DE102014225492B4 - An RFID tag reader for transmitting a read signal, a method for setting a read signal frequency, and methods for providing compare transfer functions - Google Patents

An RFID tag reader for transmitting a read signal, a method for setting a read signal frequency, and methods for providing compare transfer functions Download PDF

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Abstract

Eine Vorrichtung zum induktiven oder kapazitiven Aussenden eines Versorgungssignals, das eine Versorgungssignalfrequenz aufweist umfasst eine Ermittlungseinrichtung, die ausgebildet ist, um eine Übertragungsfunktion, die einen Zusammenhang zwischen einem ersten elektrischen Signal und einem zweiten elektrischen Signal der Vorrichtung beschreibt, für eine Vielzahl von Versorgungssignalfrequenzen zu ermitteln. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Vergleichseinrichtung, die ausgebildet ist, um die Übertragungsfunktion mit einer Vielzahl von Vergleichsübertragungsfunktionen zu vergleichen und um ein Vergleichsergebnis zu erhalten, das eine Abweichung zwischen der ermittelten Übertragungsfunktion und den Vergleichsübertragungsfunktionen angibt. Eine Auswahleinrichtung der Vorrichtung, ist ausgebildet, um basierend auf dem Vergleichsergebnis eine Auswahlfunktion aus der Vielzahl von Vergleichsübertragungsfunktionen auszuwählen, wobei die Auswahlfunktion innerhalb eines Toleranzbereichs eine minimale Abweichung zu der Übertragungsfunktion aufweist, und wobei die Auswahleinrichtung ferner ausgebildet ist, um eine Auswahlfrequenz auszuwählen, an der eine der Auswahlfunktion zugeordnete Übertragungsfunktion innerhalb eines Toleranzbereichs einen Maximalwert aufweist. Die Vorrichtung umfasst eine Einstelleinrichtung, die ausgebildet ist, um die Versorgungssignalfrequenz basierend auf der Auswahlfrequenz einzustellen.An apparatus for inductively or capacitively transmitting a supply signal having a supply signal frequency comprises a determining means configured to determine a transfer function describing a relationship between a first electrical signal and a second electrical signal of the apparatus for a plurality of supply signal frequencies , The apparatus further comprises comparing means arranged to compare the transfer function with a plurality of comparison transfer functions and to obtain a comparison result indicating a deviation between the determined transfer function and the comparison transfer functions. A selection device of the device is configured to select a selection function from the plurality of comparison transmission functions based on the comparison result, the selection function having a minimum deviation from the transmission function within a tolerance range, and wherein the selection device is further configured to select a selection frequency the transfer function assigned to the selection function has a maximum value within a tolerance range. The apparatus includes adjustment means configured to adjust the supply signal frequency based on the selection frequency.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine RFID(Radio-Frequency Identification, Identifizierung mit Hilfe elektromagnetischer Wellen)-Tag-Leseeinrichtung zum Aussenden eines Lesesignals, das eine Lesesignalfrequenz aufweist, auf ein Verfahren zum Einstellen einer Lesesignalfrequenz und auf ein Verfahren zum Bereitstellen von Vergleichsübertragungsfunktionen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf Verfahren zur Adaption einer optimierten Trägerfrequenz zur Energieübertragung in induktiv gekoppelten Systemen.The present invention relates to an RFID (Radio Frequency Identification) tag reader for transmitting a read signal having a read signal frequency to a method for setting a read signal frequency and to a method for providing comparison transfer functions. The present invention relates in particular to methods for adapting an optimized carrier frequency for energy transmission in inductively coupled systems.

In der RFID-Technologie werden bevorzugt passive Transponder (Tags) eingesetzt – insbesondere dort, wo der Abstand zwischen der Leseeinrichtung und dem Tag gering ist (typischerweise weniger als ein Meter), ein günstiger oder möglichst kleiner Transponder eingesetzt werden soll oder wo ein Batteriewechsel nicht oder nur aufwendig durchführbar ist. Passive Transponder werden für gewöhnlich über das abgestrahlte magnetische Feld der Lesegerätespule mit Energie versorgt. Passive Sensortransponder übertragen zusätzlich zu einer Identifikationsnummer Messdaten und sie sitzen beispielsweise in medizinischen Implantaten, zu denen eine drahtlose Kommunikation notwendig ist.In RFID technology, passive transponders (tags) are preferably used - especially where the distance between the reader and the tag is low (typically less than one meter), a cheap or as small as possible transponder is to be used or where a battery change is not or only consuming is feasible. Passive transponders are usually powered by the radiated magnetic field of the reader coil. Passive sensor transponders transmit measurement data in addition to an identification number and, for example, sit in medical implants requiring wireless communication.

Bei Lesegeräten mit Antennenspulen niedriger bis mittlerer Güte bildet die Energiereichweite den limitierenden Faktor für die Reichweite von Transpondersystemen. Dies kann auch für Transpondersysteme mit Antennenspulen mit sehr hoher Güte gelten, wenn sich das Lesegerät in einer metallischen Umgebung befindet. Die Energiereichweite ist dabei unter anderem von der gewählten Trägerfrequenz abhängig.For readers with antenna coils of low to medium quality, the energy range is the limiting factor for the range of transponder systems. This may also apply to transponder systems with very high quality antenna coils when the reader is in a metallic environment. The energy range depends, among other things, on the selected carrier frequency.

Die Lesegeräte- und die Transponderantenne bestehen in einem induktiv gekoppelten Transpondersystem aus Luft- oder Ferritspulen, die zusammen mit einem Kondensator einen Parallel- oder einen Serienschwingkreis bilden. Die Schwingkreise besitzen dabei zumeist die gleiche Resonanzfrequenz oder nah beieinander liegende Resonanzfrequenzen. Die Energiereichweite ist dabei von der Abstimmung der Schwingkreise und der Trägerfrequenz abhängig.The reader and the transponder antenna consist in an inductively coupled transponder system of air or ferrite coils, which together with a capacitor form a parallel or a series resonant circuit. The resonant circuits usually have the same resonant frequency or resonant frequencies lying close to each other. The energy range is dependent on the tuning of the resonant circuits and the carrier frequency.

Bei Veränderungen in der Umgebung der Antennenspule ist es schwierig, eine stabile Energieversorgung sicherzustellen, da der oder die äquivalenten Induktivitäten und der oder die äquivalenten Widerstände der Antennenspulen beeinflusst werden. Der Transponder ist zumeist fest an oder in einem Gegenstand oder einem Lebewesen angebracht – somit ändert sich die Umgebung nicht merkbar für die gewöhnlich möglichst klein gehaltene Transponderspule. Dagegen ändert sich die Umgebung insbesondere für Antennenspulen an Lesegeräten, die mobil eingesetzt werden. Schwierigkeiten in der Energieversorgung des Transponders ergeben sich nicht nur durch einen zu hohen Abstand der Antennenspulen, sondern können auch bei einer stark variierenden Gegeninduktivität und bei Verstimmung des und Verlusten im Antennenschwingkreis(es) auftreten.With changes in the environment of the antenna coil, it is difficult to ensure a stable power supply since the equivalent inductance (s) and the equivalent resistance (s) of the antenna coils are affected. The transponder is usually attached firmly to or in an object or a living being - thus the environment does not change noticeably for the usually kept as small as possible transponder coil. In contrast, the environment changes especially for antenna coils on readers that are used mobile. Difficulties in the power supply of the transponder arise not only by too high a distance of the antenna coils, but can also occur in a strongly varying mutual inductance and detuning and losses in the antenna resonant circuit (es).

Die meisten auf dem Markt verfügbaren Transponderlesegeräte arbeiten auf einer festen Trägerfrequenz, die sich beispielsweise aus Standards wie etwa der ISO (International Organization for Standardization, Internationale Organisation für Normung) 11785, der ISO 14223 oder der ISO 18000-2 ableitet. Einige Lesegeräte nutzen eine einstellbare Abstimmkapazität, um die Energieübertragung zu optimieren. Die Adaption der Abstimmkapazität kann Induktivitätsänderungen in einem begrenzten Bereich ausgleichen und den Schwingkreis wieder auf die gewünschte Resonanzfrequenz stimmen. Die Abstimmkapazität besteht dabei aus einem Schaltarray von Kondensatoren, die je nach Bedarf verschaltet werden können. Diese Schaltarrays besitzen insbesondere bei Serienschwingkreisen sehr große Abmessungen für mobile Lesegeräte, da die Schaltungen für hohe Spannungen ausgelegt werden.Most transponder readers available on the market operate on a fixed carrier frequency derived, for example, from standards such as ISO (International Organization for Standardization) 11785, ISO 14223 or ISO 18000-2. Some readers use adjustable tuning capacity to optimize energy transfer. The adaptation of the tuning capacitance can compensate for inductance changes in a limited range and tune the resonant circuit back to the desired resonant frequency. The tuning capacity consists of a switching array of capacitors that can be interconnected as needed. These switching arrays have very large dimensions for mobile reading devices, in particular in the case of series resonant circuits, since the circuits are designed for high voltages.

Zwar existieren auch Verfahren, die für die Transponderseite ausgelegt sind, jedoch ist hier anzumerken, dass sich der Transponder, wie oben erwähnt, meist in stationärer Umgebung befindet, für die er schon in der Systementwicklungsphase angepasst werden kann. Das mobile Lesegerät hingegen wird für Transponder in unterschiedlichen Umgebungen und in unterschiedlichen Abständen zu den umgebenden Materialien eingesetzt.Although there are also methods that are designed for the transponder side, it should be noted here that the transponder, as mentioned above, is usually in a stationary environment for which it can already be adapted in the system development phase. By contrast, the mobile reader is used for transponders in different environments and at different distances from the surrounding materials.

Aus der EP 0 625 832 A1 ist ein Verfahren mit einer Anordnung aus Kondensatoren bekannt, deren Kapazitätswerte binär gestuft sind. Ein Algorithmus sucht in sukzessiver Approximation die optimale Kapazität, um die Spannung oder den Strom des Schwingkreises zu maximieren. Diese Methode ist aufgrund der räumlichen Abmessungen und des Aufwands für die benötigte Schaltung insbesondere für mobile Lesegeräte von Nachteil.From the EP 0 625 832 A1 For example, a method is known with an arrangement of capacitors whose capacitance values are binary-stepped. An algorithm successively approximates the optimal capacitance to maximize the voltage or current of the resonant circuit. This method is disadvantageous because of the physical dimensions and the cost of the required circuit, especially for mobile readers.

Ein Versuchsaufbau eines WPT-Systems (WPT = Wireless Power Transfer, Drahtlose Energieübertragung) verwendet eine Korrekturspannungsquelle, die bei Verstimmung des Senderschwingkreises die Spannung über einem unerwünschten imaginären Teil der Schwingkreisimpedanz kompensiert. Auch diese Lösung erfordert einen hohen Aufwand im Hardware-Design. An experimental setup of a wireless power transfer (WPT) system employs a correction voltage source that compensates for the voltage across an undesirable imaginary part of the tank impedance when the transmitter oscillator detunes. This solution also requires a lot of hardware design.

Alternativ können Eigenschwinger zur Anpassung an verschiedene Umgebungen eingesetzt werden. Dies erfordert Regelkreise, z. B. eine PLL (Phase-Locked Loop, Phasenregelschleife) zur Regelung der Trägerfrequenz.Alternatively, natural oscillators can be used to adapt to different environments. This requires control loops, z. B. a PLL (phase-locked loop, phase locked loop) for controlling the carrier frequency.

In EP 0 857 981 B1 wird ein Verfahren eines spannungsgesteuerten und phasengeregelten Oszillators mit einem Phasenkomparator und einem Filter beschrieben. Die Trägerfrequenz wird auf die Resonanzfrequenz der Antennenimpedanz geregelt.In EP 0 857 981 B1 A method of a voltage-controlled and phase-locked oscillator with a phase comparator and a filter will be described. The carrier frequency is controlled to the resonance frequency of the antenna impedance.

Aus US 2013/0088088 A1 ist ein WPT-System bekannt, welches auf beiden Seiten des Systems Serienschwingkreise einsetzt. Die Frequenz des Erregerstroms wird am Sender auf die Bedingung geregelt, dass sich keine Phasendifferenz zwischen Spannung und Erregerstrom am Verstärkerausgang ergibt. Am Empfänger des WPT-Systems wird die Spannung über der Last geregelt. Diese Regelung setzt bei Überspannung ein Signal zum Sender ab, welches den Sender in einen Burst-Modus versetzt.Out US 2013/0088088 A1 is a WPT system is known, which uses on both sides of the system series resonant circuits. The frequency of the exciter current is regulated at the transmitter to the condition that there is no phase difference between voltage and excitation current at the amplifier output. At the receiver of the WPT system, the voltage across the load is regulated. In the case of overvoltage, this control sets a signal to the transmitter, which sets the transmitter in a burst mode.

Die hier referenzierten Verfahren können zwar die Trägerfrequenz regeln, sie regeln sich jedoch mit ihrer Trägerfrequenz in die Resonanzfrequenz der Antennenimpedanz. Die mit diesen Verfahren eingestellten Trägerfrequenzen entsprechen, beispielsweise bei Verstimmung des Lesegeräteschwingkreises durch metallische Gegenstände, nicht unbedingt den optimalen Trägerfrequenzen zur Energieübertragung.Although the methods referenced here can regulate the carrier frequency, they regulate their carrier frequency into the resonance frequency of the antenna impedance. The carrier frequencies set with these methods do not necessarily correspond to the optimum carrier frequencies for energy transmission, for example when detuning the reader oscillator by metallic objects.

Ein bekanntes WPT-System weist einen eingebauten Metalldetektor auf, um das System bei Erhitzung von Metall in der Umgebung des Empfängergeräts sicherheitshalber auszuschalten. Das Metall wird dabei mit einer Messung der Güte des Empfängerschwingkreises detektiert. Der Sender erhält vom Empfänger den Wert eines Messvorgangs und er gleicht diesen Wert mit einem Schwellwert ab. Die Messung erfolgt über eine bekannte Methode, die verschiedene Spannungen im Schwingkreis abgleicht. Das System kann Metall nur in der Nähe des Empfängers detektieren und der Empfänger muss die Werte mit einem Messverfahren bestimmen und an den Sender zurücksenden.A well-known WPT system incorporates a built-in metal detector to safely shut off the system when metal is heated in the vicinity of the receiving device. The metal is detected with a measurement of the quality of the receiver resonant circuit. The transmitter receives the value of a measuring process from the receiver and compares this value with a threshold value. The measurement is carried out by a known method, which balances different voltages in the resonant circuit. The system can detect metal only near the receiver and the receiver must determine the values with a measuring method and send them back to the transmitter.

Aus US 7,432,809 ist ein Verfahren für Tiertransponder bekannt, welches die Anwesenheit eines Transponders erkennt und die Detektion eines Transponders im Körper des Tieres durch das Aussenden eines Signals optimieren soll. Hier wird die Reduktion der Leistungsübertragung mit einem Detektionsverfahren erkannt, welches typischerweise auch in Metalldetektoren verwendet wird. Das Verfahren detektiert zwar Verluste in der Umgebung der Lesespule, jedoch kann es nicht unterscheiden, ob diese durch einen Transponder oder durch umgebende Materialien verursacht werden, noch kann dieses Verfahren die Übertragung an sich optimieren.Out US 7,432,809 a method is known for animal transponders, which detects the presence of a transponder and to optimize the detection of a transponder in the body of the animal by emitting a signal. Here, the reduction of the power transmission is detected by a detection method which is also typically used in metal detectors. Although the method detects losses in the vicinity of the read coil, it can not distinguish whether they are caused by a transponder or by surrounding materials, nor can this method optimize the transmission itself.

In Simulation Methods for Inductively Coupled Sensor Systems in Varying Environments (Jacobi, Hennig, Kolossa in 8th Conference on Ph. D. Research in Microelectronics and Electronics (PRIME), 12–15 Juni 2012, Seiten 255–258) ist ein Simulationsansatz für RFID Transponder beschrieben.In Simulation Methods for inductively coupled sensor system in Varying Environments (Jacobi, Hennig, Kolossa in 8 th Conference on Ph. D. Research in Microelectronics and Electronics (PRIME), 12-15 June 2012, pages 255-258) is a simulation approach RFID transponder described.

In Low Frequency Reader Design Approach for Metallic Environment (Jacobi, vom Bögel, Grabmaier in Proceedings of 2012 European Conference on Smart Objects, Systems and Technologies – SmartSysTech – 12–13 Juni 2012, Seiten 1–6) ist ein Einfluss von Metall auf eine Schaltkreisimpedanz beschrieben.In Low Frequency Reader Design Approach for Metallic Environment (Jacobi, by Bögel, Grabmaier in Proceedings of 2012 European Conference on Smart Objects, Systems and Technologies - SmartSysTech - June 12-13, 2012, pages 1-6) is an influence of metal on one Circuit impedance described.

Wünschenswert wären demnach energieeffiziente und flexible Energieübertragungssysteme, insbesondere im RFID-Bereich.It would therefore be desirable to have energy-efficient and flexible energy transmission systems, in particular in the RFID area.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine RFID-Tag-Leseeinrichtung zum Aussenden eines Lesesignals mit einer Lesesignalfrequenz, ein Verfahren zum Einstellen einer Lesesignalfrequenz und ein Verfahren zum Bereitstellen von Vergleichsübertragungsfunktionen zu schaffen, so dass ein hohes Maß an elektrischer Energie in der jeweiligen veränderlichen Betriebsumgebung übertragbar ist.The object of the present invention is therefore to provide an RFID tag reading device for transmitting a read signal with a read signal frequency, a method for setting a read signal frequency and a method for providing comparison transfer functions, so that a high level of electrical energy in the respective variable operating environment is transferable.

Diese Aufgabe wird durch eine RFID-Tag-Leseeinrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1, durch ein Verfahren zum Einstellen einer Lesesignalfrequenz gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 24 und ein Verfahren zum Bereitstellen von Vergleichsübertragungsfunktionen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 25 und einem Computerprogramm gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 26 gelöst.This object is achieved by an RFID tag reading device according to independent claim 1, by a method for setting a read signal frequency according to independent claim 24 and a method for providing comparison transfer functions according to independent claim 25 and a computer program according to independent claim 26.

Der Kerngedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, erkannt zu haben, dass obige Aufgabe dadurch gelöst werden kann, dass eine Übertragungsfunktion der RFID-Tag-Leseeinrichtung bestimmbar ist, die eine aktuelle und ggf. veränderliche Umgebungssituation derselben gut beschreibt, und dass basierend auf der bestimmten Übertragungsfunktion eine Sendesignalfrequenz bestimmbar ist, bei welcher die RFID-Tag-Sendeeinrichtung unter Berücksichtigung der Umgebungssituation eine gute Spannungs- oder Energieübertragungscharakteristik aufweist, so dass eine hohes Maß an elektrischer Energie an Tags übertragbar ist und/oder ein effizienter Betrieb der RFID-Tag-Sendeeinrichtung ermöglicht ist. The core idea of the present invention is to have recognized that the above object can be achieved in that a transfer function of the RFID tag reading device can be determined, which describes a current and possibly changing environmental situation of the same well, and that based on the determined Transmission function, a transmission signal frequency can be determined, in which the RFID tag transmitting device, taking into account the environmental situation has a good voltage or energy transfer characteristic, so that a high level of electrical energy is transferable to tags and / or efficient operation of the RFID tag transmitting device is possible.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst eine Vorrichtung zum induktiven Aussenden eines Versorgungssignals, das eine Versorgungssignalfrequenz aufweist, eine Ermittlungseinrichtung, die ausgebildet ist, um Werte einer Übertragungsfunktion, die einen Zusammenhang zwischen einem ersten elektrischen Signal und einem zweiten elektrischen Signal der Vorrichtung beschreibt, für eine Vielzahl von Versorgungssignalfrequenzen zu ermitteln. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Vergleichseinrichtung, die ausgebildet ist, um die Werte der Übertragungsfunktion mit Werten einer Vielzahl von Vergleichsübertragungsfunktionen zu vergleichen und um ein Vergleichsergebnis zu erhalten, das eine Abweichung zwischen der ermittelten Übertragungsfunktion und den Vergleichsübertragungsfunktionen angibt. Eine Auswahleinrichtung der Vorrichtung ist ausgebildet, um basierend auf dem Vergleichsergebnis einer Auswahlfunktion aus der Vielzahl von Vergleichsübertragungsfunktion auszuwählen, wobei die Auswahlfunktion innerhalb eines Toleranzbereichs eine minimale Abweichung zu der Vergleichsübertragungsfunktion aufweist. Die Auswahleinrichtung ist ferner ausgebildet um eine Auswahlfrequenz auszuwählen, an der eine der Auswahlfunktion zugeordnete Funktion (HE) innerhalb eines Toleranzbereichs einen maximalen Funktionswert oder maximalen Betrag eines Funktionswertes aufweist. Eine Einstelleinrichtung der Vorrichtung ist ausgebildet, um die Versorgungssignalfrequenz basierend auf der Auswahlfrequenz einzustellen. Vorteilhaft an diesem Ausführungsbeispiel ist, dass die Vergleichsübertragungsfunktionen mit vorbestimmten Situationen oder Szenarien der Vorrichtung, etwa einer RFID-Tag-Leseeinrichtung und/oder einer drahtlosen Energieübertragungseinrichtung (WPT) korreliert sein können und eine aktuelle Situation einer (vorbestimmten) Situation oder einem Szenario zugeordnet werden kann, dass einer der vorbestimmten Situationen oder Szenarien näherungsweise entspricht. Dies ermöglicht die Einstellung der Versorgungssignalfrequenz derart, dass ein hohes Maß an Energie unabhängig von einer tatsächlichen Bestimmung der aktuellen Situation übertragen werden kann.According to an exemplary embodiment, an apparatus for inductively transmitting a supply signal having a supply signal frequency comprises a determination device that is designed to determine values of a transfer function that describes a relationship between a first electrical signal and a second electrical signal of the device for a plurality of To determine supply signal frequencies. The apparatus further comprises comparing means arranged to compare the values of the transfer function with values of a plurality of comparison transfer functions and to obtain a comparison result indicating a deviation between the determined transfer function and the comparative transfer functions. A selection device of the device is designed to select, based on the comparison result, a selection function from the plurality of comparison transmission function, wherein the selection function has a minimum deviation from the comparison transmission function within a tolerance range. The selection device is further configured to select a selection frequency at which a function (H E ) assigned to the selection function has a maximum function value or maximum value of a function value within a tolerance range. An adjuster of the device is configured to adjust the supply signal frequency based on the selection frequency. It is advantageous in this exemplary embodiment that the comparison transmission functions can be correlated with predetermined situations or scenarios of the device, for example an RFID tag reading device and / or a wireless energy transmission device (WPT), and a current situation is assigned to a (predetermined) situation or scenario may approximate one of the predetermined situations or scenarios. This allows adjustment of the supply signal frequency such that a high level of energy can be transferred independently of an actual determination of the current situation.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst ein Verfahren zum Bereitstellen von Vergleichsübertragungsfunktionen eines Übertragungssystems ein Bereitstellen eines Modells des Systems, das von einer Mehrzahl elektrischer Parameter einer Vorrichtung zum induktiven Aussenden eines Versorgungssignals beeinflusst ist. Das Verfahren umfasst ein Variieren einer Kombination von elektrischen Parametern und ein Simulieren des von der Kombination beeinflussten Modells für eine Vielzahl von Versorgungssignalfrequenzen der Vorrichtung, um simulierte Übertragungsfunktionswerte für die Vielzahl von Sendesignalfrequenzen zu erhalten, wobei die Übertragungsfunktionswerte einen Zusammenhang zwischen einem ersten elektrischen Signal und einem zweiten elektrischen Signal der Vorrichtung beschreiben und wobei die Übertragungsfunktionswerte verschiedener Sendesignalfrequenzen zu einer Übertragungsfunktion gehören. Das Verfahren umfasst ein Hinterlegen der ermittelten Übertragungsfunktionswerte und der zugehörigen Kombination von Parametern in einem Speicher. Das Verfahren umfasst ferner ein erneutes Variieren der elektrischen Parameter, des Simulierens oder des Hinterlegens, bis eine Vielzahl von Übertragungsfunktionen in dem Speicher hinterlegt ist. Vorteilhaft an diesem Ausführungsbeispiel ist, dass eine Änderung von Übertragungsfunktionen mittels einer Variation der elektrischen Parameter für eine spätere Einstellung einer Versorgungssignalfrequenz basierend auf einer veränderten Übertragungsfunktion einer RFID-Tag-Leseeinrichtung speicherbar ist.According to a further embodiment, a method for providing comparative transmission functions of a transmission system comprises providing a model of the system which is influenced by a plurality of electrical parameters of a device for inductive transmission of a supply signal. The method includes varying a combination of electrical parameters and simulating the combination-influenced model for a plurality of supply signal frequencies of the device to obtain simulated transmission function values for the plurality of transmission signal frequencies, wherein the transmission function values relate an electrical signal to a first electrical signal describe the second electrical signal of the device and wherein the transfer function values of different transmit signal frequencies belong to a transfer function. The method comprises storing the determined transfer function values and the associated combination of parameters in a memory. The method further includes re-varying the electrical parameters, simulating, or backing up until a plurality of transfer functions are stored in the memory. An advantage of this embodiment is that a change of transfer functions by means of a variation of the electrical parameters for later adjustment of a supply signal frequency based on a modified transfer function of an RFID tag reading device can be stored.

Weitere Ausführungsbeispiele schaffen Verfahren zum Einstellen einer Lesesignalfrequenz einer RFID-Tag-Leseeinrichtung. Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Computerprogramme.Further embodiments provide methods for setting a read signal frequency of an RFID tag reading device. Further embodiments relate to computer programs.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind der Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.Further advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the present invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine schematisches Blockschaltbild einer RFID-Tag-Leseeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 1 a schematic block diagram of an RFID tag reading device according to an embodiment;

2 ein schematisches Blockschaltbild einer RFID-Tag-Leseeinrichtung, die eine gegenüber der RFID-Tag-Leseeinrichtung aus 1 modifizierte Vergleichseinrichtung und eine modifizierte Auswahleinrichtung aufweist, gemäß einem Ausführungsbeispiel; 2 a schematic block diagram of an RFID tag reading device, the one opposite the RFID tag reading device 1 modified comparison means and a modified selection means, according to an embodiment;

3 ein schematisches Schaltbild eines Transpondersystems, das beispielsweise die RFID-Tag-Leseeinrichtung aus 1 und einen Tag, der sich in einem Einflussbereich der RFID-Tag-Leseeinrichtung befindet, umfasst gemäß einem Ausführungsbeispiel; 3 a schematic diagram of a transponder system, for example, the RFID tag reading device 1 and a tag located in an area of influence of the RFID tag reader, according to an embodiment;

4 ein schematisches Diagramm eines Modells, das bspw. das Transpondersystem aus 3 mittels Übertragungsfunktionen modelliert gemäß einem Ausführungsbeispiel; 4 a schematic diagram of a model, the example. The transponder system 3 modeled by transfer functions according to an embodiment;

5a eine schematische Verdeutlichung der Abhängigkeiten der Vergleichsübertragungsfunktionen von den Parametern Ersatzwiderstand, Ersatzinduktivität und Gegeninduktivität gemäß einem Ausführungsbeispiel 5a a schematic illustration of the dependencies of the comparative transfer functions of the parameters equivalent resistance, equivalent inductance and mutual inductance according to an embodiment

5b eine schematische Darstellung einer Anzahl von Werten, die für die Vergleichsübertragungsfunktionen erhalten werden können, gemäß einem Ausführungsbeispiel; 5b a schematic representation of a number of values that can be obtained for the comparison transfer functions, according to an embodiment;

6 einen schematischen Verlauf einer Teilübertragungsfunktion, wobei die Abszisse die Frequenzachse und die Ordinate beispielhaft einen Betrag der Teilübertragungsfunktion darstellt; 6 a schematic course of a partial transfer function, wherein the abscissa represents the frequency axis and the ordinate exemplifies an amount of the partial transfer function;

7 eine beispielhafte und schematische Darstellung eines Arrays, in dem beispielsweise die auszuwählenden Sendesignalfrequenzen hinterlegbar sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel; 7 an exemplary and schematic representation of an array in which, for example, the transmission signal frequencies to be selected can be stored, according to an embodiment;

8 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen einer Lesesignalfrequenz einer RFID-Tag-Leseeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und 8th a schematic flow diagram of a method for setting a read signal frequency of an RFID tag reading device according to an embodiment; and

9 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bereitstellen von Vergleichsübertragungsfunktionen einer RFID-Tag-Leseeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. 9 a schematic flow diagram of a method for providing comparative transfer functions of an RFID tag reading device according to an embodiment.

Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail anhand der Zeichnungen näher erläutert werden, wird darauf hingewiesen, dass identische, funktionsgleiche oder gleichwirkende Elemente, Objekte und/oder Strukturen in den unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellte Beschreibung dieser Elemente untereinander austauschbar ist bzw. aufeinander angewendet werden kann.Before embodiments of the present invention are explained in more detail in detail with reference to the drawings, it is pointed out that identical, functionally identical or equivalent elements, objects and / or structures in the different figures are provided with the same reference numerals, so that shown in different embodiments Description of these elements is interchangeable or can be applied to each other.

Nachfolgend werden vorteilhafte Ausgestaltungsformen der vorliegenden Erfindung anhand einer RFID-Tag-Leseeinrichtung beschrieben. Diese ist ausgebildet, um mittels eines Versorgungssignals (Lesesignals) und einer Kopplung zur drahtlosen Energieübertragung, insbesondere einer induktiven oder kapazitiven Kopplung eine elektrische Spannung in einer Transpondereinrichtung (Tag) zu generieren, d. h. eine elektrische Energie (Leistung) an diese zu übermitteln. Die vorteilhaften Ausgestaltungen der Ausführungsbeispiele lassen sich ohne Weiteres auf ein System zur drahtlosen Energieübertragung (Wireless Power Transfer System, WPT-System) übertragen, bei dem mittels einer induktiven oder kapazitiven Kopplung zwischen einer Vorrichtung zur Energieversorgung (Energieversorgungsquelle) ein Versorgungssignal an einen oder mehrere Verbraucher übermittelt wird. In beiden Anwendungsfällen ist eine Abstimmung der Versorgungssignalfrequenz, mit der das Lesesignal der RFID-Tag-Leseeinrichtung bzw. das Versorgungssignal übermittelt (ausgesendet) wird, vorteilhaft, um eine hohe Übereinstimmung der Versorgungssignalfrequenz mit einer Frequenz, an der eine Übertragungsfunktion des Systems einen hohen Wert (Betrag) oder gar ein Maximum aufweist, zu erhalten.Hereinafter, advantageous embodiments of the present invention will be described with reference to an RFID tag reading device. This is designed to generate an electrical voltage in a transponder device (tag) by means of a supply signal (read signal) and a coupling to the wireless energy transmission, in particular an inductive or capacitive coupling, d. H. to transmit electrical energy (power) to them. The advantageous embodiments of the embodiments can be readily transferred to a wireless power transfer system (WPT system), in which by means of an inductive or capacitive coupling between a device for power supply (power source), a supply signal to one or more consumers is transmitted. In both applications, a tuning of the supply signal frequency, with which the read signal of the RFID tag reading device or the supply signal is transmitted (sent), advantageous to a high match of the supply signal frequency with a frequency at which a transfer function of the system has a high value (Amount) or even a maximum to receive.

Nachfolgend wird Bezug genommen auf Übertragungsfunktionen einer Vorrichtung, insbesondere einer RFID-Tag-Leseeinrichtung. Eine Übertragungsfunktion wird nachfolgend als ein Verhältnis zwischen einem ersten elektrischen Signal und einem vergleichbaren, d. h. in einer Abhängigkeit zueinander stehenden, zweiten elektrischen Signal bezeichnet, etwa eine Ausgangsgröße und eine Eingangsgröße. Vereinfacht ausgedrückt kann die Abhängigkeit, als ein Einfluss eines Systems auf ein Eingangssignal desselben verstanden werden, so dass basierend auf dem Systemeinfluss aus dem Eingangssignal das Ausgangssignal erhalten wird. Bei dem ersten elektrischen Signal kann es sich um ein Signal handeln, das einer Empfangsgröße der RFID-Tag-Leseeinrichtung zugeordnet ist, wobei es sich bei dem zweiten Signal um eine entsprechende und einer Sendeeinrichtung zugeordnete Größe handeln kann. Beispielhaft kann es sich hierbei um eine Verstärkerspannung der RFID-Tag-Leseeinrichtung (zweites elektrisches Signal) und ein von der RFID-Tag-Leseeinrichtung hierauf erhaltenes (empfangenes) Signal (erstes elektrisches Signal) handeln, wobei das empfangene Signal von einer Umgebung und/oder einer Transpondereinrichtung (Tag) beeinflusst ist. Ein Verhältnis zwischen dem empfangenen Signal und dem ausgesendeten Signal oder den Signalen zugeordneten elektrischen Größe ermöglicht den Erhalt einer Übertragungsfunktion der Leseeinrichtung bzw. des Transpondersystems. Bei den elektrischen Signalen kann es sich um Spannungssignale, Stromsignale oder Leistungssignale handeln. Nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiele ermöglichen eine Verwendung von Übertragungsfunktionen, die basierend auf gleichartigen Signalen, etwa wenn beide elektrische Signale Spannungssignale sind, oder die basierend auf verschiedenartigen Signalen, etwa wenn eines der Signale ein Spannungssignal und eines der Signale ein Stromsignal ist, erhalten werden können.In the following, reference will be made to transfer functions of a device, in particular an RFID tag reading device. A transfer function is hereinafter referred to as a ratio between a first electrical signal and a comparable, that is in a dependent, second electrical signal, such as an output variable and an input variable. In simple terms, the dependency can be understood as an influence of a system on an input signal thereof, so that the output signal is obtained based on the system influence from the input signal. The first electrical signal may be a signal which is assigned to a receive variable of the RFID tag reading device, wherein the second signal may be a corresponding variable assigned to a transmitting device. By way of example, this may be an amplifier voltage of the RFID tag reading device (second electrical signal) and a signal (first electrical signal) obtained therefrom by the RFID tag reading device, the received signal being from an environment and / or or a transponder device (tag) is influenced. A ratio between the received signal and the transmitted signal or the electrical variable associated with the signals enables a transmission function of the reading device or the transponder system to be obtained. The electrical signals can be voltage signals, current signals or power signals. Embodiments described below allow use of transfer functions based on similar signals, such as when both electrical signals are voltage signals or based on various signals, such as when one of the signals is a voltage signal and one of the signals is a current signal.

1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer RFID-Tag-Leseeinrichtung 10 mit einer Sendeeinrichtung 12 und einer Empfängereinrichtung 14. Die Sendeeinrichtung 12 und die Empfängereinrichtung 14 können auch als eine gemeinsame Einrichtung 15 zum Aussenden und Empfangen eines magnetischen oder elektrischen Feldes angeordnet sein. Das Aussenden und Empfangen kann mittels einer Kopplung zur drahtlosen Energieübertragung, die als induktive Kopplung und/oder kapazitive Kopplung ausgeführt sein kann. Ist die Einrichtung 15 bspw. als Schwingkreis zur kapazitiven oder induktiven Kopplung ausgeführt, so kann die Einrichtung 15 auch die Antenne 18 mit umfassen. Die Antenne 18 kann bspw. als Sendespule oder Kondensatorplatte der Einrichtung 15 ausgeführt sein, um die induktive bzw. kapazitive Aussendung des Lesesignals 22 zu ermöglichen. 1 shows a schematic block diagram of an RFID tag reading device 10 with a transmitting device 12 and a receiver device 14 , The transmitting device 12 and the receiver device 14 can also act as a common facility 15 be arranged for emitting and receiving a magnetic or electric field. The transmission and reception can be carried out by means of a coupling for wireless energy transmission, which can be designed as inductive coupling and / or capacitive coupling. Is the device 15 For example, designed as a resonant circuit for capacitive or inductive coupling, the device can 15 also the antenna 18 with include. The antenna 18 can, for example, as a transmitting coil or capacitor plate of the device 15 be executed to the inductive or capacitive transmission of the read signal 22 to enable.

Die Sendeeinrichtung 12 ist ausgebildet, um ein elektrisches Signal 16 bereitzustellen, das an einer Antenne 18 in Form eines Lesesignals 22 ausgesendet wird. Das elektrische Signal 16 kann bspw. ein Ansteuersignal sein, das ausgebildet ist, um einen Schwingkreis mit einer Sendespule anzuregen. In einer Umgebung der RFID-Tag-Leseeinrichtung 10 angeordnete Transpondervorrichtungen (Tags) und/oder metallische Objekte führen zu einer Beeinflussung des Lesesignals 22, so dass an der RFID-Tag-Leseeinrichtung 10 ein modifiziertes Lesesignal 22' überlagert bzw. erhalten wird. Aus den überlagerten Signalen kann von der Empfängereinrichtung 14 ein drahtgebundenes Signal 24 bereitgestellt werden. Obwohl das Lesesignal 22 und das modifizierte Lesesignal 22' als zwei Signale dargestellt sind, können die Signale 22 und 22' auch als das Lesesignal 22 verstanden werden, welches durch eine induktive Kopplung mit einem Tag und/oder eine Kopplung mit einem metallischen Objekt zu dem modifizierten Lesesignal 22' verändert ist. Beispielsweise kann ein Tag ausgebildet sein, um das Lesesignal 22 zu modulieren und/oder um dem Lesesignal 22 Energie zu entziehen.The transmitting device 12 is designed to receive an electrical signal 16 to provide that to an antenna 18 in the form of a read signal 22 is sent out. The electrical signal 16 may, for example, be a drive signal, which is designed to excite a resonant circuit with a transmitting coil. In an environment of the RFID tag reader 10 arranged transponder devices (tags) and / or metallic objects lead to an influence on the read signal 22 so that at the RFID tag reading device 10 a modified read signal 22 ' is superimposed or preserved. From the superimposed signals can from the receiver device 14 a wired signal 24 to be provided. Although the read signal 22 and the modified read signal 22 ' when two signals are shown, the signals 22 and 22 ' also as the read signal 22 be understood, which by an inductive coupling with a tag and / or a coupling with a metallic object to the modified read signal 22 ' is changed. For example, a tag may be configured to receive the read signal 22 to modulate and / or to the read signal 22 To withdraw energy.

Die RFID-Tag-Leseeinrichtung 10 umfasst eine Ermittlungseinrichtung 26, die ausgebildet ist, um eine Übertragungsfunktion HM zwischen dem elektrischen Signal 24 (zweites elektrisches Signal) und dem elektrischen Signal 16 (erstes elektrisches Signal) zu bestimmen. Die Ermittlungseinrichtung 26 ist ausgebildet, um Übertragungsfunktionswerte HM(f) für eine Anzahl NF von Sendesignalfrequenzen zu bestimmen, etwa mittels Bereitstellung eines Steuersignals 28 an die Sendeeinrichtung 12. Die Anzahl NF kann von einer Größe des zu betrachteten Frequenzbereichs, innerhalb dessen eine Anpassung des Sendesignals erfolgen kann oder soll, beeinflusst sein und bspw. eine Anzahl von zumindest 3, zumindest 5 oder zumindest 10 Sendesignalfrequenzen umfassen, an denen (frequenzdiskret) die Übertragungsfunktionswerte HM(f) ermittelt werden. Die Übertragungsfunktion HM kann mittels einer Kombination (Aneinanderreihung) der Übertragungsfunktionswerte HM(f) erfolgen.The RFID tag reader 10 includes a detection device 26 which is adapted to provide a transfer function H M between the electrical signal 24 (second electrical signal) and the electrical signal 16 (first electrical signal) to determine. The determination device 26 is configured to determine transfer function values H M (f) for a number NF of transmission signal frequencies, such as by providing a control signal 28 to the transmitting device 12 , The number NF may be influenced by a size of the frequency range to be considered within which an adaptation of the transmission signal can or should take place and, for example, comprise a number of at least 3, at least 5 or at least 10 transmission signal frequencies at which (frequency-discrete) the transmission function values H M (f) can be determined. The transfer function H M can take place by means of a combination (stringing together) of the transfer function values H M (f).

Die RFID-Tag-Leseeinrichtung 10 umfasst ferner eine Vergleichseinrichtung 32, die ausgebildet ist, um die Übertragungsfunktion HM und/oder die Übertragungsfunktionswerte HM(f) oder Beträge hiervon mit einer Vielzahl von Vergleichsübertragungsfunktionen HSx oder (Betrags-)Werten HSx(f) der Vergleichsübertragungsfunktionen HSx bezogen auf die Übertragungsfunktion HM vergleichbaren Frequenzstellen zu vergleichen. Der Vergleich kann bzgl. Werte oder einen Wertebereich durchgeführt werden, der die Versorgungssignalfrequenzen umfasst, innerhalb derer die Vorrichtung 10 einstellbar ist. Alternativ kann der Vergleich auch bzgl. aller erfassten Werte der ermittelten Übertragungsfunktion HM durchgeführt werden. Der Vergleich kann vereinfacht ausgedrückt, für die gesamte ermittelten Übertragungsfunktion HM oder für einen Teilbereich hiervon ausgeführt werden. Der Vergleich kann beispielsweise durch eine Differenz- oder Quotientenbildung, etwa von Werten oder Betragswerten zwischen der Übertragungsfunktion HM und der bzw. den Vergleichsübertragungsfunktionen HSx für einige oder jede der NF Sendesignalfrequenzen f erfolgen. Eine (Gesamt-)Abweichung zwischen der Übertragungsfunktion HM und einer oder mehrerer der Vergleichsübertragungsfunktionen HSx kann bspw. Gütefunktion und/oder als Summe der Quotienten oder Differenzen der Funktionswerte beschrieben werden. Die Vergleichsübertragungsfunktionen HSx können als eine Vielzahl von Punkten oder als kontinuierliche Funktion (Abbildungsregel) hinterlegt sein.The RFID tag reader 10 further comprises a comparison device 32 which is configured to have the transfer function H M and / or the transfer function values H M (f) or amounts thereof with a plurality of comparison transfer functions H Sx or (absolute) values H Sx (f) of the comparative transfer functions H Sx relative to the transfer function H M comparable frequency points to compare. The comparison may be made with respect to values or a range of values that includes the supply signal frequencies within which the device 10 is adjustable. Alternatively, the comparison can also be carried out with respect to all detected values of the determined transfer function H M. In simple terms, the comparison can be carried out for the entire determined transfer function H M or for a subarea thereof. The comparison can be made, for example, by a difference or quotient formation, for example of values or magnitude values between the transfer function H M and the comparison transfer function H Sx for some or each of the LF transmit signal frequencies f. A (total) deviation between the transfer function H M and one or more of the comparative transfer functions H Sx can be described, for example, the quality function and / or as the sum of the quotients or differences of the function values. The comparison transfer functions H Sx may be stored as a plurality of points or as a continuous function (mapping rule ).

Die Vergleichseinrichtung 32 ist ausgebildet, um die Abweichung zwischen der Übertragungsfunktion HM und einer, mehrerer oder jeder der Vergleichsübertragungsfunktionen HS oder den Werten der Funktionen als Vergleichsergebnis 34 einer Auswahleinrichtung 36 bereitzustellen. Das Vergleichsergebnis kann bspw. eine Gütefunktion sein, die basierend auf dem Vergleich oder den Vergleichen erstellt wird. Die Auswahleinrichtung 36 ist ausgebildet, um basierend auf dem Vergleichsergebnis 34 bzw. den Vergleichsergebnissen 34 eine Auswahlfunktion HS aus der Vielzahl von Vergleichsübertragungsfunktionen HSx auszuwählen. Dies kann bspw. mittels einer später beschriebenen Optimierung der Gütefunktion erfolgen. Die Auswahlfunktion HS weist innerhalb eines Toleranzbereichs eine minimale Abweichung zu der Übertragungsfunktion HM bezogen auf die anderen Vergleichsübertragungsfunktionen HSx auf. Der Toleranzbereich kann dabei einen absoluten oder relativen Wert aufweisen. Als absoluter Wert kann beispielsweise verstanden werden, dass die Auswahlfunktion HS diejenige der Vergleichsübertragungsfunktionen HSx ist, die unter den berücksichtigten Vergleichsübertragungsfunktionen den minimalen Abstand zu der ermittelten Übertragungsfunktion HM aufweist. Als weiterer relativer Toleranzbereich kann beispielsweise ein Toleranzbereich von 20%, 10% oder 5% verstanden werden, den die Abweichung der Vergleichsübertragungsfunktion HSx bezüglich der Übertragungsfunktion HM aufweist.The comparison device 32 is adapted to calculate the deviation between the transfer function H M and one, several or each of the comparison transfer functions H S or the values of the functions as the comparison result 34 a selection device 36 provide. The comparison result may, for example, be a quality function that is created based on the comparison or the comparisons. The selection device 36 is designed to be based on the comparison result 34 or the comparison results 34 select a selection function H S from the plurality of comparison transfer functions H Sx . This can be done, for example, by means of a later-described optimization of the quality function. Within a tolerance range, the selection function H S has a minimal deviation from the transfer function H M relative to the other comparison transfer functions H Sx . The tolerance range can have an absolute or relative value. By way of example, an absolute value can be understood as meaning that the selection function H S is that of the comparative transfer functions H Sx which has the minimum distance to the determined transfer function H M among the considered comparison transfer functions. As a further relative tolerance range, for example, a tolerance range of 20%, 10% or 5% can be understood, which has the deviation of the comparison transfer function H Sx with respect to the transfer function H M.

Die Auswahleinrichtung 36 ist ausgebildet, um eine Auswahlfrequenz fOpt auszuwählen, an der eine der Auswahlfunktion HS zugehörige Übertragungsfunktion, die beispielsweise die Energieübertragung zum Transponder beschreibt, innerhalb des Toleranzbereichs einen Maximalwert aufweist. Der Maximalwert kann sich bspw. auf einen Funktionswert oder einen Betragswert beziehen. Wie es unter Bezug auf 4 erläutert wird, kann ein Gesamtübertragungssystem als eine Kombination von Teilübertragungsfunktionen verstanden werden, wobei eine der Teilübertragungsfunktionen die Energieübertragung von der RFID-Tag-Sendeeinrichtung hin zu dem Tag beschreibt. Die Energieübertragung kann sich dabei auf die Übertragung einer elektrischen Spannung, eines elektrischen Stroms und/oder einer elektrischen Leistung beziehen. Eine Energieübertragungsfunktion kann aus einem Verhältnis zwischen zwei gleichartigen Energiegrößen aber als auch ein Verhältnis zwischen zwei verschiedenartigen Energiegrößen ermittelt werden. So kann bspw. eine Energieübertragungsfunktion und/oder eine Gesamtübertragungsfunktion, die von der Energieübertragungsfunktion beeinfluss ist, ein Verhältnis zwischen zwei Spannungen, etwa eine Ausgangsspannung im Verhältnis zu einer Eingangsspannung eines (Teil-)Systems aber auch ein anderes beliebiges Verhältnis eines Stroms zu einer Spannung oder Leistung, einer Spannung zu einem Strom oder einer Leistung und/oder einer Leistung zu einem Strom oder einer Spannung umfassen.The selection device 36 is designed to select a selection frequency f Opt at which a transfer function associated with the selection function H S , which describes, for example, the energy transfer to the transponder, has a maximum value within the tolerance range. The maximum value may, for example, relate to a function value or an absolute value. As it relates to 4 is explained, an overall transmission system can be understood as a combination of partial transmission functions, wherein one of the partial transmission functions describes the energy transmission from the RFID tag transmission device to the tag. The energy transfer may relate to the transmission of an electrical voltage, an electrical current and / or an electrical power. An energy transfer function can be determined from a ratio between two similar energy quantities but also a ratio between two different energy quantities. Thus, for example, an energy transfer function and / or a total transfer function, which is influenced by the energy transfer function, a ratio between two voltages, such as an output voltage in relation to an input voltage of a (sub) system but also any other ratio of a current to a voltage or power, a voltage to a current or a power and / or a power to a current or a voltage.

Diese Teilübertragungsfunktion kann während einer Systemauslegung in Abhängigkeit von verschiedenen Systemparameters bestimmt und in der Auswahleinrichtung 36 hinterlegt werden, etwa in einem Speicher. Die Vergleichsübertragungsfunktionen HSx und die Teilübertragungsfunktion sind von der Umgebung der RFID-Tag-Sendeeinrichtung beeinflusst und können bspw. über Parameter der Beeinflussung oder der Systemveränderung einander zugeordnet werden oder können als einander zugehörig betrachtet werden. Das bedeutet, dass jeder die Energieübertragung zwischen RFID-Tag-Sendeeinrichtung und Transponder beschreibenden Energieübertragungsfunktion eine Vergleichsübertragungsfunktion HSx zugeordnet ist. Basierend auf der Ermittlung einer Gesamtübertragungsfunktion des Systems kann auf einen Zustand der Teilübertragungsfunktion geschlossen werden, wobei eine Systemanpassung basierend auf dem Zustand der Teilübertragungsfunktion erfolgt. Vereinfacht ausgedrückt, beschreibt die übermittelte Übertragungsfunktion HM einen Beeinflussungszustand der RFID-Tag-Leseeinrichtung 10. Die Auswahleinrichtung 36 ist ausgebildet, um diejenige Vergleichsübertragungsfunktion HSx auszuwählen, die diesen Beeinflussungszustand innerhalb des oben erläuterten Toleranzbereichs näherungsweise oder so gut wie möglich beschreibt.This partial transfer function may be determined during a system design depending on various system parameters and in the selector 36 be deposited, such as in a memory. The comparison transfer functions H Sx and the partial transfer function are influenced by the environment of the RFID tag transmission device and can be assigned to one another, for example via parameters of the influencing or the system change, or can be regarded as belonging to one another. This means that each energy transfer function between RFID tag transmitting device and transponder-describing energy transfer function is assigned a comparison transfer function H Sx . Based on the determination of a total transfer function of the system, a state of the partial transfer function may be inferred, with system adaptation based on the state of the partial transfer function. In simple terms, the transmitted transfer function H M describes an influencing state of the RFID tag reading device 10 , The selection device 36 is designed to select that comparative transfer function H Sx which describes this state of influence approximately or as well as possible within the tolerance range explained above.

Die RFID-Tag-Leseeinrichtung 10 umfasst eine Einstelleinrichtung 38, die ausgebildet ist, um die Lesesignalfrequenz basierend auf der Auswahlfrequenz fOpt einzustellen, etwa mittels eines Steuersignals 42, das an die Sendeeinrichtung 12 geliefert wird oder einem anderen zur Einstellung der Frequenz geeigneten Signal.The RFID tag reader 10 includes an adjustment 38 configured to adjust the read signal frequency based on the selection frequency f Opt , such as by means of a control signal 42 to the transmitting device 12 or any other signal suitable for setting the frequency.

Durch Auswählen der Auswahlfrequenz fOpt und die entsprechende Einstellung der Sendesignalfrequenz auf die Frequenz fOpt wird die RFID-Tag-Leseeinrichtung so eingestellt, dass diese das Lesesignal 22 innerhalb eines Frequenztoleranzbereichs mit der Auswahlfrequenz aussendet. Die Frequenz fOpt (Auswahlfrequenz) kann eine Frequenz sein, die von der RFID-Tag-Leseeinrichtung 10 einstellbar ist, so dass der Frequenztoleranzbereich der Auswahlfrequenz 0 oder in etwa 0 beträgt. Die Frequenz fOpt kann von einer theoretischen (etwa mathematisch bestimmbaren) optimalen Sendefrequenz abweichen, etwa wenn es sich bei einem Signalgenerator zur Erzeugung eines Signals mit der entsprechenden Frequenz um einen digitalen Signalgenerator mit diskreten Frequenzen handelt und die theoretische Frequenz zwischen zwei diskreten Frequenzen angeordnet ist. Das bedeutet, dass das Lesesignal 22 mit derjenigen Frequenz ausgesendet werden kann, an der eine Energieübertragung von der RFID-Tag-Leseeinrichtung 10 hin zu einem Tag und/oder eine Beeinflussung der RFID-Tag-Leseeinrichtung 10 durch umgebende metallische Objekte minimal ist, bzw. ein Maß an übertragener elektrischer Energie hoch bis maximal ist.By selecting the selection frequency f Opt and the corresponding setting of the transmission signal frequency to the frequency f Opt , the RFID tag reading device is set to receive the read signal 22 within a frequency tolerance range with the selection frequency. The frequency f Opt (selection frequency) may be a frequency supplied by the RFID tag reader 10 is adjustable so that the frequency tolerance range of the selection frequency is 0 or about 0. The frequency f Opt can deviate from a theoretical (approximately mathematically determinable) optimum transmission frequency, for example when a signal generator for generating a signal with the corresponding frequency is a digital signal generator with discrete frequencies and the theoretical frequency is arranged between two discrete frequencies , That means the read signal 22 can be sent out with the frequency at which an energy transfer from the RFID tag reading device 10 towards a tag and / or influencing the RFID tag reading device 10 is minimal by surrounding metallic objects, or a level of transmitted electrical energy is high to maximum.

Die Vergleichsübertragungsfunktionen HSx können beispielsweise in Form von Funktionswerten für von der RFID-Tag-Leseeinrichtung 10 einstellbare Lesesignalfrequenzen in einem Speicher hinterlegt sein. Alternativ können die Vergleichsübertragungsfunktionen HSx als Funktion (Abbildung) der Frequenz hinterlegt sein. Die Teilübertragungsfunktion kann ein Maximum an einer Frequenz (der Frequenz fOpt) aufweisen, die von einer einstellbaren Sendesignalfrequenz verschieden ist. Der Frequenztoleranzbereich kann dann innerhalb eines Bereichs von 30%, 20% oder 10% eines Frequenzwertes, an dem das Funktionsmaximum angeordnet ist, aufweisen und/oder diejenige Sendesignalfrequenz der RFID-Tag-Leseeinrichtung sein, die den geringsten Frequenzabstand zu dem bestimmten Funktionsmaximum der Teilübertragungsfunktion aufweist.The comparison transfer functions H Sx may, for example, be provided in the form of function values for the RFID tag reading device 10 adjustable read signal frequencies stored in a memory. Alternatively, the comparison transfer functions H Sx may be stored as a function (mapping) of the frequency be. The partial transfer function may have a maximum at a frequency (the frequency f opt ) that is different than an adjustable transmit signal frequency. The frequency tolerance range may then be within a range of 30%, 20%, or 10% of a frequency value at which the functional maximum is located, and / or the transmit signal frequency of the RFID tag reading device which is the least frequency spaced apart from the particular functional maximum of the partial transmission function having.

Vereinfacht ausgedrückt, ermöglicht die RFID-Tag-Leseeinrichtung, eine Anpassung der Sendesignalfrequenz bezüglich einer Frequenz, an der eine Übertragungsfunktion, die die Übertragung von der Leseeinrichtung zu einem Tag oder von einer Energiequelle zu einem Verbraucher) einen hohen oder maximalen Wert aufweist. Dies ermöglicht den Erhalt einer effizienten Energieübertragung und unterscheidet sich von bekannten Konzepten dadurch, dass diese ausgebildet sind, die Frequenz des ausgesendeten Signals auf die Frequenz des Maximums einer Gesamtübertragungsfunktion oder auf eine Resonanzfrequenz einzustellen, die auf einer Frequenz des, ggf. durch einen Transponder oder umgebendes Material beeinflussten Sendeschwingkreises basiert oder dieser entspricht.In simple terms, the RFID tag reading device allows an adaptation of the transmission signal frequency with respect to a frequency at which a transmission function, which the transmission from the reading device to a tag or from a power source to a consumer) has a high or maximum value. This makes it possible to obtain an efficient energy transfer and differs from known concepts in that they are designed to set the frequency of the transmitted signal to the frequency of the maximum of a total transfer function or to a resonant frequency which, on a frequency of, if necessary, by a transponder or surrounding material influenced transmitting loop or based this corresponds.

Die Ermittlungseinrichtung 26, die Vergleichseinrichtung 32, die Auswahleinrichtung 36 und/oder die Einstelleinrichtung 38 können als Hardwareschaltung oder alternativ zumindest teilweise in Software, d. h., als Programmcode implementiert sein, die bzw. der bspw. von einem Prozessor, einem feldprogrammierbaren Gatterarray (Field Programmable Gate Array – FPGA) oder dergleichen ausführbar ist.The determination device 26 , the comparison device 32 , the selection device 36 and / or the adjustment device 38 may be implemented as a hardware circuit or, alternatively, at least partially in software, ie, as program code executable by, for example, a processor, field programmable gate array (FPGA), or the like.

2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer RFID-Tag-Leseeinrichtung 20, die eine gegenüber der RFID-Tag-Leseeinrichtung 10 modifizierte Vergleichseinrichtung 32' und eine modifizierte Auswahleinrichtung 36' aufweist. Die Vergleichseinrichtung 32' umfasst einen Speicher 44, der ausgebildet ist, um die Vergleichsübertragungsfunktionen HSx oder deren Werte zu speichern. Ferner sind die mit der jeweiligen Vergleichsübertragungsfunktion korrelierten Parameterwerte in dem Speicher 44 gespeichert. Die Parameterwerte beziehen sich dabei auf elektrische Parameter des Transpondersystems, etwa einen Ersatzwiderstand, eine Ersatzinduktivität und/oder eine Gegeninduktivität, zwischen der RFID-Tag-Leseeinrichtung 20 und einem Tag, wobei die Parameter von einer Umgebung des Transpondersystems und gegebenenfalls der Kopplung zwischen der RFID-Tag-Leseeinrichtung 20 und dem Tag beeinflusst sind. Eine Kombination p von Parametern kann jeweils einer Vergleichsübertragungsfunktion HSx zugeordnet sein. Ein Vergleichsergebnis 34' kann eine Abweichung zwischen der jeweiligen Vergleichsübertragungsfunktion und der ermittelten Übertragungsfunktion HM sowie die jeweiligen Parameter der Vergleichsübertragungsfunktion HSx umfassen, wobei p die Kombination der elektrischen Parameter beschreibt, etwa in Form eines Vektors. 2 shows a schematic block diagram of an RFID tag reading device 20 that is one opposite the RFID tag reading device 10 modified comparison device 32 ' and a modified selection device 36 ' having. The comparison device 32 ' includes a memory 44 which is adapted to store the comparison transfer functions H Sx or their values. Further, the parameter values correlated with the respective comparison transfer function are in the memory 44 saved. The parameter values relate to electrical parameters of the transponder system, such as an equivalent resistance, a replacement inductance and / or a mutual inductance, between the RFID tag reading device 20 and one day, wherein the parameters are from an environment of the transponder system and optionally the coupling between the RFID tag reader 20 and the day are affected. A combination p of parameters can each be assigned to a comparison transfer function H Sx . A comparison result 34 ' may comprise a deviation between the respective comparison transfer function and the determined transfer function H M as well as the respective parameters of the comparative transfer function H Sx , where p describes the combination of the electrical parameters, for instance in the form of a vector.

Eine gegenüber der Auswahleinrichtung 36 modifizierte Auswahleinrichtung 36' der RFID-Tag-Leseeinrichtung 20 ist ausgebildet, um die Auswahlfrequenz fOpt basierend auf der Kombination p von Parametern, die der Auswahlfunktion HSx zugeordnet ist, auszuwählen. Hierfür umfasst die Auswahleinrichtung 36' einen Speicher 46, in dem Informationen bezüglich einer Zuordnung einer zu wählenden Sendefrequenz in Abhängigkeit des jeweiligen Parametersatzes p gespeichert sind, was als Abhängigkeit der Auswahlfrequenz fOpt von der Kombination p der Parameterwerte dargestellt ist (fOpt(p)).One opposite the selection device 36 modified selection device 36 ' the RFID tag reading device 20 is configured to select the selection frequency f Opt based on the combination p of parameters associated with the selection function H Sx . This includes the selection device 36 ' a memory 46 in which information regarding an assignment of a transmission frequency to be selected is stored as a function of the respective parameter set p, which is shown as a function of the selection frequency f Opt of the combination p of the parameter values (f Opt (p)).

Eine Zuordnung der Auswahlfrequenzen fOpt(p) zu Parametersätzen, d. h. zu Kombinationen p von elektrischen Parametern, ermöglicht eine Schätzung des aktuellen Zustands der RFID-Tag-Leseeinrichtung anhand der elektrischen Parameter, was eine genaue Modellierung der RFID-Tag-Leseeinrichtung 20 ermöglicht. In dem Speicher 46 sind ferner Informationen bezüglich der den Vergleichsübertragungsfunktionen HSx zugeordneten Teilübertragungsfunktionen (Energieübertragungsfunktionen) HE gespeichert. Die Energieübertragungsfunktionen HE sind dabei ebenfalls von den Kombinationen p der Parameter abhängig bzw. diesen zugeordnet. Bei den Informationen kann es sich bspw. um die Frequenz handeln, bei der die Energieübertragungsfunktion, die der Vergleichsübertragungsfunktion zugeordnet ist, den Maximalwert aufweist, so dass diese Frequenz als Auswahlfrequenz fOpt auswählbar ist. Die elektrischen Parameter können sich auf eine Vielzahl von elektrischen Eigenschaften der Vorrichtung 20 beziehen. Ist die Vorrichtung 20 ausgebildet, um das Versorgungssignal 22 induktiv auszusenden, können sich die elektrischen Parameter bspw. auf einen Ersatzwiderstand der Vorrichtung 20 und/oder einer Sendespule derselben, eine Ersatzinduktivität und/oder eine Gegeninduktivität, die von einer Umgebung der Vorrichtung 20 auf diese wirkt, beziehen. Ist die Vorrichtung 20 ausgebildet, um das Versorgungssignal 22 kapazitiv auszusenden, so können sich die elektrischen Parameter bspw. auf einen Ersatzwiderstand der Vorrichtung 20 und/oder eines Koppelkondensator desselben, eine Ersatzinduktivität des Koppelkondensators und/oder eine Gegenkapazität, die von einer Umgebung der Vorrichtung 20 auf diese wirkt, beziehen. Der Koppelkondensator kann bspw. als Kondensatorplatte verstanden werden, der mit einer entsprechend eingerichteten Kondensatorplatte einer zu koppelnden Vorrichtung eine Energieübertragung ermöglicht.An assignment of the selection frequencies f Opt (p) to parameter sets, ie to combinations p of electrical parameters, enables an estimation of the current state of the RFID tag reading device based on the electrical parameters, which allows a precise modeling of the RFID tag reading device 20 allows. In the store 46 Furthermore, information relating to the transfer functions H Sx associated Teilübertragungsfunktionen (energy transfer functions) H E are stored. The energy transfer functions H E are also dependent on or associated with the combinations p of the parameters. The information may, for example, be the frequency at which the energy transfer function associated with the comparison transfer function has the maximum value, so that this frequency can be selected as the selection frequency f Opt . The electrical parameters can affect a variety of electrical properties of the device 20 Respectively. Is the device 20 trained to the supply signal 22 can emit inductively, the electrical parameters, for example, to a replacement resistance of the device 20 and / or a transmitting coil thereof, a Ersatzinduktivität and / or a mutual inductance, which from an environment of the device 20 acts on this, relate. Is the device 20 trained to the supply signal 22 Capacitive send, so the electrical parameters can, for example, to a replacement resistance of the device 20 and / or a coupling capacitor thereof, a Ersatzinduktivität the coupling capacitor and / or a counter-capacity, which from an environment of the device 20 acts on this, relate. The coupling capacitor can be understood, for example, as a capacitor plate, which enables energy transfer with a correspondingly arranged capacitor plate of a device to be coupled.

3 zeigt ein schematisches Ersatzschaltbild eines Transpondersystems 30, das beispielsweise die RFID-Tag-Leseeinrichtung 10 bzw. die als Sendeeinrichtung und Empfängereinrichtung 14 ausgebildete Einrichtung 15 zum Aussenden und Empfangen eines magnetischen oder elektrischen Feldes und einen Tag 48, der sich in einem Einflussbereich der RFID-Tag-Leseeinrichtung 10 befindet, umfasst. Der Transponder 48 ist vereinfacht als Parallelschwingkreis umfassend eine Induktivität einer Spule 52 (ST), einer Kapazität (Kondensator) 54 (CT) sowie eines parallel zu dem Kondensator 54 und der Spule 52 angeordneten Widerstands 56 (RC) ausgeführt. Der Transponder 48 kann darüber hinaus beliebige weitere Komponenten zum Betrieb desselben aufweisen. Der Transponder 48 ist induktiv mit der RFID-Tag-Leseeinrichtung 10 gekoppelt, so dass von dieser eine Spannung UT in die Spule 52 induziert wird von der ausgehend mit einem Gleichrichter (nicht gezeichnet) eine Betriebsspannung für den Transponderchip erhalten werden kann. Der Transponder kann beispielsweise in einem metallischen Gehäuse verbaut (angeordnet) sein, etwa für medizinische Anwendungen. 3 shows a schematic equivalent circuit diagram of a transponder system 30 , for example, the RFID tag reading device 10 or as transmitting device and receiver device 14 trained facility 15 to send and receive a magnetic or electric field and a day 48 located in an area of influence of the RFID tag reading device 10 is included. The transponder 48 is simplified as a parallel resonant circuit comprising an inductance of a coil 52 (S T), a capacitance (condenser) 54 (C T ) and one parallel to the capacitor 54 and the coil 52 arranged resistance 56 (R C ) executed. The transponder 48 may also have any other components for operating the same. The transponder 48 is inductive with the RFID tag reading device 10 coupled, so that from this a voltage U T in the coil 52 is induced by starting with a rectifier (not shown) an operating voltage for the transponder chip can be obtained. The transponder can be installed (arranged) in a metallic housing, for example for medical applications.

Die RFID-Leseeinrichtung 10 umfasst eine Sendespule 58 (SL), einen Ersatzwiderstand 62 (RI) und einem kapazitiven Spannungsteiler 64. Die Sendespule (58), der Ersatzwiderstand 62 und der kapazitive Spannungsteiler 64 sind zu einem Serienschwingkreis verschaltet. Der kapazitive Spannungsteiler 64 umfasst einen ersten Kondensator 66 (CR), der parallel zu zwei in Serie geschalteten Kondensatoren 68a (CD1) und 68b (CD2) verschaltet ist. An dem kapazitiven Spannungsteiler ist beispielsweise an oder parallel zu dem Kondensator 68b eine Spannung U'Rec abgreifbar, die von einem Maß einer induktiven Kopplung von der Spule 58 hin zu der Spule 52 und/oder zu metallischen Objekten 72 in einer Umgebung der RFID-Tag-Leseeinrichtung 10 beeinflusst ist. Alternativ kann die Spannung auch von an einem anderen Kondensator (Abstimmkondensator) 66 oder 68a erhalten werden. Eine Teilung der an dem Kondensator 66 abfallenden Spannung ermöglicht geringere Signalamplituden und einen Schutz vor einer Übersteuerung von Empfänger- oder Messschaltungen.The RFID reader 10 includes a transmitting coil 58 (S L ), a spare resistor 62 (R I ) and a capacitive voltage divider 64 , The transmitting coil ( 58 ), the equivalent resistance 62 and the capacitive voltage divider 64 are interconnected to a series resonant circuit. The capacitive voltage divider 64 includes a first capacitor 66 (C R ), which is parallel to two series-connected capacitors 68a (C D1 ) and 68b (C D2 ) is interconnected. At the capacitive voltage divider is for example at or parallel to the capacitor 68b a voltage U ' Rec tapped by a measure of an inductive coupling from the coil 58 towards the coil 52 and / or to metallic objects 72 in an environment of the RFID tag reader 10 is affected. Alternatively, the voltage can also be applied to another capacitor (tuning capacitor) 66 or 68a to be obtained. A division of the capacitor 66 decreasing voltage allows lower signal amplitudes and protection against override of receiver or measuring circuits.

Ist das metallische Objekt 72 benachbart zu der RFID-Tag-Leseeinrichtung angeordnet, so kann ein Teil des von der Spule 58 erzeugten Feldes Spannungen in das metallische Objekt 72 induzieren und kann dort Wirbelströme verursachen, so dass eine Energie des Feldes reduziert ist. Eine Annäherung des metallischen Objekts 72 kann beispielsweise mittels der Spannung U'Rec bestimmt werden, wenn sich diese basierend auf der Anwesenheit und/oder Annäherung des metallischen Objekts 72 ändert. Zwischen der Spannung (Signal) U'Rec und der Spannung (Signal UR) ist eine Übertragungsfunktion bestimmbar.Is the metallic object 72 arranged adjacent to the RFID tag reader, may be part of the coil 58 generated field voltages in the metallic object 72 induce and can cause eddy currents there, so that an energy of the field is reduced. An approximation of the metallic object 72 can be determined, for example, by means of the voltage U ' Rec , if this is based on the presence and / or approach of the metallic object 72 changes. Between the voltage (signal) U ' Rec and the voltage (signal U R ), a transfer function can be determined.

Die Beeinflussung kann frequenzselektiv sein, so dass die entsprechende Übertragungsfunktion zwischen den beiden Signalen der Spannung UR und der Spannung U'Rec bei verschiedenen Frequenzen verschiedene Werte und/oder verschiedene Beträge aufweisen kann und/oder so dass die Beeinflussung an verschiedenen Frequenzen verschiedene oder verschieden starke Effekte bezüglich der Übertragungsfunktion hervorrufen kann.The influencing may be frequency-selective, so that the corresponding transfer function between the two signals of the voltage U R and the voltage U ' Rec at different frequencies may have different values and / or different amounts and / or so that the influencing at different frequencies different or different can cause strong effects on the transfer function.

Mit anderen Worten zeigt 3 ein induktiv gekoppeltes Transpondersystem, das mit Hilfe eines Ersatzschaltbilds dargestellt wird.In other words shows 3 an inductively coupled transponder system, which is represented by means of an equivalent circuit diagram.

Obwohl die Erfassung des ersten elektrischen Signals zum Ermitteln der Übertragungsfunktion vorangehend so beschrieben wurde, dass die Spannung U'Rec über bzw. an dem Kondensator 68b erfasst wird, kann die Parameterschätzung auch anhand eines anderen Spannungssignals, etwa an einem dritten Kondensator im Spannungsteiler oder mittels eines in Abgriffs einer Spulenspannung UL an der Sendespule 58, an einem Widerstand der Einrichtung 15 oder der Sendeeinrichtung 12, etwa eine Spannung URI, die an einem Reihenwiderstand des Schwingkreises abfällt, erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Übertragungsfunktion HM auch anhand einer Impedanzmessung erfasst werden. Alternativ kann auch ein anderes, mit der Spannung U'Rec korreliertes Signal zum Erhalten oder Ermitteln der Übertragungsfunktion verwendet werden, etwa ein Spulenstrom IL, ein Spannungsabfall über der Spule 58 oder dem Widerstand RI, eine induktiv erfasste Spulenspannung, eine Spulenspannung, die mittels einer kapazitiv gekoppelten Kondensatorplatte erfasst wird, oder ein Leistungssignal, sowie ein hierzu geeignetes zweites elektrisches Signal. Der Strom IL korreliert bspw. mit der Spannung UR, wenn diese angelegt wird. Alternativ korreliert sie Spannung UR mit dem Strom IL, wenn der Strom IL eingeprägt wird. Umfasst die Einrichtung 15 eine Stromquelle, so kann eine (Gesamt-)Übertragungsfunktion in einfacher Weise unter Verwendung des Stroms IL gebildet werden, etwa durch Bilden eines Verhältnisses UR/IL. Das in 3 beschriebene Ausführungsbeispiel nutzt die Empfängerspannung über dem Kondensator CD2 (68b), da dieser in vielen RFID-Tag-Lesegeräten in einfacher Weise abgreifbar ist, d. h. sowieso vorliegt. Diese Spannung kann beispielsweise für eine Datendetektion nutzbar sein. Es versteht sich, dass eine Vielzahl von weiteren elektrischen Energiegrößen zum Erhalten der Gesamtübertragungsfunktion herangezogen werden können. Es versteht sich ferner. dass die Energiegrößen in Ausführungsbeispielen verscheiden ausgestaltet sein können. Umfasst die Einrichtung 15 bspw. einen Parallelschwingkreis, der etwa die Spule 58 und die parallel hierzu geschaltete kapazitive Spannungsteilerschaltung 64 aufweist, so kann der Strom IL, der durch die Spule fließt, von einem Strom, der von einer (nicht dargestellten) Stromquelle bereitgestellt wird und den Parallelschwingkreis speist, verschieden sein.Although the detection of the first electrical signal for determining the transfer function has been previously described as the voltage U ' Rec across the capacitor 68b is detected, the parameter estimate can also be based on another voltage signal, such as a third capacitor in the voltage divider or by means of a tapped in coil voltage U L at the transmitting coil 58 , at a resistance of the institution 15 or the transmitting device 12 , About a voltage U RI , which drops at a series resistance of the resonant circuit, take place. Alternatively or additionally, a transfer function H M can also be detected on the basis of an impedance measurement. Alternatively, another signal correlated with the voltage U ' Rec may be used to obtain or determine the transfer function, such as a coil current I L , a voltage drop across the coil 58 or the resistor R I , an inductively detected coil voltage, a coil voltage which is detected by means of a capacitively coupled capacitor plate, or a power signal, and a second electrical signal suitable for this purpose. The current I L , for example, correlates with the voltage U R when it is applied. Alternatively, it correlates voltage U R with the current I L when the current I L is impressed. Includes the facility 15 a current source, a (total) transfer function can be easily formed by using the current I L , such as by forming a ratio U R / I L. This in 3 described embodiment uses the receiver voltage across the capacitor C D2 ( 68b ), since this can be tapped in many RFID tag readers in a simple manner, that is present anyway. This voltage can be used, for example, for data detection. It goes without saying that a large number of further electrical energy quantities can be used to obtain the overall transfer function. It is understood further. that the energy quantities can be designed to differ in exemplary embodiments. Includes the facility 15 For example, a parallel resonant circuit, which is about the coil 58 and the capacitive voltage divider circuit connected in parallel therewith 64 has, so can the Current I L flowing through the coil may be different from a current provided by a current source (not shown) and feeding the parallel resonant circuit.

4 zeigt ein schematisches Diagramm eines Modells 40, das bspw. das Transpondersystem (Gesamtsystem) 30 mittels Übertragungsfunktionen modelliert. Das Modell 40 umfasst eine Gesamtübertragungsfunktion 74 (HG), die ein Verhältnis einer von der Umgebung ebenfalls beeinflussten Spannung URec bzw. einer beeinflussten Spannung U'Rec bezüglich des Ansteuersignals 16 (UR) beschreibt. UR bezeichnet beispielsweise die Spannung an einem Verstärkerausgang der Sendeeinrichtung 12. Für den Empfangszweig des Lesegeräts wird die Spannung URec bei einem Serienschwingkreis, wie es in 3 dargestellt ist, beispielsweise über einem Abstimmkondensator 66 (CR) abgegriffen und gegebenenfalls heruntergeteilt, um den Empfänger nicht zu übersteuern. Die Spannungen URec oder URec' können bspw. das erste elektrische Signal 24 sein, das zur Bestimmung der Übertragungsfunktion herangezogen wird. Die ermittelte Übertragungsfunktion HM kann bspw. der Gesamtübertragungsfunktion HG entsprechen, so dass die Übertragungsfunktion HM dem Messwert der modellierten Gesamtübertragungsfunktion HG entsprechen kann. 4 shows a schematic diagram of a model 40 , eg the transponder system (complete system) 30 modeled using transfer functions. The model 40 includes a total transfer function 74 (H G ), which is a ratio of an environment-influenced voltage U Rec and an affected voltage U ' Rec with respect to the drive signal 16 (U R ) describes. For example, U R denotes the voltage at an amplifier output of the transmitting device 12 , For the receiving branch of the reader, the voltage U Rec in a series resonant circuit, as in 3 is shown, for example via a tuning capacitor 66 (C R ) tapped and divided down if necessary, so as not to override the recipient. The voltages U Rec or U Rec 'can, for example, the first electrical signal 24 be, which is used to determine the transfer function. The transfer function H M determined may, for example, the overall transfer function H G correspond, so that the transfer function H M may correspond to the measured value of the modeled overall transfer function H G.

Eine Gesamtübertragungsfunktion 74 (HG) basiert auf drei Teilübertragungsfunktionen 76 (HSP), 78 (HE) und 82 (HD), deren Zusammenhang nachfolgend erläutert wird. HSP bezeichnet eine sogenannte Superpositionsübertragungsfunktion, die eine Spannungsübertragung von einem Verstärkerausgang an der RFID-Tag-Leseeinrichtung zu einem ersten Anteil (URec1) der Spannung URec am Empfängerabgriff der RFID-Tag-Leseeinrichtung beschreibt.A total transfer function 74 (H G ) is based on three partial transfer functions 76 (H SP ), 78 (H E ) and 82 (H D ), the context of which is explained below. H SP denotes a so-called superposition transfer function which describes a voltage transfer from an amplifier output on the RFID tag reading device to a first part (U Rec1 ) of the voltage U Rec at the receiver tap of the RFID tag reading device.

HE bezeichnet eine sogenannte Energieübertragungsfunktion, die hier eine Spannungsübertragung vom Verstärkerausgang an der RFID-Tag-Leseeinrichtung zum Schwingkreis des Transponders beschreibt und auch als ein Verhältnis der Spannungen UR und UT beschrieben werden kann. Die Energieübertragungsfunktion HE wird in Form eines Steuersignals 84 von der Anwesenheit, einer Bewegung und/oder einem Betrieb des oder der Transponder(s) gesteuert (beeinflusst). Bei einer Abwesenheit des Transponders kann die Energieübertragungsfunktion HE als „0” angenommen werden. Beispielsweise führt ein verringerter Ersatzlastwiderstand 56 (RC) des oder der Transponder zu verringerten Beträgen der Energieübertragungsfunktion HE.H E denotes a so-called energy transfer function, which here describes a voltage transfer from the amplifier output to the RFID tag reading device to the resonant circuit of the transponder and can also be described as a ratio of the voltages U R and U T. The energy transfer function HE is in the form of a control signal 84 controlled by the presence, movement and / or operation of the transponder (s). In the absence of the transponder, the energy transfer function H E can be assumed to be "0". For example, a reduced replacement load resistance results 56 (R C ) of the transponder or to reduced amounts of the energy transfer function H e .

HD bezeichnet eine sogenannte Datenübertragungsfunktion, die eine Spannungsübertragung vom Schwingkreis des Transponders zu einem zweiten Anteil URec2 der Spannung URec am Empfängerabgriff der RFID-Tag-Leseeinrichtung beschreibt. Dabei ist die Spannung URec2 als mathematische Hilfsgröße anzusehen, die lediglich dem besseren Verständnis dient. Die Spannungen URec1 und URec2 können zu der Spannung URec zusammen-addiert werden. Die Spannung URec1 kann der Spannung URec entsprechen, wenn kein Transponder an der RFID-Tag-Leseeinrichtung wirksam ist.H D denotes a so-called data transfer function which describes a voltage transfer from the resonant circuit of the transponder to a second component U Rec2 of the voltage U Rec at the receiver tap of the RFID tag reading device. In this case, the voltage U Rec2 is to be regarded as a mathematical auxiliary quantity, which merely serves for better understanding. The voltages U Rec1 and U Rec2 can be added together to form the voltage U Rec . The voltage U Rec1 can correspond to the voltage U Rec if no transponder is active on the RFID tag reading device.

Die Datenübertragungsfunktion HD wird ebenfalls von der Anwesenheit bzw. dem Betrieb der Transponder beeinflusst, wobei die Energieübertragungsfunktion HE als Hin-Kanal des Lesegeräts bezüglich des Transponders und die Datenübertragungsfunktion HD als Rück-Kanal beschrieben werden kann. Die beiden Übertragungsfunktionen HE und HD können somit als Serienschaltung, die parallel zu der Superpositionsübertragungsfunktion HSP verschaltet ist, betrachtet werden. Die Gesamtübertragungsfunktion HG kann beispielsweise über den Zusammenhang HG = HSP + HE·HD beschrieben werden.The data transfer function H D is also influenced by the presence or the operation of the transponder, wherein the energy transfer function H E as the Hin channel of the reader with respect to the transponder and the data transfer function H D can be described as a return channel. The two transfer functions H E and H D can thus be considered as a series circuit, which is connected in parallel to the superposition transfer function H SP . The total transfer function H G can, for example, via the context H G = H SP + H E · H D to be discribed.

Eine Anwesenheit von metallischen Objekten und/oder Transpondern beeinflusst das Modell 40 bezüglich der Energieübertragungsfunktion HE und der Datenübertragungsfunktion HSP. Die Art dieser Beeinflussung kann vorab bestimmt, simuliert oder erfasst werden und mittels einer Vergleichsübertragungsfunktion und/oder der resultierenden Parameterwerte in der Vorrichtung hinterlegt werden.The presence of metallic objects and / or transponders influences the model 40 with respect to the energy transfer function H E and the data transfer function H SP . The nature of this influence can be determined in advance, simulated or recorded and stored in the device by means of a comparison transfer function and / or the resulting parameter values.

Vereinfacht ausgedrückt kann eine Beeinflussung einer Umgebung der RFID-Tag-Leseeinrichtung basierend auf einer Beeinflussung der Energieübertragungsfunktion 78, der Datenübertragungsfunktion 82, der Superpositionsübertragungsfunktion 76 (HSP) und/oder der daraus resultierenden Beeinflussung der Gesamtübertragungsfunktion 74 bestimmt werden. Eine Einstellung der Sendesignalfrequenz bzw. eine Auswahl der Auswahlfrequenz kann basierend auf einem Maximum der Übertragungsfunktion 78, 82, 76 oder 74 bzw. eines maximalen Betragswertes erfolgen.In simple terms, influencing an environment of the RFID tag reading device based on an influence of the energy transfer function 78 , the data transfer function 82 , the super position transfer function 76 (H SP ) and / or the resulting influence on the overall transfer function 74 be determined. An adjustment of the transmission signal frequency or a selection of the selection frequency can be based on a maximum of the transmission function 78 . 82 . 76 or 74 or a maximum amount value.

5a zeigt eine schematische Verdeutlichung der Abhängigkeiten der Vergleichsübertragungsfunktionen HSx von den Parametern Ersatzwiderstand R', Ersatzinduktivität L' und Gegeninduktivität M, die jeweils zu einem Vektor VR der Länge NR, VL der Länge NL bzw. VM der Länge NM zusammenfassbar sind. Die Parameter können beliebig zu jeweils einem Satz von Parametern kombinierbar sein, so dass eine Anzahl von V möglicher Vergleichsübertragungsfunktionen resultiert mit V = NR × NL × NM vorliegt. Eine Anzahl NR, NL und/oder NM sowie die Werte der Einträge kann von einander verschieden oder gleich sein, und bspw. einer Anzahl von zu berücksichtigenden Werten des jeweiligen Parameters in allen oder allen der späteren Anwendung des Systems zugeordneten Werten entsprechen. Die Anzahl NR, NL und/oder NM kann bspw. einen Wert von zumindest 2, zumindest 5 oder zumindest 10, alternativ auch zumindest 15 betragen. 5a shows a schematic clarification of the dependencies of the comparative transfer functions H Sx of the parameters equivalent resistance R ', Ersatzinduktivität L' and mutual inductance M, each of which is a vector V R of length NR, V L of length NL and V M of length NM summarized. The parameters can be combined as desired to a respective set of parameters, so that there are a number of V possible comparison transfer functions resulting with V = NR × NL × NM. A number NR, NL and / or NM and the values of the entries may be different or equal to each other, for example corresponding to a number of values of the respective parameter to be taken into account in all or all of the values associated with the later application of the system. The number NR, NL and / or NM may, for example, be a value of at least 2, at least 5 or at least 10, alternatively also at least 15.

Alternativ oder zusätzlich können die Vergleichsübertragungsfunktionen auch von weiteren Parametern beeinflusst sein, so dass ein Vergleich mit der Vergleichsübertragungsfunktionen und die Bestimmung der Versorgungssignalfrequenz basierend auf den weiteren Parametern erfolgt. Wird bspw. eine Beeinflussung der Transponderspule berücksichtigt, wie sie etwa basierend auf der Gegeninduktivität M erfolgen kann und bei sich einander annähernden Ferritspulen auftreten kann, kann diese Parameteränderung ebenfalls berücksichtigt werden. Hierfür können bspw. ein vierter und fünfter Parameter hinterlegt werden, die bspw. eine Induktivität (vierter Parameter) und einen Widerstand (fünfter Parameter) der Transponderspule beschreiben, so dass eine Kombination der Parameter zum Erhalten der Vergleichsübertragungsfunktion(en) ebenfalls hierauf basiert. Ist die Vorrichtung ausgebildet, um das Versorgungssignal kapazitiv auszusenden, so können sich der vierte Parameter auf eine Kapazität und der fünfte Parameter auf einen Widerstand eines Koppelkondensators der mit der Vorrichtung gekoppelten Empfängervorrichtung beziehen. Eine derartige Berücksichtigung kann alternativ auch mittels des bereits vorhandenen Parameters, hier die Gegeninduktivität M, erfolgen. Gemäß Ausführungsbeispielen, können Vorrichtungen zum induktiven oder kapazitiven Aussenden eines Versorgungssignals, etwa eine RFID-Tag-Leseeinrichtung und/oder Energiequellen eines WPT-Systems, auch ausgebildet sein, um die Frequenz des ausgesendeten Versorgungssignals, basierend auf zwei Parametern, etwa dem Ersatzwiderstand R und der Ersatzinduktivität L, zu bestimmen. Die Gegeninduktivität M kann bspw. als unveränderlich oder in einem nicht relevanten Umfang veränderlich betrachtet und für die Bestimmung der Frequenz vernachlässigt werden. Dies ermöglicht eine Bestimmung der einzustellenden Frequenz mit einem geringeren Rechenaufwand, da die Anzahl V bspw. lediglich einen Wert von NR × NL aufweist.Alternatively or additionally, the comparison transmission functions can also be influenced by further parameters, so that a comparison with the comparison transmission functions and the determination of the supply signal frequency is based on the further parameters. If, for example, an influence on the transponder coil is taken into account, as can be done based on the mutual inductance M, for example, and if ferrite coils approach each other, this parameter change can also be taken into account. For this purpose, for example, a fourth and fifth parameters can be stored, which describe, for example, an inductance (fourth parameter) and a resistance (fifth parameter) of the transponder coil, so that a combination of the parameters for obtaining the comparative transfer function (s) is also based thereon. If the device is designed to capacitively transmit the supply signal, the fourth parameter may relate to a capacitance and the fifth parameter may relate to a resistance of a coupling capacitor of the receiver device coupled to the device. Such a consideration can alternatively also take place by means of the already existing parameter, in this case the mutual inductance M. According to embodiments, devices for inductively or capacitively transmitting a supply signal, such as an RFID tag reader and / or energy sources of a WPT system, may also be configured to adjust the frequency of the transmitted power signal based on two parameters, such as the equivalent resistance R and the equivalent inductance L, to be determined. The mutual inductance M can, for example, be regarded as immutable or to a non-relevant extent variable and neglected for the determination of the frequency. This makes it possible to determine the frequency to be set with less computational complexity, since the number V, for example, has only a value of NR × NL.

Alternativ, etwa wenn der Transponder 48 oder eine andere Vorrichtung kapazitiv mit der Vorrichtung gekoppelt ist, kann die Parameterschätzung basierend auf der (Ersatz-)Kapazität des Kondensators und des Ersatz(Parallel-)Widerstands erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann bei einer kapazitiven Kopplung eine Gegenkapazität (dritter Parameter), die von einer Umgebung auf die Vorrichtung wirkt, bei der Schätzung der elektrischen Parameter berücksichtigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die oben beschriebene Beeinflussung des Transponders in dem System in Form des vierten und/oder fünften Parameters berücksichtigt werden. Der vierte und/oder fünfte Parameter können/kann sich auch auf eine Beeinflussung der Kapazitäten der kapazitiv gekoppelten Vorrichtung beziehen. Prinzipiell kann eine Bestimmung der Versorgungssignalfrequenz auch lediglich basierend auf einer Teilmenge, vorzugsweise zumindest zwei, der oben erläuterten Parameter erfolgen.Alternatively, if the transponder 48 or another device is capacitively coupled to the device, the parameter estimation may be based on the capacitor's (spare) capacitance and the replacement (parallel) resistor. Alternatively or additionally, in the case of a capacitive coupling, a counter-capacitance (third parameter), which acts on the device from an environment, can be taken into account in the estimation of the electrical parameters. Alternatively or additionally, the influencing of the transponder described above in the system can be taken into account in the form of the fourth and / or fifth parameter. The fourth and / or fifth parameters may also relate to influencing the capacitances of the capacitive coupled device. In principle, a determination of the supply signal frequency may also be based on a subset, preferably at least two, of the parameters explained above.

Wie es in 5b dargestellt ist, können für jede der V Vergleichsübertragungsfunktionen HSx mit x = 1, ..., V eine Anzahl von NF Werten der jeweiligen Vergleichsübertragungsfunktion an einer jeweiligen Frequenz hinterlegt sein, wobei NF einer Anzahl von Frequenzstützstellen und/oder von möglichen Sendesignalfrequenzen der RFID-Tag-Leseeinrichtung entspricht. Das bedeutet, dass beispielsweise eine Anzahl von V × NF Werten in einem Vergleichswertspeicher, beispielsweise der Speicher 44, hinterlegt sein können.As it is in 5b For each of the V comparison transmission functions H Sx where x = 1,..., V, a number of LF values of the respective comparison transmission function may be stored at a respective frequency, where NF is a number of frequency support points and / or possible transmission signal frequencies of the RFID Day reading device corresponds. This means that, for example, a number of V × NF values in a comparison value memory, for example the memory 44 , can be deposited.

6 zeigt einen schematischen Verlauf einer Energieübertragungsfunktion HE, die einer Vergleichsübertragungsfunktion HSx bzw. Auswahlfunktion zugeordnet ist, wobei die Abszisse die Frequenzachse und die Ordinate beispielhaft einen Betrag der Übertragungsfunktion HE darstellt. 6 shows a schematic course of an energy transfer function H E , which is assigned to a comparison transfer function H Sx or selection function, wherein the abscissa represents the frequency axis and the ordinate an amount of the transfer function H E.

An einer Frequenz fmax weist die Übertragungsfunktion HE und/oder deren Betrag ein Maximum (Maximalwert) (|HE|max) auf. Der Maximalwert ist beispielhaft als maximaler Betrag der Energieübertragungsfunktion HE, die eine Teilübertragungsfunktion der zugehörigen Gesamtübertragungsfunktion ist, dargestellt. Alternativ kann es sich auch um einen anderen Maximalwert, wie etwa einen maximalen Funktionswert handeln. Vorzugsweise ist der Maximalwert (|HE|max) ein globales Maximum, zumindest innerhalb des Frequenzbereichs, innerhalb dessen die Versorgungssignalfrequenz eingestellt wird. Die Frequenz fOpt kann der Übertragungsfunktion HE und/oder den Parameterwerten zugeordnet werden und in einem Speicher hinterlegt werden, beispielsweise in dem Speicher 46. Dies ermöglicht, dass mittels einer Schätzung der Parameter, die der Vergleichsübertragungsfunktion HSx zugeordnet sind, die Energieübertragungsfunktion HE und/oder die auszuwählende Frequenz fOpt auswählbar ist.At a frequency f max , the transfer function H E and / or its magnitude has a maximum (maximum value) (| H E | max ). The maximum value is exemplified as the maximum amount of the energy transfer function H E , which is a partial transfer function of the associated overall transfer function. Alternatively, it may be another maximum value, such as a maximum function value. Preferably, the maximum value (| H E | max ) is a global maximum, at least within the frequency range within which the supply signal frequency is adjusted. The frequency f Opt can be assigned to the transfer function H E and / or the parameter values and stored in a memory, for example in the memory 46 , This allows, by means of an estimation of the parameters, the Comparison transfer function H Sx are assigned, the energy transfer function H E and / or the selected frequency f Opt can be selected.

Alternativ kann die jeweilige Frequenz fOpt auch in einem Toleranzbereich 86 um das Maximum einer jeweiligen Energieübertragungsfunktion 78 (HE) oder deren Betrages herum angeordnet sein, etwa wenn das mathematische Maximum nicht mit einer einzustellenden oder einstellbaren Sendesignalfrequenz der RFID-Tag-Lesevorrichtung übereinstimmt und/oder wenn die Energieübertragungsfunktion 78 (HE) als kontinuierliche Funktion vorliegt. Die hinterlegte und einstellbare Frequenz fOpt kann beispielsweise die Frequenz sein, die den geringsten Frequenzabstand zu der Frequenz fmax aufweist. Der geringste Abstand kann bspw. mittels einer Differenz oder einem Quotienten zwischen den beiden Frequenzen fmax und fOpt ermittelt werden. Alternativ kann die einstellbare Frequenz fOpt diejenige Frequenz sein, an der der Betrag der Energieübertragungsfunktion 78 (HE) möglichst nah an dem Betrag der Energieübertragungsfunktion 78 (HE) bei fmax liegt.Alternatively, the respective frequency f Opt can also be within a tolerance range 86 around the maximum of a respective energy transfer function 78 (H E ) or their amount may be arranged around, such as when the mathematical maximum does not match a set or adjustable transmission signal frequency of the RFID tag reading device and / or if the energy transfer function 78 (H E ) is present as a continuous function. The stored and adjustable frequency f Opt may be, for example, the frequency having the smallest frequency difference to the frequency f max . The smallest distance can be determined, for example, by means of a difference or a quotient between the two frequencies f max and f Opt . Alternatively, the adjustable frequency f Opt may be that frequency at which the magnitude of the energy transfer function 78 (H E ) as close as possible to the amount of energy transfer function 78 (H E ) is at f max .

7 zeigt eine beispielhafte und schematische Darstellung eines Arrays Af(p), in dem beispielsweise die auszuwählenden Sendesignalfrequenzen fopt hinterlegbar sind, beispielsweise in dem Speicher 46. Die drei Parameter L', R' und M können in Vektoren hinterlegt sein und so verstanden werden, dass die Vektoren einen dreidimensionalen Raum aufspannen, in welchem jeder Punkt p einen Frequenzwert fOpt darstellt, der von der Kombination p der Parameter L'x, R'x und Mx abhängt. 7 shows an exemplary and schematic representation of an array A f (p), in which, for example, to be selected transmit signal frequencies f opt are stored, for example in the memory 46 , The three parameters L ', R' and M can be stored in vectors and be understood so that the vectors span a three-dimensional space in which each point p represents a frequency value f Opt , which depends on the combination p of the parameters L ' x , R ' x and M x depends.

Die Auswahleinrichtung kann somit ausgebildet sein, um basierend auf dem ermittelten oder geschätzten Parametersatz (Kombination) p direkt die auszuwählende Auswahlfrequenz fOpt auszuwählen.The selection device can thus be designed to select the selection frequency f opt to be selected directly on the basis of the determined or estimated parameter set (combination) p.

Alternativ oder zusätzlich kann das Array Af(p) auch Frequenzen aufweisen, die (ggf. innerhalb eines Toleranzbereichs) einem Maximum, der Datenübertragungsfunktion 82, der Superpositionsübertragungsfunktion 76 oder der Gesamtübertragungsfunktion 74 zugeordnet sind.Alternatively or additionally, the array A f (p) may also have frequencies which (possibly within a tolerance range) have a maximum, the data transfer function 82 , the super position transfer function 76 or the total transfer function 74 assigned.

In anderen Worten können verändernde Umgebungseinflüsse in einem Transpondersystem zu einem veränderten Proportionalitätsfaktor zwischen dem Induktivitätsfluss und dem erzeugenden Strom, einer sogenannten Ersatzinduktivität L', der den Induktionsfluss erzeugenden Spule führen. In ähnlicher Weise beschreibt ein äquivalenter Ersatzwiderstand R' den Widerstand des Drahtes und alle Verluste, die sich durch andere Einflüsse ergeben. Diese Einflüsse können durch die umgebenden Materialien bedingt sein, z. B. durch leitfähige Materialien, in denen Wirbelströme auftreten, oder durch ferromagnetische Materialien.In other words, changing environmental influences in a transponder system can lead to a changed proportionality factor between the inductor flux and the generating current, a so-called substitute inductance L ', of the coil generating the induction flux. Similarly, an equivalent equivalent resistance R 'describes the resistance of the wire and any losses resulting from other influences. These influences may be due to the surrounding materials, e.g. B. by conductive materials in which eddy currents occur, or by ferromagnetic materials.

Die variierenden Einflüsse der Umgebung auf den Antennenschwingkreis am Lesegerät (RFID-Tag-Leseeinrichtung) und somit auch die Übertragungsfunktionen des Transpondersystems können mittels der variablen Parameter L' und R' der Lesegerätespule erfasst werden. Allgemein ist bei Einflussnahme der Umgebung auf die Lesegerätespule bei dem Ersatzwiderstand R' eine Erhöhung gegenüber dem initialen (unbeeinflussten) Wert möglich oder zu erwarten, während bei der Ersatzinduktivität L' eine Erhöhung sowie auch eine Verringerung gegenüber dem initialen Wert auftreten kann. Diese Änderungen können bei einem einzeln betrachteten Schwingkreis eine Dämpfung und eine Verstimmung zu niedrigeren bzw. höheren Resonanzfrequenzen verursachen. Des Weiteren kann ein dritter Parameter, die Gegeninduktivität M, insbesondere für mobile Lesegeräte, als variabel betrachtet werden.The varying influences of the environment on the antenna resonant circuit on the reader (RFID tag reading device) and thus also the transfer functions of the transponder system can be detected by means of the variable parameters L 'and R' of the reader coil. In general, when the environment on the reader coil is affected, an increase over the initial (uninfluenced) value is possible or expected with the equivalent resistance R ', while an increase as well as a decrease compared to the initial value can occur at the equivalent inductance L'. These changes may cause attenuation and detuning to lower and higher resonant frequencies, respectively, in a single tuned circuit. Furthermore, a third parameter, the mutual inductance M, in particular for mobile readers, can be regarded as variable.

Bei dem hier vorgestellten neuartigen Konzept der Trägerfrequenzadaption wird die Trägerfrequenz (Lesesignalfrequenz) sowohl bei hoher Kopplung als auch bei hohen Abständen und entsprechend geringer Kopplung zwischen der Lesegeräte- und der Transponderspule optimiert. Das zur Optimierung verwendete Modell (Modell 40) kann durch Modifikation der in die Koeffizienten der Übertragungsfunktionen eingehenden, variablen Parameter (z. B. L', R' und M) die Effekte von verschiedenen Umgebungen auf ein LF-Transpondersystem abbilden.In the presented here novel concept of carrier frequency adaptation, the carrier frequency (read signal frequency) is optimized both at high coupling and at high distances and correspondingly low coupling between the reader and the transponder coil. The model used for optimization (Model 40 ) can map the effects of different environments on an LF transponder system by modifying the variable parameters (eg, L ', R', and M) entering the coefficients of the transfer functions.

Für eine erste einfache Betrachtung des Prinzips kann davon ausgegangen werden, dass der Transponderschwingkreis (Spule 52, Widerstand 56 und kapazitiver Kondensator 54) unter Berücksichtigung seiner Umgebung auf eine initiale Resonanzfrequenz f0 abgestimmt wurde und bei dieser Frequenz abgestimmt bleibt.For a first simple consideration of the principle, it can be assumed that the transponder resonant circuit (coil 52 , Resistance 56 and capacitive capacitor 54 ) was tuned to an initial resonant frequency f 0 , taking into account its environment and remains tuned at this frequency.

Der Lesegeräteschwingkreis wird in einer neutralen Umgebung ohne weitere Kenntnis über die Umgebung in einem späteren Lesevorgang auf die Frequenz f0 oder eine in der Nähe liegende Frequenz abgestimmt.The reader oscillation circuit is tuned in a neutral environment without further knowledge of the environment in a later reading to the frequency f 0 or a nearby frequency.

Die optimale Trägerfrequenz (Lesesignalfrequenz) fOpt für das System kann beispielsweise über

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definiert werden, also als Maximum der Energieübertragungsfunktion HE (Teilübertragungsfunktion). Sie entspricht beispielsweise der Frequenz im Maximum des Betrags der Energieübertragungsfunktion 78 des Modells 40, wobei fC bzw. f die Menge aller in dem System einstellbaren Trägerfrequenzen umfasst. Mittels des hier vorgestellten adaptiven Verfahrens ist diese optimale Trägerfrequenz fOpt im Lesegerät ermittelbar, ohne die Spannung UT im Transponder zu kennen.The optimal carrier frequency (read signal frequency) f Opt for the system, for example, via
Figure DE102014225492B4_0002
be defined, ie as the maximum of the energy transfer function H E (partial transfer function). For example, it corresponds to the frequency at the maximum of the amount of energy transfer function 78 of the model 40 where f C or f comprises the set of all carrier frequencies that can be set in the system. By means of the adaptive method presented here, this optimum carrier frequency f Opt can be determined in the reading device without knowing the voltage U T in the transponder.

Da UT nicht bekannt ist, sind auch die Koeffizienten der Energieübertragungsfunktion 78 zunächst nicht bekannt. Unter Kenntnis der konstanten Parameter und der Identifizierung der als variabel bezeichneten Parameter können die Koeffizienten allerdings vollständig bestimmt werden und somit auch die optimale Trägerfrequenz fOpt. Die variablen Parameter können in einem Parametervektor p = [L'RR'RM] zusammengefasst werden, der im Folgenden geschätzt wird. Am Lesegerät sind das Sendesignal UR, etwa das elektrische Signal 16, und das Empfangssignal URec, etwa das elektrische Signal 24, bekannt. Über das reelle oder komplexe Verhältnis (Amplituden- und ggf. Phaseninformation) der Spannungen können reelle bzw. komplexe Werte der Gesamtübertragungsfunktion 74 (HG) bei der jeweiligen Trägerfrequenz f ermittelt werden. Es kann alternativ z. B. auch eine Impedanzmessung erfolgen. Die Koeffizienten der Gesamtübertragungsfunktion HG werden bei einer begrenzten Anzahl NF von Trägerfrequenzen ermittelt, die in einem Vektor VF hinterlegbar sind. Mit nF ∊ {1, ..., NF} ⊂

Figure DE102014225492B4_0003
kann die gemessene Gesamtübertragungsfunktion HGM, etwa die Übertragungsfunktion HM, wie sie in 1 beschreiben ist, bei den Frequenzen VF(nf) aus
Figure DE102014225492B4_0004
ermittelt werden. Das bedeutet, das Signal URec bzw. U'Rec ist von der Beeinflussung der Parameter abhängig. Der Vektor VF kann dabei so gewählt werden, dass der Aufwand für die Ermittlung der Koeffizienten und die anschließende Berechnung möglichst gering gehalten wird, und trotzdem alle charakteristischen Merkmale der Gesamtübertragungsfunktion HG sicher erfasst werden.Since U T is not known, the coefficients of the energy transfer function are also 78 initially unknown. However, knowing the constant parameters and the identification of the parameters designated as variable, the coefficients can be completely determined and thus also the optimum carrier frequency f Opt . The variable parameters can be in a parameter vector p = [L ' R R' R M] will be summarized below. On the reading device, the transmission signal U R , about the electrical signal 16 , and the received signal U Rec , about the electrical signal 24 , known. Real or complex values of the total transfer function can be calculated using the real or complex ratio (amplitude and possibly phase information) of the voltages 74 (H G ) are determined at the respective carrier frequency f. It may alternatively z. B. also made an impedance measurement. The coefficients of the total transfer function H G are determined for a limited number NF of carrier frequencies that can be stored in a vector V F. With nF ε {1, ..., NF} ⊂
Figure DE102014225492B4_0003
For example, the measured total transfer function H GM , such as the transfer function H M , as shown in FIG 1 at the frequencies V F (nf)
Figure DE102014225492B4_0004
be determined. This means that the signal U Rec or U ' Rec depends on the influence of the parameters. The vector V F can be chosen so that the cost of determining the coefficients and the subsequent calculation is kept as low as possible, and yet all characteristic features of the overall transfer function H G are detected safely.

Alternativ oder zusätzlich kann die Gesamtübertragungsfunktion HG auch durch andere Maßnahmen bestimmt werden, beispielsweise durch Anregung des Systems mit bandbegrenztem Pseudorauschen oder mit einem Chirpsignal. Dabei kann das Pseudorauschen oder das Chirpsignal im Frequenzbereich so entworfen werden, dass das System bei allen relevanten Trägerfrequenzen angeregt wird. Weiterhin können andere geeignete, bekannte Verfahren eingesetzt werden, wie z. B. Verfahren mit einem pulsförmigen Signal.Alternatively or additionally, the total transfer function H G can also be determined by other measures, for example by excitation of the system with band-limited pseudo noises or with a chirp signal. The pseudo noise or chirp signal in the frequency domain can be designed to excite the system at all relevant carrier frequencies. Furthermore, other suitable, known methods can be used, such. B. Method with a pulse-shaped signal.

Vorteilhafterweise kann das Verfahren zur Frequenzadaption in einer Anwendung schnell und ressourcensparend implementiert werden. Für eine Schätzung des auszuwählenden Parametervektors p wird zunächst anhand des Modells in 4 ein vierdimensionales Array HGS mit simulierten Gesamtübertragungsfunktionen berechnet, welches später in der Implementierung, d. h. in der RFID-Tag-Leseeinrichtung, der Parameterschätzung dient. Dafür werden die drei variablen Parameter auf Bereiche begrenzt, die beispielsweise einen möglichen oder zu berücksichtigenden Wertebereich umfassen, und diskrete Werte in den Vektoren VL, VR und VM mit der jeweiligen Länge NL, NR und NM hinterlegt. Für jede Simulation ergibt sich daraus mit den Laufvariablen nL ∊ {1, ..., NL}, nR ∊ {1, ..., NR} und nM ∊ {1, ..., NM}, nL, nR, nM

Figure DE102014225492B4_0005
ein diskretisierter Parametervektor aus den variablen Parametern L', R' und M, der als pD = [VL(nL)VR(nR)VM(nM)] darstellbar ist. Bei der Berechnung der Koeffizienten bei mehreren Frequenzen kann somit das vierdimensionale Array HGS mit HGS(nF, nL, nR, nM) = HG(VF(nF), pD(nL, nR, nM)) der Größe NL × NR × NM × NF abgeleitet werden.Advantageously, the method for frequency adaptation in an application can be implemented quickly and in a resource-saving manner. For an estimation of the parameter vector p to be selected, first the model in 4 calculates a four-dimensional array H GS with simulated total transfer functions, which later in the implementation, ie in the RFID tag reading device, serves the parameter estimation. For this purpose, the three variable parameters are limited to ranges which comprise, for example, a possible or to be considered value range, and which store discrete values in the vectors V L , V R and V M with the respective lengths NL, NR and NM. For each simulation, this results in the variables n L ∈ {1, ..., NL}, n R ∈ {1, ..., NR} and n M ∈ {1, ..., NM}, n L , n R , n M
Figure DE102014225492B4_0005
a discretized parameter vector from the variable parameters L ', R' and M, called as p D = [V L (n L ) V R (n R ) V M (n M )] is representable. When calculating the coefficients at several frequencies, the four-dimensional array H GS can thus be used with H GS (n F , n L , n R , n M ) = H G (V F (n F ), p D (n L , n R , n M )) of size NL × NR × NM × NF.

Mit einem Schätzverfahren, z. B. der Methode der kleinsten (Betrags-)Quadrate, können die Parameter einer Funktion geschätzt werden. So kann der Parametervektor pOpt ermittelt werden, dessen zugehörige Übertragungsfunktion die gemessene Übertragungsfunktion näherungsweise und/oder am besten beschreibt. Mit der hier beispielhaft ausgewählten Methode entspricht dies demnach dem Parametervektor, bei dem die Summe der quadratischen Abstände zwischen der zugehörigen simulierten Gesamtübertragungsfunktion HGS und der gemessenen Gesamtübertragungsfunktion HGM minimal wird. Dies kann als

Figure DE102014225492B4_0006
dargestellt werden. Das bedeutet, dass pOpt demjenigen Parametersatz aus den Parametersätzen (Kombinationen) p bzw. pD entspricht, dessen aufsummierte quadrierte Abweichung zwischen dem Betrag der gemessenen Übertragungsfunktion und dem Betrag der Vergleichsübertragungsfunktion, der die jeweilige Kombination p zugeordnet ist, einen minimalen Wert aufweist. Die dargestellte Summenbildung kann bspw. eine von der Vergleichseinrichtung erhalten und als Vergleichsergebnis oder Teil hiervon der Auswahleinrichtung bereitgestellten Gütefunktion erhalten werden. Die Auswahleinrichtung kann basierend auf der erhaltenen Gütefunktion eine Optimierung derselben ausführen, so dass ein Ergebnis der Optimierung die geschätzten Parameter darstellt, bzw. diese basierend auf den ermittelten Ergebnis der Optimierung(-sfunktion) erhalten werden können.With an estimation method, e.g. As the method of least (squares) squares, the parameters of a function can be estimated. Thus, the parameter vector p Opt can be determined, the associated Transfer function approximately and / or best describes the measured transfer function. With the method selected here by way of example, this therefore corresponds to the parameter vector, in which the sum of the quadratic distances between the associated simulated total transfer function H GS and the measured total transfer function H GM becomes minimal. This can be as
Figure DE102014225492B4_0006
being represented. This means that p Opt corresponds to that parameter set from the parameter sets (combinations) p or p D , whose accumulated squared deviation between the magnitude of the measured transfer function and the amount of the comparative transfer function to which the respective combination p is assigned has a minimum value. The summation shown can, for example, be obtained from the comparison device and obtained as a comparison result or part thereof of the selection device provided quality function. The selection means may perform an optimization thereof based on the obtained quality function, so that a result of the optimization represents the estimated parameters, or these can be obtained based on the determined result of the optimization (-sfunktion).

Vereinfacht ausgedrückt, kann die Vergleichseinrichtung ausgebildet sein, um das Vergleichsergebnis basierend auf einer Gütefunktion bereitzustellen. Die Auswahleinrichtung kann ausgebildet sein, um die Auswahlfrequenz basierend auf einer Optimierungsfunktion bezüglich der Gütefunktion zu erhalten. Ein Ergebnis der Optimierung, etwa pOpt zeigt eine Schätzung der elektrischen Parameter an.In simple terms, the comparison device can be designed to provide the comparison result based on a quality function. The selector may be configured to obtain the selection frequency based on an optimization function relating to the quality function. A result of the optimization, such as p Opt, indicates an estimate of the electrical parameters.

Alternativ zu der dargestellten Ermittlung mittels der Differenz der Beträge kann der Vektor pOpt auch mittels einer Verarbeitung der Differenz der komplexen Werte erfolgen, wenn eine Phaseninformation vorliegt, wobei diese Phaseninformation möglichst zuverlässig sein sollte.As an alternative to the illustrated determination by means of the difference of the amounts, the vector p Opt can also take place by means of a processing of the difference of the complex values, if there is phase information, this phase information should be as reliable as possible.

Alternativ können auch andere nicht-differenzierende Algorithmen genutzt werden, um die elektrischen Parameter zu schätzen, etwa mittels Optimierungsalgorithmen, die auf einer Interpolation, einem Downhill-Simplex-Algorithmus oder einem Bisektionsverfahren (nicht-differenzierende Optimierungsverfahren) basieren. Um die Schätzung zu beschleunigen, insbesondere gegenüber einer Berechnung für alle möglichen Kombinationen (sog. Brute force = brachiale Gewalt), kann die Auswahleinrichtung ausgebildet sein, um die elektrischen Parameter unter Verwendung eines differenzierenden Optimierungsverfahren zu bestimmen oder zu schätzen. Bspw. kann hierfür ein Newton-Verfahren, ein modifiziertes Newton-Verfahren, ein Gradientenverfahren, ein logarithmisches Verfahren oder ein konjugiertes Gradientenverfahren implementiert sein. Eine Prüfung des Ergebnisses kann anzeigen, ob die zu minimierende Funktion streng konvex ist und ggf. können daraus Maßnahmen abgeleitet werden. Maßnahmen, um ein lokales Minimum als Ergebnis zu vermeiden, können durch das Prüfen des gefundenen Minimums, durch ein geeignetes Setzen des Startpunktes oder mehrerer Startpunkte und/oder durch eine Manipulation des Lösungsraumes realisiert werden.Alternatively, other non-differentiating algorithms may be used to estimate the electrical parameters, such as by optimization algorithms based on an interpolation, a downhill simplex algorithm or a bisection method (non-differentiating optimization methods). In order to speed up the estimation, in particular over calculation for all possible combinations (so-called brute force), the selection means may be arranged to determine or estimate the electrical parameters using a differentiating optimization method. For example. For this purpose, a Newton method, a modified Newton method, a gradient method, a logarithmic method or a conjugate gradient method can be implemented. An examination of the result can indicate whether the function to be minimized is strictly convex and, if necessary, measures can be derived therefrom. Measures to avoid a local minimum as a result can be realized by checking the minimum found, by suitably setting the starting point or several starting points and / or by manipulating the solution space.

Bezüglich eines implementierten Optimierungsalgorithmus(-verfahren) kann eine Gütefunktion ausgewählt und/oder in einem Speicher der Auswahleinrichtung hinterlegt sein und/oder Werte derselben mittels des Vergleichsergebnisses erhalten werden. Die Gütefunktion kann so ausgestaltet sein, dass das im Rahmen des Optimierungsalgorithmus formulierte Optimierungsproblem linearisiert wird, etwa wenn ein LQ(= linear-quadratisch)-Verfahren verwendet wird. Hierzu gehören bspw. eine Betragsbildung der Abweichung von Real und Imaginärteil bezüglich der Übertragungsfunktionen umfassend eine Addition in der Gütefunktion oder eine Abweichung der komplexen Beträge der Übertragungsfunktionen. Eine Motivation dieser Ansätze ist, dass übliche Optimierungsverfahren Funktionen mit eindimensionalen, reellwertigen Wertebereich optimieren. Die Übertragungsfunktionen und mithin das Optimierungsproblem können jedoch komplexwertig sein. Dies kann zu einer Anforderung bezüglich dahingehend führen, dass das Optimierungsproblem in ein eindimensionales und reellwertiges Optimierungsproblem überführt wird. Alternativ können diverse zusätzliche linearisierende Koordinatentransformationen, wie z. B. eine Logarithmierung oder bezogen auf einen Rechenaufwand zur Durchführung einfache rationale Funktionen oder trigonometrische Funktionen, bspw. Cordic-Algorithmen genutzt werden.With regard to an implemented optimization algorithm (method), a quality function can be selected and / or stored in a memory of the selection device and / or values thereof can be obtained by means of the comparison result. The quality function can be designed such that the optimization problem formulated in the context of the optimization algorithm is linearized, for example when an LQ (= linear-quadratic) method is used. These include, for example, an amount formation of the deviation of the real and imaginary part with respect to the transfer functions, comprising an addition in the quality function or a deviation of the complex amounts of the transfer functions. A motivation of these approaches is that usual optimization methods optimize functions with one-dimensional, real-valued value range. However, the transfer functions and thus the optimization problem can be complex. This may lead to a requirement that the optimization problem be transformed into a one-dimensional and real-valued optimization problem. Alternatively, various additional linearizing coordinate transformations, such as. As a logarithm or related to a computational effort to perform simple rational functions or trigonometric functions, eg. Cordic algorithms are used.

Zusammengefasst kann die Parameterschätzung mittels eines Optimierungsalgorithmus ausgeführt werden. Der Optimierungsalgorithmus kann bezüglich einer möglicherweise linearisierten, eindimensionalen und/oder reellwertigen Gütefunktion angewendet werden, um diese zu optimieren. Dies kann gemäß bspw. gemäß einer so genannten L2(Least Square bzw. L2)-Norm mit Hilfe von differenzierenden Algorithmen (Newton, Gradienten etc.) oder alternativ nicht-differenzierenden Algorithmen (Downhill-Simplex, Interpolation, ...) optimiert werden. Die Optimierungen bezieht sich bspw. auf eine Minimierung (etwa einer Abweichung oder eines Fehlers) oder eine Maximierung (etwa eine Übereinstimmung).In summary, the parameter estimation can be performed by means of an optimization algorithm. The optimization algorithm may be applied to a possibly linearized, one-dimensional, and / or real-valued merit function to optimize it. This can be done, for example, according to a so-called L2 (Least Square or L 2 ) standard with the aid of differentiating algorithms (Newton, Gradients etc.) or alternatively non-differentiating algorithms (Downhill Simplex, Interpolation, ...) be optimized. The optimizations refer, for example, to a minimization (such as a deviation or an error) or a maximization (such as a match).

Die linearisierte Gütefunktion kann bspw. aus einer nichtlinearen Gütefunktion mittels einer nichtlinearen Koordinatentransformation erhalten werden. Ist die Gütefunktion bspw. komplexwertig, so kann eine reellwertige Übertragungsfunktion basierend auf einer Betragsbildung einer oder mehreren ggf. vor-transformierten komplexen Funktionen und/oder mittels einer Differenzbildung, etc. erhalten werden.The linearized quality function can be obtained, for example, from a non-linear quality function by means of a non-linear coordinate transformation. If the quality function is, for example, complex-valued, then a real-valued transfer function based on an amount formation of one or more possibly pre-transformed complex functions and / or by means of a subtraction, etc., can be obtained.

Nach der Schätzung des Parametervektors können auch die variablen Parameter L', R' und M als bekannt angenommen werden. Somit kann die Energieübertragungsfunktion HE(f) und ihr globales Maximum, aus welchem sich wiederum die optimale Trägerfrequenz ergibt, berechnet werden. Im Hinblick auf eine schnelle und effiziente Implementierung kann für diesen Schritt ein Verfahren verwendet werden, welches diesen Rechenaufwand im laufenden Betrieb minimiert, indem bspw. ein entsprechendes Array in einem Speicher der Auswahleinrichtung 36 oder 36' hinterlegt wird, in dem die zuvor bestimmten Zusammenhänge hinterlegt werden.After estimating the parameter vector, the variable parameters L ', R' and M can also be assumed to be known. Thus, the energy transfer function H E (f) and its global maximum, which in turn yields the optimal carrier frequency, can be calculated. In view of a fast and efficient implementation, a method can be used for this step, which minimizes this computational effort during operation, for example by a corresponding array in a memory of the selection device 36 or 36 ' is deposited, in which the previously determined relationships are deposited.

Mittels des Modells 40 kann in ähnlicher Weise zu der Gesamtübertragungsfunktion 74 (HG) auch ein Array mit Energieübertragungsfunktionen 78 (HE) berechnet werden. Dazu kann wiederum der Parametervektor pD herangezogen werden. Die Energieübertragungsfunktion kann vorab für alle identifizierbaren Vektoren PD und alle einstellbaren und/oder in Frage kommenden Trägerfrequenzen evaluiert werden, um das Optimum (Frequenz) zu ermitteln. Aus den somit a priori in der Anwendung bekannten möglichen Energieübertragungsfunktionen kann ein dreidimensionales Array Af(pD) der Größe NL × NR × NM berechnet werden, welches direkt die optimalen Trägerfrequenzen für alle Parameterkombinationen, die im Betrieb geschätzt werden können, enthält. Das Array kann als

Figure DE102014225492B4_0007
dargestellt werden. Die Auswahleinrichtung kann ausgebildet werden, um die Auswahlfrequenz basierend auf der Kombination geschätzter Parameter pOpt, die als ein Ergebnis einer Optimierungsfunktion bezüglich einer Gütefunktion erhalten werden kann, zu bestimmen.By means of the model 40 can be similar to the overall transfer function 74 (H G ) also an array with energy transfer functions 78 (H E ) are calculated. In turn, the parameter vector p D can be used for this purpose. The energy transfer function may be evaluated in advance for all identifiable vectors P D and all adjustable and / or candidate carrier frequencies to determine the optimum (frequency). From the possible energy transfer functions known a priori in the application, a three-dimensional array A f (p D ) of size NL × NR × NM can be calculated, which directly contains the optimum carrier frequencies for all parameter combinations which can be estimated during operation. The array can be called
Figure DE102014225492B4_0007
being represented. The selector may be configured to determine the selection frequency based on the combination of estimated parameters p Opt , which may be obtained as a result of an optimization function related to a merit function.

Mit Kenntnis der optimalen Trägerfrequenzen fOpt kann der Transponder bei der entsprechenden Frequenz optimal mit Energie versorgt werden. Bei Abbruch der Kommunikation kann das Verfahren ggf. wiederholt werden, d. h. die Sendesignalfrequenz erneut eingestellt werden. Eine Kombination pD kann dabei als gleichbedeutend mit einer Kombination p verstanden werden. Die jeweilige Frequenz f kann als eine der einstellbaren oder zu berücksichtigenden Sendesignalfrequenzen verstanden werden.With knowledge of the optimum carrier frequencies f Opt , the transponder can be optimally supplied with energy at the corresponding frequency. If the communication is aborted, the procedure can be repeated if necessary, ie the transmission signal frequency can be set again. A combination p D can be understood as synonymous with a combination p. The respective frequency f can be understood as one of the adjustable or to be considered transmit signal frequencies.

Bei einer bekannten Anwendung des Transpondersystems, auf die selbiges auslegbar ist, kann die Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit des Verfahrens weiter verbessert werden, indem gewisse Parameterkombinationen in ihrer (Auftritts-)Wahrscheinlichkeit gewichtet und/oder teilweise ausgeschlossen werden. So treten beispielsweise bei einer Verstimmung des Schwingkreises durch die Umgebung im Normalfall auch Verluste auf, die entsprechend gewichtet werden können.In a known application of the transponder system to which the same is interpretable, the reliability and speed of the method can be further improved by weighting and / or partially excluding certain parameter combinations in their (occurrence) probability. For example, in the case of a detuning of the resonant circuit by the environment, losses normally occur which can be weighted accordingly.

8 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zum Einstellen einer Lesesignalfrequenz einer RFID-Tag-Leseeinrichtung, etwa der RFID-Tag-Leseeinrichtung 10 der 20. Das Verfahren 100 umfasst einen Schritt 110, in dem Werte einer Übertragungsfunktion, die einen Zusammenhang zwischen einem ersten elektrischen Signal und einem zweiten elektrischen Signal der RFID-Tag-Leseeinrichtung beschreibt, für eine Vielzahl von Lesesignalfrequenzen ermittelt werden. 8th shows a schematic flow diagram of a method 100 for setting a read signal frequency of an RFID tag reading device, such as the RFID tag reading device 10 of the 20 , The procedure 100 includes a step 110 in which values of a transfer function describing a relationship between a first electrical signal and a second electrical signal of the RFID tag reading device are determined for a plurality of read signal frequencies.

In einem Schritt 120 werden die Werte der Übertragungsfunktion mit (jeweiligen) Werten einer Vielzahl von Vergleichsübertragungsfunktionen verglichen, um ein Vergleichsergebnis zu erhalten, das eine Abweichung zwischen den ermittelten Werten der Übertragungsfunktion und den Werten der Vergleichsübertragungsfunktionen angibt.In one step 120 For example, the values of the transfer function are compared with (respective) values of a plurality of comparison transfer functions to obtain a comparison result indicating a deviation between the detected values of the transfer function and the values of the comparative transfer functions.

In einem Schritt 130 wird eine Auswahlfunktion aus der Vielzahl von Vergleichsübertragungsfunktionen basierend auf dem Vergleichsergebnis ausgewählt, wobei die Auswahlfunktion innerhalb eines Toleranzbereichs eine minimale Abweichung zu der Vergleichsübertragungsfunktion aufweist.In one step 130 selecting a selection function from the plurality of comparison transfer functions based on the comparison result, wherein the selection function has a minimum deviation from the comparison transfer function within a tolerance range.

In einem Schritt 140 wird eine Auswahlfrequenz ausgewählt, an der eine Teilübertragungsfunktion, die der Vergleichsübertragungsfunktion zugeordnet ist, innerhalb eines Toleranzbereichs einen Maximalwert (Maximum des Funktionswertes und/oder des Betragswertes) aufweist. In one step 140 a selection frequency is selected at which a partial transfer function assigned to the comparison transfer function has a maximum value (maximum of the functional value and / or the absolute value value) within a tolerance range.

In einem Schritt 150 wird die Lesesignalfrequenz basierend auf der Auswahlfrequenz eingestellt.In one step 150 the read signal frequency is adjusted based on the selection frequency.

In anderen Worten kann das beschriebene Konzept bzw. Verfahren dabei im Lesegerät für die lokalen Vorgänge im umgebenden Material teilweise oder vollkommen blind ausgeführt werden, d. h. es ist keine zusätzliche sensorische Erfassung oder Modellierung der Umgebungsbedingungen erforderlich. Bedeutend oder gar entscheidend ist die Erkennung der variablen Parameter.In other words, the described concept or method can be carried out partially or completely blindly in the reading device for the local processes in the surrounding material, ie. H. no additional sensory acquisition or modeling of environmental conditions is required. Significant or even decisive is the recognition of the variable parameters.

9 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Bereitstellen von Vergleichsübertragungsfunktionen eines Transpondersystems mit einer RFID-Tag-Leseeinrichtung, etwa der RFID-Tag-Leseeinrichtung 10 oder 20 und ggf. eines in der Nähe befindlichen Transponders. In einem Schritt 210 wird ein Modell, etwa das Modell 40, des Transpondersystems, das von einer Mehrzahl elektrischer Parameter des Transpondersystems beeinflusst ist, bereitgestellt. In einem Schritt 220 wird eine Kombination der elektrischen Parameter variiert, etwa ein Vektor p, in dem die Parameter L', R' und/oder M variiert werden, wobei jeweils ein Parameter L', R' und M zu einer Kombination kombinierbar sind. Alternativ oder zusätzlich können auch Parameter der Transpondervorrichtung berücksichtigt werden, wie es im Zusammenhang mit 5a beschrieben ist. Die variierten Parameter beschreiben lediglich einen Teil der Systems, d. h. es können bereits gute Ergebnisse erzielt werden, wenn nur ein Teil der Systemparameter als variabel betrachtet wird, wie bspw. die oben aufgeführten. 9 shows a schematic flow diagram of a method 200 for providing comparative transfer functions of a transponder system with an RFID tag reader, such as the RFID tag reader 10 or 20 and possibly a nearby transponder. In one step 210 becomes a model, about the model 40 , the transponder system which is influenced by a plurality of electrical parameters of the transponder system. In one step 220 a combination of the electrical parameters is varied, such as a vector p, in which the parameters L ', R' and / or M are varied, wherein in each case a parameter L ', R' and M are combined into a combination. Alternatively or additionally, parameters of the transponder device can also be taken into account, as described in connection with FIG 5a is described. The varied parameters describe only a part of the system, ie good results can already be achieved if only a part of the system parameters is considered variable, such as those listed above.

In einem Schritt 230 wird das von der Kombination beeinflusste Modell des Transpondersystems für eine Vielzahl von Sendefrequenzen der RFID-Tag-Leseeinrichtung simuliert, um simulierte Übertragungsfunktionswerte für die Vielzahl von Sendesignalfrequenzen zu erhalten, wobei die Übertragungsfunktionswerte einen Zusammenhang zwischen einem ersten elektrischen Signal und einem zweiten elektrischen Signal der RFID-Tag-Leseeinrichtung beschreiben und wobei die Übertragungsfunktionswerte verschiedener Sendesignalfrequenzen zu einer Übertragungsfunktion kombinierbar sind bzw. der Übertragungsfunktion zugeordnet werden.In one step 230 the combination-influenced model of the transponder system is simulated for a plurality of transmission frequencies of the RFID tag reader to obtain simulated transmission function values for the plurality of transmission signal frequencies, wherein the transmission function values correlate a first electrical signal and a second electrical signal of the RFID Tag-reading device describe and wherein the transfer function values of different transmission signal frequencies can be combined into a transfer function or the transfer function are assigned.

In einem Schritt 240 werden die ermittelten Übertragungsfunktionswerte und die Kombinationen von Parametern in einem Speicher hinterlegt.In one step 240 the determined transfer function values and the combinations of parameters are stored in a memory.

In einem Schritt 250 wird das Variieren der elektrischen Parameter (Schritt 220), das Simulieren (Schritt 230) oder das Hinterlegen (Schritt 240) erneut ausgeführt, bis eine Vielzahl von Übertragungsfunktionen in dem Speicher hinterlegt ist.In one step 250 is the varying of the electrical parameters (step 220 ), simulating (step 230 ) or the deposit (step 240 ) again until a plurality of transfer functions are stored in the memory.

In anderen Worten kann die Energieversorgung eines oder mehrerer Transponder mit dem Verfahren zur Trägerfrequenzadaption verbessert und/oder stabilisiert werden. Das beschriebene Konzept kann dabei je nach Umgebungseinfluss und Güte des Transponder- und des Lesegeräteschwingkreises verglichen mit bekannten statischen oder adaptiven Verfahren hohe Werte bezüglich einer induzierten Spannung und/oder einer übertragbaren Energie erreichen. Die optimale Trägerfrequenz entspricht beispielsweise der Frequenz des Maximums der Energieübertragungsfunktion, ggf. innerhalb eines Toleranzbereichs. Diese optimale Trägerfrequenz weicht abhängig von der Güte der Lesegeräte- und/oder der Transponder-Antennenspule sowie der Impedanz des Transponderchips signifikant von der Resonanzfrequenz der Impedanz ab, auf die sich bekannte Verfahren regeln würden, was gegenüber diesen Verfahren zu hohen bzw. erhöhten Betriebseffizienzen führt. Dabei können insbesondere signifikante Verbesserungen zu bekannten adaptiven Systemen erreicht werden, wenn der Lesegeräteschwingkreis, inbegriffen des Ersatzinnenwiderstands der Quelle (Verstärker), eine niedrige bis mittlere Güte aufweist. Des Weiteren zeigt das hier vorgestellte Verfahren umso mehr Wirkung, je höher die Güte des Transponderschwingkreises ist bzw. je höher die Chipimpedanz des Transponders ist.In other words, the power supply of one or more transponders can be improved and / or stabilized with the method for carrier frequency adaptation. Depending on the environmental influence and the quality of the transponder and the reader oscillation circuit, the described concept can achieve high values regarding an induced voltage and / or a transmittable energy compared to known static or adaptive methods. The optimum carrier frequency corresponds for example to the frequency of the maximum of the energy transfer function, possibly within a tolerance range. Depending on the quality of the reader and / or the transponder antenna coil and the impedance of the transponder chip, this optimum carrier frequency deviates significantly from the resonant frequency of the impedance to which known methods would regulate, which leads to high or increased operating efficiencies compared to these methods , In particular, significant improvements to known adaptive systems can be achieved when the reader sweep circuit, including the source's equivalent internal resistance (amplifier), is of low to medium quality. Furthermore, the method presented here shows the more effect, the higher the quality of the transponder oscillating circuit or the higher the chip impedance of the transponder.

Die Güte des Transponderschwingkreises kann, für niedrige bis mittlere Werte, beispielsweise einen Wert zwischen Q = 5 und Q = 100, zwischen Q = 7 und Q = 50 oder zwischen Q = 10 und Q = 30 aufweisen. Bei einer hohen bis sehr hohen Güte der Lesegerätespule (Q > 195) und einer sehr niederohmigen Chipimpedanz, etwa mit einem Realteil von 20 kΩ, kann eine mittels des hier vorgestellten Konzeptes ermittelte Trägerfrequenz im Vergleich zu bekannten adaptiven Verfahren eine Differenz von beispielsweise 22,18 kHz aufweisen (etwa für ein System im Low Frequency-Bereich, das eine initiale Resonanzfrequenz von ca. 125 kHz aufweist). Dies kann zu einer Verbesserung (Erhöhung) der am Transponder erzeugten Spannung UT von bis zu 2,83 dB (in etwa Faktor 1,39) führen. Mit der gleichen Lesegerätespule und einer erhöhten Chipimpedanz, beispielsweise einen Realteil von 200 kΩ aufweisend, kann das Konzept zu einer Verbesserung von bis zu 7,3 dB (in etwa ein Faktor von 2,31) führen. Wird eine mittlere Güte von Q = 44 für die Lesegerätespule angenommen, so kann sich bei der erhöhten Chipimpedanz eine Verbesserung bis zu 9,24 dB (in etwa ein Faktor von 2,9) gegenüber einem bekannten adaptiven System ergeben. Diese Werte sind ohne einschränkende Wirkung als Beispielwerte zu verstehen und stellen lediglich eine Veranschaulichung des vorteilhaften Effektes der erhöhten Energieübertragung dar, die erreichbar ist, wenn anstelle einer Regelung der Versorgungssignalfrequenz auf die Systemeigenfrequenz eine Regelung bezogen auf ein Maximum einer Energieübertragungsfunktion erfolgt.The quality of the transponder resonant circuit may have, for low to medium values, for example a value between Q = 5 and Q = 100, between Q = 7 and Q = 50 or between Q = 10 and Q = 30. At a high to very high quality of the reader coil (Q> 195) and a very low impedance chip impedance, such as a real part of 20 kΩ, a determined by means of the concept presented here carrier frequency compared to known adaptive method, a difference of 22.18, for example kHz (for example for a system in the low frequency range, which has an initial resonance frequency of about 125 kHz). This can lead to an improvement (increase) of the transponder-generated voltage U T of up to 2.83 dB (approximately factor 1.39). With the same reader coil and increased chip impedance, for example, having a real part of 200 kΩ, the concept can provide an improvement of up to 7.3 dB (approx Factor of 2.31). Assuming an average Q = 44 for the reader coil, the increased chip impedance can provide an improvement of up to 9.24 dB (about a factor of 2.9) over a known adaptive system. These values are to be understood as exemplary values without limiting effect and merely represent an illustration of the advantageous effect of the increased energy transfer that can be achieved if, instead of regulating the supply signal frequency to the system eigenfrequency, a regulation takes place based on a maximum of an energy transfer function.

Obwohl beschriebene Ausführungsbeispiele eine Spannungsquelle und einen Serienschwingkreis am Lesegerät und einen Parallelschwingkreis am Transponder beschreiben, kann das Lesegerät auch einen Serienschwingkreis aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Stromquelle angeordnet sein, um den Serien oder Parallelschwingkreis am Lesegerät anzuregen. Obwohl der Transponder in vorangehenden Ausführungsbeispielen so beschrieben ist, dass er einen Parallelschwingkreis aufweist, kann alternativ oder zusätzlich auch ein Serienschwingkreis angeordnet sein. Das Lesegerät als auch der Transponder können darüber hinaus Schaltungen zur Impedanz- und/oder Pegelanpassung aufweisen.Although described embodiments describe a voltage source and a series resonant circuit on the reader and a parallel resonant circuit on the transponder, the reader may also have a series resonant circuit. Alternatively or additionally, a current source can also be arranged in order to excite the series or parallel resonant circuit on the reading device. Although the transponder is described in previous embodiments so that it has a parallel resonant circuit, alternatively or additionally, a series resonant circuit may be arranged. The reader as well as the transponder can furthermore have circuits for impedance and / or level adaptation.

Obwohl gemäß oben beschriebenen Ausführungsbeispielen eine Systemoptimierung (Anpassung der Lesesignalfrequenz) anhand der Übertragungsfunktion bezogen auf die Spannung am Lesegerät zu der Spannung am Transponderchip erläutert ist, kann dies in gleicher oder ähnlicher Weise auf die Leistung am Transponderchip oder einen Strom im Transponderchip als Ausgangsgröße übertragen werden. Darüber hinaus ist je nach Art der Quelle (Spannung, Strom oder Leistung) am Lesegerät die entsprechende Größe (Strom, Spannung oder Leistung) als Eingangsgröße in die Übertragungsfunktion anwendbar.Although according to the embodiments described above, a system optimization (adaptation of the read signal frequency) based on the transfer function with respect to the voltage at the reader to the voltage at the transponder chip is explained, this can be transmitted in the same or similar manner to the power at the transponder chip or a current in the transponder chip as output , In addition, depending on the type of source (voltage, current or power) on the reader, the appropriate size (current, voltage or power) can be used as input to the transfer function.

Oben beschriebene Ausführungsbeispiele können in RFID-Systemen und Sensortranspondersystemen, insbesondere mit passiven Transpondern und insbesondere in Systemen mit Lesegeräten in einer variierenden Umgebung, variierenden Kopplung (induktiv oder kapazitiv) zum Transponder und/oder metallumhüllten Transpondern eingesetzt werden. Hierzu zählen bspw. Sensortransponder in Metallschrauben für raue Umgebungen, titangekapselte medizinische Implantate oder in drahtlosen Drucksensoren in einem Vacuum Insulation Panel (VIP, Vakuumwärmedämmung) eingesetzte Transponder.Embodiments described above can be used in RFID systems and sensor transponder systems, in particular with passive transponders and in particular in systems with readers in a varying environment, varying coupling (inductive or capacitive) to the transponder and / or metal-sheathed transponders. These include, for example, sensor transponders in metal screws for harsh environments, titanium-encapsulated medical implants or transponders used in wireless pressure sensors in a vacuum insulation panel (VIP).

Ausführungsbeispiele können darüber hinaus in Wireless-Power-Transfer-Systemen, insbesondere von Sendern in einer variierenden Umgebung und Empfängergeräten, die leitfähige Materialien aufweisen, eingesetzt werden. Die leitfähigen Materialien können beispielsweise eine Hülle (metallische Ummantelung) der Empfängerseite bilden und/oder eine kapazitive Kopplung bedeuten. Darüber hinaus sind Szenarien vorstellbar, bei denen eine Kopplung (induktiv oder kapazitiv) zum Sender variiert.Embodiments may also be employed in wireless power transfer systems, particularly transmitters in a varying environment, and receiver devices having conductive materials. The conductive materials may for example form a shell (metallic sheath) of the receiver side and / or mean a capacitive coupling. In addition, scenarios are conceivable in which a coupling (inductive or capacitive) to the transmitter varies.

Von einer Umgebung beeinflusste RFID-Funkerkennungssysteme liegen beispielsweise im Bereich sogenannter Flight Cases (Flugkoffer) vor, in denen zumeist mehrere Transponder zwischen metallischer Beladung erkannt werden sollen.RFID-based radio-frequency identification systems influenced by an environment are present, for example, in the area of so-called flight cases, in which, for the most part, several transponders are to be detected between metallic loads.

Vorangehend beschriebene Ausführungsbeispiele ermöglichen somit eine Lösung unter Einhaltung der Rahmenbedingungen, dass die Lösung auch für mobile Systeme einsetzbar ist, dass sie in handlichen Abmessungen realisiert werden kann sowie energieeffizient und flexibel ausgestaltet werden kann. Dies kann mit geringem Hardwareaufwand erreicht werden. Die Trägerfrequenz ist beispielsweise digital einstellbar. Die vorgestellten Lösungen stellen beispielsweise ein Verfahren für den Fall vor, wenn der Lesegeräteschwingkreis verstimmt wird, etwa basierend auf einer sich verändernden Umgebung.Previously described embodiments thus enable a solution while maintaining the framework conditions that the solution can also be used for mobile systems, that they can be implemented in handy dimensions and can be designed energy-efficient and flexible. This can be achieved with little hardware effort. The carrier frequency is digitally adjustable, for example. The solutions presented, for example, provide a method for the case when the reader resonant circuit is detuned, such as based on a changing environment.

Dabei bilden die Antennenschwingkreise eines induktiv gekoppelten Transpondersystems ein System gekoppelter Oszillatoren. Kanäle für die Energie- und die Datenübertragung können verschiedenartige Übertragungsfunktionen (78 und 82) aufweisen. In leitfähiger Umgebung werden bevorzugt Transpondersysteme im sogenannten Niedrigfrequenzbereich (Low-Frequency-Bereich – LF) eingesetzt. Allerdings beeinflussen leitfähige Materialien auch LF-Systeme signifikant. Die Resonanzfrequenz der Schwingkreise verstimmt sich und Wirbelströme im umgebenden Material führen zu Verlusten. Auch ferromagnetische Materialien verändern die Übertragungsfunktionen. Weiterhin kommt es bei sehr hoher magnetischer Kopplung der Spulen in den Schwingkreisen zu signifikant verändernden Charakteristika in den Übertragungsfunktionen.The antenna resonant circuits of an inductively coupled transponder system form a system of coupled oscillators. Channels for energy and data transmission can have various transfer functions ( 78 and 82 ) exhibit. In a conductive environment, transponder systems in the so-called low-frequency range (LF) are preferably used. However, conductive materials also significantly affect LF systems. The resonance frequency of the resonant circuits is detuned and eddy currents in the surrounding material lead to losses. Ferromagnetic materials also change the transfer functions. Furthermore, with very high magnetic coupling of the coils in the resonant circuits, significantly changing characteristics in the transfer functions occur.

In beschriebenen Ausführungsbeispielen weist das Lesegerät einen Serienschwingkreis und der Transponder einen Parallelschwingkreis auf. Das Trägersignal kann im Lesegerät mittels eines einfachen digital erzeugten Rechtecksignals oder eines Sinussignals mit variabler Frequenz generiert werden. Dabei können gesetzliche Regelungen bei Bedarf einfach eingehalten werden, indem Grenzwerte für die Signalfrequenzen gesetzt werden. Auch bei Verwendung eines Rechtecksignals als Trägersignal liegt bei ausreichender Güte des Schwingkreises über den Reaktanzen ein nahezu sinusförmiges Signal an.In described exemplary embodiments, the reading device has a series resonant circuit and the transponder has a parallel resonant circuit. The carrier signal can be generated in the reader by means of a simple digitally generated square wave signal or a variable frequency sine wave signal. Legal regulations can be easily adhered to if necessary by setting limit values for the signal frequencies be set. Even with the use of a rectangular signal as a carrier signal is an almost sinusoidal signal at sufficient quality of the resonant circuit on the reactances.

Ein induktiv gekoppeltes Transpondersystem kann mithilfe eines Transformatorenersatzschaltbildes dargestellt werden, welches durch die jeweiligen Kapazitäten und Widerstände ergänzt wird. Aus diesem kann ein Modell (4) mit Übertragungsfunktionen abgeleitet werden.An inductively coupled transponder system can be represented by means of a transformer equivalent circuit diagram, which is supplemented by the respective capacities and resistances. For this a model ( 4 ) are derived with transfer functions.

Obwohl in vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen Bezug genommen wird auf RFID-Tag-Leseeinrichtungen bzw. auf Transpondersysteme, sind in gleicher oder ähnlicher Weise auch drahtlose Energieübertragungssysteme (WPT) mit den vorangehend beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren implementierbar.Although reference is made in the above-described embodiments to RFID tag readers or to transponder systems, wireless power transmission systems (WPTs) may be implemented in the same or similar manner with the apparatus and methods described above.

Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.Although some aspects have been described in the context of a device, it will be understood that these aspects also constitute a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device.

Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein. Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.Depending on particular implementation requirements, embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software. The implementation may be performed using a digital storage medium, such as a floppy disk, a DVD, a Blu-ray Disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or FLASH memory, a hard disk, or other magnetic disk or optical memory are stored on the electronically readable control signals that can cooperate with a programmable computer system or cooperate such that the respective method is performed. Therefore, the digital storage medium can be computer readable. Thus, some embodiments according to the invention include a data carrier having electronically readable control signals capable of interacting with a programmable computer system such that one of the methods described herein is performed.

Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft. Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.In general, embodiments of the present invention may be implemented as a computer program product having a program code, wherein the program code is operable to perform one of the methods when the computer program product runs on a computer. The program code can also be stored, for example, on a machine-readable carrier.

Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.Other embodiments include the computer program for performing any of the methods described herein, wherein the computer program is stored on a machine-readable medium.

Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist.In other words, an embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for performing one of the methods described herein when the computer program runs on a computer. A further embodiment of the inventive method is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program is recorded for carrying out one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.A further embodiment of the method according to the invention is thus a data stream or a sequence of signals, which represent the computer program for performing one of the methods described herein. The data stream or the sequence of signals may be configured, for example, to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.Another embodiment includes a processing device, such as a computer or a programmable logic device, that is configured or adapted to perform one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.Another embodiment includes a computer on which the computer program is installed to perform one of the methods described herein.

Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.In some embodiments, a programmable logic device (eg, a field programmable gate array, an FPGA) may be used to perform some or all of the functionality of the methods described herein. In some embodiments, a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform one of the methods described herein. In general, in some embodiments, the methods are performed by any hardware device. This may be a universal hardware such as a computer processor (CPU) or hardware specific to the process, such as an ASIC.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.The embodiments described above are merely illustrative of the principles of the present invention. It will be understood that modifications and variations of the arrangements and details described herein will be apparent to others of ordinary skill in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the appended claims and not by the specific details presented in the description and explanation of the embodiments herein.

Claims (26)

Vorrichtung (10; 20) zum induktiven oder kapazitiven Aussenden eines Versorgungssignals (22), das eine Versorgungssignalfrequenz (f) aufweist, mit folgenden Merkmalen: einer Ermittlungseinrichtung (26), die ausgebildet ist, um eine Übertragungsfunktion (HM), die einen Zusammenhang zwischen einem ersten elektrischen Signal (16) und einem zweiten elektrischen Signal (24) der Vorrichtung (10; 20) beschreibt, für eine Vielzahl von Versorgungssignalfrequenzen (fNF) zu ermitteln; einer Vergleichseinrichtung (32; 32'), die ausgebildet ist, um die Übertragungsfunktion (HM) mit einer Vielzahl von Vergleichsübertragungsfunktionen (HSx) zu vergleichen und um ein Vergleichsergebnis (34; 34') zu erhalten, das eine Abweichung zwischen der ermittelten Übertragungsfunktion (HM) und den Vergleichsübertragungsfunktionen (HSx) angibt; einer Auswahleinrichtung (36; 36'), die ausgebildet ist, um basierend auf dem Vergleichsergebnis (34; 34') eine Auswahlfunktion (HS) aus der Vielzahl von Vergleichsübertragungsfunktionen (HSx) auszuwählen, wobei die Auswahlfunktion (HS) innerhalb eines Toleranzbereichs eine minimale Abweichung zu der Übertragungsfunktion (HM) aufweist, und wobei die Auswahleinrichtung (36; 36') ferner ausgebildet ist, um eine Auswahlfrequenz (fOpt) auszuwählen, an der eine der Auswahlfunktion zugeordnete Funktion (HE) innerhalb eines Toleranzbereichs einen Maximalwert (|HE|max) aufweist; und einer Einstelleinrichtung (38), die ausgebildet ist, um die Versorgungssignalfrequenz (f) basierend auf der Auswahlfrequenz (fOpt) einzustellen.Contraption ( 10 ; 20 ) for inductive or capacitive transmission of a supply signal ( 22 ) having a supply signal frequency (f), comprising: a determination device ( 26 ), which is designed to have a transfer function (H M ), which determines a relationship between a first electrical signal ( 16 ) and a second electrical signal ( 24 ) of the device ( 10 ; 20 ), for a plurality of supply signal frequencies (f NF ) to determine; a comparator ( 32 ; 32 ' ) which is adapted to compare the transfer function (H M ) with a plurality of comparison transfer functions (H Sx ) and to obtain a comparison result ( 34 ; 34 ' ), which indicates a deviation between the determined transfer function (H M ) and the comparison transfer functions (H Sx ); a selection device ( 36 ; 36 ' ), which is designed to be based on the comparison result ( 34 ; 34 ' ) select a selection function (H S ) from the plurality of comparison transfer functions (H Sx ), wherein the selection function (H S ) has a minimum deviation from the transfer function (H M ) within a tolerance range, and wherein the selection means (H) 36 ; 36 ' ) is further configured to select a selection frequency (f Opt ) at which a function (H E ) associated with the selection function has a maximum value (| H E | max ) within a tolerance range; and an adjustment device ( 38 ) configured to adjust the supply signal frequency (f) based on the selection frequency (f Opt ). Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die eine RFID-Tag-Leseeinrichtung ist und bei der das Versorgungssignal (22) ein an eine Transpondervorrichtung (48) induktiv oder kapazitiv übertragbares Lesesignal ist oder bei der die Vorrichtung eine Energieversorgungsquelle eines drahtlosen Energieversorgungssystems ist und ausgebildet ist, um das Versorgungssignal zur elektrischen Versorgung von induktiv oder kapazitiv gekoppelten Verbrauchern auszusenden.Device according to claim 1, which is an RFID tag reading device and in which the supply signal ( 22 ) to a transponder device ( 48 ) is inductive or capacitive transferable read signal or in which the device is a power source of a wireless power supply system and is adapted to emit the power supply signal for the supply of inductively or capacitively coupled consumers. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die Übertragungsfunktion (HM) ein Verhältnis zwischen einer Ausgangsgröße (Urec, U'Rec) und einer Eingangsgröße (UR) der Vorrichtung (10; 20) beschreibt, bei der das erste elektrische Signal (16) der Eingangsgröße (UR, IL) zugeordnet ist und bei der das zweite elektrische Signal (24) der Ausgangsgröße (Urec, U'Rec) zugeordnet ist.Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the transfer function (H M ) is a ratio between an output (U rec , U ' Rec ) and an input (U R ) of the device ( 10 ; 20 ), in which the first electrical signal ( 16 ) of the input variable (U R , I L ) is assigned and in which the second electrical signal ( 24 ) is assigned to the output variable (U rec , U ' Rec ). Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der das erste elektrische Signal (16) einem elektrischen Versorgungssignal (UR, IL) einer Sendeeinrichtung (12) der Vorrichtung (10; 20) zugeordnet ist und bei der das zweite elektrische Signal (24) einem von einer Empfangseinrichtung der Vorrichtung erhaltbaren und von einer Umgebung der Vorrichtung beeinflussten elektrischen Empfangssignal (U'Rec) zugeordnet ist.Device according to Claim 3, in which the first electrical signal ( 16 ) an electrical supply signal (U R , I L ) of a transmitting device ( 12 ) of the device ( 10 ; 20 ) and at which the second electrical signal ( 24 ) is associated with an electrical reception signal (U ' Rec ) obtainable by a receiving device of the device and influenced by an environment of the device. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der das elektrische Versorgungssignal (UR, IL) eines aus einem Spannungssignal (UR), das an einem Verstärkerausgang der Sendeeinrichtung (12) bereitgestellt wird, einem mit dem Spannungssignal korrelierten Stromsignal (IL), einem mit dem Spannungssignal korrelierten Leistungssignal ist und bei der das Empfangssignal (U'Rec) eines aus einem von der Umgebung der Vorrichtung beeinflussten Spannung an einem Kondensator (68b), der mit einer Sendespule (58) der Sendeeinrichtung (12) einen Schwingkreis bildet, einem hiermit korrelierten Stromsignal, einer Spulenspannung (UL), die an der Sendespule (58) abfällt, einer Spannung (URI), die an einem Widerstand (62) der Sendeeinrichtung (12) abfällt, einer kapazitiv erfassten Spulenspannung und einer induktiv erfassten Spulenspannung der Sendespule (58) ist.Device according to Claim 4, in which the electrical supply signal (U R , I L ) is one of a voltage signal (U R ) which is applied to an amplifier output of the transmitting device (U R , I L ). 12 ), a current signal (I L ) correlated with the voltage signal, a power signal correlated with the voltage signal, and the received signal (U ' Rec ) of a voltage at a capacitor influenced by the environment of the device ( 68b ), which with a transmitting coil ( 58 ) of the transmitting device ( 12 ) forms a resonant circuit, a hereby correlated current signal, a coil voltage (U L ), which at the transmitting coil ( 58 ) drops, a voltage (U RI ), which is connected to a resistor ( 62 ) of the transmitting device ( 12 ) falls, a capacitively detected coil voltage and an inductively detected coil voltage of the transmitting coil ( 58 ). Vorrichtung gemäß Anspruch 5, bei der die Sendespule (58) der Sendeeinrichtung (12) den Schwingkreis mit einer kapazitiven Spannungsteilerschaltung (64) bildet, wobei die kapazitive Spannungsteilerschaltung (64) ausgebildet ist, um das zweite elektrische Signal (24) bereitzustellen. Device according to Claim 5, in which the transmitting coil ( 58 ) of the transmitting device ( 12 ) the resonant circuit with a capacitive voltage divider circuit ( 64 ), wherein the capacitive voltage divider circuit ( 64 ) is adapted to the second electrical signal ( 24 ). Vorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, bei der das mit dem Spannungssignal korrelierte Stromsignal (IL) ein Gesamtstrom des Schwingkreises ist.Apparatus according to claim 5 or 6, wherein the current signal (I L ) correlated with the voltage signal is a total current of the resonant circuit. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Vergleichsübertragungsfunktionen (HSx) von einer Mehrzahl von variablen elektrischen Parametern (L', R', M) der Vorrichtung (20) beeinflusst sind, bei der jeder der Vergleichsübertragungsfunktionen (HSx) eine Kombination (p) von Parameterwerten (L'1,...,NL, R'1,...,NR, M'1,...,NM) der elektrischen Parameter (L', R', M) zugeordnet ist und bei der die Auswahleinrichtung (36) ausgebildet ist, um die Auswahlfrequenz (fOpt) basierend auf derjenigen Kombination (pOpt) von Parametern, die der Auswahlfunktion (HS) zugeordnet ist, auszuwählen.Device according to one of the preceding claims, in which the comparison transfer functions (H Sx ) of a plurality of variable electrical parameters (L ', R', M) of the device ( 20 ) in which each of the comparison transfer functions (H Sx ) is a combination (p) of parameter values (L ' 1, ..., NL , R' 1, ..., NR , M ' 1, ..., NM ) of the electrical parameters (L ', R', M) is assigned and in which the selection device ( 36 ) is adapted to select the selection frequency (f opt ) based on the combination (p opt ) of parameters associated with the selection function (H s ). Vorrichtung gemäß Anspruch 8, die ausgebildet ist, um das Versorgungssignal (22) induktiv auszusenden und bei der die elektrischen Parameter (L', R', M) einen elektrischen Ersatzwiderstand (R') der Vorrichtung (20) und eine Ersatzinduktivität (L') umfassen.Apparatus according to claim 8, which is adapted to receive the supply signal ( 22 ) and in which the electrical parameters (L ', R', M) have an electrical equivalent resistance (R ') of the device ( 20 ) and a replacement inductance (L '). Vorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der die elektrischen Parameter (L', R', M) ferner eine Gegeninduktivität (M), die von einer Umgebung der Vorrichtung (20) auf die Vorrichtung (20) wirkt, umfassen.Device according to claim 9, wherein the electrical parameters (L ', R', M) further include a mutual inductance (M) coming from an environment of the device ( 20 ) on the device ( 20 ) includes. Vorrichtung gemäß Anspruch 9 oder 10, bei der die elektrischen Parameter (L', R', M) ferner eine Induktivität und einen Widerstand einer Spule (52) einer mit der Vorrichtung induktiv gekoppelten Vorrichtung (48) umfassen.Device according to claim 9 or 10, wherein the electrical parameters (L ', R', M) further comprise an inductance and a resistance of a coil ( 52 ) of a device inductively coupled to the device ( 48 ). Vorrichtung gemäß Anspruch 8, die ausgebildet ist, um das Versorgungssignal (22) kapazitiv auszusenden und bei der die elektrischen Parameter (L', R', M) einen elektrischen Ersatzwiderstand (R') der Vorrichtung (20) und eine Ersatzkapazität der Vorrichtung (20) umfassen.Apparatus according to claim 8, which is adapted to receive the supply signal ( 22 ) capacitively and in which the electrical parameters (L ', R', M) have an electrical equivalent resistance (R ') of the device ( 20 ) and a replacement capacity of the device ( 20 ). Vorrichtung gemäß Anspruch 12, bei der die elektrischen Parameter (L', R', M) ferner eine Gegenkapazität, die von einer Umgebung der Vorrichtung (20) auf die Vorrichtung (20) wirkt, umfassen.Apparatus according to claim 12, wherein the electrical parameters (L ', R', M) further include a counter capacitance derived from an environment of the apparatus ( 20 ) on the device ( 20 ) includes. Vorrichtung gemäß Anspruch 12 oder 13, bei der die elektrischen Parameter (L', R', M) ferner eine Kapazität eines Kondensators und einen Ersatzwiderstand des Kondensators einer mit der Vorrichtung kapazitiv gekoppelten Vorrichtung (48) umfassen.Apparatus according to claim 12 or 13, wherein the electrical parameters (L ', R', M) further comprise a capacitance of a capacitor and an equivalent resistance of the capacitor of a device capacitively coupled to the device ( 48 ). Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8–14, bei der die Auswahleinrichtung ausgebildet ist, um die Kombination (pOpt) von elektrischen Parameter (L', R', M) basierend auf dem Vergleichsergebnis zu schätzen und, um basierend auf den geschätzten Parametern die Auswahlfrequenz zu bestimmen.Apparatus according to any one of claims 8-14, wherein said selecting means is adapted to estimate the combination (p Opt ) of electrical parameters (L ', R', M) based on the comparison result and to determine the estimated values based on the estimated parameters Selection frequency to determine. Vorrichtung gemäß Anspruch 15, bei der die Auswahleinrichtung (36') ausgebildet ist, um die Kombination (pOpt) elektrischen Parameter (L', R', M) basierend auf einem Optimierungsverfahren zu schätzen.Device according to Claim 15, in which the selection device ( 36 ' ) is configured to estimate the combination (p opt ) electrical parameters (L ', R', M) based on an optimization method. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, bei der die Auswahleinrichtung (36') ausgebildet ist, um die Parameter (L', R', M) basierend auf einem differenzierenden Optimierungsverfahrens zu schätzen.Device according to Claim 16, in which the selection device ( 36 ' ) is adapted to estimate the parameters (L ', R', M) based on a differentiating optimization method. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8–17, bei der die Vergleichseinrichtung (32; 32') ausgebildet ist, um das Vergleichsergebnis (34; 34') basierend auf einer Gütefunktion bereitzustellen und bei der die Auswahleinrichtung (36; 36') ausgebildet ist, um die Auswahlfrequenz (fOpt) basierend auf einer Optimierungsfunktion bezüglich der Gütefunktion zu erhalten, wobei ein Ergebnis der Optimierung eine Schätzung der elektrischen Parameter (L', R', M) anzeigt.Device according to one of claims 8-17, in which the comparison device ( 32 ; 32 ' ) is adapted to the comparison result ( 34 ; 34 ' ) based on a quality function and in which the selection device ( 36 ; 36 ' ) is adapted to obtain the selection frequency (f Opt ) based on a quality function optimization function, wherein a result of the optimization indicates an estimate of the electrical parameters (L ', R', M). Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8–18, bei der die Auswahleinrichtung (36') einen Speicher (46) aufweist, in dem Informationen (Af) gespeichert sind, die für jede einer Vielzahl von Parameterkombinationen (p) eine zu wählende Auswahlfrequenz (f) angeben.Device according to one of claims 8-18, in which the selection device ( 36 ' ) a memory ( 46 ), in which information (A f ) is stored, which specifies a selection frequency (f) to be selected for each of a plurality of parameter combinations (p). Vorrichtung gemäß Anspruch 19, bei der eine Teilübertragungsfunktion (HE) eines Systems (40), das die Vorrichtung (10; 20) und eine gekoppelte Empfängereinrichtung (48) umfasst, bei der die Auswahlfrequenz (fOpt) innerhalb eines Toleranzbereichs (86) ein Funktionsmaximum aufweist, wobei die Teilübertragungsfunktion (HE) eine Energieübertragung von der Vorrichtung (10; 20) zu der Empfängereinrichtung (48) beschreibt.Device according to Claim 19, in which a partial transfer function (H E ) of a system ( 40 ) that the device ( 10 ; 20 ) and a coupled receiver device ( 48 ), in which the selection frequency (f opt ) is within a tolerance range ( 86 ) has a maximum function, wherein the partial transfer function (H E ) is an energy transfer from the device ( 10 ; 20 ) to the receiver device ( 48 ) describes. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8–20, bei dem die elektrischen Parameter (L', R', M) eine Gegeninduktivität, die von einer Induktivität einer Sendespule (58) der Sendeeinrichtung (12) auf eine Spule (58) einer Empfängereinrichtung (48) wirkt und eine Gegeninduktivität, die von der Spule (58) der Empfängereinrichtung (48) auf die Sendespule (52) wirkt, umfassen. Device according to one of Claims 8-20, in which the electrical parameters (L ', R', M) are a mutual inductance which is determined by an inductance of a transmitting coil ( 58 ) of the transmitting device ( 12 ) on a spool ( 58 ) a receiver device ( 48 ) and a mutual inductance acting on the coil ( 58 ) of the recipient device ( 48 ) on the transmitting coil ( 52 ) includes. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8–21, bei der den Kombinationen (p) von Parametern (L', R', M) ein Wahrscheinlichkeitswert zugeordnet ist, und bei der die Auswahleinrichtung (36') ausgebildet ist, um die Parameter (L', R', M) basierend auf dem Wahrscheinlichkeitswert zu schätzen.Device according to one of the claims 8-21, in which a probability value is assigned to the combinations (p) of parameters (L ', R', M) and in which the selection device ( 36 ' ) is adapted to estimate the parameters (L ', R', M) based on the probability value. Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei der die Ermittlungseinrichtung (26) ausgebildet ist, um die Versorgungssignalfrequenz (fNF) sequentiell zu variieren, um für jede Versorgungssignalfrequenz (fNF) einen Wert (HSx(nF)) der Übertragungsfunktion (HSx) zu ermitteln und um basierend auf den ermittelten Werten (HSx(nF)) der Übertragungsfunktion (HSx) die Übertragungsfunktion (HSx) zu erhalten.Device according to one of the preceding claims, in which the determining device ( 26 Is formed) to (to vary f NF) sequentially in order (for each supply signal frequency f LF) has a value (H x (nF), the supply signal frequency) of the transfer function (H Sx) to be determined and in order based (on the determined values H Sx to obtain (nF)) of the transfer function (H Sx), the transfer function (H Sx). Verfahren zum Einstellen einer Versorgungssignalfrequenz einer Vorrichtung zum induktiven oder kapazitiven Aussenden des Versorgungssignals mit folgenden Schritten: Ermitteln (110) einer Übertragungsfunktion (HM), die einen Zusammenhang zwischen einem ersten elektrischen Signal (16) und einem zweiten elektrischen Signal (24) der Vorrichtung (10; 20) beschreibt, für eine Vielzahl von Versorgungssignalfrequenzen (fNF); Vergleichen (120) von Werten der Übertragungsfunktion (HM) mit Werten einer Vielzahl von Vergleichsübertragungsfunktionen (HSx), um ein Vergleichsergebnis (34; 34') zu erhalten, das eine Abweichung zwischen den Werten der ermittelten Übertragungsfunktion (HM) und den Werten der Vergleichsübertragungsfunktionen (HSx) angibt; Auswählen (130) einer Auswahlfunktion (HS) aus der Vielzahl von Vergleichsübertragungsfunktionen (HSx) basierend auf dem Vergleichsergebnis (34; 34'), wobei die Auswahlfunktion (HS) innerhalb eines Toleranzbereichs eine minimale Abweichung zu der Übertragungsfunktion aufweist; Auswählen (140) einer Auswahlfrequenz (fOpt), an der eine der Auswahlfunktion (HS) zugeordnete Teilübertragungsfunktion (HE) innerhalb eines Toleranzbereichs einen Maximalwert (|HE|max) aufweist; und Einstellen (150) der Versorgungssignalfrequenz (f) basierend auf der Auswahlfrequenz (fOpt).Method for setting a supply signal frequency of a device for inductive or capacitive transmission of the supply signal, comprising the following steps: determining ( 110 ) of a transfer function (H M ), which determines a relationship between a first electrical signal ( 16 ) and a second electrical signal ( 24 ) of the device ( 10 ; 20 ) for a plurality of supply signal frequencies (f NF ); To compare ( 120 ) values of the transfer function (H M ) with values of a plurality of comparison transfer functions (H Sx ) to obtain a comparison result ( 34 ; 34 ' ), which indicates a deviation between the values of the determined transfer function (H M ) and the values of the comparative transfer functions (H Sx ); Choose ( 130 ) a selection function (H S ) from the plurality of comparison transfer functions (H Sx ) based on the comparison result ( 34 ; 34 ' ), wherein the selection function (H S ) within a tolerance range has a minimum deviation from the transfer function; Choose ( 140 ) a selection frequency (f Opt ) at which a part transfer function (H E ) assigned to the selection function (H S ) has a maximum value (| H E | max ) within a tolerance range; and setting ( 150 ) of the supply signal frequency (f) based on the selection frequency (f Opt ). Verfahren gemäß Anspruch 24, ferner mit folgendem Schritt: Bereitstellen der Vergleichsübertragungsfunktionen (HSx) eines Übertragungssystems (40), ferner mit folgenden Teilschritten: Bereitstellen (210) eines Modells des Systems (40), das von einer Mehrzahl elektrischer Parameter (L', R', M) der Vorrichtung (10; 20) zum induktiven oder kapazitiven Aussenden eines Versorgungssignals (22) beeinflusst ist; Variieren (220) einer Kombination (p) der elektrischen Parameter (L', R', M); Simulieren (230) des von der Kombination (p) beeinflussten Modells für eine Vielzahl der Versorgungssignalfrequenzen (fNF) der Vorrichtung (10; 20), um simulierte Übertragungsfunktionswerte (HSx(NF)) für die Vielzahl von Versorgungssignalfrequenzen (fNF) zu erhalten, wobei die Übertagungsfunktionswerte (HSx(NF)) einen Zusammenhang zwischen einem ersten elektrischen Signal (16) und einem zweiten elektrischen Signal (24) der Vorrichtung (10; 20) beschreiben und wobei die Übertragungsfunktionswerte (HSx(NF)) verschiedener Versorgungssignalfrequenzen (fNF) einer Übertragungsfunktion (HSx) zuordenbar sind; Hinterlegen (240) der ermittelten Übertragungsfunktionswerte (HSx(NF)) und der Kombination (p) von Parametern in einem Speicher (44; 46); Erneutes Variieren der elektrischen Parameter, des Simulierens oder des Hinterlegens (240), bis eine Vielzahl von Übertragungsfunktionen (HSx) in dem Speicher (44; 46) hinterlegt ist.A method according to claim 24, further comprising the step of: providing the comparison transfer functions (H Sx ) of a transmission system ( 40 ), further comprising the following substeps: 210 ) of a model of the system ( 40 ) of a plurality of electrical parameters (L ', R', M) of the device ( 10 ; 20 ) for inductive or capacitive transmission of a supply signal ( 22 ) is influenced; Vary ( 220 ) a combination (p) of the electrical parameters (L ', R', M); Simulate ( 230 ) of the model influenced by the combination (p) for a plurality of the supply signal frequencies (f NF ) of the device ( 10 ; 20 ) to obtain simulated transfer function values (H Sx (NF)) for the plurality of supply signal frequencies (f NF ), wherein the transfer function values (H Sx (NF)) correlate a first electrical signal (H 16 ) and a second electrical signal ( 24 ) of the device ( 10 ; 20 ) and wherein the transfer function values (H Sx (NF)) of different supply signal frequencies (f NF ) are assignable to a transfer function (H Sx ); Deposit ( 240 ) of the determined transfer function values (H Sx (NF)) and the combination (p) of parameters in a memory ( 44 ; 46 ); Re-varying the electrical parameters, simulating or storing ( 240 ) until a plurality of transfer functions (H Sx ) in the memory ( 44 ; 46 ) is deposited. Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 24 oder 25, wenn das Programm auf einem Computer läuft.A computer program comprising program code for carrying out the method of claim 24 or 25 when the program is run on a computer.
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