DE102017104046A1

DE102017104046A1 - Nahfeld-datenübertragungsring

Info

Publication number: DE102017104046A1
Application number: DE102017104046.3A
Authority: DE
Inventors: Walther Pachler; Josef Gruber; Jürgen Hölzl; Stephan RAMPETZREITER
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2017-02-27
Publication date: 2018-08-30
Also published as: US20180248586A1; CN108511398A; US10484050B2; CN108511398B

Abstract

Es wird ein Nahfeld-Datenübertragungsring bereitgestellt, der dafür ausgestaltet ist, von einem Benutzer getragen zu werden. Zu dem NFC-Ring kann mindestens ein Metallring zählen, der einen Spalt, einen Chip und eine Antenne aufweist, wobei der Chip und die Antenne an dem mindestens einen Metallring befestigt sein können, der den Spalt aufweist, und wobei der Chip dafür ausgestaltet ist, unter Verwendung der Antenne einen Nahfeld-Datenaustausch mit einer externen Vorrichtung bereitzustellen.

Description

Technisches Gebiet
Verschiedene Ausführungsformen betreffen allgemein einen Nahfeld-Datenübertragungsring.
Hintergrund
In letzter Zeit ist ein Ausführen von Zahlungen, Authentifizierung sowie anderen Funktionen mithilfe am Körper tragbarer Vorrichtungen immer attraktiver geworden. Nach neueren Erhebungen wurde ein Ring als eine Zahlungsvorrichtung als der wichtigste und beliebteste Formfaktor angesehen. Im Gegensatz zu anderen Wearables, z.B. Uhren, enthält ein Ring möglicherweise keine Elektronikbauelemente. Daher steht möglicherweise keine Energieversorgung zur Verfügung. Möglicherweise wird eine passive Zahlungslösung benötigt. Derzeit sind mehrere Nahfeld-Datenübertragungsring-Produkte (NFC-Ring-Produkte) erhältlich. Allerdings sind diese möglicherweise nicht im Hinblick auf Gestaltung und Leistung optimiert. Mehrere Verbesserungen können möglich sein.
Wie in 1 (die eine standardmäßige Antennengestaltung mit einem rechteckigen Flexprint zeigt, der in einen Ring-Formfaktor gelötet ist) gezeigt, kann ein Kern eines NFC-Ring-Formfaktors nach dem Stand der Technik aus einer standardmäßigen Flexprint-PCB bestehen, die eine Spulenantenne realisieren kann. Die Flexprint-Technologie kann mehrere Vorteile bieten. Sie kann zum Beispiel als ein NFC-Chipträger dienen, wobei ein Chip, der unter Verwendung von standardmäßigem Bonden, Flip-Chip oder dergleichen an einem Flexprint angebracht ist, eine Realisierung sehr präziser Antennenparameter ermöglichen kann, eine technisch robuste Technologie bereitstellen kann, in der Massenherstellung preisgünstig sein kann und es ermöglichen kann, einen nicht leitenden Träger zu verwenden, z.B. einen Kunststoffträger.
Allerdings ist bis heute kein einigermaßen kostengünstiger, robuster Hochleistungs-NFC-Ring erhältlich.
Kurzdarstellunsz
Es wird ein Nahfeld-Datenübertragungsring (near field communication (NFC) ring) bereitgestellt, der dafür ausgestaltet ist, von einem Benutzer getragen zu werden. Zu dem NFC-Ring können mindestens ein Metallring zählen, der einen Spalt, einen Chip und eine Antenne aufweist, wobei der Chip und die Antenne an dem mindestens einen Metallring befestigt sein können, der den Spalt aufweist, und wobei der Chip dafür ausgestaltet ist, unter Verwendung der Antenne einen Nahfeld-Datenaustausch mit einer externen Vorrichtung bereitzustellen.
Figurenliste
In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugszeichen im Allgemeinen in allen unterschiedlichen Ansichten durchgehend auf dieselben Teile. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht; stattdessen liegt das Hauptaugenmerk im Allgemeinen auf einem Veranschaulichen der Grundgedanken der Erfindung. In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die nachfolgenden Zeichnungen beschrieben, in denen:

1 eine schematische perspektivische Ansicht eines üblichen NFC-Rings zeigt;
FIG. 2A und 2B jeweils eine perspektivische Ansicht eines NFC-Rings gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen;
3 perspektivische Ansichten von Metallringen eines NFC-Rings gemäß verschiedenen Ausführungsformen und eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Spalts in dem Metallring zeigt;
4 eine schematische Ansicht eines NFC-Rings gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt;
5 Test-Messanordnungen zum Messen einer Lastmodulationsamplitude sowie Ergebnisse von Testmessungen der Lastmodulationsamplitude zeigt;
6A bis 6F jeweils eine eine schematische Ansicht eines NFC-Rings gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen;
FIG. 7A und 7B jeweils eine schematische Schaltungsanordnung eines NFC-Rings gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen, und
8 einen Ablaufplan eines Verfahrens zum Ausbilden eines NFC-Rings gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt.

Beschreibung
Die folgende ausführliche Beschreibung bezieht sich auf die begleitenden Zeichnungen, die mithilfe von Veranschaulichung spezielle Details und Ausführungsformen für eine mögliche praktische Anwendung der Erfindung zeigen.
Das Wort „beispielhaft“ bedeutet hier „als ein Beispiel, ein Fall oder eine Veranschaulichung dienen“. Jede hier als „beispielhaft“ beschriebene Ausführungsform oder Gestaltung ist nicht notwendigerweise als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Ausführungsformen oder Gestaltungen zu verstehen.
Das Wort „über“, verwendet in Bezug auf ein aufgebrachtes Material, das „über“ einer Seite oder Oberfläche ausgebildet ist, kann hier in der Bedeutung gebraucht werden, dass das aufgebrachte Material „direkt auf“, z.B. in direktem Kontakt mit, der implizierten Seite oder Oberfläche ausgebildet sein kann. Das Wort „über“, verwendet in Bezug auf ein aufgebrachtes Material, das „über“ einer Seite oder Oberfläche ausgebildet ist, kann hier in der Bedeutung gebraucht werden, dass das aufgebrachte Material „indirekt auf“ der implizierten Seite oder Oberfläche mit einer oder mehreren zusätzlichen Schichten ausgebildet sein kann, die zwischen der implizierten Seite oder Oberfläche und dem aufgebrachten Material angeordnet sind.
Verschiedene Aspekte der Offenbarung werden für Vorrichtungen bereitgestellt, und verschiedene Aspekte der Offenbarung werden für Methoden bereitgestellt. Es versteht sich, dass grundlegende Eigenschaften der Vorrichtungen auch für die Verfahren gelten und umgekehrt. Daher wurde der Kürze halber möglicherweise eine doppelte Beschreibung derartiger Eigenschaften weggelassen.
1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines üblichen NFC-Rings 100. Der übliche NFC-Ring 100 kann eine Antenne 102 aufweisen, die auf einem Träger 104 angeordnet sein kann.
Der übliche NFC-Ring 100 kann ferner einen Chip 106, z.B. einen Halbleiterchip 106, und einen Anpassungsabschnitt 107 aufweisen, der ein einfacheres Anpassen von Antennenparametern an eine gewünschte Spezifikation ermöglichen kann.
Einige übliche NFC-Ringe 100 können ferner eine Kapselung aufweisen, z.B. eine Kunststoff- und/oder Keramikkapselung (hier nicht gezeigt, aber siehe z.B. 5), die den Chip 106 und die Antenne 102 einkapselt, z.B. zur mechanischen Stabilisierung, zum Schutz vor Umwelteinflüssen (z.B. Feuchtigkeit, Staub, Fett usw.) und möglicherweise auch aus ästhetischen Gründen.
Übliche NFC-Ringe 100 können jedoch verschiedene Nachteile aufweisen. Zum Beispiel können sie relativ leicht beschädigt werden. Beispielsweise ist es bei einem NFC-Ring 100 mit einer Keramikkapselung möglicherweise wahrscheinlich, dass er bricht, wenn er fallen gelassen wird (wobei möglicherweise dadurch auch die Antenne und/oder der Chip zerstört werden), eine Kunststoffkapselung kann zerkratzt werden.
Metall als ein Körpermaterial des NFC-Rings zu verwenden, kann die vorstehend beschriebenen Probleme lösen, sodass Metall als ein optimales Material für einen Ring (z.B. einen NFC-Ring) betrachtet werden kann, z.B. aufgrund seiner Stabilität und/oder seines ästhetischen Erscheinungsbildes. Allerdings kann ein massives (z.B. ringförmiges) Metall ein magnetisches Feld dämpfen, sodass eine NFC-Leistung des NFC-Rings dadurch verringert werden kann, dass die Antenne und der Chip an dem Metallkörper angebracht sind. Zum Beispiel wird möglicherweise eine höhere Feldstärke für die Datenübertragung benötigt, und/oder eine Lastmodulationsamplitude kann verringert sein im Vergleich zu einem üblichen NFC-Ring 100 ohne den Metallkörper. In dem Ring induzierte Wirbelströme können für die Verringerung einer Leistung verantwortlich sein.
Um dieses Problem zu überwinden, können bei verschiedenen Ausführungsformen Isolationsspalte in dem Metallring ausgebildet werden, die möglicherweise diese Wirkung verringern. Bei dem Metallring mit den Isolationsspalten wird möglicherweise kein umgepoltes magnetisches Feld erzeugt, sodass ein dämpfender Einfluss des Metalls verhindert werden kann. Allerdings kann ein kleiner Spalt auch eine Robustheit (und möglicherweise auch ein ästhetisches Erscheinungsbild) des Rings mindern.
Um auch dieses Problem zu lösen, können bei verschiedenen Ausführungsformen gestapelte abgekantete Metallringe bereitgestellt werden, wobei die gestapelten Ringe unter Verwendung einer Isolationsschicht gegeneinander isoliert sein können. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann, um eine maximale Robustheit zu erreichen, der Spalt bei jedem der gestapelten Ringe an einer anderen Umfangsposition angeordnet sein.
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird ein NFC-Ring bereitgestellt, der aus Metall hergestellt ist, im Wesentlichen aus Metall besteht oder Metall enthält, wobei der NFC-Ring möglicherweise kein Ferrit enthält. Als das Metall kann ein beliebiges Metall außer Ferrit verwendet werden, zum Beispiel übliche Materialien für Metallringe wie Silber, Gold, Platin oder Titan oder andere Metalle wie Kupfer, Palladium, Aluminium oder andere. Darüber hinaus kann das Material Kombinationen (z.B. Legierungen) von Metallen enthalten, z.B. eine Legierung, die Gold, Silber und/oder Kupfer oder eine beliebige andere Kombination von Metallen enthält.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Nahfeld-Datenübertragungsring dafür ausgestaltet sein, von einem Benutzer getragen zu werden. Zum Beispiel können seine Größe, z.B. sein Durchmesser (z.B. sein Innendurchmesser und sein Außendurchmesser, die eine Dicke des Rings festlegen) und seine Breite parallel zu einer Zylinderachse des Rings derart ausgestaltet sein, dass ein Benutzer den NFC-Ring zum Beispiel an einem Finger tragen kann.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann ein NFC-Ring mit einem Körper bereitgestellt werden, der Metall enthält oder (z.B. im Wesentlichen) aus Metall besteht. Der Körper kann mindestens einen Metallring mit einem Spalt aufweisen. Der Metallring mit dem Spalt kann auch als ein offener Metallring oder als Metallring mit Isolationsspalt oder, in Fällen, in denen es offensichtlich ist, dass auf einen Metallring einer Ausführungsform Bezug genommen wird, nur als ein „Metallring“ bezeichnet werden, selbst wenn es sich in diesem Fall versteht, dass der Metallring den Spalt aufweist. Der Spalt in dem Metallring kann derart ausgebildet sein, dass der Metallring durch den Spalt vollständig geöffnet wird, z.B. auf eine solche Weise, dass keine geschlossene elektrisch leitende Ringstruktur ausgebildet wird. Der Metallring kann bei verschiedenen Ausführungsformen ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweisen, die durch den Spalt getrennt sein können.
Dadurch wird möglicherweise ein Induzieren von Wirbelströmen durch externe magnetische Felder, was eine Leistung des NFC-Rings verringern würde, in einem Metallring vermieden, der eine geschlossene Leiterschleife ist.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der NFC-Ring ferner einen Chip und eine mit dem Chip verbundene Antenne aufweisen. Der Chip kann derart ausgestaltet sein, dass er unter Verwendung der Antenne eine Nahfeld-Datenübertragung bereitstellt. Die Nahfeld-Datenübertragung kann einen Satz Datenübertragungsprotokolle beinhalten, die den NFC-Ring und eine externe elektronische Vorrichtung in die Lage versetzen, einen Datenaustausch herzustellen, indem sie in eine kurze Entfernung (normalerweise einige Zentimeter) voneinander gebracht werden.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der NFC-Ring ferner einen Anpassungsabschnitt aufweisen, auch als ein Anpassungsnetzwerk, eine Anpassungsschaltung oder ein Anpassungselement bezeichnet, das/die ein einfacheres und/oder besseres Anpassen von Antennenparametern, z.B. einer Resonanzfrequenz, an vordefinierte Parameter ermöglichen kann, wodurch eine Herstellung des NFC-Rings erleichtert und/oder eine Leistung des NFC-Rings verbessert wird. Bei anderen Ausführungsformen wird das Anpassen der Antennenparameter, z.B. der Resonanzfrequenz, an die vordefinierten Parameter möglicherweise ohne den Anpassungsabschnitt erreicht.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Antenne, bei der es sich um eine Antennenspule handeln kann, als ein Solenoid oder als eine flache spiralförmige Spule ausgebildet sein.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Spalt ein oder mehrere Materialien aufweisen, wobei mindestens eines der Materialien elektrisch isolierend und derart in dem Spalt angeordnet sein kann, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des Metallrings durch den Spalt vermieden wird.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Spalt als ein Schutz verwendet werden. Zum Beispiel kann der Spalt derart angeordnet sein, dass er den Chip und dessen Verbindung mit der Antenne schützt. Zum Beispiel kann der Chip in dem Spalt angeordnet sein. Dadurch kann der Chip vor mechanischen Gefährdungen geschützt werden wie beispielsweise einem Aufprall auf den Chip oder ein Abscheren des Chips von dem Ringkörper.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Metallstruktur, d.h. der offene Metallring, um den Chip und/oder die Antenne herum oder darunter angeordnet sein oder als eine Kapselung für den Chip und/oder die Antenne verwendet werden. Anders ausgedrückt: Der Metallring mit dem Spalt kann verwendet werden, um den Chip und/oder die Antenne zu schützen, zum Beispiel kann er ein sehr robustes Gehäuse für den Chip und/oder die Antenne bieten.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der NFC-Ring eine Mehrzahl von Metallringen aufweisen, wobei jeder der Metallringe einen Spalt hat.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Mehrzahl von Metallringen mit dem Spalt (die als Metallschichten bildend angesehen werden können) um den Chip und/oder die Antenne herum und/oder darunter angeordnet sein oder als eine Kapselung für den Chip und/oder die Antenne verwendet werden.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Mehrzahl von Metallringen mit dem Spalt (d.h. die Metallringe mit Isolationsspalten) jeweils mit einer Isolationsschicht zwischen den Ringen jedes Ringpaars angeordnet sein. Anders ausgedrückt: Jeder der Metallringe mit dem Spalt aus der Mehrzahl von Metallringen mit dem Spalt, der andernfalls in Kontakt mit einem weiteren Metallring mit dem Spalt aus der Mehrzahl von Metallringen mit dem Spalt stehen könnte, kann eine Isolationsschicht aufweisen, die derart angeordnet ist, dass ein elektrisch leitender Kontakt zwischen dem Metallring und dem weiteren Metallring möglicherweise vermieden wird.
Die Isolationsschicht kann bei verschiedenen Ausführungsformen derart ausgestaltet sein, dass sie die benachbarten Metallringe aneinander befestigt, z.B. als ein elektrisch isolierendes Klebemittel, z.B. ein elektrisch isolierender Klebstoff.
Bei verschiedenen Ausführungsformen des NFC-Rings, der die Mehrzahl von Metallringen mit dem Spalt aufweist, können die Ringe derart angeordnet sein, dass ihre jeweiligen Spalte an unterschiedlichen Umfangspositionen des NFC-Rings angeordnet sind. Anders ausgedrückt: Jeder der Spalte kann in Bezug auf mindestens einen der anderen Spalte einen Winkelversatz aufweisen. Zum Beispiel kann der Winkelversatz/können die Winkelversätze äquidistant sein. Bei einem beispielhaften Fall des NFC-Rings, der drei Metallringe mit dem Spalt aufweist, können die Ringe derart angeordnet sein, dass ihre jeweiligen Spalte mit einer Trennung von etwa 120° zwischen benachbarten Spalten angeordnet sind. Bei verschiedenen Ausführungsformen können die Trennungen zwischen den Spalten einen beliebigen anderen geeigneten Wert aufweisen.
FIG. 2A und 2B zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht eines NFC-Rings 200a und 200b gemäß verschiedenen Ausführungsformen. 3 zeigt perspektivische Ansichten von Metallringen eines NFC-Rings gemäß verschiedenen Ausführungsformen und eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Spalts in dem Metallring, und jede der 4 und 6A bis 6F zeigt eine schematische Ansicht eines NFC-Rings 200 gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Nahfeld-Datenübertragungsring 200 mindestens einen Metallring 220 mit einem Spalt 222, einen Chip 106 und eine Antenne 102 aufweisen, wobei der Chip 106 und die Antenne 102 an dem Metallring 220 mit dem Spalt 222 befestigt sein können. Zum Beispiel können der Chip 106 und die Antenne 102 direkt oder indirekt an dem Metallring 220 mit dem Spalt 222 befestigt sein.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Chip 106 derart ausgestaltet sein, dass er einen Nahfeld-Datenaustausch mit einer externen Vorrichtung bereitstellt. Der Chip 106 kann derart ausgestaltet sein, dass er zum Herstellen des Nahfeld-Datenaustausches mit der externen Vorrichtung die Antenne 102 verwendet. Der Chip 106 kann zum Beispiel mit der Antenne 102 verbunden sein, z.B. elektrisch leitend verbunden sein.
Der Chip 106 kann bei verschiedenen Ausführungsformen ähnlich einem oder identisch mit einem Chip 106 sein, wie er in einer üblichen NFC-Vorrichtung verwendet wird. Bei dem Chip 106 kann es sich zum Beispiel um einen Halbleiterchip 106 handeln, der möglicherweise derart ausgestaltet ist, dass er ein Protokoll bereitstellt, das möglicherweise für die Nahfeld-Datenübertragung benötigt wird.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Antenne 102 einer Fachleuten bekannten Antenne 102 ähnlich sein, zum Beispiel in Bezug auf ein Material (z.B. Kupfer oder Aluminium), eine Dicke und/oder Trennung einzelner Windungen, eine Resonanzfrequenz, ein Verfahren zum Ausbilden der Antenne 102, ein Verfahren zum Ausbilden einer Kopplung zwischen der Antenne 102 und dem Chip 106 und dergleichen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der NFC-Ring 200 einen Anpassungsabschnitt 107 aufweisen. Wie in FIG. 7A und 7B gezeigt, von denen jede jeweils eine schematische Schaltungsanordnung 700 beziehungsweise 701 eines NFC-Rings 200 gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigt, kann der Anpassungsabschnitt 107 zum Beispiel einen parallelen Kondensator CP, der zwischen dem Chip 106 und der Antenne 102 parallel geschaltet ist (wie in 7A gezeigt), oder zum Beispiel einen seriellen Kondensator CS aufweisen, der mit der Antenne 102 in Reihe geschaltet ist, in Kombination mit dem parallelen Kondensator CP (wie in 7B gezeigt). Bei anderen Ausführungsformen wird das Anpassen der Antennenparameter, z.B. der Resonanzfrequenz, an die vordefinierten Parameter möglicherweise ohne den Anpassungsabschnitt 107 erreicht (daher wird der Anpassungsabschnitt 107 in den Figuren in Klammern gezeigt).
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Antenne 102 als ein Solenoid ausgebildet sein (z.B. an einer zylinderförmigen Innenfläche des NFC-Rings, z.B. wie in 2A, 2B, 6A und 6B gezeigt; im Prinzip kann die Antenne 102 alternativ oder zusätzlich an einer zylinderförmigen Außenfläche des NFC-Rings oder über oder unter dem mindestens einen Metallring 220 angeordnet sein, wie z.B. bei dem NFC-Ring 220a gezeigt, der in FIG. 2A und 5 gezeigt wird; allerdings sind derartige Anordnungen möglicherweise ästhetisch weniger befriedigend als Anordnungen, bei denen die Antenne 102 verdeckt ist) oder als eine flache spiralförmige Spule (wie z.B. in 4, 6C, 6D und 6F gezeigt; der Einfachheit halber können in einigen der Zeichnungen Windungen der Spule durch Kreise dargestellt sein, sollen aber als eine Spule bildend verstanden werden).
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Antenne 102 zwei Enden aufweisen, von denen jedes elektrisch leitend mit dem Chip 106 verbunden sein kann, z.B. unter Verwendung von Verbindungen 662, die zum Beispiel in 6A bis 6E gezeigt werden. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Antenne 102 als eine geschlossene Spule mit einem Kopplungsbereich ausgebildet sein, und der Chip 106 kann zur induktiven Kopplung mit der Antenne 102 in dem Kopplungsbereich angeordnet sein. Der Chip 106 kann für die induktive Kopplung ausgestaltet sein, indem er z.B. eine zweite Antenne aufweist, wie z.B. Fachleuten bekannt ist.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Metallring 220 mit dem Spalt 222 aus einem Metall bestehen, wobei jedes Metall außer Ferrit verwendet werden kann, zum Beispiel übliche Materialien für Metallringe wie Silber, Gold, Platin oder Titan oder andere Metalle wie Kupfer, Palladium, Aluminium oder andere. Darüber hinaus kann das Material Kombinationen (z.B. Legierungen) von Metallen enthalten, z.B. eine Legierung, die Gold, Silber und/oder Kupfer oder eine beliebige andere Kombination von Metallen enthält.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Spalt 222 in dem mindestens einen Metallring 220 zum Beispiel durch direktes Ausbilden des Metallrings 220 mit dem Spalt 222 ausgebildet werden, z.B. unter Verwendung von Gießen oder anderen bekannten geeigneten Verfahren, oder indem zuerst der mindestens eine Metallring 220 als ein geschlossener Metallring ausgebildet wird und danach ein Abschnitt des Metallrings entfernt wird, der sich in dem Spalt 222 befindet, z.B. mithilfe von Sägen, Laserschneiden oder einem beliebigen anderen geeigneten Verfahren, das Fachleuten bekannt ist.
Bei verschiedenen Ausführungsformen können eine oder mehrere Aussparungen (z.B. Öffnungen), die in dem mindestens einen Metallring 220 vorgesehen sein können, z.B. eine Aussparung zum Anordnen des Chips 106 und/oder der Antenne 102 darin, z.B. eine Aussparung 660 wie in FIG. 6A und 6B gezeigt, auch direkt beim Ausbilden des mindestens einen Metallrings 220 ausgebildet werden und/oder können später durch Entfernen entsprechender Abschnitte des Metallrings 220 ausgebildet werden.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Spalt 222 derart ausgebildet werden, dass der mindestens eine Metallring 220 ein offener Ring ist, der ein erstes Ende 220E1 auf einer ersten Seite des Spalts 222 und ein zweites Ende 220E2 auf einer zweiten Seite des Spalts 222 aufweist, wie in 3 gezeigt.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Spalt 222 eine Breite in einem Bereich von etwa 0,1 mm bis etwa 1 cm aufweisen, z.B. von etwa 0,5 mm bis etwa 5 mm.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Spalt 222 schmal sein, zum Beispiel gerade groß genug, um die Wirbelströme zu vermeiden und/oder den Chip 106 darin zu platzieren, zum Beispiel derart, dass die Hauptflächen des Chips 106 dem ersten Ende 220E1 und dem zweiten Ende 220E2 des mindestens einen Metallrings 220 zugewandt sind, zum Beispiel mit einer Breite in einem Bereich von etwa 0,1 mm bis etwa 2 mm.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Spalt 222 breit sein, zum Beispiel breit genug, um ein verbindendes Element 666 aufzuweisen, das darin angeordnet ist, gezeigt zum Beispiel in 6E.
Das verbindende Element 666 kann bei verschiedenen Ausführungsformen Verbindungsstrukturen 668 (wie z.B. in 6E gezeigt) aufweisen, zum Beispiel Vorsprünge, Gewinde und/oder andere Verbindungsstrukturen wie sie Fachleuten bekannt sind, die mit entsprechenden Strukturen aneinanderpassen können, die an dem ersten Ende 220E1 und dem zweiten Ende 220E2 des mindestens einen Metallrings 220 ausgebildet sind. Durch Anordnen des verbindenden Elements 666 in dem Spalt 222 kann eine mechanische Stabilität des mindestens einen Metallrings 220 und dadurch des NFC-Rings 200 erreicht werden.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das verbindende Element 666 ein isolierendes Material 440 enthalten oder aus diesem bestehen, welches auch als eine Füllung 440 oder als ein Füllmaterial 440 bezeichnet sein kann, das derart in dem Spalt 222 angeordnet werden kann, dass keine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Ende 220E1 und dem zweiten Ende 220E2 des mindestens einen Metallrings 220 durch den Spalt 222 ausgebildet wird, selbst in einem Fall, in dem das verbindende Element 666 möglicherweise ein elektrisch leitendes Material enthält. Zum Beispiel kann, wie bei einer beispielhaften Ausführungsform in 6E gezeigt, der Chip 106 (der elektrisch leitende Abschnitte aufweisen kann und bei verschiedenen Ausführungsformen ferner elektrisch leitende Verbindungen 662 aufweisen kann oder von einem Kopplungsbereich der Antenne 102 umgeben sein kann) bei verschiedenen Ausführungsformen in dem verbindenden Element 666 angeordnet sein. Das isolierende Material 440 kann jedoch zwischen dem elektrisch leitenden Material, das möglicherweise in dem Spalt 222 angeordnet ist, und dem Metallring 220 derart angeordnet werden, dass kein elektrisch leitender geschlossener Ring gebildet wird.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann es sich bei dem elektrisch isolierenden Material um ein Kunststoffmaterial und/oder ein Keramikmaterial oder ein beliebiges anderes geeignetes elektrisch isolierendes Material handeln.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das verbindende Element 666 vorgeformt sein, zum Beispiel mithilfe von Spritzgießen (wobei bei verschiedenen Ausführungsformen das spritzgegossene verbindende Element 666 als eine Kapselung für den Chip 106 dienen kann), und das vorgeformte verbindende Element 666 kann danach in dem Spalt 222 angeordnet, z.B. befestigt, werden. In einem Fall, in dem der Chip 106 in dem verbindenden Element angeordnet ist, können Anschlüsse zum Verbinden der Antenne 102 mit dem Chip 106 oder mit einem Kopplungsabschnitt der Antenne 102 an einer Außenseite des verbindenden Elements 666 bereitgestellt werden.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das verbindende Element 666 in dem Spalt 222 ausgebildet werden, z.B. durch Füllen des Spalts 222 (in dem der Chip 106 wahlweise angeordnet sein kann) mit der Füllung 440, z.B. einem elektrisch isolierenden Spritzgussmaterial.
Bei verschiedenen Ausführungsformen, z.B. in einem Fall, in dem der mindestens eine Metallring 220 eine ausreichende (z.B. mechanische) Stabilität bietet, kann der Spalt 222 ungefüllt bleiben oder kann mit einem Füllmaterial 440 gefüllt werden, das einem Hauptzweck dienen kann, der sich von einem Bereitstellen mechanischer Stabilität unterscheidet, z.B. Ausbilden einer glatten Außenfläche des NFC-Rings 200 und/oder Halten des Chips 106 und/oder eines Abschnitts der Antenne 102 und/oder von Anschlusspunkten an seinem/ihrem Platz. Dies kann zum Beispiel bei der in 4 gezeigten Ausführungsform der Fall sein.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann, selbst in dem Fall, dass der mindestens eine Metallring 220 eine ausreichende (z.B. mechanische) Stabilität bietet und/oder die Füllung 440 als das verbindende Element 666 ausgebildet wird, das Füllmaterial 440 selbst zu der mechanischen Stabilität beitragen, indem es z.B. Klebeeigenschaften aufweist. Das Füllmaterial 440 kann zum Beispiel einen elektrisch isolierenden Klebstoff enthalten oder aus ihm bestehen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann es sich bei dem mindestens einen Metallring 220 mit einem Spalt 222 um eine Mehrzahl von Metallringen 220 handeln, von denen jeder einen Spalt 222 aufweist. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann jede angemessene Anzahl von zwei oder mehr Metallringen 220 verwendet werden, die möglicherweise kombiniert einen NFC-Ring 200 mit einer üblichen Ringgröße bilden. Eine beispielhafte Mehrzahl (in diesem Fall drei) von Metallringen 220, von denen jeder einen Spalt 222 aufweist, wird in 3 gezeigt, wo auch eine vergrößerte Ansicht eines beispielhaften Spalts 222 gezeigt wird.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann jeder der Metallringe 220 eine Mittelachse aufweisen, und die Mehrzahl von Metallringen 220 kann derart gestapelt sein, dass die Mittelachsen übereinstimmen. Anders ausgedrückt: Die Mehrzahl von Metallringen 220 kann derart gestapelt sein, dass sie einen hohlen Zylinder bilden. Eine derartige Anordnung wird zum Beispiel in 3 (oben) gezeigt, und beispielhafte Ausführungsformen von NFC-Ringen 200 werden in 2A, 2B, 5, 6C und 6D jeweils als NFC-Ringe 200a, 200b, 200f und 200g gezeigt.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann durch Einbeziehen der Mehrzahl von Metallringen 220 in den NFC-Ring 200 eine Robustheit des NFC-Rings 200 erhöht werden, zum Beispiel durch Anordnen von mindestens zwei Spalten 222 aus der Mehrzahl von Spalten 222 an unterschiedlichen Umfangspositionen des NFC-Rings 200. Anders ausgedrückt: Eine Winkelstellung von mindestens zwei der Spalte 222, die in dem NFC-Ring 200 vorhanden sind, kann unterschiedlich sein. Beispielhafte Ausführungsformen einer derartigen Anordnung werden in 2A, 2B und 3 (oben) gezeigt, wo in einem Stapel aus drei Metallringen 200 die Spalte 222 um einen Umfang des NFC-Rings 200a, 200b und den Stapel von Metallringen aus 3 jeweils äquidistant verteilt sind, sodass ein Winkelabstand zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Spalten 222 etwa 120° beträgt.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Winkelabstand zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Spalten 222 einen beliebigen Wert aufweisen, sofern in einem Fall, in dem ein Ziel der Anordnung eine erhöhte Robustheit ist, sich die Spalte 222 in Bezug auf ihre Umfangsposition nicht überlappen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann durch Einbeziehen der Mehrzahl von offenen Metallringen 220 in den NFC-Ring 200 ein zusätzlicher geschützter Raum bereitgestellt werden, um zum Beispiel die Antenne 102 und/oder den Chip 106 darin anzuordnen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen, in einem Fall, in dem eine erhöhte Robustheit nicht gewünscht oder erforderlich ist, z.B. in einem Fall eines ausreichend robusten NFC-Rings 200, bei dem die Mehrzahl von offenen Metallringen 220 zum Bereitstellen des geschützten Raums genutzt wird, können die Spalte 222 auf eine beliebige Weise positioniert sein, und sogar eine Überlappung aller Spalte 222 in Bezug auf ihre Umfangsposition kann möglich sein (möglicherweise sogar bevorzugt), da dadurch möglicherweise ein größerer Raum zur Verfügung steht, zum Beispiel zum Anordnen des Chips 106 und/oder eines Verbindungselements 666 in den miteinander verbundenen Spalten 222.
Eine derartige beispielhafte Anordnung gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird in 6E gezeigt, die als eine Schnittansicht eines NFC-Rings 200h, geschnitten durch die Spalte 222 beider offener Metallringe 220 (um sie zu unterschieden, werden sie jeweils auch als 220_1 und 220_2 bezeichnet) verstanden werden sollte, wobei, wie in dem linken Abschnitt der Figur gezeigt, der Schnitt auch durch den Chip 106 und die Verbindungen 662, die in den Spalten 222 angeordnet sind, und durch die Antenne 102 verläuft, die den Spalt 222 des ersten Metallrings 220_1 kreuzt. Dies bedeutet, dass in dem linken Abschnitt der Figur die Metallringe 220_1, 220_2 in der Schnittansicht nicht wirklich zu sehen wären, und sie werden daher als eine gestrichelte Linie gezeigt. Stattdessen kann bei verschiedenen Ausführungsformen die Füllung 440 (die als ein Verbindungselement 666 ausgebildet sein kann) von dem Schnitt geschnitten werden, und sie wird daher als eine durchgehende Linie gezeigt (die geringfügig versetzt/kleiner als die Metallringe 220_1, 220_2 gezeigt wird, um ein Unterscheiden beider Elemente zu ermöglichen, wobei in Wirklichkeit die Füllung bei verschiedenen Ausführungsformen mit einer Außenfläche ausgebildet sein kann, die bündig mit einer Außenfläche der Metallringe 220_1, 220_2 ist).
Bei dem NFC-Ring 220h kann der erste Metallring 220_1 eine Aussparung 660 aufweisen, die in einer Fläche ausgebildet ist, die dem zweiten Metallring 220_2 zugewandt ist (z.B. mit diesem in Kontakt steht). Die Antenne 102 kann in der Aussparung 660 angeordnet werden, und der zweite Metallring 220_2 kann über dem ersten Ring 220_1 derart angeordnet werden, dass sich die Antenne 102 in der Aussparung 660 befindet, geschützt von dem ersten Metallring 220_1 und dem zweiten Metallring 220_2.
Ein ähnlicher Schutz der Antenne 102 durch die Mehrzahl von Metallringen 220 kann mithilfe der NFC-Ringe 200f und 200g bereitgestellt werden, die jeweils in FIG. 6C und 6D gezeigt werden. Hier wird möglicherweise keine Aussparung 660 zum Unterbringen der Antenne 102 ausgebildet. Stattdessen kann die Antenne 102 über einer Tangentialebene angeordnet werden, die orthogonal zu der Zylinderachse des (z.B. ersten) Metallrings 220 ist und einen obersten Flächenpunkt des Metallrings 220 schneidet (in einem Fall, in dem der Metallring 220 derart angeordnet ist, dass seine Zylinderachse in einer Richtung von oben nach unten verläuft).
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann, wie in 6D gezeigt, die Antenne 102 als zwei oder mehr Antennenabschnitte 102_1, 102_2 zwischen mehreren gepaarten Metallringen angeordnet werden, z.B. mit dem ersten Antennenabschnitt 102_1 zwischen dem ersten Metallring 220_1 und dem zweiten Metallring 220_2 und mit dem zweiten Antennenabschnitt 102_2 zwischen dem zweiten Metallring 220_2 und dem dritten Metallring 220_3. Eine Verbindung 102c zwischen dem ersten Antennenabschnitt 102_1 und dem zweiten Antennenabschnitt 102_2 kann bei verschiedenen Ausführungsformen bereitgestellt werden, zum Beispiel in dem Spalt 222. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Antenne 102 mit den zwei (oder mehr) Antennenabschnitten 102_1, 102_2 zum Beispiel eine größere Flexibilität aufweisen (z.B. eine höhere Gesamtanzahl von Windungen ermöglichen), um die Parameter der Antenne 102 anzupassen, z.B. die Resonanzfrequenz.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann ein elektrisch isolierendes Material 224 um die Antenne 102 herum und/oder zwischen einzelnen Windungen der Antenne 102 und/oder zwischen benachbarten Metallringen 220 aus der Mehrzahl von Metallringen 220 und/oder um den Chip 106 herum angeordnet sein, zum Beispiel als eine elektrisch isolierende Kapselung. Das elektrisch isolierende Material 224 kann zum Beispiel ein Kunststoffmaterial und/oder ein Keramikmaterial enthalten oder daraus bestehen. Das elektrisch isolierende Material 224 kann bei verschiedenen Ausführungsformen dasselbe Material wie der Füllstoff 440 enthalten oder daraus bestehen. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das elektrisch isolierende Material 224 sich von dem Füllstoff 440 unterscheiden. Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das elektrisch isolierende Material 224 ein elektrisch isolierender Klebstoff sein, der derart ausgestaltet sein kann, dass er zwei benachbarte Metallringe 220 aus der Mehrzahl von Metallringen 220 verbindet und/oder die Antenne 102 an dem mindestens einen Metallring 220 befestigt. Bei den beispielhaften Ausführungsformen aus 6A, 6B und 6E kann das elektrisch isolierende Material 224 zum Beispiel jeweils zum Befestigen der Antenne 102 in der jeweiligen Aussparung 660 der NFC-Ringe 200d, 200e und 200h verwendet werden. Bei den beispielhaften Ausführungsformen aus 6C und 6D kann das elektrisch isolierende Material 224 zum Beispiel jeweils zum Befestigen der Antenne 102 an dem ersten und/oder dem zweiten Metallring 220_1, 220_2 verwendet werden. Überdies kann durch das isolierende Material 224 der erste Metallring 220_1 an dem zweiten Metallring 220_2 angebracht werden.
Das elektrisch isolierende Material 224 kann auch um die Antenne 102 und/oder den Chip 106 aus FIG. 2A und 2B herum angeordnet werden, zum Beispiel als eine Kapselung, die die Antenne 102 und/oder den Chip 106 isoliert und schützt, selbst wenn sie hier nicht gezeigt wird.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Antenne 102 auf einem Träger 664, z.B. einem elektrisch isolierenden Träger 664, vor-angeordnet sein. Der Träger 664 kann flexibel sein, z.B. eine Kunststofffolie oder dergleichen, die zum Beispiel Fachleuten bekannt ist. Dadurch kann ein Ausbilden der Antenne 102 erleichtert werden. Zum Beispiel kann es andernfalls schwierig sein, die einzelnen Windungen der Antennenspule 102 auf eine Innenseite des Metallrings 220 zu legen, wie in den beispielhaften Ausführungsformen aus 6A und 6B gezeigt, die jeweils die NFC-Ringe 200d und 200e zeigen.
Bei dem NFC-Ring 200e aus 6B kann die Aussparung 660 in einem vergrößerten Bereich größer sein, und der Chip 106 kann in dem vergrößerten Bereich angeordnet sein, während in 6A der Chip 106 in dem Spalt 222 des NFC-Rings 200d angeordnet sein kann, worauf die Schnittansicht hinweist, die den Chip 106 und seine Verbindungen 662 zu der Antenne 102 als durchgehende Linien zeigt, während der Metallring 220 in einem linken Abschnitt von 6A als eine gestrichelte Linie gezeigt wird.
5 zeigt Test-Messanordnungen 501, 502 und 503 zum Messen einer Lastmodulationsamplitude und in einer Kurvendarstellung 500 Ergebnisse von Messungen der Lastmodulationsamplitude, die unter Verwendung der Test-Messanordnungen 501, 502 und 503 durchgeführt wurden.
Bei der Test-Messanordnung 501 ist ein üblicher NFC-Ring 101, der sich von dem NFC-Ring 100 aus 1 dadurch unterschieden kann, dass er zusätzlich eine Kapselung aufweist, für einen Nahfeld-Datenaustausch mit einer externen Vorrichtung angeordnet, während die Lastmodulationsamplitude gemessen wird.
Bei der Test-Messanordnung 502 sind drei geschlossene Metallringe auf den üblichen NFC-Ring 101 gestapelt, wodurch ein Vergleichsbeispiel-NFC-Ring 550 gebildet wird. Der Vergleichsbeispiel-NFC-Ring 550 ist für einen Nahfeld-Datenaustausch mit der externen Vorrichtung angeordnet, während die Lastmodulationsamplitude gemessen wird.
Bei der Test-Messanordnung 503 der NFC-Ring 200a aus FIG. 2A, der drei gestapelte Metallringe aufweist, von denen jeder einen Isolationsspalt (der als ein kleiner Spalt ausgebildet sein kann) aufweist, wobei die Metallringe gegeneinander elektrisch isoliert sind, z.B. mithilfe einer Isolationsschicht, die zwischen den Ringen jedes Paars von Metallringen angeordnet ist. Die Antenne und der Chip können wie bei dem üblichen NFC-Ring 101 angeordnet sein, was eine ästhetisch weniger vorteilhafte Ausführungsform bilden kann, können aber die beste Vergleichbarkeit mit den Messungen des üblichen NFC-Rings 101 und des Vergleichsbeispiel-NFC-Rings 550 ermöglichen. Der NFC-Ring 200a ist für einen Nahfeld-Datenaustausch mit der externen Vorrichtung angeordnet, während die Lastmodulationsamplitude gemessen wird.
Bei den Messungen wird ein Einfluss der vorgeschlagenen Lösung gezeigt.
Die Kurvendarstellung 500 aus 5 veranschaulicht das Messergebnis der Messungen, die unter Verwendung der beschriebenen Messanordnungen 501, 502 und 503 durchgeführt wurden, als Lastmodulationsamplitude LMA (in Einheiten der Spitzenspannung Vp) als eine Funktion der Feldstärke H (in Einheiten eines Prozentanteils einer Lesegerät-Maximalleistung).
Die Messung für den üblichen NFC-Ring 101 kann als eine optimale Leistung betrachtet werden.
Wie in der Kurvendarstellung 500 zu sehen ist, gibt es im Wesentlichen keinen Unterschied (oder zumindest keinen wesentlichen Unterschied) zwischen den Lastmodulationsamplituden-Analysen des üblichen NFC-Rings 101 (Messungen 552 und 556) im Vergleich zu dem NFC-Ring 200a gemäß verschiedenen Ausführungsformen, d.h. mit der vorgeschlagenen Metallstruktur des mindestens einen Metallrings mit dem Spalt (Messungen 554, 558). Für beide, den üblichen NFC-Ring 101 und den NFC-Ring 200a gemäß verschiedenen Ausführungsformen, beginnen die Messungen in etwa bei 48 % der bereitgestellten Feldstärke. Anders ausgedrückt: Eine minimale Betriebsfeldstärke des NFC-Rings 200a gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist ähnlich wie bei dem üblichen NFC-Ring 101, während eine robustere Struktur bereitgestellt wird.
Eine Lastmodulationsamplitude, die für den NFC-Ring 200a gemäß verschiedenen Ausführungsformen gemessen wird, kann im Wesentlichen dieselbe sein wie für den üblichen NFC-Ring (Messungen 558 und 556), oder kann nur geringfügig kleiner sein (Messungen 554 und 552), wobei die Messungen 552, 554 für ein unteres Seitenband und die Messungen 556, 558 für ein oberes Seitenband sind.
Eine minimale Betriebsfeldstärke des Vergleichsbeispiel-NFC-Rings 550 (der die drei massiven (d.h. geschlossenen) Metallringe aufweist) ist auf 74 % erhöht. Außerdem ist eine Lastmodulationsamplitude für den Vergleichsbeispiel-NFC-Ring 550 im Vergleich zu sowohl dem üblichen NFC-Ring 101 als auch dem NFC-Ring 200a gemäß verschiedenen Ausführungsformen verringert. Wie ersichtlich ist, wird eine Gesamtleistung des Vergleichsbeispiel-NFC-Rings 550 durch die geschlossene gekoppelte Metallschleife wesentlich beeinflusst (auf eine negative Weise).
Die Messergebnisse können so verstanden werden, dass sie zeigen, dass Wirbelströme, die eine Leistung des NFC-Rings 550 vermindern/verringern können, in den geschlossenen Metallringen (d.h. Leiterschleifen) des Vergleichsbeispiel-NFC-Rings 550 in einer Ebene senkrecht zu einem magnetischen Feld induziert werden können.
Im Gegensatz dazu werden aufgrund eines Nichtvorhandenseins von Metallringen in dem üblichen NFC-Ring 101 in diesem keine Wirbelströme induziert, was zu einer optimalen Leistung führt, und die Metallringe des NFC-Rings 200a gemäß verschiedenen Ausführungsformen können aufgrund des Spalts derart ausgebildet werden, dass sich möglicherweise keine Wirbelströme in den offenen Metallringen des NFC-Rings 200a gemäß verschiedenen Ausführungsformen bilden, sodass die Leistung beinahe dieselbe wie bei dem üblichen NFC-Ring 101 ist.
Gezeigte Ausführungsformen sollen lediglich beispielhaft sein. Jede Kombination von Anordnungen der Antenne 102 und des Chips 106 an dem mindestens einen Metallring 220 mit dem Spalt 222 kann möglich sein, zum Beispiel mit der Antenne 102 an einer Innen- und/oder einer Außen- und/oder einer oder mehreren Seitenfläche(n) des mindestens einen Metallrings 220 mit dem Spalt 222, wobei die Antenne 102 (bei der es sich auch um eine Mehrzahl von Antennenabschnitten handeln kann) in Aussparungen oder auf der Außenfläche des mindestens einen Metallrings 220 mit dem Spalt 222 angeordnet werden kann, und wobei die Antenne 102 an der/den Seitenfläche(n) an einer Außenfläche des Metallrings 220 oder zwischen zwei Metallringen 220 angeordnet werden kann. Der Chip 106 kann in einer Aussparung 660, in dem Spalt 222, unter oder auf der Antenne 102 oder in einer beliebigen anderen Position an dem Metallring 220 mit dem Spalt 222 angeordnet werden, wo er von dem Metallring 220 und/oder durch eine (elektrisch isolierende) Kapselung geschützt wird. Jede der Positionen der Antenne 102 kann mit jeder der Positionen des Chips 106 kombiniert werden.
8 zeigt einen Ablaufplan 800 eines Verfahrens zum Ausbilden eines NFC-Rings gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Ausbilden eines Nahfeld-Datenübertragungsrings bereitgestellt, der dafür ausgestaltet ist, von einem Benutzer getragen zu werden. Das Verfahren kann ein Ausbilden mindestens eines Metallrings mit einem Spalt (bei 810) und ein Befestigen eines Chips und einer Antenne an dem mindestens einen Metallring beinhalten, wobei der Chip derart ausgestaltet sein kann, dass er unter Verwendung der Antenne einen Nahfeld-Datenaustausch mit einer externen Vorrichtung bereitstellt (bei 820).
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird ein Nahfeld-Datenübertragungsring bereitgestellt, der dafür ausgestaltet ist, von einem Benutzer getragen zu werden. Zu dem NFC-Ring können mindestens ein Metallring zählen, der einen Spalt, einen Chip und eine Antenne aufweist, wobei der Chip und die Antenne an dem mindestens einen Metallring befestigt sein können, der den Spalt aufweist, und wobei der Chip dafür ausgestaltet ist, unter Verwendung der Antenne einen Nahfeld-Datenaustausch mit einer externen Vorrichtung bereitzustellen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Spalt mit einer Füllung gefüllt sein, wobei die Füllung ein elektrisch isolierendes Material aufweisen kann.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann es sich bei dem mindestens einen Metallring mit einem Spalt um eine Mehrzahl von Metallringen handeln, von denen jeder einen Spalt aufweist.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann jeder der Metallringe eine Mittelachse aufweisen, wobei die Mehrzahl von Metallringen derart gestapelt sein kann, dass die Mittelachsen übereinstimmen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen können mindestens zwei der Metallringe derart angeordnet sein, dass sich ihre jeweiligen Spalte an unterschiedlichen Umfangspositionen befinden.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann jeder Metallring aus der Mehrzahl von Metallringen mithilfe eines isolierenden Materials gegen jeden der anderen Metallringe elektrisch isoliert sein.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das isolierende Material ein elektrisch isolierender Klebstoff sein.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Chip in dem Spalt angeordnet sein.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann die Antenne zwischen zwei Metallringen aus der Mehrzahl von Metallringen angeordnet sein.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Spalt derart ausgebildet sein, dass der mindestens eine Metallring ein offener Ring ist, der ein erstes Ende auf einer ersten Seite des Spalts und ein zweites Ende auf einer zweiten Seite des Spalts aufweist.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann der Spalt eine Breite in einem Bereich von 0,1 mm bis 1 cm aufweisen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann es sich bei dem Metall um mindestens eines aus einer Gruppe von Metallen handeln, wobei zu der Gruppe Silber, Gold, Platin, Titan, Kupfer, Eisen, Aluminium, Palladium und eine Legierung aus mindestens zwei der vorstehend genannten Metalle zählen.
Bei verschiedenen Ausführungsformen wird ein Verfahren zum Ausbilden eines Nahfeld-Datenübertragungsrings bereitgestellt, der dafür ausgestaltet ist, von einem Benutzer getragen zu werden. Das Verfahren kann ein Ausbilden mindestens eines Metallrings mit einem Spalt und ein Befestigen eines Chips und einer Antenne an dem mindestens einen Metallring beinhalten, wobei der Chip derart ausgestaltet ist, dass er unter Verwendung der Antenne einen Nahfeld-Datenaustausch mit einer externen Vorrichtung bereitstellt.
Während die Erfindung insbesondere mit Bezug auf spezielle Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, dass verschiedene Änderungen von Form und Einzelheiten daran vorgenommen werden können, ohne von dem Sinn und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie er durch die angefügten Ansprüchen definiert wird. Der Schutzumfang der Erfindung wird daher durch die angefügten Ansprüche angezeigt, und alle Änderungen, die innerhalb der Bedeutung und des Äquivalenzbereichs der Ansprüche liegen, sollen daher eingeschlossen sein.

Claims

Nahfeld-Datenübertragungsring, der dafür ausgestaltet ist, von einem Benutzer getragen zu werden, wobei der Nahfeld-Datenübertragungsring umfasst: mindestens einen Metallring, der einen Spalt aufweist; einen Chip und eine Antenne, wobei der Chip und die Antenne an dem mindestens einen Metallring befestigt sind, der einen Spalt aufweist, wobei der Chip derart ausgestaltet ist, dass er unter Verwendung der Antenne einen Nahfeld-Datenaustausch mit einer externen Vorrichtung bereitstellt.
Nahfeld-Datenübertragungsring nach Anspruch 1, wobei der Spalt mit einer Füllung gefüllt ist, wobei die Füllung ein elektrisch isolierendes Material umfasst.
Nahfeld-Datenübertragungsring nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der mindestens eine Metallring, der einen Spalt aufweist, eine Mehrzahl von Metallringen umfasst, von denen jeder einen Spalt aufweist.
Nahfeld-Datenübertragungsring nach Anspruch 3, wobei jeder der Metallringe eine Mittelachse aufweist, und wobei die Mehrzahl von Metallringen derart gestapelt ist, dass die Mittelachsen übereinstimmen.
Nahfeld-Datenübertragungsring nach Anspruch 3 oder 4, wobei mindestens zwei der Metallringe derart angeordnet sind, dass sich ihre jeweiligen Spalte an unterschiedlichen Umfangspositionen befinden.
Nahfeld-Datenübertragungsring nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei jeder Metallring aus der Mehrzahl von Metallringen mithilfe eines isolierenden Materials gegen jeden der anderen Metallringe elektrisch isoliert ist.
Nahfeld-Datenübertragungsring nach Anspruch 6, wobei das isolierende Material ein elektrisch isolierender Klebstoff ist.
Nahfeld-Datenübertragungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Chip in dem Spalt angeordnet ist.
Nahfeld-Datenübertragungsring nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Antenne zwischen zwei Metallringen aus der Mehrzahl von Metallringen angeordnet ist.
Nahfeld-Datenübertragungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Spalt derart ausgebildet ist, dass der mindestens eine Metallring ein offener Ring ist, der ein erstes Ende auf einer ersten Seite des Spalts und ein zweites Ende auf einer zweiten Seite des Spalts aufweist.
Nahfeld-Datenübertragungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Spalt eine Breite in einem Bereich von 0,1 mm bis 1 cm aufweist.
Nahfeld-Datenübertragungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Metall mindestens eines aus einer Gruppe von Metallen umfasst, wobei die Gruppe umfasst: Silber; Gold; Platin; Titan; Kupfer; Eisen; Aluminium und eine Legierung aus mindestens zwei der vorstehenden Metalle.
Verfahren zum Ausbilden eines Nahfeld-Datenübertragungsrings, der dafür ausgestaltet ist, von einem Benutzer getragen zu werden, das umfasst: Ausbilden mindestens eines Metallrings, der einen Spalt aufweist; Befestigen eines Chips und einer Antenne an dem mindestens einen Metallring, wobei der Chip derart ausgestaltet ist, dass er unter Verwendung der Antenne einen Nahfeld-Datenaustausch mit einer externen Vorrichtung bereitstellt.