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Die
vorliegende Erfindung betrifft Systeme, welche elektromagnetische
Transponder verwenden, d. h. (im allgemeinen bewegliche) Sender-Empfänger, die
ohne Kontaktberührung
und drahtlos durch eine als Lese- und/oder Schreibterminal bezeichnete (im
allgemeinen stationär-feste)
Einheit abgefragt werden können.
Allgemein entnehmen die Transponder die für die in ihnen enthaltenen
elektronischen Schaltungen erforderliche Speisung einem Hochfrequenzfeld,
das von einer Antenne des Lese-Schreib-Terminals ausgestrahlt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Lese- und/oder
Schreibterminal für
elektromagnetische Transponder sowie die in dem Terminal enthaltene Antenne.
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1 zeigt
in sehr schematischer und vereinfachter Form ein herkömmliches
Beispiel eines einem Transponder 10 zugeordneten Lese-Schreib-Terminals 1.
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Allgemein
besteht das Terminal 1 im wesentlichen aus einem Reihenschwingkreis,
der aus einer Induktivität
L1 in Reihe mit einem Kondensator C1 und einem Widerstand R1 gebildet
ist. Diese Schwingschaltung wird durch eine Vorrichtung 2 gesteuert,
welche unter anderem und in nicht-einschränkender Weise einen Verstärker oder
Antennenkoppler aufweist sowie eine Schaltung zur Steuerung und
Auswertung der insbesondere von einem Modulator/Demodulator gelieferten
empfangenen Daten sowie einen Mikroprozessor zur Verarbeitung der
Steuersignale und der Daten. Der Schwingkreis wird durch eine Spannung
Vg angeregt, die von der Vorrichtung 2 zwischen Anschlüssen 3 und 4 geliefert wird.
Die Schaltung 2 kommuniziert im allgemeinen mit verschiedenen
Eingangs-/Ausgangs-Schaltungen (Tastatur, Bildschirm, Mittel zum
Austausch mit einem Server usw.) und/oder nicht dargestellten Verarbeitungsschaltungen.
Die Schaltungen des Lese-Schreib-Terminals beziehen die für ihren
Betrieb erforderliche Energie von einer (nicht dargestellten) Speiseschaltung,
die beispielsweise mit dem elektrischen Verteilungsnetz verbunden
ist.
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Ein
zum Zusammenwirken mit einem Terminal 1 bestimmter Transponder 10 weist
im wesentlichen eine Parallel-Schwingschaltung auf. Diese Schaltung
wird von einer Induktivität
L2 in Parallelschaltung mit einem Kondensator C2 gebildet, zwischen
zwei Eingangsanschlüssen 11, 12 einer
Steuer- und Verarbeitungsschaltung 13. Die Anschlüsse 11 und 12 sind
in der Praxis mit dem Eingang einer (nicht dargestellten) Gleichrichtvorrichtung
verbunden, deren Ausgänge
Anschlüsse
für die
Gleichstromspeisung der internen Schaltungen des Transponders 10 bilden.
Diese Schaltungen umfassen im allgemeinen im wesentlichen einen
Mikroprozessor, einen Speicher, einen Demodulator der gegebenenfalls
von dem Terminal 1 empfangenen Signale sowie einen Modulator
zur Übertragung
der Informationen an das Terminal.
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Die
Schwingkreise des Terminals und des Transponders sind im allgemeinen
auf ein und dieselbe Frequenz entsprechend der Frequenz des Anregungssignals
Vg des Schwingkreises des Terminals abgestimmt. Dieses Hochfrequenzsignal
(beispielsweise von 13,56 MHz) dient nicht nur als Träger für die Übertragung
der Daten von dem Terminal an den Transponder, sondern auch als
Träger
der Fernspeisung, die für
in dem Feld des Terminals befindliche Transponder bestimmt ist.
Wenn ein Transponder 10 sich in dem Feld eines Terminals 1 befindet,
wird an den Anschlüssen 11 und 12 der
Resonanzschaltung des Transponders eine Hochfrequenzspannung erzeugt.
Diese Spannung liefert nach Gleichrichtung und eventueller Begrenzung
die Speisespannung für die
elektronischen Schaltungen 13 des Transponders.
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Der
von dem Terminal ausgesandte Hochfrequenzträger wird allgemein gemäß verschiedenen Codierungstechniken
durch das Terminal amplitudenmoduliert, zur Übertragung von Daten und/oder Steuerbefehlen
an ein oder mehrere in dem Feld vorhandene Transponder. Umgekehrt
erfolgt die Übertragung
der Daten des Transponders an das Terminal allgemein durch Modulation
der von dem Schwingkreis L2, C2 gebildeten Last. Diese Änderung
der Last erfolgt im Rhythmus eines Hilfsträgers einer Frequenz (beispielsweise
847,5 kHz), die kleiner als die Frequenz des Trägers ist. Diese Änderung
der Last kann dann durch das Terminal detektiert werden, und zwar
in Form einer Amplituden- oder
einer Phasenänderung
mit Hilfe beispielsweise einer Messung der Spannung an den Anschlüssen des
Kondensators C1 oder des Stroms Ig in dem Schwingkreis. In 1 ist
das Messsignal durch eine gestrichelte Verbindung 5 symbolisiert,
welche den Mittelpunkt zwischen der Induktivität L1 und dem Kondensator C1 mit
der Schaltung 2 verbindet.
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Ein
Problem, das sich in den herkömmlichen Transpondersystemen
stellt, ist, dass sie im allgemeinen nur begrenzte Reichweite besitzen.
Die Reichweite des Systems entspricht der Grenzentfernung, jenseits
welcher das von einem Transponder aufgenommene Feld zu schwach ist,
als dass er hieraus die für
seinen Betrieb erforderliche Energie entnehmen könnte. Die Reichweitenbegrenzung
beruht im wesentlichen auf dem maximal zulässigen Magnetfeld, das durch
Normen festgelegt ist. Herkömmlicherweise
versucht man, um die Reichweite zu erhöhen, den Durchmesser der Antenne
zu vergrößern, um
nicht dieses maximal zulässige
Magnetfeld zu überschreiten.
Nun läuft
jedoch eine Erhöhung
des Durchmessers auf eine Erhöhung
des Anregungsstroms Ig hinaus, und zwar in Verhältnissen, die unerwünscht sind,
unter anderem aus Gründen
des Leistungsverbrauchs.
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Das
Dokument WO-A-97/49076 beschreibt eine Antenne zur Erzeugung eines
elektromagnetischen Feldes für
Transponder, welche zwei induktive Elemente enthält (vgl. Oberbegriff des Anspruchs
1).
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung der Reichweite
der Lese-Schreib-Terminals der elektromagnetischen Transponder.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft insbesondere einen Vorschlag für eine neue
Antenne zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes erhöhter Reichweite.
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Die
Erfindung bezweckt auch, keine Modifizierung der Transponder zu
benötigen
und demzufolge mit jedem beliebigen herkömmlichen Transponder betrieben
werden zu können.
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Die
vorliegende Erfindung bezweckt auch eine Minimierung des Leistungsverbrauchs
des Terminals.
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Zur
Erreichung dieser Ziele sieht die vorliegende Erfindung vor eine
Antenne zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes für elektromagnetische
Transponder, umfassend ein erstes induktives Element zur Verbindung
mit zwei Anschlüssen
zum Anlegen einer Anregungsspannung, sowie einen parallelen Resonanz-
bzw. Schwingkreis, der mit dem ersten induktiven Element gekoppelt
ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist vorgesehen, dass der genannte Resonanzschwingkreis ein
zweites induktives Element aufweist, dessen Betrag so gewählt ist,
dass er größer als
der Betrag des ersten induktiven Elements ist, und zwar in einem Verhältnis in
Abhängigkeit
von einer gewünschten oder
Soll-Feldverstärkung.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das erste induktive
Element von mehreren gemäß einem
Netz angeordneten Induktivitäten
gebildet wird.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das oder die induktive(n)
Element (e) von Planarwicklungen gebildet wird (werden).
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden induktiven
Elemente in parallelen Ebenen liegen.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Entfernung,
welche die entsprechenden Ebenen der induktiven Elemente trennt,
als Funktion in Abhängigkeit von
dem Leistungsverbrauch der Transponder, für welche die Antenne bestimmt
ist, und von der gewünschten
Reichweite gewählt
wird.
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Die
vorliegende Erfindung sieht auch vor ein Terminal zur Erzeugung
eines hochfrequenten elektromagnetischen Feldes in Bestimmung für wenigstens
einen in dieses Feld eintretenden Transponder, wobei das Terminal
eine Antenne gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Resonanzschwingkreis
aus einem zweiten induktiven Element und einem hierzu parallelen
kapazitiven Element gebildet wird und auf die Frequenz eines Anregungssignals
für das
erste induktive Element abgestimmt ist.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der genannte Resonanzschwingkreis
einen Steuerschalter aufweist.
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Diese
sowie weitere Ziele, Gegenstände,
Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden in der folgenden nicht-einschränkenden Beschreibung spezieller
Ausführungsbeispiele
im einzelnen auseinandergesetzt, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren;
in diesen zeigen:
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die
bereits beschriebene 1 ein herkömmliches Beispiel eines Transpondersystems
des Typs, auf welches sich die vorliegende Erfindung bezieht,
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2 in
sehr schematischer und vereinfachter Form eine erste Ausführungsform
eines mit einer Antenne gemäß der vorliegenden
Erfindung versehenen Lese- und/oder Schreib-Terminals, in Zuordnung zu
einem herkömmlichen
Transponder,
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3A und 3B eine
Antenne gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung, sowie
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4 eine
abgewandelte Ausführungsform eines
Terminals gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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In
den verschiedenen Zeichnungsfiguren sind gleiche Elemente mit denselben
Bezugsziffern bezeichnet. Aus Gründen
der Übersichtlichkeit
sind nur die für
das Verständnis
der Erfindung erforderlichen Elemente in den Zeichnungsfiguren dargestellt und
werden nachfolgend beschrieben. Insbesondere wird der jeweilige
Innenaufbau der elektronischen Schaltungen eines Transponders und
eines Lese- und/oder Schreib-Terminals nicht im einzelnen beschrieben
und bildet als solcher nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Ein
charakteristisches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, die Antenne
eines Lese- und/oder Schreib-Terminals in Form einer mit einem Schwingkreis
LC gekoppelten LR-Schaltung vorzusehen. Gemäß der Erfindung wird die LR-Schaltung durch
den Hochfrequenzgenerator des Terminals angeregt. Die Anregungsfrequenz
ist in bekannter herkömmlicher
Weise die des Trägers
der Fernspeisung und der eventuell zu übertragenden Daten. Der Resonanz-Schwingkreis
stellt einen aus einer Induktivität und einem Kondensator gebildeten
Sperr- bzw. Saugkreis dar. In der Praxis handelt es sich um eine RLC-Schaltung
mit dem kleinst möglichen
Widerstand entsprechend den Reihenwiderständen der Induktivität und des
Kondensators.
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Ein
anderes charakteristisches Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht
darin, für
den Sperrkreis einen Wert der Induktivität vorzusehen, der größer als
der der Anregungsschaltung LR ist. Somit ist die an den Anschlüssen des
Kondensators des Sperrkreises gebildete Spannung größer als
die Anregungsspannung der LR-Schaltung. Gemäß der Erfindung sucht man den
Gütefaktor
des Sperrkreises zu maximieren, um die durch seine Kopplung mit dem
Anregungs-LR-Kreis erzielte Verstärkung zu begünstigen.
Der Gütefaktor
ist umgekehrt proportional der Summe aus den Reihenwiderständen und
der Quadratwurzel der Kapazität
des Kondensators des Sperrkreises, und direkt proportional der Quadratwurzel
seiner Induktivität.
Somit sucht man die Induktivität
möglichst
groß und
die Reihenwiderstände
und den Kondensator möglichst
klein zu machen.
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2 zeigt
in sehr schematischer und vereinfachter Form eine erste Ausführungsform
eines Lese- und/oder Schreib-Terminals gemäß der Erfindung.
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In
herkömmlicher
Weise umfasst ein Terminal 20 gemäß der Erfindung Schaltungen 2 zur
Verarbeitung, Steuerung und Analyse der Daten, die mit einem gleichfalls
herkömmlichen
Transponder 10 ausgetauscht werden sollen. Zwischen den
Ausgangsanschlüssen 3 und 4 der
Schaltung 2 wird eine als Träger der Fernspeisung und/oder
als Modulationsträger
von für
einen Transponder bestimmten Daten dienende Hochfrequenzspannung
Vg zugeführt. Gemäß der Erfindung
sind diese Anschlüsse 3 und 4 mit
einer aus einem Widerstand R1 in Reihe mit einer Induktivität Lp gebildeten
LR-Schaltung verbunden. Die Induktivität Lp ist zur Kopplung mit einer
Induktivität
Lb eines der LR-Schaltung zugeordneten Sperr- bzw. Parallel-Schwingkreises 21 bestimmt.
Die Schaltung 21 umfasst ebenfalls einen Kondensator Cb,
dessen beide Elektroden mit den beiden Anschlüssen 24 bzw. 25 der
Induktivität
Lb verbunden sind. Gemäß der Erfindung
weist diese mit den Anschlüssen 3 und 4 der
Schaltung 2 verbundene Induktivitätsschaltung LR keinen Kondensator
auf. Somit liegt keine Abstimmung der Anregungsschaltung auf die
Frequenz des Trägers
der Fernspeisung vor. Gemäß der Erfindung
ist diese Abstimmung in den Sperr- bzw. Parallel-Schwingkreis 21 übertragen.
Für diesen
sind die entsprechenden Werte der Induktivität Lb und des Kondensators Cb
so gewählt,
dass die Resonanzfrequenz dieser Schaltung dem Träger der Fernspeisung
des Systems (beispielsweise 13,56 MHz) entspricht.
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Gemäß der Erfindung
sind die Induktivitäten Lp
und Lb vorzugsweise in Form von Planarinduktivitäten aus einer oder mehreren
Windung(en) ausgebildet. Diese Induktivitäten werden in zueinander parallelen
Ebenen angeordnet, um die magnetische Kopplung zwischen ihnen zu
maximieren. Diese Kopplung ist in 2 durch
die gegenseitige oder Gegeninduktivität M zwischen den Schaltungen
LR und LC symbolisiert. Auf Seiten des Transponders 10 handelt
es sich um einen herkömmlichen
Transponder, die Erfindung erfordert keinerlei Änderung des Transponders für seine
Verwendung. Befindet sich ein Transponder 10 im Feld der
Antenne, so besteht eine magnetische Kopplung (gegenseitige oder
Gegeninduktivität
M') zwischen ihm
mit dem Sperr- bzw. Parallel-Schwingkreis, woraus er die für seinen
Betrieb erforderliche Energie gewinnt.
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Die
Tatsache der Verbringung eines Transponders in das Feld der Antenne
läuft auf
eine Erhöhung
des Reihenwiderstands des Sperr- bzw. Parallel-Schwingkreises 21 hinaus
und damit auf eine Verringerung seines Gütefaktors und des in ihm kreisenden
Stroms. Dies bringt einen Verbrauch auf Seite der Anregungsschaltung
R1-Lp mit sich. Jedoch braucht der Generator des Terminals nur einen
Erregerstrom an den Sperr- bzw. Parallel-Schwingkreis zu liefern, wo der Strom
und die Spannung von Natur aus hoch sind.
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Die
Induktivität
Lp wird so klein als möglich für eine Optimierung
der Ausbeute des Systems und maximale Verwendung der installierten
Leistung des die Spannung Vg liefernden Generators gewählt. Der Betrag
der Induktivität
Lb des Sperr- bzw. Parallel-Schwingkreises 21 wird so groß als möglich zur Erzielung
einer möglichst
großen
Reichweite des Systems gewählt.
Tatsächlich
ist, je größer das
Verhältnis
Lb/Lp ist, das Verhältnis
zwischen der an den Anschlüssen
des Kondensators Cb gebildeten Spannung und der Spannung Vg um so
größer.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird der Abstand zwischen den in parallelen Ebenen angeordneten
Planarinduktivitäten den
Transpondern, für
welche das Terminal bestimmt ist, angepasst. Je nach dem durch verschiedene Transponder
gebildeten Lastniveau (insbesondere je nachdem, ob sie einen Mikroprozessor
enthalten oder nicht) und je nach der gewünschten Reichweite kann man
die Kopplung zwischen dem Anregungskreis und dem Sperr- bzw. Parallel-Schwingkreis
optimieren. Im Falle von Transpondern mit geringem Verbrauch und
falls eine hohe Reichweite gewünscht wird,
entfernt man die Induktivitäten
der Antenne voneinander, um die an den Anschlüssen des Sperr- bzw. Parallel-Schwingkreises
erzeugte Überspannung
möglichst
groß zu
machen. Beispielsweise wählt
man einen Abstand im Bereich zwischen etwa 0,5 cm und einigen Zentimetern.
Umgekehrt muss man für
Transponder mit stärkerem
Leistungsverbrauch die Kopplung zwischen den Induktivitäten möglichst
groß wählen, damit
die von den Transpondern gebildete Last den Gütefaktor des Sperr- bzw. Parallel-Schwingkreises
nicht allzu sehr verschlechtert. Man ordnet dann die Induktivitäten der
Antenne so nahe als möglich
zueinander an. Der Abstand hängt
selbstverständlich
unter anderem vom Durchmesser der Induktivitäten und vom Gütefaktor
des Sperrkreises ab.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass sie eine Erhöhung der
Reichweite eines Lese- und/oder Schreib-Terminals für eine gegebene
Spannung Vg und einen gegebenen Anregungsstrom Ig gestattet.
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Ein
anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass sie keinerlei
Modifikation oder Abänderung
der bestehenden Transponder erfordert.
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Die
Detektion einer von einem Transponder kommenden Retromodulation
kann entweder an der LR-Schaltung oder an der LC-Schaltung 21 erfolgen. In der
Ausführungsform
von 2 ist symbolisch ein Stromwandler 22 angedeutet,
dessen Aufgabe in der Messung der Intensität in dem Sperrkreis 21 besteht. Eine
Verbindung 23 führt
das Ergebnis dieser Messung der Schaltung 2 zu. Gemäß einer
abgewandelten Ausführung
kann die Messung in der LR-Schaltung erfolgen. Jedoch ist die Detektion
von Änderungen
in der Sperr- bzw. Schwingschaltung leichter, wo die Signalpegel
höher sind.
Es ist jedoch darauf zu achten, dass diese Messung möglichst
wenig den Gütefaktor
der Sperr- bzw. Parallel-Schwingschaltung stört. Falls man beispielsweise
eine Spannungsmessung an den Anschlüssen des Kondensators Cb vor nimmt,
ist auf die Verwendung eines Messelements mit hohem Eingangswiderstand
zu achten.
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Die
Erfindung gestattet eine Erhöhung
des ausgesandten Magnetfeldes ohne Erhöhung des von dem Generator
zugeführten
Stroms oder der Spannung Vg, d. h. somit ohne Erhöhung der
installierten Leistung des Terminals. Für ein und dasselbe Terminal
mit einer gegebenen installierten Leistung gestattet die Erfindung
in einfacher Weise die Verwendung von Antennen großer Abmessungen,
was mit herkömmlichen
Terminals schwierig ist, ohne die Generatorspannung zu erhöhen, um
einen ausreichenden Strom zuzuführen.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass sie die Impedanzanpassung
der Antenne bezüglich
der Steuerschaltung
2 erleichtert. Tatsächlich kann die Impedanz Zpeq,
wie sie von dem Generator (Schaltung
2), der das Hochfrequenz-Anregungssignal zuführt, gesehen
wird, in folgender allgemeiner Weise geschrieben werden:
Zpeq = Rp + j · Xp,worin Rp den folgenden
Realteil wiedergibt:
worin Xp den folgenden Imaginärteil darstellt:
Xp = ω · Lp,darin
stellen k
pb den Magnetkopplungskoeffizienten zwischen
dem Anregungskreis und dem Sperr- bzw. Parallel-Schwingkreis und
Rb den Ersatzwiderstand der Schaltung
21 (Summe der parasitären Widerstände des
Kondensators Cb und der Induktivität Lb) dar. In dem Realteil
Rp ist nur dem Widerstand R1 Rechnung getragen, der in der Praxis
dem Ausgangswiderstand des Anregungsgenerators entspricht. Des weiteren
wurde der Reihen widerstand der Induktivität Lp vernachlässigt. Die
Berücksichtigung
dieser Widerstandselemente läuft
einfach auf die Zufügung
ihrer betreffenden Werte zu dem oben angegebenen Widerstand Rb hinaus.
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Zur
Impedanzanpassung der Antenne kann man beispielsweise das Verhältnis zwischen
den Induktivitäten
Lb und Lp modifizieren, oder einen Parallelwiderstand in die Schaltung 21 einführen.
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Außerdem ist
der Imaginärteil
Xp der Impedanz Zpeq eine Funktion der Induktivität Lp, die
möglichst
klein gewählt
wird. Demzufolge kann die Impedanz in erster Näherung als rein ohmisch betrachtet werden.
Es ist so besonders leicht, eine lastfreie Impedanzanpassung (beispielsweise
bei 50 Ω)
zu erzielen. Ein Vorteil ist dann, dass man leicht die Antenne des
Lese-Schreib-Terminals gegenüber
ihren Steuerschaltungen trennen kann. Ein Kabel mit 50-Ω-Impedanzanpassung
genügt.
Selbstverständlich
hat, wenn sich ein Transponder in dem Feld befindet, dieser einen
Einfluss auf die vom Generator gesehene Impedanz (im Nenner des
Realteils).
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Die 3A und 3B zeigen
die beiden Seiten einer Antenne gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. Gemäß dieser
bevorzugten Ausführungsform
ist das anregungsseitige induktive Element Lp aus mehreren Induktivitäten 31, 32, 33, 34, 35, 36 und 37 in
Netzanordnung zusammengesetzt, d. h. elektrisch parallel. Die Induktivitäten 31, 32, 33, 34, 35, 36 und 37 sind
koplanar. Die Induktivitäten
sind vorzugsweise bienenwabenartig verteilt. Jede Induktivität 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 umfasst
beispielsweise eine einzige sechseckförmige Windung. Die Zahl von
Windungen dieser Induktivitäten
kann dem für
das resultierende induktive Element Lp gewünschten Wert angepasst werden.
Die beiden Zwischenverbindungsanschlüsse 38 und 39 der
entsprechenden Anschlüsse
der Induktivitäten 31 bis 37 bilden
die Anschlüsse
des Elements Lp. Die Induktivitäten
sind beispielsweise durch Abscheidungen von Leiterbahnen auf einer
Druckschaltungsplatte ausgeführt.
Ein erstes Ende jeder Induktivität
ist mit dem Anschluss 38 verbunden. Diese Verbindung erfolgt
mittels Durchführungen 41 und
Leiterbahnen 42 der beiden Oberflächen des Druckschaltungsplättchens
(3A und 3B). Das
zweite Ende jeder Induktivität
ist mit dem Anschluss 39 verbunden, mittels Durchführungen 43 und
Leiterbahnen 44.
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Die
netzartige Zuordnung der Induktivitäten muss solcherart sein, dass
sämtliche
Induktivitäten des
Netzes Felder erzeugen, deren Linien sich addieren (d. h. sämtlich im
selben Sinne gerichtet sind).
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Die
Induktivität
Lb ist auf der zweiten Oberseite des Plättchens ausgebildet. In dieser
bevorzugten Ausführungsform
wird diese Induktivität
von einer einzigen Windung 40 gebildet, die annähernd eine Oberfläche äquivalent
der von der Gesamtheit der netzförmig
angeordneten Windungen der Induktivität Lp eingenommenen Oberfläche begrenzt.
Sie folgt somit dem Außenumfang
der Bienenwabenanordnung. Die Endanschlüsse der Windung 40 definieren die
zur Verbindung mit dem (nicht dargestellten) Kondensator Cb bestimmten
Anschlüsse 24 und 25 der Induktivität Lb.
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Ein
Vorteil der Verwendung einer Induktivität in Netzform auf der Seite
der LR-Schaltung ist, dass man das Verhältnis von Spannung und Strom
zwischen dem Sperr- bzw. Parallel-Schwingkreis und dem Anregungskreis
maximiert. Tatsächlich
vergrößert man
das Verhältnis
zwischen den Induktivitäten der
Sperrschaltung und der Anregungsschaltung.
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Ein
anderer Vorteil der Verwendung der Induktivitäten in Netzanordnung in der
Anregungsschaltung ist, dass dies die Impedanzanpassung noch weiter
erleichtert. Tatsächlich
wird hierdurch der Betrag der Induktivität Lp, die im Imaginärteil der
Impedanz der Anregungsschaltung zur Geltung kommt, minimiert.
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4 veranschaulicht
eine andere Ausführungsform
eines Lese- und/oder
Schreib-Terminals 45 gemäß der Erfindung. Diese Ausführungsform
bezieht sich insbesondere auf ein Terminal, das zum Betrieb in relativ
entfernter Kopplung mit einem Transponder bestimmt ist oder in sehr
nah-enger Kopplung mit diesem.
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Tatsächlich wünscht man
in bestimmten Anwendungsfällen
Informationen zwischen einem Transponder und dem Terminal nur dann
austauschen zu können,
wenn sich der Transponder sehr nahe zu dem Terminal befindet. Und
zwar um zu vermeiden, dass eine Piraterievorrichtung die Datenaustauschvorgänge auffängt bzw.
anzapft. In einem solchen Fall ist man herkömmlicherweise gezwungen, um
ein einziges Terminal zu verwenden, die Datenaustauschsequenzen
anzupassen und Software-Kontrollen für einen Betrieb bei sehr naher
Kopplung in Autorisierung mit einem einzigen Transponder vorzunehmen.
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4 veranschaulicht,
dass die Anwendung der Erfindung ganz erheblich einen Betrieb bei
extremer Nähe
eines Lese- und/oder Schreib-Terminals erleichtert. Hierzu sieht
man einen Schalter 46 in dem Sperr- bzw. Parallel-Schwingkreis 21' vor. Dieser Schalter
wird in Parallelanordnung zu der Induktivität Lb vorgesehen und dient zum
Kurzschließen
des Sperr- bzw. Resonanzkreises und damit zur Unterdrückung der
Kopplung mit dem Anregungs-LR-Kreis. Der Schalter 46 wird
durch die Schaltung 2 über
eine Verbindung 47 gesteuert.
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Falls
man beispielsweise wünscht,
dass das Terminal zum Betrieb in extrem enger Nachbarschaft bestimmt
wird, schließt
man den Schalter 46. In diesem Fall muss ein Transponder,
der Daten mit dem Terminal austauschen will, quasi direkt auf die
Antenne des Terminals gelegt werden, um eine Magnetkopplung mit
der Induktivität
Lp zu erhalten. Je kleiner der Betrag dieser Induktivität ist, um
so mehr ist es notwendig, dass sich der Transponder nahe dem Terminal
befindet. Der Betrieb ist dann ähnlich
einer Betriebsweise als Transformator. Wird der Schalter 46 geöffnet, erfüllt der
Sperr- bzw. Parallel-Schwingkreis
seine Rolle und die Reichweite des Lese- und/oder Schreib-Terminals
wird maximal.
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Gemäß einer
Abwandlung wird der Schalter in Reihe in dem Sperrkreis angeordnet.
Die Arbeits- und Betriebsweise kehrt sich dann um und die Öffnung des
Schalters öffnet
den Sperr- bzw.
Parallel-Schwingkreis. Bei dieser Abwandlung ist darauf zu achten,
dass der Reihenwiderstand des Schalters möglichst klein ist.
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In
der Ausführungsform
von 4 ist ein Intensitäts- bzw. Stromwandler 22' in Reihe mit
der Induktivität
Lp dargestellt, dessen Messsignal 23' der Schaltung 2 zugeführt wird.
Dieser Intensitäts-
bzw. Stromwandler liefert ein Maß des Stroms in der Anregungsschaltung.
Eine derartige Anordnung ist hier erforderlich wenigstens für den Betrieb
bei extrem benachbarter Anordnung in dem Maße, in dem eine Detektion nicht
mehr durch die Sperrschaltung bewirkt werden kann. Es ist jedoch
möglich,
die Verwendung eines Messsystems auf Seiten des Sperrkreises beizubehalten,
wenn das Terminal mit großer Reichweite
arbeitet.
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Selbstverständlich ist
die vorliegende Erfindung verschiedenen Abwandlungen und Modifikationen
zugänglich,
die sich für
den Fachmann ergeben. Insbesondere liegen die Abmessungen und Bemessungen
der verschiedenen Bau- und Bestandteile eines Lese- und/oder Schreib-Terminals
gemäß der Erfindung
im Bereich des fachmännischen
Könnens, ausgehend
und auf der Grundlage der hier gegebenen funktionellen Anweisungen.
