DE102013106822A1 - Field converter for converting the field between a transponder and a reader - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Feldwandler (1) zur Wandlung des Feldes zwischen einem Transponder (2) und einem Lesegerät (3), wobei eine Koppel-Antenne (5) zur Ankopplung an eine Lese-Antenne (4) des Lesegeräts (3) und eine mit der Koppel-Antenne (5) elektrisch verbundene Fokussier-Antenne (6) zur Feldfokussierung auf den Transponder (2) dienen, sowie ein Lesegerät (3) zum Auslesen eines Transponders (2) mit einem Feldwandler (1) und ein entsprechendes Verfahren zur Wandlung des Feldes zwischen einem Transponder (2) und einem Lesegerät (3) mit einem Feldwandler (1).The invention relates to a field converter (1) for converting the field between a transponder (2) and a reading device (3), with a coupling antenna (5) for coupling to a reading antenna (4) of the reading device (3) and a with the coupling antenna (5) electrically connected focusing antenna (6) are used for field focusing on the transponder (2), as well as a reader (3) for reading out a transponder (2) with a field transducer (1) and a corresponding method for Conversion of the field between a transponder (2) and a reader (3) with a field converter (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Feldwandler zur Wandlung des Feldes zwischen einem Transponder und einem Lesegerät, ein Lesegerät zum Auslesen eines Transponders und ein Verfahren zur Wandlung des Feldes zwischen einem Transponder und einem Lesegerät.The present invention relates to a field transducer for converting the field between a transponder and a reading device, a reading device for reading a transponder and a method for converting the field between a transponder and a reading device.

Die Erfindung kann insbesondere im Bereich von RFID-Systemen Einsatz finden, welche aus den unterschiedlichsten Bereichen der Technik bekannt sind. Ein solches System umfasst einen Transponder sowie ein Lesegerät. Durch ein vom Lesegerät erzeugtes hochfrequentes Wechselfeld, welchem der Transponder ausgesetzt ist, ist eine induktive Kopplung realisierbar.The invention can be used in particular in the field of RFID systems, which are known from the most diverse fields of technology. Such a system includes a transponder and a reader. By means of a high-frequency alternating field generated by the reading device, to which the transponder is exposed, an inductive coupling can be realized.

Ein Transponder weist typischerweise eine Antenne sowie einen mit der Antenne verbundenen RFID-Chip auf und kann zur Identifizierung und/oder Lokalisierung von Objekten, beispielsweise von Bauteilen oder im medizinischen Bereich, Verwendung finden.A transponder typically has an antenna and an RFID chip connected to the antenna and can be used for identifying and / or localizing objects, for example components or in the medical field.

In der DE 10 2010 037 840 A1 wird ein solches RFID-System mit einem Lesegerät und einem Transponder offenbart. Das Lesegerät verfügt über eine Leseantenne und einer damit verbundenen Sende- und Empfangseinheit. Ferner ist es mit diesem Lesegeräten möglich, den Transponder nicht nur auszulesen, sondern diesen auch mit Informationen zu beschreiben.In the DE 10 2010 037 840 A1 Such an RFID system with a reader and a transponder is disclosed. The reader has a reading antenna and an associated transmitting and receiving unit. Furthermore, it is possible with this readers not only read the transponder, but also to describe this with information.

Ein Nachteil bekannter Lesegeräte mit integrierter Lese-Antenne ist, dass sie lediglich auf die Verwendung mit bestimmten Transpondern abgestimmt sind. Somit kann nicht mit jedem Lesegerät jeder Transponder ausgelesen werden. In einigen Anwendungsbereichen befinden sich die Transponder beispielsweise an schlecht zugängigen Stellen, in Magnetfeld beeinflussenden Materialien wie Metall oder sind aufgrund ihres Verwendungszweckes sehr klein. Mit einem Lesegerät, welches für die Verwendung mit größeren Transpondern ausgelegt ist, ist ein Auslesen dieser Transponder nicht durchführbar.A disadvantage of known reading antenna readers is that they are only tuned for use with certain transponders. Thus, each transponder can not be read out with each reader. In some applications, the transponder, for example, in poorly accessible places, in magnetic field influencing materials such as metal or are very small due to their intended use. With a reader which is designed for use with larger transponders, a reading of these transponders is not feasible.

Vor diesem Hintergrund stellt sich die Erfindung die Aufgabe, das Anwendungsspektrum von Lesegeräten zu erweitern.Against this background, the invention has the task of expanding the range of applications of readers.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Feldwandler der eingangs genannten Art, mit einer Koppel-Antenne zur Ankopplung an eine Lese-Antenne des Lesegeräts und einer mit der Koppel-Antenne elektrisch verbundenen Fokussier-Antenne zur Feldfokussierung auf den Transponder.The object is achieved by a field transducer of the type mentioned, with a coupling antenna for coupling to a reading antenna of the reader and an electrically connected to the coupling antenna focusing antenna for field focusing on the transponder.

Mit einem solchen Feldwandler lässt sich das Anwendungsspektrum bekannter Lesegeräte, insbesondere mit integrierter Lese-Antenne, erweitern und ermöglicht somit eine Ankopplung von einem Lesegerät an eine Vielzahl von Transpondern. Beispielsweise könnte ein Lesegerät, welches für den Einsatz mit großen Transpondern oder Kartentransponder konzipiert ist, durch Zuhilfenahme des Feldwandlers und die damit verbundenen Feldfokussierung auf den Transponder auch kleine und schwer zugängliche Transponder auslesen.With such a field transducer, the range of applications of known readers, in particular with integrated reading antenna, can be expanded and thus enables a coupling of a reading device to a plurality of transponders. For example, a reading device designed for use with large transponders or card transponders could also read out small and difficult-to-access transponders by using the field converter and the associated field focusing on the transponder.

Eine bevorzugte Ausgestaltung dieser Erfindung sieht vor, dass die Fokussier-Antenne als Spule, insbesondere als Zylinderspule ausgebildet ist. Durch die Wahl der Spulenart kann Einfluss auf die Form des Magnetfelds genommen werden. Mit einer Zylinderspule kann ein Feld erzeugt werden, welches im Inneren der Spule weitgehend homogen ist und zudem eine hohe magnetische Flussdichte aufweist.A preferred embodiment of this invention provides that the focusing antenna is designed as a coil, in particular as a cylindrical coil. The choice of coil type can influence the shape of the magnetic field. With a cylindrical coil, a field can be generated which is largely homogeneous inside the coil and also has a high magnetic flux density.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Koppel-Antenne als Spule, insbesondere als flache Spule, ausgebildet ist. Durch die Form der Koppel-Antenne kann ein Magnetfeld erzeugt werden, welches stärker streuend ist und eine geringere Flussdichte aufweist als das Feld einer Zylinderspule. Die Koppel-Antenne kann u. a. als eine Spirale, eine Leiterschleife, spiralförmige Leiterbahnen, eine Leiterplatte oder ähnliches ausgestaltet sein.Furthermore, it is advantageous if the coupling antenna is designed as a coil, in particular as a flat coil. Due to the shape of the coupling antenna, a magnetic field can be generated which is more scattering and has a lower flux density than the field of a cylindrical coil. The coupling antenna can u. a. be designed as a spiral, a conductor loop, spiral-shaped conductor tracks, a printed circuit board or the like.

Ferner kann bei einem solchen Feldwandler der Durchmesser der Fokussier-Antenne bevorzugt kleiner als der Durchmesser der Lese-Antenne und/oder der Durchmesser der Koppel-Antenne sein. Die Fokussier-Antenne weist vorteilhafterweise einen kleinen Durchmesser mit einer Vielzahl von Windungen auf. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass ein homogenes Feld mit einer hohen Flussdichte im Inneren und somit auch an den Enden bzw. im Nahbereich der Fokussier-Antenne erzeugt werden kann.Furthermore, in such a field converter, the diameter of the focusing antenna may preferably be smaller than the diameter of the reading antenna and / or the diameter of the coupling antenna. The focusing antenna advantageously has a small diameter with a plurality of turns. This results in the advantage that a homogeneous field with a high flux density in the interior and thus also at the ends or in the vicinity of the focusing antenna can be generated.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Fokussier-Antenne einen Spulenkern aufweist und/oder die Koppel-Antenne kernlos ausgebildet ist. Die Aufgabe eines Spulenkerns ist, die magnetische Flussdichte der Spule durch eine geeignete Wahl des Materials des Spulenkerns zu verstärken. So erreichen beispielsweise magnetische Materialien eine Verstärkung der magnetischen Flussdichte. Somit kann durch die Verwendung eines Spulenkerns erreicht werden, dass die magnetischen Feldlinien auf der Spulenachse konzentriert werden.Furthermore, it is advantageous if the focusing antenna has a coil core and / or the coupling antenna is coreless. The task of a coil core is to increase the magnetic flux density of the coil by a suitable choice of the material of the coil core. For example, magnetic materials achieve an increase in the magnetic flux density. Thus, by using a spool core it can be achieved that the magnetic field lines are concentrated on the spool axis.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung weist die Koppel-Antenne bevorzugterweise einen Spulenkern auf. Insbesondere bei der Verwendung mit modernen Smart-Phones können die Lese-Antennen in den Geräten sehr klein sein. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Koppel-Antenne zusätzlich einen Spulenkern aufweist, der das von der Lese-Antenne abgestrahlte magnetische Feld besser einkoppelt.In a further possible embodiment, the coupling antenna preferably has a coil core. Especially when used with modern smart phones, the reading antennas in the devices can be very small. In this case, it is of advantage if the coupling antenna additionally has a coil core which matches that of the reading element. Antenna radiated magnetic field better coupled.

Um eine ausreichende Leseempfindlichkeit und ggf. genügend Energie für den Transponder bereitzustellen, sind der Transponder und das Lesegerät auf eine gemeinsame Betriebsfrequenz abgestimmt. Wird nun ein Störelement, als welcher auch der Feldwandler gesehen werden kann, in das bestehende System eingebracht, kann dies zu einer Verstimmung des Systems und damit zu einer von der Trägerfrequenz abweichenden Frequenz führen.In order to provide sufficient reading sensitivity and possibly enough energy for the transponder, the transponder and the reader are tuned to a common operating frequency. Now, if a noise element, as which also the field converter can be seen, introduced into the existing system, this can lead to a detuning of the system and thus to a deviating from the carrier frequency.

Besonders bevorzugt sind die Fokussier-Antenne und die Koppel-Antenne über eine Kapazität miteinander elektrisch verbunden. Durch die Zusammenschaltung der Fokussier-Antenne, der Koppel-Antenne und der Kapazität wird ein Schwingkreis gebildet. Die Kapazität kann der Abstimmung des Schwingkreises auf eine Betriebsfrequenz dienen.Particularly preferably, the focusing antenna and the coupling antenna are electrically connected to one another via a capacitor. Through the interconnection of the focusing antenna, the coupling antenna and the capacitance a resonant circuit is formed. The capacity can be used to tune the resonant circuit to an operating frequency.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung sieht vor, dass eine induktive Kopplung zwischen der Lese-Antenne und dem Feldwandler sowie eine induktive Kopplung zwischen dem Feldwandler und dem Transponder besteht.A further advantageous embodiment provides that there is an inductive coupling between the reading antenna and the field converter as well as an inductive coupling between the field transducer and the transponder.

Um eine induktive Kopplung nutzen zu können, ist es notwendig, dass sich der Transponder im Nahfeld der Antenne befindet, da die messbare magnetische Feldstärke mit zunehmender Entfernung abnimmt. Im Nahfeld hat sich die elektromagnetische Welle noch nicht von der Antenne gelöst. Dadurch kann eine Änderung des Feldes, insbesondere eine Feldschwächung hervorgerufen durch den Transponder, direkt an der Leseantenne detektiert werden. Im Fernfeld hingegen hat sich die elektromagnetische Welle bereits von der Antenne gelöst, so dass Feldschwächungen keinen Einfluss mehr auf die Antenne selbst haben und der Transponder nicht mehr mit ausreichend Energie versorgt werden kann.In order to use an inductive coupling, it is necessary that the transponder is located in the near field of the antenna, since the measurable magnetic field strength decreases with increasing distance. In the near field, the electromagnetic wave has not yet detached from the antenna. As a result, a change in the field, in particular a field weakening caused by the transponder, can be detected directly at the reading antenna. In the far field, however, the electromagnetic wave has already detached from the antenna, so that field weakenings no longer have any influence on the antenna itself and the transponder can no longer be supplied with sufficient energy.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn der Feldwandler als passives Element ausgebildet ist. Durch die Nutzung eines passiven Elements kann eine Ankopplung zwischen Feldwandler und Lesegerät sowie zwischen Feldwandler und Transponder ohne zusätzliche Energiequellen erreicht werden. Hierbei wird die gesamte Energie, welche zum Betrieb des Transponders erforderlich ist, dem vom Lesegerät erzeugten magnetischen Feld entnommen. Zur Datenübertragung der Transponderinformationen wird ferner das Feld des Lesegeräts beeinflusst, etwa durch Lastmodulation. Vorteilhaft ist die Verwendung von passiven Systemen insbesondere deshalb, da keine zusätzlichen Energiespeicher benötigt werden. Das Gesamtsystem ist einfach im Aufbau und somit wartungsärmer.It is also advantageous if the field transducer is designed as a passive element. By using a passive element, coupling between the field transducer and the reader and between the field transducer and the transponder can be achieved without additional energy sources. In this case, the total energy required to operate the transponder is taken from the magnetic field generated by the reader. For data transmission of the transponder information also the field of the reader is influenced, such as by load modulation. The use of passive systems is advantageous in particular because no additional energy storage is needed. The overall system is simple in construction and thus low maintenance.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn der Feldwandler ein Befestigungselement zur Befestigung an einem Lesegerät aufweist. Hierdurch kann ein Feldwandler zur Verfügung gestellt werden, welcher nachrüstbar und nachträglich insbesondere von außen am Lesegerät befestigbar ist. Die Befestigung des Feldwandlers mit dem Lesegerät ist bevorzugt lösbar, so dass nach Bedarf der Feldwandler entfernt oder beispielsweise durch einen anderen Feldwandler ersetzt werden kann. Vorteilhafterweise ist die Befestigung formschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig ausgebildet. Besonders bevorzugte Arten der Befestigung können dabei Klemmen, Schrauben, Kleben, Stecken oder dergleichen sein.It is also advantageous if the field converter has a fastening element for attachment to a reading device. In this way, a field transducer can be made available which can be retrofitted and subsequently fastened, in particular from the outside, to the reading device. The attachment of the field transducer with the reader is preferably solvable, so that if necessary, the field converter can be removed or replaced for example by another field transducer. Advantageously, the attachment is formed positively, positively or cohesively. Particularly preferred types of attachment may be clamps, screws, gluing, plugging or the like.

Ein Feldwandler kann ein Gehäuse zur Aufnahme der Koppel-Antenne und der Fokussier-Antenne aufweisen. Durch die Integration in ein Gehäuse können die Antennen vor äußeren Umwelteinflüssen und vor Beschädigung geschützt werden. Ferner können durch das Gehäuse auch die Positionen der Antennen festgelegt werden.A field transducer may include a housing for receiving the coupling antenna and the focusing antenna. By integrating into a housing, the antennas can be protected from external environmental influences and from damage. Furthermore, the positions of the antennas can also be determined by the housing.

Bei einem Feldwandler mit einem Gehäuse ist es vorteilhaft, wenn sich das Gehäuse im Bereich der Fokussier-Antenne verjüngt. Insbesondere kann ein sich verjüngender End-Abschnitt als Positionierungshilfe dienen, so dass der Anwender intuitiv dazu angeleitet wird, das sich verjüngende Ende auf den Transponder aufzusetzen. Somit kann erreicht werden, dass das Lesegerät mit dem Feldwandler und insbesondere die Fokussier-Antenne des Feldwandlers gut am Transponder positioniert wird, so dass der Transponder sich im Bereich der hohen Feldstärke befindet.In a field transducer with a housing, it is advantageous if the housing tapers in the region of the focusing antenna. In particular, a tapered end portion can serve as a positioning aid, so that the user is intuitively instructed to put the tapered end on the transponder. Thus, it can be achieved that the reading device with the field transducer and in particular the focusing antenna of the field converter is well positioned on the transponder, so that the transponder is in the range of high field strength.

Ferner ist es vorteilhaft bei einem Feldwandler mit einem Gehäuse, dass das Gehäuse im Bereich der Koppel-Antenne als Platte ausgebildet ist.Furthermore, it is advantageous in a field converter with a housing that the housing is formed in the region of the coupling antenna as a plate.

Besonders bevorzugt ist das Gehäuse des Feldwandlers aus einem nicht magnetischen Material. Es wird insbesondere eine Verwendung von Kunststoff vorgeschlagen. Durch den Einsatz eines nicht magnetischen Materials resultiert der Vorteil, dass die Felder nicht durch das Gehäuse selbst beeinträchtigt werden und es so zu keiner Beeinflussung der Funktionalität kommen kann.Particularly preferably, the housing of the field converter is made of a non-magnetic material. In particular, a use of plastic is proposed. The use of a non-magnetic material has the advantage that the fields are not affected by the housing itself and so it can not affect the functionality.

Bei einem Lesegerät zum Auslesen eines Transponders der eingangs erwähnten Art wird die Aufgabe derart gelöst, dass das Lesegerät einen Feldwandler der bereits beschriebenen Art aufweist. Hierbei ergeben sich dieselben Vorteile, welche bereits im Zusammenhang mit dem Feldwandler beschrieben wurden.In a reader for reading a transponder of the type mentioned above, the object is achieved such that the reading device has a field transducer of the type already described. This results in the same advantages that have already been described in connection with the field converter.

Es kann ein Lesegerät verwendet werden, bei dem die Lese-Antenne in das Lesegerät integriert ist. Hierdurch kann sicher gestellt werden, dass sich die Lese-Antenne immer an einer bestimmten Position befindet und durch das Gehäuse des Lesegeräts selbst vor Beschädigungen geschützt wird. So kann eine leichtere Ankopplung an den Feldwandler erreicht werden.It can be used a reader in which the reading antenna is integrated into the reader. This can be made sure that The reading antenna is always located in a certain position and is protected by the housing of the reader itself from damage. Thus, a lighter connection to the field converter can be achieved.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung eines Lesegeräts bei der die Koppel-Antenne eine der Lese-Antenne entsprechende Form aufweist. Durch einen derartigen Aufbau kann eine gute Ankopplung des Feldwandlers an das Lesegerät erreicht werden. Durch die Anpassung der Form der Koppel- an die Lese-Antenne können beide Antennen vorteilhaft vom magnetischen Feld durchsetzt werden. Somit kann die Größe der Koppel-Antenne relativ zu einer verwendeten Lese-Antenne gewählt werden, um den Feldwandler insgesamt an das verwendete Lesegerät anzupassen.Particularly advantageous is an embodiment of a reading device in which the coupling antenna has a shape corresponding to the reading antenna. By such a construction, a good coupling of the field converter to the reading device can be achieved. By adapting the shape of the coupling to the reading antenna, both antennas can advantageously be penetrated by the magnetic field. Thus, the size of the coupling antenna can be selected relative to a reading antenna used to adapt the field converter in total to the reader used.

Weiter vorteilhaft ist ein Lesegerät, bei dem die Koppel-Antenne parallel über der Lese-Antenne angeordnet ist. Beim Hindurchtreten eines Feldes durch eine Antenne wird in dieser aufgrund eines Stromflusses eine Spannung induziert. Diese induzierte Spannung ruft wiederum ein Feld hervor, welches sich dem ersten Feld überlagert. Da die induzierte Spannung abhängig vom Winkel ist unter dem die magnetischen Feldlinien die Antenne durchsetzen, werden die induzierte Spannung und damit die Reichweite der Antenne maximal, wenn die magnetischen Feldlinien die Antenne senkrecht zum Antennenradius durchdringen. Diese Richtung wird im Folgenden als Hauptstrahlrichtung der Antennen bezeichnet. Bei einer zur Hauptstrahlrichtung senkrechten Ausrichtung würde die Lesereichweite deutlich abnehmen.Further advantageous is a reading device in which the coupling antenna is arranged in parallel over the reading antenna. When a field passes through an antenna, a voltage is induced in it due to a current flow. This induced voltage in turn causes a field which overlays the first field. Since the induced voltage is dependent on the angle at which the magnetic field lines pass through the antenna, the induced voltage and thus the range of the antenna become maximum when the magnetic field lines penetrate the antenna perpendicular to the antenna radius. This direction is referred to below as the main radiation direction of the antennas. In a direction perpendicular to the main beam direction alignment, the reading range would decrease significantly.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass über eine Koppel-Antenne eine Ankopplung an eine Lese-Antenne des Lesegeräts erfolgt und dass über eine mit der Koppel-Antenne verbundene Fokussier-Antenne eine Feldfokussierung auf den Transponder erfolgt.In a method of the type mentioned, the object is achieved in that via a coupling antenna is coupled to a reading antenna of the reader and that takes place via a connected to the coupling antenna focusing antenna field focusing on the transponder.

Es ergeben sich die gleichen Vorteile wie zuvor in Zusammengang mit dem erfindungsgemäßen Feldwandler und dem Lesegerät mit Feldwandler beschrieben. Bevorzugt weist das erfindungsgemäße Verfahren sämtliche der zuvor beschrieben Merkmale einzeln oder in Kombination auf.This results in the same advantages as described above in connection with the field transducer according to the invention and the reader with field transducer. The method according to the invention preferably has all the features described above individually or in combination.

Besonders bevorzugt wird der Feldwandler im Bereich der Fokussier-Antenne senkrecht auf den Transponder aufgesetzt. Vorteilhafterweise stehen dabei der Transponder und der Feldwandler im Bereich der Fokussier-Antenne in direktem Kontakt. So kann durch eine vorteilhafte Durchsetzung des magnetischen Feldes auf der gemeinsamen Achse in Hauptstrahlrichtung der Antenne und des Transponders eine sehr gute Ankopplung der Fokussier-Antenne an Transponder erzielt werden.Particularly preferably, the field converter is placed in the region of the focusing antenna perpendicular to the transponder. Advantageously, the transponder and the field converter are in direct contact in the region of the focusing antenna. So can be achieved by an advantageous enforcement of the magnetic field on the common axis in the main beam direction of the antenna and the transponder, a very good coupling of the focusing antenna to transponder.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Koppel-Antenne eine Hauptstrahlrichtung aufweist, welche der Hauptstrahlrichtung der Lese-Antenne entspricht.It is also advantageous if the coupling antenna has a main beam direction which corresponds to the main beam direction of the read antenna.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Fokussier-Antenne eine Hauptstrahlrichtung aufweist, welche unter einem Winkel, insbesondere senkrecht, zu der Hauptstrahlrichtung der Koppelantenne steht.A further advantageous embodiment provides that the focusing antenna has a main beam direction which is at an angle, in particular perpendicular, to the main beam direction of the coupling antenna.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Fokussier-Antenne als Richtantenne ausgebildet ist, so dass die Strahlungsleistung in Hauptstrahlrichtung der Fokussier-Antenne gebündelt wird.Further, it is advantageous if the focusing antenna is designed as a directional antenna, so that the radiation power is concentrated in the main beam direction of the focusing antenna.

Durch die Geometrie der Fokussier-Antenne kann Einfluss auf das entstehende magnetische Feld und damit verbunden auf den Verlauf der Feldlinien genommen werden. Somit kann erreicht werden, dass die Feldlinien auf der Achse der Hauptstrahlrichtung der Fokussier-Antenne gebündelt werden. Das stark streuende Magnetfeld der Lese-Antenne kann somit in eine definierte, stark gebündelte Form umgewandelt werden. Vorzugsweise befindet sich der Transponder ebenfalls auf der Achse der Hauptstrahlrichtung der Fokussier-Antenne. Dementsprechend kann durch die Fokussier-Antenne eine Feldfokussierung auf den Transponder erzielt werden.The geometry of the focusing antenna can influence the resulting magnetic field and, consequently, the course of the field lines. Thus, it can be achieved that the field lines are focused on the axis of the main beam direction of the focusing antenna. The strongly scattering magnetic field of the reading antenna can thus be converted into a defined, highly concentrated form. Preferably, the transponder is also located on the axis of the main beam direction of the focusing antenna. Accordingly, focusing focusing on the transponder can be achieved by the focusing antenna.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die magnetische Flussdichte der Fokussier-Antenne lokal, insbesondere an einem Ort auf der Achse der Hauptstrahlrichtung der Fokussier-Antenne, größer als die magnetische Flussdichte der Lese-Antenne. Im Gegensatz zu dem Fall, dass kein Feldwandler in das System eingebracht wird, kann der Vorteil erzielt werden, dass am Ort des Transponders eine höhere Flussdichte verfügbar ist.In a further preferred embodiment, the magnetic flux density of the focusing antenna is local, in particular at a location on the axis of the main beam direction of the focusing antenna, greater than the magnetic flux density of the reading antenna. In contrast to the case in which no field converter is introduced into the system, the advantage can be achieved that a higher flux density is available at the location of the transponder.

Bei dem Feldwandler und dem Lesegerät mit dem Feldwandler können auch die anhand des Verfahrens erläuterten Merkmale und Ausgestaltungen allein und in Kombination verwendet werden.In the field converter and the reader with the field converter, the features and configurations explained with reference to the method can also be used alone and in combination.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden. Hierin zeigt:Further details and advantages of the invention will be explained below with reference to the embodiment shown in the drawings. Hereby shows:

1 eine perspektivische Ansicht eines Feldwandlers, 1 a perspective view of a field converter,

2 eine seitliche schematische Schnittdarstellung des Feldwandlers gemäß 1 mit einem Transponder und einem Lesegerät, 2 a lateral schematic sectional view of the field converter according to 1 with a transponder and a reader,

3 eine schematische Ansicht des Feldwandlers gemäß 1, 3 a schematic view of the field converter according to 1 .

4 ein Schaltbild des Feldwandlers gemäß 1. 4 a circuit diagram of the field converter according to 1 ,

In der 1 ist eine perspektivische Darstellung einer möglichen Ausgestaltung eines Feldwandlers 1 gezeigt. Bei einem Feldwandler 1 handelt es sich um eine Vorrichtung, welche zwischen einen Transponder 2 und ein Lesegerät 3 in ein bestehendes RFID-System eingebracht werden kann. Ein derartiger Feldwandler 1 kann zur Erweiterung des Anwendungsspektrums eines Lesegeräts 3 eingesetzt werden. Beispielsweise können mit dem im Folgenden beschriebenen RFID-System kleine und schwer zugängliche Transponder mit einem Lesegerät 3 für große Transponder ausgelesen werden.In the 1 is a perspective view of a possible embodiment of a field transducer 1 shown. In a field converter 1 it is a device which is between a transponder 2 and a reader 3 can be introduced into an existing RFID system. Such a field transducer 1 can expand the application spectrum of a reader 3 be used. For example, with the RFID system described below, small and difficult to access transponders with a reader 3 be read out for large transponders.

Die einzelnen Komponenten, welche der Feldwandler 1 aufweisen kann, werden anhand der Darstellungen in den 2 und 3 erläutert. Die 2 zeigt eine seitliche schematische Schnittdarstellung einer möglichen Ausgestaltung eines Feldwandlers 1, sowie einen Transponder 2 und in angedeuteter Weise ein Lesegerät 3. Das Lesegerät 3 umfasst dabei eine Lese-Antenne 4, welche in das Lesegerät 3 integriert ist.The individual components, which the field converter 1 be based on the representations in the 2 and 3 explained. The 2 shows a lateral schematic sectional view of a possible embodiment of a field converter 1 , as well as a transponder 2 and, as indicated, a reader 3 , The reader 3 includes a reading antenna 4 which is in the reader 3 is integrated.

Bei dem Transponder 2 handelt es sich um einen passiven Transponder 2, der keine eigene Energieversorgung aufweist. Sobald sich der passive Transponder 2 im Wirkbereich des Lesegeräts 3 befindet, wird ihm über die Lese-Antenne 4 Energie bereitgestellt. Das von der Lese-Antenne 4 ausgesendete elektromagnetische Feld induziert dabei in dem Transponder 2 eine Spannung, die der Energieversorgung des passiven Transponders 2 dient. Alternativ könnte das beschriebene System aber auch mit einem aktiven Transponder mit eigener Energieversorgung, beispielsweise durch eine Batterie, ausgerüstet sein. In dem Transponder 2 können Informationen zu einem Objekt, wie beispielsweise eine Typbezeichnung, eine Seriennummer oder ähnliches abgespeichert sein.At the transponder 2 it is a passive transponder 2 which does not have its own power supply. As soon as the passive transponder 2 in the effective range of the reader 3 is located above the reading antenna 4 Energy provided. That from the reading antenna 4 emitted electromagnetic field induces in the transponder 2 a voltage that is the power supply of the passive transponder 2 serves. Alternatively, the system described could also be equipped with an active transponder with its own power supply, for example by a battery. In the transponder 2 For example, information about an object, such as a type designation, a serial number, or the like may be stored.

Der Feldwandler 1 umfasst eine Koppel-Antenne 5, welche vorzugsweise parallel über der Lese-Antenne 4 des Lesegeräts 3 angebracht wird. Die Koppel-Antenne 5 ist als flache Spule in rechteckiger Form ausgebildet.The field converter 1 includes a coupling antenna 5 preferably parallel over the reading antenna 4 of the reader 3 is attached. The coupling antenna 5 is formed as a flat coil in a rectangular shape.

Die Koppel-Antenne 5 ist hinsichtlich ihrer Größe, ihrer Form und ihrer Ausrichtung an die Lese-Antenne 4 des Lesegeräts 3 angepasst. Das von der Lese-Antenne 4 erzeugte elektromagnetische Feld ist aufgrund der Geometrie der Lese-Antenne 4 stark streuend.The coupling antenna 5 is in terms of their size, their shape and their orientation to the reading antenna 4 of the reader 3 customized. That from the reading antenna 4 generated electromagnetic field is due to the geometry of the reading antenna 4 strongly scattered.

Durch die Lage der Koppel-Antenne 5 und der Lese-Antenne 4 zueinander, wird die Koppel-Antenne 5 ebenfalls mit dem von der Lese-Antenne 4 erzeugten Feld durchsetzt. Von besonderer Bedeutung bei der Anordnung der Spulen ist, dass sich die Koppel-Antenne 5 in einem geringen Abstand zu der Lese-Antenne 4 befindet, so dass ein Großteil der magnetischen Feldlinien auch die Koppel-Antenne 5 durchsetzt. Hierdurch wird in der Koppel-Antenne 5 eine Spannung induziert.Due to the location of the coupling antenna 5 and the reading antenna 4 to each other, is the coupling antenna 5 also with that of the reading antenna 4 interspersed field generated. Of particular importance in the arrangement of the coils is that the coupling antenna 5 at a short distance to the reading antenna 4 so that much of the magnetic field lines are also the coupling antenna 5 interspersed. This will be in the coupling antenna 5 induces a voltage.

Ferner weist der Feldwandler 1 eine Fokussier-Antenne 6 auf. Bei der Fokussier-Antenne 6 kann es sich um eine Zylinderspule handeln, welche ein Feld mit einer hohen Flussdichte erzeugt. Durch die Verwendung einer Zylinderspule können die magnetischen Feldlinien auf eine Achse in Hauptstrahlrichtung RF der Fokussier-Antenne 6 gebündelt werden. Dementsprechend kann eine Feldfokussierung erreicht werden.Furthermore, the field transducer 1 a focusing antenna 6 on. With the focusing antenna 6 it can be a cylindrical coil, which generates a field with a high flux density. By using a cylindrical coil, the magnetic field lines on an axis in the main beam direction R F of the focusing antenna 6 be bundled. Accordingly, field focusing can be achieved.

Ferner wird ersichtlich, dass sich in dieser Ausgestaltung der Erfindung ein Spulenkern 7 innerhalb der Fokussier-Antenne 6 befindet. Durch das Einbringen eines magnetischen Spulenkerns 7 kann die Flussdichte und damit die Feldfokussierung noch weiter erhöht werden.Furthermore, it can be seen that in this embodiment of the invention, a coil core 7 within the focusing antenna 6 located. By introducing a magnetic coil core 7 The flux density and thus the field focus can be further increased.

Bei einer Anwendung mit einem Lesegerät 3 mit einem Feldwandler 1 sind der Transponder 2 und die Fokussier-Antenne 6 idealerweise auf einer Achse angeordnet, insbesondere auf der Achse der Hauptstrahlrichtung RF der Fokussier-Antenne 6. In einer möglichen Anwendung des Transponders 2 kann er sich beispielsweise an einer schwer zugänglichen Stelle, sich in einem das Magnetfeld beeinflussendem Material befinden oder ist aufgrund seiner Geometrie schlecht detektierbar. Durch die fokussierende Wirkung der Fokussier-Antenne 6 auf das Feld kann eine Feldverstärkung erzielt werden, so dass der Transponder 2 von einer höheren Flussdichte durchsetzt wird. Dies bietet den Vorteil, dass beispielsweise die Energieversorgung und die Datenübertragung des Transponders 2 sichergestellt werden können.For an application with a reader 3 with a field transducer 1 are the transponder 2 and the focusing antenna 6 ideally arranged on an axis, in particular on the axis of the main beam direction R F of the focusing antenna 6 , In a possible application of the transponder 2 For example, it may be located in a hard to reach place, in a material influencing the magnetic field, or is poorly detectable due to its geometry. Due to the focusing effect of the focusing antenna 6 field enhancement can be achieved on the field so that the transponder 2 is penetrated by a higher flux density. This offers the advantage that, for example, the power supply and data transmission of the transponder 2 can be ensured.

Ein RFID-System besteht prinzipiell aus einem Lesegerät 3 und einem Transponder 2. Die Elemente sind so aufeinander abgestimmt, dass sie bei einer definierten Frequenz sehr gute Datenübertragungen und Detektionsergebnisse erzielen können. Selbige vordefinierte Frequenz kann im Allgemeinen als Betriebsfrequenz bezeichnet werden. Hierbei sollten die durch den Feldwandler 1 hervorgerufenen Einflüsse auf die Frequenz ausgeglichen werden.An RFID system basically consists of a reader 3 and a transponder 2 , The elements are coordinated so that they can achieve very good data transfers and detection results at a defined frequency. The same predefined frequency can generally be called the operating frequency. This should be done by the field transducer 1 caused to be compensated for the frequency.

Die Koppel-Antenne 5 und die Fokussier-Antenne 6 sind über eine als Kondensator ausgestaltete Kapazität 8 miteinander elektrisch verbunden. Hierdurch kann erreicht werden, dass aus der Zusammenschaltung der beiden Antennen 5 und 6 sowie der Kapazität 8 ein Schwingkreis gebildet wird. Die Kapazität 8 ist hierbei einstellbar, so dass über diese die Betriebsfrequenz eingestellt werden kann. Die Resonanzfrequenz des Schwingkreises entspricht dabei der Betriebsfrequenz. Eine vorteilhafte Betriebsfrequenz kann 13,56 MHz betragen.The coupling antenna 5 and the focusing antenna 6 are over a designed as a capacitor capacity 8th electrically connected to each other. This can be achieved that from the Interconnection of the two antennas 5 and 6 as well as the capacity 8th a resonant circuit is formed. The capacity 8th is adjustable in this case so that the operating frequency can be set via this. The resonant frequency of the resonant circuit corresponds to the operating frequency. An advantageous operating frequency may be 13.56 MHz.

Da der Feldwandler 1 das Anwendungsspektrum eines Lesegeräts 3 erweitern soll, ist es von Vorteil, wenn sich der Feldwandler 1 in einem Gehäuse 9 befindet, welches nachrüstbar ist und nachträglich von außen an das Lesegerät 3 angebracht werden kann. Hierzu verfügt der Feldwandler über ein Befestigungselement 17. Das Befestigungselement 17 ist derart ausgebildet, dass es einen Hohlraum 10 aufweist, welcher in Richtung des sich verjüngenden Endes 16 konisch zulaufend ist. Findet nun ein Lesegerät 3 Anwendung, welches für hier nicht näher beschriebene zusätzliche Funktionen über eine Stummel-Antenne 18 verfügt, so kann die Stummel-Antenne 18 formschlüssig in den Hohlraum 10 eingeschoben werden.As the field converter 1 the application spectrum of a reader 3 It is beneficial if the field transducer is to expand 1 in a housing 9 which can be retrofitted and retrofitted from the outside to the reader 3 can be attached. For this purpose, the field converter has a fastening element 17 , The fastener 17 is formed such that it has a cavity 10 having, which in the direction of the tapered end 16 is tapered. Now find a reader 3 Application, which for unspecified additional functions described here via a stub antenna 18 has, so can the stub antenna 18 positively in the cavity 10 be inserted.

Die Befestigung des Feldwandlers 1 an dem Lesegerät 3 ist dabei lösbar, so dass nach Bedarf der Feldwandler 1 entfernt und beispielsweise durch einen anderen Feldwandler, welcher beispielsweise für andere Anwendungszwecke ausgelegt ist, ersetzt werden kann. Ferner bietet ein solches Gehäuse 9 Schutz vor Umwelteinflüssen oder Beschädigungen.The attachment of the field converter 1 on the reader 3 is solvable, so that as needed, the field converter 1 removed and, for example, by another field transducer, which is designed, for example, for other applications, can be replaced. Furthermore, offers such a housing 9 Protection against environmental influences or damage.

Wie in 2 dargestellt, werden die Koppel-Antenne 5 und die Fokussier-Antenne 6 an definierten Positionen im Gehäuse 9 aufgenommen. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die beiden Antennen möglichst gut am Lesegerät 3 positioniert werden. Auch die Kapazität 8 und die elektrischen Verbindungen sind in das Gehäuse 9 integriert.As in 2 shown, the coupling antenna 5 and the focusing antenna 6 at defined positions in the housing 9 added. This can ensure that the two antennas as well as possible on the reader 3 be positioned. Also the capacity 8th and the electrical connections are in the housing 9 integrated.

Ferner kann eine Ausgestaltung des Gehäuses 9 im Bereich der Koppel-Antenne 5 als Platte 14 der Positionierung dienen, da die Platte 14 vorzugsweise am Lesegerät 3 anliegt. Wird das Gehäuse 9 des Feldwandlers 1 beispielsweise auf eine Stummel-Antenne 18 eines Lesegeräts 3 aufgesteckt, resultiert durch das Vorhandensein der Platte 14 nur eine Möglichkeit der Befestigung des Feldwandlers 1 an dem Lesegerät 3. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Koppel-Antenne 5 und somit auch die Hauptstrahlrichtung RK der Koppel-Antenne 5 und die Lese-Antenne 4 auf einer Achse liegen, insbesondere auf der Achse der Hauptstrahlrichtung RL der Lese-Antenne 4 (RL = RK). Ferner wird dadurch erreicht, dass die Koppel-Antenne 5 und die Lese-Antenne 4 parallel angeordnet sind. Durch die Wahl des Gehäusebereichs als Platte 14 wird weiter auch das Einbringen der Koppel-Antenne 5 in das Gehäuse erleichtert, da die Koppel-Antenne 5 in Form einer flachen Spule ausgebildet ist.Furthermore, an embodiment of the housing 9 in the area of the coupling antenna 5 as a plate 14 the positioning serve as the plate 14 preferably on the reader 3 is applied. Will the housing 9 of the field converter 1 for example, on a stub antenna 18 a reader 3 plugged, resulting from the presence of the plate 14 only one way of attaching the field converter 1 on the reader 3 , It is advantageous if the coupling antenna 5 and thus also the main beam direction R K of the coupling antenna 5 and the reading antenna 4 lie on an axis, in particular on the axis of the main beam direction R L of the reading antenna 4 (R L = R K ). Furthermore, it is achieved that the coupling antenna 5 and the reading antenna 4 are arranged in parallel. By choosing the housing area as a plate 14 will continue the introduction of the coupling antenna 5 facilitated in the housing, as the coupling antenna 5 is formed in the form of a flat coil.

Das Gehäuse 9 weist im Bereich der Fokussier-Antenne 6 eine Verjüngung 16 auf. Insbesondere kann dabei der sich verjüngende End-Abschnitt des Gehäuses 9 als Positionierungshilfe dienen, so dass der Anwender intuitiv dazu angeleitet wird, das sich verjüngende Ende 16 auf den Transponder 2 aufzusetzen. Der Feldwandler 1 und der Transponder 2 stehen dabei in direktem Kontakt. Am End-Abschnitt der Verjüngung 16 weist das Gehäuse 9 zusätzlich eine Öffnung 15 auf. Somit kann sicher gestellt werden, dass der Transponder 2 von einer hohen Flussdichte durchsetzt wird. Das Gehäuse 9 ist aus einem Kunststoff.The housing 9 points in the area of the focusing antenna 6 a rejuvenation 16 on. In particular, while the tapered end portion of the housing 9 serve as a positioning aid so that the user is intuitively guided to the tapering end 16 on the transponder 2 sit up. The field converter 1 and the transponder 2 are in direct contact. At the end section of the rejuvenation 16 shows the case 9 in addition an opening 15 on. Thus it can be ensured that the transponder 2 is penetrated by a high flux density. The housing 9 is made of a plastic.

Durch die Betrachtung der in 3 gezeigten schematischen Draufsicht des Feldwandlers 1 mit einem Gehäuse 9 wird deutlich, dass die Koppel-Antenne 5 und die Fokussier-Antenne 6 senkrecht zueinander angeordnet sind. Hierdurch kann erreicht werden, dass sich die Magnetfelder der Koppel-Antenne 5 und der Fokussier-Antenne 6 nicht gegenseitig beeinträchtigen.By considering the in 3 shown schematic plan view of the field converter 1 with a housing 9 it becomes clear that the coupling antenna 5 and the focusing antenna 6 are arranged perpendicular to each other. In this way it can be achieved that the magnetic fields of the coupling antenna 5 and the focusing antenna 6 do not interfere with each other.

In der 4 ist ein Schaltbild des RFID-Systems dargestellt. Hierbei sind der Transponder 2, der Feldwandler 1 und das Lesegerät 3 schematisch dargestellt. Sowohl der Transponder 2 als auch das Lesegerät 3 weisen intern Kapazitäten 11 und 12 auf, welche die Anpassung der Lese- und Transponder-Antennen auf eine definierte Betriebsfrequenz ermöglichen. Zudem weisen sie weiter Antennen 13 und 4 auf, die die Ankopplung des Transponders 2 an die Fokussier-Antenne 6 und die Ankopplung der Koppel-Antenne 5 an das Lesegerät 3 ermöglichen.In the 4 a circuit diagram of the RFID system is shown. Here are the transponder 2 , the field converter 1 and the reader 3 shown schematically. Both the transponder 2 as well as the reader 3 have internal capacity 11 and 12 on, which allow the adaptation of the reading and transponder antennas to a defined operating frequency. In addition, they continue to have antennas 13 and 4 on which the coupling of the transponder 2 to the focusing antenna 6 and the coupling of the coupling antenna 5 to the reader 3 enable.

Die beiden Pfeile deuten dabei an, dass eine induktive Kopplung zwischen den jeweiligen Antennen stattfindet und ein Austausch von Daten ermöglicht wird.The two arrows indicate that an inductive coupling between the respective antennas takes place and an exchange of data is made possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Feldwandlerfield transducer
22
Transpondertransponder
33
Lesegerätreader
44
Lese-AntenneReading antenna
55
Koppel-AntenneCoupling antenna
66
Fokussier-AntenneFocusing antenna
77
SpulenkernPlunger
88th
Kapazitätcapacity
99
Gehäusecasing
1010
Hohlraumcavity
1111
Kapazitätcapacity
1212
Kapazitätcapacity
1313
Transponder-AntenneTransponder antenna
1414
Platteplate
1515
Öffnungopening
1616
Verjüngungrejuvenation
1717
Befestigungselementfastener
18 18
Stummelantennestub antenna
RF R F
Hauptstrahlrichtung der Fokussier-AntenneMain beam direction of the focusing antenna
RK R K
Hauptstrahlrichtung der Koppel-AntenneMain beam direction of the coupling antenna
RL R L
Hauptstrahlrichtung der Lese-AntenneMain beam direction of the reading antenna

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010037840 A1 [0004] DE 102010037840 A1 [0004]

Claims (16)

Feldwandler zur Wandlung des Feldes zwischen einem Transponder (2) und einem Lesegerät (3), gekennzeichnet durch eine Koppel-Antenne (5) zur Ankopplung an eine Lese-Antenne (4) des Lesegeräts (3) und eine mit der Koppel-Antenne (5) elektrisch verbundene Fokussier-Antenne (6) zur Feldfokussierung auf den Transponder (2).Field converter for converting the field between a transponder ( 2 ) and a reader ( 3 ), characterized by a coupling antenna ( 5 ) for coupling to a reading antenna ( 4 ) of the reader ( 3 ) and one with the coupling antenna ( 5 ) electrically connected focusing antenna ( 6 ) for field focusing on the transponder ( 2 ). Feldwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussier-Antenne (6) als Spule, insbesondere als Zylinderspule, und/oder die Koppel-Antenne (5) als Spule, insbesondere als flache Spule, ausgebildet sind.Field transducer according to claim 1, characterized in that the focusing antenna ( 6 ) as a coil, in particular as a cylindrical coil, and / or the coupling antenna ( 5 ) are formed as a coil, in particular as a flat coil. Feldwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussier-Antenne (6) einen Spulenkern aufweist und/oder dass die Koppel-Antenne (5) kernlos ausgebildet ist.Field transducer according to one of the preceding claims, characterized in that the focusing antenna ( 6 ) has a coil core and / or that the coupling antenna ( 5 ) is coreless. Feldwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppel-Antenne (5) einen Spulenkern aufweist.Field transducer according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling antenna ( 5 ) has a coil core. Feldwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussier-Antenne (6) und die Koppel-Antenne (5) über eine Kapazität (8) miteinander elektrisch verbunden sind.Field transducer according to one of the preceding claims, characterized in that the focusing antenna ( 6 ) and the coupling antenna ( 5 ) have a capacity ( 8th ) are electrically connected to each other. Feldwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (9) zur Aufnahme der Koppel-Antenne (5) und der Fokussier-Antenne (6).Field transducer according to one of the preceding claims, characterized by a housing ( 9 ) for receiving the coupling antenna ( 5 ) and the focusing antenna ( 6 ). Feldwandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Gehäuse (9) im Bereich der Fokussier-Antenne (6) verjüngt (16).Field transducer according to claim 6, characterized in that the housing ( 9 ) in the area of the focusing antenna ( 6 ) rejuvenated ( 16 ). Feldwandler nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (9) aus einem nicht magnetischen Material, insbesondere Kunststoff, ist.Field transducer according to one of claims 6 or 7, characterized in that the housing ( 9 ) is made of a non-magnetic material, in particular plastic. Lesegerät zum Auslesen eines Transponders (2) mit einem Feldwandler (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Reader for reading a transponder ( 2 ) with a field transducer ( 1 ) according to any one of the preceding claims. Lesegerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppel-Antenne (5) eine der Lese-Antenne (4) entsprechende Form aufweist.Reader according to claim 9, characterized in that the coupling antenna ( 5 ) one of the reading antenna ( 4 ) has corresponding shape. Lesegerät nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppel-Antenne (5) parallel über der Lese-Antenne (4) angeordnet ist.Reader according to one of claims 9 or 10, characterized in that the coupling antenna ( 5 ) in parallel over the reading antenna ( 4 ) is arranged. Verfahren zur Wandlung des Feldes zwischen einem Transponder (2) und einem Lesegerät (3) mit einem Feldwandler (1), dadurch gekennzeichnet, dass über eine Koppel-Antenne (5) eine Ankopplung an eine Lese-Antenne (4) des Lesegeräts (3) erfolgt und dass über eine mit der Koppel-Antenne (5) verbundene Fokussier-Antenne (6) eine Feldfokussierung auf den Transponder (2) erfolgt.Method for converting the field between a transponder ( 2 ) and a reader ( 3 ) with a field transducer ( 1 ), characterized in that via a coupling antenna ( 5 ) a coupling to a reading antenna ( 4 ) of the reader ( 3 ) and that via one with the coupling antenna ( 5 ) focusing antenna ( 6 ) a field focusing on the transponder ( 2 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppel-Antenne (5) eine Hauptstrahlrichtung (RK) aufweist, welche der Hauptstrahlrichtung (RL) der Lese-Antenne (4) entspricht.Method according to claim 12, characterized in that the coupling antenna ( 5 ) has a main beam direction (R K ), which of the main beam direction (R L ) of the read antenna ( 4 ) corresponds. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussier-Antenne (6) eine Hauptstrahlrichtung (RF) aufweist, welche unter einem Winkel, insbesondere senkrecht, zu der Hauptstrahlrichtung (RK) der Koppel-Antenne (5) steht.Method according to one of claims 12 or 13, characterized in that the focusing antenna ( 6 ) has a main beam direction (R F ), which at an angle, in particular perpendicular, to the main beam direction (R K ) of the coupling antenna ( 5 ) stands. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussier-Antenne (6) als Richtantenne ausgebildet ist, so dass die Strahlungsleistung in Hauptstrahlrichtung (RF) der Fokussier-Antenne (6) gebündelt wird.Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that the focusing antenna ( 6 ) is designed as a directional antenna, so that the radiation power in the main beam direction (R F ) of the focusing antenna ( 6 ) is bundled. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Flussdichte der Fokussier-Antenne (6) lokal größer ist als die magnetische Flussdichte der Lese-Antenne (4).Method according to one of claims 12 to 15, characterized in that the magnetic flux density of the focusing antenna ( 6 ) is locally larger than the magnetic flux density of the reading antenna ( 4 ).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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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

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

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