DE202006004369U1

DE202006004369U1 - Transponder e.g. high frequency identification transponder, arrangement for e.g. motor vehicle, has connection formed between transponder and antenna, which is formed in metallic component by recess, for transferring signals

Info

Publication number: DE202006004369U1
Application number: DE200620004369
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-16
Filing date: 2006-03-16
Publication date: 2007-07-19
Anticipated expiration: 2016-03-17

Abstract

The arrangement has a transponder e.g. high frequency identification transponder, and a metallic component (1) assigned to the transponder. A high frequency antenna for the transponder is formed in the metallic component by a recess (3). A cover is assigned to the recess, and a hollow space is enclosed by the cover and the component and partially filled with dielectric material. The cover and/or the dielectric material in the hollow space is/are formed as a shield. A connection (6) is formed between the transponder and the antenna for transferring signals.

Description

Die Erfindung betrifft ein Abdeckblech für elektronische Baugruppen in welches zur Realisierung einer Antenne eine spezielle Struktur eingearbeitet ist. Mittels dieser Antenne kann ein Identifizierungschip per elektromagnetischen Wellen mit einem Lese- Schreibgerät kommunizieren.The The invention relates to a cover plate for electronic assemblies in which for the realization of an antenna a special structure is incorporated. By means of this antenna, an identification chip communicate with a reading and writing device via electromagnetic waves.

Stand der TechnikState of technology

Elektronische Baugruppen werden oft als Einschübe mittels Schienen in Schränken montiert, die eine Rückverdrahtung besitzen. Zur Erzeugung eines einheitlichen Abschlusses aller eingeschobenen Baugruppen besitzen diese meist ein Abdeckblech als Frontplatte in einheitlicher Ebene. Dieses Abdeckblech wird außerdem zur Signalisierung bestimmter Zustände mit Signalleuchten oder anderen Anzeigeelementen bestückt. Um die einzelne Baugruppe zu identifizieren besitzt das Abdeckblech jeder einzelnen Baugruppe eine eindeutige Nummer. Diese Nummer ist meist optisch sehr gut lesbar oder als Barcode aufgedruckt. Mittels Dokumentationssysteme wird nun festgehalten, welche Baugruppe welche Nummer trägt und wann diese Baugruppe im Schaltschrank installiert wurde. Bei bekannter Ausfallrate oder bekanntem Serviceintervall kann so vorsorglich die Baugruppe lokalisiert, ausgetaucht bzw. der Service geleistet werden.electronic Assemblies are often called inserts by means of rails in cabinets mounted, which has a back wiring have. To create a uniform completion of all inserted These modules usually have a cover plate as the front plate in a uniform level. This cover is also for Signaling of certain states equipped with signal lights or other display elements. Around to identify the single assembly has the cover plate Each individual module has a unique number. This number is usually optically very legible or printed as a barcode. through Documentation systems will now record which module Number carries and when this module was installed in the control cabinet. at known failure rate or known service interval can be so precautionary the module is localized, leaked or rendered the service become.

Der wesentliche Nachteil der Identifizierung per aufgedruckter Nummer oder Barcode besteht in der Schwierigkeit des Auffindens der Baugruppen, wenn in einem Raum sehr viele Schaltschränke und in einem Schaltschrank sehr viele Baugruppen installiert sind. Außerdem müssen die wichtigen, meist auch veränderlichen Informationen über Zustand, Installationsdatum und Steckplatz der einzelnen Baugruppen separat aufbewahrt und auch an den jeweiligen Servicetechniker weitergegeben werden.Of the significant disadvantage of identification by printed number or barcode consists in the difficulty of locating the assemblies, though in a room very many control cabinets and in a control cabinet a lot of assemblies are installed. Besides, the important ones, usually too variable information about Condition, installation date and slot of the individual modules stored separately and also passed on to the respective service technician become.

Die ErfindungThe invention

Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, elektronische Baugruppen mit einem einheitlichen Speicher zu versehen, der über ein einheitliches kontaktloses Leseverfahren über eine Distanz im Meterbereich ausgelesen und auch beschrieben werden kann. Dieser Speicher soll zum einen eine unveränderliche eindeutige Identifizierungsnummer und zum anderen einen mit veränderlichen Informationen beschreibbaren Speicherbereich besitzen.task This invention is a possibility to create electronic assemblies with a unified memory to provide that over a uniform contactless reading method over a distance in the meter range can be read out and also described. This memory should for a fixed one unique identification number and on the other with variable information have writable memory area.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Abdeckblech nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst, welches die Funktionsgrundlage für einen per elektromagnetischer Wellen lesbaren Identifizierungschip mit Speicher darstellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.These The object is achieved by a Cover plate after the independent Claim 1 solved, which the functional basis for a readable by electromagnetic waves identification chip with memory represents. Advantageous embodiments of the invention are subject of dependent Dependent claims.

Im Wesentlichen stellt der Durchbruch im Abdeckblech das negative Abbild einer Dipolantenne dar. D.h. dort, wo bei einem Stabdipol Metall ist, ist hier keines und wo um den Stabdipol herum kein Metall ist, ist hier welches. Dieser „negative" Aufbau bringt eine Vertauschung der Polarisierungsrichtung mit sich. Die Polarität des E-Feldes und des H-Feldes sind also vertauscht. Das ist lediglich als Eigenschaft hinzunehmen und z.B. bei der Ausrichtung der Antenne des Lese- Schreibgerätes zu beachten. Es stellt keinen besonderen Nach- oder Vorteil dar. Um dem Problem der Polarisierung entgegenzuwirken kann die Form des Durchbruchs gekrümmt ausgeführt werden. Die Kontaktierungspunkte 13, 23, 33, 43 für den Identifizierungschip befinden sich an gegenüberliegender Position an den beiden Längsseiten des Durchbruchs. Bereits bei geringen Blechdicken kann der Identifizierungschip innerhalb des Durchbruchs montiert werden. Damit ist erreicht, dass die Dicke des Bleches nicht vergrößert wird.in the Essentially, the breakthrough in the cover plate is the negative image a dipole antenna. where, with a Stabdipol metal is, there is no one here and where there is no metal around the rod dipole, Here is which. This "negative" construction brings one Permutation of the polarization direction with it. The polarity of the E-field and the H-field are reversed. This is just a property to accept and e.g. to pay attention to when aligning the antenna of the reading and writing device. There is no particular benefit or disadvantage. To the problem Countering the polarization can be the form of breakthrough bent accomplished become. The contact points 13, 23, 33, 43 for the identification chip are located on opposite sides Position on the two long sides the breakthrough. Already with small sheet thicknesses the identification chip be mounted within the breakthrough. This is achieved that the thickness of the sheet is not increased.

Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:The Invention will be described below with reference to exemplary embodiments with reference on figures of a drawing closer explained. Hereby show:

1 eine Darstellung der länglichen Struktur des Durchbruchs in dem Metallblech mit Andeutung der Möglichkeit des Tiefziehens des Bleches und Kennzeichnung der Kontaktierungspunkte in der Draufsicht; 1 a representation of the elongated structure of the opening in the metal sheet with an indication of the possibility of deep drawing of the sheet and marking the contact points in plan view;

2 einer Darstellung der gekrümmten Ausführung der länglichen Struktur zur Unterbindung der Wirkung der Polarisation in der Draufsicht; 2 a representation of the curved design of the elongated structure to prevent the effect of the polarization in plan view;

3 eine Darstellung des Durchbruchs in einem ebenen Blech mit einer einseitigen Abdeckung in der Schnittdarstellung; und 3 an illustration of the breakthrough in a flat sheet with a one-sided cover in the sectional view; and

4 die Darstellung der Ausführung der Antennenstruktur, gegenüber der Oberfläche des Abdeckbleches angehoben, in der Schnittdarstellung. 4 the representation of the design of the antenna structure, raised relative to the surface of the cover plate, in the sectional view.

1 zeigt den länglichen Durchbruch, das physikalische Grundelement des Abdeckbleches (11) mit Antenne (12). Es kann allerdings auch genau so hergestellt werden. Das ist dann sinnvoll, wenn die elektronische Baugruppe, an der der Identifizierungschip befestigt werden soll, in unmittelbarer Nähe zum Abdeckblech keine elektronischen Bauelemente enthält. Um keine wesentlichen Verluste in der Reichweite zu erhalten, sollte ein Abstand von ca. 1/30 der Wellenlänge zwischen Bauelementen und Durchbruch eingehalten werden. Die Länge des Durchbruchs entspricht dabei einem Vielfachen der halben Wellenlänge der Arbeitsfrequenz. Die Breite sollte in der Größenordnung der Blechdicke liegen. 1 shows the elongated opening, the basic physical element of the cover ( 11 ) with antenna ( 12 ). However, it can also be made exactly the same way. This is useful if the electronic module to which the identification chip is to be attached does not contain any electronic components in the immediate vicinity of the cover plate. In order to avoid significant losses in the range, a distance of about 1/30 of the wavelength between components and breakdown should be maintained. The length of the breakthrough corresponds to a multiple of half Wavelength of the working frequency. The width should be on the order of the sheet thickness.

2 zeigt, dass der schmale Durchbruch auch gekrümmt (22) ausgeführt werden kann. Da die Antenne dann ihre Eigenschaft der gerichteten Polarisation verliert, entfallen Probleme bei der Antennenausrichtung. Allerdings wird die Energie auf verschiedene Polarisierungsrichtungen aufgeteilt. Deshalb ist mit Einschränkung der Reichweite zu rechnen. Auch diese Struktur kann, wie in 1 bereits angedeutet, bei Bedarf z.B. durch Tiefziehen aus der ursprünglichen Ebene des Abdeckbleches gehoben werden. 2 shows that the narrow breakthrough is also curved ( 22 ) can be performed. Since the antenna then loses its directional polarization property, antenna alignment problems are eliminated. However, the energy is split in different polarization directions. Therefore, the range is expected to be limited. Also this structure can, as in 1 already indicated, if necessary, for example, be lifted by deep drawing from the original plane of the cover plate.

Ist zu erwarten, dass auf der Innenseite (A) des Abdeckbleches (31) mit veränderlichen Beeinflussungen z.B. durch bewegliche Elemente zu rechnen ist, kann den daraus resultierenden unkalkulierbaren Verstimmungen der Antenne mit einer Konstruktion nach 3 entgegen gewirkt werden. Das auf der einen Seite der Antennenstruktur angebrachte Deckblech (33) stellt auf dieser Seite konstante und in der Konstruktion der Antenne berücksichtigbare Verhältnisse her. Dabei werden die Verhältnisse für die Antenne umso stabiler, je besser das Abdeckblech, mit der Antennenstruktur (32), elektrisch leitend mit dem Untergrund oder dem rückseitigen Deckblech (33) verbunden ist. Der Raum zwischen Antennenstruktur und rückseitigem Deckblech (33) läst sich bis zu einer minimalen Tiefe von ca. 1/30-tel der Wellenlänge noch gut abstimmen.It is to be expected that on the inside (A) of the cover ( 31 ) is to be reckoned with variable influences, for example, by moving elements, the resulting incalculable moods of the antenna with a construction after 3 counteracted. The cover plate attached to one side of the antenna structure ( 33 ) establishes on this page constant and in the construction of the antenna observable conditions. The conditions for the antenna become more stable, the better the cover plate, with the antenna structure ( 32 ), electrically conductive with the substrate or the rear cover plate ( 33 ) connected is. The space between the antenna structure and the rear cover plate ( 33 ) can still tune well to a minimum depth of about 1 / 30th of the wavelength.

Für den Fall, dass die elektronische Baugruppe direkt hinter dem Abdeckblech elektrisch leitende Komponenten besitzt, kann das Abdeckblech mit der Antennenstruktur selbst tiefgezogen werden (4). Diese Anordnung kann auch einfach vorgefertigt werden, indem das z.B. tiefgezogene Abdeckblech (41) mit der Antennenstruktur (42) bereits bei seiner eigenen Herstellung mit einer rückseitigen Abdeckung (43) versehen wird. Diese Variante hätte den Vorteil, dass die Verhältnisse um die Antenne in einem HF-Labor abgeglichen, sehr stabil hergestellt und die gesamte Anordnung an völlig beliebigen und auch bereits vorhandenen Baugruppen montiert werden kann.In the event that the electronic module has electrically conductive components directly behind the cover plate, the cover plate with the antenna structure itself can be thermoformed ( 4 ). This arrangement can also be easily prefabricated by the example deep-drawn cover plate ( 41 ) with the antenna structure ( 42 ) already in its own production with a back cover ( 43 ). This variant would have the advantage that the conditions around the antenna in an RF laboratory adjusted, made very stable and the entire assembly can be mounted on any desired and already existing modules.

Vorgefertigte Varianten des Bleches, die lediglich die Antennenstruktur und den Chip enthalten, lassen sich leicht auf vorhandene Abdeckbleche kleben, aufschweißen oder auch in dort vorgefertigte Durchbrüche einpressen.prefabricated Variants of the sheet, the only the antenna structure and the Chip, can be easily glued on existing cover sheets, Weld or press in prefabricated openings in there.

Zur Verbesserung der mechanischen Stabilität und zur Verhinderung von Verschmutzungen kann der Raum zwischen Antennenstruktur (32, 42) und rückseitiger Abdeckung (33, 43) mit einem Kunststoff gefüllt werden. Dessen Auswirkungen auf die Antenne können leicht beim Abgleich der Antenne berücksichtigt werden. In jedem Fall ist es ratsam, den Abgleich in einem Hochfrequenzlabor mit geeigneter Antennenmesstechnik durchzuführen.To improve mechanical stability and to prevent soiling, the space between the antenna structure ( 32 . 42 ) and back cover ( 33 . 43 ) are filled with a plastic. Its effects on the antenna can be easily taken into account when adjusting the antenna. In any case, it is advisable to carry out the calibration in a high-frequency laboratory using suitable antenna measurement technology.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein.The in the foregoing description, claims and drawings Features of the invention can both individually and in any combination for the realization of the invention in its various embodiments of importance be.

Claims

Cover plate ( 11 . 21 . 31 . 41 ) for the protection of electronic assemblies, with antenna, realized as located for electromagnetic waves in resonance breakthrough.

Covering sheet according to claim 1, characterized in that the antenna by a narrow, elongated opening ( 12 ; 32 ) is formed.

Covering sheet according to claim 1 or 2, characterized in that the longitudinal edges of the opening ( 12 ) are designed as concentric circle segments ( 22 ).

Covering sheet according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the aperture is contacted on the opposite longitudinal sides ( 13 ; 23 ).

Covering sheet according to Claim 1, 2 or 3, characterized that is within the breakthrough one opposite the edges of the breakthrough for the Operating frequency isolated, electrically conductive element is located.

Covering sheet according to claim 5, characterized that the antenna over the electrically conductive element within the aperture, and a Page of the breakthrough is contacted.

Covering sheet according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the breakthrough at the opposite ends widened is.

Covering sheet according to one of the preceding claims, characterized in that its contact points ( 13 . 23 ) are connected to a chip for identification by radio frequency.

Cover plate according to one of the preceding claims, characterized in that the antenna structure on one side (side A in 3 and 4 ) is electrically conductively covered ( 33 . 43 ).

Covering sheet according to claim 9, characterized in that the cover ( 33 . 43 ) with the sheet ( 31 . 41 ), which the antenna structure ( 32 . 42 ) includes, is galvanically connected.

Covering sheet according to claim 9, characterized in that the cover ( 33 . 43 ) with the sheet ( 31 . 41 ), which the antenna structure ( 32 . 42 ), is capacitively connected.

Covering sheet according to claim 9, 10 or 11, characterized in that the resulting cavity between antenna structure ( 32 . 42 ) and back cover ( 33 . 43 ) is filled with non-conductive material.

Covering sheet according to claim 2, 3 or 5, characterized in that the breakthrough ( 12 . 22 . 32 . 42 ) is closed by non-conductive material (fitting, potting compound).

Covering sheet according to claim 2, 3, 5 or 12, characterized characterized in that the plastic is the mechanically bearing body and the sheet very thin, e.g. by vapor deposition of the plastic with electrically conductive material, accomplished is.

Covering sheet according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the working as an antenna breakthrough not is directly contacted but excited by a separate radiator is.

Covering sheet according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it is prefabricated and attached to an existing one Cover plate is attached to electronic modules.

Covering sheet according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it is prefabricated and attached to an existing front panel is attached.