DE102013008276A1 - transponder system - Google Patents
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- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/0723—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
Abstract
Transpondersystem, wobei dem Transponder die an einem Antennenschwingkreis abfallende Spannung zugeführt wird oder die vom Transponder erzeugte Spannung wird dem Antennenschwingkreis zugeführt, wobei zwischen Antennenschwingkreis und Transponder eine Filterkapazität zwischengeordnet ist, so dass der zwischen Antenennschwingkreis und Transponder fließende Strom über die Filterkapazität geführt wird oder dass im Antennenschwingkreis eine Filterkapazität zwischengeordnet ist, so dass der im Antenennschwingkreis fließende Strom über die Filterkapazität geführt wird.Transponder system, the voltage dropping at an antenna resonant circuit being supplied to the transponder or the voltage generated by the transponder being fed to the antenna resonant circuit, a filter capacitance being interposed between the antenna resonant circuit and the transponder, so that the current flowing between the antenna resonant circuit and the transponder is conducted over the filter capacity or that a filter capacitance is interposed in the antenna resonant circuit, so that the current flowing in the antenna resonant circuit is conducted via the filter capacitance.
Description
Die Erfindung betrifft ein Transpondersystem.The invention relates to a transponder system.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Datenaustausch zwischen Transponder und Transponder-Lese- und/oder Schreibgerät ausführbar ist. Dabei sind im Transponder gespeicherte Daten auslesbar vom Gerät oder Daten speicherbar in den Transponder.It is well known that a data exchange between transponder and transponder reader and / or writer is executable. In this case, data stored in the transponder can be read out from the device or data can be stored in the transponder.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Transpondersystem weiterzubilden, wobei es in einem Wechselmagnetfeld einsatzfähig sein soll.The invention is therefore based on the object to develop a transponder system, where it should be operational in an alternating magnetic field.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Transpondersystem nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention the object is achieved in the transponder system according to the features indicated in
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Transpondersystem sind, dass dem Transponder die an einem Antennenschwingkreis abfallende Spannung zugeführt wird oder die vom Transponder erzeugte Spannung wird dem Antennenschwingkreis zugeführt,
wobei zwischen Antennenschwingkreis und Transponder eine Filterkapazität zwischengeordnet ist, so dass der zwischen Antenennschwingkreis und Transponder fließende Strom über die Filterkapazität geführt wird
oder dass im Antennenschwingkreis eine Filterkapazität zwischengeordnet ist, so dass der im Antenennschwingkreis fließende Strom über die Filterkapazität geführt wird.Important features of the invention in the transponder system are that the transponder is supplied with the voltage dropped across an antenna resonant circuit or the voltage generated by the transponder is supplied to the antenna resonant circuit.
wherein a filter capacitance is interposed between the antenna resonant circuit and the transponder so that the current flowing between the antenna resonant circuit and the transponder is conducted through the filter capacitance
or that a filter capacitance is interposed in the antenna resonant circuit, so that the current flowing in the antenna resonant circuit current is passed through the filter capacitance.
Von Vorteil ist dabei, dass mittels der Filterkapazität die Einflüsse eines Wechselmagnetfelds unterdrückbar sind, wenn die Frequenz dieses Wechselmagnetfelds unterschiedlich ist der Resonanzfrequenz des Antennenschwingkreises. Dabei besteht der Antennenschwingkreis aus einem Parallelschwingkreis, welcher eine Induktivität und Kapazität umfasst. Mittels der Filterkapazität ist somit der durch das Wechselmagnetfeld in der Induktivität induzierte Stromanteil unterdrückbar. Dies ermöglicht den Einsatz der Transpondertechnik in Umgebungen mit hohen Wechselmagnetfeldern. Ein solches Wechselmagnetfeld wird von einem Primärleitersystem erzeugt, welches in einer Anlage verlegt ist und zur induktiven Versorgung von Mobilteilen dient.The advantage here is that by means of the filter capacitance, the influences of an alternating magnetic field can be suppressed, if the frequency of this alternating magnetic field is different from the resonant frequency of the antenna resonant circuit. In this case, the antenna resonant circuit consists of a parallel resonant circuit, which comprises an inductance and capacitance. By means of the filter capacitance, the current component induced in the inductance by the alternating magnetic field can thus be suppressed. This allows the use of transponder technology in environments with high alternating magnetic fields. Such an alternating magnetic field is generated by a primary conductor system which is laid in a system and serves for the inductive supply of mobile parts.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Filterkapazität mindestens eine hundertmal, insbesondere tausendmal, größere Kapazität auf als die Kapazität des Antennenschwingkreises. Von Vorteil ist dabei, dass eine sehr gute Unterdrückung der vom Wechselmagnetfeld induzierten Stromanteile erreichbar ist.In an advantageous embodiment, the filter capacity at least a hundred times, in particular a thousand times, greater capacity than the capacity of the antenna resonant circuit. The advantage here is that a very good suppression of induced by the alternating magnetic field current components can be achieved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Induktivität des Antennenschwingkreises in einem Wechselmagnetfeld angeordnet, dessen Frequenz mindestens hundertmal, insbesondere tausendmal, geringer ist als die Resonanzfrequenz des Antennenschwingkreises. Von Vorteil ist dabei, dass mittels einer einzigen Filterkapazität, insbesondere mittels eines einzigen Filterkondensators, eine sehr gute Unterdrückung der vom Wechselmagnetfeld induzierten Stromanteile erreichbar ist.In an advantageous embodiment, an inductance of the antenna resonant circuit is arranged in an alternating magnetic field whose frequency is at least a hundred times, in particular a thousand times, lower than the resonant frequency of the antenna resonant circuit. The advantage here is that by means of a single filter capacitance, in particular by means of a single filter capacitor, a very good suppression of induced by the alternating magnetic field current components can be achieved.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Antennenschwingkreis eine Induktivität und eine hierzu parallel geschaltete Kapazität auf, insbesondere ist der Antennenschwingkreis als Parallelschwingkreis ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass ein Transpondersystem nach Stand der Technik nur geringfügig abgeändert werden muss, um als erfindungsgemäßes System zu fungieren.In an advantageous embodiment, the antenna resonant circuit has an inductance and a capacitance connected in parallel thereto, in particular the antenna resonant circuit is designed as a parallel resonant circuit. The advantage here is that a transponder system according to the prior art only has to be slightly modified in order to function as a system according to the invention.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Wechselmagnetfeld von einer langgestreckt verlegten Primärleiterschleife erzeugt, insbesondere in welche ein mittelfrequenter Strom eingeprägt wird. Von Vorteil ist dabei, dass ein Starkstrom vorsehbar ist und somit ein Mobilteil induktiv mit hoher Leistung kontaktlos versorgbar ist. Allerdings entsteht dabei ein starkes Wechselmagnetfeld. Trotzdem ist der erfindungsgemäße Transponder wirksam, weil die vom Wechselmagnetfeld induzierten Stromanteile unterdrückbar sind mittels der Filterkapazität.In an advantageous embodiment, the alternating magnetic field is generated by an elongated primary conductor loop, in particular in which a medium-frequency current is impressed. The advantage here is that a heavy current is providable and thus a handset is inductively supplied contactless with high performance. However, this creates a strong alternating magnetic field. Nevertheless, the transponder according to the invention is effective because the current components induced by the alternating magnetic field can be suppressed by means of the filter capacitance.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist ein Mobilteil eine Sekundärwicklung, insbesondere zur Versorgung eines Energiespeichers und/oder eines Fahrantriebs des Mobilteils, auf,
wobei die Sekundärwicklung an die Primärleiterschleife induktiv gekoppelt ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Mobilteil induktiv versorgbar ist, also ohne Schleifleitung oder dergleichen.In an advantageous embodiment, a mobile part has a secondary winding, in particular for supplying an energy store and / or a traction drive of the mobile part,
wherein the secondary winding is inductively coupled to the primary conductor loop. The advantage here is that the handset is inductive, ie without a conductor rail or the like.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Mobilteil ein Schreib- und/oder Lesegerät auf, welches mit dem Transponder Daten austauscht, wobei der Transponder stationär angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass im Transponder gespeicherte Daten auslesbar sind und 7 oder Daten in den Transponder schreibbar sind.In an advantageous embodiment, the mobile part on a writing and / or reading device, which exchanges data with the transponder, wherein the transponder is arranged stationary. The advantage here is that stored in the transponder data can be read and 7 or data in the transponder are writable.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.Further advantages emerge from the subclaims. The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the skilled person, further meaningful combination possibilities of claims and / or individual claim features and / or features of the description and / or figures, in particular from the task and / or posing by comparison with the prior art task arise.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:The invention will now be explained in more detail with reference to figures:
In der
In der
In der
In der
Wie in
Das Primärleitersystem ist induktiv gekoppelt an die Sekundärwicklung und wird mit einem mittelfrequenten Strom beaufschlagt. Das Primärleitersystem weist eine langgestreckt verlegte Primärleiterschleife auf, wobei in
Somit entsteht ein Wechselmagnetfeld, das mittelfrequent ist, insbesondere eine Frequenz zwischen etwa 10 kHz und etwa 1 MHz aufweist.This results in an alternating magnetic field which is medium-frequency, in particular has a frequency between about 10 kHz and about 1 MHz.
Ein in diesem Bereich des Wechselmagnetfeldes angeordneter Transponder nach Stand der Technik, wie in
Wie in
In dem alternativen Ausführungsbeispiel nach
In beiden gezeigten Ausführungsbeispielen wird also eine zusätzliche Filterkapazität C2 im oder am Antennenschwingkreis vorgesehen.In both embodiments shown, therefore, an additional filter capacitance C2 is provided in or on the antenna resonant circuit.
Dabei wird die Filterkapazität derart dimensioniert, dass sie für den mittelfrequent eingekoppelten Stromanteil eine höhere Impedanz aufweist als bei der Betriebsfrequenz des sonstigen Antennenschwingkreises. Vorzugsweise liegt die Resonanzfrequenz des Antennenschwingkreises im hochfrequenten Bereich, insbesondere im Bereich von 1 GHz und mehr. Somit beträgt die Betriebsfrequenz des Transponders mindestens das Tausendfache oder sogar mehr als das Hunderttaussendfache der Mittelfrequenz.In this case, the filter capacitance is dimensioned such that it has a higher impedance for the medium-frequency injected current component than at the operating frequency of the other antenna resonant circuit. Preferably, the resonant frequency of the antenna resonant circuit is in the high-frequency range, in particular in the range of 1 GHz and more. Thus, the operating frequency of the transponder is at least one thousand times or even more than the hundred thousandths of the center frequency.
Beispielsweise ist die Induktivität L dimensioniert zwischen 1 und 10 Milli-Henry und die Kapazität des Antennenschwingkreises zwischen 10 pF und 100 pF. Die Filterkapazität dämpft dann bei einem Wert zwischen 100 nF und 1000 nF eine Primärleiterfrequenz von 25 kHz ab.For example, the inductance L is dimensioned between 1 and 10 milli-Henry and the capacitance of the antenna resonant circuit between 10 pF and 100 pF. The filter capacitance then attenuates a primary conductor frequency of 25 kHz at a value between 100 nF and 1000 nF.
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist statt der Filterkapazität C2 ein anderes Filter vorgesehen, insbesondere eine komplexere Schaltung, also eine aus mehr als nur einem Kondensator bestehende Schaltung, oder ein aktives Filter, vorgesehen Außerdem ist die erfindungsgemäße Ausführung mit dem Filterkondensator auch in andere Spulen vorsehbar.In a further embodiment according to the invention, another filter is provided instead of the filter capacitance C2, in particular a more complex circuit, that is, a circuit consisting of more than one capacitor, or an active filter provided. Furthermore, the embodiment according to the invention with the filter capacitor can also be provided in other coils ,
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Hinleitergo conductor
- 22
- Rückleiterreturn conductor
- T0T0
- Transpondertransponder
- LL
- Induktivität des AntennenschwingkreisesInductance of the antenna resonant circuit
- C1C1
- Kapazität des AntennenschwingkreisesCapacity of the antenna resonant circuit
- C2C2
- Filterkapazitätfilter capacity
- UU
- Eingangsspannung am TransponderInput voltage at the transponder
- εε
- Spannung am AntennenschwingkreisVoltage on the antenna resonant circuit
Claims (7)
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