DE102013104059A1 - Antennen-Anordnung, Kommunikationsgerät und Antennenstruktur - Google Patents

Antennen-Anordnung, Kommunikationsgerät und Antennenstruktur Download PDF

Info

Publication number
DE102013104059A1
DE102013104059A1 DE102013104059.4A DE102013104059A DE102013104059A1 DE 102013104059 A1 DE102013104059 A1 DE 102013104059A1 DE 102013104059 A DE102013104059 A DE 102013104059A DE 102013104059 A1 DE102013104059 A1 DE 102013104059A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
antenna
area
magnetic core
loop
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102013104059.4A
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Raggam
Oliver Kronaschlaeger
Stephan RAMPETZREITER
Josef Gruber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE102013104059.4A priority Critical patent/DE102013104059A1/de
Priority to CN201610425743.2A priority patent/CN105958179A/zh
Priority to CN201410160366.5A priority patent/CN104112908B/zh
Priority to US14/258,032 priority patent/US10096902B2/en
Publication of DE102013104059A1 publication Critical patent/DE102013104059A1/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H01Q7/06Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop with core of ferromagnetic material
    • H01Q7/08Ferrite rod or like elongated core
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2216Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in interrogator/reader equipment

Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine Antennen-Anordnung (1000) bereitgestellt, aufweisend: mindestens einen integrierten Schaltkreis (902); mindestens eine mit dem integrierten Schaltkreis (902) gekoppelte Schleifenantenne (812), welche einen Schleifenantennenbereich (836) bildet; mindestens eine mit dem integrierten Schaltkreis (902) gekoppelte Antenne (812) mit einem Magnetkern (822); wobei zumindest ein Teil des Magnetkerns (822) über einem Teil des Schleifenantennenbereichs (836) angeordnet ist; wobei sich der Teil des Magnetkerns (822) mit dem Teil des Schleifenantennenbereichs (936) überlappt; oder wobei sich der Teil des Magnetkerns (822) mit dem Teil des Schleifenantennenbereichs (936) nicht überlappt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antennen-Anordnung, ein Kommunikationsgerät sowie eine Antennenstruktur.
  • 1A und 1B zeigen eine konventionelle Antennen-Anordnung 100 in Form eines Teilnehmer-Identitäts-Moduls (Subscriber Identity Modul, SIM), wobei 1A die Antennen-Anordnung 100 in Draufsicht und 1B die Antennen-Anordnung 100 in Querschnittansicht zeigt.
  • Die Antennen-Anordnung 100 weist einen gemeinsamen Träger 116 auf, wobei auf einer Vorderseite 110 des Trägers 116 eine Schleifenantenne 102 mit einer Mehrzahl von Windungen 104 angeordnet ist. Auf einer Rückseite 112 des Trägers 116 ist ferner ein Kontaktfeld 106 mit einer Mehrzahl von Kontaktpads 108 angeordnet. Wie in 1B dargestellt ist, wird aufgrund eines durch die Windungen 104 der Schleifenantenne 102 fließenden elektrischen Stroms ein Magnetfeld erzeugt, wobei die in 1B dargestellten Magnetfeldlinien 114 lediglich skizzenhaft zu verstehen sind. Es ist jedoch ersichtlich, dass die Magnetfeldlinien 114 in einem Winkel (im Wesentlichen senkrecht) zu der Ebene, welche von der Schleifenantenne 102 gebildet wird, erzeugt werden, und damit in einem Winkel zu der Ebene der Vorderseite 110 des Trägers 116. Entsprechend induziert auch nur ein extern erzeugtes Magnetfeld einen ausreichend großen elektrischen Strom in der Schleifenantenne 102, wenn die Magnetfeldlinien des extern erzeugtes Magnetfelds in einem Winkel (im Wesentlichen senkrecht, dann wird der maximale elektrische Strom induziert) zu der Ebene, welche von der Schleifenantenne 102 gebildet wird, durch einen Bereich innerhalb der Windungen 104 der Schleifenantenne 102 (im Folgenden auch bezeichnet als Schleifenbereich) hindurchtreten.
  • Im Rahmen einer Nahfeld-Kommunikation mit einem Lesegerät 200 weist diese Struktur der Schleifenantenne 102 eine gute Performanz auf, wenn die Antennenebene einer Antenne 202 des Lesegeräts 200, welche beispielsweise das extern erzeugte Magnetfeld 204 für die Schleifenantenne 102 bereitstellt, im Wesentlichen parallel zu der Ebene der Schleifenantenne 102 ist (siehe 2). Die Leistungsfähigkeit der Schleifenantenne 102 wird jedoch erheblich negativ beeinflusst, wenn die Schleifenantenne 102 auch nur teilweise von Metall bedeckt wird, welche in diesem Fall eine Art Abschirmung des Magnetfelds bewirkt.
  • 3 zeigt eine Anordnung 300 mit einer Batterie 302 und der Antennen-Anordnung 100 aus 1A und 1B, die auf einer Leiterplatte 304 (welche beispielsweise teilweise aus Metall hergestellt ist) angeordnet ist, wobei die Kontaktpads 108 des Kontaktfeldes 106 mittels elektrisch leitfähiger Verbindungen 306 (beispielsweise mittels Lötverbindungen 306) mit elektrischen Kontakten (nicht dargestellt) der Leiterplatte 304 elektrisch leitend gekoppelt sind. Wie in 3 dargestellt ist, werden möglicherweise erzeugte Magnetfeldlinien 308 von der Metall aufweisenden Batterie 302 und dem Metall der Leiterplatte 304, welche beide als magnetische Abschirmung wirken, abgeblockt, so dass beispielsweise eine Nahfeld-Kommunikation zwischen dem Lesegerät 200 und der Antennen-Anordnung 100 nicht mehr möglich ist.
  • 4 zeigt eine konventionelle Antenne 400 mit einem Ferrit-Kern 402 in Draufsicht. Der Ferrit-Kern 402 der Antenne 400 weist eine längliche Quaderstruktur auf und somit vier Längsseitenflächen 408 und zwei Endseitenflächen 410. Die Antenne 400 weist ferner eine Mehrzahl von Windungen 404 auf, die um die vier Längsseitenflächen 408 des Ferrit-Kerns 402 herum angeordnet sind, beispielsweise gewickelt sind. Weiterhin sind schematisch Magnetfeldlinien 406 dargestellt, die teilweise durch die Endseitenflächen 410 und innerhalb des Ferrit-Kerns 402 in dessen Längsrichtung und außerhalb des Ferrit-Kerns 402 im Wesentlichen elliptisch verlaufen.
  • 5 zeigt eine konventionelle Antennen-Anordnung 500 in Form eines Teilnehmer-Identitäts-Moduls (Subscriber Identity Modul, SIM) in Draufsicht.
  • Die Antennen-Anordnung 500 weist einen gemeinsamen Träger 502 auf, wobei auf einer Vorderseite des Trägers 502 eine Antenne 400, wie sie in 4 dargestellt ist, angeordnet ist. Auf einer Rückseite des Trägers 502 ist ferner ein Kontaktfeld 504 mit einer Mehrzahl von Kontaktpads 506 angeordnet. Das von der Antenne 400 gebildete Magnetfeld bzw. dessen Magnetfeldlinien 406 verläuft bzw. verlaufen im Wesentlichen parallel zu der Ebene der Vorderseite des Trägers 502 und hat im Wesentlichen keine Magnetfeldlinien, die in einem Winkel zu der Ebene der Vorderseite des Trägers 502 verlaufen. Somit bildet sich das Magnetfeld im Wesentlichen nur in einer Richtung aus, nämlich entlang der Längsseitenflächen 408 des Ferrit-Kerns 402. Bei der in 5 dargestellten Antennen-Anordnung 500 ist der Ferrit-Kern 402 mit seiner Längserstreckung parallel zu der Längserstreckung des Trägers 502 angeordnet.
  • 6 zeigt eine andere konventionelle Antennen-Anordnung 600 in Draufsicht. Die Antennen-Anordnung 600 ist im Wesentlichen gleich der Antennen-Anordnung 500 aus 5 mit dem Unterschied, dass bei der Antennen-Anordnung 600 gemäß 6 der Ferrit-Kern 402 mit seiner Längserstreckung senkrecht zu der Längserstreckung des Trägers 502 angeordnet ist.
  • 7 zeigt eine Anordnung 700 mit einer Batterie 702 und der Antennen-Anordnung 400 aus 4, die auf einer Leiterplatte 704 (welche beispielsweise teilweise aus Metall hergestellt ist) angeordnet ist, wobei die Kontaktpads 506 des Kontaktfeldes 504 mittels elektrisch leitfähiger Verbindungen 706 (beispielsweise mittels Lötverbindungen 706) mit elektrischen Kontakten (nicht dargestellt) der Leiterplatte 704 elektrisch leitend gekoppelt sind. Wie in 7 dargestellt ist, werden möglicherweise erzeugte Magnetfeldlinien 406 von der Metall aufweisenden Batterie 702 und dem Metall der Leiterplatte 704, welche beide als magnetische Abschirmung wirken, allerdings auch kaum abgeblockt, so dass in diesem Fall eine (wenn auch relativ schlechte, jedoch verglichen mit der in 3 dargestellten Anordnung schon verbesserte) Nahfeld-Kommunikation zwischen dem Lesegerät 700 und der Antennen-Anordnung 400 möglich ist.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine Antennen-Anordnung bereitgestellt, die sowohl eine gute Performanz aufweist als auch ausreichend gut funktioniert, wenn eine Metall-Abschirmung über oder unter einer Antennenstruktur der Antennen-Anordnung angeordnet ist.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine Antennen-Anordnung bereitgestellt, aufweisend: mindestens einen integrierten Schaltkreis (beispielsweise einen Chip); mindestens eine mit dem integrierten Schaltkreis (beispielsweise mittels eines Anpassnetzwerks) gekoppelte Schleifenantenne, welche einen Schleifenantennenbereich bildet; mindestens eine mit dem integrierten Schaltkreis gekoppelte Antenne mit einem Magnetkern (im Folgenden auch bezeichnet als Magnetkernantenne); wobei zumindest ein Teil des Magnetkerns über einem Teil des Schleifenbereichs angeordnet ist; wobei sich der Teil des Magnetkerns mit dem Teil des Schleifenantennenbereichs überlappen kann; oder wobei sich der Teil des Magnetkerns mit dem Teil des Schleifenantennenbereichs nicht überlappen kann.
  • Der Teil des Magnetkerns und der Teil des Schleifenantennenbereichs können derart zueinander angeordnet sein, so dass sie gegenseitig die jeweils erzeugten Magnetfelder beeinflussen, so dass die jeweils erzeugten Magnetfelder eine gewünschte Struktur aufweisen.
  • Der Schleifenantennenbereich wird gebildet von dem gesamten Bereich der Schleifenantenne, d.h. anschaulich von dem Bereich, in dem sich die eine Windung oder die mehreren Windungen der Schleifenantenne befindet bzw. befinden, sowie von dem Schleifenbereich, der sich innerhalb der einen oder der mehreren Windungen befindet.
  • Durch die von zwei Antennen (einer Schleifenantenne und einer Antenne mit einem Magnetkern) gebildeten Antennenstruktur, wobei der zumindest ein Teil des Magnetkerns über einem Teil des Schleifenantennenbereichs der Schleifenantenne angeordnet ist (anschaulich überdeckt zumindest ein Teil des Magnetkerns einen Teil des Schleifenantennenbereichs unten oder oben), wird die Antennenstruktur hinsichtlich der Anordnung von Metallkomponenten in der Nähe der Antennenstruktur erheblich robuster und damit störunempfindlicher. Damit wird die Antennenstruktur gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen unempfindlicher hinsichtlich der Platzierung beispielsweise einer mit der Antennenstruktur versehenen Antennen-Anordnung (beispielsweise einer SIM) innerhalb eines Kommunikationsgeräts, beispielsweise eines Mobilfunk-Kommunikationsendgeräts.
  • In einer Ausgestaltung kann die Antennen-Anordnung ferner einen (gemeinsamen) Träger aufweisen, wobei die Schleifenantenne und die Antenne auf dem Träger angeordnet sind.
  • In noch einer Ausgestaltung kann die Schleifenantenne mindestens eine Windung aufweisen und in Form einer Planarantenne ausgebildet ist.
  • In noch einer Ausgestaltung kann die Antenne mindestens eine Windung aufweisen, die um den Magnetkern herum angeordnet ist.
  • In noch einer Ausgestaltung kann das Material des Magnetkerns eine relative magnetische Permeabilitätszahl von größer 1 aufweisen. Anders ausgedrückt kann das Material des Magnetkerns aus einem magnetischen Leiter gebildet und somit eine Führung des Magnetfeldes erzielt werden.
  • In noch einer Ausgestaltung kann das Material des Magnetkerns aus einem Ferrit-Material (beispielsweise Ni-Zn-Cu) gebildet sein und damit beispielsweise eine relative magnetische Permeabilitätszahl von 150 aufweisen.
  • In noch einer Ausgestaltung kann der Magnetkern eine Längserstreckung aufweisen, und die mindestens eine Windung kann um die Längsflächen des Magnetkerns herum angeordnet sein.
  • In noch einer Ausgestaltung kann der Magnetkern eine Quererstreckung aufweisen, und die mindestens eine Windung kann um die Stirnseitenflächen des Magnetkerns herum angeordnet sein.
  • Der Magnetkern der Magnetkernantenne kann eine grundsätzlich beliebige Form aufweisen, beispielsweise eine der Folgenden Formen: Zylinder, Quader/Zylinder, beispielsweise mit „zugespitzten“ Stirnflächen, oder dergleichen. Alternative Formen können selbstverständlich in alternativen Ausführungsbeispielen ebenfalls vorgesehen sein.
  • In noch einer Ausgestaltung kann die Antennen-Anordnung ferner aufweisen mindestens ein Kontaktpad, wobei das Kontaktpad auf dem Träger angeordnet ist.
  • In noch einer Ausgestaltung kann die Antennen-Anordnung ferner aufweisen mindestens einen Schaltkreis, der mit der Schleifenantenne und/oder mit der Antenne gekoppelt ist.
  • In noch einer Ausgestaltung kann die Antenne maximal 75 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs abdecken, beispielsweise maximal 70 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs, beispielsweise maximal 65 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs, beispielsweise maximal 60 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs, beispielsweise maximal 55 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs, beispielsweise maximal 50 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs, oder weniger, aber beispielsweise mindestens 10 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs, beispielsweise mindestens 15 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs, beispielsweise mindestens 20 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs, beispielsweise mindestens 25 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs, beispielsweise mindestens 30 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs, beispielsweise mindestens 35 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs.
  • In noch einer Ausgestaltung kann die Antennen-Anordnung als ein einen Speicher und/oder einen Logikschaltkreis aufweisendes Modul, beispielsweise als ein Teilnehmer-Identitäts-Modul eingerichtet sein. Alternativ kann das Modul beispielsweise als eines der folgenden Module eingerichtet sein: microSD, microSIM, nanoSIM.
  • In noch einer Ausgestaltung können/kann die Schleifenantenne und/oder die Antenne leistungsangepasst sein bei einer Trägerfrequenz, die in einem Bereich von ungefähr 13,56 MHz oder von ungefähr 433 MHz oder von ungefähr 868 MHz oder von ungefähr 2,4 GHz oder von ungefähr 125 kHz liegt.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Kommunikationsgerät, beispielsweise ein Kommunikationsendgerät, bereitgestellt, aufweisend: eine Antennen-Anordnung, wie sie oben beschrieben wurde oder noch im Folgenden näher erläutert wird, sowie einen Kommunikationsschaltkreis, eingerichtet zum Bereitstellen einer Funk-Kommunikation.
  • In einer Ausgestaltung kann das Kommunikationsgerät ferner aufweisen einen Batterie-Aufnahmebereich zum Aufnehmen einer Batterie; wobei der Batterie-Aufnahmebereich Batterie-Kontakte aufweist zum elektrischen Kontaktieren von Batterieanschlüssen von einer in dem Batterie-Aufnahmebereich angeordneten Batterie; wobei die Batterie-Kontakte mit der Antennen-Anordnung und/oder mit dem Kommunikationsschaltkreis elektrisch gekoppelt sind.
  • Im verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ferner eine Antennenstruktur bereitgestellt, aufweisend: mindestens eine Schleifenantenne, welche einen Schleifenantennenbereich bildet; und mindestens eine Antenne mit einem Magnetkern; wobei zumindest ein Teil des Magnetkerns über einem Teil des Schleifenantennenbereichs angeordnet ist, wobei die Teile sich überlappen oder auch nicht überlappen können.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
  • Es zeigen
  • 1A und 1B eine konventionelle Antennen-Anordnung in Draufsicht (1A) und in Querschnittansicht (1B);
  • 2 eine Anordnung mit einem Lesegerät und einer herkömmlichen Antennen-Anordnung aus 1A und 1B;
  • 3 eine Anordnung mit einer Batterie und einer herkömmlichen Antennen-Anordnung aus 1A und 1B, die auf einer Leiterplatte angeordnet ist;
  • 4 eine konventionelle Antenne mit einem Ferrit-Kern in Draufsicht;
  • 5 eine konventionelle Antennen-Anordnung in Draufsicht;
  • 6 eine andere konventionelle Antennen-Anordnung in Draufsicht;
  • 7 eine Anordnung mit einem Lesegerät und einer herkömmlichen Antennen-Anordnung aus 5;
  • 8A und 8B einen Teil einer Antennen-Anordnung in Draufsicht (8A) und in Querschnittansicht (8B) gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
  • 9 eine Querschnittansicht einer Antennen-Anordnung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
  • 10 eine Querschnittansicht einer Antennen-Anordnung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
  • 11 ein Kommunikationsgerät mit einer Antennen-Anordnung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
  • 12 ein Kommunikationsgerät mit einer Antennen-Anordnung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
  • 13 ein Kommunikationsgerät mit einer Antennen-Anordnung gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
  • 14A und 14B einen Teil einer Antennen-Anordnung in Draufsicht (14A) und in Querschnittansicht (14B) gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
  • 15A bis 15D verschiedene Ausführungsformen eines Magnetkerns einer Magnetkernantenne;
  • 16A und 16B eine Antennenstruktur gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen; und
  • 17 eine Darstellung eines Magnetfeldes, das von der Antennenstruktur gemäß den 16A und 16B erzeugt wird.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
  • Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe "verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
  • Anschaulich wird in verschiedenen Ausführungsbeispielen eine Antennenstruktur in einer Antennen-Anordnung bereitgestellt, die gebildet wird von einerseits einer Schleifenantenne, wobei die Windungen der Schleifenantenne einen Schleifenbereich definieren, durch welchen im Wesentlichen das Magnetfeld der Schleifenantenne fließt, und andererseits von einer Antenne mit einem Magnetkern, wobei zumindest ein Teil des Magnetkerns einen Teil des Schleifenantennenbereichs (Bereich von Windungen der Schleifenantenne und Schleifenbereich) überdeckt. Dadurch wird mittels der Antennenstruktur ein Magnetfeld in alle drei Raumrichtungen, d.h. sowohl im wesentlichen senkrecht zu der durch den Schleifenantennenbereich definierten Ebene, als auch im Wesentlichen parallel zu der durch den Schleifenantennenbereich definierten Ebene, bereitgestellt bzw. kann von der Antennenstruktur ein solches Magnetfeld aus allen drei Raumrichtungen empfangen und mit ausreichender Empfindlichkeit aufgenommen und verarbeitet werden.
  • 8A und 8B zeigen einen Teil 800 einer Antennen-Anordnung in Draufsicht (8A) und in Querschnittansicht (8B) gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
  • Die Antennen-Anordnung kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen als ein Teilnehmer-Identität-Modul (Subscriber Identity Module, SIM) oder als ein UMTS-Teilnehmer-Identität-Modul (UMTS Subscriber Identity Module, USIM) eingerichtet sein. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass die Ausführungsbeispiele nicht auf eine solche Antennen-Anordnung beschränkt sind, sondern dass eine beliebige Anordnung in verschiedenen Ausführungsbeispielen bereitgestellt wird mit einem integrierten Schaltkreis (beispielsweise einem Chip) oder mit mehreren integrierten Schaltkreisen (beispielsweise mehreren Chips) sowie mit einer Antennenstruktur, wie sie oben beschrieben wurde und wie sie im Folgenden noch näher erläutert wird. So kann die Antennen-Anordnung in verschiedenen Ausführungsbeispielen allgemein Teil einer Chipkarte sein, oder eine Chipkarte bilden, beispielsweise eine Kontaktlos-Chipkarte, die optional zusätzlich mit einem Kontaktfeld mit einem oder mehreren Kontaktpads versehen sein kann.
  • Der in 8A und 8B dargestellte Teil 800 der Antennen-Anordnung weist einen Träger 802 auf, der beispielsweise aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet wird, beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial. Der Träger 802 weist eine erste Seite (beispielsweise eine Vorderseite) 804 auf sowie eine der ersten Seite (beispielsweise der Vorderseite) 804 gegenüberliegend angeordnete zweite Seite (beispielsweise eine Rückseite) 806. Auf der ersten Seite kann eine Antennenstruktur 808 vorgesehen sein. Die Antennenstruktur 808 kann eine oder mehrere Schleifenantennen 810 sowie eine oder mehrere Antennen 812 mit einem Magnetkern 822 aufweisen.
  • Der Träger 802 kann die Größe einer üblichen SIM-Karte aufweisen, also beispielsweise 85.60 mm (Länge) × 53.98 mm (Breite) × 0.76 mm (Dicke). Die Größe des Trägers 802 kann aber auch beispielsweise auch entsprechend dem Format einer Mini-SIM-Karte ausgestaltet sein, also beispielsweise 25 mm (länger) × 15 mm (Breite) × 0.76 mm (Dicke). Andere Größen des Trägers 802 sind in anderen Ausführungsbeispielen selbst verständlich ebenso vorgesehen und möglich.
  • Die Schleifenantenne 810 kann eine oder mehrere Windungen (beispielsweise 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, oder mehr) 814 aufweisen, die einen schleifeninneren Bereich 816 auf dem Träger 802 umschließen, und somit einen Schleifenbereich 816 definieren. Ein erstes (äußeres) Ende der Windungen 814 ist mit einem ersten Schleifenantennen-Anschluss 818 elektrisch leitend verbunden. Ein zweites (Inneres) Ende der Windungen 814 ist mit einem zweiten Schleifenantennen-Anschluss 820 elektrisch leitend verbunden. Die Schleifenantenne kann anschaulich in Form einer Planarantenne ausgebildet sein.
  • Die Antenne 812 mit Magnetkern 822 weist zusätzlich eine oder mehrere Antennenwindungen (beispielsweise 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, oder mehr) 824 auf, welche um den Magnetkern 822 herum angeordnet sind, beispielsweise um den Magnetkern 822 herum gewickelt sind.
  • Es ist in alternativen Ausführungsbeispielen vorgesehen, dass im Rahmen einer Herstellung mit einer Leiterplatte die Leiter um den Magnetkern (beispielsweise Ferritkern) geführt werden, indem diese in den Schichten der Leiterplatte oberhalb und unterhalb des Magnetkerns (beispielsweise Ferritkerns) realisiert und beispielsweise mittels Vias elektrisch leitend verbunden werden.
  • Der Magnetkern 822 kann Permanentmagnet-Material aufweisen oder aus einem solchen gebildet sein. So kann beispielsweise der Magnetkern 822 aus einem Ferrit-Material gebildet sein, auch wenn in anderen Ausführungsbeispielen anderes Permanentmagnet-Material vorgesehen sein kann.
  • Der Magnetkern 822 kann beispielsweise derart dimensioniert sein, dass er eine längliche Struktur aufweist, d.h. eine Länge aufweist, die größer ist als seine Breite. So kann der Magnetkern 822 beispielsweise eine Länge aufweisen in einem Bereich von ungefähr 5 mm bis ungefähr 10 mm, beispielsweise eine Länge in einem Bereich von ungefähr 10 mm bis ungefähr 20 mm, beispielsweise eine Länge in einem Bereich von ungefähr 20 mm bis ungefähr 1000 mm. Weiterhin kann der Magnetkern 822 beispielsweise eine Breite aufweisen in einem Bereich von ungefähr 3 mm bis ungefähr 5 mm. Schließlich kann der Magnetkern 822 beispielsweise eine Dicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 3 mm bis ungefähr 5 mm. Aufgrund der länglichen Struktur des Magnetkerns 822 weist dieser eine Mehrzahl (beispielsweise vier) Längsseitenflächen 826 auf sowie zwei Stirnflächen 828. In einer Ausgestaltung kann die mindestens eine Windung 824 kann um die Längsseitenflächen des Magnetkerns 822 herum angeordnet sein. Der Magnetkern 822 kann alternativ auch zylinderförmig ausgestaltet sein, in welchem Fall der Magnetkern 822 nur eine Längsseitenfläche (die Mantelfläche) 826 aufweist.
  • In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Windung 824 der Antenne 812 mit Magnetkern 822 und die mindestens eine Windung 814 der Schleifenantenne 810 miteinander elektrisch leitend verbunden sind, beispielsweise von einem gemeinsamen Draht gebildet werden, oder von mehreren Drähten, die miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
  • Wie in 8A und 8B dargestellt ist, überdeckt ein Teil des Magnetkerns 822 einen Teil des Schleifenantennenbereichs 836 und beispielsweise auch einen Teil des Schleifenbereichs 816. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Teil des Magnetkerns 822 und damit der Teil der Antenne maximal 75 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs 836 abdecken, beispielsweise maximal 70 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs 836, beispielsweise maximal 65 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs 836, beispielsweise maximal 60 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs 836, beispielsweise maximal 55 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs 836, beispielsweise maximal 50 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs 836, oder weniger, aber beispielsweise mindestens 10 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs 836, beispielsweise mindestens 15 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs 836, beispielsweise mindestens 20 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs 836, beispielsweise mindestens 25 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs 836, beispielsweise mindestens 30 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs 836, beispielsweise mindestens 35 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs 836.
  • Aufgrund des Zusammenwirkens der Schleifenantenne 810 mit der Antenne 812 mit Magnetkern 822 wird ein Magnetfeld erzeugt bzw. kann mit ausreichender Empfindlichkeit erfasst werden und somit einen ausreichend großen Strom induzieren, welches ausreichend starke Magnetfeldkomponenten in allen drei Raumrichtungen aufweist. Die Magnetfeldlinien des Magnetfelds, welches mittels der Antennenstruktur 808 generiert bzw. verarbeitet werden kann, sind in 8A und 8B mit Bezugszeichen 830 bezeichnet.
  • Auf der zweiten Seite 806 des Trägers 802 kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen optional ein Kontaktfeld 832 mit einem oder mehreren Kontaktpads 834 (beispielsweise aus einem Metall oder einer Metalllegierung, beispielsweise aus Au) vorgesehen sein. Das Kontaktfeld 832 kann gemäß der Norm ISO 7816 ausgebildet sein.
  • Das Kontaktfeld 832 kann aber alternativ oder zusätzlich auch auf der ersten Seite des Trägers 802 angeordnet sein (und damit auf der gleichen Seite wie die Antenne. So kann es vorgesehen sein, dass die Antennenanordnung auch auf der gleichen Seite wie das Kontaktfeld angeordnet ist. Die Antennen könnten auch in eine Leiterplatte (Printed Circuit Board, PCB) eingearbeitet sein (z.B. könnte eine PCB-Schicht Ferritmaterial enthalten).
  • Somit kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen die Antennen-Anordnung als eine Kontaktlos-Antennen-Anordnung (beispielsweise als Kontaktlos-Chipkarte) ausgebildet sein und optional zusätzlich als eine kontaktbehaftete Antennen-Anordnung (beispielsweise als kontaktbehaftete Chipkarte).
  • In verschiedenen Ausgestaltungen können/kann die Schleifenantenne 810 und/oder die Antenne 812 mit Magnetkern 822 und damit die Antennenstruktur 808 leistungsangepasst sein bei einer Trägerfrequenz, die in einem Bereich von ungefähr 13,56 MHz oder von ungefähr 433 MHz oder von ungefähr 868 MHz oder von ungefähr 2,4 GHz liegt oder einer anderen Frequenz. Anschaulich kann eine Leistungs-/Impedanzanpassung bei einer vorgebbaren Arbeitsfrequenz vorgesehen sein.
  • In verschiedenen Ausgestaltungen können die Schleifenantenne und die Magnetkernantenne nicht miteinander galvanisch verbunden sein und separat von unterschiedlichen Quellen oder von der gleichen Quelle gespeist werden, an welche die Antennen separat für eine bestimmte Arbeitsfrequenz leistungsangepasst sind. Die Antennen können außerdem mit Strömen unterschiedlicher Amplituden und/oder unterschiedlicher Phasen gespeist werden, um so eine bestimmte Struktur des Magnetfeldes – das sich aus der Überlagerung der einzelnen Magnetfelder beider Antennen ergibt – zu erzielen.
  • 9 zeigt eine Querschnittansicht einer Antennen-Anordnung 900 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Zusätzlich zu dem Teil 800 der Antennen-Anordnung 900, wieder oben beschrieben worden ist, weist die Antennen-Anordnung 900 mindestens einen integrierten Schaltkreis (beispielsweise einen Chip) 902 auf. Der integrierte Schaltkreis 902 kann auf dem Träger 802 selbst vorgesehen sein (siehe Antennen-Anordnung 1000 in 10), oder alternativ auf einer Leiterplatte 904, wobei die Antennenstruktur 808 und gegebenenfalls das eine oder die mehreren Kontaktpads 834 mittels elektrisch leitfähiger Verbindungen 906 (beispielsweise Lötverbindungen 906) mit elektrischen Kontakten der Leiterplatte 904 und darüber mit Anschlusspads des integrierten Schaltkreises 902 elektrisch leitend verbunden ist.
  • Der integrierte Schaltkreis 902 kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein beliebig ausgestalteter Schaltkreis sein, beispielsweise ein beliebig ausgestalteter Logik-Chip, beispielsweise ein hartverdrahteter Logik-Chip, beispielsweise ein applikationsspezifischer integrierter Schaltkreis (application specific integrated circuit, ASIC), oder ein programmierbarer Logik-Chip, beispielsweise ein Prozessor-Chip, beispielsweise ein Mikroprozessor-Chip. Der Logik-Chip kann ferner auch einen oder mehrere Speicher, beispielsweise einen oder mehrere flüchtige Speicher (beispielsweise einen dynamischen Vielfachzugriffsspeicher (Dynamic Random Access Memory, DRAM)) oder eine oder mehrere nicht-flüchtige Speicher (beispielsweise einen Nur-Lese-Speicher (Read only Memory, ROM) oder einen löschbaren Nur-Lese-Speicher (Erasable Programmable Read Only Memory EPROM), beispielsweise einem elektrisch löschbaren Nur-Lese-Speicher (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory EEPROM)) aufweisen. Andere Speichertypen können in anderen Ausgestaltungen ebenfalls vorgesehen sein wie beispielsweise resistive Speicher wie beispielsweise magnetoresistive Speicher.
  • 11 zeigt ein Kommunikationsgerät 1100 mit einer Antennen-Anordnung 1000 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
  • Das Kommunikationsgerät 1100 kann in verschiedenen Ausgestaltungen als ein Kommunikationsendgerät 1100 vorgesehen sein, welches eingerichtet ist sowohl zur Mobilfunk-Fern-Kommunikation als auch zur Nahfeld-Kommunikation mit einem Lesegerät, wie es oben beschrieben wurde.
  • Das Kommunikationsgerät 1100 weist einen Antennen-Anordnung-Aufnahmebereich 1102 auf, in welchen die Antennen-Anordnung (beispielsweise Antennen-Anordnung 1000) aufgenommen sein kann. Der Antennen-Anordnung-Aufnahmebereich 1102 kann beispielsweise als ein (U)SIM-Karten-Aufnahmebereich 1102 ausgebildet sein.
  • Ferner kann das Kommunikationsgerät 1100 einen Kommunikationsschaltkreis 1104 aufweisen, welcher eingerichtet ist zum Bereitstellen einer Funk-Kommunikation. Anders ausgedrückt weist der Kommunikationsschaltkreis 1104 die Funktionalität auf zum Bereitstellen der gewünschten Protokollarchitekturen gemäß den jeweils von dem Kommunikationsgerät 1100 unterstützten Kommunikationsstandards (beispielsweise im Rahmen der Nahfeld-Kommunikation den Standard ISO/IEC 14443 oder ISO/IEC 18092, und im Rahmen der Mobilfunk-Fern-Kommunikation beispielsweise GSM, UMTS, LTE, LTE-Advanced, oder dergleichen).
  • Es ist in diesem Zusammenhang anzumerken, dass in verschiedenen Ausführungsbeispielen die Antennen-Anordnung 1000 alleine ausreicht, eine gewünschte Nahfeld-Kommunikation zu ermöglichen; wobei die erforderlichen Protokollarchitekturen in mindestens einem mit den Antennen der Antennen-Anordnung verbundenen und zu dieser gehörenden integrierten Schaltkreis implementiert sind; wobei die Antennen-Anordnung vom Kommunikationsgerät mit entsprechender Spannung versorgt wird; wobei eine kontaktbasierte, digitale Schnittstelle (beispielsweise SPI – Serial Parallel Interface – Seriell-Parallel-Schnittstelle) zwischen mindestens einem zur Antennen-Anordnung gehörenden integrierten Schaltkreis und dem Kommunikationsgerät verwendet wird, um eine auf dem Kommunikationsgerät gespeicherte Applikation basierend auf Datenaustausch mittels Nahfeld-Kommunikation auszuführen;
  • Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass der Kommunikationsschaltkreis 1104 in Verbindung mit einer optional vorgesehenen magnetischen Antenne auch für die Nahfeldkommunikation verwendet wird. In diesem Fall wird gegebenenfalls jedoch nicht die Schleifenantenne bzw. Magnetkernantenne für die Nahfeldkommunikation verwendet. Es ist darauf hinzuweisen, dass zur Nahfeld-Kommunikation die Antennenstruktur 808 vorgesehen sein kann, wie sie oben beschrieben worden ist. Zur Mobilfunk-Fern-Kommunikation kann das Kommunikationsgerät 1100 eine zusätzliche Antenne 1110 aufweisen, die mit dem Kommunikationsschaltkreis 1104 gekoppelt sein kann, beispielsweise elektrisch leitend verbunden sein kann.
  • Weiterhin kann das Kommunikationsgerät 1100 ein Batteriefach 1106 (allgemein einen Batterie-Aufnahmebereich 1106) aufweisen zum Aufnehmen einer Batterie 1108, beispielsweise eines Akkumulators 1108. Der Batterie-Aufnahmebereich 1106 kann einen oder mehrere Batterie-Kontakte (nicht dargestellt) aufweisen, welche mit der Antennen-Anordnung 1000 und/oder mit dem Kommunikationsschaltkreis 1104 elektrisch gekoppelt sein können.
  • Wie oben beschrieben ist die Antennenstruktur 808 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen relativ unempfindlich hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung des Kommunikationsgeräts 1100, beispielsweise hinsichtlich der Anordnung von Metallelementen in dem Kommunikationsgerät 1100, welche beispielsweise als Abschirmung von Magnetfeldlinien einer Schleifenantenne wirken. Somit kann in verschiedenen Ausgestaltungen des Kommunikationsgeräts 1100 der Batterie-Aufnahmebereich 1106 neben oder teilweise oder vollständig oberhalb oder unterhalb (siehe Kommunikationsgeräte 1200 in 12 oder 1300 in 13) der Antennen-Anordnung 1000 und damit der Antennenstruktur 808 angeordnet sein, und dennoch ist weiterhin eine Nahfeld-Kommunikation mittels der Antennenstruktur 808 möglich.
  • 14A und 14B zeigen einen Teil einer Antennen-Anordnung 1400 in Draufsicht (14A) und in Querschnittansicht (14B) gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
  • Wie in 14A und 14B dargestellt ist, kann eine Antennenstruktur 1408 auf einem Träger 1402, welcher eine erste Seite 1404 (beispielsweise Vorderseite 1404) und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite (beispielsweise Rückseite 1406) angeordnet sein. Die Antennenstruktur 1408 kann eine Schleifenantenne 1410 (mit einer oder mehreren Windungen 1414) aufweisen sowie eine Antenne 1412 mit einem Magnetkern 1422. Die Schleifenantenne 1410 kann auf der ersten Seite des Trägers 1402 angeordnet sein. Weiterhin kann der Magnetkern 1422 in dem Träger 1402 eingebettet sein, wie in 14B dargestellt ist. Die Windungen 1424, die um den Magnetkern 1422 herum verlaufen, verlaufen somit teilweise auf der ersten Seite des Trägers 1402 (dieser Teil der Windungen 1424 ist in 14A und 14B mit Bezugszeichen 1426 versehen) und teilweise auf der zweiten Seite des Trägers 1402 (dieser Teil der Windungen 1424 ist in 14A und 14B mit Bezugszeichen 1428 versehen).
  • 15A bis 15D zeigen verschiedene Ausführungsformen eines Magnetkerns einer Magnetkernantenne.
  • So zeigt beispielsweise 15A einen Magnetkern 1500 mit abgeschrägten Stirnflächen 1502, 1504 in Seitenansicht und 15B zeigt den Magnetkern 1500 mit abgeschrägten Stirnflächen in Frontansicht. Weiterhin zeigt 15C einen Magnetkern 1510 mit „zugespitzte“ Stirnflächen 1512, 1514, 1516, 1518. Ferner zeigt 15D einen Magnetkern 1520 mit einer dreieckigen Grundfläche 1522.
  • 16A und 16B zeigen eine Antennenstruktur 1600 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen in einer Draufsicht (16A) und in einer Querschnittansicht (16B).
  • Wie in 16A dargestellt weist die Antennenstruktur 1600 mindestens einen Magnetkörper 1602, beispielsweise einen Ferrit-Körper 1602, auf.
  • Mittels einer oder mehrerer elektrisch leitfähiger Strukturen, die teilweise auf einer Oberfläche des Magnetkörpers 1602, beispielsweise einer Hauptoberfläche des Magnetkörpers 1602, derart aufgebracht bzw. angeordnet ist oder sind, dass ein Magnetfluss durch die Hauptoberfläche (beispielsweise einer Oberseitenfläche oder einer Unterseitenfläche) bereitgestellt wird und damit, wie in 17 dargestellt ist, ein Magnetfeld 1702 mit einer Hauptausrichtung in z-Richtung (Hz) bereitgestellt wird. Weiterhin ist oder sind eine oder mehrere elektrisch leitfähige Strukturen vorgesehen, die um den Magnetkörper 1602 herum aufgebracht oder angeordnet, beispielsweise gewickelt, ist oder sind, derart, dass ein Magnetfluss durch eine oder mehrere Seitenflächen des Magnetkörpers 1602 bereitgestellt wird und damit, wie in 17 dargestellt ist, das Magnetfeld 1702 zusätzlich mit einer Hauptausrichtung in y-Richtung (Hy oder Hx) bereitgestellt wird.
  • Somit weist beispielsweise die Antennenstruktur 1600 ferner mindestens einen ersten Antennenbereich 1604, der gebildet wird von einer ersten elektrisch leitfähigen Struktur 1606, die um den Magnetkörper 1602 herum verläuft, so dass ein erster magnetischer Fluss (Hy oder Hx) durch eine erste Oberfläche 1608 des Magnetkörpers 1602 bereitgestellt wird. Weiterhin kann mindestens ein zweiter Antennenbereich 1610 vorgesehen sein, der gebildet wird von einer zweiten elektrisch leitfähigen Struktur 1612, die auf einer zweiten Oberfläche 1614 des Magnetkörpers 1602 verläuft und einen schleifen-ähnlichen Bereich 1610 bildet, so dass ein zweiter magnetischer Fluss (Hz) durch eine zweite Oberfläche 1614 des Magnetkörpers 1602 bereitgestellt wird. Die zweite Oberfläche 1614 kann in einem Winkel (beispielsweise von ungefähr 90°, allerdings nicht darauf beschränkt) zu der ersten Oberfläche 1608 ist. Der schleifen-ähnlichen Bereich 1610 bildet anschaulich eine ferrit-unterlegte Antenne.
  • Die Antennenstruktur 1600 kann ferner mindestens einen dritten Antennenbereich 1616 aufweisen, der gebildet wird von einer dritten elektrisch leitfähigen Struktur 1618, die um den Magnetkörper 1602 herum verläuft, so dass ein dritter magnetischer Fluss (Hx oder Hy) durch eine dritte Oberfläche 1620 des Magnetkörpers 1602 bereitgestellt wird. Der erste Antennenbereich 1604 und der dritte Antennenbereich 1616 können an einander gegenüberliegenden Randbereichen des Magnetkörpers 1602 (beispielsweise in einem Abstand in einem Bereich von ungefähr 5 mm bis ungefähr 20 mm, beispielsweise von ungefähr 10 mm von der Kante des Magnetkörpers 1602) angeordnet sein.
  • Die erste elektrisch leitfähige Struktur 1606 und die zweite elektrisch leitfähige Struktur 1612 (und gegebenenfalls die dritte elektrisch leitfähige Struktur 1618) können elektrisch leitend miteinander verbunden sein und können somit anschaulich eine gemeinsame elektrisch leitfähige Struktur bilden.
  • Wie oben schon erläutert kann die erste elektrisch leitfähige Struktur 1606 mindestens eine Windung um den Magnetkörper 1602 herum bilden. Ferner kann die dritte elektrisch leitfähige Struktur 1618 ebenfalls mindestens eine Windung um den Magnetkörper 1602 herum bilden.
  • Weiterhin weist in verschiedenen Ausführungsbeispielen eine Antennen-Anordnung eine Antennenstruktur 1600 auf, wie in 16A und 16B dargestellt. Ferner kann die Antennen-Anordnung mindestens einen integrierten Schaltkreis aufweisen, wie er beispielsweise im Zusammenhang mit den Antennen-Anordnungen anderer Ausführungsbeispiele oben beschrieben worden ist. Die Antennenstruktur 1600 kann mit dem mindestens einen integrierten Schaltkreis (beispielsweise elektrisch leitend) gekoppelt sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Norm ISO 7816 [0066]
    • Standard ISO/IEC 14443 [0076]
    • ISO/IEC 18092 [0076]

Claims (21)

  1. Antennen-Anordnung (1000), aufweisend: • mindestens einen integrierten Schaltkreis (902); • mindestens eine mit dem integrierten Schaltkreis (902) gekoppelte Schleifenantenne (810), welche einen Schleifenantennenbereich (836) bildet; • mindestens eine mit dem integrierten Schaltkreis (902) gekoppelte Antenne (812) mit einem Magnetkern (822); • wobei zumindest ein Teil des Magnetkerns (822) über einem Teil des Schleifenantennenbereichs (936) angeordnet ist; • wobei sich der Teil des Magnetkerns (822) mit dem Teil des Schleifenantennenbereichs (936) überlappt; oder • wobei sich der Teil des Magnetkerns (822) mit dem Teil des Schleifenantennenbereichs (936) nicht überlappt.
  2. Antennen-Anordnung (1000) gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: • einen Träger (802); • wobei die Schleifenantenne (810) und die Antenne (812) auf dem Träger (802) angeordnet sind.
  3. Antennen-Anordnung (1000) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Schleifenantenne mindestens eine Windung aufweist und (810) in Form einer Planarantenne ausgebildet ist.
  4. Antennen-Anordnung (1000) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Antenne (812) mindestens eine Windung (824) aufweist, die um den Magnetkern (822) herum angeordnet ist.
  5. Antennen-Anordnung (1000) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Material des Magnetkerns eine relative magnetische Permeabilitätszahl von größer 1 aufweist.
  6. Antennen-Anordnung (1000) gemäß Anspruch 5, wobei das Material des Magnetkerns aus einem Ferrit-Material gebildet ist.
  7. Antennen-Anordnung (1000) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, • wobei der Magnetkern (822) eine Längserstreckung aufweist; • wobei die mindestens eine Windung (824) um die Längsseitenflächen des Magnetkerns (822) herum angeordnet ist.
  8. Antennen-Anordnung (1000) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, • wobei der Magnetkern (822) eine Quererstreckung aufweist; • wobei die mindestens eine Windung (824) um die Stirnseitenflächen des Magnetkerns (822) herum angeordnet ist.
  9. Antennen-Anordnung (1000) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, ferner aufweisend: • mindestens ein Kontaktpad (834); • wobei das Kontaktpad (834) auf dem Träger (802) angeordnet ist.
  10. Antennen-Anordnung (1000) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner aufweisend: wobei die Antenne (812) mit dem Magnetkern (822) maximal 75 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs (836) abdeckt, vorzugsweise maximal 50 % der Fläche des Schleifenantennenbereichs (836).
  11. Antennen-Anordnung (1000) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, eingerichtet als ein mindestens einen Speicher und/oder einen Logikschaltkreis aufweisendes Modul.
  12. Antennen-Anordnung (1000) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Schleifenantenne (810) und/oder die Antenne (812) leistungsangepasst sind bei einer Trägerfrequenz in einem Bereich von ungefähr 13,56 MHz oder von ungefähr 433 MHz oder von ungefähr 125 kHz oder von ungefähr 868 MHz oder von ungefähr 2,4 GHz liegt.
  13. Kommunikationsgerät (1100), aufweisend: • eine Antennen-Anordnung (1000) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12; • einen Kommunikationsschaltkreis (1104), eingerichtet zum Bereitstellen einer Funk-Kommunikation.
  14. Kommunikationsgerät (1100) gemäß Anspruch 14, ferner aufweisend: • einen Batterie-Aufnahmebereich (1106) zum Aufnehmen einer Batterie (1108); • wobei der Batterie-Aufnahmebereich (1106) Batterie-Kontakte aufweist zum elektrischen Kontaktieren von Batterieanschlüssen von einer in dem Batterie-Aufnahmebereich (1106) angeordneten Batterie (1108); • wobei die Batterie-Kontakte mit der Antennen-Anordnung (1000).
  15. Antennenstruktur (808), aufweisend: • mindestens eine Schleifenantenne (810), welche einen Schleifenantennenbereich (836) bildet; • mindestens eine Antenne (812) mit einem Magnetkern (822); • wobei zumindest ein Teil des Magnetkerns (822) über einem Teil des Schleifenantennenbereichs (836) angeordnet ist; • wobei sich der Teil des Magnetkerns (822) mit dem Teil des Schleifenantennenbereichs (936) überlappt; oder • wobei sich der Teil des Magnetkerns (822) mit dem Teil des Schleifenantennenbereichs (936) nicht überlappt.
  16. Antennenstruktur (1600), aufweisend: • mindestens einen Magnetkörper (1602); • mindestens einen ersten Antennenbereich (1604), der gebildet wird von einer ersten elektrisch leitfähigen Struktur (1606), die um den Magnetkörper (1602) herum verläuft, so dass ein erster magnetischer Fluss durch eine erste Oberfläche (1608) des Magnetkörpers (1602) bereitgestellt wird; • mindestens einen zweiten Antennenbereich (1610), der gebildet wird von einer zweiten elektrisch leitfähigen Struktur (1612), die auf einer zweiten Oberfläche (1614) des Magnetkörpers (1602) verläuft und einen schleifen-ähnlichen Bereich (1610) bildet, so dass ein zweiter magnetischer Fluss durch eine zweite Oberfläche (1614) des Magnetkörpers (1602) bereitgestellt wird; • wobei die zweite Oberfläche (1614) in einem Winkel zu der ersten Oberfläche (1608) ist.
  17. Antennenstruktur (1600) gemäß Anspruch 16, ferner aufweisend: mindestens einen dritten Antennenbereich (1616), der gebildet wird von einer dritten elektrisch leitfähigen Struktur (1618), die um den Magnetkörper (1602) herum verläuft, so dass ein dritter magnetischer Fluss durch eine dritte Oberfläche (1620) des Magnetkörpers (1602) bereitgestellt wird.
  18. Antennenstruktur (1600) gemäß Anspruch 17, wobei der erste Antennenbereich (1604) und der dritte Antennenbereich (1616) an einander gegenüberliegenden Randbereichen des Magnetkörpers (1602) angeordnet sind.
  19. Antennenstruktur (1600) gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die erste elektrisch leitfähige Struktur (1606) und die zweite elektrisch leitfähige Struktur (1612) elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
  20. Antennenstruktur (1600) gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei die erste elektrisch leitfähige Struktur (1606) mindestens eine Windung um den Magnetkörper (1602) herum bildet.
  21. Antennen-Anordnung, aufweisend: • mindestens einen integrierten Schaltkreis; • mindestens eine mit dem integrierten Schaltkreis) gekoppelte Antennenstruktur gemäß einem der Ansprüche 16 bis 20.
DE102013104059.4A 2013-04-22 2013-04-22 Antennen-Anordnung, Kommunikationsgerät und Antennenstruktur Granted DE102013104059A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013104059.4A DE102013104059A1 (de) 2013-04-22 2013-04-22 Antennen-Anordnung, Kommunikationsgerät und Antennenstruktur
CN201610425743.2A CN105958179A (zh) 2013-04-22 2014-04-21 天线装置、通信装置以及天线结构
CN201410160366.5A CN104112908B (zh) 2013-04-22 2014-04-21 天线装置、通信装置以及天线结构
US14/258,032 US10096902B2 (en) 2013-04-22 2014-04-22 Antenna arrangement, communication appliance and antenna structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013104059.4A DE102013104059A1 (de) 2013-04-22 2013-04-22 Antennen-Anordnung, Kommunikationsgerät und Antennenstruktur

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013104059A1 true DE102013104059A1 (de) 2014-10-23

Family

ID=51628836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013104059.4A Granted DE102013104059A1 (de) 2013-04-22 2013-04-22 Antennen-Anordnung, Kommunikationsgerät und Antennenstruktur

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10096902B2 (de)
CN (2) CN104112908B (de)
DE (1) DE102013104059A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018109251A1 (de) 2018-04-18 2019-10-24 Vossloh-Schwabe Deutschland Gmbh Baugruppe mit einer Leitungsklemme aufweisend eine flächige Antenne und Leuchtenbaugruppe

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9721085B1 (en) * 2013-12-18 2017-08-01 Maxim Integrated Products, Inc. Method and battery pack device with antenna and diode
WO2016129620A1 (ja) * 2015-02-13 2016-08-18 株式会社村田製作所 アンテナ装置および電子機器
JP6881447B2 (ja) * 2016-06-01 2021-06-02 戸田工業株式会社 アンテナ装置及びそれを用いたicタグ
CN108631062A (zh) * 2017-03-24 2018-10-09 国民技术股份有限公司 一种读卡器天线、用户识别卡及终端

Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4105826A1 (de) * 1990-03-02 1991-09-05 Valeo Securite Habitacle Extra flache kreispolarisationsantenne, insbesondere fuer eine in einem kraftfahrzeug eingebaute fernsteuerung
DE19812836A1 (de) * 1998-03-24 1999-09-30 Pemetzrieder Neosid Induktives Miniatur-Bauelement für SMD-Montage
DE19924022A1 (de) * 1998-05-27 1999-12-09 Aisin Seiki Schleifenantennenvorrichtung
DE10107319A1 (de) * 2000-02-18 2002-01-31 Aisin Seiki Rahmenantennenvorrichtung
DE10045776A1 (de) * 2000-09-15 2002-04-25 Siemens Ag Verfahren zum Bestimmen der Position eines Objekts und Verfahren zum Steuern eines Zugangs zu einem Objekt oder einer Benutzung des Objekts, insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE69707024T2 (de) * 1996-01-02 2002-06-20 Texas Instruments Deutschland Passive x-y-z Antenne für ein Antwortsendegerät
EP1317016A1 (de) * 2001-11-28 2003-06-04 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Türgriff Antenne für schlüssellose Schliesseinrichtung
DE10324847A1 (de) * 2002-06-04 2003-12-18 Denso Corp Empfangsantenne, Kern und tragbare Einrichtung
DE102007019272A1 (de) * 2006-04-24 2007-10-25 Giesecke & Devrient Gmbh Antenne für kartenförmige Datenträger
GB2470113A (en) * 2009-05-08 2010-11-10 Murata Manufacturing Co Magnetic core and conductive plate arrangement for a magnetic antenna
GB2470299A (en) * 2009-05-15 2010-11-17 Murata Manufacturing Co Compact coil antenna with a planar magnetic core
DE102010024439A1 (de) * 2009-06-22 2011-01-13 Murata Manufacturing Co., Ltd., Nagaokakyo-shi Antennenvorrichtung
EP2293383A2 (de) * 2009-08-28 2011-03-09 Panasonic Corporation Antenneneinheit und Kommunikationsvorrichtung damit
DE102010005809A1 (de) * 2010-01-27 2011-07-28 Giesecke & Devrient GmbH, 81677 Tragbarer Datenträger mit funkbasierter Datenkommunikationseinrichtung
EP2418729A2 (de) * 2010-08-12 2012-02-15 Murata Manufacturing Co., Ltd. Kommunikationsendgerät
WO2012033031A1 (ja) * 2010-09-07 2012-03-15 株式会社村田製作所 アンテナ装置および通信端末装置
US20120081258A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Coil antenna and antenna structure
US20120081257A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna
DE102011012228A1 (de) * 2011-02-24 2012-08-30 Giesecke & Devrient Gmbh Tragbarer Datenträger mit einer Antennenstruktur
DE102011012230A1 (de) * 2011-02-24 2012-08-30 Giesecke & Devrient Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Datenträgers und Datenträger mit einer Antennenstruktur
WO2012173080A1 (ja) * 2011-06-13 2012-12-20 株式会社村田製作所 アンテナ装置および通信端末装置
JP2013009071A (ja) * 2011-06-23 2013-01-10 Toko Inc アンテナコイル
EP2600362A2 (de) * 2011-11-30 2013-06-05 Panasonic Corporation Antenne, Antennenvorrichtung und Kommunikationsvorrichtung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2399382A (en) * 1943-06-14 1946-04-30 Wladimir J Polydoroff Directional antenna system
DE102004023815A1 (de) * 2004-05-13 2005-12-08 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Antennenanordnung und Verwendung der Antennenanordnung
JP2009206974A (ja) * 2008-02-28 2009-09-10 Murata Mfg Co Ltd 磁性体アンテナ及びアンテナ装置
BRPI0917170A2 (pt) 2008-08-29 2015-11-17 Logomotion Sro cartão removível para comunicação sem contato, sua utilização e método de produção
JP5135450B2 (ja) * 2010-03-31 2013-02-06 デクセリアルズ株式会社 アンテナ装置、通信装置
CA2752609C (fr) * 2010-09-21 2018-08-14 Inside Secure Carte nfc pour dispositif portatif

Patent Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4105826A1 (de) * 1990-03-02 1991-09-05 Valeo Securite Habitacle Extra flache kreispolarisationsantenne, insbesondere fuer eine in einem kraftfahrzeug eingebaute fernsteuerung
DE69707024T2 (de) * 1996-01-02 2002-06-20 Texas Instruments Deutschland Passive x-y-z Antenne für ein Antwortsendegerät
DE19812836A1 (de) * 1998-03-24 1999-09-30 Pemetzrieder Neosid Induktives Miniatur-Bauelement für SMD-Montage
DE19924022A1 (de) * 1998-05-27 1999-12-09 Aisin Seiki Schleifenantennenvorrichtung
DE10107319A1 (de) * 2000-02-18 2002-01-31 Aisin Seiki Rahmenantennenvorrichtung
DE10045776A1 (de) * 2000-09-15 2002-04-25 Siemens Ag Verfahren zum Bestimmen der Position eines Objekts und Verfahren zum Steuern eines Zugangs zu einem Objekt oder einer Benutzung des Objekts, insbesondere eines Kraftfahrzeugs
EP1317016A1 (de) * 2001-11-28 2003-06-04 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Türgriff Antenne für schlüssellose Schliesseinrichtung
DE10324847A1 (de) * 2002-06-04 2003-12-18 Denso Corp Empfangsantenne, Kern und tragbare Einrichtung
DE102007019272A1 (de) * 2006-04-24 2007-10-25 Giesecke & Devrient Gmbh Antenne für kartenförmige Datenträger
GB2470113A (en) * 2009-05-08 2010-11-10 Murata Manufacturing Co Magnetic core and conductive plate arrangement for a magnetic antenna
GB2470299A (en) * 2009-05-15 2010-11-17 Murata Manufacturing Co Compact coil antenna with a planar magnetic core
DE102010024439A1 (de) * 2009-06-22 2011-01-13 Murata Manufacturing Co., Ltd., Nagaokakyo-shi Antennenvorrichtung
EP2293383A2 (de) * 2009-08-28 2011-03-09 Panasonic Corporation Antenneneinheit und Kommunikationsvorrichtung damit
DE102010005809A1 (de) * 2010-01-27 2011-07-28 Giesecke & Devrient GmbH, 81677 Tragbarer Datenträger mit funkbasierter Datenkommunikationseinrichtung
EP2418729A2 (de) * 2010-08-12 2012-02-15 Murata Manufacturing Co., Ltd. Kommunikationsendgerät
WO2012033031A1 (ja) * 2010-09-07 2012-03-15 株式会社村田製作所 アンテナ装置および通信端末装置
US20120081258A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Coil antenna and antenna structure
US20120081257A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna
DE102011012228A1 (de) * 2011-02-24 2012-08-30 Giesecke & Devrient Gmbh Tragbarer Datenträger mit einer Antennenstruktur
DE102011012230A1 (de) * 2011-02-24 2012-08-30 Giesecke & Devrient Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Datenträgers und Datenträger mit einer Antennenstruktur
WO2012173080A1 (ja) * 2011-06-13 2012-12-20 株式会社村田製作所 アンテナ装置および通信端末装置
JP2013009071A (ja) * 2011-06-23 2013-01-10 Toko Inc アンテナコイル
EP2600362A2 (de) * 2011-11-30 2013-06-05 Panasonic Corporation Antenne, Antennenvorrichtung und Kommunikationsvorrichtung

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ISO/IEC 18092
Norm ISO 7816
Standard ISO/IEC 14443

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018109251A1 (de) 2018-04-18 2019-10-24 Vossloh-Schwabe Deutschland Gmbh Baugruppe mit einer Leitungsklemme aufweisend eine flächige Antenne und Leuchtenbaugruppe
DE102018109251B4 (de) 2018-04-18 2022-02-17 Vossloh-Schwabe Deutschland Gmbh Baugruppe mit einer Leitungsklemme aufweisend eine flächige Antenne und Leuchtenbaugruppe

Also Published As

Publication number Publication date
CN104112908B (zh) 2018-10-16
CN104112908A (zh) 2014-10-22
CN105958179A (zh) 2016-09-21
US20140313092A1 (en) 2014-10-23
US10096902B2 (en) 2018-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60213543T2 (de) Erhöhung der elektrischen Isolation zwischen zwei Antennen eines Funkgeräts
DE19516227C2 (de) Datenträgeranordnung, insbesondere Chipkarte
EP2256673B1 (de) RFID-Transponder zur Montage auf Metall und Herstellungsverfahren für denselben
DE112008002453B4 (de) Symmetrische, gedruckte, mäanderförmige Dipolantenne
DE102013104059A1 (de) Antennen-Anordnung, Kommunikationsgerät und Antennenstruktur
DE102011056323A1 (de) Booster-Antennenstruktur für eine Chipkarte
DE102013102051A1 (de) Boosterantenne, Kontaktlos-Chip-Anordnung, Antennenstruktur, und Chip-Anordnung
EP3178129B1 (de) Mehrstruktur-breitband-monopolantenne für zwei durch eine frequenzlücke getrennte frequenzbänder im dezimeterwellenbereich für fahrzeuge
DE102010012615A1 (de) In ein Steuerungsmodulgehäuse eingebaute Schlitzantenne
DE102017130940B4 (de) Chipkartenkörper, Chipkarte und Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenkörpers
DE202011110929U1 (de) Antennenvorrichtung
DE102009023861A1 (de) Antennenelement
DE102012109359A1 (de) Booster-Antenne für eine Chip-Anordnung, Kontaktlos-Chipkartenmodul-Anordnung und Chip-Anordnung
DE102005055345A1 (de) Multiband-Rundstrahler
DE102012207954B4 (de) Antennenvorrichtung
DE112008001798T5 (de) Antennenvorrichtung
DE112013002465B4 (de) Drahtlose Kommunikationsvorrichtung und Antennenbauelement
DE112018005303B4 (de) Antenne und fensterscheibe für ein fahrzeug
DE102010019904A1 (de) Anordnung zur drahtlosen Ankopplung eines Funkgerätes
DE1945850A1 (de) Richtantenne
EP3036793B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur kombinierten signalübertragung oder zur kombinierten signal- und energieübertragung
EP2529338A1 (de) Tragbarer datenträger mit funkbasierter datenkommunikationseinrichtung
DE10356676B4 (de) Elektronisches Gerät mit einem Sicherheitsmodul
DE102009023374A1 (de) Antennenvorrichtung
DE102015002838A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Integration einer verkleinerten Antenne mit einem Zubehöranschluss

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division