DE112013004357T5

DE112013004357T5 - Verfahren und Schaltung zum Abstimmen einer Antennenschaltung eines aktiv sendenden Tags

Info

Publication number: DE112013004357T5
Application number: DE112013004357.2T
Authority: DE
Inventors: Vinko Kunc; Maksimiljan Stiglic; Kosta Kovacic
Original assignee: Ams AG
Current assignee: STMicroelectronics International NV
Priority date: 2012-09-05
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2015-05-28
Also published as: WO2014037393A1; US20180197059A1; CN104620256B; US9946966B2; US10198680B2; US20150254544A1; CN104620256A; SI24189A

Abstract

Ein Abstimmen einer Antennenschaltung eines aktiv sendenden Tags auf eine Frequenz eines Trägersignals einer Abfrageeinrichtung, nachdem das Tag in ein Host-Gerät eingesetzt wurde, erfolgt, indem ein Vorhandensein des Trägersignals der Abfrageeinrichtung an einer Stelle des aktiv sendenden Tags erfasst wird und danach Kapazitäten von Kondensatoren und/oder Induktivitäten von Spulen, die in der Antennenschaltung enthalten sind, so eingestellt werden, dass die Resonanz der Antennenschaltung zustande kommt, während die Antennenschaltung durch ein Magnetfeld des Trägersignals der Abfrageeinrichtung angeregt wird. Die Erfindung lässt eine automatische Abstimmung einer Antennenschaltung eines aktiv sendenden Tags zu, nachdem es zusammen mit einer Miniaturkarte in ein Host-Gerät wie etwa ein Mobiltelefon, einen persönlichen digitalen Assistenten, einen Tablet-PC oder ähnliche Geräte eingesetzt wurde.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abstimmen einer Antennenschaltung eines aktiv sendenden Tags auf eine Frequenz eines Trägersignals einer Abfrageeinrichtung, streng genommen zum Wiederabstimmen, nachdem eine mit dem aktiv sendenden Tag versehene Gastminiaturkarte in ein Host-Gerät eingesetzt wurde. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Schaltung zum Durchführen einer derartigen Abstimmung. Ein Abstimmen nach der Erfindung erfolgt automatisch.
Ein aktiv sendendes Tag ( PCT/SI2012/000024 ) ist für gewöhnlich mit einer über sehr kleine Abmessungen verfügenden Antenne versehen, und dies ist der Grund dafür, warum ein aktives Senden des Tags angewendet wird. Die Kommunikation des aktiv sendenden Tags mit einer Abfrageeinrichtung geht über eine magnetische Kopplung ihrer Spulen, bei denen es sich um Komponenten ihrer Antennenschaltungen handelt, mit Resonanzfrequenzen von z. B. 13,56 MHz nach dem Standard ISO 14443 oder ISO 15693 vonstatten. Ein gegenseitiges Abstimmen der Antennenschaltungen des Tags und der Abfrageeinrichtung aufeinander erhöht die Stärke von Signalen an ihren Antennen um ihre Gütefaktoren. Ein Abstand, bei dem sie immer noch miteinander kommunizieren können, wird größer.
Typischerweise kommt ein aktiv sendendes Tag in einer Miniaturkarte, beispielsweise einer Mikro-SD-Karte oder einer SIM-Karte zum Einsatz. Die Miniaturkarte ist dazu bestimmt, in ein Host-Mobilgerät wie etwa ein Mobiltelefon, einen persönlichen digitalen Assistenten, einen Tablet-PC und ähnliche Geräte eingesetzt zu werden. Das aktiv sendende Tag erhält eine Versorgungsspannung aus dem Host-Gerät.
Die Arbeitsumgebung des aktiv sendenden Tags verändert sich erheblich, wenn es zusammen mit der Miniaturkarte in ein Host-Gerät eingesetzt wird. Elektrisch leitende Materialien, die in einem Host-Gerät verbaut sind, reduzieren die Induktivitäten in der Antennenschaltung eines Tags, die eingebetteten dielektrischen Materialien erhöhen die Antennenschaltungskapazitäten, und parasitäre Kapazitäten kommen zum Vorschein.
Eine Resonanzfrequenz der Tag-Antennenschaltung wird durch Einsetzen einer Miniaturkarte in ein Host-Gerät verändert. Die Herstellung von Miniaturkarten ist normalerweise für alle mobile Host-Geräte normiert, jedoch variiert die Umgebung eines Steckverbinders für eine Miniaturkarte in Host-Geräten von einem Gerät zum anderen stark. Ein Hersteller kann somit ein aktiv sendendes Tag nicht so konzipieren, dass seine Antennenschaltung in verschiedenen mobilen Host-Geräten die Resonanz auf der Frequenz von 13,56 MHz halten kann.
Es ist eine Miniaturkarte bekannt, die eine längliche Spule mit einer Dicke von lediglich 0,5 mm hat und mit einem hochpermeablen Kern, z. B. Ferritkern versehen ist. Die Spule ist in einer Antennenschaltung in einer unmittelbaren Nähe von und entlang einer elektrisch leitfähigen Platte angeordnet, die eine magnetische Achse der Spule nicht kreuzt ( FR 2 965 084 , FR 2 965 083 ). Eine Resonanzfrequenz der Antennenschaltung, die eine derartige Auslegung hat, ist auf eine Frequenz von 13,56 MHz eingestellt und bleibt auch dann unverändert, wenn die Antennenschaltung in verschiedene mobile Host-Geräte eingesetzt wurde.
In der Tat hat diese technische Lösung das technische Problem gelöst, wie eine solche Miniaturkarte so herzustellen ist, dass eine Umgebung im Host-Gerät die Resonanzfrequenz der Antennenschaltung nicht verändert, es ist aber sehr schwierig, eine solche Spule herzustellen sowie die Miniaturkarte mit einer oder zwei elektrisch leitfähigen Platte/n zu versehen. Es ist viel einfacher, eine Spule mit leitfähigen Streifen auf einer gedruckten Leiterplatte der Miniaturkarte herzustellen, allerdings ist eine magnetische Achse einer solchen Spule senkrecht zu einer Ebene der Leiterplatte.
Demzufolge ist die vorgeschlagene Erfindung mit dem folgenden technischen Problem konfrontiert, das sich von dem erwähnten komplett unterscheidet.
Die Erfindung löst das technische Problem, wie ein Verfahren zum automatischen Abstimmen einer Antennenschaltung eines aktiv sendenden Tags nach einem Einsetzen in ein Host-Gerät gestaltet sein sollte, und wie eine Schaltung zum Ausführen des Verfahrens auszusehen hätte.
Das technische Problem der Erfindung wird durch das Verfahren der Erfindung gelöst, das zum Abstimmen einer Antennenschaltung eines aktiv sendenden Tags wie durch die Merkmale der Ansprüche 1, 4 und 7 gekennzeichnet ist, die sich auf drei Ausführungsformen des Verfahrens beziehen, und durch die Schaltung der Erfindung zum Ausführen des Verfahrens wie durch die Merkmale der Ansprüche 10, 13 und 16 gekennzeichnet bestimmt ist, die sich auch auf drei Ausführungsformen der Erfindung beziehen. Abhängige Ansprüche kennzeichnen Varianten ihrer Ausführungsformen.
Die drei wie durch die Erfindung vorgeschlagenen Ausführungsformen der technischen Lösung lassen ein automatisches Abstimmen einer Antennenschaltung eines aktiv sendenden Tags zu, nachdem es zusammen mit einer Miniaturkarte in ein Host-Gerät wie etwa ein Mobiltelefon, einen persönlichen digitalen Assistenten, einen Tablet-PC und ähnliche Geräte eingesetzt wurde.
Die Erfindung wird nun anhand der Beschreibung der drei Ausführungsformen des Verfahrens und anhand von drei Ausführungsformen der Schaltung der Erfindung, die zum Abstimmen einer Antennenschaltung innerhalb eines aktiv sendenden Tags bestimmt ist, sowie anhand von Blockschaltbildern ausführlicher erläutert, die darstellen, und zwar in
1 eine erste Ausführungsform einer Schaltung der Erfindung, die ein Abstimmen der Antennenschaltung eines Tags und des geregelten Oszillators eines Tags bei Nichtvorhandensein eines Abfrageeinrichtungsmagnetfelds ermöglicht,
2a eine zweite Ausführungsform einer Schaltung der Erfindung, die ein Abstimmen der Antennenschaltung eines Tags und des geregelten Oszillators eines Tags bei Vorhandensein eines Abfrageeinrichtungsmagnetfelds ermöglicht, und
2b eine dritte Ausführungsform einer Schaltung der Erfindung, gemäß der die Antennenschaltung eines Tags unter Verwendung eines Abfrageeinrichtungsmagnetfelds abgestimmt werden kann.
Nach einer ersten Ausführungsform eines Verfahrens der Erfindung zum Abstimmen einer Antennenschaltung eines aktiv sendenden Tags auf eine Frequenz eines Trägersignals einer Abfrageeinrichtung, nachdem das Tag in ein Host-Gerät eingesetzt wurde, wird die Antennenschaltung des Tags durch eine Ausgangsspannung eines geregelten Oszillators, z. B. eines spannungsgeregelten Oszillators angeregt, der durch eine derartige Steuerspannung für den geregelten Oszillator geregelt wird, dass er ein Ausgangssignal mit der Frequenz des Trägersignals der Abfrageeinrichtung ausgibt.
Dieser Wert der Steuerspannung wurde bereits bei der Herstellung des aktiv sendenden Tags bestimmt und in einem Speicher des Tags gespeichert.
Die Antennenschaltung des Tags, nun in das Host-Gerät eingebettet, wird erneut abgestimmt, indem Kapazitäten von Kondensatoren und/oder Induktivitäten von Spulen, die in der Antennenschaltung enthalten sind, so eingestellt werden, dass sich die Resonanz der Antennenschaltung auf der Frequenz des Trägersignals der Abfrageeinrichtung befindet. Gleichzeitig wird der geregelte Oszillator des Tags abgestimmt.
Die Antennenschaltung des Tags wird jedesmal dann abgestimmt, wenn eine Versorgungsspannung nach einer Einspeiseunterbrechung in das aktiv sendende Tag eingespeist wird, oder wird lediglich abgestimmt, nachdem die Versorgungsspannung in einem Host-Gerät dem aktiv sendenden Tag das erste Mal oder nach einer begrenzten Anzahl von Einschaltvorgängen zugeführt wurde.
Diese begrenzte Anzahl von Einschaltvorgängen ist anwendungsabhängig. Ein vernünftiger Wert dafür sollte die Höchstanzahl von geschätzten möglichen Wiedereinsetzvorgängen des Tags in das Host-Gerät sein.
Die zwei möglichen Momente zum Wiederabstimmen der Antennenschaltung des Tags treffen auch auf die zweite und dritte Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung zum Abstimmen der Antennenschaltung des aktiv sendenden Tags zu, vorausgesetzt jedoch, dass aufgrund des Trägersignals der Abfrageeinrichtung ein Magnetfeld an einer Stelle des aktiv sendenden Tags vorhanden sein muss.
Nach einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung zum Abstimmen einer Antennenschaltung eines aktiv sendenden Tags auf eine Frequenz eines Trägersignals einer Abfrageeinrichtung, nachdem das Tag in ein Host-Gerät eingesetzt wurde, wird zuerst das Vorhandensein einer Versorgungsspannung an einem Einspeiseanschluss des Tags erfasst. Gleichzeitig wird das Trägersignal der Abfrageeinrichtung an einer Stelle des aktiv sendenden Tags auf Vorhandensein hin überprüft.
Ein Wert eines Steuerparameters, z. B. einer Steuerspannung, für den geregelten Oszillator des Tags wird dann entsprechend einem geschlossenen Regelkreisverfahren bestimmt, bei welchem Wert der geregelte Oszillator ein Ausgangssignal mit der Frequenz des Trägersignals der Abfrageeinrichtung erzeugen wird. Hierdurch wird der geregelte Oszillator des Tags auf die Frequenz abgestimmt.
Danach wird die Antennenschaltung des Tags durch das Ausgangssignal des spannungsgeregelten Oszillators angeregt, der durch die Steuerspannung mit diesem Wert geregelt wird. Kapazitäten von Kondensatoren und/oder Induktivitäten von Spulen, die in der Antennenschaltung enthalten sind, werden so eingestellt, dass die Resonanz der Antennenschaltung bei der Frequenz des Trägersignals der Abfrageeinrichtung erreicht wird. Hierdurch wird auch die Antennenschaltung des Tags auf die Frequenz abgestimmt.
Nach einer dritten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung zum Abstimmen einer Antennenschaltung eines aktiv sendenden Tags auf eine Frequenz eines Trägersignals einer Abfrageeinrichtung, nachdem das Tag in ein Host-Gerät eingesetzt wurde, wird zuerst versucht, das Vorhandensein des Trägersignals der Abfrageeinrichtung an einer Stelle des aktiv sendenden Tags zu erfassen.
Danach werden Kapazitäten von Kondensatoren und/oder Induktivitäten von Spulen, die in der Antennenschaltung des Tags enthalten sind, so eingestellt, dass die Resonanz der Antennenschaltung zustande kommt, während sie durch ein Magnetfeld des Trägersignals der Abfrageeinrichtung angeregt wird. Die Antennenschaltung des Tags wird auf diese Frequenz des Trägersignals der Abfrageeinrichtung abgestimmt.
Eine erste Ausführungsform einer Schaltung der Erfindung zum Abstimmen einer Antennenschaltung AC eines aktiv sendenden Tags auf eine Frequenz eines Trägersignals einer Abfrageeinrichtung, nachdem das Tag in ein Host-Gerät eingesetzt wurde, ist in 1 gezeigt. Diese Ausführungsform ist dafür gedacht, dass die Antennenschaltung AC auch bei Nichtvorhandensein eines Magnetfelds des Trägersignals der Abfrageeinrichtung abgestimmt werden kann.
Ein Anschluss A der Antennenschaltung AC ist an einen Ausgangsverstärker OA in einer Sendeschaltung TC angeschlossen. Ein Sendesignal ts wird zu dem Ausgangsverstärker OA geleitet, wenn das aktiv sendende Tag in Betrieb ist.
Ein Freigabesignal es, das zum Auslösen einer Abstimmung bestimmt ist, wird in einem ersten Steuerblock CB1 nur erzeugt, nachdem eine Versorgungsspannung USUPPL in den Block eingespeist wurde.
Nach einer Variante der ersten Ausführungsform wird das Freigabesignal es am Ausgang des ersten Steuerblocks CB1 nur erzeugt, nachdem die Versorgungsspannung USUPPL in das aktiv sendende Tag im Host-Gerät das erste Mal oder wieder nach einer begrenzten Anzahl (siehe oben) von Einschaltvorgängen eingespeist wurde.
Das Freigabesignal es wird zu einem ersten Steuereingang eines spannungsgeregelten Oszillators VCO des Tags, der eigentlich einen beliebigen geregelten Oszillator darstellt, und zu einem Steuereingang eines Speichers M geleitet. Dieser erste Steuereingang ist dazu vorgesehen, den geregelten Oszillator zu aktivieren.
Der Speicher M speichert einen Wert der Steuerspannung cv im Falle des spannungsgeregelten Oszillators VCO, bei welchem Wert der geregelte Oszillator VCO ein Signal mit einer Frequenz des Trägersignals der Abfrageeinrichtung erzeugt. Dieser Wert der Steuerspannung cv wurde bereits beim Herstellen des Tags bestimmt und im Speicher M des Tags gespeichert.
Ein Ausgang des Speichers M ist an einen zweiten Steuereingang des spannungsgeregelten Oszillators VCO des Tags angeschlossen. Dieser zweite Steuereingang ist für die Steuerspannung cv vorgesehen.
Das Freigabesignal es wird auch zu einem ersten Steuereingang eines zweiten Steuerblocks CB2 geleitet, wobei der Eingang zum Aktivieren dieses Blocks vorgesehen ist. Der zweite Steuerblock CB2 führt die Abstimmung der Antennenschaltung AC automatisch durch, während die Antennenschaltung durch ein Ausgangssignal des spannungsgeregelten Oszillators VCO des Tags angeregt wird, der nun auf eine Frequenz des Trägersignals der Abfrageeinrichtung abgestimmt wurde.
Der Anschluss A der Antennenschaltung AC ist an einen zweiten Steuereingang des zweiten Steuerblocks CB2 angeschlossen, der somit eine Spannung am Anschluss A bei jeder Einstellung der Antennenschaltung AC des Tags erhält. Wenn die Resonanz erzielt ist, ist diese Spannung am höchsten.
Ein erster Ausgang, ein zweiter Ausgang und weitere Ausgänge des zweiten Steuerblocks CB2 sind an einen Steueranschluss eines ersten, eines zweiten bzw. eines weiteren gesteuerten Schalters CS1, CS2, ..., angeschlossen, die zum Anschließen eines ersten, eines zweiten und eines weiteren Kondensators C1, C2, ... und/oder einer ersten, einer zweiten und einer weiteren Spule an die Antennenschaltung AC des Tags vorgesehen sind. Der zweite Steuerblock CB2 schaltet die gesteuerten Schalter CS1, CS2, ... automatisch ein und aus, bis die Spannung am Anschluss A den Spitzenwert erreicht.
In ihrer momentanen Umgebung hat die Antennenschaltung AC des Tags nun die Resonanz mit der Frequenz des Trägersignals der Abfrageeinrichtung erreicht.
Nach einer Variante der ersten Ausführungsform der Schaltung der Erfindung sind der Anschluss A und ein Anschluss A' eines Koppelkondensators CC, der zwischen der Antennenschaltung AC des Tags und einem Ausgangsanschluss der Sendeschaltung TC des Tags angeschlossen ist, an den zweiten bzw. dritten Steuereingang des zweiten Steuerblocks CB2 angeschlossen. Auf diese Weise erhält der zweite Steuerblock CB2 Spannungen a, a' am Anschluss A bzw. A', sowie eine Phasendifferenz zwischen diesen bei jeder einzelnen Einstellung der Antennenschaltung AC des Tags. Wenn die Resonanz erreicht ist, ist die Phasendifferenz zwischen den Spannungen a, a' an den Anschlüssen A und A' gleich Π/2.
Eine zweite Ausführungsform der Schaltung der Erfindung zum Abstimmen einer Antennenschaltung AV eines aktiv sendenden CTags auf eine Frequenz eines Trägersignals ics einer Abfrageeinrichtung, nachdem das Tag in ein Host-Gerät eingesetzt wurde, ist in 2a gezeigt. Diese Ausführungsform ist dafür gedacht, dass die Antennenschaltung AC bei Vorhandensein eines Magnetfelds aufgrund des Trägersignals ics der Abfrageeinrichtung abgestimmt werden sollte.
Ein erstes Freigabesignal es1 wird in einem ersten Steuerblock CB1' erzeugt, der zum Auslösen der Abstimmung, nachdem eine Versorgungsspannung USUPPL und ein zweites Freigabesignal es2 diesem Block zugeführt wurden, vorgesehen ist.
Das zweite Freigabesignal es2 wird in einem Signaldetektor SD erzeugt, nachdem das Vorhandensein des Trägersignals ics der Abfrageeinrichtung an der Stelle des aktiv sendenden Tags erfasst wurde.
Nach Varianten der zweiten Ausführungsform der Schaltung der Erfindung wird das erste Freigabesignal es1 im ersten Steuerblock CB1' nur, nachdem die Versorgungsspannung USUPPL dem aktiv sendenden Tag im Host-Gerät das erste Mal oder nach einer begrenzten Anzahl (siehe oben) von Einschaltvorgängen wieder zugeführt wurde, erzeugt, vorausgesetzt, dass sich das aktiv sendende Tag zu diesem Zeitpunkt in dem Abfrageeinrichtungsmagnetfeld befindet.
Das erste Freigabesignal es1 wird zu einem ersten Steuereingang eines spannungsgeregelten Oszillators VCO des Tags und einem ersten Steuereingang einer Schaltung CVSC geleitet, die dazu vorgesehen ist, eine Steuerspannung cv mittels eines geschlossenen Regelkreisverfahrens einzustellen. Die Steuerspannung cv ist zum Regeln des spannungsgeregelten Oszillators VCO vorgesehen. Die ersten Steuereingänge sind zum Aktivieren jeweiliger Schaltungen vorgesehen.
Das erste Freigabesignal es1 wird auch zu einem ersten Steuereingang eines zweiten Steuerblocks CB2 geleitet, welcher Steuereingang zum Aktivieren dieses Blocks vorgesehen ist. Der zweite Steuerblock CB2 führt das Abstimmen der Antennenschaltung AC mittels Ausgangssteuersignalen cs1, cs2, ... automatisch durch.
Ein Anschluss A der Antennenschaltung AC ist an einen Eingang des Signaldetektors SD angeschlossen, der das zweite Freigabesignal es2 erzeugt. Der Anschluss A ist auch an einen zweiten Steuereingang der Schaltung CVSC angeschlossen, welcher Eingang für eine Referenzfrequenz vorgesehen ist, die auf diese Weise die Frequenz des Trägersignals ics der Abfrageeinrichtung ist.
Die wie in der Schaltung CVSC bestimmte Steuerspannung cv wird zu einem zweiten Steuereingang des spannungsgeregelten Oszillators VCO geleitet.
Der Verbindungsanschluss A der Antennenschaltung AC ist an einen zweiten Steuereingang des zweiten Steuerblocks CB2 angeschlossen, dem auf diese Weise eine Spannung am Anschluss A bei einer bestimmten Einstellung der Antennenschaltung AC zugeführt wird.
Ein erster Ausgang, ein zweiter Ausgang und weitere Ausgänge des zweiten Steuerblocks CB2 sind an einen Steueranschluss eines ersten Schalters, eines zweiten Schalters bzw. eines weiteren von gesteuerten Schaltern CS1, CS2, ... angeschlossen, die zum Anschließen eines ersten Kondensators, eines zweiten Kondensators bzw. eines weiteren von Kondensatoren C1, C2, ... und/oder einer ersten Spule, einer zweiten Spule bzw. einer weiteren von Spulen an die Antennenschaltung AC vorgesehen sind. Der zweite Steuerblock CB2 schaltet die gesteuerten Schalter CS1, CS2, ... automatisch ein und aus, bis die Spannung am Anschluss A den Höchstwert erreicht.
Die Antennenschaltung AC des Tags, die in ihrer momentanen Umgebung durch den spannungsgesteuerten Oszillator VCO angeregt wird, der auf die Frequenz des Trägersignals ics der Abfrageeinrichtung abgestimmt ist, hat nun die Resonanz mit der Frequenz des Trägersignals ics der Abfrageeinrichtung erreicht.
Ein Ausgangssignal einer Sendeschaltung TC des Tags wird während der Abstimmung vorzugsweise schwächer als später während des Sendens.
Nach einer Variante der zweiten Ausführungsform der Schaltung der Erfindung sind der Anschluss A und der Anschluss A' eines Koppelkondensators CC, der zwischen der Antennenschaltung AC des Tags und einem Ausgangsanschluss der Sendeschaltung TC des Tags angeschlossen ist, an den zweiten bzw. einen dritten Steuereingang des zweiten Steuerblocks CB2 angeschlossen. Auf diese Weise erhält der zweite Steuerblock CB2 Spannungen a, a' am Anschluss A bzw. A' und eine Phasendifferenz zwischen diesen bei jeder einzelnen Einstellung der Antennenschaltung AC des Tags. Auf Grundlage dieser Daten bestimmt der zweite Steuerblock CB2 eine Einstellung, bei der die Antennenschaltung AC des Tags eine Resonanz mit der Frequenz des Trägersignals ics der Abfrageeinrichtung erreicht.
Eine dritte Ausführungsform der Schaltung der Erfindung zum Abstimmen einer Antennenschaltung AC eines aktiv sendenden Tags auf eine Frequenz eines Trägersignals ics einer Abfrageeinrichtung, nachdem das Tag in ein Host-Gerät eingesetzt wurde, ist in 2b gezeigt. Diese Ausführungsform ist dafür gedacht, dass die Antennenschaltung AC nur unter Verwendung des Trägersignals ics der Abfrageeinrichtung abgestimmt werden sollte.
Ein erstes Freigabesignal es1 wird in einem ersten Steuerblock CB1' erzeugt, der zum Auslösen der Abstimmung, nachdem eine Versorgungsspannung USUPPL sowie ein zweites Freigabesignal es2 diesem Block zugeführt wurden, vorgesehen ist.
Das zweite Freigabesignal es2 wird in einem Signaldetektor SD erzeugt. Ein Anschluss A der Antennenschaltung AC des Tags ist an einen Eingang des Signaldetektors SD angeschlossen. Das zweite Freigabesignal es2 wird erzeugt, nachdem das Vorhandensein des Trägersignals ics der Abfrageeinrichtung an einer Stelle des aktiv sendenden Tags erfasst wurde.
Nach Varianten der dritten Ausführungsform der Schaltung der Erfindung wird das erste Freigabesignal es1 an einem Ausgang des ersten Steuerblocks CB1' nur dann erzeugt, wenn die Versorgungsspannung USUPPL dem aktiv sendenden Tag im Host-Gerät das erste Mal oder nach einer begrenzten Anzahl (siehe oben) von Einschaltvorgängen wieder zugeführt wurde, vorausgesetzt, dass sich das aktiv sendende Tag zu diesen Zeitpunkten in einem Abfrageeinrichtungsmagnetfeld befindet.
Das erste Freigabesignal es1 wird zu einem ersten Steuereingang des zweiten Steuerblocks CB2 geleitet, welcher Eingang zum Aktivieren dieses Blocks vorgesehen ist. Der Anschluss A der Antennenschaltung AC des Tags ist an einen zweiten Steuereingang des Steuerblocks CB2 angeschlossen. Der zweite Steuerblock CB2 führt eine Abstimmung der Antennenschaltung AC automatisch durch.
Ein erster Ausgang, ein zweiter Ausgang und weitere Ausgänge des zweiten Steuerblocks CB2 sind an einen Steueranschluss eines ersten Schalters, eines zweiten Schalters bzw. eines weiteren von gesteuerten Schaltern CS1, CS2, ... angeschlossen, die zum Anschließen eines ersten Kondensators, eines zweiten Kondensators bzw. eines weiteren von Kondensatoren C1, C2, ... und/oder einer ersten Spule, einer zweiten Spule bzw. einer weiteren von Spulen an die Antennenschaltung AC vorgesehen sind. Der zweite Steuerblock CB2 schaltet die gesteuerten Schalter CS1, CS2, ... automatisch ein und aus, bis die Spannung am Anschluss A den Höchstwert erreicht.
Die Antennenschaltung AC des Tags, die in ihrer momentanen Umgebung nur durch das Trägersignal ics der Abfrageeinrichtung angeregt wird, hat nun die Resonanz mit der Frequenz des Trägersignals ics der Abfrageeinrichtung erreicht.
Ein spannungsgesteuerter Oszillator VCO des Tags, der ansonsten durch eine gespeicherte Steuerspannung cv' geregelt wird, ist während dieser Abstimmung nicht in Betrieb.

Claims

Verfahren zum Abstimmen einer Antennenschaltung eines aktiv sendenden Tags auf eine Frequenz eines Trägersignals einer Abfrageeinrichtung, nachdem das Tag in ein Host-Gerät eingesetzt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenschaltung des Tags durch eine Ausgangsspannung eines geregelten Oszillators angeregt wird, beispielsweise durch eine Steuerspannung, wobei bei einem Wert dieser Steuerspannung der spannungsgeregelte Oszillator ein Signal mit einer Frequenz des Trägersignals der Abfrageeinrichtung erzeugt, und der Wert beim Herstellen des Tags bestimmt und im Speicher des Tags gespeichert wurde, und dass die Antennenschaltung des Tags abgestimmt wird, indem Kapazitäten von Kondensatoren und/oder Induktivitäten von Spulen, die in der Antennenschaltung enthalten sind, so eingestellt werden, dass eine Resonanz der Antennenschaltung auf der Frequenz des Trägersignals der Abfrageeinrichtung liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenschaltung des Tags immer dann abgestimmt wird, wenn eine Versorgungsspannung nach einer Einspeiseunterbrechung wieder in das aktiv sendende Tag eingespeist wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenschaltung des Tags nur dann abgestimmt wird, wenn eine Versorgungsspannung das erste Mal in das aktiv sendende Tag im Host-Gerät oder nach einer begrenzten Anzahl von Einschaltvorgängen wieder eingespeist wird.
Verfahren zum Abstimmen einer Antennenschaltung eines aktiv sendenden Tags auf eine Frequenz eines Trägersignals einer Abfrageeinrichtung, nachdem das Tag in ein Host-Gerät eingesetzt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhandensein einer Einspeisespannung an einem Einspeiseanschluss des Tags erfasst wird, und das Vorhandensein des Trägersignals der Abfrageeinrichtung an einer Stelle des aktiv sendenden Tags auch erfasst wird, dass danach ein Wert eines Steuerparameters, z. B. einer Steuerspannung, für einen geregelten Oszillator des Tags entsprechend einem geschlossenen Regelkreisverfahren bestimmt wird, bei welchem Wert der geregelte Oszillator ein Signal mit der Frequenz des Trägersignals der Abfrageeinrichtung erzeugt, dass die Antennenschaltung des Tags durch eine Ausgangsspannung des geregelten Oszillators angeregt wird, der durch den Steuerparameter mit diesem Wert gesteuert wird, und dass Kapazitäten von Kondensatoren und/oder Induktivitäten von Spulen, die in der Antennenschaltung enthalten sind, so eingestellt werden, dass eine Resonanz der Antennenschaltung auf der Frequenz des Trägersignals der Abfrageeinrichtung liegt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenschaltung des Tags immer dann abgestimmt wird, wenn eine Versorgungsspannung nach einer Einspeiseunterbrechung wieder in das aktiv sendende Tag eingespeist wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenschaltung des Tags nur dann abgestimmt wird, wenn eine Versorgungsspannung das erste Mal in das aktiv sendende Tag im Host-Gerät oder nach einer begrenzten Anzahl von Einschaltvorgängen wieder eingespeist wird.
Verfahren zum Abstimmen einer Antennenschaltung eines aktiv sendenden Tags auf eine Frequenz eines Trägersignals einer Abfrageeinrichtung, nachdem das Tag in ein Host-Gerät eingesetzt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhandensein des Trägersignals der Abfrageeinrichtung an einer Stelle des aktiv sendenden Tags erfasst wird, und dass danach Kapazitäten von Kondensatoren und/oder Induktivitäten von Spulen, die in der Antennenschaltung enthalten sind, so eingestellt werden, dass die Resonanz der Antennenschaltung zustande kommt, während die Antennenschaltung durch ein Magnetfeld des Trägersignals der Abfrageeinrichtung angeregt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenschaltung des Tags immer dann abgestimmt wird, wenn eine Versorgungsspannung nach einer Einspeiseunterbrechung wieder in das aktiv sendende Tag eingespeist wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenschaltung des Tags nur dann abgestimmt wird, wenn eine Versorgungsspannung das erste Mal in das aktiv sendende Tag im Host-Gerät oder nach einer begrenzten Anzahl von Einschaltvorgängen wieder eingespeist wird.
Schaltung zum Abstimmen einer Antennenschaltung (AC) eines aktiv sendenden Tags auf eine Frequenz eines Trägersignals einer Abfrageeinrichtung, nachdem das Tag in ein Host-Gerät eingesetzt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass ein Freigabesignal (es) in einem ersten Steuerblock (CB1), der zum Auslösen der Abstimmung vorgesehen ist, nachdem eine Versorgungsspannung (USUPPL) in den Block eingespeist wurde, erzeugt wird, und das Freigabesignal (es) geleitet wird an – einen ersten Steuereingang eines spannungsgeregelten Oszillators (VCO) des Tags, der einen beliebigen geregelten Oszillator darstellt, wobei der erste Steuereingang zum Aktivieren des geregelten Oszillators vorgesehen ist, und – einen Steuereingang eines Speichers (M), der einen Wert einer Steuerspannung (cv) speichert, bei welchem Wert der spannungsgeregelte Oszillator (VCO) ein Signal mit der Frequenz des Trägersignals der Abfrageeinrichtung erzeugt, und der beim Herstellen des Tags bestimmt und im Speicher (M) gespeichert wurde, und ein Ausgang des Speichers (M) an einen zweiten Steuereingang des spannungsgeregelten Oszillators (VCO) des Tags angeschlossen ist, welcher zweite Eingang für die Steuerspannung (cv) vorgesehen ist, und – einen ersten Steuereingang eines zweiten Steuerblocks (CB2), welcher Eingang zum Aktivieren des Blocks vorgesehen ist, welcher Block die Abstimmung der Antennenschaltung (AC) durchführt, während die Antennenschaltung (AC) durch ein Ausgangssignal des spannungsgeregelten Oszillators (VCO) des Tags angeregt wird, dass ein Anschluss (A) der Antennenschaltung (AC) an einen zweiten Steuereingang des zweiten Steuerblocks (CB2) angeschlossen ist, und dass ein erster Ausgang, ein zweiter Ausgang und weitere Ausgänge des zweiten Steuerblocks (CB2) an einen Steueranschluss eines ersten, eines zweiten bzw. eines weiteren von gesteuerten Schaltern (CS1, CS2, ...) angeschlossen sind, die zum Anschließen eines ersten, eines zweiten bzw. eines weiteren von Kondensatoren (C1, C2, ...) und/oder einer ersten, einer zweiten bzw. einer weiteren Spule an die Antennenschaltung (AC) des Tags vorgesehen sind.
Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlüsse (A, A') eines Koppelkondensators (CC), der zwischen der Antennenschaltung (AC) des Tags und einem Ausgangsanschluss der Sendeschaltung (TC) angeschlossen ist, an den zweiten bzw. einen dritten Steuereingang des zweiten Steuerblocks (CB2) angeschlossen sind.
Schaltung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Freigabesignal (es) im ersten Steuerblock (CB1) nur, nachdem die Versorgungsspannung (USUPPL) das erste Mal in das aktiv sendende Tag im Host-Gerät oder nach einer vorbestimmten Anzahl von Einschaltvorgängen wieder eingespeist wurde, erzeugt wird.
Schaltung zum Abstimmen einer Antennenschaltung (AC) eines aktiv sendenden Tags auf eine Frequenz eines Trägersignals einer Abfrageeinrichtung, nachdem das Tag in ein Host-Gerät eingesetzt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Freigabesignal (es1) in einem ersten Steuerblock (CB1'), der zum Auslösen der Abstimmung vorgesehen ist, nachdem eine Versorgungsspannung (USUPPL) in den Block eingespeist wurde, erzeugt wird, und gleichzeitig ein zweites Freigabesignal (es2) an den Block geleitet wurde, nachdem ein Vorhandensein eines Trägersignals der Abfrageeinrichtung an einer Stelle des aktiv sendenden Tags erfasst wurde, dass das erste Freigabesignal (es1) geleitet wird an – einen ersten Steuereingang eines spannungsgeregelten Oszillators (VCO) des Tags, der einen beliebigen geregelten Oszillator darstellt, wobei der erste Steuereingang zum Aktivieren des geregelten Oszillators (VCO) vorgesehen ist, und – einen ersten Steuereingang einer Schaltung (CVSC), die zum Einstellen einer Steuerspannung (cv) mittels eines geschlossenen Regelkreisverfahrens vorgesehen ist, welche Spannung (cv) an einen zweiten Steuereingang des spannungsgeregelten Oszillators (VCO) geleitet wird, und wobei der erste Steuereingang zum Aktivieren der Schaltung (CVSC) vorgesehen ist, und – einen ersten Steuereingang eines zweiten Steuerblocks (CB2), welcher erste Steuereingang zum Aktivieren des Blocks vorgesehen ist, welcher Block die Abstimmung der Antennenschaltung (AC) durchführt, während die Antennenschaltung (AC) durch ein Ausgangssignal des spannungsgeregelten Oszillators (VCO) des Tags angeregt wird, dass ein Anschluss (A) der Antennenschaltung (AC) angeschlossen ist an – einen Eingang eines Signaldetektors (SD), der das zweite Freigabesignal (es2) erzeugt, und – einen zweiten Steuereingang der Schaltung (CVSC), die zum Einstellen der Steuerspannung (cv) vorgesehen ist, welcher zweite Steuereingang der Schaltung (CVSC) für ein Signal mit einer Referenzfrequenz vorgesehen ist, dass der Anschluss (A) der Antennenschaltung (AC) auch an einen zweiten Steuereingang des zweiten Steuerblocks (CB2) angeschlossen ist, und dass ein erster Ausgang, ein zweiter Ausgang und weitere Ausgänge des zweiten Steuerblocks (CB2) an einen Steueranschluss eines ersten Schalters, eines zweiten Schalters bzw. von weiteren gesteuerten Schaltern (CS1, CS2, ...) angeschlossen sind, die zum Anschließen eines ersten, eines zweiten bzw. von weiteren Kondensatoren (C1, C2, ...) und/oder einer ersten, einer zweiten bzw. einer weiteren Spule an die Antennenschaltung (AC) vorgesehen sind.
Schaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlüsse (A, A') eines Koppelkondensators (CC), der zwischen der Antennenschaltung (AC) des Tags und einem Ausgangsanschluss einer Sendeschaltung (TC) angeschlossen ist, an den zweiten bzw. einen dritten Steuereingang des zweiten Steuerblocks (CB2) angeschlossen sind.
Schaltung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Freigabesignal (es1) im ersten Steuerblock (CB1') nur, nachdem die Versorgungsspannung (USUPPL) das erste Mal in das aktiv sendende Tag im Host-Gerät oder nach einer vorbestimmten Anzahl von Einschaltvorgängen wieder eingespeist wurde, erzeugt wird, und sich das aktiv sendende Tag auch in einem Magnetfeld des Trägersignals der Abfrageeinrichtung befindet.
Schaltung zum Abstimmen einer Antennenschaltung (AC) eines aktiv sendenden Tags auf eine Frequenz eines Trägersignals einer Abfrageeinrichtung, nachdem das Tag in ein Host-Gerät eingesetzt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Freigabesignal (es1) in einem ersten Steuerblock (CB1'), der zum Auslösen der Abstimmung vorgesehen ist, nachdem eine Versorgungsspannung (USUPPL) in den Block eingespeist wurde, erzeugt wird, und gleichzeitig ein zweites Freigabesignal (es2) an den Block geleitet wurde, nachdem ein Vorhandensein eines Trägersignals einer Abfrageeinrichtung an einer Stelle des aktiv sendenden Tags erfasst wurde, dass das erste Freigabesignal (es1) an einen ersten Steuereingang eines zweiten Steuerblocks (CB2) geleitet wird, wobei der Eingang zum Aktivieren dieses Blocks vorgesehen ist, der die Abstimmung der Antennenschaltung (AC) durchführt, während die Antennenschaltung (AC) durch ein Magnetfeld des Trägersignals der Abfrageeinrichtung angeregt wird, dass ein Verbindungsanschluss (A) der Antennenschaltung (AC) an einen Eingang eines Signaldetektors (SD) angeschlossen ist, der das zweite Freigabesignal (es2) erzeugt, dass der Anschluss (A) der Antennenschaltung (AC) an einen zweiten Steuereingang des zweiten Steuerblocks (CB2) angeschlossen ist, welcher Eingang für ein Signal mit einer Referenzfrequenz vorgesehen ist, und dass ein erster Ausgang, ein zweiter Ausgang und weitere Ausgänge des zweiten Steuerblocks (CB2) an einen Steueranschluss eines ersten Schalters, eines zweiten Schalters bzw. von weiteren gesteuerten Schaltern (CS1, CS2, ...) angeschlossen sind, die zum Anschließen eines ersten, eines zweiten bzw. eines weiteren Kondensators (C1, C2, ...) und/oder einer ersten, einer zweiten bzw. einer weiteren Spule an die Antennenschaltung (AC) vorgesehen sind.
Schaltung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Freigabesignal (es1) im ersten Steuerblock (CB1') nur, nachdem die Versorgungsspannung (USUPPL) das erste Mal in das aktiv sendende Tag im Host-Gerät oder nach einer vorbestimmten Anzahl von Einschaltvorgängen wieder eingespeist wurde, erzeugt wird, und sich das aktiv sendende Tag auch in dem Magnetfeld der Abfrageeinrichtung befindet.