DE202006008437U1

DE202006008437U1 - Absorption element for electromagnetic high-frequency radiation

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Publication number: DE202006008437U1
Application number: DE202006008437U
Authority: DE
Original assignee: Zetes GmbH
Current assignee: Zetes GmbH
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2016-05-25
Also published as: EP1860733A1; EP1860733B1; ATE464675T1; DE502007003440D1

Abstract

The unit has a reflection plate (40) with a curved reflection surface, which has a set of high-frequency radiation focusing sections for producing areas with increased field strength in front of the reflection plate. Dipole-antennas (50a-50b) are adjusted to the frequency of the radiation and arranged at a predetermined distance to the reflection plate, where the antennas comprise two monopoles for receiving the radiation energy and a resistor for converting the radiation energy to another energy form.

Description

Die Erfindung betrifft ein Absorptionselement für elektromagnetische Hochfrequenzstrahlung, insbesondere für Strahlung, wie sie auf dem RFID (Radio Frequency Identification)-Gebiet zum Einsatz kommt.The The invention relates to an absorption element for electromagnetic high-frequency radiation, especially for Radiation, as in the RFID (Radio Frequency Identification) area is used.

RFID ist eine Technologie zur berührungslosen automatischen Identifizierung von Objekten über Funk-Erkennung. Dabei werden auf sogenannten Transpondern abgelegte Daten berührungslos und ohne Sichtkontakt gelesen. Solche Transponder können an Objekten angebracht werden, welche dann anhand der darauf gespeicherten Daten automatisch und schnell identifizierbar sind. Ein RFID-Lesesystem regt dabei durch die Aussendung von elektromagnetischen Strahlung den Transponder zur Übertragung der auf dem Transponder gespeicherten Daten an. Diese Technologie kann überall dort eingesetzt werden, wo automatisch Objekte gekennzeichnet, erkannt, registriert, gelagert, überwacht oder transportiert werden müssen.RFID is a technology for contactless automatic identification of objects via radio detection. It will be Data stored on so-called transponders contactless and without visual contact read. Such transponders can attached to objects, which then based on the stored on it Data are automatically and quickly identifiable. An RFID reading system stimulates by the emission of electromagnetic radiation the transponder for transmission the data stored on the transponder. This technology can be everywhere be used where automatically features marked, detected, registered, stored, monitored or have to be transported.

Die Stärke der Felder bzw. die Frequenzen sind durch nationale und internationale Vorschriften festgelegt. Beispielsweise sind für den UHF-Bereich je nach Land und Zulassung drei bis ca. zehn verschiedene Frequenzen für die Übertragung zwischen Transponder und RFID-Lesesystem erlaubt. In bestimmten Anwendungen ist es notwendig, dass auf vergleichsweise kleinem Raum mehrere solcher RFID-Registrierungen durchgeführt werden. Dabei tritt zwischen den einzelnen Anwendungen solange keine Störung auf, wie unterschiedliche Frequenzen verwendet werden können. Durch die beschränkte Anzahl der zur Verfügung stehenden Frequenzen kann es jedoch sein, dass für unterschiedliche Anwendungen die gleiche Frequenz für die Übertragung zwischen Transponder und RFID-Lesesystem verwendet werden muss, obwohl sich die bei den Anwendungen erzeugten Strahlungsfelder räumlich überlappen. Dies wiederum kann die erwähnten Störungen zur Folge haben, was letztlich zumindest die Zuverlässigkeit der Registrierung erniedrigt bzw. auch die Durchführbarkeit aller Anwendungen gefährden kann.The Strength the fields or frequencies are national and international Set rules. For example, for the UHF range depending on the country and allow three to about ten different frequencies for transmission between transponder and RFID reading system allowed. In particular Applications it is necessary that in comparatively small space several such RFID registrations are performed. It occurs between the individual applications as long as no disturbance on how different Frequencies can be used. Due to the limited number the available However, standing frequencies may be different for different applications the same frequency for the transmission between Transponder and RFID reading system must be used, though spatially overlap the radiation fields generated in the applications. This in turn can be mentioned disorders which ultimately results in at least the reliability the registration or the feasibility of all applications can.

Eine mögliche Lösung dieses Problems kann darin bestehen, dass die Leistung des RFID-Lesesystems an die jeweilig notwendige Reichweite angepasst wird. Dies erfordert jedoch einen Eingriff in die elektrische Schaltung des RFID-Lesesystems bzw. erfordert einen erhöhten Schaltungsaufwand.A possible solution This problem may be that the performance of the RFID reading system is adapted to the respective necessary range. This requires However, an intervention in the electrical circuit of the RFID reading system or requires an increased Circuitry.

Insofern liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das beschriebene Problem bei der Nutzung einer RFID-Registrierung zumindest teilweise zu beheben.insofar The invention is based on the object, the problem described at least partially when using an RFID registration remedy.

Diese Aufgabe löst die Erfindung auf überraschend einfache Weise schon mit einem Absorptionselement für elektromagnetische Hochfrequenzstrahlung mit den Merkmalen von Anspruch 1.These Task solves the invention surprisingly simple way already with an absorption element for electromagnetic High-frequency radiation with the features of claim 1.

Dabei weist das Absorptionselement eine Reflexionseinrichtung mit gekrümmter Reflexionsfläche mit einer Mehrzahl von die Hochfrequenzstrahlung fokussierenden Abschnitten zur Erzeugung einer Mehrzahl von Bereichen mit erhöhter Feldstärke vor der Reflexionseinrichtung sowie einer Mehrzahl von an die Frequenz der Strahlung angepassten Antennenschaltungsanordnungen, die jeweils eine Antennenleiterstruktur zur Aufnahme von Strahlungsenergie und ein Mittel zur Umwandlung der aufgenommenen Strahlungsenergie in eine andere Energieform aufweisen. Mit solchen erfindungsgemäß ausgebildeten Absorptionselementen kann die Ausbreitung in solche Raumgebiete vermieden werden, in welchen Strahlung gleicher Frequenz für eine RFID-Registrierung verwendet wird, sodass letztlich eine gegenseitige Störung der unterschiedlichen RFID-Anwendungen verhindert wird. Darüber hinaus kann bei einer einzelnen RFID-Anwendung mittels eines solchen erfindungsgemäßen Absorptionselements verhindert werden, dass elektromagnetische Strahlung sich in Raumbereiche ausbreitet, in welche dies unerwünscht ist.there the absorption element has a reflection device with a curved reflection surface a plurality of radio frequency radiation focusing sections for generating a plurality of regions with increased field strength the reflection means and a plurality of the frequency the radiation adapted antenna circuit arrangements, each an antenna conductor structure for receiving radiant energy and a means for converting the absorbed radiant energy into have a different form of energy. With such inventive design Absorption elements can be spread in such space areas be avoided, in which radiation of the same frequency for RFID registration is used, so that ultimately a mutual interference of different RFID applications is prevented. In addition, can in a single RFID application by means of such an absorption element according to the invention Preventing electromagnetic radiation from entering areas of space spreads, in which this undesirable is.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Ausbreitung von elektromagnetischer Hochfrequenzstrahlung in bestimmte Raumgebiete dadurch zu verhindern, dass eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche einerseits die Strahlung reflektiert, jedoch darüber hinaus auch dafür sorgt, dass die Strahlung absorbiert, d.h. in eine andere Energieform umgewandelt wird, sodass auch keine Störungen durch mehrfach reflektierte Hochfrequenzstrahlung auftreten kann. Dabei werden Hochfrequenzstrahlung und thermische Strahlung als unterschiedliche Energieformen betrachtet.Of the Invention is based on the idea of the propagation of electromagnetic To prevent radiofrequency radiation in certain areas of space that a device is provided, which on the one hand the radiation reflected, but above also for that ensures that the radiation absorbs, i. into another form of energy is converted so that no interference by multiply reflected High frequency radiation can occur. This will be high frequency radiation and thermal radiation considered as different forms of energy.

Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn eine Antennenschaltungsanordnung vor der Reflexionseinrichtung gerade in einem Bereich erhöhter Feldstärke angeordnet ist, sodass die Strahlung mit einem hohen Wirkungsgrad von der Antennenschaltungsanordnung aufgenommen wird.there it may be appropriate when an antenna circuit arrangement in front of the reflection means just arranged in a region of increased field strength is such that the radiation with a high efficiency of the antenna circuitry is recorded.

Vorzugsweise ist das Mittel zur Umwandlung der aufgenommenen Strahlungsenergie zur Erzeugung von thermischer Energie ausgebildet und kann beispielsweise einen Widerstand umfassen, der an die Antennenleiterstruktur angeschlossen ist.Preferably is the means of converting the absorbed radiation energy designed to generate thermal energy and can, for example comprise a resistor connected to the antenna conductor structure is.

In einer anderen Ausführungsform kann das Mittel zur Umwandlung der aufgenommenen Strahlungsenergie einen Elektrolumineszenzstrahler wie beispielsweise eine Leuchtdiode umfassen, welche an die Antennenleiterstruktur angeschlossen ist.In another embodiment may be the means of converting the absorbed radiant energy an electroluminescent emitter such as a light emitting diode comprise, which is connected to the antenna conductor structure.

Sowohl bei der Erzeugung von thermischer Energie als auch bei der Erzeugung von sichtbaren Photonen durch das Mittel zur Umwandlung der aufgenommenen Strahlungsenergie wird die von der Antenne aufgenommene Strahlungsenergie in elektrische Energie umgewandelt, welche wiederum entweder in IR-Strahlung oder in sichtbare Strahlung umgewandelt wird. Bei der Erzeugung von Licht durch das Absorptionselement kann dem Benutzer visuell die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Absorptionselements angezeigt werden.Either in the generation of thermal energy as well as in production of visible photons by the means of transforming the recorded Radiation energy becomes the radiant energy received by the antenna converted into electrical energy, which in turn either in IR radiation or is converted into visible radiation. In the Generation of light by the absorption element may be visual to the user the effectiveness of the absorbent element of the invention displayed become.

Um die elektromagnetische Strahlung besonders wirkungsvoll aufzunehmen, kann vorgesehen sein, dass eine Antennenschaltungsanordnung in einem Bereich erhöhter Feldstärke vor dem Reflexionseinrichtung so angeordnet ist, dass die Antennenleiterstruktur zur fokussierten Strahlung ausgerichtet ist. Zweckmäßigerweise kann dabei die Antennenstruktur an den Feldstärkeverlauf in den Bereichen mit erhöhter Feldstärke angepasst sein.Around to record the electromagnetic radiation particularly effectively can be provided that an antenna circuit arrangement in a Area elevated field strength is arranged in front of the reflection means so that the antenna conductor structure is aligned to the focused radiation. Conveniently, can the antenna structure to the field strength curve in the areas with elevated field strength be adjusted.

Zweckmäßigerweise kann die Reflexionsfläche, d.h. die Oberfläche der Reflexionseinrichtung eine Wellenstruktur, insbesondere eine ebene Wellenstruktur aufweisen. Dabei weist die Reflexionsfläche Berge und Täler auf, die auf Geraden verlaufen. Eine solche Wellenstruktur kann als eine Art Nebeneinanderanordnung einer Mehrzahl von Zylinderlinsen für elektromagnetische Strahlung ausgebildet sein.Conveniently, can the reflection surface, i.e. the surface the reflection means a wave structure, in particular a have planar wave structure. The reflection surface has mountains and valleys on, which run on straights. Such a wave structure can as a kind of juxtaposition of a plurality of cylindrical lenses for electromagnetic Be formed radiation.

Um ein Absorptionselement bereitzustellen, welches polarisationsunabhängig arbeitet, kann vorgesehen sein, dass die Reflexionsfläche der Reflexionseinrichtung zueinander benachbarte unterschiedliche Wellenstrukturbereiche umfasst, wobei die Wellentäler bzw. Wellenberge benachbarter Wellenstrukturberei che senkrecht zueinander angeordnet sind.Around to provide an absorption element which operates polarization independent, it can be provided that the reflection surface of the reflection device comprises mutually adjacent different wave structure regions, the troughs or peaks of adjacent Wellenstrukturberei surface perpendicular to each other are arranged.

Zur Aufnahme der elektrischen Felder vor der Reflexionsfläche, insbesondere in den Bereichen mit erhöhter Feldstärke kann vorgesehen sein, die Antennenleiterstruktur der Antennenschaltungsanordnungen in Form einer Dipolstruktur auszubilden. Eine solche Dipolleiterstruktur ist besonders gut an die von den beschriebenen Wellenstrukturbereichen der Reflexionsfläche erzeugten Felder geeignet. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die Achse der Dipolstruktur parallel zu einem Wellenberg bzw. einem Wellental der Wellenstruktur an der Reflexionsfläche der Reflexionseinrichtung platziert ist, d.h. dass die Dipolleiterstruktur zur Wellenstruktur der Reflexionsfläche ausgerichtet ist.to Recording the electric fields in front of the reflection surface, in particular in the areas with elevated field strength may be provided, the antenna conductor structure of the antenna circuit arrangements in the form of a dipole structure. Such a dipoleiter structure is particularly well suited to those of the wave structure areas described reflecting surface generated fields suitable. It may be useful if the axis of the dipole structure parallel to a wave crest or a wave trough of the wave structure at the reflection surface the reflection means is placed, i. that the Dipolleiterstruktur is aligned with the wave structure of the reflection surface.

Die Einkopplung der Strahlung in die Antennenleiterstruktur kann erhöht werden, wenn der Abstand der Antennenleiterstruktur zur Reflexionsfläche ein vorgegebener Abstand ist. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn dieser Abstand gleich einem ungeradzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge der Hochfrequenzstrahlung ist. Damit ist sichergestellt, dass sich die von der Reflexionsfläche der Reflexionseinrichtung reflektierte Strahlung konstruktiv mit der einfallenden Strahlung am Ort der Antennenleiterstruktur überlagert.The Coupling of the radiation into the antenna conductor structure can be increased if the distance of the antenna conductor structure to the reflection surface predetermined distance is. It may be useful if this distance equal to an odd multiple of half the wavelength of the high frequency radiation is. This ensures that the reflection surface of the Reflection device reflected radiation constructively with the superimposed incident radiation at the location of the antenna conductor structure.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn zu beiden Seiten der Reflexionseinrichtung Antennenschaltungsanordnungen vorgesehen sind, sodass von beiden Seiten einfallende Strahlung von dem erfindungsgemäßen Absorptionselement eliminiert werden kann.Especially is appropriate if there are antenna circuit arrangements on both sides of the reflection means are provided so that from both sides incident radiation from the absorption element according to the invention can be eliminated.

Es kann zweckmäßig sein, wenn die Reflexionseinrichtung ein Blech oder ein Drahtgeflecht umfasst. Mit einem solchen Blech oder Geflecht lassen sich auf einfache Weise mittels bekannter Umformungstechniken vorteilhafte Oberflächenstrukturen, insbesondere die oben stehend erwähnten Wellenstrukturbereiche erzeugen. Zum Schutz der Oberflächenstruktur der Reflexionsein richtung kann vorgesehen sein, dass zumindest die beiden Hauptflächen der Reflexionseinrichtung jeweils durch eine plattenförmige Einrichtung abgedeckt sind. Notwendige Bedingung ist dabei, dass das plattenförmige Element oder die plattenförmige Einrichtung ein Material umfasst, welches die zu absorbierende Strahlung durchlässt und insbesondere keinen hohen Reflexionsgrad für die elektromagnetische Strahlung aufweist.It may be appropriate if the reflecting device is a metal sheet or a wire mesh includes. With such a metal sheet or mesh can be easily Way using known forming techniques advantageous surface structures, in particular mentioned above Create wave structure areas. To protect the surface structure the Reflexionsein direction can be provided that at least the two main surfaces of the Reflection device respectively by a plate-shaped device are covered. Necessary condition is that the plate-shaped element or the plate-shaped Device comprises a material which the radiation to be absorbed passes and in particular no high reflectance for the electromagnetic radiation having.

In solchen Fällen, bei welchen die Reflexionseinrichtung eine Wellenstruktur aufweist, kann die Abdeckeinrichtung insbesondere direkt auf der Reflexionseinrichtung aufliegen, sodass sich die Wellentäler bzw. -berge an den beiden Abdeckeinrichtungen abstützen.In such cases, in which the reflection device has a wave structure, the cover can in particular directly on the reflection device lie so that the troughs or mountains at the two Support covering devices.

Bei der Verwendung solcher Abdeckeinrichtungen kann es zweckmäßig sein, wenn die Antennenschaltungsanordnungen an der Oberfläche der Abdeckeinrichtung angeordnet sind, wodurch diese auf besonders einfache Weise ortsgenau, beispielsweise über ein Druckverfahren wie ein Siebdruckverfahren angeordnet werden können.at the use of such covering devices may be appropriate when the antenna circuit assemblies on the surface of the cover are arranged, whereby this location in a particularly simple manner, for example about a printing method such as a screen printing method can be arranged can.

Das erfindungsgemäße Absorptionselement kann prinzipiell mit beliebigen Abmessungen hergestellt werden. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn das Element stapelbar ist, sodass ausgehend von der Größe des Absorptionselements beliebig große Absorptionsflächen oder -wände erzeugbar sind. Dabei ist es zweckmäßig, wenn das erfindungsgemäße Absorptionselement in seinen Abmessungen bzw. seinem Gewicht manuell transportabel gestaltet ist.The inventive absorption element can in principle be made with any dimensions. there it may be advantageous if the element is stackable so that based on the size of the absorbent element arbitrarily large absorption surfaces or -walls can be generated. It is expedient if the absorption element according to the invention manually transportable in its dimensions or its weight is designed.

Die Erfindung wird im Folgenden durch das Beschreiben einiger Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Absorptionselements unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobeiThe invention will be explained in the following by describing some embodiments of the absorption element according to the invention with reference to the attached drawings, in which

1 eine Anwendungssituation für ein erfindungsgemäßes Absorptionselement, 1 an application situation for an inventive absorption element,

2a eine Reflexionseinrichtung im Ausschnitt zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Absorptionselement, 2a a reflection device in the cutout for use in an absorption element according to the invention,

2b eine Antennenschaltungsanordnung zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Absorptionselement, 2 B an antenna circuit arrangement for use in an absorption element according to the invention,

3 ein erfindungsgemäß ausgebildetes Absorptionselement in einer Aufsicht, 3 an inventively designed absorption element in a plan view,

4 das in 3 gezeigte Absorptionselement in einer Schnittdarstellung entlang der Linien IV, 4 this in 3 shown absorption element in a sectional view along the lines IV,

5 den mit dem Bezugszeichen S gekennzeichneten Ausschnitt von 4 in einer Detailansicht, 5 the marked by the reference S section of 4 in a detailed view,

6 das in 3 dargestellt Absorptionselement in einer Schnittdarstellung entlang den Linien VI, 6 this in 3 illustrated absorption element in a sectional view along the lines VI,

7 eine Schnittdarstellung ähnlich der in 4 gezeigten für eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Absorptionselements, 7 a sectional view similar to the one in 4 shown for a further embodiment of an absorbent element according to the invention,

8a eine Schnittdarstellung entsprechend der in 4 gezeigten Schnittansicht für eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Absorptionselements, und 8a a sectional view corresponding to the in 4 shown sectional view of another embodiment of an absorbent element according to the invention, and

8b eine Schnittdarstellung entsprechend der in 6 gezeigten Schnittansicht für die in 8a gezeigte weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Absorptionselements
zeigt. 8b a sectional view corresponding to the in 6 shown sectional view for in 8a shown further embodiment of an absorbent element according to the invention
shows.

In 1 ist eine Anwendungssituation für ein erfindungsgemä ßes Absorptionselement 1, 2, 3, 4 dargestellt. Die Figur zeigt eine äußere Hallenwand 30, bei welcher beabstandet zueinander zwei Rollentore 31a, 3lb angeordnet sind. Diese Tore können beispielsweise von einem Lkw angefahren werden, derartig, dass die Ladefläche zu dem Tor ausgerichtet ist. Mit einem Transportmittel wie beispielsweise einem Gabelstapler, welcher sich durch das jeweilige Tor in die Ladefläche des Lkws bewegt, können Gegenstände aufgenommen und durch das besagte Tor in die Halle eingebracht werden. In der beschriebenen Situation sind diese Gegenstände jeweils mit einem Transponder versehen, welcher von einem RFID-Lesesystem, das im Bereich des Tors platziert ist, erfasst werden.In 1 is an application situation for an inventive ßes absorption element 1 . 2 . 3 . 4 shown. The figure shows an outer hall wall 30 , at which spaced from each other two roller doors 31a . 3lb are arranged. These gates can be approached, for example, by a truck, such that the loading area is aligned with the gate. With a transport such as a forklift, which moves through the respective gate in the back of the truck, objects can be picked up and introduced through the said gate in the hall. In the situation described, these objects are each provided with a transponder, which is detected by an RFID reading system placed in the area of the door.

In der Figur ist beispielhaft in jedem der Tore 31a, 31b ein Transponder 22a, 22b gezeigt, welcher jeweils eine Transponderantenne 23a, b umfasst. Sobald der jeweilige Transponder in den Wirkbereich der RFID-Leseeinrichtung 20a, 20b, welche jeweils eine RFID-Antenne 21a, 21b aufweist, eintritt, wird der jeweilige Transponder erfasst und vom System registriert. Werden beide Tore gleichzeitig zur Einbringung in die Halle von jeweils mit einem Transponder gekennzeichneten Waren verwendet, können sich die elektromagnetischen Felder, welche durch den Datenaustausch zwischen dem RFID-Lesesystem 20a und dem zugehörigen Transponder 22a bzw. den RFID-Lesesystem 20b und dem zugeordneten Transponder 22b erzeugt werden, stören. Eine solche Störung tritt insbesondere dann auf, wenn die RFID-Erkennungssysteme mit den gleichen Frequenzen arbeiten.In the figure is exemplary in each of the goals 31a . 31b a transponder 22a . 22b shown, which each have a transponder antenna 23a , b includes. Once the respective transponder in the effective range of the RFID reader 20a . 20b , which each have an RFID antenna 21a . 21b occurs, the respective transponder is detected and registered by the system. If both gates are used at the same time for introduction into the hall of goods marked with a transponder, the electromagnetic fields generated by the data exchange between the RFID reading system 20a and the associated transponder 22a or the RFID reading system 20b and the associated transponder 22b be generated, disturb. Such a disturbance occurs in particular when the RFID recognition systems operate at the same frequencies.

Zur Behebung dieser Störungen kann eines oder mehrere der erfindungsgemäßen Absorptionselemente verwendet werden. In der Figur sind vier Elemente 1–4 im Innern der Halle dargestellt, von welchen jeweils zwei übereinander gestapelt sind, derartig, dass sie sich etwa senkrecht zur Hallenwand 30 in den Halleninnenraum hinein erstrecken. Wird beispielsweise von der Antenne 21a des RFID-Lesesystems 20a elektromagnetische Hochfrequenzstrahlung in Richtung zum benachbarten RFID-Lesesystem 20b bzw. deren Antenne 21b abgestrahlt, wird diese Strahlung durch die wie dargestellt angeordneten Absorptionselemente 1,2 reflektiert und absorbiert, sodass diese Strahlung nicht zu Fehlerfassungen führen kann. Besonders zweckmäßig kann es dabei wie in der 1 dargestellt sein, auch an dem zweiten Tor 31b solche Absorptionselemente 3, 4 aufzustellen, sodass alle Torerfassungen in Bezug auf die torspezifischen elektromagnetischen Strahlungen entkoppelt sind.One or more of the absorption elements according to the invention can be used to remedy these disorders. In the figure are four elements 1 - 4 represented in the interior of the hall, of which two are stacked on top of each other, such that they are approximately perpendicular to the hall wall 30 extend into the hall interior. For example, from the antenna 21a of the RFID reading system 20a electromagnetic high frequency radiation towards the adjacent RFID reading system 20b or their antenna 21b emitted, this radiation is through the arranged as shown absorption elements 1 . 2 reflects and absorbs, so that this radiation can not lead to erroneous detections. It can be particularly useful as in the 1 be represented, even at the second gate 31b such absorption elements 3 . 4 so that all gate detections are decoupled with respect to the gate-specific electromagnetic radiation.

Ein erfindungsgemäßes Absorptionselement für elektromagnetische Hochfrequenzstrahlung in der beschriebenen Ausführungsform umfasst elementare Bauteile, die in den 2a, b dargestellt sind. 2a zeigt ein dünnes Metallblech 40, welcher eine ebene Wellenstruktur mit Wellenbergen 42 und Wellentälern 41 umfasst, wobei die Wellentäler bzw. Wellenberge jeweils auf einer Geraden verlaufen. Das Blech wird für auftreffende elektromagnetische Hochfrequenzstrahlung durch die gekrümmten Abschnitte fokussieren, sodass vor dem Blech nach der Reflexion der Strahlung Bereiche mit erhöhter Feldstärke entstehen.An electromagnetic high frequency radiation absorption element according to the invention in the described embodiment comprises elementary components incorporated in the 2a , b are shown. 2a shows a thin metal sheet 40 , which has a flat wave structure with wave crests 42 and troughs 41 includes, wherein the wave troughs or wave crests each extend on a straight line. The sheet will focus for incident high frequency electromagnetic radiation through the curved sections so that areas of increased field strength are formed in front of the sheet after reflection of the radiation.

An diesen Stellen erhöhter Feldstärke sind erfindungsgemäß in noch zu beschreibender Weise Dipolantennen angeordnet, siehe 2b, welche eine solche Dipolantenne 50 zeigt. Sie umfasst zwei Monopole 51, 52 als Antennenleiterstrukturen, wobei am Fußpunkt ein an die Impedanz des Dipols angepasster Verlustwiderstand 53 angeordnet ist, welcher beide Monopole 51, 52 elektrisch miteinander verbindet. Der Dipol weist eine elektrische Länge L auf, die einem ungeradzahligen Vielfachen von λ/2 entspricht, wobei λ die Wellenlänge der elektromagnetischen Hochfrequenzstrahlung ist. In dem angegebenen Beispiel umfasst das Strahlungsfeld UHF mit einer Wellenlänge von 30 cm. Die ebene Wellenstruktur des Reflexionsblechs 40 weist die Eigenschaft von nebeneinander angeordneten Zylinderlinsen auf, insofern ist die in 2b angegebene Dipolantenne an die von dem Reflexionsblech 40 erzeugten Bereiche erhöhter Feldstärke angepasst. Die in 2b angegebene Antenne nimmt das elektromag netische Hochfrequenzfeld auf, wobei die aufgenommene Energie mittels des Impedanz angepassten Widerstands 53 in thermische Energie umgewandelt wird.At these points of increased field strength, dipole antennas according to the invention are arranged in a manner to be described, see 2 B which is such a dipole antenna 50 shows. It includes two monopolies 51 . 52 as antenna conductor structures, wherein at the base of a matched to the impedance of the dipole loss resistance 53 is arranged, which both monopolies 51 . 52 connects electrically with each other. The dipole has an electrical length L corresponding to an odd multiple of λ / 2, where λ is the wavelength of the electromagnetic high frequency radiation. In the example given, the radiation field comprises UHF with a wavelength of 30 cm. The plane wave structure of the reflection plate 40 has the property of juxtaposed cylindrical lenses, so far as in 2 B indicated dipole antenna to that of the reflection plate 40 adjusted areas of increased field strength adjusted. In the 2 B indicated antenna absorbs the electromagnetic high-frequency field, wherein the absorbed energy by means of the impedance matched resistance 53 is converted into thermal energy.

3 zeigt ein erfindungsgemäßes Absorptionselement in einer Übersichtsdarstellung. Das Element 1 ist quaderförmig aufgebaut, wobei die Hauptflächen durch zwei Hauptdeckplatten 60, 61 bereitgestellt werden. Die beiden Längsflächen werden durch die Seitendeckplatten 62, 63 gebildet, während die beiden Stirnflächen durch die Seitendeckplatten 64, 65 bereitgestellt werden. Die Seitenflächen dienen als Standfläche, sodass das in 3 dargestellte Absorptionselement auch stapelbar ist. 3 shows an inventive absorption element in an overview. The element 1 is cuboid, with the main surfaces through two main tops 60 . 61 to be provided. The two longitudinal surfaces are through the side deck plates 62 . 63 formed while the two end faces through the side deck plates 64 . 65 to be provided. The side surfaces serve as a standing surface, so the in 3 shown absorption element is also stackable.

4 zeigt das in 3 dargestellte Absorptionselement 1 in einer Schnittdarstellung entlang der Linien IV-IV. Das wellenförmige Reflexionsblech 40 erstreckt sich zwischen den Hauptdeckplatten 60, 61 über deren gesamte Fläche. Jeweils beabstandet von einem Wellental sind Dipolantennen 50a, 50b zu beiden Seiten des Reflexionsblechs 40 angeordnet. 4 shows that in 3 illustrated absorption element 1 in a sectional view along the lines IV-IV. The wavy reflection plate 40 extends between the main deck panels 60 . 61 over its entire surface. Each spaced from a trough are dipole antennas 50a . 50b on both sides of the reflective plate 40 arranged.

Das Bezugszeichen S bezeichnet einen Bereich der Schnittdarstellung, welcher in 5 im Detail gezeigt ist. Wie zu erkennen, setzt sich die Wellenstruktur in der beschriebenen Ausführungsform aus Zylindermantelsegmenten zusammen, wobei der Radius der Zylindersegmente gleich R ist. Der Abstand der Antennen, hier der Antenne 50b, zum Wellental beträgt A. Wie aus 4 ersichtlich, ist der Abstand aller Dipolantennen zum jeweils zugeordneten Wellental in der beschriebenen Ausführungsform gleich. Je nach Ausführungsform der Erfindung kann der Abstand A beispielsweise gleich dem halben Krümmungsradius, d.h. R/2 betragen. M gibt in der Zeichnung den Mittelpunkt für die Krümmung mit dem Radius R an. Um zu vermeiden, dass einfallende elektromagnetische Hochfrequenzstrahlung mit der durch das Reflexionsblech 40 reflektierten Strahlung am Ort der Dipolantenne destruktiv interferiert, kann vorgesehen sein, dass der Abstand A eingestellt ist auf (n + 1)·λ/2, wobei n eine natürliche Zahl ist.Reference character S denotes a portion of the sectional view which is shown in FIG 5 shown in detail. As can be seen, the wave structure in the described embodiment is composed of cylinder jacket segments, the radius of the cylinder segments being equal to R. The distance of the antennas, here the antenna 50b , to the trough is A. How out 4 As can be seen, the distance of all dipole antennas to the respective associated trough is the same in the described embodiment. Depending on the embodiment of the invention, the distance A can be, for example, equal to half the radius of curvature, ie R / 2. M indicates in the drawing the center point for the curvature with the radius R. To avoid the incident electromagnetic high frequency radiation with the through the reflective plate 40 If the reflected radiation at the location of the dipole antenna destructively interferes, it can be provided that the distance A is set to (n + 1) .lamda. / 2, where n is a natural number.

6 zeigt das in 1 dargestellte erfindungsgemäße Absorptionselement in einer Schnittdarstellung entlang der Linien VI-VI, welche parallel zu einer der Hauptdeckplatten 60 bzw. 61 verläuft. Wie in 4 angegeben, sind die vorderen Dipolantennen 50a und die hinteren Dipolantennen 50b relativ zu einer Ebene parallel zu den Hauptdeckplatten 60, 61 zueinander versetzt, sodass in 6 nur die hinteren Dipolantennen 50b in der dargestellten Ebene liegen. Wie in dem angegebenen Beispiel dargestellt, sind alle Antennen 50a, 50b elektrisch unabhängig voneinander, sie umfassen jeweils nur wie beschrieben die beiden aufeinander abgestimmten Monopole, welche am Fußpunkt über den Widerstand 53 miteinander verbunden sind, siehe 2. 6 shows that in 1 illustrated absorption element according to the invention in a sectional view along the lines VI-VI, which parallel to one of the main cover plates 60 respectively. 61 runs. As in 4 are the front dipole antennas 50a and the rear dipole antennas 50b relative to a plane parallel to the main deck panels 60 . 61 offset from each other so that in 6 only the rear dipole antennas 50b lie in the plane shown. As shown in the example given, all antennas 50a . 50b electrically independent of each other, they each include only as described, the two coordinated monopolies, which at the base of the resistance 53 are interconnected, see 2 ,

7 entspricht der in 4 gezeigten Schnittdarstellung eines Absorptionselements, hier sind jedoch die vorderseitigen Antennen 50b bzw. rückseitigen Antennen 50a in einem anderen Abstand zu dem zugeordneten Wellental platziert, derartig, dass sie an der jeweiligen Rückseite der beiden Hauptdeckplatten 60, 61 anliegen. Der Abstand der jeweiligen Dipolantenne zu dem zugeordneten Wellental beträgt in dem in 7 dargestellten Beispiel insofern 2R, wobei R der Krümmungsradius eines solchen Wellentales entspricht. Bei einer derartigen Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung der Antennen vergleichsweise einfach zu bewerkstelligen, beispielsweise können die beschriebenen Antennenschaltungsanordnungen auf die Rückseite der Platten 60, 61 aufgedruckt werden. Dabei können insbesondere über ein Siebdruckverfahren die beiden Monopole aufgebracht werden und nachfolgend der Impedanz angepasste Widerstand mit einem leitfähigen Kleber eingeklebt werden. 7 corresponds to the in 4 shown sectional view of an absorption element, but here are the front-side antennas 50b or rear antennas 50a placed at a different distance to the associated trough, such that they at the respective back of the two main cover plates 60 . 61 issue. The distance of the respective dipole antenna to the associated trough is in the in 7 2R shown example, where R corresponds to the radius of curvature of such a wave trough. In such an embodiment of the invention, the arrangement of the antennas is comparatively easy to accomplish, for example, the antenna circuit arrangements described can be applied to the back of the plates 60 . 61 be printed. In this case, the two monopoles can be applied, in particular via a screen-printing process, and subsequently the resistor adapted to the impedance can be glued in with a conductive adhesive.

Die bislang beschriebenen Ausführungsformen sind auf die Absorption von elektromagnetischer Hochfrequenzstrahlung einer vorgegebenen Polarisation ausgebildet. Da bei der Reflexion von elektromagnetischer Strahlung an metallischen Oberflächen eine Polarisationsdrehung um 90° auftritt, kann es sehr vorteilhaft sein, wenn das erfindungsgemäße Absorptionselement zum Absorbieren von elektromagnetischer Hochfrequenzstrahlung unterschiedlicher Polarisation ausgebildet ist.The hitherto described embodiments are due to the absorption of electromagnetic radiofrequency radiation formed a predetermined polarization. Because in the reflection of electromagnetic radiation on metallic surfaces a polarization rotation occurs at 90 °, It may be very advantageous if the absorption element according to the invention for absorbing electromagnetic high frequency radiation of different Polarization is formed.

die 8a und 8b zeigen Schnitte entsprechend den in den 4 und 6 gezeigten durch ein solches, polarisationsunabhängig arbeitendes Absorptionselement. Abschnitte mit senkrecht verlaufenden Dipolantennen wechseln sich ab mit Abschnitten, bei welchen die Dipole horizontal ausgerichtet sind, siehe 8b. Insofern erfasst und absorbiert ein derartig gestaltetes Absorptionselement sowohl Strahlung mit horizontaler als auch Strahlung mit vertikaler Polarisation. Es versteht sich, dass die Wellenstruktur des Reflexionsblechs an den Verlauf der Dipolantennen angepasst ist. Dies bedeutet, dass in den Abschnitten, bei welchen die Dipole vertikal verlaufen, die Wellenstruktur beispielsweise wie in 4 angegeben, ausgebildet ist. In solchen Abschnitten, bei welchen die Dipole horizontal verlaufen, ist die Wellenstruktur jedoch zu der Wellenstruktur des vorhergehenden Abschnittes um 90° gedreht, d.h. Wellentäler und Wellenberge verlaufen dort auch auf horizontalen Geraden, siehe 8a.the 8a and 8b show cuts according to the in the 4 and 6 shown by such, polarization independent working absorption element. Sections with perpendicular dipole antennas alternate with sections where the dipoles are oriented horizontally, see 8b , In this respect, an absorption element designed in this way captures and absorbs radiation with horizontal as well as radiation with vertical polarization. It is understood that the wave structure of the reflection plate is adapted to the course of the dipole antennas. This means that in the sections where the dipoles are vertical, the wave structure is for example like in 4 indicated, is formed. However, in such sections where the dipoles are horizontal, the wave structure is rotated 90 ° to the wave structure of the previous section, ie wave troughs and wave crests also run on horizontal lines there, see 8a ,

Es sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung unter Nutzung von Antennenschaltungsanordnungen beschrieben wurden, die einen Antennendipol umfassen, wobei die Reflexionseinrichtung mittels der beschriebenen Wellenstruktur an die Geometrie der Dipolantennen angepasst ist. In nicht dargestellten Ausführungsformen können auch andere Antennenstrukturen verwendet werden, an die dann die Krümmung der Reflexionseinrichtung angepasst ist.It It should be noted that the invention using antenna circuitry have been described, which comprise an antenna dipole, wherein the Reflection device by means of the described wave structure the geometry of the dipole antennas is adjusted. In not shown embodiments can also other antenna structures are used, to which then the curvature of the Reflection device is adapted.

Das erfindungsgemäße Absorptionselement kann prinzipiell für alle Anwendungen benutzt werden, bei welchen elektromagnetische Störstrahlung vernichtet werden soll.The inventive absorption element can in principle for all applications are used in which electromagnetic Noise destroyed shall be.

11: Absorptionselementabsorbing element
22: Absorptionselementabsorbing element
33: Absorptionselementabsorbing element
44: Absorptionselementabsorbing element
10, 1110 11: Rolltorrolling gate
20a, b20a, b: RFID-LesesystemRFID reader system
21a, b21a, b: RFID-AntenneRFID antenna
22a, b22a, b: Transpondertransponder
23a, b23a, b: Transponderantennetransponder antenna
3030: HallenwandHall wall
31a, b31a, b: Hallentorhall door
4040: Reflexionsblechreflection sheet
4141: Wellentaltrough
4242: WellenbergWellenberg
50, 50a, b50, 50a, b: Dipolantennedipole antenna
51, 5251 52: gerader Leiterstraight ladder
5353: Widerstandresistance
60, 6160 61: HauptdeckplatteMain deck plate
62, 6362 63: SeitendeckplatteSide cover plate
64, 6564 65: SeitendeckplatteSide cover plate
SS: Ausschnittneckline
LL: Dipollängedipole length
MM: MittelpunktFocus

Claims

Absorption element ( 1 ) for high-frequency electromagnetic radiation, comprising a reflection device ( 40 ) having a curved reflecting surface with a plurality of radio frequency radiation focusing sections for generating a plurality of regions with increased field strength in front of the reflection device and a plurality of antenna circuit arrangements adapted to the frequency of the radiation ( 50a . 50b ), each having an antenna conductor structure ( 51 . 52 ) for receiving radiant energy and a means ( 53 ) for converting the absorbed radiation energy into another form of energy.

Absorption element according to claim 1, characterized in that the means for converting the absorbed radiant energy generates thermal energy and in particular a resistance ( 53 ) which is connected to the antenna conductor structure ( 51 . 52 ) connected.

Absorption element according to claim 1, characterized that means for converting the absorbed radiant energy an electroluminescent emitter such as a light emitting diode comprises, which is connected to the antenna conductor structure.

Absorbent element according to claim 1, 2 or 3, characterized in that an antenna circuit arrangement ( 50a . 50b ) in a region of increased field strength in front of the reflection device ( 40 ) are arranged so that the antenna conductor pattern is aligned with the focused radiation.

Absorption element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the reflection surface of the reflection device ( 40 ) has a wave structure, in particular a plane wave structure.

Absorption element according to Claim 5, characterized in that the reflection surface comprises mutually adjacent wave structure regions, wherein the wave troughs ( 41 ) or wave crests ( 42 ) of adjacent wave structure areas are arranged perpendicular to each other.

Absorption element according to one of claims 1 to 6, characterized in that the antenna conductor structure ( 51 . 52 ) has a dipoleite structure.

Absorbent element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the antenna conductor structure in a predetermined distance to the reflection means is arranged, in particular in a distance to the reflection surface equal to an odd multiple of half the wavelength of the RF radiation.

Absorption element according to one of claims 1 to 8, characterized in that on both sides of the reflection means ( 40 ) Antenna Circuit Arrangements ( 51 . 52 ) are provided.

Absorbent element according to one of claims 1 to 9, characterized in that the reflection device is a metal sheet or a wire mesh.

Absorption element according to one of claims 1 to 10, characterized in that at least one of the two main surfaces of the reflection means by a plate-shaped covering device ( 60 . 61 ) are covered.

Absorption element according to claim 11, characterized in that antenna circuit arrangements ( 50a . 50b ) on a plate-shaped element ( 60 . 61 ) are mounted.

Absorption element according to claim 12, characterized in that that antenna conductor structures of the antenna circuit arrangements by means of a printing process such as a screen printing on a disc-shaped Element are applied.

Absorption element according to one of claims 1 to 13, characterized in that the absorption element on one of its side surfaces ( 62 . 63 . 64 . 65 ) is erectable and stackable.