DE102006022160B3 - Test device with HF / UHF dual band antenna for testing RFID transponders in a production device - Google Patents
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Abstract
Die
Erfindung betrifft eine Testvorrichtung (1) zum Testen eines in
einen Testbereich eines Fertigungsgerätes verfahrbaren Transponders
(2), umfassend:
- eine erste Sendeeinrichtung (4) zum Abstrahlen
eines Funksignals, um den zu testenden Transponder (2) in dem Testbereich
zu betreiben;
- eine zweite Sendeeinrichtung (5) zum Bereitstellen
eines magnetischen Wechselfeldes, um den Transponder (2) durch induktive
magnetische Kopplung zu betreiben;
wobei die erste und die zweite
Sendeeinrichtung (4, 5) bezüglich
des Testbereiches (TB) einander gegenüberliegend angeordnet sind;
-
eine erste Abschirmeinrichtung (8), die das Funksignal in einem
von dem Testbereich (TB) verschiedenen Abschirmbereich (AB) zumindest
so abschwächt,
dass ein dort befindlicher Transponder (2) nicht betreibbar ist;
und
- eine zweite Abschirmeinrichtung (10), die das magnetische
Wechselfeld in dem Abschirmbereich (AB) so abschwächt, dass
ein dort befindlicher Transponder (2) nicht betreibbar ist.The invention relates to a test device (1) for testing a transponder (2) which can be moved into a test area of a production device, comprising:
a first transmitting device (4) for emitting a radio signal in order to operate the transponder (2) to be tested in the test area;
- A second transmitting means (5) for providing an alternating magnetic field to operate the transponder (2) by inductive magnetic coupling;
wherein the first and second transmitting means (4, 5) are opposed to each other with respect to the test area (TB);
- A first shielding device (8) which attenuates the radio signal in a different of the test area (TB) shielding (AB) at least so that a transponder located there (2) is not operable; and
- A second shielding device (10) which attenuates the alternating magnetic field in the shielding region (AB) so that there located transponder (2) is not operable.
Description
Die Erfindung betrifft eine Testvorrichtung mit HF-/UHF-Dualbandantenne zum Testen von RFID-Transpondern in einem Fertigungsgerät, insbesondere für RFID-Transponder.The The invention relates to a test device with HF / UHF dual band antenna for testing RFID transponders in a production device, in particular for RFID transponders.
In modernen Fertigungsgeräten für RFID-Transponder werden große Stückzahlen von Transpondern in automatisierter Weise hergestellt. Üblicherweise eignen sich solche Fertigungsgeräte dazu, sowohl Transponder mit HF- als auch mit UHF-Antennen herzustellen, die – basierend auf unterschiedlichen Übertragungsprinzipien – insbesondere bei unterschiedlichen Frequenzen ausgelesen werden. Um die so hergestellten RFID-Transponder nach ihrer Herstellung zu testen, wird ihre Funktionsweise mit Hilfe einer geeigneten Testvorrichtung, die in dem Fertigungsgerät einbaubar bzw. eingebaut ist, getestet, wobei je nach Typ des hergestellten Transponders die Testvorrichtung aufgrund ihrer Größe ausgetauscht werden muss.In modern manufacturing equipment for RFID transponders be great numbers manufactured by transponders in an automated manner. Usually such manufacturing equipment are suitable to produce both transponders with HF and UHF antennas, the - based on different transmission principles - in particular be read at different frequencies. To the so produced To test RFID transponders after their production, their functioning becomes with the help of a suitable test device, which can be installed in the production device or installed, tested, depending on the type of manufactured Transponders exchanged the test device due to their size must become.
Um die RFID-Transponder in einem Fertigungsgerät, in dem zugleich mehrere Transponder in den Bereich der Testvorrichtung gelangen können, nacheinander einzeln testen zu können, sind geeignete Abschirmungsmaßnahmen notwendig, die dafür sorgen, dass nur der ausgewählte, zu testende Transponder durch die Testvorrichtung getestet wird. Dazu wird üblicherweise vorgesehen, mit Hilfe von Metallplatten das magnetische Wechselfeld von benachbarten nicht zu testenden Transpondern abzuschirmen.Around the RFID transponder in a production device, in which several Transponder can reach the area of the test device, one after the other to be able to test individually are suitable shielding measures necessary to make sure that only the selected, tested transponder is tested by the test device. To becomes common provided, with the help of metal plates, the alternating magnetic field from neighboring non-testable transponders.
Eine solche Abschirmung kann beispielsweise für ein Lesegerät und einen Transponder, die im HF-Bereich arbeiten, d. h. die zur Aktivierung ein Wechselmagnetfeld mit einer Frequenz von z.B. ca. 13,56 MHz benötigen, in einer Weise vorgesehen sein, die entweder dem erzeugten Magnetfeld einen definierten Ausbreitungsweg vorgibt oder bei dem das Wechselmagnetfeld in einem leitenden Material aufgrund des Induktionsgesetzes ein dem Wechselmagnetfeld entgegengesetztes Magnetfeld außerhalb des Testbereichs hervorruft, welches das Wechselmagnetfeld soweit abschwächt, dass keine Aktivierung des Transponders erfolgen kann.A Such shielding may, for example, for a reader and a Transponders operating in the HF range, d. H. the activation an alternating magnetic field with a frequency of e.g. about 13.56 MHz need, be provided in a manner that either the generated magnetic field specifies a defined propagation path or in which the alternating magnetic field in a conductive material due to the law of induction the magnetic field opposite magnetic field outside of the test area causing the alternating magnetic field so far weakens, that no activation of the transponder can take place.
In bisherigen Fertigungsgeräten für solche Transponder wurden bisher RFID-Transponder entweder nur für den HF-Bereich oder nur für den UHF-Bereich hergestellt und anschließend getestet oder zumindest getrennt getestet. In derartigen Fertigungsgeräten sollen für den HF-Bereich oder für einen UHF-Bereich Transponder hergestellt werden. Trotz der gewöhnlich beengten Platzsituation innerhalb des Fertigungsgerätes ist es wünschenswert, die hergestellten Transponder sowohl durch Aktivierung im HF-Bereich als auch durch Aktivierung im UHF-Bereich zu testen, sodass ein Austausch der Testvorrichtung bei Wechsel des Typs der hergestellten Transponder unterbleiben kann und damit auch Transponder, die sowohl im HF-Bereich als auch im UHF-Bereich betrieben werden können, vollständig getestet werden können.In previous production equipment for such transponders So far, RFID transponders have been used only for the HF range or only for the UHF range produced and then tested or at least tested separately. In such manufacturing equipment to for the RF range or for a UHF range transponder can be manufactured. Despite the usually cramped Space situation within the manufacturing device, it is desirable that manufactured transponder both by activation in the RF range as well as by activation in the UHF range test, so a Replacement of the test device when changing the type of manufactured Transponders can be omitted and thus also transponders, both can be operated in the HF range as well as in the UHF range, fully tested can be.
Zum Abschirmen einer im UHF-Bereich verwendeten Funkstrahlung ist es notwendig, möglichst leitende Flächenstrukturen zu bilden, die für die elektromagnetische Strahlung nicht durchdringbar ist und aufgrund ihrer geometrischen Abmessungen keine Resonanz mit der abstrahlenden Antenne der Testvorrichtung eingehen können.To the It is shielding of a radio radiation used in the UHF range necessary, as conductive as possible surface structures to form that for the electromagnetic radiation is not penetrable and due their geometric dimensions do not resonate with the radiating Antenna can enter the test device.
Es ist also Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Testvorrichtung für ein Fertigungsgerät zur Verfügung zu stellen, mit dem Transponder sowohl im HF-Bereich als auch im UHF-Bereich getestet werden können.It It is therefore an object of the present invention to provide an improved test device for a manufacturing equipment to disposal with the transponder both in the RF range and in the UHF range can be tested.
Diese Aufgabe wird durch die Testvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.These The object is achieved by the test device according to claim 1.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist eine Testvorrichtung zum Testen eines Transponders in einem Testbereich vorzugsweise in einem Fertigungsgerät für Transponder vorgesehen. Die Testvorrichtung umfasst eine erste Sendeeinrichtung zum Abstrahlen eines Funksignals, um den Transponder in dem Testbereich zu betreiben. Weiterhin ist eine zweite Sendeeinrichtung zum Bereitstellen eines magnetischen Wechselfeldes vorgesehen, um den Transponder durch induktive magnetische Kopplung zu betreiben. Die erste und die zweite Sendeeinrichtung sind bezüglich des Testbereichs einander gegenüberliegend angeordnet.According to the invention is a Test device for testing a transponder in a test area preferably in a production device for transponders intended. The test device comprises a first transmitting device for radiating a radio signal to the transponder in the test area to operate. Furthermore, a second transmitting device for providing an alternating magnetic field provided to the transponder operate inductive magnetic coupling. The first and the second Transmitter are with respect to of the test area arranged opposite each other.
Mit einer ersten Abschirmeinrichtung kann das Funksignal in einem von dem Testbereich verschiedenen Abschirmbereich zumindest so abgeschwächt werden, dass ein dort befindlicher Transponder nicht betreibbar ist. Mit Hilfe einer zweiten Abschirmeinrichtung kann das magnetische Wechselfeld in dem Abschirmbereich so abgeschwächt werden, dass ein dort befindlicher Transponder nicht betreibbar ist.With a first shielding device, the radio signal can be attenuated in a shielding region different from the test region at least in such a way that a transponder located there is not operable. With the aid of a second shielding device, the alternating magnetic field in the shielding area can be so attenuated that a transponder located there is not be is drivable.
Auf diese Weise ist es möglich, eine Testvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die ein Testen von Transpondern sowohl zum Auslesen im HF-Bereich als auch zum Auslesen im UHF-Bereich innerhalb eines Fertigungsgerätes ermöglicht, wobei bei Vorhandensein von mehreren Transpondern nur derjenige Transponder, der sich in dem Testbereich befindet, durch beide Sendeeinrichtungen betrieben werden kann.On this way it is possible a test device available to provide a transponder testing for both reading out in the HF range as well as for reading in the UHF range within a production device, wherein in the presence of a plurality of transponders only the transponder, which is located in the test area, by both transmitting devices can be operated.
Insbesondere kann die erste Abschirmeinrichtung mit leitfähigen, voneinander isolierten Segmenten, die bezüglich der ersten Sendeeinrichtung unmittelbar hinter dem Abschirmbereich angeordnet sind, und mit einem nicht-leitenden Bereich, der bezüglich der ersten Sendeeinrichtung hinter dem Testbereich angeordnet ist, vorgesehen sein. Dabei sind die Segmente vorzugsweise kapazitiv mit einem Bezugspotential, insbesondere über die zweite Abschirmeinrichtung, gekoppelt.Especially may be the first shielding with conductive, isolated from each other Segments that are relative to the first transmitting device immediately behind the shielding area are arranged, and with a non-conductive region, with respect to the first transmitting device is arranged behind the test area, provided be. The segments are preferably capacitive with a reference potential, especially about the second shielding device, coupled.
Um eine Abschirmung im Abschirmbereich zu erreichen, können die Segmente der ersten Abschirmeinrichtung voneinander mit einem Abstand beabstandet sein, der kleiner ist als ein Viertel der Wellenlänge des Funksignals. Weiterhin sollten die Segmente jeweils Abmessungen (Länge, Breite, Diagonalen, Umfang) aufweisen, deren Längen jeweils von der halben Wellenlänge des Funksignals und deren Vielfachen verschieden sind, um keine Resonanzen mit der Sendeantenne für das Funksignal hervorzurufen.Around To achieve a shield in the shielding, the Segments of the first shielding spaced from each other with a distance which is less than a quarter of the wavelength of the Radio signal. Furthermore, the segments should each have dimensions (Length, Width, diagonal, circumference) whose lengths are each half the wavelength of Radio signals and their multiples are different to no resonances with the transmitting antenna for to cause the radio signal.
Die zweite Abschirmeinrichtung kann mit einem leitfähigen Bereich vorgesehen sein, der zwischen dem Abschirmbereich und der zweiten Sendeeinrichtung angeordnet ist, und mit einem nicht-leitenden Bereich vorgesehen sein, der in direkter Linie zwischen dem Testbereich und der zweiten Sendeinrichtung angeordnet ist, so dass ein in dem Testbereich befindlicher Transponder Funkstrahlung, die von der zweiten Sendeeinrichtung ausgesendet wird, empfangen kann.The second shielding means may be provided with a conductive area, between the shielding area and the second transmitting device is arranged, and provided with a non-conductive region be in direct line between the test area and the second Transmitter is arranged so that a befindlicher in the test area Transponder radio radiation emitted by the second transmitter is sent out, can receive.
Die erste und/oder die zweite Abschirmeinrichtung können eine Trägerplatte aufweisen, auf der die leitfähigen Segmente der ersten Abschirmeinrichtung bzw. der leitfähige Bereich der zweiten Abschirmeinrichtung aufgebracht ist, wobei insbesondere sowohl die erste als auch die zweite Abschirmeinrichtung auf einer gemeinsamen Trägerplatte ausgebildet sein können.The first and / or second shielding means may be a carrier plate have on which the conductive Segments of the first shielding or the conductive region the second shielding device is applied, in particular both the first and the second shielding on a common support plate can be trained.
Weiterhin kann eine Transporteinrichtung vorgesehen sein, mit der die auf einem Band aufgebrachten Transponder durch den Testbereich und den Abschirmbereich transportiert werden, so dass jeder der Transponder in den Testbereich zum Testen verfahrbar ist.Farther can be provided a transport device, with the on a band applied transponder through the test area and the Shielding area to be transported so that each of the transponder in the test area for testing is movable.
Weiterhin können eine erste Anpassungseinrichtung, die mit der ersten Abschirmeinrichtung gekoppelt ist, um die Größe und/oder die Position des nichtleitenden Bereichs an den zu testenden Transponder manuell oder automatisch anzupassen, und eine zweite Anpassungseinrichtung vorgesehen sein, die mit der zweiten Abschirmeinrichtung gekoppelt ist, um die Größe und/oder die Position des nichtleitenden Bereichs der zweiten Abschirmeinrichtung an den zu testenden Transponder manuell oder automatisch anzupassen.Farther can a first matching device connected to the first shielding device is coupled to the size and / or the position of the non-conducting area on the transponder to be tested manually or automatically adjust, and a second adjustment device be provided, which is coupled to the second shielding device is to the size and / or the position of the non-conductive region of the second shielding device manually or automatically adjust the transponder to be tested.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die erste Sendeeinrichtung eine Microstrip- und/oder Patchantenne umfassen.According to one another embodiment the first transmitting device comprise a microstrip and / or patch antenna.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:embodiments The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It demonstrate:
In
Die
Testvorrichtung
Dazu
ist eine erste Sendeeinrichtung
Die
Transponder
Die
Abschirmwirkung der so ausgebildeten ersten Abschirmeinrichtung
Um
eine Abschirmwirkung durch die erste Abschirmeinrichtung
Die
erste Abschirmeinrichtung
Zum
Abschirmen des von der zweiten Sendeeinrichtung
Durch
die Aussparung der leitenden Fläche im
Bereich zwischen der HF-Antenne
Die
erste und zweite Abschirmeinrichtung bzw. die mit diesen versehene
Trägerplatte
Insbesondere
kann das Verschieben der einzelnen Teile der Abschirmeinrichtungen
Die
Sendeeinrichtungen
In den Segmenten der ersten Abschirmeinrichtung können aufgrund von geeigneter Dimensionierung somit keine Antennenströme fließen.In the segments of the first shielding may due to appropriate Dimensioning thus no antenna currents flow.
Die
Trägerplatte
In
In
Wie
in
In
Die UHF-Antenne kann als Microstrip- oder Patchantenne ausgeführt sein, die mit entsprechenden (nicht gezeigten) Abschluss- und Abstimmelementen zur Optimierung der Impedanzparameter versehen sein kann.The UHF antenna can be designed as a microstrip or patch antenna, those with corresponding (not shown) completion and tuning elements may be provided to optimize the impedance parameters.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All Features disclosed in the application documents are considered to be essential to the invention as long as they are individually or in combination with respect to State of the art are new.
- 11
- Testvorrichtungtest device
- 22
- Transpondertransponder
- 33
- Trägerbandcarrier tape
- 44
- erste Sendeeinrichtungfirst transmitting device
- 55
- zweite Sendeeinrichtungsecond transmitting device
- 88th
- erste Abschirmeinrichtungfirst shielding
- 99
- Trägerplattesupport plate
- 1010
- zweite Abschirmeinrichtungsecond shielding
- 1111
- Anpassungseinrichtungmatcher
- 4141
- UHF-AntenneUHF antenna
- 5151
- HF-AntenneRF antenna
- 8181
- Segmentesegments
- AA
- Blickrichtungline of sight
- BB
- Blickrichtungline of sight
- ABFROM
- Abschirmbereichshielding
- TBTB
- Testbereichtest area
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