DE102008056926A1 - Wireless passive keyboard function - Google Patents

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DE102008056926A1
DE102008056926A1 DE102008056926A DE102008056926A DE102008056926A1 DE 102008056926 A1 DE102008056926 A1 DE 102008056926A1 DE 102008056926 A DE102008056926 A DE 102008056926A DE 102008056926 A DE102008056926 A DE 102008056926A DE 102008056926 A1 DE102008056926 A1 DE 102008056926A1
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    • H02J50/502Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using additional energy repeaters between transmitting devices and receiving devices the energy repeater being integrated together with the emitter or the receiver

Abstract

Der Zustand eines Geräts kann durch innere Schaltzustände bzw. Schaltfunktionen (auch durch ein, die inneren Funktionszustände des Geräts repräsentierendes Bitmuster) dargestellt werden, erfordert aber einen erheblichen Aufwand bei einer drahtgebundenen Erfassung und Zuleitung der erfassten Zustände zu einer auswertenden Einheit. Mittels schaltbarer Resonatoren gelingt es, über die durch diese Resonatoren vermittelten Verbindungen zwischen sendenden und empfangenden Stationen, die jeweiligen Zustände von Schaltfunktionen drahtlos zu erfassen und auszuwerten. Drahtlose Erfassung von Geräte- oder Bedienzuständen zur Erfassung der aktiven und inaktiven Funktionen und deren Status, zur Überwachung und zur Diagnose von Geräten, auch von Tastenzuständen auf Fernbedienungen oder von drahtlos arbeitenden Tastaturen.The state of a device can be represented by internal switching states or switching functions (also by a, the internal functional states of the device representing bit pattern), but requires a considerable effort in a wired detection and supply of the detected states to an evaluating unit. By means of switchable resonators, it is possible to wirelessly detect and evaluate the respective states of switching functions via the connections between transmitting and receiving stations, mediated by these resonators. Wireless capture of device or operating states to capture active and inactive features and status, monitor and diagnose devices, including key states on remote controls or wireless keyboards.

Description

Die Erfindung bezieht sich unter einem Aspekt auf Verfahren und Anordnungen zur drahtlosen Energieübertragung. Unter einem anderen Aspekt bezieht sich die Erfindung auf Anwendungen zur drahtlosen Datenübertragung und Datenerfassung, zur Steuerung und zur drahtlosen Überwachung von Geräten.The The invention in one aspect relates to methods and arrangements for wireless energy transfer. Under another Aspect, the invention relates to applications for wireless Data transmission and data acquisition, to control and for wireless monitoring of devices.

In diesem Zusammenhang bezieht sich die Erfindung unter einem Teilaspekt auf allgemeine Hochfrequenzanwendungen, sowohl bei Empfangs- als auch bei Sendetechniken, unter einem anderen Teilaspekt auf Verfahren und Konstruktionen zur allgemeinen Anwendung von Transpondern, hierbei u. a. auf RFID-bezogene bzw. RFID-ähnliche Anwendungen, und unter einem weiteren Teilaspekt auf Verfahren für diesbezügliche Antennenkonstruktionen.In In this context, the invention relates to a sub-aspect to general radio frequency applications, both in reception and reception also in broadcasting techniques, under a different sub-aspect on procedures and constructions for general use of transponders, here u. a. RFID-related or RFID-like applications, and, in another aspect, to methods for doing so Antenna designs.

Die Erfindung bezieht sich in diesem Zusammenhang zudem auf Ausführungen und auf Realisationen von Transponder, dies unter Nutzung geeigneter Resonatoranordnungen und den damit verbundenen Antennen bzw. Antennenkonstruktionen.The The invention also relates to designs in this context and on implementations of transponders, using appropriate Resonatoranordnungen and the associated antennas or antenna designs.

Aus dem Stand der Technik sind Methoden bekannt, mit denen drahtlos arbeitende Schaltfunktionen dadurch realisiert werden, dass eine Lesestation das Vorhandensein eines Transponders erkennt und bei Erkennen eines zulässigen Transponders die Funktion eines Systems oder Gerätes schaltet, bzw. diese Aufgabe an die Steuerung einer technischen Einheit weiterleitet, so dass diese daraufhin die jeweils zu schaltende oder zu bedienende Zielfunktion steuert.Out In the prior art methods are known with which wireless working switching functions can be realized by a Reading station detects the presence of a transponder and at Detecting a Permitted Transponder The Function of a System or device switches, or this task to the Control of a technical unit forwards, so this then controls the respective target function to be switched or operated.

Hierbei steht i. a. die Methode einer möglichst sicheren Erfassung und Erkennung eines in den Lesebereich gebrachten Transponders im Vordergrund, wie z. B. in der DE 102 06 676 A1 , oder das Problem der Stromversorgung, oder auch Sicherheitsgedanken, wie z. B. in der DE 44 35 894 im Zusammenhang mit der Sicherung eines KFZs (Wegfahrsperren).In this case, the method of the most secure detection and detection of a transponder placed in the reading area is in the foreground, such as. B. in the DE 102 06 676 A1 , or the problem of power supply, or safety concerns, such. B. in the DE 44 35 894 in connection with securing a vehicle (immobilizer).

In diesem Kontext sind auch die so genannten RFID-Techniken angesiedelt, bei denen eine Lesestation einen bestimmten Transponder identifizieren muss, um dadurch das damit verbundene Objekt identifizieren zu können. (genau genommen wird also der Transponder, nicht das Objekt identifiziert)In this context, the so-called RFID techniques are also located, where a reading station identifies a particular transponder in order to be able to identify the associated object. (strictly speaking, the transponder is identified, not the object)

Bei diesen Techniken löst das von der Lesestation sicher erfasste Vorhandensein eines in das Erkennungsfeld gebrachten (zulässigen) Transponders die eigentliche Schaltfunktion über die Leseeinheit aus.at These techniques are solved by the reading station Presence of (allowed) in the detection field Transponders the actual switching function via the reading unit out.

Aus dem Stand der Technik sind weiter Techniken bekannt, mit denen Schaltfunktionen drahtlos übertragen werden können, indem z. B. eine Lesestation den Zustand eines Transponders, der durch eine Schaltfunktion aktiviert oder deaktiviert werden kann, abfragt und dem so gelesenen Schaltzustand entsprechend die Funktion eines Systems oder Gerätes schaltet, bzw. diese Aufgabe an die Steuerung einer technischen Einheit weiterleitet, so dass diese daraufhin die jeweils zu schaltende oder zu bedienende Zielfunktion bedient.Out The prior art further discloses techniques with which switching functions can be transmitted wirelessly by z. B. a reading station the state of a transponder by a Switching function can be activated or deactivated, queries and the so-called switching state according to the function of a system or device switches, or this task to the control of a technical unit forwards, so that they then each operated to be switched or operated target function.

Z. B. aus der US 2006/0267737 („RF Powered Remote Control”) kann die Nutzung von schalteraktivierbaren Transponder zur Sicherung eines nur explizit gewollten Lesens einer Karte an einem Kartenleser (Kreditkarten) entnommen werden, sowie eine umfassende Auflistung von Anwendungen für die dort vorgesehenen Schalttransponder.For example, from the US 2006/0267737 ("RF Powered Remote Control"), the use of switch-activated transponder for securing an only explicitly wanted reading a card on a card reader (credit cards) are taken, and a comprehensive list of applications for the switching transponder provided there.

Die US 6,285,295 beschreibt ebenfalls die Nutzung eines passiv ausgelegten Tastenfeldes, bei dem nur ein Schwingkreis genutzt wird, aber mit jeder Taste ein anderes Transponder-IC mit für die Leseeinheit unterscheidbaren Eigenschaften, im wesentlichen durch die realisierte Codierung von Daten, aktiviert wird.The US 6,285,295 also describes the use of a passively designed keypad, in which only one resonant circuit is used, but with each key another transponder IC with distinguishable properties for the reading unit, essentially by the realized coding of data, is activated.

Bei diesen Techniken löst ein mittels Schaltfunktion aktivierter bzw. deaktivierter, sich dabei u. U. auch dauerhaft im Erkennungsfeld befindlicher Transponder die eigentliche Schaltfunktion aus, die auch in diesem Zusammenhang über die Leseeinheit vermittelt wird.at These techniques are triggered by a switching function activated or deactivated, thereby u. U. also permanently in the detection field Transponder located the actual switching function, which also mediated in this context via the reading unit becomes.

Aus dem Stand der Technik sind weiterhin Techniken bekannt, mittels derer Sensorelemente direkt, oder indirekt über die damit gewonnenen Analogwerte, einen Einfluss auf die Eigenschaften eines Transponders haben, z. B. auf die Antennenanpassung ( DE 102 39 303 ), auf die Backscatterfrequenz oder auf die Frequenz des lokalen Oszillators ( CA 2 387 106 ). Wird der Transponder von einer Lesestation abgefragt, dann kann diese eine dem analogen, bzw. dem Sensorwert proportionale Antwort gewinnen und weiterleiten.From the prior art techniques are still known by means of which sensor elements directly, or indirectly via the analog values obtained therewith, have an influence on the properties of a transponder, z. B. on the antenna adaptation ( DE 102 39 303 ), to the backscatter frequency or to the frequency of the local oscillator ( CA 2 387 106 ). If the transponder is queried by a reading station, then it can win and forward a response proportional to the analog or sensor value.

Somit können auf dem Stand der Technik das Vorhandensein eines Schlüsselelements, Identifikationsmerkmale (i. a. der Transponder selbst), Schaltzustände und auch Analogwerte mittels Transpondereinsatz, drahtlos erfasst und einer Leseeinheit, auch passiv, zugänglich gemacht werden, wobei jeder Transponder (einzeln gesehen) nur für jeweils eine (und nur eine) mögliche Funktion steht (ein Schalter, ein Analogwert, ein Sensorwert, usw.). Werden mehr als eine Funktion in einem System benötigt, dann benötigt man i. a. auch mehrere Transponder und evtl. auch mehr als nur einen Leser.Consequently In the prior art, the presence of a Key element, identification features (ia the transponder itself), switching states and also analog values by means of a transponder insert, recorded wirelessly and a reading unit, also passive, accessible be made, each transponder (individually) only for one (and only one) possible function (a switch, an analog value, a sensor value, etc.). Become more than a function needed in a system, then you need i. a. also several transponders and possibly more than just one reader.

Die Leseeinheit ist bei diesen Anwendungen zentraler Versorgungs-, Daten- und Funktions-Knotenpunkt und definiert dadurch in bekannter Weise die Funktionseigenschaften aller beteiligten Komponenten und damit wiederum den gesamten Einsatzrahmen:

  • – Durch die jeweilige Lesestation werden Transponder zumindest erkannt, evtl. auch Transponderdaten ausgelesenen, und – von Anwendung und vom Ausleseergebnis abhängig – an die eigentliche Zielfunktion eines Systems weitervermittelt;
  • – Die Lesestationen versorgen bei den passiven Transponderkonzepten die sich im Lesefeld befindlichen Transponder mit der für die vorgesehene Funktion benötigten Energie über das zur Auslesung generierte elektromagnetische Feld;
  • – dazu benötigt sie (distanzabhängig) eine große Energiemenge, wodurch
  • – der oftmals gewünschte Funktionsabstand (z. B. einige Meter) beim Einsatz passiver Transponder u. U. zumeist nicht erreichbar ist;
  • – Der Einsatz mehrerer Transponder im Lesebereich eines einzelnen Lesers erfordert, wegen der notwendigerweise einzusetzenden Antikollisionsstrategien, auch im Transponder eine gewisse Intelligenz, zumeist also einen Prozessor;
  • – dafür benötigt man aber wiederum eine gewisse Mindestmenge an Energie, woraus
  • – sich bei einer vorgegebenen Feldstärke der mögliche Arbeitsabstand definiert und
  • – der Einsatz von passiven Transponder u. U. gar nicht mehr möglich ist.
The reading unit is in these applications central supply, data and functional node and thus defined in a known manner, the functional properties of all components involved and thus in turn the entire application framework:
  • Transponders are at least recognized by the respective reading station, possibly even transponder data read out, and, depending on the application and the read-out result, forwarded to the actual target function of a system;
  • In the case of the passive transponder concepts, the reading stations supply the transponders located in the reading field with the energy required for the intended function via the electromagnetic field generated for reading;
  • - It requires (depending on distance) a large amount of energy, which
  • - The often desired function distance (eg a few meters) when using passive transponder u. U. is usually not available;
  • - The use of multiple transponders in the reading range of a single reader requires, because of the necessarily used anti-collision strategies, even in the transponder a certain intelligence, usually a processor;
  • - but you need a certain minimum amount of energy, from what
  • - Defined at a given field strength of the possible working distance and
  • - The use of passive transponder u. U. is no longer possible.

Bei Anwendungen, bei denen das Auslesen mehrerer Transponder notwendig ist, z. B. wenn mehrere Transponder am gleichen Ort vorhanden sind, bzw. mehrere Transponder innerhalb eines Lesebereichs liegen und wenn zudem Zieldistanzen von einigen Dezimetern bis zu einigen Metern vorgegeben sind, stellen sich auf dem Stand der Technik für passive Transponderkonzepte oftmals unüberwindliche Hürden in den Weg.at Applications in which the reading of multiple transponders necessary is, for. If there are several transponders in the same place, or several transponders are within a reading range and if also target distances from a few decimeters to a few meters are predetermined by the state of the art for Passive transponder concepts often insurmountable hurdles in the way.

Unter diesen Bedingungen war es die zu lösende Aufgabe, Methoden anzugeben, mit denen es möglich ist, drahtlos und möglichst mit (nicht ausschließlich) passiven Transponderkonzepten, sensorische und aktuatorische Zustände und mit Schalt- und/oder Analogfunktionen verbundene Funktionen, über Distanzen bis zu einigen Meter, auch in problematischem Umfeld (Metall, Wasser) und auch zwischen verschiedenen Stationen zu erfassen, auszuwerten und weiter zu vermitteln.Under Under these conditions it was the task to be solved, methods with which it is possible, wirelessly and as possible with (not exclusively) passive transponder concepts, sensory and actuatory states and with switching and / or Analog functions connected functions, over distances up to a few meters, even in problematic environments (metal, water) and also between different stations to capture, evaluate and to convey further.

Gelöst wurde diese Aufgabe primär durch ein Verfahren zur induktiven Energie- und Datenübertragung bei dem unter Nutzung eines Resonatorkonzepts sowohl auf der Senderseite (z. B. einer Lesestation) als auch auf der Empfängerseite (z. B. einem Transponder) vermittels weitgehend frei zusammenstellbarer Resonatoren, unterschiedliche und in gewissem Sinne unabhängig von einander arbeitende Arbeitsfrequenzen aktivieren können.Solved This task was primarily solved by a method for inductive Energy and data transmission when using a Resonator concept both on the transmitter side (eg a reading station) as well as on the receiver side (eg a transponder) by means of largely freely configurable resonators, different and, in a sense, independent of each other's working frequencies can activate.

Damit kann u. a. die Energieübertragung verbessert werden, Daten können auf parallel arbeitenden Trägerfrequenzbereichen gesendet und auf mehreren Übertragungswegen und -kanälen vermittelt werden.In order to can u. a. the energy transfer will be improved, data can operate on parallel carrier frequency ranges sent and on several transmission paths and channels mediated.

Damit kann u. a. die Datenübertragung auch im problematischen Umfeld z. T. erst überhaupt möglich, auf jeden Fall aber verbessert werden.In order to can u. a. the data transfer even in the problematic Environment z. T. only ever possible, on each Case but to be improved.

Damit lassen sich unter anderem in komplexeren Systemen mittels der später so bezeichneten „Überlagerungstransponder” passive Informationsrelais realisieren, die z. B. Informationen zwischen verschiedenen Stationen weiterreichen können.In order to can be used, for example, in more complex systems by means of the later so called "overlay transponders" passive Realize information relay, the z. B. Information between various stations can pass on.

Dazu werden Energie speichernde, auf definierten Resonanzfrequenzen abgestimmte Resonatoren, vorzugsweise aus LC-Resonanzkreisen, verwendet, die z. B. als mehrfach zusammensteckbare Komponenten oder mehrfach zusammenzuklebende Folien bereitgestellt werden. Dadurch ergeben sich variabel gestaltbare Sende- und Empfangsanordnungen, die einfach herstellbar und einfach nutzbar sind.To become energy-saving, tuned to defined resonance frequencies Resonators, preferably from LC resonant circuits, used, the z. B. as multiply plugged components or multiple times together glued films to be provided. This results in variably configurable Transmitting and receiving arrangements that are easy to manufacture and simple are usable.

Die wichtigsten, vorteilhaften Ausgestaltungen werden im Folgenden – auch in den Unteransprüchen – ausgeführt.The most important advantageous embodiments are below - too in the subclaims - executed.

Da sich die Anwendungen sowohl auf eine Energieübertragung, als auch auf eine Datenübertragung beziehen, werden im Folgenden die Begriffe sendeseitig bzw. senderseitig und primärseitig, sowie empfangsseitig bzw. empfängerseitig und sekundärseitig synonym gebraucht, auch wenn im jeweiligen Zusammenhang mit der Verwendung der Begriffe oftmals eher an eine Energieübertragung (primärseitig, sekundärseitig) mit einem Trafo oder Übertrager bzw. an eine Datenübertragung (sendeseitig, empfangsseitig) durch Systeme mit einer Antenne gedacht wird. Das führt im jeweiligen Kontext aber nicht zu Verständnisproblemen.There applications to both energy transfer, as well as to a data transmission, are used in the Following the terms transmitter side or transmitter side and primary side, as well as on the receiving side or on the receiver side and on the secondary side synonymous used, even if in the context of the Use of the terms often more like an energy transfer (primary side, secondary side) with a transformer or transformer or to a data transmission (transmitting side, receiving side) is thought of by systems with an antenna. However, this does not lead to problems of understanding in the respective context.

Auf dem vorgefundenen Stand der Technik sind allen Konstruktionen gemeinsam Antennenanordnungen, die bezüglich der Arbeitsfrequenz direkt und möglichst exakt „auf Resonanz” justiert sind und das sowohl auf der Senderseite, als auch auf der Empfängerseite.On The prior art is common to all constructions Antenna arrangements with respect to the working frequency adjusted directly and as accurately as possible "to resonance" are both on the transmitter side, as well as on the receiver side.

Derartige Antennenanordnungen können dabei z. B. eher induktiv – i. a. also (aber nicht ausschließlich) eine Antennenspule – zur Aussendung bzw. zur Erfassung der magnetischen Komponente eines zu übertragenden elektromagnetischen Feldes ausgelegt sein, wobei die Resonanzeinstellung bei einer solchermaßen induktiven Antenne durch eine geeignete Kapazität erfolgt, die einen festen Wert haben kann oder, z. B. für Abstimmungszwecke, variabel gehalten ist (z. B. eine Kapazitätsdiode).Such antenna arrangements can be z. B. more inductively - ie in general (but not exclusively) an antenna coil - be designed for the transmission or detection of the magnetic component of an electromagnetic field to be transmitted, the resonance setting at such an inductive antenna is carried out by a suitable capacity, which may have a fixed value or, for. For voting purposes, is kept variable (eg, a capacitance diode).

Bis zu einer definierten (allerdings i. a. relativ geringen) Distanz kann mit solchen induktiven Antennenanordnungen neben der Signalübertragung auch genügend Energie für die Versorgung passiver Transponder sichergestellt werden.To at a defined (but usually relatively small) distance can with such inductive antenna arrangements in addition to the signal transmission also enough energy for the supply of passive transponders be ensured.

Auch eher kapazitiv arbeitende Antennenanordnungen, die mittels einer zusätzlichen induktiven Komponente auf die jeweilige Resonanz abgestimmt werden, sind bekannt. Diese sind aber i. a. nicht zur Übertragung von genügend Energie an passive Transponder zur Versorgung vorgesehen.Also rather capacitive antenna arrangements, which by means of a additional inductive component to the respective resonance to be voted are known. These are but i. a. not for transmission of sufficient energy to passive transponder for supply intended.

Antennen-Resonanzschwingkreise werden auf dem Stand der Technik meist entweder als Parallelresonanz oder als Serienresonanz ausgelegt und werden auf die jeweilige Arbeitsfrequenz abgestimmt.Antenna resonant circuits become in the state of the art mostly either as a parallel resonance or designed as a series resonance and are based on the respective working frequency Voted.

Eine Sendeanordnung muss dabei i. a. immer als aktive Station ausgelegt werden, da diese ohnehin mit einer entsprechenden Energiequelle (z. B. einer Batterie) ausgestattet sein muss, weil die zur Erzeugung der Felder benötigte Energie notwendigerweise aufgebracht werden muss.A Transmission arrangement must i. a. always designed as an active station be, as these anyway with a corresponding source of energy (for example, a battery) must be equipped because of the generation The fields required energy necessarily applied must become.

Empfängeranordnungen können an sich ebenfalls aktiv ausgelegt werden, also mit einer eigenen Energieversorgung ausgestattet sein; sie können aber auch passiv arbeitende Konstruktionen darstellen, d. h. ohne dass sie eine eigene Energieversorgung haben.receiver arrangements can also be designed actively, so with be equipped with its own energy supply; you can but also represent passive constructions, d. H. without that they have their own energy supply.

Passive Anordnungen sind z. B. von den RFID-Systemen (RFID-Transponder, RFID-Tags) her bekannt. Die in diesem Zusammenhang bekannten Transponder werden dementsprechend eingeteilt in „aktiv”, „passiv” oder „semipassiv”, je nach dem, ob die zur Funktion des Transponders bzw. zur Antwortgenerierung und -übertragung benötigte Energie aus einer im Transponder vorhandenen Batterie (also aktiv) bezogen wird, oder ob keine eigene Batterie im Transponder vorliegt.passive Arrangements are z. B. of the RFID systems (RFID transponder, RFID tags) ago known. The transponders known in this context are accordingly divided into "active", "passive" or "semi-passive", depending on whether the function of the transponder or to generate the answer and transmission required energy from a in the Transponder existing battery (ie active), or whether there is no own battery in the transponder.

Passive RFID-Tags (Transponder), die aus dem empfangenen HF-Lesesignal die Energie für den Betrieb, wie auch für eine Antwort ziehen können, sind bekannt. Allerdings sind die in Anwendungen mit passiven Transpondern mit akzeptablen Aufwand erreichbaren Funktionsdistanzen, abhängig von der jeweils eingesetzten (und gesetzlich nur eingeschränkt nach oben hin auslegbaren) Sendeenergie des Lesers, relativ klein.passive RFID tags (transponders), which from the received RF read signal the Energy for the operation, as well as for an answer can draw are known. However, those are in applications with passive transponders achievable with reasonable effort functional distances, depending on the respectively used (and legally only limited upward interpretable) transmission energy of the Reader, relatively small.

Zwischen den solchermaßen passiven und den aktiven Konstruktionen existiert eine breite Palette unterschiedlicher Anordnungen, jede mit eigenen Vorzügen und eigenen Nachteilen. Z. B. werden semipassive Anordnungen angeboten, die zwar eine Batterie zur Erhaltung der Information in einem Speicher haben, die aber die Energie für die „Normalfunktionen” (Lesen, Antworten) aus dem elektromagnetischen Lesefeld beziehen.Between such passive and active constructions There is a wide range of different arrangements, each one with its own advantages and disadvantages. For example Semipassive arrangements are offered that while maintaining a battery to have the information in a memory but the energy for the "normal functions" (reading, answers) refer to the electromagnetic reading field.

Unabhängig vom tatsächlichen Aufbau gilt aber auch hier, dass alle derartigen Konstruktionen, und zwar sowohl auf der Senderseite als auch auf der Empfängerseite, Antennenanordnungen aufweisen, die sich prinzipiell in Resonanz mit der Arbeitsfrequenz befinden oder auf diese abgestimmt werden können.Independently from the actual structure but applies here too, that all Such constructions, both on the transmitter side and also on the receiver side, antenna arrangements, the are in principle in resonance with the working frequency or can be matched to this.

Da es i. a. relativ schwierig ist, die beiden Antennenkreise auf beiden Seiten ohne zusätzliche, der Abstimmung dienende Regelungsmaßnahmen auf die gleiche Arbeitsfrequenz abzustimmen (bereits die unvermeidlichen Bauteil- und Fertigungstoleranzen bewirken eine deutliche Abstimmungsstreuung), sind Konstruktionen notwendig und bekannt, die entweder senderseitig bzw. primärseitig, aber auch sekundärseitig eine automatische Justierung oder eine Frequenznachführung vorsehen (z. B. DE 38 10 702 , DE 10 2005 045 360 oder DE 601 02 613 ). Der Aufwand für derartige Maßnahmen kann erheblich und kostenträchtig sein.Since it is generally relatively difficult to tune the two antenna circuits on both sides to the same operating frequency without additional control measures (already the unavoidable component and manufacturing tolerances result in a clear tuning spread), constructions are necessary and known which are either transmitter-side resp. Provide automatic adjustment or frequency tracking on the primary side, but also on the secondary side (eg DE 38 10 702 . DE 10 2005 045 360 or DE 601 02 613 ). The cost of such measures can be significant and costly.

Resonatoren der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Art haben meist nur zwei funktionelle Komponenten, nämlich eine Induktivität und eine Kapazität. Diese beiden zusammen geschalteten Bauteile haben i. a. keinen weiteren direkten Kontakt zu anderen Teilen einer Schaltung und können mit einer Fertigungstoleranz von z. B. 1% (oder auch besser) auf dem Stand der Technik problemlos gefertigt werden.resonators have the type proposed according to the invention usually only two functional components, namely an inductance and a capacity. These two together Components have i. a. no further direct contact with others Parts of a circuit and can with a manufacturing tolerance from Z. B. 1% (or better) on the state of the art easily be made.

Diese besondere Eigenschaft, dass sie in gewissem Sinne nur da sind, um zu schwingen und in diesen Schwingungen Energie anzusammeln, ohne dabei einen direkten Kontakt zur restlichen Schaltung zu haben, grenzt ihre Funktion von einem „normalen Schwingkreis” ab. Sie werden deshalb hier zur Unterscheidung zu sonstigen Schwingkreisen als „Resonatoren” bezeichnet, obwohl sie natürlich an sich ebenfalls auch einen (sogar einen „reinen”) Schwingkreis darstellen.These special property that they are in a sense only there to to swing and accumulate energy in these vibrations, without doing so has a direct contact with the rest of the circuit, borders their function from a "normal resonant circuit" from. They are therefore here to distinguish them from other resonant circuits referred to as "resonators", though they are natural in itself also one (even a "pure") Represent resonant circuit.

1 stellt zum Stand der Technik eine Kopplung zwischen Sender und Empfänger bzw. zwischen Primärseite und Sekundärseite beispielhaft für eine angenommene induktive Übertragung (sehr vereinfacht) dar:
Ein nur geringer, vom Aufbau und vom Abstand der Spulen abhängender Teil eines von der Sendespule (1) erzeugten Feldes (2) erreicht und durchflutet die Empfangsspule (4) (1a und 1b). Ein nennenswerter Energiebetrag ist über das Feld zwischen den Spulen bei größeren Distanzen so nicht zu übertragen, wobei hier zunächst ohnehin nur Distanzen von wenigen Millimetern bis zu einigen Meter angenommen werden, also Entfernungen, bei denen sich die Empfangsspule – auch bei hohen Frequenzen – noch im Nahfeld der Antennenanordnung des Senders bzw. der Primärspule befindet.
1 In the prior art, a coupling between transmitter and receiver or between the primary side and the secondary side is an example of an assumed inductive transmission (very simplified):
A small, depending on the structure and the distance of the coil part of one of the transmitting coil ( 1 ) generated field ( 2 ) and floods the Receiver coil ( 4 ) ( 1a and 1b ). A significant amount of energy is not transmitted over the field between the coils at greater distances so here anyway only distances from a few millimeters to a few meters are assumed, ie distances at which the receiving coil - even at high frequencies - still in Near field of the antenna arrangement of the transmitter or the primary coil is located.

Zum Stand der Technik ist in 1b weiter gezeigt, wie senderseitig eine Serienresonanz, gebildet aus einer Sendespule (1') und einer ersten Kapazität (6), und empfangsseitig eine Parallelresonanz, gebildet aus einer Empfangsspule (4') und einer zweiten Kapazität (7), zur Ausbildung einer resonanten Übertragung genutzt werden.The state of the art is in 1b further shown, as the transmitter side, a series resonance, formed from a transmitting coil ( 1' ) and a first capacity ( 6 ), and at the receiving end a parallel resonance, formed from a receiving coil ( 4 ' ) and a second capacity ( 7 ), be used to form a resonant transmission.

Der Grund für die Notwendigkeit einer Resonanzausprägung auf der Primärseite ist, dass bei gegebener Spannungsversorgung i. a. nur so eine ausreichende Energieeinkopplung erreicht werden kann und auf der Sekundärseite kann nur so geeignet viel Energie aus der am Ort der Empfangsspule vorliegenden Empfangsfeldstärke gesammelt werden.Of the Reason for the need for a resonant expression on the primary side is that given a voltage supply i. a. only so sufficient energy coupling can be achieved can and on the secondary side can only be so suitable a lot of energy from the reception field strength present at the location of the receiving coil to be collected.

Erst der Einsatz resonanter Strukturen ermöglicht es also, genügend Energie am Ort des Senders aus- bzw. am Ort des Empfängers einzukoppeln, um so Energie und Daten über eine nennenswerte Entfernung zu übertragen.First the use of resonant structures thus makes it possible to do enough Energy at the location of the transmitter off or at the place of the receiver to inject energy and data over a significant Transfer distance.

Einige der in der Literatur aufzufindenden Konstruktionen zeigen zwar diesbezüglich Modifikationen von reinen parallel oder seriell ausgestalteten Antennenkreisen. Diese dienen aber z. B. dazu, eine Anpassung der Impedanzen zwischen der jeweils einzusetzenden elektronischen Schaltung und der Antennenimpedanz zu erreichen. Primäres Ziel ist aber auch hierbei, die Resonanzfrequenz der jeweiligen Antennenseite auf die jeweilige Arbeitsfrequenz einzustellen.Some Although the constructions found in the literature show in this respect Modifications of pure parallel or serially designed antenna circuits. These serve but z. For example, an adaptation of the impedances between the particular electronic circuit to be used and the antenna impedance to reach. But the primary goal is also here, the Resonance frequency of the respective antenna side to the respective Adjust working frequency.

Auch Konstruktionen, die mehrkanalig, also z. B. auf mindestens zwei verschiedenen Frequenzen (Kanälen) arbeiten, zeigen die generelle Eigenschaft der speziell auf die jeweilige Arbeitsfrequenz(en) abgestimmten Antennenkonstruktionen; manchmal mit geringerer, manchmal mit größerer Bandbreite, und/oder auch unter Einsatz von Richtkopplern. Aber zu jeder Arbeitsfrequenz wird jeweils ein Antennenkreis auf Resonanz ausgelegt.Also Constructions that are multichannel, ie z. B. to at least two different frequencies (channels) work, the show general characteristic of the specific working frequency (s) matched antenna designs; sometimes with lesser, sometimes with greater bandwidth, and / or even with use of directional couplers. But each working frequency will be one Antenna circuit designed for resonance.

Eine etwas abweichende Modifikation stellt sich mit der Technik der Hetrodynempfänger dar, bei der nach einer Mischung des empfangenen Signals mit dem Signal eines (durchstimmbaren), lokalen Oszillators, nicht der Antennenkreis auf die Trägerfrequenz, sondern ein Zwischenfrequenzkreis auf eine definierte Zwischenfrequenz, dieses wieder hochwertig frequenzselektiv, ausgelegt wird.A slightly different modification arises with the technique of the Hetrodynempfänger in which after mixing the received signal with the Signal from a (tunable) local oscillator, not the antenna circuit to the carrier frequency, but an intermediate frequency circuit to a defined intermediate frequency, this again high-quality frequency-selective, is interpreted.

Das (Abwärts-)Mischen eines empfangenen Signals auf einen (oftmals technisch besser beherrschbaren) Zwischenfrequenzbereich kann, wie weiter unten gezeigt wird, auch bei dem hier vorgeschlagenen, erfindungsgemäßen Verfahren bei einigen Empfangskonstruktionen vorteilhaft genutzt werden. Diese Techniken aus der Sende- und Empfangstechnik sind bekannt und haben sich seit langem gut bewährt.The (Down) mixing a received signal on one (often technically more manageable) Intermediate frequency range can, as farther is shown below, also in the case of the invention proposed here Advantageously used in some receiving constructions become. These techniques are from the transmission and reception technology known and have proven themselves well for a long time.

Bei den passiven Transponderkonstruktionen wird ein Teil der sich im Empfangsschwingkreis ansammelnden Energie zur Versorgung des Transponders herangezogen. Daher wird auf dem Stand der Technik eine direkte Kopplung des Schwingkreises mit der jeweiligen Versorgungselektronik notwendig. Dies geht über das Ziel einer (nur für den Empfang) optimalen Antennenanpassung hinaus. Die Energieübertragung kann dabei in weiten Bereichen frequenzunspezifisch ausgelegt werden, erfordert aber i. a. Kompromisse bezüglich der erforderlichen und der erlaubten Lesefeldstärke und den jeweiligen Empfangseigenschaften. Dies definiert die mögliche Funktionsdistanz im Wesentlichen.at The passive transponder constructions will become part of the Receiving circuit accumulating energy to power the transponder used. Therefore, in the prior art, a direct Coupling of the resonant circuit with the respective supply electronics necessary. This goes beyond the goal of a (just for reception) optimal antenna matching. The energy transfer can be designed frequency-unspecific in wide ranges, but requires i. a. Compromises regarding the required and the allowed reading field strength and the respective reception characteristics. This essentially defines the possible function distance.

Im erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren werden, abweichend von den Konstruktionen auf dem Stand der Technik zur induktiven Energie- und Signalübertragung, sekundärseitig und auch primärseitig, zur Ein- bzw. zur Auskopplung Spulenanordnungen (im folgenden kurz als „Koppelspulen” bezeichnet) genutzt, die nicht auf Resonanz oder für eine spezielle Arbeitsfrequenz bzw. ein spezifisches Frequenzband abgestimmt sein müssen. Die Koppelkreise werden im Normalfall bezüglich ihres Frequenzverhaltens sogar so breitbandig und so frequenzunspezifisch wie überhaupt möglich ausgelegt.in the Be proposed according to the invention, Deviating from the constructions of the prior art Inductive energy and signal transmission, secondary side and also on the primary side, for coupling or uncoupling coil arrangements (hereinafter referred to as "coupling coils") used that does not resonate or for a special one Be tuned working frequency or a specific frequency band have to. The coupling circuits are normally in relation to Their frequency behavior even broadband and so frequency-unspecific designed as possible at all.

Zur Festlegung einer Arbeitsfrequenz werden in den Übertragungsweg induktiv (u. U. auch kapazitiv gekoppelte) Resonatoren eingebracht, die z. B. in einigem Abstand zu den Koppelspulen stehen können und dabei keine weiteren elektrischen Verbindungen zu irgendeinem Teil der sonst noch vorhandenen Schaltungen aufweisen. Im Wesentlichen nur diese Resonatoren, nicht die primärseitigen oder sekundärseitigen Koppelspulen, arbeiten also auf der/den jeweiligen Resonanz- bzw. Arbeitsfrequenz(en) und bestimmen dadurch das frequenzmäßige Verhalten der gesamten Anordnung.to Determining a working frequency will be in the transmission path inductively (and possibly also capacitively coupled) resonators, the z. B. may be at some distance from the coupling coils and no further electrical connections to any Have part of the otherwise existing circuits. In essence only these resonators, not the primary-side or secondary-side Coupling coils, so work on the respective resonance or Working frequency (s) and thereby determine the frequency Behavior of the entire arrangement.

Nur in speziellen Fällen können auch im erfindungsgemäßen Verfahren resonante Koppelkreise Verwendung finden. Es soll daher ausdrücklich darauf hingewiesen und auch gezeigt werden, dass auch unter Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens resonante Ein- und Auskopplungskreise sinnvoll sein können.Just in special cases can also in the invention Method resonant coupling circuits find use. It should therefore be explicitly pointed out and also shown that also using the inventive Method resonant input and output circuits can be useful.

In einem gewissen Sinne (anwendungsspezifisch variierend) gehört ein solcher Resonator weder zum Primärkreis, auch wenn er nahe diesem angeordnet ist, noch zum Sekundärkreis, auch wenn er in dessen Nähe angeordnet ist. Unter einem anderen Aspekt gehören derartige Resonanzen sowohl zum primärseitigen Kreis, auch wenn sie sekundärseitig angeordnet sind, bzw. zum sekundärseitigen Kreis, auch wenn sie primärseitig angeordnet sind.In belongs to a certain sense (application-specific varying) such a resonator neither to the primary circuit, although he is located near this, nor to the secondary circuit, even if it is located near it. Under a In another aspect, such resonances belong to both the primary-side Circle, even if they are arranged on the secondary side, or to the secondary circle, even if they are primary are arranged.

In einem anderen gewissen Sinn stellt ein solchermaßen realisierter LC-Resonator einen Parallelresonanzkreis (mit der daraus folgenden Möglichkeit einer Stromüberhöhung) dar. Unter einem anderen Aspekt ist ein solchermaßen realisierter LC-Resonator ein Serienresonanzkreis (mit der daraus folgenden Möglichkeit einer Spannungsüberhöhung). Da kein weiterer, Energie entziehender Abgriff an der Resonantorstruktur erfolgt, sind beide Aspekte nicht trennbar miteinander verbunden und sind gleichwertig und gleichzeitig zu sehen.In another sense makes such a realization realized LC resonator a parallel resonant circuit (with the consequent Possibility of current overshoot) is. In another aspect, such is realized LC resonator a series resonant circuit (with the consequent possibility a voltage increase). Because no other, Energy withdrawing tap takes place at the resonant structure, both aspects are inseparable and interconnected to see equal and simultaneous.

Da sich die Ein- und Auskoppelkreise auf keiner abgestimmten Resonanzstelle befinden, können – bei unverändert breitbandigen Koppelspulen – mehrere Resonatoren in den Übertragungsweg eingesetzt, oder z. B. hinzugefügt oder weggenommen werden, die dabei auch für unterschiedliche Frequenz ausgelegt sein können. Dieses ist möglich, wenn und weil eine Ein- bzw. Auskopplung breitbandig durch die jeweiligen, sich nicht in Resonanz befindlichen Spulen erfolgen und diese daher auch Signale mit einem breiteren Spektrum (z. B. Rechtecksignale) ein- oder auskoppeln können. Das von der Sendespule aufgebaute Feld hat daher einen zeitförmigen Verlauf, der dann dieser Rechteckanregung entspricht und daher aus mehr als nur einer Frequenzkomponente besteht.There the coupling and decoupling circuits on any tuned resonance point can - with unchanged broadband Coupling coils - multiple resonators in the transmission path used, or z. B. added or removed, which also designed for different frequency could be. This is possible if and because a coupling or decoupling broadband through the respective, itself not in resonance coils are made and therefore also Signals with a wider spectrum (eg square wave signals) or decouple. The built by the transmission coil Field therefore has a time-shaped course, which then this Rectangular excitation corresponds and therefore more than just one frequency component consists.

Die (unter Umständen erst zu aktivierenden) Resonatoren stellen den spezifischen, singulären Frequenzbezug her, indem sie aus dem eventuellen nicht sinusförmigen Feldverlauf den zu dieser Frequenz gehörenden Teil herausnehmen und so für die Übertragung aktivieren.The (possibly only to be activated) resonators the specific, singular frequency reference ago by from the possible non-sinusoidal field course the remove part belonging to this frequency and so on activate for transmission.

Eine einfache Anordnung mit einer Koppelspule zum einkoppeln eines Signals, einer Koppelspule zum Auskoppeln des übertragenen Signals und nur einem bzw. zwei Resonator(en) zeigt 2 mit jeweils einer primärseitigen Koppelspule (20) und einer sekundärseitigen Kopplung (21). Diese Bezeichnungen sind bei den Anordnungen der 2a–c gleich.A simple arrangement with a coupling coil for coupling in a signal, a coupling coil for decoupling the transmitted signal and only one or two resonator (s) shows 2 each having a primary-side coupling coil ( 20 ) and a secondary-side coupling ( 21 ). These designations are in the arrangements of 2a -C equal.

Die in dieser 2a–c gezeigten U-Kerne, z. B. Ferrite, sind für das darzustellende ohne Bedeutung. Sie sollen hier nur einen definierten Verlauf des magnetischen Kreises, z. B. für eine Energieübertragung rechtfertigen und mögliche Positionen für die Resonatoren abgrenzen. 2a stellt zum Vergleich eine Anordnung ohne Resonator dar, 2b–c deuten das Resonatorkonstrukt an. Wie man sehen kann, können Resonatoren primärseitig (senderseitig, 2c, (28)) und/oder sekundärseitig (empfängerseitig, 2b, (27)) positioniert sein.The in this 2a C shown U cores, z. As ferrites are irrelevant for the displayed. You are here only a defined course of the magnetic circuit, z. B. justify for energy transfer and delineate possible positions for the resonators. 2a represents a comparison without a resonator for comparison, 2 B C indicate the resonator construct. As you can see, resonators can be used on the primary side (transmitter side, 2c , ( 28 )) and / or secondary side (receiver side, 2 B , ( 27 )).

2d definiert das in diesem Zusammenhang bevorzugt verwendete Schaltungssymbol. 2d defines the circuit symbol preferably used in this context.

Auch der Einsatz mehrerer derartiger Resonatoren, diese ausgelegt für gleiche oder unterschiedliche Frequenzen, ist möglich: die Resonatoren der 2e, je einer senderseitig und einer primärseitig angeordnet, können gleiche oder unterschiedliche Frequenzen unterstützen. Werden gleiche Resonanzfrequenzen in jeweils einem Resonator auf den beiden Seiten genutzt, dann bilden diese gewissermaßen eine funktionelle Einheit, Daher wird in diesem Fall im Folgenden von „Resonatorpaaren” gesprochen. (2e)The use of several such resonators, designed for the same or different frequencies, is also possible: the resonators of the 2e , one each transmitter side and one arranged on the primary side, can support the same or different frequencies. If the same resonant frequencies are used in each case in a resonator on the two sides, then these form, as it were, a functional unit. Therefore, in this case the term "resonator pairs" will be used. ( 2e )

Die Schaltung der 2e stellt die Elemente der im Weiteren verwendeten Darstellungen zusammen:
Eine primärseitige/senderseitige Koppelspule (13) wird entweder von einem Signalgeber (11) oder – gleichwertig, aber auch allgemeiner – von einer Signalerzeugungsseinheit oder von einer Senderschaltung (12) gespeist. Ein senderseitiger Resonator (15) besteht i. a. nur aus einer Induktivität bzw. einer Spule (14) und einer Kapazität bzw. einem Kondensator (16). Ein senderseitiger Resonator befindet sich in der Nähe des Senders, aber nicht unbedingt direkt beim Sender oder direkt an der Koppelspule.
The circuit of 2e composes the elements of the representations used in the following:
A primary-side / transmitter-side coupling coil ( 13 ) is either from a signal generator ( 11 ) or, but more generally, but more generally, by a signal generation unit or by a transmitter circuit ( 12 ). A transmitter-side resonator ( 15 ) consists in general only of an inductance or a coil ( 14 ) and a capacitor or a capacitor ( 16 ). A transmitter-side resonator is located near the transmitter, but not necessarily directly at the transmitter or directly at the coupling coil.

Die Übertragungsstrecke (9) kann als beliebig angenommen werden; sowohl kerngeführte Strecken, magnetische Leiter oder Luftstrecken (auch Vakuum) sind möglich.The transmission link ( 9 ) can be assumed as arbitrary; Both core-guided routes, magnetic conductors or air gaps (even vacuum) are possible.

Die Energie des primärseitig aufgebauten Feldes trifft auf den empfängerseitigen Resonator (19), der relativ nahe, aber nicht unbedingt direkt an der empfangsseitigen Koppelspule (18) liegt. Der Aufbau kann dem senderseitigen Resonator entsprechen, kann aber auch ganz ander aufgebaut sein. Die mittels Koppelspule (18) ausgekoppelte Energie speist die Empfangsschaltung (17). Die empfangsseitige Koppelspule (18) ist wieder nicht frequenzeinschränkend bzw. frequenzspezifisch ausgelegt.The energy of the field formed on the primary side impinges on the receiver-side resonator ( 19 ), which is relatively close, but not necessarily directly at the receiving side coupling coil ( 18 ) lies. The structure may correspond to the transmitter-side resonator, but may also be constructed completely different. The by means of coupling coil ( 18 ) decoupled energy feeds the receiving circuit ( 17 ). The receiving side coupling coil ( 18 ) is again designed not frequency limiting or frequency specific.

Die beiden Resonatoren (15) und (19) bilden – bei gleicher Frequenzabstimmung – ein Resonatorpaar. Mehrere Resonatoren oder Resonatorpaare können in den Anwendungen zugleich genutzt werden. Zur Vereinfachung der Darstellungen kann aber ein Resonatorpaar auch durch nur einen Resonator dargestellt werden (vgl. z. B. Darstellung zur 3)The two resonators ( 15 ) and ( 19 ) form - with the same frequency tuning - a resonator pair. Several resonators or resonator pairs can be used in the applications at the same time. To simplify the illustrations, however, a resonator pair can also be represented by only one resonator (cf., for example, illustration for FIG 3 )

n Resonatoren erlauben sendeseitig – mit z. B. einer nicht resonant betriebenen Koppelspule und einer geeigneten elektronischen Sendeschaltungen – das aussenden bzw. übertragen von n unterschiedlichen, diskreten Frequenzen.n Resonators allow transmission side - with z. B. not one resonantly operated coupling coil and a suitable electronic Transmission circuits - send out or transmit of n different discrete frequencies.

n Resonatoren erlauben empfangsseitig – mit z. B. einer nicht resonant betriebenen Koppelspule und einer geeigneten elektronischen Empfangsschaltung – den Empfang bzw. die Nutzung von n unterschiedlichen, diskreten Frequenzen.n Resonators allow reception - with z. B. not one resonantly operated coupling coil and a suitable electronic Receive circuit - receiving or using n different, discrete frequencies.

Die Frequenzübertragung erfolgt dabei jeweils gleichzeitig, d. h., die n unterschiedlichen Frequenzen werden gleichzeitig und in einem gewissen Sinne auch unabhängig voneinander übertragen.The Frequency transmission takes place simultaneously, d. h., the n different frequencies will be simultaneously and transmitted in a sense, independently.

Da die Sendeelektronik natürlich die Signal- bzw. Frequenzanteile, die zur Übertragung gelangen sollen, auch generieren muss, sind an diese Sendeelektronik gewisse Anforderungen zu stellen, aber es sind auch diverse Möglichkeiten zur Erzeugung sehr unterschiedlicher Signaleigenschaften gegeben. Diese können jeweils nur einzelne Frequenzkomponenten, aber auch alle Frequenzkomponenten gleichzeitig betreffen, z. B. wenn die Sendeschaltung Signalmodifikationen am einkoppelnden Signal, z. B. eine Amplitudenveränderung oder auch eine Phasen- oder Frequenzveränderung vornehmen sollte. Jede der zur Aussendung kommende einzelne Signalkomponente würde als Teil des gesamten Signals eine aus der Modifikation des Signals stammende Veränderung aufweisen.There the transmission electronics of course the signal or frequency components, which also need to generate for transfer, are to make certain demands on this transmission electronics, but there are also various possibilities for generating very different Signal properties given. These can each only individual Frequency components, but also all frequency components simultaneously concern, z. B. when the transmission circuit signal modifications on einkoppelnden signal, z. B. an amplitude change or make a phase or frequency change should. Each of the individual signal components coming to the transmission as part of the overall signal would be one of the modification have the signal originating change.

Das gilt allerdings nicht uneingeschränkt: Bei einer Frequenzmodulation auf der Senderseite wären z. B. noch andere, zusätzliche Effekte zu beachten, die aber ebenfalls sinnvoll genutzt werden können wie weiter unten dargestellt wird.The However, this does not apply without restriction: with frequency modulation on the sender side would be z. B. other, additional Effects to be considered, but also used meaningfully can be as shown below.

Die Gleichzeitigkeit der Einwirkung auf mehrere Komponenten gilt auch auf der Empfangsseite, wenn die Empfangsschaltung z. B. eine Signalmodifikation am Empfangssignal vornehmen sollte. Wird hier z. B. eine frequenzunspezifische Lastmodulation (für ein Backscatterverfahren) eingesetzt, dann entstehen zu jeder der vorhandenen Trägerfrequenzen in bekannter Weise die symmetrisch zur Trägerfrequenz liegenden Seitenbänder. Dieser z. B. zur Rückgabe von Informationen von einem Transponder zur Lesestation genutzte Umstand kann bei der Übertragung von n unterschiedlichen Frequenzen für jede der übertragenen Frequenzen gleichzeitig genutzt werden, wenn die Lastmodulation an einer gemeinsamen, nicht frequenzspezifisch ausgelegten Auskopplungsstelle erfolgt.The Simultaneity of the effect on several components also applies on the receiving side, if the receiving circuit z. B. a signal modification should make on the received signal. Is here z. B. a frequenzunspezifische Load modulation (used for a backscatter method), then arise at each of the existing carrier frequencies in known manner lying symmetrically to the carrier frequency Sidebands. This z. B. to return information circumstance used by a transponder to the reading station can at the transmission of n different frequencies for each of the transmitted frequencies are used simultaneously if the load modulation at a common, not frequency specific designed outcoupling point takes place.

Modifiziert man die Anordnung so, dass ein Auskoppelkreis (evtl. einer von mehreren) selbst nur auf der Frequenz der Resonanzstelle von einem der Resonatoren auskoppelt, dann kann die Wirkung z. B. der Lastkopplung aber auch nur auf eine einzelne Frequenz beschränkt werden. In gleichem Sinne kann die Auskopplung (evtl. eine von mehreren) nur auf bestimmte Frequenzen beschränkt werden. Wie man daran sehen kann, können statt der breitbandig ausgelegten, allgemeinen Koppelkreise auch resonante Ein- und Auskoppelkreise auch in Anordnungen, die dieses erfindungsgemäße Verfahren nutzen, sinnvoll eingesetzt werden.modified the arrangement so that a Auskoppelkreis (possibly one of several) even only at the frequency of the resonance point of one of the resonators decoupled, then the effect z. B. the load coupling but also limited to a single frequency only. In the same Sense, the decoupling (possibly one of several) only on certain Frequencies are restricted. As you can see, can instead of the broadband designed general coupling circuits Also resonant coupling and decoupling circuits in arrangements, the Use this method according to the invention makes sense be used.

Die so definierte Mehrfachübertragung von Signalen mit unterschiedlicher Frequenz erlaubt u. a. z. B. die Übertragung von Signalen, die nicht sinusförmig sind:
Eine Übertragung von beliebigen, periodischen Signalen, z. B. Rechtecksignalen, ist möglich, wenn die Frequenzkomponenten eines solchen Rechtecksignals getrennt übertragen werden. Dies gelingt dadurch, dass auf eine breitbandig arbeitende, nicht-resonante Koppelspule das zu übertragende (Rechteck-)Signal geschaltet wird. Das so erzeugte Feld hat das Spektrum eines solchen (Rechteck-)Signals, d. h. es enthält die Frequenzkomponenten f0, f1, f2, usw., die durch einzelne, getrennt arbeitende Resonatoren – die auf diese Frequenzstellen f0, f1, f2, usw. abgestimmt sein müssen – in den Übertragungsweg eingebracht werden. Diese Resonatoren sorgen auf der Senderseite für eine geeignet starke (resonante) Aussendung der das Signal prägenden Frequenzkomponenten. Auf der Empfangsseite sorgen sie für eine resonante Energieansammlung der zu dem Signalverlauf gehörenden Frequenzkomponenten, die so für die wieder nicht resonant arbeitende Auskopplung aktiviert werden:
The thus defined multiple transmission of signals with different frequencies allows, for example, the transmission of signals which are not sinusoidal:
A transmission of arbitrary, periodic signals, z. B. square wave signals, is possible if the frequency components of such a square wave signal are transmitted separately. This is achieved by switching the (rectangular) signal to be transmitted to a broadband, non-resonant coupling coil. The field generated in this way has the spectrum of such a (rectangular) signal, ie it contains the frequency components f 0 , f 1 , f 2 , etc., which are generated by individual, separately operating resonators - which point to these frequency locations f 0 , f 1 , f 2 , etc. must be coordinated - be introduced into the transmission path. These resonators provide on the transmitter side for a suitable strong (resonant) transmission of the frequency components shaping the signal. On the reception side, they provide a resonant energy accumulation of the frequency components belonging to the signal sequence, which are thus activated for the non-resonant decoupling:

3 stellt dies beispielhaft für ein zu übertragendes Rechtecksignal dar: Linksseitig ist das jeweils zu übertragende Rechtecksignal, z. B. (77), mit dem korrespondierenden Spektrum, z. B. (76), dargestellt. Zur Übersicht ist die Darstellung auf drei Frequenzstützstellen beschränkt und zu jeder Frequenz ist in der 3a (96) kein Resonatorpaar, sondern nur jeweils nur ein einzelner Resonator dargestellt. 3 this represents an example of a rectangular signal to be transmitted: On the left side is the respective rectangular signal to be transmitted, z. B. ( 77 ), with the corresponding spectrum, z. B. ( 76 ). For clarity, the presentation is limited to three frequency support points and to each frequency is in the 3a ( 96 ) no resonator pair, but only only a single resonator shown.

In der obersten Darstellung (3a) wird dargestellt, dass nur die erste Komponente des Spektrums der Rechteckfunktion, also die Grundfrequenz f0, übertragen wird, weil vom eingekoppelten Signal (78) der Resonator (ein aufeinander abgestimmtes Resonatorpaar) (80) nur die Übertragung dieser einen Frequenzkomponente vermittelt. Am Ausgang der Übertragungsstrecke (79), am Lastwiderstand RL, findet sich daher diese eine Frequenzkomponente (83), durch die Übertragung gedämpft, aber i. a. entsprechend ihrem Anteil an der Gesamtenergie eines Rechtecksignals. Rechts ist dieser Anteil aus dem Spektrum, z. B. (83), und die korrespondierende Zeitfunktion, z. B. (84), dargestellt.In the uppermost representation ( 3a ) it is shown that only the first component of the spectrum of the rectangular function, ie the fundamental frequency f 0 , is transmitted because of the coupled-in signal ( 78 ) the resonator (a matched pair of resonators) ( 80 ) only mediates the transmission of this one frequency component. At the output of the transmission link ( 79 ), on the load resistor R L , there is therefore this one frequency component ( 83 ), attenuated by the transmission, but generally according to their contribution to the total energy of a square wave signal. On the right is this part of the spectrum, z. B. ( 83 ), and the corresponding time function, z. B. ( 84 ).

In der mittleren Anordnung (3b) vermittelt ein zweites Resonator(paar) (81) die zweite Fequenzkomponente (83) und in der unteren Anordnung (3c) vermittelt das Resonator(paar) (82) nur die dritte Komponente; jeweils dargestellt mit dem zugehörigen Zeitsignal, z. B. (84).In the middle arrangement ( 3b ) mediates a second resonator (pair) ( 81 ) the second frequency component ( 83 ) and in the lower arrangement ( 3c ) the resonator (pair) ( 82 ) only the third component; each represented with the associated time signal, z. B. ( 84 ).

3d stellt die Zusammenfassung (97) dieser drei Resonatoren (85) in einer gemeinsamen Anordnung dar, die jetzt die drei Frequenzkomponenten, aus denen sich eine Rechteckfunktion in erster, zweiter und dritter Nährung zusammensetzt, zugleich übertragen kann. (Nicht dargestellt ist eine zur empfangsseitigen Rechtecknachbildung, besonders bei sehr hohen Frequenzen, notwendige Phasenkorrektur der Frequenzkomponenten). 3d presents the summary ( 97 ) of these three resonators ( 85 ) in a common arrangement, which can now simultaneously transmit the three frequency components that make up a rectangular function in the first, second and third diets. (Not shown is a to the receiving side rectangular simulation, especially at very high frequencies, necessary phase correction of the frequency components).

4 zeigt noch einmal die (im Folgenden bevorzugte) Darstellungsweise mit Resonatorpaaren und zeigt dazu noch einmal die Anordnung aus der 3d, darunter die jetzt bevorzugte Darstellung, die einer konkreten Auslegung näher angelehnt ist: Eine breitbandige Sendesignaleinkopplung (91) liegt mit n, hier 3, Resonatoren (93), (94) und (95) zusammen und stellt die Senderseite (88) dar. n, hier 3, Resonatoren (93'), (94') und (95') prägen für n, hier 3, Frequenzen auf der Empfangsseite die Empfangsbedingungen. Damit liegt, zusammen mit einer anwendungsbezogen aufgebauten Empfangselektronik (92), die Empfangsseite (89) vor. Jeweils ein Resonator auf der Senderseite und ein Resonator auf der Empfängerseite, beide jeweils für die gleiche Resonanzfrequenz ausgelegt, bilden zusammen ein Resonatorpaar. In diesem Beispiel sollen das die Paare (93) und (93'), (94) und (94') und (95) und (95') sein. 4 shows again the (preferred in the following) representation with resonator pairs and again shows the arrangement of the 3d , including the now preferred presentation, which is closer to a concrete interpretation: A broadband transmission signal coupling ( 91 ) lies with n, here 3, resonators ( 93 ) 94 ) and ( 95 ) and puts the transmitter side ( 88 ), here 3, resonators ( 93 ' ) 94 ' ) and ( 95 ' ) characterize the reception conditions for n, here 3, frequencies on the receiving side. This, together with an application-oriented receiver electronics ( 92 ), the receiving side ( 89 ) in front. In each case a resonator on the transmitter side and a resonator on the receiver side, both designed in each case for the same resonant frequency, together form a resonator pair. In this example, the pairs ( 93 ) and ( 93 ' ) 94 ) and ( 94 ' ) and ( 95 ) and ( 95 ' ) be.

Für das Folgende gelten im Wesentlichen (soweit im Zusammenhang anderes nicht explizit angegeben ist) die folgenden Definitionen:
Unter Empfangsschaltung wird hier jede elektronische Einheit zur Nutzung eines ausgekoppelten Signals, gesehen ab der nichtresonanten oder resonanten Auskoppelstelle der Anordnung, verstanden; das bezieht die Energieübertragung über elektromagnetische Felder mit ein.
Als Empfangsstation wird die Kombination aus einer Empfangsschaltung und einer Anordnung von Resonatoren angesehen.
Als Sendeschaltung wird hier jede elektronische Einheit zur Erzeugung eines elektrischen Signals bis zur Auskoppelstelle angesehen, wenn dieses Signal einer Auskoppelstufe (Antenne, Antennenspule usw.) zugeführt wird.
Unter Sendestation wird eine Sendeschaltung bzw. eine Generatorschaltung verstanden, eingeschlossen aller Maßnahmen zur Abgabe und Abstrahlung eines elektromagnetischen Feldes, so auch der Einsatz von Resonatoren. Das schließt starke Felder zur Energieübertragung ein.
In essence, the following definitions apply to the following (unless explicitly stated otherwise):
Under receiving circuit is here any electronic unit to use a decoupled signal, seen from the non-resonant or resonant decoupling of the arrangement understood; this includes the transfer of energy via electromagnetic fields.
As a receiving station, the combination of a receiving circuit and an array of resonators is considered.
As a transmission circuit here each electronic unit for generating an electrical signal is considered up to the decoupling point, when this signal is fed to a decoupling stage (antenna, antenna coil, etc.).
A transmitting station is understood to mean a transmitting circuit or a generator circuit, including all measures for emitting and emitting an electromagnetic field, as well as the use of resonators. This includes strong fields for energy transfer.

Die Resonanzfrequenzstellen der so eingesetzten Resonatoren bzw. Resonatorpaare müssen nicht unbedingt ganzzahlige Frequenzunterschiede aufweisen, wie bei dem Beispiel einer Rechteckübertragung. Diese Resonanzfrequenzstellen können (fast) beliebig nahe beieinander oder fern voneinander liegen, die Frequenzabstände können (fast) beliebig gewählt werden. Bedingung ist nur, dass der induktive Koppelkreis in der Lage ist, den primären Signalverlauf in ein signalproportionales, elektromagnetisches Feld umzusetzen, das diese Frequenzkomponenten dann auch enthält.The Resonant frequency locations of the resonators or resonator pairs used in this way do not necessarily have integer frequency differences, as in the example of a rectangular transmission. These resonance frequency points can (almost) arbitrarily close to each other or far from each other lie, the frequency distances can be (almost) arbitrary to get voted. The only condition is that the inductive coupling circuit is able to convert the primary waveform into a signal proportional, electromagnetic field that converts these frequency components then also contains.

Da jedes System dabei letztendlich nur einen eingeschränkten Frequenzbereich nutzen kann, ist es unter Umständen sinnvoll, die Einkopplung von Signalen in den Signalweg auch auf der Senderseite mehrfach auszulegen: Kann man z. B. mit einer ersten, breitbandig ausgelegten Kopplungseinheit Signale mit einem Frequenzbereich von 5 MHz bis 50 MHz einkoppeln und mit einer zweiten Kopplungseinheit 430–450 MHz, dann kann man mit zwei signalerzeugenden Schaltungen in dieser Sendestation diese beide Frequenzbereiche nutzen. Zu versuchen, die beiden Frequenzbereiche in einer Anordnung mit nur einem breitbandig ausgelegten Einkoppelungs-Frequenzbereich zu bedienen, wäre sehr mühsam, i. a. sogar gar nicht möglich. Es empfiehlt sich daher in solch einem Fall, auch wenn in einer Einheit eher die summarische Betrachtung vorzuziehen ist, mit zwei unterschiedlichen Koppelkreisen zu arbeiten.There each system ultimately only a limited Frequency range, it may make sense to the coupling of signals into the signal path also on the transmitter side several times to interpret: Can z. B. with a first, broadband designed Coupling unit Signals with a frequency range of 5 MHz up to 50 MHz and with a second coupling unit 430-450 MHz, then you can with two signal generating circuits in this Transmitting station use these two frequency ranges. To try that two frequency ranges in an arrangement with only one broadband designed to serve designed coupling frequency range, would be very tedious, i. a. even not possible. It is therefore recommended in such a case, even if in a unit rather the summary consideration is preferable, with two different ones Coupling circuits to work.

In einer solchen Mehrfachresonanzfrequenzanordnung können z. B. relativ dicht benachbarte Frequenzen übertragen werden, z. B. Resonatorfrequenzstellen, die sich in der Mitte, am oberen oder unteren Rand eines Funkkanals (von z. B. nur 25 kHz Breite) befinden.In such a multiple resonance frequency arrangement can z. B. relatively densely adjacent frequencies are transmitted, z. B. resonator frequency points located in the middle, at the top or lower edge of a radio channel (eg of only 25 kHz width) are located.

Zudem können die Resonatoren schaltbar ausgelegt werden und/oder einer, von einer Schalterstellung abhängigen, Aktivierung oder Inaktivierung unterliegen.moreover the resonators can be designed switchable and / or one, dependent on a switch position, activation or inactivation.

5 und 6 stellen dazu diverse Möglichkeiten beispielhaft dar: 5 and 6 various possibilities exemplify:

5a stellt die „normale” Verbindung zwischen einer Sendeseite (100) und einer Empfangsseite (101) dar: Die Sendeelektronik (102) beschickt die Koppelspule (104) z. B. mit einem Signal einer definierten Stärke und Frequenz und baut so ein elektromagnetisches Feld auf, das aber nicht ausreichen würde, am Ort des Empfängers (101) bzw. am Ort der Koppelspule (107) eine für die Empfangsschaltung (103) ausreichende Signal-Feldstärke zu erzeugen. 5a represents the "normal" connection between a send page ( 100 ) and a receiving side ( 101 ): The transmission electronics ( 102 ) feeds the coupling coil ( 104 ) z. B. with a signal of a defined strength and frequency and thus builds up an electromagnetic field, which would not be sufficient, at the place of the receiver ( 101 ) or at the location of the coupling coil ( 107 ) one for the receiving circuit ( 103 ) to generate sufficient signal field strength.

Erst der senderseitige Resonator (105) erzeugt ein so starkes Feld, dass ein (evtl. auch klassisch – also ohne Resonator, aber auf Resonanz getrimmt – arbeitender) Empfänger in einiger Entfernung evtl. eine Möglichkeit hätte, das senderseitig generierte Signal zu empfangen.Only the transmitter-side resonator ( 105 ) he Such a strong field proves that a receiver (possibly also classic - ie without a resonator, but tuned to resonance - working) might have an opportunity at some distance to receive the signal generated on the transmitter side.

Der Empfänger der 5a (103) mit nicht auf Resonanz getrimmter Koppelanordnung (107) soll in diesem Beispiel aber keine Möglichkeit haben, allein genügend Energie für einen Empfang des von der Senderseite (100) erzeugten Signals zu sammeln. Erst der Resonator (106) „sammelt” auf dieser Seite genügend Energie und sichert dort eine ausreichende Empfangsfeldstärke.The recipient of the 5a ( 103 ) with non-resonant coupling arrangement ( 107 ) should in this example, however, have no possibility, only enough energy for a reception from the transmitter side ( 100 ) to collect generated signal. First the resonator ( 106 ) "Gathers" on this side enough energy and ensures there a sufficient reception field strength.

Fehlt also einer der beiden Resonatoren (105) oder (106) eines solchen Resonatorpaares oder ist einer davon, aus welchem Grund auch immer, nicht aktiv, dann ist – jeweils abhängig von der Entfernung und von der generierten Feldstärke – eine Datenübertragung zwischen der Position des Senders und der Position des Empfängers nicht möglich.So missing one of the two resonators ( 105 ) or ( 106 ) of such a resonator pair or is one of them, for whatever reason, not active, then - depending on the distance and the generated field strength - a data transfer between the position of the transmitter and the position of the receiver is not possible.

Diese Eigenschaft erlaubt es, eine Verbindungen „schaltbar” auszulegen: Wenn die Resonatoren ein- und ausschaltbar konstruiert werden, dann kann eine Verbindung schaltbar hergestellt bzw. schaltbar unterbrochen werden. Die 5b5d zeigen beispielhaft einige Möglichkeiten auf, Resonatoren durch Schaltfunktionen zu aktivieren und zu inaktivieren:
5b zeigt die Möglichkeit, einen Resonator (109) durch einen Kurzschlussschalter (110) zu inaktivieren: Hier schließt eine Schalterfunktion (110) den empfangsseitigen Resonator (109) (Schalter im geschlossenen Zustand) einfach kurz. Nur im geöffneten Zustand des Schalters ist der Resonator (109) aktiviert und die Empfangsschaltung (108) kann ein Signal auf der Frequenz, die vom Resonatorpaar unterstützt wird, empfangen und auswerten.
This feature makes it possible to design a connection "switchable": If the resonators are designed to be switched on and off, then a connection can be made switchable or can be interrupted in a switchable manner. The 5b - 5d exemplify some ways to activate and deactivate resonators through switching functions:
5b shows the possibility of using a resonator ( 109 ) by a short-circuit switch ( 110 ): Here a switch function closes ( 110 ) the receiver-side resonator ( 109 ) (Switch in closed state) simply short. Only in the open state of the switch is the resonator ( 109 ) and the receiving circuit ( 108 ) can receive and evaluate a signal on the frequency supported by the resonator pair.

Um allerdings unnötige Energieverluste zu vermeiden, wird man eine solche Kurzschlusskonstruktion nur dort einsetzen, wo bei kurzgeschlossener Spule keine größeren Ströme in dieser Spule fließen werden (also erst in einiger Entfernung zur Sendeseite).Around However, to avoid unnecessary energy losses is you can use such a short-circuit construction only where, where Shorted coil no larger currents in this coil will flow (so only at some distance to the transmitting side).

5c zeigt eine weitere Möglichkeit, einen Resonator (112) mittels Schaltfunktion (113) (ohne Energieverluste) zu aktivieren bzw. zu inaktivieren: Bei geschlossenem Schalter (113) ist der Resonator (112) aktiviert, bei geöffnetem Schalter ist er ohne Wirkung, da im Resonator-Schwingkreis kein Strom fließen kann. Ist der Schalter (113) geschlossen, dann kann die Empfangsschaltung (111) ein Signal empfangen und auswerten. 5c shows another possibility, a resonator ( 112 ) by means of switching function ( 113 ) (without energy losses) to activate or deactivate: When the switch is closed ( 113 ) is the resonator ( 112 ) is activated, it is without effect when the switch is open, since no current can flow in the resonator circuit. Is the switch ( 113 ), then the receiving circuit ( 111 ) receive and evaluate a signal.

Da die Leitungsverbindungen zum Schalter allerdings stets einen zusätzlichen Teil an Induktivität in den Kreis einbringen wird und zudem parasitäre Kapazitäten durch die Leitungsführung vorhanden sein werden, ist diese Anordnung nicht in allen Fällen zu bevorzugen.There However, the line connections to the switch always an additional Part of inductance will bring in the circuit and moreover parasitic capacitances through the wiring will be present, this arrangement is not in all cases too to prefer.

Die beiden Möglichkeiten der 5b und 5c sind bezüglich der Schalterstellungen (110) und (113) komplementär, was durchaus vorteilhaft genutzt werden kann um z. B. mit einfachen Schalterfunktionen einen „Resonatorwechsel” zu erreichen.The two possibilities of 5b and 5c are with respect to the switch positions ( 110 ) and ( 113 ) Complementary, which can be used to advantage z. B. with simple switch functions to achieve a "resonator change".

5d stellt dar, dass der Schaltereinsatz sowohl sende- als auch empfangsseitig möglich ist. Die senderseitige Aktivierung des Resonators (115) erfolgt bei geschlossenem Schalter (116); nur dann kann die Senderseite genügend Energie aus dem Signal von (114) entnehmen und aussenden. Nur wenn beide Schalter (116) und (117) geschlossen sind, besteht eine Verbindung zwischen der Sendeseite und der Empfangsseite. Es sei darauf hingewiesen, dass in diesem Sinne also auch logische Funktionskombinationen mit dem Resonatorkonstrukt bereitgestellt werden. Auch daraus ergeben sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. 5d represents that the switch use both send and receive side is possible. The transmitter-side activation of the resonator ( 115 ) takes place when the switch is closed ( 116 ); only then can the transmitter side receive enough energy from the signal from ( 114 ) and send out. Only if both switches ( 116 ) and ( 117 ) are closed, there is a connection between the transmitting side and the receiving side. It should be noted that, in this sense, logical combinations of functions with the resonator construct are also provided. This also results in a variety of applications.

Die 6 stellt in diesem Zusammenhang weitere durch Schalter bewirkte Resonator- bzw. Frequenzwechsel und weitere logische Kombinationen dar: Liegen die Resonanzfrequenzen von zwei Resonatoren, z. B. von (120) und (121), nahe beieinander, dann genügt eine einfache Ein/Aus-Schaltfunktion (123) zum wechseln (6a) des jeweils aktiven Resonators und damit der Arbeitsfrequenz, da im geschlossenen Zustand des Schalters der eine Resonator (121) durch Kurzschluss inaktiviert, der andere (120), weil nicht kurzgeschlossen, aktiviert ist.The 6 represents in this context further effected by switch resonator or frequency change and other logical combinations: Are the resonant frequencies of two resonators, z. From ( 120 ) and ( 121 ), close to each other, then a simple on / off switching function ( 123 ) to change ( 6a ) of the respective active resonator and thus the operating frequency, since in the closed state of the switch of a resonator ( 121 ) is inactivated by short circuit, the other one ( 120 ), because not short-circuited, is activated.

Im geöffneten Zustand ist an sich nur der andere Resonator (121) aktiv, der zweite Resonator (120) in der dargestellten Schalterstellung an sich inaktiv. Allerdings stellt in diesem Falle der aktive Resonator (121) für den inaktiven Resonator (120) eine, den offenen Schalter (123) überbrückende Verbindung dar, die – besonders bei einem großem Abstand zur eigenen Resonanzstelle – durchaus niederohmig ausfallen kann.In the open state is only the other resonator ( 121 ) active, the second resonator ( 120 ) in the illustrated switch position itself inactive. However, in this case, the active resonator ( 121 ) for the inactive resonator ( 120 ) one, the open switch ( 123 ) bridging connection, which - may be quite low impedance - especially at a large distance to their own resonance point.

Daher wird diese Anordnung der 6a nur bei sehr geringen Frequenzdifferenzen oder aus anderen Überlegungen heraus (Frequenzwechsel, Antennenanpassung, Lastmodulationen, Modulation, usw.) eingesetzt. Mit dieser Schaltart kann nämlich auch eine frequenz-, phasen- und/oder amplitudengestützte Rückspiegelung von Information an die Sendestation erfolgen, so wie das vom Backscatterverfahren (dort wird dies i. a. nur zur Amplitudenmodulationen genutzt) bekannt ist.Therefore, this arrangement of the 6a used only for very small frequency differences or for other considerations (frequency change, antenna matching, load modulation, modulation, etc.). Namely, with this type of switching, a frequency, phase and / or amplitude-based reflection of information to the transmitting station can take place, as is known from the backscatter method (where this is generally used only for amplitude modulations).

Bevorzugt wird eine einfache Umschaltung von Resonatoren, z. B. (125) und (126), durch eine Umschaltfunktion (124), wie sie in 6b oder 6c dargestellt ist. Hier ist immer eindeutig ein Resonator aktiv, hier (126), der zweite, hier (125), ist eindeutig inaktiv. Bei einem Schalterwechsel tauschen die Resonatoren jeweils ihre Rollen. Diese Schaltung ist allerdings aus den bereits genannten Gründen der benötigten Leitungsführung nicht in allen Fällen optimal.Preferably, a simple switching of resonators, z. B. ( 125 ) and ( 126 ), by a Switching function ( 124 ), as in 6b or 6c is shown. Here is always clearly a resonator active, here ( 126 ), the second, here ( 125 ), is clearly inactive. When a switch is changed, the resonators exchange their roles. However, this circuit is not optimal in all cases for the reasons already mentioned the required wiring.

Die 6c bis 6e zeigen weitere Schaltmöglichkeiten, mit denen Resonatoren aktiviert, inaktiviert oder umgeschaltet werden können, wobei jeweils nur die durch den Schaltvorgang beeinflußten Resonatoren dargestellt sind.The 6c to 6e show further switching options with which resonators can be activated, inactivated or switched, in each case only the affected by the switching resonators are shown.

In 6c ist dargestellt, wie mit einem Umschalter (127) immer einer von zwei Resonatoren wechselweise durch Kurzschluss inaktiviert werden kann. Allerdings stellt hier die Spule des jeweils inaktivierten Resonators für den jeweils aktivierten Resonator einen induktiven Lastschluss dar, so dass auf Grund der recht engen Kopplung eine möglicherweise starke bzw. stark wirkende Streuinduktivität in die Überlegungen einzubeziehen ist.In 6c is shown as with a switch ( 127 ) one of two resonators can alternately be inactivated alternately by short circuiting. However, here represents the coil of each inactivated resonator for each activated resonator is an inductive load circuit, so that due to the fairly narrow coupling a possibly strong or strong-acting leakage inductance is included in the considerations.

6d zeigt die Aktivierung bzw. Inaktivierung zweier Resonatoren durch eine Wechselschaltung mit zwei Umschaltern. Die wechselweise Aktivierung bzw. Inaktivierung und der Austausch der beiden Resonatoren erfolgt durch eine Wechselschaltung. Das ist u. a. dann sinnvoll, wenn für eine Aktivierung einer Frequenz (z. B. zur Sicherheit) immer zwei Schalter in die gleiche Stellung gebracht werden müssen. Sind die Schalter in ungleicher Stellung, dann sind beide Resonatoren inaktiv. 6d shows the activation or inactivation of two resonators by a switching circuit with two switches. The alternately activation or inactivation and the replacement of the two resonators is effected by a changeover circuit. This is useful, for example, when two switches must always be set to the same position in order to activate a frequency (eg for safety). If the switches are in an unequal position, then both resonators are inactive.

6e zeigt die Aktivierung und Inaktivierung eines Resonators mittels einer Wechselschaltung. Jeder der beiden Schalter kann den Resonator jeweils ein- und ausschalten. Jede Schalterbetätigung aktiviert den Resonator, wenn er zuvor inaktiv war und inaktiviert ihn, wenn er vorher aktiv war. 6e shows the activation and inactivation of a resonator by means of a switching circuit. Each of the two switches can turn the resonator on and off. Each switch activates the resonator if it was previously inactive and inactivates it if it was previously active.

Die 6f zeigt beispielhaft die Möglichkeit auf, unter Nutzung von schaltbaren Resonatoren (hier drei Resonatorpaare) die Signale mehrerer, sich evtl. an verschiedenen Orten befindende Sendestationen, in einer Empfangsstation zu empfangen: Eine der Sendestationen (118), z. B. mit Resonator (128), kann genutzt werden, um der Empfangsstation (119) ausreichend Energie bereitzustellen. Dazu seien z. B. die Resonatorpaare (128) und (131) genutzt, während zu den anderen beiden Stationen (129) und (130) mittels anderer Resonatorpaare (132) und (133) ein Datenaustausch erfolgen soll.The 6f shows by way of example the possibility of using switchable resonators (in this case three pairs of resonators) to receive the signals of a plurality of transmitting stations, which may be located at different locations, in a receiving station: one of the transmitting stations ( 118 ), z. With resonator ( 128 ), can be used to connect the receiving station ( 119 ) to provide sufficient energy. These are z. B. the resonator pairs ( 128 ) and ( 131 ), while to the other two stations ( 129 ) and ( 130 ) by means of other resonator pairs ( 132 ) and ( 133 ) should be a data exchange.

Die Energiekopplung kann empfangsseitig resonant durch die eine Empfangsschaltung (135) oder nicht resonant durch die andere Empfangsschaltung (136) erfolgen.The energy coupling can be resonant at the receiving end by the one receiving circuit ( 135 ) or non-resonant by the other receiving circuit ( 136 ) respectively.

Das ist von Vorteil, wenn z. B. eine hohe Energieübertragung auf einer Frequenz f1 zulässig und möglich wäre, aber dort, z. B. auf Grund der verbreiteten Nutzung durch konkurrierende, andere Teilnehmer, nur mit einem hohem Aufwand ein sicherer, ungestörter Datenverkehr aufgebaut werden kann. Das ist z. B. auf den normalen ISM-Frequenzbändern bereits heute der Fall.This is advantageous if z. B. a high energy transfer at a frequency f 1 and would be possible, but there, z. B. due to the widespread use by competing, other participants, only with great effort a safe, undisturbed traffic can be established. This is z. B. on the normal ISM frequency bands already the case today.

Die Verteilung derartiger Funktionalitäten auf verschiedenen Frequenzbänder erlaubt eine spezifische Nutzung der jeweiligen dort zulässigen Grenzen und lässt damit die Nutzung der unterschiedlichen Stärken dieser Frequenzen zu.The Distribution of such functionalities on different Frequency bands allow a specific use of each there permissible limits and thus leaves the use the different strengths of these frequencies.

Die jeweilige Empfangsstation (119) kann mit einer Schalterfunktion (134) durch Inaktivierung von einem der beiden verbleibenden Resonatoren (132) bzw. (133) wählen, mit welcher Sendestation (genauer: auf welcher Frequenz) sie die Kommunikation zulassen möchte. Die Empfangsschaltungen (135) bzw. (136) bleiben davon unberührt.The respective receiving station ( 119 ) can with a switch function ( 134 ) by inactivation of one of the two remaining resonators ( 132 ) respectively. ( 133 ) select with which broadcasting station (more precisely: on which frequency) you want to allow the communication. The receiving circuits ( 135 ) respectively. ( 136 ) remain unaffected.

Die Umschaltung der in diesem Beispiel gezeigten Resonatoren könnte z. B. genutzt werden, um gezielt nur dann mit einer der Sendestationen zu kommunizieren, wenn eine vom Gerätestatus abhängige Schalterfunktion einen definierten Zustand des Gerätes signalisiert.The Switching the resonators shown in this example could z. B. are used to selectively only with one of the transmitting stations to communicate, if one depends on the device status Switch function a defined state of the device signaled.

Die Trennung von Signal- und Energieübertragung ist auch von Vorteil, wenn z. B. ein hoher Energietransfer auf einer ersten Frequenz f1 zulässig wäre, aber auf dieser Frequenz aus verschiedenen Gründen nur mit hohem Aufwand ein Datenverkehr zu einer Station in einiger Entfernung aufgebaut werden kann, während das mit einer anderen Frequenz f2 wiederum einfach sein könnte, auf dieser Frequenz aber wiederum keine so hohe Abstrahlleistung für eine Energieübertragung möglich oder erlaubt ist.The separation of signal and energy transfer is also advantageous if z. B. a high energy transfer on a first frequency f 1 would be permissible, but at this frequency for various reasons, only with great effort, a data traffic to a station can be built at a distance, while that could be easy with another frequency f 2 again, but on the other hand, no such high emission power for energy transmission is possible or permitted on this frequency.

Das ist z. B. auch sinnvoll, wenn eine Energieübertragung besser oder überhaupt nur auf einer niedrigen (aber auch evtl. hohen) Frequenz möglich ist, weil z. B. die Umgebungsbedingungen nichts anderes zulassen, aber die Kommunikation auf einer anderen, höheren (aber auch evtl. niedrigeren) Frequenz erfolgen muss, weil z. B. so eine höhere Datenübertragungsrate mit einem Träger auf einer höheren Frequenz möglich ist, oder weil sonst die Zieldistanz nicht überbrückt werden kann, oder auf Grund der Umgebung (z. B. metallisch, flüssig, usw.) anderes nicht möglich wäre.The is z. B. also useful if an energy transfer better or only on a low (but maybe synonymous. high) frequency is possible because z. As the environmental conditions nothing else, but communication on another, higher (but possibly lower) frequency must, because z. B. such a higher data transfer rate possible with a carrier at a higher frequency or otherwise the target distance is not bridged or because of the environment (eg metallic, liquid, etc.) other would not be possible.

Dies ist auch sinnvoll, wenn man auf einer bestimmten Frequenzstützstelle z. B. aus einem Signal mit mehreren Frequenzkomponenten, z. B. einem Rechtecksignal die zur Versorgung der Empfangseinheit benötigte Energie übertragen will, auf der oder den anderen Frequenzstützstelle(n) auch oder nur (oder zusätzlich) Information.This is also useful if you are on a specific frequency support z. B. from a signal with multiple frequency components, z. B. a square wave signal that wants to transfer the energy required to supply the receiving unit, on the or the other frequency support point (s) also or only (or additional) information.

Die damit erreichbare Entkopplung von Energie- und Datentransport erlaubt auch deshalb eine effiziente Nutzung des Energietransports, weil die Nutzung nur einer einzelnen Frequenz die mit einer Modulation verbundene Frequenzverbreiterung nicht aufweist. Dadurch können die sonst zur Seitenbegrenzung notwendigen Filter diesbezüglich entfallen. Da die durch einen Modulation entstehenden, in andere Frequenzbereiche hineinreichenden Seitenbänder fehlen, begrenzen diese auch nicht die zulässige Trägeramplitude und damit kann eine maximale Energieübertragung stattfinden.The thus achievable decoupling of energy and data transport allowed also therefore an efficient use of the energy transport, because the use of only a single frequency with a modulation does not have associated frequency broadening. Thereby can the otherwise necessary for the page limit filter in this regard omitted. Since those resulting from a modulation, in others Frequency bands extending into side bands are missing, these also do not limit the allowable carrier amplitude and thus a maximum energy transfer can take place.

Eine (allerdings sehr schnelle) Resonatorumschaltung (z. B. mittels Schaltfunktion (134)) ist auch sinnvoll, wenn auf diese Weise eine Informationsrückgabe an die Sendestation erfolgen soll. Das vom Backscatterverfahren her bekannte Verfahren einer Lastmodulation oder das Verfahren einer empfangsseitigen Antennenkreis-Abstimmungsänderung, die genutzt werden, um Daten von einer passiven Empfangsseite auf die Sendeseite zurück senden zu können, stellen vergleichbare Verfahren dar. Die im Backscatterverfahren auf die Signalamplitude, bei der Antennenkreisänderung auf die Reflexionseigenschaften auswirkende Rückkopplung in den Sendeantennenkreis wird dadurch um den Effekt einer Phasen- und/oder Frequenzrückkopplung in den Sendeantennenkreis erweitert.A (but very fast) resonator switchover (eg by means of switching function ( 134 )) is also useful if in this way an information return to the transmitting station should take place. The method of load modulation known from the backscatter method or the method of receiving-side antenna circuit tuning change, which are used to be able to send data back from a passive receiving side to the transmitting side, are comparable methods. The backscatter method refers to the signal amplitude at the antenna circuit change The effect on the reflection properties feedback in the transmitting antenna circuit is thereby extended by the effect of phase and / or frequency feedback in the transmitting antenna circuit.

Wird empfangsseitig nämlich zwischen zwei Resonatoren mit relativ eng benachbarten Resonanzfrequenzen hin- und hergeschaltet, d. h. werden diese wechselweise sehr schnell aktiviert/inaktiviert, dann ergibt das

  • 1. eine frequenzabhängige wechselnde Last, aus der sich eine Amplitudenveränderung an der Sendestation auch bei einer FSK-Modulation der Sendestation ergibt;
  • 2. eine entsprechend dem Frequenzgang der Resonatoren sich ergebende, mit wechselnder Intensität rückgekoppelte, damit phasenschiebende Komponente;
  • 3. eine – bei sehr eng benachbarten Resonanzstellen der beteiligten Resonatoren mit einer aus der erzwungenen Schwingung resultierenden, geringen Frequenzverschiebung – Rückgabe von Signalanteilen mit anderer Frequenz.
Namely, the receiving side between two resonators with relatively closely adjacent resonant frequencies switched back and forth, ie they are alternately activated very quickly / inactivated, then this gives
  • 1. a frequency-dependent alternating load, resulting in a change in amplitude at the transmitting station even with an FSK modulation of the transmitting station;
  • 2. a corresponding to the frequency response of the resonators resulting, fed back with alternating intensity, thus phase-shifting component;
  • 3. a - at very close adjacent resonance points of the resonators involved with a resulting from the forced oscillation, low frequency shift - return of signal components with a different frequency.

Jede dieser Eigenschaften kann im Backscatterverfahren zur Rückspiegelung von Informationen genutzt werden.each These features can be backscattered for back reflection be used by information.

Die Unterschiede und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens im Vergleich zum Stand der Technik werden durch die sich ergebenden Möglichkeiten von Mehrfachübertragungen schnell sichtbar:
So ist es z. B. möglich, auf einer Frequenz von 125 kHz (oder z. B. 13,56 MHz) eine ausreichende Grundversorgung für eine Empfangsstation in einer definierten Umgebung und Distanz sicherzustellen, und auf einer ganz anderen Frequenz den Datenverkehr abzuwickeln.
So ist es z. B. möglich, auf einer Frequenz von 62,5 kHz (oder z. B. 6,78 MHz) eine ausreichende Grundversorgung für eine Empfangsstation in einer definierten Umgebung und Distanz sicherzustellen, mit einem evtl. besseren Verhalten bezüglich der durch die Umgebung bedingten Umstände (metallische, flüssige Umgebung, usw.), und auf einer anderen Frequenz, z. B. 125 kHz (oder 13,56 MHz) den Datenverkehr abzuwickeln.
The differences and advantages of the method according to the invention in comparison with the prior art are quickly visible through the resulting possibilities of multiple transmissions:
So it is z. For example, it is possible to ensure a sufficient basic supply for a receiving station in a defined environment and distance on a frequency of 125 kHz (or, for example, 13.56 MHz) and to handle the data traffic on a completely different frequency.
So it is z. For example, it is possible to ensure sufficient basic power for a receiving station in a defined environment and distance at a frequency of 62.5 kHz (or, for example, 6.78 MHz) with a possibly better behavior with regard to the circumstances caused by the environment (metallic, liquid environment, etc.), and on another frequency, eg. B. 125 kHz (or 13.56 MHz) to handle the traffic.

Die Frequenzgewinnung kann bei ganzzahligen Frequenzverhältnissen vorteilhaft durch einfache (digitale) Teilung oder auch mittels PLL-Anordnungen mit einer einfachen digitalen Teilung der Taktfrequenz eines spannungskontrollierten Oszillators (VCO) und einer auf die Phasendifferenz zu einer Referenzfrequenz (i. a. eine Quarzreferenz) geregelten VCO-Frequenz erfolgen.The Frequency acquisition can be at integer frequency ratios advantageous by simple (digital) division or by means of PLL arrangements with a simple digital division of the clock frequency of a voltage controlled oscillator (VCO) and one on the phase difference to a reference frequency (ia a quartz reference) regulated VCO frequency respectively.

Hier können sich die digitale Signalgenerierung und die Rechteckübertragung auch mehrfach ergänzen: Aus einem Muttergenerator von z. B. 1,2 MHz könnten PWM-Rechtecksignale mit der Frequenz 600 kHz und 400 kHz durch Teilung gewonnen werden. Die ersten Frequenzkomponenten dieser Rechtecksignale wären 600 kHz, 300 kHz und 150 kHz bzw. 400 kHz, 200 kHz und 100 kHz. Mit sechs Resonatoren könnten also 6 Frequenzen in einem der beschriebenen Verfahren genutzt werden.Here can be the digital signal generation and the rectangular transmission also several times supplement: From a mother generator of z. B. 1.2 MHz could PWM square wave signals with the frequency 600 kHz and 400 kHz can be obtained by division. The first frequency components these square wave signals would be 600 kHz, 300 kHz and 150 kHz or 400 kHz, 200 kHz and 100 kHz. With six resonators could So 6 frequencies are used in one of the described methods.

Eine passiv arbeitende Empfangsanordnung könnte z. B. in einem metallischen Umfeld über ein elektromagnetisches Feld auf 125 kHz mit Energie versorgt werden, wäre aber auf dieser Frequenz u. U. nicht mehr in der Lage, aus z. B. 1 m Distanz eine Antwort an die Lesestation zu senden, während eine parallele Abfrage auf 13,56 MHz dies ermöglicht.A passive receiving arrangement could, for. In one metallic environment via an electromagnetic field 125 kHz, but would be on this Frequency u. U. no longer able to z. B. 1 m distance an answer to send to the reading station while a parallel query at 13.56 MHz this allows.

Die benötigten Frequenzen können in der Lesestation (Senderseite) mittels zweier Generatoren und/oder aus einer Basisfrequenz von 13,56 MHz durch eine Teilung mit dem Faktor 108 (125,5 kHz) gewonnen werden.The required frequencies can be in the reading station (transmitter side) by means of two generators and / or from a base frequency of 13.56 MHz by a division with the factor 108 (125.5 kHz) are obtained.

Alternativ ist es z. B. möglich, aus einer Basisfrequenz von 27,12 MHz durch Teilung (mit den Faktoren 2 bzw. 217) die Frequenzen 13,56 oder 124,58 (125) KHz zu erhalten. Der Vorteil wäre, dass hierdurch die beiden Frequenzen mit starrer Phasenkopplung vorliegen.Alternatively, it is z. B. possible, from a base frequency of 27.12 MHz by division (with the factors 2 respectively. 217 ) to get the frequencies 13.56 or 124.58 (125) KHz. The advantage would be that in this way the two frequencies are present with rigid phase coupling.

Alternativ könnte eine Versorgung mit 13,56 MHz möglich sein und die Antwort z. B. auf 434 MHz erfolgen. Die benötigten Frequenzen könnten aus einer Referenzfrequenz von 13,56 MHz mittels einer PLL-Anordnung bei Teilung der VCO-Frequenz um den Faktor 32 (433,92 MHz) gewonnen werden.Alternatively, a supply of 13.56 MHz could be possible and the answer z. B. on 434 MHz. The required frequencies could be from egg ner reference frequency of 13.56 MHz by means of a PLL arrangement at division of the VCO frequency by a factor of 32 (433.92 MHz) are obtained.

Alternativ könnte eine Versorgung mit 125 kHz oder 13,56 MHz möglich sein und die Antwort auf einer beliebigen, ganzzahlig höheren Frequenz erfolgen, wenn diese im μW- und sogar im nW-Bereich noch möglich ist. Dies ist mit einer seit 2006 geänderten Gesetzeslage auch zulässig.alternative could be a supply of 125 kHz or 13.56 MHz possible and the answer to any integer higher Frequency, if this in the μW and even in the nW range still is possible. This is changed with a since 2006 Legislation also allowed.

Wie man sehen kann, ergibt das erfindungsgemäße Resonatorkonzept vielfältige Nutzungsmöglichkeiten.As As can be seen, the resonator concept according to the invention results various uses.

Die Versorgung könnte auch über eine oder zwei Sendestationen, auf einer oder auf zwei verschiedenen Frequenzen erfolgen, mit der jeweils eingesetzten Energie bei jeder Station und auf jeder Frequenz im zulässigen Rahmen bleibend, aber so in der Summe in der Empfangsstation mehr Energie zur Verfügung zu haben.The Supply could also be via one or two transmitting stations, on one or two different frequencies, with the energy used at each station and at each frequency remaining within acceptable limits, but in total in to have more energy available to the receiving station.

Die Sendestationen (wieder eine oder zwei Sendestationen, an gleichem oder an unterschiedlichen Ort(en)) könnten z. B. auch auf zwei verschiedenen, aber ähnlichen Frequenzen, z. B. 13,5375 MHz und 13,6625 MHz senden, mit der jeweils eingesetzten Energie und auf jeder Frequenz im zulässigen Rahmen bleibend, aber so in der Summe bei den Empfangsstationen mehr Energie zur Verfügung zu haben.The Transmitting stations (again one or two transmitting stations, at the same or at different location (s)) z. B. also on two different but similar frequencies, e.g. B. 13.5375 MHz and 13.6625 MHz, with the energy used and staying within acceptable limits on any frequency, but so in total at the receiving stations more energy available to have.

Die Sendestationen (wieder eine oder zwei Sendestationen) könnten z. B. auch auf zwei verschiedenen, aber ähnlichen Frequenzen, z. B. 13,5375 MHz und 13,6625 MHz senden. Dazu würden, wie beschrieben, zwei Resonatorpaare eingesetzt. Auf Grund der Frequenznähe würden die unabhängig voneinander Energie sammelnden Resonatoren ein Überlagerungsfeld mit einer Schwebungsfrequenz von 125 kHz bzw. 62,5 kHz erzeugen. Diese Schwebungsfrequenz kann mit geeigneten Maßnahmen (z. B. Einbringen einer Nichtlinearität in den magnetischen Kreis, wozu meist schon die Hysterese eines Kernmaterials ausreicht) ausgekoppelt werden und über einen auf diese Differenzfrequenz abgestimmten Resonator für die Abstrahlung aktiviert werden.The Transmitting stations (again one or two transmitting stations) could z. B. also on two different but similar frequencies, z. B. 13.5375 MHz and 13.6625 MHz. This would, as described, two resonator pairs used. Due to the frequency proximity they would collect energy independently of each other Resonators an overlay field with a beat frequency of 125 kHz and 62.5 kHz, respectively. This beating frequency can with appropriate measures (eg introducing a nonlinearity into the magnetic circuit, which is usually the hysteresis of a Core material is sufficient) and via a tuned to this difference frequency resonator for the radiation will be activated.

Mit solchermaßen unter Zuhilfenahme von Resonatoren aus einer Überlagerung von zwei oder mehr Frequenzen gebildeten neuen Frequenzen lassen sich weitere „Frequenzerzeugende Maßnahmen” in ein solches Konzept einbringen und neue Anwendungen darstellen.With in this way with the aid of resonators from an overlay let two or more frequencies formed new frequencies further "frequency-generating measures" in introduce such a concept and present new applications.

Die Konstruktion von mindestens drei Resonatoren, von denen zwei auf zwei (relativ) dicht benachbarte Frequenzen abgestimmt sind und mindestens ein weiterer zur Aktivierung der Summen- oder Differenzfrequenz auf diese Summen- oder Differenzfrequenz abgestimmt ist, soll im Folgenden als „Überlagerungsresonator” bezeichnet werden, wenn die Überlagerungsfrequenz ganz allgemein im Vordergrund des Interesses steht, und soll im Folgenden als „Schwebungsresonator” bezeichnet werden, wenn die Schwebungsfrequenz (oder die Frequenzdifferenz) betrachtet wird.The Construction of at least three resonators, two of which two (relatively) closely adjacent frequencies are tuned and at least one more to activate the sum or difference frequency tuned to this sum or difference frequency is intended in Hereinafter referred to as "overlay resonator" when the beat frequency in general Is in the foreground of interest, and will be referred to as "beat resonator" below when the beat frequency (or the frequency difference) is looked at.

Ein „Überlagerungsresonator” kann also z. B. aus vier einzelnen Resonatoren aufgebaut sein, wenn sowohl die Summenfrequenz, als auch die Differenzfrequenz, gebildet aus zwei Empfangsträgerfrequenzen, durch entsprechende Resonatoren aktiviert werden soll. Hier kann also auch eine Mischung von Signalen erfolgreich eingesetzt werden.An "overlay resonator" can So z. B. be composed of four individual resonators, if both the sum frequency, as well as the difference frequency, formed from two receive carrier frequencies, through corresponding resonators should be activated. So here can also be a mix of signals be used successfully.

Auch Anordnungen mit mehr als nur zwei sich überlagernden Frequenzen sind ausgesprochen interessant: Wie man z. B. Bronstein entnehmen kann, gilt: sinα + sinβ + sinγ = (½sinα + ½sinα) + (½sinβ + ½sinβ) + (½sinγ + ½sinγ) = (½sinα + ½sinβ) + (½sinα + ½sinγ) + (½sinβ + ½sinγ) = ½cos[(α – β)/2]·sin[(α + β)/2] + ½sin[(α – β)/2]·sin[(α + β)/2] + ½sin[(β – γ)/2]·sin[(β + γ)/2]. Even arrangements with more than just two superimposed frequencies are extremely interesting: How to z. B. Bronstein can take, applies: sinα + sinβ + sinγ = (½sinα + ½sinα) + (½sinβ + ½sinβ) + (½sinγ + ½sinγ) = (½sinα + ½sinβ) + (½sinα + ½sinγ) + (½sinβ + ½sinγ) = ½cos [(α - β) / 2] · sin [(α + β) / 2] + ½sin [(α-β) / 2] · sin [(α + β) / 2] + ½sin [(β-γ) / 2] · sin [( β + γ) / 2].

Wie man daran sehen kann, liegen in den Hüllkurven eines Überlagerungssignals, das aus drei Frequenzen, die z. B. wie zuvor beschrieben auf einen passiven Relaistransponder (mit entsprechenden Resonatoren für die Trägerfrequenzen und für die Differenzfrequenzen) einwirken, alle drei möglichen, daraus zu bildenden Differenzfrequenzen vor. Je nach dem, ob die jeweils hochfrequente oder die niederfrequente Komponenten durch entsprechende Filter abgetrennt wird, gilt auch hier wieder, dass die Summenfunktion und die Summenform vorliegt.As you can see in it, lie in the envelopes of a beat signal, that of three frequencies, the z. B. as described above to a passive relay transponder (with corresponding resonators for the carrier frequencies and for the difference frequencies) act, all three possible, to be formed difference frequencies in front. Depending on whether the respective high-frequency or the low-frequency Components is separated by appropriate filters, also applies here again that the sum function and the sum form is present.

Ein „Überlagerungsresonator” kann also aus mehr als drei oder vier einzelnen Resonatoren aufgebaut sein: Wenn z. B. für n Frequenzen von n Sendestationen sowohl die n gesendeten Trägerfrequenzen durch n Resonatoren (n > 2) aktiviert werden müssen, und auch z. B. m mögliche Differenzfrequenzen aktiviert werden sollen, wozu m = (n – 2)(n – 1)/2 zusätzliche Resonatoren maximal notwendig wären, wären für n = 5 z. B. 11 Resonatoren nötig.An "overlay resonator" can So composed of more than three or four individual resonators be: if z. For n frequencies of n transmitting stations both the n transmitted carrier frequencies by n resonators (n> 2) activated have to be, and also z. B. m possible difference frequencies to be activated, for which m = (n - 2) (n - 1) / 2 additional resonators would be necessary would be for n = 5 z. B. 11 resonators needed.

Und wieder können diese Resonatoren natürlich schaltbar ausgelegt werden.And Again, these resonators can of course be switched be interpreted.

Eine vorteilhafte Anwendung einer solchen Anordnung ist z. B. die Folgende: Die beiden ersten Resonatoren aktivieren lediglich die an der Überlagerung beteiligten Frequenzen, z. B. 13,5375 MHz und 13,6625 MHz, stellen diese also – sofern im elektromagnetischen Feld überhaupt vorhanden – für die Empfangsschaltung einfach nur bereit. Die Differenzfrequenz liegt mit der Überlagerung der beiden Felder noch nicht wirklich vor (das entsprechende Spektrum besteht immer noch nur aus den beiden einzelnen Frequenzen). Erst wenn eine Nichtlinearität ins Spiel kommt und gewissermaßen zu einem Gleichrichtereffekt führt, entsteht eine solche Summen- bzw. Differenzfrequenz (bzw. die Frequenz aus der Hüllkurve der Überlagerung), die jetzt die/den entsprechenden, auf diese Frequenz abgestimmten Resonator(en) anregt, was zur Abstrahlung eben dieser Frequenzen (125 kHz bzw. 13,56 MHz) führt.An advantageous application of such an arrangement is z. For example, the following: The first two resonators only activate the frequencies involved in the superimposition, e.g. B. 13.5375 MHz and 13.6625 MHz, so these - so far provided in the electromagnetic field - for the receiving circuit just ready. The difference frequency is not really present with the superimposition of the two fields (the corresponding spectrum still only consists of the two individual frequencies). Only when a non-linearity comes into play and leads to a kind of rectifier effect, such a sum or difference frequency (or the frequency of the envelope of the overlay), which now stimulates the appropriate resonator (s) tuned to this frequency , which leads to the radiation of precisely these frequencies (125 kHz or 13.56 MHz).

Eine solche Nichtlinearität kann in der Empfangsstation zuschaltbar vorgesehen sein, so dass eine Leseabfrage mit zwei ersten Frequenzen erfolgen kann, eine Antwort daraus aber auf einer ganz anderen, dritten oder vierten Frequenz erfolgt und zudem nur dann erfolgt, wenn diese Station das will oder mittels nichtlinearer Schaltfunktion „moduliert”. Während in diesem Fall die beiden hochfrequenten Abfragefrequenzen der Energieversorgung dienen, wird die Antwort niederfrequent z. B. ASK-Moduliert daraus mittels Schaltfunktion durch die Nichtlinearität völlig passiv gebildet. Verwenden eine oder beide Stationen eine PWM-Ansteuerung, dann kann sie damit dem Differenzfrequenzsignal auch eine Information eigener Wahl aufprägen.A Such non-linearity can be activated in the receiving station be provided, so that a read request with two first frequencies but an answer to that on a completely different third or fourth frequency occurs and also only then, if this station wants it or "modulates" it with a non-linear switching function. While in this case, the two high frequency polling frequencies of the power supply serve, the answer is low frequency z. B. ASK-Modulated from it by switching function by the nonlinearity completely passively formed. If one or both stations use PWM control, then it can thus the difference frequency signal also information imprint your own choice.

Es können mit derartigen Resonatorkonstruktionen in fast beliebiger Weise Kombination und Anordnung mit einer einzigen (oder mit mehreren) Sendeanordnung(en) und mit einer (oder mehreren) Empfangsanordnungen aufgebaut werden und mehrere Frequenzen übertragen werden. In der Empfängeranordnung kann eine beliebige Reaktion entweder auf alle oder auf ausgewählte Frequenzen angewendet werden (wie zum Beispiel Lastkopplung, Antennenreflektion, Broadcast, Einzelverbindung, Mehrfachverbindung, usw.) und durch eine resonante Auskopplungen zudem die übertragenen Signale auch wieder getrennt empfangen und beeinflusst werden.It can be almost arbitrary with such resonator designs Way combination and arrangement with a single (or multiple) transmitting device (s) and constructed with one (or more) receive arrangements and multiple frequencies are transmitted. In the receiver arrangement can be any reaction either to all or to selected Frequencies (such as load coupling, antenna reflection, Broadcast, single connection, multiple connection, etc.) and through a resonant decoupling also the transmitted signals also be received separately and influenced again.

Werden z. B. die in einem Frequenzband definierten Kanalmittelfrequenzen f1, f2, f3, usw., mittels Resonatoren z. B. für eine Mehrfachfrequenzübertragung aktiviert, dann können auf der Empfangsseite einzelne oder auch Kombinationen von Frequenzen aktiviert oder deaktiviert werden (zum Beispiel durch eine Schalterfunktion mit denen die Resonatoren aktiviert oder kurzgeschlossen werden können), je nach dem, welche Frequenzen und Resonatoren gerade eingesetzt, aktiviert oder deaktiviert worden sind.Are z. As defined in a frequency band channel center frequencies f 1 , f 2 , f 3 , etc., by means of resonators z. B. activated for a multiple frequency transmission, then on the receiving side single or combinations of frequencies can be activated or deactivated (for example, by a switch function with which the resonators can be activated or short-circuited), depending on which frequencies and resonators are currently used, have been activated or deactivated.

Nicht notwendigerweise muss auf der Senderseite nur ein Sendeort vorliegen. Wenn z. B. die beiden zuvor im Beispiel der Überlagerungsresonatoren eingesetzten Frequenzen (z. B. 13,5375 MHz bzw. 13,6625 MHz) von unterschiedlichen Positionen kommen, dann ändert das an dem obigen Prinzip zur Gewinnung einer passiven Antwort nichts. Allerdings kommen hier noch die relativen Positionen der Sender zueinander, sowie der geometrischen Winkel, in dem sie zueinander und zur Empfangsposition stehen, hinzu. Die dadurch bewirkten Phasenlagen können ebenfalls genutzt werden.Not necessarily only one transmission location has to be present on the transmitter side. If z. B. the two previously in the example of the overlay resonators used frequencies (eg 13.5375 MHz or 13.6625 MHz) of come different positions, then change that nothing to the above principle for obtaining a passive answer. However, here are the relative positions of the transmitter to each other, as well as the geometric angle in which they each other and to the receiving position. The resulting phase positions can also be used.

Die Antwort einer passiven Station auf einer Überlagerungsfrequenz kann dabei im doppelten Sinne passiv sein: Zum einen wird die Antwort von einem passiven Empfangssystem gebildet, d. h. nur unter Nutzung der von den Sendestationen abgestrahlten Energie.The Response of a passive station to a beat frequency can be passive in the double sense: First, the answer formed by a passive receiving system, d. H. only under use the energy emitted by the transmitting stations.

Zum anderen kann aber jede Sendestationen, z. B. durch Deaktivierung des zugehörigen Resonators, eine solche Antwort auch komplett unterdrücken: Fehlt eine der von der Sendestation abgestrahlten Trägerfrequenzen, dann fehlt auch die Differenzfrequenz beim Überlagerungstransponder. Jede Station kann also dafür sorgen, dass die Antwort auf der Differenzfrequenz eine ASK-Modulation mit den von ihr durch Resonatoraktivierung und -Inaktivierung definierten Daten aufweisen wird, indem sie gleiches mit der von ihr abgestrahlten Energie (z. B. über die Inaktivierung eines Resonators) macht.To the other but each transmitting stations, z. B. by deactivation the associated resonator, such an answer also completely Suppress: Missing one of the radiated from the transmitting station Carrier frequencies, then also the difference frequency is missing at the overlay transponder. So every station can do it ensure that the response to the difference frequency is using an ASK modulation that defined by it by resonator activation and deactivation Data by doing the same with the one emitted by it Energy (eg via inactivation of a resonator) power.

Die Sendestationen können also – ohne eine zwischen ihnen wirklich bestehende Verbindung, nur über eine Einflussnahme auf die passive Empfangsstation, die jetzt lediglich als Relaisstation, d. h. ohne jeglichen Einfluss auf die weitergegebenen Informationen, passiv arbeitet, kommunizieren. Das kann mittels Resonatoraktivierung/-deaktivierung oder auch mittels PWM-Ansteuerung in einer der Sendestationen erfolgen.The So senders can - without an intermediate really existing connection, only over an influence to the passive receiving station, which now only serves as relay station, d. H. without any influence on the information provided, working passively, communicating. This can be done by means of resonator activation / deactivation or by means of PWM control in one of the transmitting stations.

Dazu ist es an sich lediglich notwendig, dass die (passive) Empfangsstation einfach nur das Differenzfrequenzsignal kontinuierlich generiert; d. h. aber, einfach das Vorhandensein eines Überlagerungsresonators an sich reicht dazu bereits aus.To it is only necessary that the (passive) receiving station just just the difference frequency signal generated continuously; d. H. but, simply the presence of a superposition resonator in itself already sufficient.

Das ist eine dem RFID-Konzept entsprechende, aber auf einem ganz anderen Übertragungskonzept basierende Funktion: Ein Schwebungsresonator wird damit zu einem eigenständigen RFID-Markierungstransponder, der z. B. auf unterschiedlich ausgelegten Frequenzkanälen arbeiten kann. In einem solchen Konzept antwortet nicht mehr der Transponder selbst, sondern stellt passiv spezifische Übertragungseigenschaften zwischen zwei oder mehr Stationen her, woraus ein Identifikationsmerkmal ableitbar ist.The is an RFID concept, but on a completely different transmission concept based function: A beat resonator becomes one independent RFID tag transponder, the z. B. on can work differently designed frequency channels. In such a concept, the transponder itself no longer responds, but passively sets specific transmission characteristics between two or more stations, resulting in an identification feature is derivable.

Das kann wiederum auch – z. B. durch eine weitere Schaltfunktion am Ort des passiven Empfängers – zusätzlich moduliert bzw. beeinflusst werden. Damit wiederum ist es möglich, Verbindungen zwischen den Lesestationen erst durch eine am Ort des passiven „Transponderrelais” vorhandene Schaltfunktion mittels derartiger schaltbarer passiver Relaisstationen herzustellen.That can in turn also - z. B. by another switching function at the site of the passive Empfän gers - additionally modulated or influenced. This in turn makes it possible to establish connections between the reading stations only by means of a switch function present at the location of the passive "transponder relay" by means of such switchable passive relay stations.

Dies erweitert die Möglichkeiten (gerade z. B. bei RFID-Anwendungen) ganz erheblich: für eine Antwort wird jetzt keine im Transponder selbst vorliegende Intelligenz oder Schaltung mehr benötigt, sondern die Vermittlung erfolgt hier zwischen den aktiven Stationen einfach durch das Zugänglichmachen einer Verbindung über die passive Relaisstation. Da die Lesestationen genügend Energie zur Verfügung haben, testen diese nicht mehr das schwache Signals des Transponders, sondern den durch den Transponder aufbereiteten Übertragungsweg.This extends the possibilities (especially for RFID applications, for example) very significant: for an answer now no in the transponder even present intelligence or circuit needed more but the mediation takes place here between the active stations simply by making a connection available the passive relay station. Because the reading stations enough Energy available, these no longer test that weak signal of the transponder, but by the transponder recycled transmission path.

Nicht notwendigerweise muss auf der Empfangsseite nur ein Empfangsort gegeben sein: Wenn z. B. an einem Ort eines Senders n Resonatoren dafür sorgen, dass n Frequenzen übertragen werden, dann können z. B. Einzel- und/oder Mehrfach-Empfangsanordnungen mit jeweils einem oder auch mit mehreren Resonatoren an z. B. m Orten (wobei m gleich oder ungleich, kleiner oder größer als n sein kann) die verschiedenen Frequenzen einfach, aber auch in mehrfacher, nicht notwendigerweise gleicher oder unterschiedlicher Kombination empfangen.Not necessarily only one receiving location has to be on the receiving side be given: If z. B. at a location of a transmitter n resonators make sure that n frequencies are transmitted, then can z. B. single and / or multiple receive arrangements with one or more resonators at z. B. m Places (where m is equal or unequal, smaller or larger as n can be) the different frequencies simply, but also in multiple, not necessarily the same or different Combination received.

Jeder Resonator „aktiviert” also in diesem Sinne am Ort seiner Existenz eine einzelne Frequenz (für die Aussendung beim Sender oder für den Empfang beim Empfänger), sofern die Frequenzkomponente im elektromagnetischen Feld der Umgebung des Resonators enthalten ist; dies sowohl sendeseitig als auch empfangsseitig. Es können in gegebenen physikalischen Grenzen und im Rahmen der (auch gesetzlich nur eingeschränkt) zur Verfügung stehenden Bandbreite und Sendeleistung beliebige Kombinationen von Resonatoren und Schalterfunktionen und Lokalitäten gebildet werden, die unterschiedliche und verschiedene Resonatoranordnungen aktivieren, deaktivieren, senden oder empfangen. Wobei die Empfängerseite aktiv, passiv oder fremd versorgt ausgelegt werden kann.Everyone Resonator "activated" in this sense on Place of its existence a single frequency (for transmission at the transmitter or for reception at the receiver), provided that the frequency component in the electromagnetic field of the environment Resonator is included; this both on the transmitter side and the receiver side. It can be done in given physical limits and within limits the (also legally limited) available standing bandwidth and transmit power any combination of Resonators and switch functions and localities formed which are different and different resonator arrangements enable, disable, send or receive. The receiver side active, passive or foreign powered can be designed.

Dazu stehen einfache, kompakte, nur als LC-Kombination aufgebaute Resonatoren zur Verfügung, aber auch Resonatoren, die über Schaltfunktionen aktiviert oder deaktiviert werden können, sowie Überlagerungsresonatoren, die aus mindestens zwei (HF-)Resonatoren für die zu empfangenen Trägerfrequenzen und aus mindestens einem, auf die Summen- oder Differenzfrequenz abgestimmten, zusätzlichen Resonator. Im Rahmen eines solchermaßen aufgebauten Überlagerungstransponders kann die Einbringung eines nichtlinearen Elements von außen (als Teil der Nutzung) geschehen, oder bereits im Aufbau fest vorgesehen sein.To are simple, compact, designed only as an LC combination resonators available, but also resonators that over Switching functions can be activated or deactivated, as well as overlay resonators consisting of at least two (RF) resonators for the carrier frequencies to be received and off at least one, matched to the sum or difference frequency, additional resonator. Within the framework of a superposition transponder constructed in this way can the introduction of a nonlinear element from the outside (as Part of the use) happen, or already provided in the structure be.

Somit sind sehr viele Anwendungen und Anordnungen möglich; z. B. kann damit eine aus vielen Schaltern oder Tasten bestehende Tastaturfunktion, auch eine Fernbedienung, realisiert werden.Consequently many applications and arrangements are possible; z. B. can thus be a many switches or keys existing keyboard function, too a remote control, be realized.

Sowohl sehr einfache Konstrukte (z. B. einfache Schaltfunktionen), aber auch sehr komplexe Schaltfunktionsanordnungen können so realisiert werden, wobei weder bei der Frequenzwahl von den üblichen Konstruktionen abgewichen werden muss, noch spezielle Maßnahmen zu treffen sind, die über den sonst üblichen Aufwand hinausgehen.Either very simple constructs (eg simple switching functions), but Even very complex switching function arrangements can do so be realized, wherein neither in the frequency selection of the usual Constructions must be deviated, still special measures are to be taken, over the usual effort go out.

Das Resonatorkonzept stellt als solches die primären Vorraussetzungen bereit.The Resonator concept as such is the primary prerequisite ready.

Die Beschreibung eines weiteren erfindungsgemäßen Beispiels soll anhand der 7 erfolgen: In dieser 7 wird senderseitig (für alle Teilbeispiele dieser Abbildung sind die übereinander stehenden Komponenten von vergleichbarer oder gleicher Funktion und die Bezeichnungen gleichermaßen gültig) ein einzelner Koppelkreis (143) mit zwei Resonatoren (139) bzw. (140) zum Aufbau eines elektromagnetischen Feldes eingesetzt. Das generierte Feld trifft in allen Fällen dieser 7 auf der Empfängerseite auf zwei Resonatoren (137) bzw. (138) und auf zwei darauf folgende Auskoppelkreise mit zwei Empfangsschaltungen (141) bzw. (142).The description of another example of the invention will be described with reference to 7 done: In this 7 is the transmitter side (for all subexamples of this figure, the components of comparable or identical function and the names are equally valid) a single coupling circuit ( 143 ) with two resonators ( 139 ) respectively. ( 140 ) used to build an electromagnetic field. The generated field hits this in all cases 7 on the receiver side on two resonators ( 137 ) respectively. ( 138 ) and two subsequent decoupling circuits with two receiving circuits ( 141 ) respectively. ( 142 ).

Von den beiden empfangsseitigen Resonatoren kann im Beispiel der 7c und 7d jeweils einer (hier jeweils (138)) von einer Schalterfunktion „kurzschlussinaktiviert” (7c) bzw. bei geschlossenem Schalter aktiviert (7d) werden. Eine zweite Schalterfunktion schaltet eine Last in einem der Auskoppelkreise zur Lastmodulation hinzu; einmal geschieht dies (7d) im nicht resonanten Auskoppelkreis (146), zum anderen (7c) im resonant ausgelegten Auskoppelkreis (147) mit den entsprechenden Schaltfunktionen (148) und (149).Of the two receiving side resonators can in the example of the 7c and 7d one each (here in each case ( 138 )) of a switch function "short-circuit-disabled" ( 7c ) or when the switch is closed ( 7d ) become. A second switch function adds a load in one of the load modulation decoupling circuits; once this happens ( 7d ) in the non-resonant decoupling circuit ( 146 ), on the other hand ( 7c ) in the resonant coupling circuit ( 147 ) with the corresponding switching functions ( 148 ) and ( 149 ).

In diesem Beispiel der 7 bilden also je 2 Resonatoren, jeweils einer senderseitig, einer empfangsseitig, jeweils ein Resonatorpaar. Damit können zwei sinusförmigen Signale mit zwei unterschiedlichen Frequenzen unabhängig voneinander übertragen werden.In this example the 7 So form each 2 resonators, each one transmitter side, a receiving side, each a resonator pair. This allows two sinusoidal signals with two different frequencies to be transmitted independently.

Im Beispiel der 7a werden die beiden Frequenzen den beiden Empfangsschaltungen (141) und (142) gleichermaßen zu Verfügung gestellt und können hier in beliebiger Weise, gleich oder unterschiedlich, genutzt werden.In the example of 7a the two frequencies are the two receiving circuits ( 141 ) and ( 142 ) are equally available and can be used here in any way, the same or different.

Im Beispiel der 7b sind die Koppelkreise resonant ausgelegt, d. h. die einzelne Empfangsschaltung (141) bzw. (142) wird von den beiden (evtl. vorhandenen) Frequenzen jeweils nur eine nutzen. Das kann für jede Empfangsschaltung das Signal mit der gleichen Frequenz sein, aber auch die jeweils andere.In the example of 7b the coupling circuits are designed to be resonant, ie the individual receiving circuit ( 141 ) respectively. ( 142 ) is of the two (possibly. existing) frequencies only one use. This can be the signal with the same frequency for each receiving circuit, but also the other one.

Im Beispiel der 7c und 7d können die Empfangsschaltungen (141) jeweils mit beiden Frequenzen arbeiten, die andere Empfangsschaltung (142) kann von den beiden Frequenzen jeweils nur eine nutzen.In the example of 7c and 7d the receiving circuits ( 141 ) operate with both frequencies, the other receiving circuit ( 142 ) can only use one of the two frequencies.

Jeweils eine der beiden Frequenzen kann empfangsseitig durch eine Inaktivierung eines Resonators mittels Schaltfunktion (144) oder (145) gesperrt werden.Respectively one of the two frequencies can receive at the receiving end by an inactivation of a resonator by means of switching function ( 144 ) or ( 145 ) are locked.

Eine Lastmodulation kann einmal in der Empfangsschaltung mit resonanter Auskopplung erfolgen (7c) und einmal im breitbandig ausgekoppelten Pfad (7d):
Sind die Schalter in der Empfangsanordnung jeweils beide geöffnet, so stellt dies in den 7c und 7d die Situation einer normalen Übertragung dar (vergleichbar mit einem einzelnen RFID-Transponder). Mit dem einen Schalter (148) können z. B. Lastmodulationen nur auf der Frequenz f, auf die der Auskoppelkreis (147) ausgelegt ist, durchgeführt werden, die im bekannten Sinne auf die Eingangsseite zurückwirken und daher zur Datenübertragung vom der Empfangsseite auf die Senderseite genutzt werden können.
A load modulation can take place once in the receiving circuit with resonant decoupling ( 7c ) and once in the broadband decoupled path ( 7d ):
If the switches in the receiving arrangement are each open, this is indicated in FIG 7c and 7d the situation of a normal transmission (comparable to a single RFID transponder). With the one switch ( 148 ) can z. B. load modulations only on the frequency f to which the Auskoppelkreis ( 147 ), which in the known sense react on the input side and can therefore be used for data transmission from the receiving side to the transmitter side.

Wird in 7c jetzt der Schalter (144) geschlossen, dann ist die Resonatoranordnung inaktiv (kurzgeschlossen) und die durch die Resonatoren zuvor aktivierte Frequenz also praktisch nicht mehr vorhanden. Da der Empfänger auf dieser Frequenz dann aber keine (oder zumindest keine relevante Menge an) Energie mehr empfängt wird auch keine Antwort an den Primärkreis (an die Sendeschaltung) zurückgegeben. Anders, wenn der Schalter S1 (144) geöffnet ist. In diesem Fall ist die Resonatoranordnung aktiv, die Empfangsseite erhält ein Signal und/oder kann Energie entnehmen und mittels einer Lastkopplung können Daten auf dieser Frequenz auf die Senderseite zurück gespiegelt werden.Is in 7c now the switch ( 144 ) closed, then the resonator arrangement is inactive (short-circuited) and thus the frequency previously activated by the resonators practically no longer exists. Since the receiver on this frequency then but no (or at least no relevant amount of) receives more energy no response to the primary circuit (to the transmitting circuit) is returned. Otherwise, if the switch S 1 ( 144 ) is open. In this case, the resonator arrangement is active, the receiving side receives a signal and / or can remove energy and by means of a load coupling, data on this frequency can be mirrored back to the transmitter side.

In der 7d wird bei an sich gleicher Anordnung wie in 7c der empfangsseitige Resonator durch einen Schalter (145) im geschlossenen Zustand erst aktiviert. Ein solcher Schalter kann wieder von beliebiger Funktion und Form sein, z. B. ein Reedkontakt, der von einem in einem mechanischen Feststellhebel bewegten Magneten betätigt wird.In the 7d is in the same arrangement as in 7c the receiver-side resonator by a switch ( 145 ) first activated in the closed state. Such a switch can again be of any function and shape, eg. B. a reed contact, which is actuated by a moving in a mechanical locking lever magnet.

Allerdings erfolgt jetzt die Lastkopplung im nichtresonanten Koppelkreis. Diese Lastkopplung wirkt also auf die beiden durch die Resonatoren aktivierten Frequenzen gleichermaßen. Wird einer der Resonatoren (138) inaktiviert, dann wirkt die Lastkopplung nur noch auf die andere Frequenz.However, the load coupling now takes place in the non-resonant coupling circuit. This load coupling thus acts equally on the two frequencies activated by the resonators. If one of the resonators ( 138 ), then the load coupling only acts on the other frequency.

An diesem Beispiel kann man sehen, dass eine Resonatorinaktivierung u. U. auch zum blockieren von Backscatterantworten genutzt werden kann. Bei permanenter Modulation durch die Lastkopplung kann also eine Modulation auch über die Resonatoraktivierung bzw. Inaktivierung erfolgen bzw. genutzt werden. (ASK, SSK, PSK)At In this example, it can be seen that resonator deactivation u. May also be used to block backscatter responses can. With permanent modulation by the load coupling can thus a modulation via the resonator activation or Inactivation be made or used. (ASK, SSK, PSK)

Die Beschreibung eines weiteren erfindungsgemäßen Beispiels erfolgt anhand der 8: In dieser 8 werden senderseitig ein einzelner Koppelkreis (151) zum Aufbau eines elektromagnetischen Feldes, sowie drei Resonatoren (150), (152) und (153) eingesetzt. Das generierte Feld trifft empfängerseitig auf drei Empfangsanordnungen mit jeweils zwei Resonatoren, z. B. (160) und (161) und mit jeweils zwei darauf folgenden Auskoppelkreisen, z. B. (164) und (165) wieder mit zwei Empfangsschaltungen (163) und (162) für eine erste Frequenz (163) und jeweils einem zweiten Auskoppelkreis mit Empfangsschaltung für eine zweite Frequenz, diese hier für eine Energieübertragung.The description of a further example according to the invention is made on the basis of 8th : In this 8th At the transmitter end, a single coupling circuit ( 151 ) for the construction of an electromagnetic field, and three resonators ( 150 ) 152 ) and ( 153 ) used. The generated field meets the receiver side to three receiving arrangements with two resonators, z. B. ( 160 ) and ( 161 ) and with two subsequent Auskoppelkreisen, z. B. ( 164 ) and ( 165 ) again with two receiving circuits ( 163 ) and ( 162 ) for a first frequency ( 163 ) and in each case a second decoupling circuit with receiving circuit for a second frequency, these here for an energy transfer.

In dieser Anordnung können der zweite und dritte senderseitige Resonator durch geschlossene Schalter aktiviert werden. Nur wenn einer von diesen Resonatoren aktiv ist, wird Sendeenergie auf den jeweiligen Resonanzfrequenzen der Resonatoren in nennenswertem Umfang abgestrahlt. Mit den Schaltern kann also eine ASK-Modulation des Signals entweder auf einer der Frequenzen erfolgen oder aber auch eine Frequenzmodulation durch umschalten der Resonatoren erreicht werden (FSK). (Im Fall einer FSK-Modulation kann auch eine Umschaltung genutzt werden, wie dies zur 6a dargestellt wurde)In this arrangement, the second and third transmitter-side resonators can be activated by closed switches. Only when one of these resonators is active, transmission energy is radiated on the respective resonant frequencies of the resonators to a significant extent. The switches can thus be used to perform an ASK modulation of the signal either on one of the frequencies or else to achieve a frequency modulation by switching over the resonators (FSK). (In the case of FSK modulation, a switch can also be used, as with the 6a was presented)

Werden nun die Empfangsstationen jeweils für eine der beiden Frequenzen zur Datenübertragung ausgelegt, dann kann auch die Sendestation durch Aktivierung bzw. Inaktivierung der Resonatoren die Verbindung zu einer Empfangsstation wählen, die ihrerseits eine Verbindung über Schaltfunktionen annehmen oder ablehnen kann.Become now the receiving stations each for one of the two frequencies designed for data transmission, then the transmitting station by Activation or inactivation of the resonators the connection to a receiving station, in turn, a connection via Can accept or reject switching functions.

Beschreibung eines weiteren erfindungsgemäßen Beispiels anhand der 9 zur Darstellung der Manipulationsmöglichkeiten der Sendestationen: Senderseitig (166) wieder mit einen einzelnen Koppelkreis (168) zum Aufbau eines elektromagnetischen Feldes (186) und mit drei Resonatoren (169), (170) und (171).Description of another example according to the invention with reference to FIG 9 to illustrate the manipulation possibilities of the transmitting stations: transmitter side ( 166 ) again with a single coupling circuit ( 168 ) for the construction of an electromagnetic field ( 186 ) and with three resonators ( 169 ) 170 ) and ( 171 ).

Das so generierte Feld (186) trifft empfängerseitig (167) auf eine erste Empfangsanordnung mit drei Resonatoren (174), (175) und (176). Der darauf folgende, erste (auf Resonanz ausgelegte) Auskoppelkreis (181) und eine zweite, nicht auf Resonanz ausgelegte Auskopplung (178) sind Eingänge für jeweils eine Empfangsschaltung (173) bzw. (172).The field generated in this way ( 186 ) meets the receiver ( 167 ) to a first receiving arrangement with three resonators ( 174 ) 175 ) and ( 176 ). The following, first (designed for resonance) Auskoppelkreis ( 181 ) and a second, not on resonance designed decoupling ( 178 ) are inputs for each receive circuit ( 173 ) respectively. ( 172 ).

Die erste resonante Auskopplung (181) ist für die niedrigste Frequenz ausgelegt und dient hauptsächlich zur Versorgungsübertragung der jeweiligen empfängerseitigen Anordnungen. Die zweite Empfangsanordnung soll hier die zweite und dritte Frequenz nutzen und ist daher nicht resonant mit einer einfachen Spule (178) gekoppelt.The first resonant decoupling ( 181 ) is designed for the lowest frequency and is mainly used to supply transmission of the respective receiver-side arrangements. The second receiving arrangement is intended here to use the second and third frequencies and is therefore not resonant with a simple coil ( 178 ) coupled.

Eine zweite Empfangsanordnung – die sich z. B. an einem anderen Ort befinden kann – ist bis hier, in allen Details mit der ersten Empfangsanordnung vergleichbar, gleich aufgebaut mit drei Resonatoren (182), (183) und (189), zwei Empfangsschaltungen (185) und (177) mit den Kopplungen (180) und (179).A second receiving arrangement - z. B. can be located at another location - is comparable to here, in all details with the first receiving arrangement, the same structure with three resonators ( 182 ) 183 ) and ( 189 ), two receiving circuits ( 185 ) and ( 177 ) with the couplings ( 180 ) and ( 179 ).

Senderseitig soll die Ansteuerung (168) mit ein PWM-Rechtecksignal erfolgen. Dies PWM-Signal kann von der Sendeelektronik der Senderseite elektronisch exakt auf einen 50% Dutycycle gesetzt werden und/oder, um einen kleinen Betrag etwas von diesen 50% abweichend, zwischen einem kleineren und größeren PWM-Verhältnis hin- und hergeschaltet werden.On the transmitter side, the control ( 168 ) with a PWM square wave signal. This PWM signal can be electronically set to a 50% duty cycle electronically by the transmitting electronics of the transmitter side and / or switched between a smaller and larger PWM ratio by a small amount slightly different from these 50%.

Unter PWM-Verhältnis wird hier das Verhältnis von TPuls zu TPeriode verstanden und kann durch den Quotient TPuls/TPeriode direkt als Verhältnis, oder durch den entsprechenden Prozentwert TPuls/TPeriode·100 angegeben werden. Ohne dass dadurch Missverständnisse entstehen können, wird in diesem Sinne „PWM” auch direkt als Variable für dieses Verhältnis genutzt; PWM = 50% oder PWM = 0,45 ist in diesem Sinne eindeutig für ein PWM-Verhältnis von 0,5 bzw. 50% genutzt bzw. für ein PWM-Verhältnis von 0,45 bzw. 45%.Under PWM ratio is the ratio of pulse T is understood to T period here and can be specified by the quotient T pulse / T period directly as a ratio, or by the corresponding percentage of T pulse / T period · 100th Without this causing misunderstandings, in this sense "PWM" is also used directly as a variable for this relationship; PWM = 50% or PWM = 0.45 is clearly used in this sense for a PWM ratio of 0.5 or 50% or for a PWM ratio of 0.45 or 45%.

Die Resonatoren der 9 sind alle aktiviert, es könnte aber – als Erweiterung dieses Beispiels – auch z. B. ein Resonator durch eine der beschriebenen Maßnahmen von der Sendeelektronik aktiviert oder inaktiviert werden.The resonators of 9 are all activated, but it could - as an extension of this example - also z. B. a resonator can be activated by one of the measures described by the transmission electronics or inactivated.

In den Empfangsanordnungen sollen die Anteile aus dem Frequenzkomponenten des Rechtecksignals mittels entsprechender Empfangsschaltungen z. T. unterschiedlich genutzt werden (vgl. auch die Darstellung zur 3):
Die niedrigste Frequenzkomponente in einem PWM-Signal liegt auf der Grundfrequenz f0 = 1/T (T ist die Periodendauer (32) des jeweiligen PWM-Signals (30); vgl. 10) und wird in beiden Empfangsanordnungen zur Energieversorgung genutzt. Dazu wird diese Frequenzkomponente in beiden Anordnungen resonant ausgekoppelt ((180) bzw. (181)) und durch eine geeignete Empfangsschaltung ((171) bzw. (185)) für die Energiebereitstellung aufbereitet und genutzt.
In the receiving arrangements, the components of the frequency components of the square wave signal by means of corresponding receiving circuits z. T. be used differently (see also the illustration for 3 ):
The lowest frequency component in a PWM signal is at the fundamental frequency f 0 = 1 / T (T is the period ( 32 ) of the respective PWM signal ( 30 ); see. 10 ) and is used in both receiving arrangements for power supply. For this purpose, this frequency component is resonantly coupled in both arrangements (( 180 ) respectively. ( 181 )) and by a suitable receiving circuit (( 171 ) respectively. ( 185 )) for the energy supply and used.

Die Auskopplung dieser Frequenzkomponente erfolgt in diesem Beispiel in beiden Empfangsschaltungen resonant, um die anderen Frequenzkomponenten nicht durch einen sich evtl. stark auswirkenden (dämpfenden) Energieentnahmeprozess zu beeinflussen; d. h., durch diese Maßnahme werden f1 und f2 nicht durch die Energieauskopplung beeinflusst.The decoupling of this frequency component takes place resonantly in this example in both receiving circuits in order not to influence the other frequency components by a possibly strongly impacting (damping) energy extraction process; ie, by this measure f 1 and f 2 are not affected by the energy output.

10 zeigt für ein PWM-Signal das Verhalten der Amplituden (genauer deren Höhe) der ersten drei Frequenzkomponenten in Abhängigkeit vom jeweiligen PWM-Verhältnis: Der Verlauf einer ersten Kurve (31) stellt qualitativ dar, mit welcher Amplitude die Grundfrequenzkomponente mit der Frequenz f0 in einem PWM-Signal enthalten ist, wenn ein bestimmtes PWM-Verhältnis (auf der Abszisse für den Bereich von 0% bis 100% dargestellt) gegeben ist. 10 shows for a PWM signal the behavior of the amplitudes (more precisely their height) of the first three frequency components as a function of the respective PWM ratio: the course of a first curve (FIG. 31 ) represents qualitatively the amplitude at which the fundamental frequency component with the frequency f 0 is contained in a PWM signal when a certain PWM ratio (shown on the abscissa for the range of 0% to 100%) is given.

Bei PWM = 50%, also bei einem symmetrischen Rechtecksignal, liegt der überhaupt mögliche Maximalwert (36) für die Amplitude mit der Grundfrequenz f0 vor. Ändert sich das PWM-Verhältnis zu einem etwas kleineren PWM-Verhältnis, z. B. zu PWM = 45% (42), dann ändert sich diese Grundfrequenzkomponente nur um einen geringen Betrag (44); diese Amplitude wird geringfügig kleiner.With PWM = 50%, ie with a symmetrical square wave signal, the maximum possible value ( 36 ) for the amplitude with the fundamental frequency f 0 . Does the PWM ratio change to a slightly smaller PWM ratio, e.g. To PWM = 45% ( 42 ), then this fundamental frequency component only changes by a small amount ( 44 ); this amplitude becomes slightly smaller.

Dem vergleichbar zeigt in dieser 10 ein weiterer Kurvenverlauf (41) den Amplitudenverlauf der Frequenzkomponente f1 = 2·f0 und ein weiterer Kurvenverlauf (40) den der Frequenzkomponente f2 = 3·f0, der sich jeweils bei einem definierten PWM-Verhältnis einstellen würde.The comparable shows in this 10 another curve ( 41 ) the amplitude profile of the frequency component f 1 = 2 · f 0 and another curve ( 40 ) of the frequency component f 2 = 3 · f 0 , which would each set at a defined PWM ratio.

Bei einem PWM-Verhältnis von exakt 50% sind die Frequenzkomponenten f0 (Grundfrequenz (36)) und f2 = 3·f0 (38) maximal vorhanden, f1 = 2·f0 (37) fehlt. Rechts und links davon, noch relativ dicht neben PWM = 50%, verringern sich die Anteile von f0 (44) (mit geringer Änderung) und f2 (45) (mit deutlicher Abnahme). Zusätzlich kommt aber jetzt f1 = 2f0 mit einem deutlichen Anteil (46) hinzu und kann u. U. an der Übertragung von Energie und/oder Daten teilnehmen (sofern ein auf diese Frequenz bezogener Resonator vorhanden ist).With a PWM ratio of exactly 50%, the frequency components f 0 (fundamental frequency ( 36 )) and f 2 = 3 · f 0 ( 38 ) maximum, f 1 = 2 · f 0 ( 37 ) is missing. Right and left of it, still relatively close to PWM = 50%, the fractions of f 0 ( 44 ) (with little change) and f 2 ( 45 ) (with significant decrease). In addition, however, f 1 = 2f 0 now comes with a significant proportion ( 46 ) and can u. U. participate in the transmission of energy and / or data (if there is a resonator related to this frequency).

Die Sendeelektronik kann also durch einfaches ändern des PWM-Verhältnisses, zwischen Signalen mit variierenden Spektralanteilen wählen, ohne dazu die Resonatoren aktivieren oder inaktivieren zu müssen (was aber natürlich für alle Frequenzkomponenten möglich wäre).The So transmission electronics can change by simply changing the PWM ratio, choose between signals with varying spectral components, without having to activate or deactivate the resonators (but of course for all frequency components it is possible).

Es sei bemerkt, dass sich die Frequenzgänge bezüglich der 50%-Grenze symmetrisch verhalten, dass sich also – symmetrisch um den 50%-PWM-Wert liegend – die spektralen Betragsanteile rechts (51) und links (50) von 50% (35) gleich darstellen, aber natürlich eine jeweils unterschiedliche Phasenlage haben. Das kann z. B. für eine (zusätzliche) Phasenmodulation genutzt werden.It should be noted that the frequency responses with respect to the 50% limit behave symmetrically, that is - lying symmetrically around the 50% PWM value - the spectral magnitude parts right ( 51 ) and left ( 50 ) of 50% ( 35 ) equal, but of course each have a different phase position. This can z. B. be used for an (additional) phase modulation.

Es sei zusätzlich bemerkt, dass PWM-Signale für die rechts (51) und links (50) vom 50%-PWM-Wert liegenden Ausprägungen durch einfaches invertieren des entsprechenden PWM-Signals auseinander hervorgehen, wobei bei der Umschaltung ein Phasensprung im Signal erfolgt. Dies kann z. B. per Software erfolgen, aber auch durch ein einzelnes XOR-Gatter mit einem Dateneingang und einem PWM-Signaleingang für ein definiertes PWM-Signal.It should also be noted that PWM signals for the right ( 51 ) and left ( 50 ) differ from the 50% PWM values by simply inverting the corresponding PWM signal, whereby a phase jump occurs in the signal during the switchover. This can be z. B. by software, but also by a single XOR gate with a data input and a PWM signal input for a defined PWM signal.

Bevorzugt wird man die Umschaltung allerdings mit der Software eines Mikroprozessors unter Nutzung einer evtl. vorhandenen HW-Unterstützung bewerkstelligen.Prefers However, you will be switching with the software of a microprocessor by using a possibly existing HW support accomplish.

Die empfängerseitige (resonante) Auskopplung des f0-Anteils, das in diesem Beispiel immer maximal vorliegt (das PWM-Verhältnis soll nahe bei 50%, nie nahe bei 0% oder 100% liegen), liefert jeweils die empfangsseitig benötigte Energie. Die Energieversorgung ist also für kleine PWM-Änderungen weitgehend unabhängig davon, wie das PWM-Verhältnis gerade von der Sendeelektronik eingestellt wird, weil die Amplitude nur sehr wenig abfällt (44).The receiver-side (resonant) decoupling of the f 0 component, which in this example is always maximal (the PWM ratio should be close to 50%, never close to 0% or 100%), supplies the energy required at the receiving end. The power supply is therefore largely independent of how the PWM ratio is currently set by the transmission electronics for small PWM changes because the amplitude drops very little ( 44 ).

Allerdings erfährt auch dieses Signal der Basisfrequenz f0 einen Phasensprung, wenn zwischen einem rechtsseitig und linksseitig von 50% liegenden PWM-Verhältnis hin- und hergeschaltet wird. Auch dies kann für eine Datenübertragung auf dem Energieversorgungssignal genutzt werden.However, even this signal of the base frequency f 0 undergoes a phase jump when switching between a right and left side of 50% lying PWM ratio back and forth. This too can be used for data transmission on the power supply signal.

Besonders Broadcastsendungen (unspezifische Sendungen an alle Empfänger, die sich im Empfangsbereich befinden) können bevorzugt auf diese Weise übermittelt werden.Especially Broadcasts (non-specific shipments to all recipients, which are located in the reception area) may be preferred be transmitted in this way.

Damit hat die Senderseite also diverse Möglichkeiten, wie sie mit (einer oder mehrerer) Empfangsstationen kommunizieren kann.In order to So the sender side has a lot of possibilities, like you can communicate with (one or more) receiving stations.

Die Sendeschaltung kann zwischen PWM 50% und einen geringfügig daneben liegenden PWM-Wert hin- und herschalten und so zwischen „f1 = 2f0 vorhanden” und „f1 = 2f0 nicht vorhanden” hin und herschalten. Dies entspricht einer on/off-Amplitudenmodulation (ASK Modulation) bei Nutzung einer Trägerfrequenz von f1 = 2f0.The transmit circuit can toggle between PWM 50% and a slightly adjacent PWM value, toggling between "f 1 = 2f 0 present" and "f 1 = 2f 0 absent". This corresponds to an on / off amplitude modulation (ASK modulation) when using a carrier frequency of f 1 = 2f 0 .

Da die dargestellten Empfänger alle in der Lage sind, diese Frequenz über die nicht resonante Auskopplung (178) bzw. (179) zu empfangen, kann dieses z. B. zur Datenübertragung für eine Broadcastsendung (Sendung vom Sender an alle im Empfangsbereich liegenden Empfänger) genutzt werden. In diesem Modus kann die Sendestation allen im Empfangsbereich liegenden Empfängern zugleich eine Nachricht oder eine Anweisung zusenden, z. B. die Aufforderung zur Stummschaltung, eine Aufforderung zur Weitergabe einer Sendung, usw.Since the illustrated receivers are all capable of this frequency via the non-resonant coupling ( 178 ) respectively. ( 179 ), this z. B. for data transmission for a Broadcastsendung (broadcast from the sender to all receivers lying in the receiving area) are used. In this mode, the sending station can simultaneously send a message or an instruction to all receivers in the receiving area, e.g. As the request for mute, a request for transmission of a broadcast, etc.

Liegt z. B. f0 bei 64,5 kHz, dann wäre mit f1 = 2f0 = 125 kHz eine typische RFID-Frequenz gegeben, wodurch die Sendestation auch mit den derzeit verfügbaren Transpondern auf dieser Frequenz (ASK moduliert) kommunizieren könnte.Is z. B. f 0 at 64.5 kHz, then with f 1 = 2f 0 = 125 kHz given a typical RFID frequency, whereby the transmitting station could communicate with the currently available transponders on this frequency (ASK modulated).

Durch die Wahl von 64,5 KHz zur Energieübertragung läge die genutzte Schaltfrequenz bei < 75 KHz. Dies entspricht einem Abstrahlfrequenzbereich für den ganz andere gesetzliche Bestimmungen gelten, als für 125 KHz und könnte (dürfte) wesentlich mehr Energie abstrahlen, als dies mit 125 KHz zulässig wäre.By the choice of 64.5 KHz for energy transfer would be the used switching frequency at <75 KHz. This corresponds to a radiation frequency range for the whole other legal requirements apply than for 125 KHz and could (probably) radiate much more energy, as this would be allowed at 125 KHz.

Mit den 62,5 KHz könnte die Anordnung zudem auch in metallischer Umgebung verlustärmer arbeiten als mit 125 KHz.With the 62.5 KHz, the arrangement could also in metallic Environment lossless work than with 125 KHz.

Generell von Vorteil ist es also, die Energieversorgung einer Empfangsschaltung in einen Frequenzbereich zu legen, der eine hohe Energieabstrahlung erlaubt und die Kommunikation in einem höheren Frequenzbereich mit geringerer Energie, z. B. über das PWM-Verhältnis einstellbar abzuwickeln.As a general rule It is therefore advantageous to supply power to a receiving circuit to place in a frequency range that has high energy dissipation allowed and communication in a higher frequency range with lower energy, eg. For example via the PWM ratio settable adjustable.

Versetzt man die Sendestation in diesem Beispiel jetzt zusätzlich in die Lage, den Resonator für die Frequenz f2 = 3·f0 kurzzuschließen, dann wäre auch mit dieser Frequenz eine ASK-Modulation zur Datenübertragung mit einer oder mehrerer Empfangsstationen möglich unabhängig von der gerade beschriebenen Datenübertragung auf f1 = 2f0. So können also zwei unabhängige Datenströme vom Sender zu den Empfängern übertragen werden, je nachdem, welche Resonatorkonstrukte und je nachdem, welche Aktivierung oder Inaktivierung von Resonatoren jeweils möglich ist.If, in this example, the transmitting station is now additionally enabled to short-circuit the resonator for the frequency f 2 = 3 * f 0 , an ASK modulation for data transmission with one or more receiving stations would also be possible with this frequency, independently of the one just described Data transfer to f 1 = 2f 0 . Thus, two independent data streams can be transmitted from the transmitter to the receivers, depending on which resonator constructs and whichever activation or inactivation of resonators is possible in each case.

Eine senderseitige Inaktivierungsmöglichkeit ist in der 9 nicht dargestellt, aber ist natürlich jederzeit für jeden senderseitigen Resonator als möglich anzusehen. Dabei kann die Inaktivierung von der jeweiligen Station aktiv vorgesehen sein, aber auch passiv durch eine vor Ort vorgesehene Schaltfunktion. Eine passive Schaltfunktion kann z. B. ein Reedkontakt sein, der von einem Magneten geschaltet wird, der von einem mechanischen Element auf den Reedkontakt zu- und wieder wegbewegt wird, oder ein Mikroschalter, oder ein lichtabhängiger Schalter, der z. B. bei Tageslicht nur einen geringen Widerstand aufweist, während er in der Nacht einen sehr hohen Widerstand hätte, usw.A sender-side inactivation option is in the 9 not shown, but of course at any time for each transmitter-side resonator as possible to be considered. In this case, the inactivation of the respective station can be actively provided, but also passively by an on-site switching function. A passive switching function can, for. B. may be a reed contact, which is connected by a magnet, which is on by a mechanical element on the reed contact and moved away again, or a microswitch, or a light-dependent switch, the z. B. in daylight only has a low resistance, while he would have a very high resistance at night, etc.

Nunmehr sollen, das Beispiel anhand der 9 fortsetzend, die Empfangsstationen in der Lage sein, entweder auf der Frequenz f1 = 2f0 und/oder auf der Frequenz f2 = 3·f0 zusätzlich eine unterschiedliche Phasenlage zu detektieren (Phasenmodulation, hier PSK). Da senderseitig die Umschaltung zwischen einem rechts von 50% liegenden PWM-Verhältnis und einem linksseitig liegenden PWM-Verhältnis unabhängig von den bisherig dargestellten Entscheidungen erfolgen kann, ergeben sich weitere Möglichkeiten von Kanalausgestaltungen.Now, the example based on the 9 continuing, the receiving stations be able to detect either on the frequency f 1 = 2f 0 and / or on the frequency f 2 = 3 · f 0 additionally a different phase position (phase modulation, here PSK). Since the transmitter side, the switching between a right of 50% lying PWM ratio and a left-sided PWM ratio can be independent of the previously shown decisions, there are further possibilities of channel designs.

Bezogen auf sämtliche Schaltfunktionen, die überhaupt denkbar sind, ist die hier beschriebene Konstruktion aktiv oder passiv einsetzbar. Gleiches gilt für alle mit Schaltern versehenen Transponderanwendungen.Based on all the switching functions that ever are conceivable, the construction described here is active or passive use. The same applies to everyone with switches provided transponder applications.

Damit besteht die Möglichkeit, eine dem typischen RFID-Konzept vergleichbare Funktionalität aufzubauen, sogar mit identischen Anwendungsbereichen, aber dennoch auf eine erkennbar deutlich andere und erweiterte technische Art und Weise bereitzustellen, als dies auf dem Stand der Technik mit typischen RFID-Transpondern möglich ist.In order to there is the possibility of a typical RFID concept to build comparable functionality, even with identical ones Application areas, but still clearly recognizable to others and to provide more advanced technical way than this possible on the state of the art with typical RFID transponders is.

Es können Schaltfunktionen weitergereicht werden, Energie übertragen und Daten weitergeben werden, zur Datenleitung können auch unter Einbeziehung passiver Transponder Relaiskonzepte realisiert werden, usw.It switching functions can be passed on, transferring energy and data can be passed to the data line too realized using passive transponder relay concepts be, etc.

Für kleinere Systeme mit einer nicht zu großen Anzahl von Empfangsstationen (Transpondern) können passive Codierungen mit dem dargestellten Resonatorkonzept realisiert und genutzt werden: mit z. B. 4 Resonatoren können senderseitig vier Frequenzen, z. B. die ersten vier Frequenzkomponenten eines PWM-Signals oder auch 4 relativ dicht benachbarte Frequenzen die innerhalb eines definierten Frequenzbandes liegen, direkt aktiviert werden.For smaller systems with a not too large number of receiving stations (Transponders) can passive coding with the illustrated resonator concept realized and used: with z. B. 4 resonators can transmitter side four frequencies, z. B. the first four frequency components of a PWM signal or 4 relatively closely adjacent frequencies the within a defined frequency band, directly activated become.

Zugleich definieren je zwei derartige Frequenzen jeweils zwei weitere, ebenfalls nutzbare Frequenzen, nämlich die Differenzfrequenz und die Summenfrequenz, sodass sich weitere Kombinationsmöglichkeiten ergeben. Diese Frequenzen werden durch entsprechende Differenzfrequenzresonatoren (Schwebungsresonatoren) bzw. Summenfrequenzresonatoren (Überlagerungsresonatoren) zur Abstrahlung aktiviert.at the same time Two such frequencies each define two more, also usable frequencies, namely the difference frequency and the sum frequency, so that further possible combinations result. These frequencies are provided by corresponding difference frequency resonators (Beat resonators) or sum frequency resonators (overlay resonators) activated for radiation.

Die Aussendung der vier Frequenzen wird von z. B. 6 Empfangsstationen empfangen und ausgewertet. Hat jede Empfangsstation eine eindeutige Resonatorkennung, dann kann sie durch eine definierte Frequenzsignatur, die von der Sendestation gesendet wird, erkennen, ob und dass sie aktuell gerade angesprochen wird.The Transmission of the four frequencies is z. B. 6 receiving stations received and evaluated. Does each receiving station have a unique resonator identifier, then it can be defined by a frequency signature defined by the Sending station is detected, whether and that they are currently watching is addressed.

Eine vorgesehene Lastkopplung erfolgt in einer Empfangsschaltung in diesem Beispiel mittels nicht resonant ausgekoppelter Signalenergie und führt zu einem Backscattersignal auf allen aktivierten Frequenzen.A provided load coupling takes place in a receiving circuit in this Example by means of non-resonant decoupled signal energy and leads to a backscatter signal on all activated frequencies.

Haben z. B. die 6 Empfangsschaltungen die 6 Resonatorkennungen (in der Reihenfolge f0, f1, f2, f3 werden zu jedem Empfänger ein zu einer Frequenz nicht vorhandener Resonator mit „0”, ein vorhandener mit „1” dargestellt; 0101 bedeutet also, dass für die Frequenzen f0 und f2 keine Resonatoren, für die Frequenzen f0 und f2, Resonatoren vorliegen) 0101, 1010, 1001, 0110, 1100 und 0011, dann kann die Sendestation jede dieser 6 Stationen eindeutig durch aktivieren und inaktivieren der Resonatoren mit den entsprechenden Frequenzkomponenten ansprechen.Do z. For example, the 6 receiving circuits represent the 6 resonator identifiers (in the order f 0 , f 1 , f 2 , f 3 , a resonator of "0" not present in frequency, an existing one of "1" is shown for each receiver, so 0101 means that are present for the frequencies f 0 and f 2 none resonators for the frequencies f 0 and f 2, resonators) 0101, 1010, 1001, 0110, 1100 and 0011, the transmitting station may activate each of these 6 stops clearly by and inactivate the resonators with the corresponding frequency components respond.

Liegen allerdings mehr als 6 Lesestationen, z. B. mit der Resonatorkennung 0001, 0010, 0100, 1000 vor, dann würde jede von diesen Lesestationen zusätzlich auch angesprochen werden, wenn eine von den zuvor genannten sechs Stationen angesprochen werden soll. Der Transponder mit der Resonatorkennung 0001 würde z. B. auch angesprochen werden, wenn an sich nur einer der Transponder mit der Resonatorkennung 0101, 1001 oder 0011 angesprochen werden soll.Lie However, more than 6 reading stations, z. B. with the resonator 0001, 0010, 0100, 1000 ago, then each of these would Reading stations can also be addressed if one of the aforementioned six stations are addressed should. The transponder with the resonator ID 0001 would z. B. also be addressed, if only one of the transponders be addressed with the resonator 0101, 1001 or 0011 should.

Wenn ein Transponder mit der Resonatorkennung 1110 bzw. 0111 angesprochen wird, würden auch die Transponder 1010, 0110, 1100, 1000, 0100 und 0010 bzw. die Transponder mit der Resonatorkennung 0101, 0110, 0011, 0001, 0010 und 0100 zugleich angesprochen.If a transponder with the resonator 1110 or 0111 addressed If the transponders 1010, 0110, 1100, 1000, 0100 and 0010 or the transponders with the resonator ID 0101, 0110, 0011, 0001, 0010 and 0100 addressed simultaneously.

Diese Nachteile können aber durch entsprechende Maßnahmen in den Empfangsschaltungen ausgeglichen werden, wie unten am Beispiel der Tastatur gezeigt werden wird.These Disadvantages can but by appropriate measures in the receiving circuits, as shown below the keyboard will be shown.

Natürlich ist es jederzeit möglich, Sende- und Empfangsstation direkt an einem Ort zu einer Einheit (in steckbarer oder klebbarer Form) zusammenzufassen, wenn die Resonatoren für Sendung und Empfang auf verschiedenen Frequenzen arbeiten.Naturally it is possible at any time to send and receive station directly in one place to a unit (in pluggable or adhesive form) summarize when the resonators for transmission and reception work on different frequencies.

Konstruktionen in denen z. B. die Nutzung

  • – einer Station mit mindestens einem Kopplungskreis und mindestens zwei Resonatoren, von denen
  • – mindestens einer in der Station zum Senden (mit einer Auskopplungsspule) und
  • – mindestens einer in der gleichen Station zum Empfangen (mit einer Lastkopplungsspule) vorgesehen sind,
stellen zudem ein darüber hinausgehendes Konstrukt dar, indem (im gleichen magnetischen Kreis) zwei verschiedene Resonanzen sowohl zum Empfang als auch zum Senden eingesetzt werden können, wobei die dazu eingesetzten Frequenzen fast beliebig weit voneinander, aber auch beliebig nahe beieinander, u. U. weniger als eine Kanalbandbreite auseinander liegen können.Constructions in which z. B. the use
  • A station having at least one coupling circuit and at least two resonators, of which
  • At least one in the station for transmission (with a decoupling coil) and
  • - at least one in the same station for receiving (with a load coupling coil) are provided,
also represent an out-going construct by (in the same magnetic circuit) two different resonances can be used both for receiving and for transmitting, with the frequencies used for almost any distance from each other, but also arbitrarily close to each other, u. U. may be less than a channel bandwidth apart.

Der Minimalabstand für die Resonanzstellen von zwei Resonatoren wird von der gerade noch mit den eingesetzten Resonatoren trennbaren Resonanzstellenlage definiert.Of the Minimum distance for the resonance points of two resonators is just separable from the just used with the resonators Defined resonance point.

Es ist also möglich, Sende- und Empfangseinheit in einem Gerät zusammenzufassen, wenn mit den Resonatoren die beteiligten Frequenzen genügend trennscharf auseinanderhalten können, und die Ein- und Auskopplung jeweils resonant ausgeführt wird.It So it is possible to send and receive unit in one device to summarize, if with the resonators the involved frequencies be able to distinguish enough clearly, and the coupling and decoupling is carried out each resonant.

Wenn z. B. die Frequenzbandbreite 25 KHz beträgt, dann ist es möglich, auf der Hälfte der Frequenz, also bei 12,5 KHz jeweils einen Pilotton zu benutzen, um für den Hin- und Rückweg unterscheidbare Signale zu übertragen. Da beide Frequenzen auf getrennte (allerdings eng abgestimmte) Resonatoren bezogen werden können, ist es möglich, sogar innerhalb einer solchen Kanalbandbreite eine Duplexverbindung aufzubauen.If z. B. the frequency bandwidth is 25 KHz, then it is possible, at half the frequency, so at 12.5 KHz each to use a pilot tone to for the Return route to transmit distinguishable signals. Since both frequencies refer to separate (but closely tuned) resonators It is possible, even within such a channel bandwidth to establish a duplex connection.

Als wichtige Erweiterung der mit dem erfindungsgemäßen Resonatorverfahren gegebenen Möglichkeiten kann die „indirekte Informationsweiterleitung” über passive (oder auch aktive) „Relaistransponder” gesehen werden.When important extension of the invention Resonator method given possibilities, the "indirect Information transfer "via passive (or also active) "relay transponders" can be seen.

Im Beispiel der 11 werden 3 Sendestationen (187), (188) und (189) angenommen, die auf Grund der Distanz zueinander hier untereinander keine direkte Verbindung aufnehmen können. Die Sendestationen arbeiten alle mit einer PWM-Ansteuerung, wie sie oben und in der Tabelle zur 9 beschrieben worden ist.In the example of 11 3 transmitting stations ( 187 ) 188 ) and ( 189 ) assumed that due to the distance to each other here can not make a direct connection with each other here. The transmitting stations all work with a PWM control, as shown above and in the table 9 has been described.

Weiterhin werden 4 Empfangsstationen (190), (191) und (192) sowie (193) angenommen, die in diesem Beispiel passiv ausgelegt sind. Jede dieser Empfangsstationen kann jeweils von mindestens zwei Sendestationen (z. B. RFID-Leser) erreicht werden, eine Empfangstation (193) kann von allen drei Sendestationen erreicht werden.Furthermore, 4 receiving stations ( 190 ) 191 ) and ( 192 ) such as ( 193 ), which are passively designed in this example. Each of these receiving stations can each be reached by at least two transmitting stations (eg RFID readers), a receiving station ( 193 ) can be reached from all three transmitting stations.

Die Sendestationen arbeiten mit einer PWM-Ansteuerung, wie sie oben und in der Tabelle zur 9 bereits beschrieben wurde; sie können also mehrkanalig mittels verschiedener Modulationsarten auf eine für sie erreichbare Empfangsstation einwirken. Obwohl hier also die Stationen u. U. keine Möglichkeiten haben, direkt zu kommunizieren, können sie das über die Vermittlung der passiven Überlagerungsresonatoren (190), (191), (192), aber auch über (193) erreichen.The transmitting stations work with a PWM control, as shown in the table above and in the table 9 already described; Thus, they can act on several channels by means of different types of modulation on a reachable for them receiving station. Although here are the stations u. U. have no way to communicate directly, they can do this through the intermediary of the passive overlay resonators ( 190 ) 191 ) 192 ), but also about ( 193 ) to reach.

Mit einem geeigneten Routingkonzept können so auch kleine Lokale Netze aufgebaut werden (PicoLANs), die im Wechsel zwischen aktiven Lese/Sendestationen und passiven Relaisstationen Informationen weiterreichen können.With A suitable routing concept can also be used by small restaurants Networks are set up (PicoLANs) that alternate between active ones Reading / transmitting stations and passive relay stations pass on information can.

Bei Containerinhalten könnten über geeignet ausgebrachte, aktive und/oder passive Zwischenstationen auch größere Mengen an Stückgut von außen gelesen werden. Z. B. könnten eine große Menge von Flaschen/Gegenstände mit einzelnen passiven, billigen RFID-Transpondern gekennzeichnet sein, jede Kiste/Verpackung/Pallette darüber hinaus mit einer (immer wieder verwendbaren) Zwischenstation, die alle Flaschentransponder der Kiste zum lesen erreichen kann, die Nachrichten (Daten über den Inhalt der Kiste) in der Summe aber direkt oder indirekt an eine übergeordnete aktive Station weiterleitet, deren Daten von außen bequem ausgelesen werden können.at Container contents could be delivered via suitably Active and / or passive intermediate stations also larger Quantities of general cargo can be read from the outside. Z. B. could have a large amount of bottles / items labeled with individual passive, cheap RFID transponders Beyond, each box / box / pallet is also included a (always reusable) intermediate station, all bottle transponders the box for reading can reach the news (data about the contents of the box) in the sum but directly or indirectly to a parent active station forwards data from the outside conveniently can be read out.

Anhand der 12 wird ein weiteres Beispiel beschrieben. Sendeseitig sind in diesem Beispiel zwei Stationen vorgesehen, wobei die erste (200) z. B. auf 13,4975 MHz ein relativ starkes, auch zur Versorgung eines Transponders geeignetes Signal abgeben soll. Die zweite Station (201) erzeugt gleiches auf 13,6225 MHz.Based on 12 another example will be described. At the transmitting end, two stations are provided in this example, with the first ( 200 ) z. B. on 13.4975 MHz a relatively strong, should also deliver a transponder suitable signal. The second station ( 201 ) produces the same at 13.6225 MHz.

Eine empfangsseitige Mehrfachresonatorkonstruktion (250), die u. a. die beiden Einzelresonatoren (202) und (203) enthält, die mit den senderseitigen Resonatoren der beiden Sendestationen Resonatorpaare bilden, zudem einem Resonator (210) zur hier nicht näher dargestellten Energieversorgung und zudem zwei Resonatoren (205) bzw. (204) für die Differenz- und die Summenfrequenz soll mit diesen beiden Sendestationen zusammen arbeiten.A receiver-side multiple resonator design ( 250 ), which include the two individual resonators ( 202 ) and ( 203 ), which form resonator pairs with the transmitter-side resonators of the two transmitting stations, in addition to a resonator ( 210 ) to the energy supply not shown here and also two resonators ( 205 ) respectively. ( 204 ) for the difference and the sum frequency should work together with these two transmitting stations.

Diese Empfangskonstruktion (250) der 12 integriert also einen Überlagerungsresonator, wobei die Resonatoren (202) und (203) auf die beiden Sendefrequenzen, z. B. 13,4975 MHz bzw. 13,6225 MHz, ausgelegt sind.This reception structure ( 250 ) of the 12 So integrates a superposition resonator, the resonators ( 202 ) and ( 203 ) to the two transmission frequencies, z. B. 13.4975 MHz or 13.6225 MHz, are designed.

Zwei Auskoppelkreise (206) und (207), koppeln Signale für zwei Empfangsschaltungen aus. Die „Auswertung” dieser Signale besteht hier nur aus der Mischung mittels einer Diode mit einem strombegrenzenden Widerstand in einer Empfangsschaltung (208) und stellt damit die benötigte Nichtlinearität des Empfängers dar.Two decoupling circuits ( 206 ) and ( 207 ), decouple signals for two receiving circuits. The "evaluation" of these signals consists here only of the mixture by means of a diode with a current-limiting resistor in a receiving circuit ( 208 ) and thus represents the required nonlinearity of the receiver.

Diese Anordnung bewirkt die Entnahme eines Energieanteils mit der Differenz- und Summenfrequenz aus dem von den HF-Resonatoren (202) und (203) gebildeten und durch den Diodendemodulator aufbereiteten Überlagerungssignal. Die randständigen Resonatoren (205) bzw. (204) sind dementsprechend auf diese Differenzfrequenz von 125 kHz bzw. auf die Summenfrequenz von 27,12 MHz ausgelegt und aktivieren diese Frequenzen hier auch für die weitere Übertragung z. B. zur Aussendung nach außen.This arrangement causes the extraction of an energy component with the difference and sum frequency from that of the RF resonators ( 202 ) and ( 203 ) and processed by the diode demodulator overlay signal. The edge permanent resonators ( 205 ) respectively. ( 204 ) are accordingly designed for this difference frequency of 125 kHz or to the sum frequency of 27.12 MHz and activate these frequencies here for further transmission z. B. for transmission to the outside.

Unten rechts in der 12 ist dieses noch einmal in einer Drauf- bzw. Übersicht dargestellt: die beiden Sendestationen (215) und (214) entsprechen den Sendestationen (200) bzw. (201) der Detailansicht und senden ein elektromagnetisches Feld zur Empfangsstation (213), die daraus die beiden Arbeitsfrequenzen von 27,12 MHz und 125 kHz durch Überlagerung bildet. Nach rechts werden 125 kHz abgestrahlt, die mit einem normalen RFID-Transponder (212) interagieren können, der z. B. auf einer metallischen Oberfläche (211) sitzen könnte. Diese 12 stellt auch die Gegebenheiten für ein weiteres mögliches Beispiel für den Einsatz eines solchen Überlagerungstransponders dar: Die beiden Sendestationen S1 (200) bzw. (215) und S2 (201) bzw. (214) senden jetzt dazu auf den Frequenzen f1 = 6,8425 MHz bzw. f2 = 6,9675 MHz und haben in diesem Beispiel auf Grund ihrer Distanz zueinander keinen direkten Kontakt, obwohl sie, auch bei kleiner Leistung, leicht eine Distanz von einigen Meter überbrücken können.Bottom right in the 12 is this once again shown in a top view or overview: the two transmitting stations ( 215 ) and ( 214 ) correspond to the transmitting stations ( 200 ) respectively. ( 201 ) of the detail view and send an electromagnetic field to the receiving station ( 213 ), which forms the two operating frequencies of 27.12 MHz and 125 kHz by superposition. 125 kHz are emitted to the right, which is transmitted with a normal RFID transponder ( 212 ) can interact, the z. On a metallic surface ( 211 ) could sit. These 12 also illustrates the circumstances for a further possible example of the use of such a superimposition transponder: the two transmitting stations S 1 (FIG. 200 ) respectively. ( 215 ) and S 2 ( 201 ) respectively. ( 214 ) now transmit on the frequencies f 1 = 6.8425 MHz and f 2 = 6.9675 MHz and have in this example, due to their distance from each other no direct contact, although they easily, even at low power, a distance of some Can bridge meters.

Senden diese Stationen S1 und S2 – vorerst ohne Modulation – dann gelangen die beiden Frequenzkomponenten f1 und f2 auf den Überlagerungsresonator (202), (203) zusammen mit (205) bzw. (213) der Energie aus diesen beiden Frequenzen in seiner Umgebung sammelt und dabei diese (zunächst nur additiv) überlagert.If these stations S 1 and S 2 are transmitted - for the time being without modulation - then the two frequency components f 1 and f 2 reach the superposition resonator (FIG. 202 ) 203 ) along with ( 205 ) respectively. ( 213 ) collects the energy from these two frequencies in its environment and superimposes them (initially only additive).

Ohne weitere Maßnahmen liegt an dieser Stelle nur eine (nicht 100%ig ausgebildete) Schwebung vor. Das hier gemessene Spektrum des Feldverlaufs bestünde aber immer noch nur aus den beiden Frequenzkomponenten f1 und f2 der Trägersignale von den beiden Stationen S1 und S2.Without further measures, there is only one (not 100%) beating at this point. However, the spectrum of the field course measured here would still only consist of the two frequency components f 1 and f 2 of the carrier signals from the two stations S 1 and S 2 .

Gelangt jetzt eine geeignete, nichtlineare Funktionalität (208) in die Umgebung des Überlagerungstransponders (das kann z. B. ein hysteresebehaftetes Kernmaterial sein) dann entstehen, durch diese Nichtlinearität verursacht, sowohl oberhalb als auch unterhalb vom arithmetischen Mittel der beiden Frequenzen liegende, zusätzliche Frequenzkomponenten. Der Grund für diesen Vorgang ist bekannt und kann der allgemeinen Literatur zu den Modulationsverfahren und zu den Signaltheorien entnommen werden.Now comes a suitable, nonlinear functionality ( 208 ) in the vicinity of the overlay transponder (which may be, for example, a hysteresis-type core material) then, caused by this non-linearity, arise both above and below the arithmetic mean of the two frequencies, additional frequency components. The reason for this process is known and can be found in the general literature on modulation methods and signal theories.

Obwohl natürlich diese beiden Frequenzkomponenten auf beiden Seiten des Transponders zur Verfügung stehen, kann hier im Beispiel der 12 angenommen werden (dies ist in der Übersichtsdarstellung der 12 unten rechts auch so dargestellt), dass auf einer Seite nur die Summenfrequenz mit 13,56 MHz interessiert, auf der anderen Seite nur die 125 KHz.Although of course these two frequency components are available on both sides of the transponder, here in the example of the 12 be accepted (this is in the overview of the 12 bottom right also shown) that on one side only the sum frequency with 13.56 MHz interested, on the other hand, only the 125 KHz.

Ein solcher Aufbau ist z. B. nützlich, wenn, wie in diesem Beispiel angenommen, auf der einen Seite eine metallische Umgebung (211) vorliegt, oder wenn eine Datenübertragung mit den 13,56 MHz über eine deutlich größere Distanz leichter gelingt als z. B. direkt mit einer Feldfrequenz von 125 kHz.Such a structure is z. B. useful if, as assumed in this example, on the one hand a metallic environment ( 211 ) is present, or if a data transfer with the 13.56 MHz over a much greater distance easier than z. B. directly with a field frequency of 125 kHz.

In diesem Beispiel kann nun zusätzlich angenommen werden, dass sich zwischen der metallischen Oberfläche (211) und dem erfindungsgemäßen Überlagerungstransponder, z. B. sehr nahe an, bzw. sogar direkt auf der metallischen Oberfläche ein normaler RFID-Transponder (212) befindet, der auf das 125 kHz Signal in seinem normalen Funktionsrahmen „antwortet”. Das normalerweise von einem Leser dazu generierte 125 kHz-Lesefeld muss i. a. sehr stark sein, wenn der Leser unter diesen Bedingungen den Transponder auslesen wollte.In this example, it can now additionally be assumed that between the metallic surface ( 211 ) and the overlay transponder according to the invention, for. B. very close to, or even directly on the metallic surface of a normal RFID transponder ( 212 ) which responds to the 125 kHz signal in its normal functional frame. The 125 kHz reading field normally generated by a reader must generally be very strong if the reader wanted to read the transponder under these conditions.

In diesem Beispiel kann nun weitergehend angenommen werden, dass der Überlagerungstransponder aus dem Differenzsignal ein Modulationssignal für die 13,56 MHz ausbildet.In In this example, it can now be further assumed that the overlay transponder from the difference signal, a modulation signal for the 13.56 MHz trains.

Es sei bemerkt, dass die Funktion dieser Anordnung der 12 aus einem anderen Blickwinkel heraus auch so dargestellt werden kann: Ein Leser (200), der auf der Frequenz von 6,28 MHz oder auch 13,56 MHz arbeitet, kann einen Transponder (212), der auf Grund einer metallischen oder flüssigen Oberfläche (211) nur auf einer sehr niedrigen Frequenz von z. B. 125 kHz arbeiten kann (wodurch i. a. nur Distanzen im mm-Bereich überbrückbar wären) auslesen, indem zwei (Hilfs-)trägersignale f1 und f2 von zwei entfernteren Stationen S1 und S2 und ein Überlagerungstransponder als Hilfstransponder eingesetzt werden.It should be noted that the function of this arrangement is the 12 from another point of view can also be represented as: A reader ( 200 ) operating on the frequency of 6.28 MHz or even 13.56 MHz, can use a transponder ( 212 ) due to a metallic or liquid surface ( 211 ) only at a very low frequency of z. B. 125 kHz can work (which ia only distances in the mm range would be bridged) read by two (auxiliary) carrier signals f 1 and f 2 of two remote stations S 1 and S 2 and a superposition transponder are used as auxiliary transponder.

Von diesem Beispielstatus ausgehend kann nun zusätzlich, das Beispiel noch einmal erweiternd, angenommen werden, dass ein zweiter Überlagerungsresonator mit den gleichen Frequenzeinstellungen wie bei dem ersten in einiger Entfernung zum ersten Überlagerungsresonator angeordnet ist.From starting from this example status can now additionally, the Expanding example once again, assume that a second heterodyne resonator with the same frequency settings as the first in some Distance to the first heterodyne resonator arranged is.

Die beiden aus der Überlagerung der Trägersignale stammenden Frequenzen mit 125 kHz und 13,56 MHz werden auf Grund der gleichen Herkunft exakt mit den Frequenzen, die beim ersten Überlagerungstransponder gewonnen werden, übereinstimmen.The both from the superimposition of the carrier signals originating frequencies with 125 kHz and 13.56 MHz are due to of the same origin exactly with the frequencies used in the first overlay transponder be won, agree.

Da an der Position des ersten Überlagerungsresonators die dort gewonnenen 125 kHz dem dort ebenfalls gewonnenen 13,56 MHz-Signal aufmoduliert werden, kann dieses 125 kHz-Signal durch Demodulation auch an der Position des zweiten Überlagerungsresonators aus dem empfangenen 13,56 MHz-Signal gewonnen werden. Damit liegt an diesen Positionen zwei mal das exakt gleiche, aber aus zwei verschiedenen Quellen bzw. auf verschiedenen Signalwegen gewonnene 125 kHz-Signal vor. Diese Signale können miteinander verglichen werden, um Informationen über den Signalweg zu gewinnen.Since at the position of the first heterodyne resonator, the 125 kHz obtained there on the there also won 13.56 MHz signal be modulated, this 125 kHz signal can be obtained by demodulation also at the position of the second heterodyne resonator from the received 13.56 MHz signal. Thus, at these positions, there is twice the exact same 125 kHz signal obtained from two different sources or on different signal paths. These signals can be compared with each other to obtain information about the signal path.

14 stellt als weitere Anwendung den Aufbau einer passiv arbeitenden Tastatur, hier beispielhaft für neun Tasten dar. 14 represents as another application the construction of a passive keyboard, here exemplified for nine keys.

Eine solche Tastatur ist z. B. in explosiv gefährlicher Umgebung sinnvoll, wenn jegliche Funkenbildung zu vermeiden ist. Eine solche Tastatur kann an variabel gehaltener Position frei fixiert werden. Eine solche passive Konstruktion ist z. B. auch sinnvoll, wenn eine Tastenanordnung (z. B. als auf eine beliebige Oberfläche aufklebbares Bedienelement, das z. B. in großen Stückzahlen gefertigt werden könnte) unmittelbar über einer Leserposition, z. B. von außen am Gerät oder an einer Glas- oder Gerätewand, befestigt werden kann.A such keyboard is z. B. in explosive dangerous environment useful, if any sparking is to be avoided. Such Keyboard can be freely fixed in a variably held position. A such passive construction is z. B. also useful if a key arrangement (For example, as a stick-on to any surface control, the z. B. could be made in large quantities) immediately above a reader position, e.g. B. from the outside on the device or on a glass or device wall, can be attached.

Mit einer solchen Tastatur können z. B. Löcher, die in ein Gehäuse für eine Tastaturdurchführung oder mindestens für die Kabeldurchführung gebohrt werden müssten, vermieden werden. Das vereinfacht die Fertigung und z. B. auch, ein Gerät vollständig abzudichten. Bei Unterwasseranwendungen, Anwendungen in aggressiver Umgebung (Säure, Gas, Hitze, Dampf, ...), usw. können Schaltfunktionen durch eine Gehäusewand ohne Kabel und den damit verbundenen Problemen in das innere eines Gerätes weitergereicht werden.With Such a keyboard can, for. B. holes that in a housing for a keyboard lead-through or at least drilled for the cable gland should be avoided. This simplifies the production and Z. As well as to completely seal a device. For underwater applications, applications in aggressive environments (Acid, gas, heat, steam, ...), etc. can switch functions through a housing wall without cables and the associated Problems are passed into the interior of a device.

Die 14a stellt beispielhaft einen Tastaturausschnitt aus einer Tastatur mit neun Tasten dar: Die sechs sich am Rand befindlichen Resonatoren sind in dieser 14a so geschaltet, dass bei Betätigung einer Taste jeweils die Überbrückung von zwei Resonatoren erfolgt. Z. B. inaktiviert die Taste (234) die Resonatoren (218) und (217). Die Taste besteht dazu nur aus einem leitenden Kunststoff, der auf eine Stelle bei (234) mit vier Kontakten gedrückt wird. Dadurch wird eine Verbindung z. B. zwischen den Leitungen (219) und über diese ein Kurzschluss für die Resonatoren (hier (218)) hergestellt, wodurch diese inaktiviert werden. Mit gleicher Tastenanordnung sind auch Mehrfach-Resonatoraktivierungen möglich, z. B. wenn die Spule und die Kapazität des Resonators nicht parallel, sondern in Reihe gelegt werden.The 14a exemplifies a keypad from a keyboard with nine keys: The six on-edge resonators are in this 14a switched so that upon actuation of a key in each case the bridging of two resonators. For example, the key inactivates ( 234 ) the resonators ( 218 ) and ( 217 ). The button consists only of a conductive plastic, which at one point at ( 234 ) is pressed with four contacts. This will cause a connection z. B. between the lines ( 219 ) and via this a short circuit for the resonators (here ( 218 )), whereby these are inactivated. With the same key arrangement and multiple resonator activations are possible, for. B. when the coil and the capacitance of the resonator are not parallel, but in series.

14b zeigt, wie auch mehr als nur zwei Resonatoren durch jeweils eine Taste gleichzeitig inaktiviert werden können, hier in 14b sind das bei jeder Taste jeweils 3 Resonatoren, die mit einer Taste inaktiviert werden. (Wieder ist es auch hier möglich, die gleichzeitige Aktivierungen der drei Resonatoren durch eine Tastenfunktion gleichzeitig durchzuführen, wenn satt der hier gezeigten Parallelresonanzen Serienresonanzen verwendet werden). 14b shows how even more than just two resonators can be inactivated by one key at a time, here in 14b For each button, these are 3 resonators, which are deactivated with one button. (Again, it is also possible to simultaneously perform the simultaneous activations of the three resonators by a key function, when full of the parallel resonances series resonances shown here are used).

Erweiterungen auf 4 Resonatoren je Schaltpunkt sind leicht durchzuführen: Dazu werden die Anschlüsse der Resonatoren über Leitungen einem Kranz aus Kontaktstellen zugeführt, in dem jeweils zwei zugehörige Kontaktflächen unter einem leitfähig flexiblen Material angeordnet sind. Beim ausüben eines Betätigungsdrucks auf eine so definierte Tastenposition wird das leitende Material auf den Kranz der Kontaktstellen gepresst, und damit eine Verbindung zwischen allen im Kranz befindlichen Kontaktstellen gleichermaßen hergestellt. Jeder Resonator, der eine Zuleitung zu einem solchen Kontaktkranz hat, wird so durch Kurzschluss inaktiviert (bei Serienschaltung aktiviert).extensions on 4 resonators per switching point are easy to perform: These are the connections of the resonators over Cables fed to a wreath from contact points, in the two associated contact surfaces under a conductive flexible material are arranged. At the exert an actuating pressure on a so defined Key position becomes the conductive material on the wreath of the contact points pressed, and thus a connection between all in the wreath Made contact points alike. Each resonator, which has a supply line to such a contact ring is so through Short circuit inactivated (activated during series connection).

Die hier in den 14 zur Übersichtlichkeit der Schaltung am Rand des Tastaturenfeldes dargestellten Resonatoren werden in einer realen Konstruktion allerdings durch Spulen realisiert, die um die Tastenanordnung herum im Außenraum verlaufen.The here in the 14 For the clarity of the circuit at the edge of the keyboard field resonators shown are, however, realized in a real construction by coils which extend around the key arrangement in the outer space.

15 zeigt beispielhaft den Aufbau (einer von vielen möglichen) eines passiven Transponders, hier in Folienbauweise mit einer Empfangsschaltung (230), die ein mittels einer Spule (229) gekoppeltes Signal auswertet und drei Resonatoren (225'), (226') und (227'). 15 shows by way of example the structure (one of many possible) of a passive transponder, here in foil construction with a receiving circuit ( 230 ), which by means of a coil ( 229 ) evaluates the coupled signal and three resonators ( 225 ' ) 226 ' ) and ( 227 ' ).

Die Senderanordnung kann ähnlich aufgebaut sein, hier dargestellt durch einen Signalgenerator (232), der das generierte Signal zur Auskopplung auf eine Spule (228) schaltet und auch hier die zur Resonatorpaarbildung mit der Empfängeranordnung benötigten drei Resonatoren (225), (226) und (227).The transmitter arrangement may have a similar structure, here represented by a signal generator ( 232 ), which generates the generated signal for decoupling onto a coil ( 228 ) and also here the three resonators required for resonator pair formation with the receiver arrangement ( 225 ) 226 ) and ( 227 ).

Diese Spule (228) erzeugt ein elektromagnetisches Feld mit einem zeitlichen Intensitätsverlauf, der in etwa dem zeitlichen Verlauf des Generatorsignals entspricht. Das kann ein einzelnes, harmonisches Signal sein, das können mehrere, einzelne Sinusfunktionen sein, die erst in ihrer Summe auf die Koppelspule geschaltet werden, das kann aber auch ein Signal mit Rechteck, Dreieck oder Sägezahnverlauf sein.This coil ( 228 ) generates an electromagnetic field with a temporal intensity curve, which corresponds approximately to the time course of the generator signal. This can be a single, harmonic signal, which can be several, individual sine functions, which are first switched in their sum on the coupling coil, but this can also be a signal with a rectangle, triangle or sawtooth.

Die hier als zusammenklebbare Folien dargestellten Resonatoren (221), mit z. B. direkt auf das Platinenmaterial aufgedruckten bzw. geätzten Spulenstrukturen (222) und mit den hier ebenfalls direkt durch das Layout realisierten Kapazitäten (223), können frei gewählt und zusammengebracht werden. Durch das freie Zusammenstellen von Resonatoren mit geeignet gewählten Resonanzfrequenzen können Transponder und Sendereinheiten für beliebige Arbeitsfrequenzen zusammengestellt werden. Mögliche Schaltfunktionen (224) sind parallel zur Kapazität (223) zu legen.The resonators shown here as zusammenklebbare films ( 221 ), with z. B. directly printed on the board material or etched coil structures ( 222 ) and with the capacities also realized directly by the layout ( 223 ), can be freely chosen and matched. The free assembly of resonators with suitably selected resonance frequencies transponder and transmitter units for any Working frequencies are compiled. Possible switching functions ( 224 ) are parallel to the capacity ( 223 ).

Der Aufbau aus drei oder vier derartigen Folienresonatoren wäre bei einem Überlagerungsresonator, ohne jegliche Elektronik, gleich. Lediglich die einzubringende Nichtlinearität (Diode, Transistor oder auch nur ein Kernmaterial) müsste hinzugefügt werden.Of the Structure of three or four such film resonators would be in a heterodyne resonator, without any electronics, equal. Only the non-linearity to be introduced (diode, Transistor or just a core material) would have to be added.

Die Darstellung der 11 zeigte bereits ein Szenarium zu dieser Anwendung, mit dem die Bedeutung der Technik für das RFID-Geschehen deutlich werden kann. Damit ergibt die erfindungsgemäßen Resonatorkonstruktionen ein breit gefächertes Anwendungsfeld, das RFID-Anwendungen umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist.The presentation of the 11 showed already a scenario for this application, with which the meaning of the technology for the RFID happening can become clear. Thus, the resonator designs of the present invention provide a broad application field that includes, but is not limited to, RFID applications.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10206676 A1 [0005] - DE 10206676 A1 [0005]
  • - DE 4435894 [0005] - DE 4435894 [0005]
  • - US 2006/0267737 [0009] US 2006/0267737 [0009]
  • - US 6285295 [0010] - US 6285295 [0010]
  • - DE 10239303 [0012] - DE 10239303 [0012]
  • - CA 2387106 [0012] - CA 2387106 [0012]
  • - DE 3810702 [0035] - DE 3810702 [0035]
  • - DE 102005045360 [0035] - DE 102005045360 [0035]
  • - DE 60102613 [0035] - DE 60102613 [0035]

Claims (25)

Verfahren zur Erfassung von Gerätezuständen, von Bedienungszuständen und der Zustände von Einstellelementen sowie zum Auslesen dieser Zustände mittels einer Leseeinheit, dadurch gekennzeichnet, dass – durch mindestens eine Schaltfunktion ein insgesamt vorliegender Schalt-Ist-Zustand und damit ein aktueller Gerätezustand und/oder ein Bedienungsstatus vollständig oder zumindest teilweise widergespiegelt werden kann, wobei – diese Schaltfunktionen in einer Wirkverbindung mit Resonatoren stehen, so dass mit jeder Schaltfunktionsänderung mindestens ein Resonator aktiviert, inaktiviert oder umgeschaltet werden kann, wobei – jeder Resonator als Teil eines Resonatorpaares die drahtlose Verbindung zwischen einer sendenden und einer empfangenden Station sicherstellen kann, – aus deren Bestehen bzw. Nichtbestehen der Geräte- und/oder Bedienungsstatus insgesamt oder zumindest teilweise abgeleitet werden kann.Method for detecting device states, operating states and the states of setting elements and for reading these states by means of a reading unit, characterized in that - by at least one switching function a total present switching state and thus a current device state and / or an operator status completely or at least partially reflected, wherein - these switching functions are in operative connection with resonators, so that with each switching function change at least one resonator can be activated, inactivated or switched, wherein - each resonator as part of a resonator pair, the wireless connection between a transmitting and a - from whose existence or non-existence the device and / or service status can be derived as a whole or at least partially. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schaltfunktion mechanisch oder elektronisch in einen definierten Schaltzustand gebracht werden kann.Method according to claim 1, characterized in that that the at least one switching function is mechanical or electronic can be brought into a defined switching state. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schaltfunktion erst durch einen mechanisch betätigtes Element wie einen Bedienungshebel indirekt in einen definierten Schaltzustand gebracht werden kann.Method according to claim 2, characterized in that that the at least one switching function only by a mechanical actuated element such as a control lever indirectly in a defined switching state can be brought. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltfunktion ein Reedkontakt ist, der erst durch ein mechanisch zu betätigtes Element mittels Magnet in einen definierten Schaltzustand gebracht wird.Method according to claim 3, characterized that the switching function is a reed contact, the first by a mechanically actuated element by means of a magnet in one defined switching state is brought. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Resonator mittels einer Schaltfunktion durch Kurzschluss inaktiviert wird.Method according to at least one of the claims 1 to 4, characterized in that a resonator by means of a Switching function is disabled by short circuit. Verfahren mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Resonator durch eine Schaltfunktion, die eine zur Schwingkreisausbildung fehlende Verbindung herstellt, aktiviert wird.Method of at least one of the claims 1 to 4, characterized in that a resonator by a switching function, which produces a connection missing from resonant circuit formation, is activated. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umschaltmöglichkeit zwischen zwei Resonatoren besteht, wobei immer eindeutig ein Resonator aktiv, ein zweiter immer inaktiv ist und bei einem Schaltfunktionswechsel die Resonatoren jeweils ihre Rollen tauschen.Method according to at least one of the claims 1 to 4, characterized in that a switchover between two resonators, where always clearly a resonator active, a second is always inactive and at a switching function change the resonators each exchange their roles. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aktivierung bzw. Inaktivierung durch eine Wechselschaltung mit zwei Umschaltern derart erfolgt, dass für eine Aktivierung von einem von zwei Resonatoren die beiden Schalter immer in die gleiche Stellung gebracht werden müssen und bei jeder ungleichen Stellung der Schalter immer beide Resonatoren inaktiviert sind.Method according to at least one of the claims 1 to 4, characterized in that an activation or inactivation is done by a two-way changeover switch, that for activation of one of two resonators the Both switches must always be brought into the same position and at each unequal position of the switches always both resonators are inactivated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aktivierung und Inaktivierung eines Resonators mittels einer Wechselschaltung so erfolgt, dass jeder Schalter den Resonator jeweils ein- und ausschalten kann, wobei jede Schalterbetätigung den gerade inaktiven Resonator aktiviert bzw. den gerade aktiven Resonator inaktiviert.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that activation and inactivation a resonator is effected by means of a switching circuit so that each switch can turn the resonator on and off, respectively each switch operation is the currently inactive resonator activated or inactivated the currently active resonator. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine mittels Schaltfunktionen erfolgende Aktivierung, Inaktivierung oder Umschaltung von Resonatoren in Abhängigkeit von einer definierten Bedingung erfolgt, wobei diese Bedingung durch eine beliebige Schaltfunktion oder einer Schaltkombination gegeben sein kann, aber auch durch den jeweiligen Bitwert eines beliebigen seriellen Datenstroms, zusätzlich oder ausschließlich, gegeben sein kann.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that one takes place by means of switching functions Activation, inactivation or switching of resonators depending on is made by a defined condition, this condition by given any switching function or a combination of switches can be, but also by the respective bit value of any serial data stream, additional or exclusive, can be given. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feststellung bestehender Verbindungen bei der Übertragung sowohl unmodulierte als auch unmodulierte Trägersignale genutzt werden können.Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that for detecting existing compounds in transmission both unmodulated and unmodulated Carrier signals can be used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feststellung bestehender Verbindungen getrennte, räumlich unterschiedlich positionierte Sende- und Empfangseinheiten verwendet werden.Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that for detecting existing compounds separate, spatially differently positioned transmitters and receiving units are used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feststellung bestehender Verbindungen eine Leseeinheit sowohl die Eigenschaften der Sendestation als auch die Eigenschaft der Empfangsstation vereinen kann.Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that for detecting existing compounds a reading unit both the characteristics of the transmitting station and can combine the property of the receiving station. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Resonator – Teil einer Empfangsstation, – Teil einer Sendestation, oder – Teil eines Überlagerungstransponders sein kann.Method according to one of claims 1 to 13, thereby marked that every resonator - Part of a Receiving station - part of a broadcasting station, or - part an overlay transponder can be. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonatoren Teil eines Überlagerungstransponder sind, der als Teil einer Übertragung zur Erfassung der Schaltfunktionen eingesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 14, characterized in that the resonators are part of a superimposition transponder, which is part of a transmission for detecting the switching radio is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonatoren Teil eines Überlagerungstransponder sind, der als Teil einer Übertragung zur Erfassung der Schaltfunktionen eingesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 15, characterized in that the resonators are part of a superposition transponder who are part of a transfer to capture the Switching functions is used. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass Überlagerungstransponder als Teil einer Übertragung schaltbar aktivierbare nichtlineare Funktionselemente bzw. Mischanordnungen haben.Method according to claim 16, characterized in that that overlay transponder as part of a transmission switchable activatable non-linear functional elements or mixing arrangements have. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das in einem Überlagerungstransponder ein zur Ausbildung neuer Frequenzen eingesetztes nichtlineares Element bzw. die eingesetzte Mischanordnung entweder – eine zum Transponder gehörende schaltbare Teilkomponente ist, oder – eine erst in dieser Umgebung konstruktiv vorgesehene oder am Anbringungsort des Transponders vorzufindende Eigenschaft ist, oder – eine nicht zum Transponder und/oder zur ständigen Umgebung selbst gehörende, – aber am Ort des Transponder zumindest zeitweise vorhandene, oder – durch eine externe Bewegung erst in den Einflussbereich des Überlagerungsfelds gelangende, oder – durch eine Schaltfunktion erst zu aktivierende Teilkomponente ist.Method according to one of claims 1 to 17, thereby marked that that in an overlay transponder a nonlinear element used to form new frequencies or the mixing arrangement used either - one belongs to the transponder switchable subcomponent, or - a constructive intended only in this environment or property to be found at the location of the transponder is, or - one not to the transponder and / or to the permanent environment itself, - but at least temporarily present at the location of the transponder, or - by an external movement only into the sphere of influence of the overlay field reaching, or - by a switching function only is to be activated sub-component. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer mindestens ersten und einer mindestens zweiten Frequenz mittels nichtlinearer Funktion bzw. Mischfunktion, – die Differenzfrequenz zwischen den Frequenzen nach einer geeigneten Tiefpass-Filterung durch den dritten Resonator ausgebildet wird, bereitgestellt und/oder abgestrahlt wird, oder – die Summenfrequenz aus den beiden Frequenzen nach einer geeigneten Hochpass-Filterung durch den dritten Resonator ausgebildet, bereitgestellt und/oder abgestrahlt wird, oder – sowohl die Summenfrequenz, diese nach einer Hochpassfilterung durch den dritten Resonator, als auch die Differenzfrequenz, diese nach einer Tiefpassfilterung durch einen vierten Resonator, bereitgestellt werden und Signale mit diesen beiden Frequenzen zugleich bereitgestellt und/oder abgestrahlt werden.Method according to one of claims 1 to 18, thereby marked that from one at least first and one at least second frequency by means of nonlinear function or mixing function, - the Difference frequency between the frequencies after a suitable one Low-pass filtering is formed by the third resonator, is provided and / or radiated, or - the Sum frequency from the two frequencies after a suitable high-pass filtering formed, provided and / or radiated by the third resonator will, or - both the sum frequency, this after a high-pass filtering by the third resonator, as well as the Difference frequency, this after a low-pass filtering by a fourth resonator, are provided and signals with these be provided and / or radiated both frequencies simultaneously. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass als Bedienungseinheit eine Tastatur verwendet wird, bei der jede Taste als Schaltfunktion zugleich in einer Wirkverbindung mit mindestens einem Resonator steht.Method according to one of claims 1 to 19, characterized in that as a control unit a keyboard is used, in which each key as a switching function at the same time in an active compound with at least one resonator. Passive Tastaturanordnung mit N × M Tasten unter Einsatz von Resonatoren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mittels N × M Tasten einer Tastaturanordnung jeweils mindestens zwei von N + M Resonatoren gleichzeitig inaktiviert oder aktiviert werden können.Passive keyboard layout with N × M keys below Use of resonators according to one of claims 1 to 20, characterized in that by means of N × M keys a Keyboard arrangement at least two of N + M resonators can be inactivated or activated at the same time. Passive Tastaturanordnung mit N × M Tasten unter Einsatz von Resonatoren nach einem der Ansprüche 1 bis 21 dadurch gekennzeichnet, dass mittels jeder Taste einer Tastaturanordnung jeweils mehr als zwei Resonatoren gleichzeitig inaktiviert oder aktiviert werden können.Passive keyboard layout with N × M keys below Use of resonators according to one of claims 1 to 21, characterized in that by means of each key of a keyboard arrangement in each case more than two resonators simultaneously inactivated or can be activated. Passive Tastaturanordnung mit N × M Tasten unter Einsatz von Resonatoren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine solche Tastatur ein solches Bedienungselement – in gefährlicher Umgebungen eingesetzt werden kann, – an variabel gehaltener Position frei fixiert werden kann, – als ein auf eine beliebige Oberfläche aufbringbares Bedienelement von außen an einem Gerät, an einer Glas- oder Gerätewand, befestigt werden kann, und so keine die Gerätewand durchbrechende Kabelführung in das Innere eines Geräts benötigt. – für Unterwasseranwendungen und für Anwendungen in aggressiver Umgebung eingesetzt ist.Passive keyboard layout with N × M keys below Use of resonators according to one of claims 1 to 22 characterized in that such a keyboard such an operating element - in dangerous Environments can be used - on variable held Position can be fixed freely - as one on one any surface applicable control element from the outside on a device, on a glass or equipment wall, can be attached, and so no breaking the device wall Cable management needed inside a device. - For Underwater applications and for applications in more aggressive Environment is used. Passive Tastaturanordnung mit vielen Tasten unter Einsatz von Resonatoren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonatoren durch – diskrete Bauteile an den Rändern eines Tastaturenfeldes realisiert bzw. kontaktiert sind, oder – auf einem Platinenmaterial oder Folie aufgebrachte oder geätzten Spulen und/oder Kapazitäten realisiert sind, wobei – die Spulenstrukturen auch um die Tastenanordnung herum im Außenraum verlaufen können.Passive keyboard layout with many buttons underneath Use of resonators according to one of claims 1 to 23 characterized in that the resonators through - discreet Components realized at the edges of a keyboard field or are contacted, or - on a board material or foil applied or etched coils and / or capacitances are realized, where - the coil structures as well around the button assembly can run around in the outer space. Anordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass für alle Signalfrequenzen beliebige Frequenzen und Frequenzkombinationen, bevorzugt aber ISM-Frequenzen, verwendet werden, wobei bevorzugt auf den Frequenzen von 125 kHz oder 13,56 MHz gearbeitet wird.Arrangement according to at least one of the claims 1 to 24, characterized in that for all signal frequencies arbitrary frequencies and frequency combinations, but preferably ISM frequencies, are used, preferably at the frequencies of 125 kHz or 13.56 MHz is worked.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5434330B2 (en) * 2009-07-22 2014-03-05 ソニー株式会社 Power receiving device, power transmission system, charging device, and power transmission method
KR101730824B1 (en) * 2009-11-30 2017-04-27 삼성전자주식회사 Wireless Power Transceiver and Wireless Power System
TWI527331B (en) 2010-06-10 2016-03-21 通路實業集團國際公司 Coil configurations for inductive power transfer and relevant system and device
DE102010037840A1 (en) * 2010-09-29 2012-03-29 Kts Kommunikationstechnik Und Systeme Gmbh Method for reading-out transponder arranged in metallic object e.g. medical instrument, involves adjusting impedance of transceiver during reading process of impedance of antenna
DE102011016086A1 (en) 2011-04-05 2012-10-11 Sciknowtec Gmbh Method for constructing and designing coupling elements for radio frequency identification transponder and/or electronic marking for e.g. identification of product, involves providing combined coils by retention of normal coils
DE102011016083A1 (en) 2011-04-05 2012-10-11 Sciknowtec Gmbh Method for transmitting modulated radio frequency (RF) signals from transmitting station through RF-proof wall to receiving station, involves transforming data signals into waveform to overcome wall by overlay/Heterodyn transponder
CN104054229B (en) 2012-01-06 2018-01-23 捷通国际有限公司 Wireless power receiver system
CN102553006B (en) * 2012-01-06 2014-12-10 浙江大学 Artificial heart signal energy transfer method based on digital coil pair array and transfer paper
DE102013110698A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Denso Corporation Wireless power supply device, filter unit and power supply device for a computer using the filter unit
EP2759493B1 (en) 2013-01-29 2015-11-25 Braun GmbH Packaged article arrangement
DE102014109998A1 (en) * 2014-07-16 2016-01-21 Paul Vahle Gmbh & Co. Kg Parallel resonant circuit pickup with decoupling winding
JP6774760B2 (en) * 2016-01-27 2020-10-28 日東電工株式会社 Magnetic field forming device, power feeding device, power receiving device, power receiving device and portable device
DE112016007159B4 (en) * 2016-09-26 2024-02-15 Mitsubishi Electric Corporation SIGNAL PROCESSING DEVICE, SIGNAL PROCESSING METHOD AND SIGNAL PROCESSING PROGRAM
DE102018201332A1 (en) * 2018-01-11 2019-07-11 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Synchronization in multi-carrier RFID systems
EP3935408A1 (en) 2019-03-05 2022-01-12 The Procter & Gamble Company Wireless monitoring system

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3810702A1 (en) 1988-03-25 1989-10-12 Angewandte Digital Elektronik PHASE STABILIZED, COUPLED VIBRATION CIRCUIT
DE4435894A1 (en) 1994-10-07 1996-04-11 Telefunken Microelectron Vehicle anti-theft security system
US6285295B1 (en) 1998-12-14 2001-09-04 Martin S. Casden Passive remote programmer for induction type RFID readers
DE10206676A1 (en) 2002-02-18 2003-08-28 Giesecke & Devrient Gmbh Switching device operable with a transponder
CA2387106A1 (en) 2002-05-21 2003-11-21 Information Mediary Corporation Method for measuring temperature using a remote, passive, calibrated rf/rfid tag including a method for calibration
DE10239303A1 (en) 2002-08-27 2004-03-18 Siemens Ag Energy self-sufficient modulated backscatter transponder
DE102005045360A1 (en) 2004-09-24 2006-04-13 Lear Corp., Southfield Efficient system for inductive recharging of batteries
US20060267737A1 (en) 2005-05-27 2006-11-30 Colby Steven M RF Powered Remote Control

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6975834B1 (en) * 2000-10-03 2005-12-13 Mineral Lassen Llc Multi-band wireless communication device and method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3810702A1 (en) 1988-03-25 1989-10-12 Angewandte Digital Elektronik PHASE STABILIZED, COUPLED VIBRATION CIRCUIT
DE4435894A1 (en) 1994-10-07 1996-04-11 Telefunken Microelectron Vehicle anti-theft security system
US6285295B1 (en) 1998-12-14 2001-09-04 Martin S. Casden Passive remote programmer for induction type RFID readers
DE10206676A1 (en) 2002-02-18 2003-08-28 Giesecke & Devrient Gmbh Switching device operable with a transponder
CA2387106A1 (en) 2002-05-21 2003-11-21 Information Mediary Corporation Method for measuring temperature using a remote, passive, calibrated rf/rfid tag including a method for calibration
DE10239303A1 (en) 2002-08-27 2004-03-18 Siemens Ag Energy self-sufficient modulated backscatter transponder
DE102005045360A1 (en) 2004-09-24 2006-04-13 Lear Corp., Southfield Efficient system for inductive recharging of batteries
US20060267737A1 (en) 2005-05-27 2006-11-30 Colby Steven M RF Powered Remote Control

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