导体环。
在又一扩展方案中,第一电感可以被设立为线圈。
在又一扩展方案中,第二电感可以被设立为线圈。
在又一扩展方案中,第一电容可以被设立为平板电容器。
在又一扩展方案中,第二电容可以被设立为平板电容器。
在又一扩展方案中,平板电容器由两个彼此平行走向的印制导线构成。
在又一扩展方案中,所述彼此平行走向的印制导线被成型为平面螺旋。
在不同实施方式中,提供了无接触芯片装置、例如无接触芯片卡模块装置,其可以具有如在上面已经描述过的或者在下面还要描述的升压器天线。此外，无接触芯片装置、例如无接触芯片卡模块装置可以具有无接触芯片模块、例如无接触芯片卡模块。无接触芯片模块、例如无接触芯片卡模块可以具有芯片；和线圈，该线圈与该芯片电气耦合；其中升压器天线借助升压器天线的至少一个电感耦合区与无接触芯片模块、例如无接触芯片卡模块的线圈电感耦合。
该芯片可以具有包括逻辑和/或存储器组件的任意电气电路。
在一种扩展方案中, 升压器天线的第二电气电路的至少部分构成用于与芯片模块、例如芯片卡模块的天线耦合的电感耦合区。电感耦合区例如可以通过对导体环或线圈成型来实现。升压器天线的电感耦合区的导体环或线圈的形状例如可以相应于无接触芯片模块、例如无接触芯片卡模块的天线的形状或者与其类似。此外,可以规定, 升压器天线的电感耦合区的导体环或线圈的尺寸选择、换言之大小限定相应于无接触芯片模块、例如无接触芯片卡模块的天线的形状或者至少与其类似。此外，当升压器天线的电感耦合区的导体环或线圈紧紧包围无接触芯片模块、例如无接触芯片卡模块的天线或者重合地布置在所述天线上方或其下方,使得由线圈或导体环产生的磁场尽可能好地穿过无接触芯片模块、例如无接触芯片卡模块的线圈时,则可以实现在升压器天线与无接触芯片模块、例如无接触芯片卡模块之间耦合的改善。
在一种扩展方案中, 升压器天线可以具有至少一个其它耦合区用于与写设备和/或读设备耦合。
在又一扩展方案中, 无接触芯片模块、例如无接触芯片卡模块可以是带有集成的线圈（模块上的线圈，Coil-on-Module(CoM)）的模块或带有集成的天线(片上天线（OCA））的模块。
在又一扩展方案中, 带有集成的线圈（模块上的线圈，Coil-on-Module(CoM)）的无接触芯片模块或带有集成的天线(片上天线（OCA））)的模块具有预先给定的、例如预先定义的至升压器天线的耦合元件的确定距离。
在又一扩展方案中, 带有集成的线圈（模块上的线圈，Coil-on-Module(CoM)）的无接触芯片模块或带有集成的天线(片上天线（OCA））)的模块处于另外的材料中。（例如被植入到肌肉或身体中）。
在又一扩展方案中,第一电气电路可以构成用于与写设备和/或读设备耦合的耦合区。
在又一扩展方案中, 电感耦合区是第二电气电路的部分;其中电感耦合区可以基本上与无接触芯片模块、例如无接触芯片卡模块重合地布置。
在又一扩展方案中, 电感耦合区可以由导体环构成。
在又一扩展方案中, 电感耦合区可以由线圈构成。
在又一扩展方案中, 可以由导体环构成用于与写设备和/或读设备耦合的耦合区。
导体环或线圈的大小可以在不同实施例中基本上通过载体衬底、也即例如芯片装置（例如芯片卡）的外部尺寸本身来限制。为了获得尽可能大的被电磁交变场穿过的面,可以使导体环或线圈的形状与衬底或芯片装置（例如芯片卡）的形状相匹配。此外，可以在导体环或线圈的形状和大小的构造方面考虑例如ISO 7816的标准,这些标准定义了被保留用于在电气组件（例如印制导线）的插件板上的标记、压印等等的区域。
在又一扩展方案中,可以由线圈构成用于与写设备和/或读设备耦合的耦合区。
在又一扩展方案中,线圈的缠绕方向是同方向的。
在又一扩展方案中,可以由双极构成用于与写设备和/或读设备耦合的耦合区。
在又一扩展方案中,可以将升压器天线的用于与芯片耦合的电感耦合区完全地布置在用于与写设备和/或读设备耦合的其它耦合区内部。
在又一扩展方案中, 可以将升压器天线的用于与芯片耦合的电感耦合区完全地布置在用于与写设备和/或读设备耦合的其它耦合区外部。
在又一扩展方案中, 无接触芯片模块、例如无接触芯片卡模块还可以具有芯片装置接触部,例如芯片卡接触部, 所述芯片装置接触部被设立用于提供基于接触的芯片装置接口,例如芯片卡接口。
因此,在又一扩展方案中,可以设立无接触芯片装置、例如无接触芯片卡模块装置作为双接口无接触芯片装置，例如作为双接口芯片卡模块装置。
在不同的实施方式中,提供了芯片装置,例如芯片卡,其可以具有如在上面所描述的或者如在后面还要描述的无接触芯片模块装置，例如无接触芯片卡模块装置。
在又一扩展方案中, 升压器天线的至少一个电感耦合区可以布置在升压器天线的角部区域中。
通过相应地空间上彼此接近的布置, 可以将升压器效应与按照不同实施方式的升压器效应组合并且因此可以明显提高读或写距离。
结果可以是:通过第二谐振回路的电感而强烈升高的电流可以局部地、也即在第二谐振回路的电感的区域中产生磁场,该磁场的场强比在升压器天线的其余区域中发送或接收装置的场强高得多。通过该磁场,又进行至模块上的线圈(CoM)或至片上天线(OCA)的耦合。
因此利用按照不同实施例的升压器天线能够实现在芯片模块、例如芯片卡模块与写/读设备之间在如下距离上的数据传输,在该距离上由于由写/读设备发出的电磁交变场的减弱和伴随而来的差的耦合迄今不可能实现数据传输。
此外,也可以利用按照不同实施例的升压器天线读出芯片模块、例如芯片卡模块、例如带有特别小尺寸（也即带有同样特别小的线圈或天线）的CoM和OCA，因为它们受制于结构类型需要更高的场强来用于足够的耦合。
直观地,因此可以在不同的实施例中规定,不仅第一谐振回路而且第二谐振回路拥有同样的谐振频率并且两者相互耦合。这意味着，在激励第一谐振回路的情况下该第一谐振回路例如通过写/读设备激励第二谐振回路。
在不同的实施例中,除了几何升压器效应(在小线圈上的大线圈)之外附加地还实现了小耦合结构的电流最大化(直观地为附加的升压器效应),由此在耦合结构中增强了磁场并且实现了改善的通信。
附图说明
本发明的实施例在附图中被示出并且在下面进一步被阐述。其中:
图1示出了带有传统升压器天线的芯片卡;
图2示出了传统升压器天线的等效电路图;
图3示出了按照不同实施例的带有升压器天线的芯片卡;
图4示出了按照不同实施例的升压器天线;
图5示出了按照图4的升压器天线的真实的等效电路图;
图6示出了按照图4的升压器天线的简化的等效电路图;
图7A和7B示出了在图6中所示的电路的所属位置曲线以及模的变化曲线(在模图表中);
图8示出了在第二谐振回路的相应品质因数情况下在第二电路中流动的电流与在第一电路中感应的电流之比(在电流图表中);
图9A至9O示出了按照不同实施例的升压器天线;
图10示出了升压器天线的附加的应用领域。
具体实施方式
在下面详细的描述中参照附图,所述附图构成该描述的部分并且在附图中为了说明示出特定的实施方式,在这些实施方式中可以执行本发明。在此方面,方向术语例如“上面”、“下面”、“前面”、“后面”、“前部”、“后部”等等参照所描述的图的定向来使用。因为实施方式的组件可以以许多不同定向来定位,因此这些方向术语用于说明而不是限制性的。可以理解，可以使用其他实施方式并且进行结构或者逻辑上的改变,而不会偏离本发明的保护范围。可以理解,这里描述的不同示例性实施方式的特征可以相互组合,只要没有特别做出其他说明。因此下面详细的描述不是限制意义上进行理解,并且本发明的保护范围通过附加的权利要求来定义。
在该说明书的范围中,概念“连接”、“连上”以及“耦合”被用于描述直接和间接的连接、直接或间接的连上以及直接或间接的耦合。在图中，相同或类似的元件被设置相同的参考标号,只要这是合适的。
图3示出了按照不同实施例的芯片卡300。
应当指出:即使借助芯片卡阐述了不同实施例,也可以在其他应用领域中设计可替换的实施例。因此,例如升压器天线也可以布置在另外的载体上,例如柔性载体上,例如织物载体(例如胶布,例如橡皮膏)上。该芯片模块也不一定作为芯片卡模块实施,而是可以例如是芯片模块,其例如可以被植入在生物的皮肤下方。
芯片卡300具有芯片卡体302,以及按照不同实施例的、如在后面还要阐述的升压器天线304。此外,芯片卡300具有无接触芯片卡模块306,例如片上天线(OCA)或片上模块(CoM)。
无接触芯片卡模块306可以具有芯片以及与芯片电气耦合的线圈,例如借助印制导线。升压器天线304可以借助升压器天线304的至少一个电感耦合区与无接触芯片卡模块306(也称为无接触芯片卡模块)的线圈耦合,如后面还要进一步阐述地。此外，升压器天线304还可以具有至少一个其它耦合区用于与写设备和/或读设备电感耦合。
芯片卡300以及由此无接触芯片卡模块装置也被设立为纯无接触芯片卡模块装置。代替地,芯片卡300以及由此无接触芯片卡模块装置附加地可以具有基于接触的芯片卡接口例如以芯片卡接触部的形式(例如按照ISO7816),并且由此也被设立为双接口芯片卡模块装置。
升压器天线304可以具有第一电气电路308,其构成带有第一相位谐振的第一谐振回路,以及具有第二电气电路310,其构成带有第二模谐振的第二谐振回路。第一电气电路308和第二电气电路310相互例如电气耦合。
图4示出了按照不同实施例的升压器天线304,400。
按照这些实施例, 第一电气电路308具有
升压器天线400基本上具有两个导体环402,404,即大导体环402和小导体环404。小导体环404包围CoM306或者OCA306。大导体环402以其端部与小导体环404的端部导电连接并且部分地包围小导体环404。是第二电气电路310的部分的第二电容器406被并联连接到两个导体环402,404的端部。此外，大导体环402在其左边区域中具有串联连接的第一电容器408。
因此, 升压器天线400具有两个谐振回路的分离的构造((由第一电气电路308构成的)串联谐振回路和(由第二电气电路310构成的)并联谐振回路),这两个谐振回路可以具有相同的相位谐振和模谐振。如果第二振荡回路例如被实施为并联谐振回路,则在该回路内部出现电流升高。在该并联谐振回路的支路中的电流根据该回路的品质因数可以比输入电流大很多。简单地说,串联谐振回路(也称串联振荡回路)(在其中感应出电流)供给并联谐振回路(也称并联振荡回路)，于是在该并联谐振回路中导致再次的电流超高。该电流超高可以与各自的并联振荡回路的品质因数成比例。
图5示出了按照图4的升压器天线400的真实的等效电路500。
此外,在图5中示出了写/读装置502，其（借助第一电感耦合520）电感地与芯片卡300耦合并且由此借助升压器天线304，400又电感地（借助第二电感耦合522）与无接触芯片卡模块306耦合。
按照图4的升压器天线400的真实的等效电路500(在至写/读装置502的耦合侧上)具有大导体环的第一电感(Lgroß)504,第一电容器(Cgroß)506,第一欧姆电阻(Rgroß)508和 (可忽略的)第一寄生电容(Cgroß_para)510以及小导体环的第二电感(Lklein)512,第二电容器(Cklein)514,第二欧姆电阻(Rklein)516和 (可忽略的)第二寄生电容(Cklein_para)518。
通过可忽略的寄生分量获得在图6中所示的简化的等效电路图600。
简化的等效电路图600还仅仅具有大导体环的第一电感(Lgroß)504,第一电容器(Cgroß)506,第一欧姆电阻(Rgroß)508,以及小导体环的第二电感(Lklein)512,第二电容器(Cklein)514和第二欧姆电阻(Rklein)516。
如简化的等效电路图600可以看出地,大导体环的组件构成串联谐振回路(换言之构成第一电气电路402), 小导体环的组件构成并联谐振回路(换言之构成第二电气电路404);在此串联谐振回路402与并联谐振回路404的电容串联连接。通过大导体环的第一电感504进行至写装置和/或读装置(阅读器)502的第一电感耦合(k)520;通过小导体环的第二电感512进行至CoM或OCA、一般是无接触芯片卡模块306的耦合。
振荡回路402,404的相位谐振可以利用下面的公式来求得:
Figure 897885DEST_PATH_IMAGE002
Figure 815025DEST_PATH_IMAGE004
在当前情况下,两个谐振回路402,404可以将尺寸选择为:串联谐振回路402的相位谐振和并联谐振回路404的模谐振为13.56MHz。
图7A和图7B示出了在位置曲线图表700中的所属位置曲线,以及带有第二振荡回路的不同品质因数的模的变化曲线(在模图表701中)。可以看出,从第二振荡回路的确定品质因数起可以实现总系统的多达3个相位谐振（第一相位谐振701，第二相位谐振702，第三相位谐振703）。这也可以借助两个峰704和705的极点在模图表706中示出。
示出了:在第二谐振情况(第一相位谐振703和所属的模最小值705)下阻抗仅仅还具有实部。这些点相应于升压器天线的运行频率。如果第一串联振荡回路的品质因数被改变,则在位置曲线图表700中示出的曲线沿着x轴移动。
图8示出了电流图表800。这里示出在第二谐振回路的相应品质因数情况下在第二电路中流动的电流801（IL和IC）与在第一电路中感应的电流之比。
在图8中说明，在小电感(第二电路404)的耦合结构中的电流比在大电感(第一电路402)中的电流明显提高。在小导体环中的强烈提高的电流接下来将引起增强的磁场,由此至无接触芯片卡模块306的耦合被显著改善。
第二振荡回路的品质因数越大,电流最大值802相对于运行频率移动得越小。电流超高802和输入电流之比大致相应于第二谐振回路的品质因数。
图9A至9O示出了按照不同实施例的升压器天线。
图9A示出了无接触芯片卡模块装置的实施例,在其中第一电路402的第一耦合区的第一电感和升压器天线900的第二电路404的第二耦合区的第二电感分别被实施为导体环902,904(第一大导体环902以及第二小导体环904),其中第二耦合区的第二导体环904离心地布置在第一导体环902内部。第一导体环902在其左边区域中中断,其中第一导体环902的端部T形地成型在中断部位处并且由此构成平板电容器，也即第一电容器408。导体环902,904在升压器天线900的右边区域中的端部经由彼此平行走向的导线相互导电地连接,其中这些导线延伸超出第一导体环902;平行走向的导线又构成平板电容器,也即第二电容器406。该第二电容器406的电容是并联谐振回路的电容。
图9B示出了带有升压器天线906的无接触芯片卡模块装置的另一实施例;其与按照图9A的先前描述的升压器天线不同之处基本上在于,芯片卡模块306和两个导体环902,904彼此同心地布置。这里导体环902,904的端部也又经由彼此平行走向的导线相互连接,然而这些导线仅仅在第一导体环902内部延伸,并且不像在先前描述的例子那样伸出第一导体环902。但是这里平行走向的导线也构成平板电容器，也即第二电容器406。
图9C示出了带有另外的升压器天线908的无接触芯片卡模块装置的另一实施例;其与在图9A中所描述的升压器天线900的不同之处基本上在于,芯片卡模块306和包围该芯片卡模块的第二导体环904继续向外、换言之更近地布置在第一导体环902的内边缘上。第一导体环902的端部和第二导体环904的端部因此相互直接连接。附加地，两个彼此平行走向的导线（在下面也被称为短截线）也延伸超出第二导体环904,其中这些导线共同地构成电容器,其中一个短截线与第一导体环902和第二导体环904的第一端部910连接并且第二短截线与第一导体环902和第二导体环904的第二端部912连接。
图9D示出了带有又一另外的升压器天线914的无接触芯片卡模块装置的另一实施例;其与在图9A中所描述的升压器天线900的不同之处基本上在于, 第一导体环902是无中断的,并且在先前描述的扩展方案中中断第一导体环902的第一电容器408安装到第一导体环902的开始或端部处。第一导体环902的第一端部910T形地被构造并且第一导体环902的第二端部借助直线导线直接与第二导体环904的第二端部912连接。第二导体环904的第二端部912与同将导体环902,904的第二端部相互连接的导线平行走向的短截线连接。该短截线延伸超出第一导体环902并且在第一导体环902的第一端部912的T形构造的右端部上结束。短截线一方面连同连接第二导体的导线、并且也连同第一导体环902的T形端部构成平板电容器，也即第一电容器408。
图9E示出了带有又一另外的升压器天线916的无接触芯片卡模块装置的另一实施例;其与在图9A中所描述的升压器天线900的不同之处基本上在于, 代替第二导体环904设置有带有多个、例如三个(可代替地两个、四个、五个、六个、七个或更多)线匝的线圈918。
图9F示出了带有又一另外的升压器天线920的无接触芯片卡模块装置的另一实施例;其与在图9B中所描述的升压器天线906的不同之处基本上在于, 代替第二导体环904设置有带有多个、例如三个(可代替地两个、四个、五个、六个、七个或更多)线匝的线圈918。
图9G示出了带有又一另外的升压器天线922的无接触芯片卡模块装置的另一实施例;其与在图9C中所描述的升压器天线908的不同之处基本上在于, 代替第二导体环904设置有带有多个、例如三个(可代替地两个、四个、五个、六个、七个或更多)线匝的线圈918。
图9H示出了带有又一另外的升压器天线924的无接触芯片卡模块装置的另一实施例;其与在图9D中所描述的升压器天线914的不同之处基本上在于, 代替第二导体环904设置有带有多个、例如三个(可代替地两个、四个、五个、六个、七个或更多)线匝的线圈918。
图9I示出了带有又一另外的升压器天线926的无接触芯片卡模块装置的另一实施例;其与在图9B中所描述的升压器天线906的不同之处基本上在于, 代替第一导体环902设置有带有多个、例如三个(可代替地两个、四个、五个、六个、七个或更多)线匝的线圈928。在升压器天线926的左侧上,线圈928的处于最内处的线匝中断。在中断部位上布置有两个在朝着线圈中点方向上彼此平行走向的导线,它们构成平板电容器,也即第一电容器408。
图9I示出了带有又一另外的升压器天线930的无接触芯片卡模块装置的另一实施例;其与在图9D中所描述的升压器天线906的不同之处基本上在于, 代替第一导体环902设置有带有多个、例如三个(可代替地两个、四个、五个、六个、七个或更多)线匝的线圈928。此外,线圈928的第一端部910不是T形地构造,而是与在线圈928的中点方向上走向的短截线连接,该短截线与从第二导体环904的第一端部910径向地向线圈928的中心线匝方向延伸的短截线平行地走向。从线圈928的第一端部910向线圈中点方向走向的短截线在其整个长度上与从第二导体环904的第一端部910径向地向线圈928的中心线匝方向走向的短截线平行地走向。
图9K示出了带有又一另外的升压器天线932的无接触芯片卡模块装置的另一实施例;其与在图9J中所描述的升压器天线906的不同之处基本上在于, 代替第二导体环904同样设置有带有多个、例如三个(可代替地两个、四个、五个、六个、七个或更多)线匝的其它线圈934。
图9L示出了带有又一另外的升压器天线936的无接触芯片卡模块装置的另一实施例;其与在图9B中所描述的升压器天线的不同之处在于, 第一导体环902的第一端部910与第二导体环904的第二端部938连接, 第一导体环902的第二端部912与第二导体环904的第一端部940连接。这具有如下效应:在导体环中的电流彼此同向并且因此穿过导体环902,904的磁场也彼此同向。连接导体环902,904的端部910,912,938,940的导线基本上彼此平行地走向并且在该区域中构成平板电容器。在第一导体环902的端部910,912的区域中,连接导体环端部的导线彼此交叉。
图9M示出了带有升压器天线906的无接触芯片卡模块装置的另一实施例;其与按照图9A所描述的升压器天线的不同之处基本上在于所有组件的显示。与图9A中不同,在该显示方式中两个导体环902和904被实施为矩形。升压器天线这里利用在两个不同平面中的印制导线（蓝色和灰色）构成。这两个层叠的平面在部位408和406上又构成先前描述的平板电容器。这两个印制导线平面的相互的连接或通路借助黑色的方形940来表示。
图9O示出了带有又一另外的升压器天线936的无接触芯片卡模块装置的另一实施例;其与在图9M中所描述的升压器天线的不同之处基本上在于,导体环902和904的两个印制导线(如在图9L中所描述地)交叉。这具有如下效应: 在导体环中的电流彼此同向并且因此穿过导体环902,904的磁场也彼此同向。如上面已经描述地,一般将第一电气电路402和第二电气电路404设立为,使得第一相位谐振(也即第一电气电路402的相位谐振)和第二模谐振(也即第二电气电路404的模谐振)相同。第一电气电路400和第二电气电路404可以被设立(换言之被选择尺寸)为使得第一相位谐振和/或第二模谐振大约为13.56MHz。
按照不同扩展方案的升压器天线可以被设立并且被选择尺寸,使得该芯片卡可以运行在HF频率范围中或者在UHF频率范围中。
图10示出了升压器天线的其它应用领域。图10说明，CoM（模块上的线圈）或者OCA（片上天线）306不一定必须处于耦合元件404的直接附近。如果升压器天线400定位到对象1003上,则可以利用CoM（模块上的线圈）或者OCA（片上天线）306来构建经由磁场1002的通信,前提是对象1003不完全衰减该磁场。因此与弱场1001所出发的设备的通信可以被保证。
在图10中的模块306也可以被设计为植入的设备,其例如借助胶布状的升压器天线400与另外的设备通信。

Claims (24)

1.用于芯片装置、尤其是用于芯片卡（300）的升压器天线（304），其中该升压器天线（304）具有：
构成具有第一相位谐振的第一谐振回路的第一电气电路(402)；和
构成具有第二模谐振的第二谐振回路的第二电气电路(404);
其中第一电气电路(402)和第二电气电路(404)相互耦合。
2.根据权利要求1所述的升压器天线（304），其中第一电气电路(402)和第二电气电路(404)被设立为使得第一相位谐振和第二模谐振是相同的。
3.根据权利要求1或2所述的升压器天线（304），其中将第一电气电路(402)和第二电气电路(404)设立为使得第一相位谐振和/或第二模谐振大约为13.56MHz。
4.根据权利要求1至3之一所述的升压器天线（304），其中第二电气电路(404)具有电感耦合结构。
5.根据权利要求1至4之一所述的升压器天线（304），其中第一电气电路(402)与第二电气电路(404)串联连接。
6.根据权利要求1至5之一所述的升压器天线（304），其中第一谐振回路和第二谐振回路被设立为使得在第一谐振回路中的第一电流在第二谐振回路中引起关于第一电流提高的第二电流。
7.根据权利要求1至6之一所述的升压器天线（304），其中第一谐振回路是串联谐振回路。
8.根据权利要求1至7之一所述的升压器天线（304），其中第二谐振回路是并联谐振回路。
9.根据权利要求1至8之一所述的升压器天线（304），其中第一电气电路(402)具有第一电感、第一电容和第一欧姆电阻的串联电路或者由这样的串联电路构成。
10.根据权利要求1至9之一所述的升压器天线（304），其中第二电气电路(404)具有第二电感和一个串联电路的并联电路或者由这样的并联电路构成,其中该串联电路具有第二欧姆电阻和第二电感或者由它们构成。
11.根据权利要求9和10所述的升压器天线（304），其中第一电感、第一欧姆电阻和第一电容的串联电路与第二电容并联连接。
12.根据权利要求9至11之一所述的升压器天线（304），其中第一欧姆电阻由第一电感的欧姆电阻构成。
13.根据权利要求10至12之一所述的升压器天线（304），其中第二欧姆电阻由第二电感的欧姆电阻构成。
14.根据权利要求1至13之一所述的升压器天线（304），还具有:
柔性载体,尤其是胶布;
其中第一电气电路(402)和第二电气电路(404)布置在该柔性载体上。
15.无接触芯片装置,尤其是无接触芯片卡模块装置,具有:
按照权利要求1至14之一所述的升压器天线（304）;以及
无接触芯片模块,尤其是无接触芯片卡模块(306),其具有:
芯片;和
线圈,该线圈与该芯片电气耦合;
其中升压器天线（304）借助该升压器天线（304）的至少一个电感耦合区与无接触芯片模块、尤其是无接触芯片卡模块(306)的线圈电感耦合。
16.根据权利要求15所述的无接触芯片装置,尤其是无接触芯片卡模块装置,其中升压器天线（304）具有用于与写设备和/或读设备（502）耦合的至少一个其它耦合区。
17.根据权利要求15所述的无接触芯片装置,尤其是无接触芯片卡模块装置,其中第一电气电路(402)构成用于与写设备和/或读设备（502）耦合的其它耦合区。
18.根据权利要求15至17之一所述的无接触芯片装置,尤其是无接触芯片卡模块装置,
其中电感耦合区是第二电气电路(404)的部分;并且
其中电感耦合区基本上与无接触芯片模块、尤其是无接触芯片卡模块(306)重合地布置。
19.根据权利要求15至18之一所述的无接触芯片装置,尤其是无接触芯片卡模块装置,
其中由双极构成用于与写设备和/或读设备(502)耦合的其它耦合区。
20.根据权利要求15至19之一所述的无接触芯片装置,尤其是无接触芯片卡模块装置,
其中该升压器天线（304）的用于与芯片耦合的电感耦合区完全地布置在用于与写设备和/或读设备(502)耦合的其它耦合区内部。
21.根据权利要求15至19之一所述的无接触芯片装置,尤其是无接触芯片卡模块装置,
其中该升压器天线（304）的用于与芯片耦合的电感耦合区完全地布置在用于与写设备和/或读设备(502)耦合的其它耦合区外部。
22.根据权利要求15至21之一所述的无接触芯片装置,尤其是无接触芯片卡模块装置,
其中,无接触芯片模块、尤其是无接触芯片卡模块（306）还具有芯片接触部,尤其是芯片卡接触部,该芯片接触部被设立用于提供基于接触的芯片接口，尤其是芯片卡接口。
23.根据权利要求15至22之一所述的无接触芯片装置,尤其是无接触芯片卡模块装置,被设立作为双接口芯片模块装置、尤其是作为双接口芯片卡模块装置。
24.芯片装置,尤其是芯片卡(300),具有:
按照权利要求15至23之一所述的芯片模块装置、尤其是无接触芯片卡模块装置。
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