EP4677755A1

EP4677755A1 - Antennenvorrichtung

Info

Publication number: EP4677755A1
Application number: EP24706764.8A
Authority: EP
Inventors: Francisco Villuendas Lopez; Sergio Llorente Gil; Jesus Manuel Moya Nogues; Jorge Pascual Aza; Emilio PLUMED VELILLA; Jorge Tesa Betes
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2023-03-03
Filing date: 2024-02-27
Publication date: 2026-01-14
Also published as: WO2024184119A1; WO2024184119A9

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Antennenvorrichtung (10a; 10b), insbesondere NFC-Antennenvorrichtung, mit zumindest zwei elektrischen Leitern (12a, 14a; 12b, 14b) zur Verbindung mit einer Antenne (16a). Um eine Effizienz zu verbessern wird vorgeschlagen, dass die elektrischen Leiter (12a,14a; 12b, 14b) in einem Trägerelement (18a) aus einem elektrisch isolierenden Material eingebettet sind und senkrecht zu ihrer Haupterstreckungsrichtung (20a; 20b) einen vordefinierten Mindestabstand (22a; 22b) von zumindest 2 mm zueinander aufweisen.

Description

Antennenvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Antennenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , ein Induktionsenergieübertragungssystem mit einer Antennenvorrichtung nach Anspruch 9 und ein Verfahren zur Herstellung einer Antennenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11 .

Aus dem Stand der Technik sind bereits Antennenvorrichtungen mit zumindest zwei elektrischen Leitern zur Verbindung mit einer Antenne bekannt. Beispielsweise können die elektrischen Leiter Teil eines Koaxial-Kabels sein, wobei die elektrischen Leiter innerhalb des Koaxial-Kabels durch einen zylinderförmigen dielektrischen Isolator voneinander getrennt sind, um elektromagnetische Störeinflüsse, beispielsweise Streukapazitäten und/oder Streuinduktivitäten zwischen den elektrischen Leitern, zu verringern. Für viele Anwendungen ist ein Einsatz von Koaxial-Kabeln aufgrund vergleichsweise hoher Kosten nur schwer wirtschaftlich umsetzbar, sodass eine Effizienz, insbesondere eine Kosteneffizienz, nachteilig verringert ist. Für manche Anwendungen, insbesondere für Induktionsenergieübertragungssysteme, welche neben einer Beheizung von Gargeschirr auch zur induktiven Energieversorgung von Haushaltskleingeräten, beispielsweise Küchenmaschinen und dergleichen, ausgelegt sind und die über eine Kommunikationseinheit zur drahtlosen Kommunikation, beispielsweise per NFC, verfügen, ist ein Einsatz von Koaxial-Kabeln aufgrund der hohen Wärmeentwicklung ohnehin nicht ohne weiteres möglich, sodass hierfür bisher eine Hochtemperatur-Leiterplatte verwendet werden muss, welche direkt mit der Antenne verbunden und im Hochtemperaturbereich angeordnet wird, was ebenfalls mit hohen Kosten und einer verringerten Effizienz einhergeht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere, aber nicht beschränkt darauf, darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 11 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können. Die Erfindung geht aus von einer Antennenvorrichtung, insbesondere NFC- Antennenvorrichtung, mit zumindest zwei elektrischen Leitern zur Verbindung mit einer Antenne.

Es wird vorgeschlagen, dass die elektrischen Leiter in einem Trägerelement aus einem elektrisch isolierenden Material eingebettet sind und senkrecht zu ihrer Haupterstreckungsrichtung einen vordefinierten Mindestabstand von zumindest 2 mm zueinander aufweisen.

Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Antennenvorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz bereitgestellt werden. Es kann vorteilhaft eine Kosteneffizienz erhöht werden. Zunächst kann gegenüber einer bisher erforderlichen Verwendung von geschirmten Kabeln, beispielsweise Koaxial-Kabeln, zur Verbindung mit einer Antenne eine Kostenreduzierung bei der Herstellung ermöglicht werden. Ferner kann vorteilhaft auf eine Hochtemperatur-Leiterplatte sowie auf einen Hochtemperatur- und Hochfrequenzstecker für den Betrieb der Antenne in Anwendungen innerhalb von Induktionsenergieübertragungssystemen verzichtet werden, da eine normale Leiterplatte für eine Kommunikationseinheit des Induktionsenergieübertragungssystems nun vorteilhaft außerhalb eines Hochtemperaturbereichs angeordnet und mittels der Antennenvorrichtung mit der Antenne in dem Hochtemperaturbereich verbunden werden kann. Zugleich ist vorteilhaft eine Integration einer Antenne mit einer emaillierten Kupferwicklung, die den hohen Temperaturen einer Induktionsspule standhält, möglich. Ferner können vorteilhaft Störeinflüsse, beispielsweise Streukapazitäten zwischen den elektrischen Leitern, reduziert werden, wenn die elektrischen Leiter senkrecht zu ihrer Haupterstreckungsrichtung einen vordefinierten Mindestabstand von zumindest 2 mm zueinander aufweisen.

Die Antennenvorrichtung kann als ein Bestandteil, insbesondere als eine Konstruktions- und/oder Funktionskomponente, einer Antenne oder als Zubehörteil für eine Antenne ausgebildet sein. Die Antennenvorrichtung kann die Antenne aufweisen. Die Antenne ist zur Abstrahlung und zum Empfang elektromagnetischer Wellen zur drahtlosen Kommunikation vorgesehen. Die Antenne kann zur drahtlosen Kommunikation per RFID, oder per WIFI, oder per Bluetooth oder per ZigBee oder zur drahtlosen Kommunikation nach einem anderen geeigneten Standard zur drahtlosen Kommunikation vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die Antenne zur drahtlosen Kommunikation per NFC vorgesehen, wobei die Antennenvorrichtung dann als eine N FC-Antennenvorrichtung ausgebildet ist.

Die Antennenvorrichtung weist die zumindest zwei elektrischen Leiter zur Verbindung mit der Antenne auf und kann darüber hinaus weitere elektrische Leiter zur Verbindung mit der Antenne und/oder einer weiteren Antenne aufweisen. Die elektrischen Leiter sind aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise aus Kupfer, ausgebildet. Die elektrischen Leiter sind in dem Trägerelement aus einem elektrisch isolierenden Material eingebettet. Das Trägerelement kann, ohne darauf beschränkt zu sein, beispielsweise aus einem Kunststoff, zum Beispiel aus Silikon und/oder aus einem Kunststoff der Gruppe der Polyimide, oder aus einer Keramik, beispielsweise aus Aluminiumoxidkeramik, oder aus einem anderen elektrisch isolierenden Material ausgebildet sein.

Die elektrischen Leiter sind in dem Trägerelement aus elektrisch isolierendem Material eingebettet und weisen senkrecht zu ihrer Haupterstreckungsrichtung den vordefinierten Mindestabstand von zumindest 2 mm zueinander auf, wobei die elektrischen Leiter senkrecht zu ihrer Haupterstreckung auch einen größeren Abstand als den vordefinierten Mindestabstand, beispielsweise zumindest 3 mm, insbesondere zumindest 4 mm, vorteilhaft zumindest 5 mm, besonders vorteilhaft zumindest 6 mm, vorzugsweise zumindest 7 mm, bevorzugt zumindest 8 mm und besonders bevorzugt zumindest 9 mm, zueinander aufweisen können. Unter einer „Haupterstreckungsrichtung“ eines Objekts soll dabei eine Richtung verstanden werden, welche parallel zu einer längsten Kante eines kleinsten geometrischen Quaders verläuft, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt.

Die Antennenvorrichtung kann Teil eines Induktionsenergieübertragungssystems sein. Das Induktionsenergieübertragungssystem weist zumindest eine Hauptfunktionalität in Form einer drahtlosen Energieübertragung, insbesondere in einer drahtlosen Energieversorgung von Aufstelleinheiten, auf und umfasst hierzu zumindest ein Induktionsgerät. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Induktionsenergieübertragungssystem als ein Induktionsgarsystem mit zumindest einer von einer reinen Garfunktion abweichenden weiteren Hauptfunktion, insbesondere zumindest einer Energieversorgung und einem Betrieb von Haushaltskleingeräten, ausgebildet. Beispielsweise könnte das Induktionsenergieübertragungssystem als ein Induktionsbackofensystem und/oder als ein Induktionsgrillsystem ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das als Induktionsgarsystem ausgebildete Induktionsenergieübertragungssystem als ein Induktionskochfeldsystem ausgebildet, wobei zumindest ein Induktionsgerät des Induktionsenergieübertragungssystems als ein Induktionskochfeld ausgebildet ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Induktionsenergieübertragungssystem als ein Küchenenergieversorgungssystem ausgebildet und kann neben einer Hauptfunktion in Form einer Energieversorgung und eines Betriebs von Aufstelleinheiten zusätzlich zur Bereitstellung von Garfunktionen vorgesehen sein, wobei zumindest ein Induktionsgerät des Küchenenergieversorgungssystems als ein Induktionsenergieversorgungsgerät ausgebildet ist.

Vorzugsweise umfasst das Induktionsenergieübertragungssystem zumindest eine Aufstellplatte zum Aufstellen zumindest einer Aufstelleinheit, wobei die Aufstellplatte bevorzugt Teil des Induktionsgeräts ist. Unter einer „Aufstellplatte“ soll zumindest eine, insbesondere plattenartige, Einheit des Induktionsenergieübertragungssystems verstanden werden, welche zu einem Aufstellen wenigstens einer Aufstelleinheit und/oder zu einem Auflegen wenigstens eines Garguts vorgesehen ist. Die Aufstellplatte könnte beispielsweise als eine Arbeitsplatte, insbesondere als eine Küchenarbeitsplatte, oder als ein Teilbereich zumindest einer Arbeitsplatte, insbesondere zumindest einer Küchenarbeitsplatte, insbesondere des Induktionsenergieübertragungssystems, ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich könnte die Aufstell platte als eine Kochfeldplatte ausgebildet sein. Die als Kochfeldplatte ausgebildete Aufstell platte könnte insbesondere zumindest einen Teil eines Kochfeldaußengehäuses ausbilden und insbesondere gemeinsam mit zumindest einer Außengehäuseeinheit, mit welcher die als Kochfeldplatte ausgebildete Aufstell platte in wenigstens einem montierten Zustand insbesondere verbunden sein könnte, das Kochfeldaußengehäuse wenigstens zu einem Großteil ausbilden. Vorzugsweise ist die Aufstellplatte aus einem nichtmetallischen Werkstoff hergestellt. Die Aufstellplatte könnte beispielsweise wenigstens zu einem Großteil aus Glas und/oder aus Glaskeramik und/oder aus Neolith und/oder aus Dekton und/oder aus Holz und/oder aus Marmor und/oder aus Stein, insbesondere aus Naturstein, und/oder aus Schichtstoff und/oder aus Kunststoff und/oder aus Keramik gebildet sein. In dem vorliegenden Dokument beziehen sich Lagebezeichnungen, wie beispielsweise „unterhalb“ oder „oberhalb“, auf einen montierten Zustand der Aufstellplatte, sofern dies nicht explizit anderweitig beschrieben ist. In dem montierten Zustand ist die Versorgungseinheit vorzugsweise unterhalb der Aufstellplatte angeordnet.

Vorzugsweise umfasst das Induktionsenergieübertragungssystem zumindest eine Versorgungseinheit, welche Teil des Induktionsgeräts ist und zumindest einen Induktor zur induktiven Energieversorgung zumindest einer Aufstelleinheit umfasst. Die Versorgungseinheit stellt in wenigstens einem Betriebszustand induktiv Energie bereit und weist insbesondere eine Hauptfunktionalität in Form einer induktiven Energiebereitstellung auf. Zu der induktiven Bereitstellung von Energie weist die Versorgungseinheit den zumindest einen Induktor auf, welcher insbesondere zumindest eine Spule, insbesondere zumindest eine Primärspule, aufweist und/oder als eine Spule ausgebildet ist und welcher insbesondere in dem Betriebszustand induktiv Energie bereitstellt. Die Versorgungseinheit könnte zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, vorteilhaft zumindest vier, besonders vorteilhaft zumindest fünf, vorzugsweise zumindest acht und besonders bevorzugt mehrere Induktoren aufweisen, welche in dem Betriebszustand jeweils induktiv Energie bereitstellen könnten, und zwar insbesondere an eine einzige Aufstelleinheit oder an zumindest zwei oder mehrere Aufstelleinheiten. Zumindest ein Teil der Induktoren könnten in einem Nahbereich zueinander angeordnet, beispielsweise in einer Reihe und/oder in Form einer Matrix angeordnet sein.

Vorzugsweise umfasst das Induktionsenergieübertragungssystem eine Steuereinheit, welche als eine elektronische Einheit ausgebildet und dazu vorgesehen ist, zumindest die Versorgungseinheit zu steuern und/oder zu regeln. Die Steuereinheit umfasst eine Recheneinheit und insbesondere zusätzlich zur Recheneinheit eine Speichereinheit mit zumindest einem darin gespeicherten Steuer- und/oder Regelprogramm, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden. Die Steuereinheit weist vorteilhaft zumindest eine Wechselrichtereinheit auf. Vorzugsweise führt die Wechselrichtereinheit in dem Betriebszustand eine Frequenzwandlung durch und wandelt insbesondere eine eingangsseitige niederfrequente Wechselspannung in eine ausgangsseitige hochfrequente Wechselspannung um. Vorzugsweise weist die niederfrequente Wechselspannung eine Frequenz von höchstens 100 Hz auf.

Vorzugsweise weist die hochfrequente Wechselspannung eine Frequenz von mindestens 1000 Hz auf. Vorzugsweise ist die Wechselrichtereinheit dazu vorgesehen, die Einstellung einer durch den zumindest einen Induktor induktiv bereitgestellten Energie durch Einstellung der hochfrequenten Wechselspannung vorzunehmen. Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit zumindest einen Gleichrichter. Die Wechselrichtereinheit weist zumindest einen Wechselrichter mit zumindest einem, vorzugsweise zumindest zwei, Wechselrichterschaltelement(en) auf. Vorzugsweise erzeugt das Wechselrichterschaltelement zu einem Betrieb des zumindest einen Versorgungsinduktionselements einen oszillierenden elektrischen Strom, vorzugsweise mit einer Frequenz von zumindest 15 kHz, insbesondere von wenigstens 17 kHz und vorteilhaft von mindestens 20 kHz. Vorzugsweise umfasst die Wechselrichtereinheit zumindest zwei Wechselrichterschaltelemente, welche bevorzugt als Bipolartransistoren mit isolierter Gateelektrode (IGBT) ausgebildet sind und besonders vorteilhaft zumindest einen Dämpfungskondensator.

Das Induktionsenergieübertragungssystem umfasst vorzugsweise zumindest eine Aufstelleinheit. Unter einer „Aufstelleinheit“ soll eine Einheit verstanden werden, welche in wenigstens einem Betriebszustand induktiv Energie empfängt und die induktiv empfangene Energie zumindest teilweise in zumindest eine weitere Energieform zur Bereitstellung zumindest einer Hauptfunktion umwandelt. Beispielsweise könnte die von der Aufstelleinheit induktiv empfangene Energie in dem Betriebszustand, insbesondere direkt, in zumindest eine weitere Energieform umgewandelt werden, wie beispielsweise in Wärme. Alternativ oder zusätzlich könnte die Aufstelleinheit zumindest einen elektrischen Verbraucher, beispielsweise einen Elektromotor oder dergleichen, aufweisen. Die Aufstelleinheit weist zumindest eine Aufnahmeeinheit mit einem Aufnahmeinduktor zu dem Empfang der induktiv bereitgestellten Energie auf. Die Aufnahmeeinheit könnte beispielsweise zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, vorteilhaft zumindest vier, besonders vorteilhaft zumindest fünf, vorzugsweise zumindest acht und besonders bevorzugt mehrere Aufnahmeinduktoren aufweisen, welche insbesondere in dem Betriebszustand jeweils induktiv Energie, insbesondere von dem Induktor der Versorgungseinheit, empfangen könnten. Die Aufstelleinheit könnte beispielsweise als ein Gargeschirr ausgebildet sein. Das Gargeschirr weist vorzugsweise zumindest einen Lebensmittelaufnahmeraum auf und wandelt die induktiv empfangene Energie in dem Betriebszustand zumindest teilweise in Wärme zu einer Beheizung von in dem Lebensmittelaufnahmeraum angeordneten Lebensmitteln um. Vorzugsweise weist die als Gargeschirr ausgebildete Aufstelleinheit zumindest eine weitere Einheit, zu einer Bereitstellung zumindest einer weiteren Funktion, welche über eine reine Beheizung von Lebensmitteln hinausgeht und/oder von einer Beheizung von Lebensmitteln abweicht, auf. Beispielsweise könnte die weitere Einheit als ein Temperatursensor oder als eine Rühreinheit oder dergleichen ausgebildet sein. Alternativ könnte die Aufstelleinheit als ein Haushaltskleingerät ausgebildet sein. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Haushaltskleingerät um ein standortungebundenes Haushaltsgerät, welches zumindest das Aufnahmeinduktionselement und zumindest eine Funktionseinheit, welche in einem Betriebszustand zumindest eine Haushaltsgerätefunktion bereitstellt, aufweist. Unter „standortungebunden“ soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass das Haushaltskleingerät in einem Haushalt durch einen Nutzer frei, und insbesondere ohne Hilfsmittel, positionierbar ist, insbesondere im Unterschied zu einem Haushaltsgroßgerät, welches an einer bestimmten Position in einem Haushalt fest positioniert und/oder installiert ist, wie beispielsweise ein Backofen oder ein Kühlschrank. Vorzugsweise ist das Haushaltskleingerät als ein Küchenkleingerät ausgebildet und stellt in dem Betriebszustand zumindest eine Hauptfunktion zu einer Bearbeitung von Lebensmitteln bereit. Das Haushaltskleingerät könnte, ohne darauf beschränkt zu sein, beispielsweise als eine Küchenmaschine und/oder als ein Mixer und/oder als ein Rührer und/oder als eine Mühle und/oder als eine Küchenwaage oder als ein Wasserkocher oder als eine Kaffeemaschine oder als ein Reiskocher oder als ein Milchaufschäumer oder als eine Fritteuse oder als ein Toaster oder als ein Entsafter oder als eine Schneidemaschine oder dergleichen ausgebildet sein.

Vorteilhaft umfasst das Induktionsenergieübertragungssystem zumindest eine Kommunikationseinheit zur drahtlosen Kommunikation zwischen der Steuereinheit und zumindest einer Aufstelleinheit. Die Kommunikationseinheit ist vorzugsweise zu einer bidirektionalen drahtlosen Datenübertragung, das heißt sowohl zu einem drahtlosen Empfang als auch zu einem drahtlosen Senden von Daten zwischen der Steuereinheit und der Aufstelleinheit vorgesehen. Vorzugsweise weist die Kommunikationseinheit zumindest ein Kommunikationselement auf, welches mit der Steuereinheit verbunden und insbesondere zu einem drahtlosen Empfangen und Senden von Daten vorgesehen ist. Vorzugsweise weist die Kommunikationseinheit zumindest ein weiteres Kommunikationselement auf, welches innerhalb der Aufstelleinheit angeordnet und insbesondere zu einem drahtlosen Empfangen und Senden von Daten vorgesehen ist. Die Kommunikationseinheit könnte zu einer drahtlosen Datenübertragung zwischen der Aufstelleinheit und der Steuereinheit per RFID, oder per WIFI, oder per Bluetooth oder per ZigBee oder zur drahtlosen Datenübertragung nach einem anderen geeigneten Standard vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die Kommunikationseinheit zu einer drahtlosen Datenübertragung zwischen der Aufstelleinheit und der Steuereinheit per NFC vorgesehen. Vorzugsweise ist die Antennenvorrichtung Teil der Kommunikationseinheit des Induktionsenergieübertragungssystems. Beispielsweise kann eine erste Antennenvorrichtung des Induktionsenergieübertragungssystems dem Kommunikationselement, welches mit der Steuereinheit verbunden ist, zugeordnet und dazu vorgesehen sein, eine Verbindung zwischen dem Kommunikationselement und der Antenne herzustellen. Das Induktionsenergieübertragungssystem kann auch mehrere Antennenvorrichtungen umfassen. Beispielsweise kann das Induktionsenergieübertragungssystem eine weitere Antennenvorrichtung umfassen, welche in der Aufstelleinheit integriert und dazu vorgesehen ist, eine Verbindung zwischen dem weiteren Kommunikationselement und einer Antenne der Aufstelleinheit herzustellen.

In dem vorliegenden Dokument dienen Zahlwörter, wie beispielsweise „erste/r/s“ und „zweite/r/s“, welche bestimmten Begriffen vorangestellt sind, lediglich zu einer Unterscheidung von Objekten und/oder einer Zuordnung zwischen Objekten untereinander und implizieren keine vorhandene Gesamtanzahl und/oder Rangfolge der Objekte. Insbesondere impliziert ein „zweites Objekt“ nicht zwangsläufig ein Vorhandensein eines „ersten Objekts“.

Unter „vorgesehen“ soll speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Trägerelement aus Glimmer ausgebildet ist. Hierdurch kann vorteilhaft eine Effizienz weiter verbessert werden. Es kann neben einer elektrischen Isolation der elektrischen Leiter gegenüber einer Umgebung zugleich auch eine verbesserte Ableitung von Verlustwärme erreicht werden, wenn das Trägerelement aus Glimmer ausgebildet ist.

Zudem wird vorgeschlagen, dass das Trägerelement flächig ausgebildet ist. Hierdurch kann vorteilhaft eine besonders kompakte Ausgestaltung der Antennenvorrichtung ermöglicht werden. Darunter, dass das Trägerelement „flächig“ ausgebildet ist, soll verstanden werden, dass das Trägerelement eine senkrecht zu einer Längenerstreckung verlaufende maximale Breitenerstreckung aufweist, welche zumindest um einen Faktor von 10 größer ist als eine senkrecht zu der Längenerstreckung verlaufende maximale Tiefenerstreckung. Das Trägerelement ist von einer Kabelummantelung und einer Kabelisolation verschieden ausgebildet.

Die Antennenvorrichtung könnte zumindest ein Anschlusselement, beispielsweise einen Stecker oder dergleichen, aufweisen, welches zur Herstellung der Verbindung der elektrischen Leiter mit der Antenne vorgesehen ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird jedoch vorgeschlagen, dass die Antennenvorrichtung die Antenne aufweist, welche einstückig mit den elektrischen Leitern ausgebildet ist. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Effizienz noch weiter verbessert werden. Es kann insbesondere eine Materialeffizienz verbessert und ein Herstellungsaufwand verringert werden. Unter „einstückig“ soll zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Lötprozess oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft aus einem Stück geformt verstanden werden. Vorzugsweise sind die elektrischen Leiter einteilig mit der Antenne ausgebildet. Beispielsweise können die Antenne und die elektrischen Leiter aus einem einzigen Draht aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise aus einem Kupferdraht, aus einem Stück geformt sein.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zwischen den elektrischen Leitern in einem stromdurchflossenen Zustand eine kapazitive Kopplung besteht, welche eine spezifische Streukapazität von höchstens 0,08 pF/cm bezogen auf eine Länge der elektrischen Leiter bewirkt. Hierdurch können vorteilhaft Störeinflüsse auf eine drahtlose Kommunikation verringert werden. Es kann insbesondere erreicht werden, dass eine gesamte Kapazität der Antennenvorrichtung mit der Antenne unterhalb von einem gewünschten Maximalwert gehalten werden kann. Beispielsweise kann die Antenne als eine NFC-Antenne ausgebildet und gemäß dem NFC-Standard zu einem Betrieb bei einer Kommunikationsfrequenz von 13,56 MHz vorgesehen sein, wobei eine Eigenresonanzfrequenz zumindest 25,0 MHz betragen sollte, um eine störungsfreie Kommunikation zu gewährleisten. Zum Erreichen einer Eigenresonanzfrequenz von zumindest 25,0 MHz darf eine gesamte Kapazität der Antenne mit der Antennenvorrichtung höchstens 13 pF betragen. Wenn zwischen den elektrischen Leitern in einem stromdurchflossenen Zustand eine kapazitive Kopplung besteht, welche eine spezifische Streukapazität von höchstens 0,08 pF/cm bezogen auf eine Länge der elektrischen Leiter bewirkt, kann ein Einfluss der Streukapazität auf die gesamte Kapazität der Antenne mit der Antennenvorrichtung minimiert werden und somit eine Eigenresonanzfrequenz von zumindest 25,0 MHz auch bei längeren elektrischen Leitern der Antennenvorrichtung leicht erreicht werden.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass zwischen den elektrischen Leitern in einem stromdurchflossenen Zustand eine induktive Kopplung besteht, welche eine spezifische Streuinduktivität von höchstens 13,7 nH/cm bezogen auf eine Länge der elektrischen Leiter bewirkt. Hierdurch können vorteilhaft Störeinflüsse auf eine drahtlose Kommunikation noch weiter verringert werden. Es kann insbesondere erreicht werden, dass eine gesamte Induktivität der Antennenvorrichtung mit der Antenne unterhalb von einem gewünschten Maximalwert gehalten werden kann. Zum Erreichen einer gewünschten Eigenresonanzfrequenz von zumindest 25,0 MHz im Falle einer NFC- Antenne darf eine gesamte Induktivität der Antenne mit der Antennenvorrichtung höchstens 3 pH betragen. Wenn zwischen den elektrischen Leitern in einem stromdurchflossenen Zustand eine induktive Kopplung besteht, welche eine spezifische Streuinduktivität von höchstens 13,7 nH/cm bezogen auf eine Länge der elektrischen Leiter bewirkt, kann ein Einfluss der Streuinduktivität auf die gesamte Induktivität der Antenne mit der Antennenvorrichtung reduziert werden und somit eine Eigenresonanzfrequenz von zumindest 25,0 MHz auch bei längeren elektrischen Leitern der Antennenvorrichtung leicht erreicht werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die elektrischen Leiter in dem vordefinierten Mindestabstand geometrisch parallel zueinander ausgerichtet sind. Hierdurch kann vorteilhaft eine besonders kompakte Ausgestaltung der Antennenvorrichtung ermöglicht werden.

In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die elektrischen Leiter spiralförmig geformt sind und überall zumindest den vordefinierten Mindestabstand zueinander aufweisen. Durch eine derartige Ausgestaltung können vorteilhaft Störeinflüsse auf eine drahtlose Kommunikation noch weiter verringert werden. Es kann insbesondere eine Streuinduktivität einer induktiven Kopplung zwischen den elektrischen Leitern in einem stromdurchflossenen Zustand noch weiter verringert werden. Vorzugsweise besteht zwischen den spiralförmig geformten und überall zumindest in dem vordefinierten Mindestabstand zueinander angeordneten elektrischen Leitern in einem stromdurchflossenen Zustand eine induktive Kopplung, welche eine spezifische Streuinduktivität von höchstens 4,6 nH/cm bezogen auf eine Länge der elektrischen Leiter bewirkt.

Die Erfindung betriff ferner ein Induktionsenergieübertragungssystem mit zumindest einer Antennenvorrichtung nach einer der vorhergehend beschriebenen Ausgestaltungen. Ein derartiges Induktionsenergieübertragungssystem zeichnet sich insbesondere durch seine vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz aus, welche mittels der Antennenvorrichtung erreicht werden können.

Zudem wird vorgeschlagen, dass das Induktionsenergieübertragungssystem ein Induktionsgerät mit einer Aufstellplatte, mit zumindest einem unterhalb der Aufstellplatte angeordneten Induktor und mit zumindest einer zwischen dem Induktor und der Aufstellplatte angeordneten Isolationselement aufweist, wobei das Isolationselement als das Trägerelement für die elektrischen Leiter der Antennenvorrichtung fungiert. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Effizienz des Induktionsenergieübertragungssystems noch weiter verbessert werden. Es kann insbesondere ein Material und Herstellungsaufwand verringert werden, wenn das Isolationselement, welches in Induktionsgeräten, beispielsweise Induktionskochfeldern, ohnehin vorhanden ist, um eine in einem Betriebszustand auftretende Verlustwärme von dem Induktor abzuleiten, zugleich als das Trägerelement für die elektrischen Leiter der Antennenvorrichtung fungiert. Vorzugsweise ist das Isolationselement als eine Glimmerscheibe ausgebildet.

Die Erfindung geht ferner aus von einem Verfahren zur Herstellung einer Antennenvorrichtung, insbesondere nach einer der vorhergehend beschriebenen Ausgestaltungen, mit zumindest zwei elektrischen Leitern zur Verbindung mit einer Antenne.

Es wird vorgeschlagen, dass die elektrischen Leiter in einem Trägerelement aus einem elektrisch isolierenden Material eingebettet und senkrecht zu ihrer

Haupterstreckungsrichtung in einem vordefinierten Mindestabstand von zumindest 2 mm zueinander angeordnet werden. Durch ein derartiges Verfahren kann vorteilhaft eine besonders effiziente Herstellung der Antennenvorrichtung ermöglicht werden.

Die Antennenvorrichtung und das Induktionsenergieübertragungssystem sollen hierbei nicht auf die oben beschriebenen Anwendungen und Ausführungsformen beschränkt sein. Insbesondere kann die Antennenvorrichtung und/oder das Induktionsenergieübertragungssystem zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Induktionsenergieübertragungssystem mit einem Induktionsgerät, mit zwei Aufstelleinheiten und mit einer Antennenvorrichtung in einer schematischen perspektivischen Darstellung,

Fig. 2 eine Isolationsschicht des Induktionsgeräts und die Antennenvorrichtung mit einer Antenne in einer schematischen Darstellung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Antennenvorrichtung mit zwei elektrischen Leitern zur Verbindung mit der Antenne und mit einem Trägerelement,

Fig. 4 zwei schematische Schaubilder der Antenne mit den elektrischen Leitern,

Fig. 5 zwei schematische Diagramme zur Darstellung von Streuinduktivitäten und Streukapazitäten zwischen zwei elektrischen Leitern bei einer nicht erfindungsgemäßen Ausgestaltung,

Fig. 6 ein schematisches Diagramm zur Darstellung von Streuinduktivitäten zwischen den elektrischen Leitern der Antennenvorrichtung,

Fig. 7 ein schematisches Verfahrensfließbild zur Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung der Antennenvorrichtung und Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Antennenvorrichtung in einer schematischen Darstellung.

Figur 1 zeigt ein Induktionsenergieübertragungssystem 26a in einer schematischen Darstellung. Das Induktionsenergieübertragungssystem 26a umfasst ein Induktionsgerät 28a. Das Induktionsgerät 28a weist eine Aufstellplatte 30a, zumindest einen unterhalb der Aufstellplatte 30a angeordneten Induktor 32a und zumindest ein zwischen dem Induktor 32a und der Aufstellplatte 30a angeordnetes Isolationselement 34a (vgl. Figur 2) auf. Vorliegend weist das Induktionsgerät 28a insgesamt vier Induktoren 32a auf.

Vorliegend ist das Induktionsgerät 28a als ein Induktionskochfeld ausgebildet. Die Aufstell platte 30a ist vorliegend als eine Kochfeldplatte des Induktionskochfelds ausgebildet.

Das Induktionsenergieübertragungssystem 26a weist vorliegend zwei Aufstelleinheiten 36a, 38a zum Aufstellen auf die Aufstellplatte 30a auf. Eine Aufstelleinheit 36a ist als eine Küchenmaschine ausgebildet. Eine weitere Aufstelleinheit 38a ist als ein Wasserkocher ausgebildet. Die Aufstelleinheit 36a weist einen Aufnahmeinduktor 40a auf, welcher zu einem Empfang einer durch einen der Induktoren 32a des Induktionsgeräts 28a induktiv bereitgestellten Energie vorgesehen ist. Die weitere Aufstelleinheit 38a weist ebenfalls einen Aufnahmeinduktor (nicht dargestellt) zum Empfang einer durch einen der Induktoren 32a des Induktionsgeräts 28a induktiv bereitgestellten Energie auf.

Das Induktionsenergieübertragungssystem 26a weist eine Kommunikationseinheit 42a auf. Die Kommunikationseinheit 42a ist zu einer drahtlosen Kommunikation zwischen einer Steuereinheit 44a des Induktionsgeräts 28a und der Aufstelleinheit 36a sowie der weiteren Aufstelleinheit 38a vorgesehen. Die Kommunikationseinheit 42a weist ein Kommunikationselement 46a auf, welches mit der Steuereinheit 44a verbunden ist. Die Kommunikationseinheit 42a weist ein weiteres Kommunikationselement 48a auf, welches in der Aufstelleinheit 36a angeordnet ist. Die Kommunikationseinheit 42a weist außerdem ein weiteres Kommunikationselement 50a auf, welches in der weiteren Aufstelleinheit 38a angeordnet ist. Vorliegend ist die Kommunikationseinheit 42a zur drahtlosen Kommunikation nach dem NFC-Standard vorgesehen.

Das Induktionsenergieübertragungssystem 26a weist zumindest eine

Antennenvorrichtung 10a auf. Vorliegend ist die Antennenvorrichtung 10a Teil der Kommunikationseinheit 42a und mit dem Kommunikationselement 46a verbunden. Die Antennenvorrichtung 10a ist vorliegend als N FC-Antennenvorrichtung ausgebildet.

Figur 2 zeigt die Antennenvorrichtung 10a und das Isolationselement 34a des Induktionsgeräts 28a in einer schematischen Darstellung. Die Antennenvorrichtung 10a weist zumindest zwei, vorliegend genau zwei, elektrische Leiter 12a, 14a auf. Die elektrischen Leiter 12a, 14a sind zur Verbindung mit einer Antenne 16a vorgesehen. Vorliegend ist die Antenne 16a Teil der Antennenvorrichtung 10a und einstückig mit den elektrischen Leitern 12a, 14a ausgebildet.

Die Antennenvorrichtung 10a weist ein Trägerelement 18a auf. Das Trägerelement 18a ist aus einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet. Vorliegend ist das Trägerelement 18a aus Glimmer ausgebildet. Das Trägerelement 18a ist flächig ausgebildet.

Die elektrischen Leiter 12a, 14a sind in das Trägerelement 18a eingebettet. Vorliegend fungiert das Isolationselement 34a zugleich als das Trägerelement 18a der Antennenvorrichtung 10a.

Figur 3 zeigt die Antennenvorrichtung 10a in einer schematischen Ansicht. Die elektrischen Leiter 12a, 14a der Antennenvorrichtung 10a sind in das Trägerelement 18a aus dem elektrisch isolierenden Material eingebettet und weisen senkrecht zu ihrer Haupterstreckungsrichtung 20a einen Mindestabstand 22a von zumindest 2 mm zueinander auf. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die elektrischen Leiter 12a, 14a in dem vordefinierten Mindestabstand 22a geometrisch parallel zueinander ausgerichtet.

Figur 4 zeigt zwei schematische Schaubilder der Antenne 16a mit den elektrischen Leitern 12a, 14a. Ein linkes Schaubild zeigt ein vereinfachtes elektrisches Ersatzschaltbild der Antenne 16a mit den Leitern 12a, 14a. Ein rechtes Schaubild der Figur 4 zeigt den Aufbau der Antenne 16a mit den elektrischen Leitern 12a, 14a in einer vereinfachten schematischen Darstellung. Die Antenne 16a weist einen elektrischen Widerstand 54a und eine Induktivität 56a, sowie eine dazu elektrisch parallel angeordnete Kapazität 52a auf.

Die Antenne 16a weist eine Eigenresonanzfrequenz auf, welche sich anhand der nachfolgenden Formel (1) wie folgt berechnet: wobei f₀ für die Eigenresonanzfrequenz, TT für die Kreiszahl, L für die Induktivität 56a und C für die Kapazität 52a stehen.

Zur drahtlosen Kommunikation mittels der Kommunikationseinheit 42a des Induktionsenergieübertragungssystems 26a wird die Antenne 16a vorliegend bei einer Kommunikationsfrequenz von 13,56 MHz gemäß dem NFC-Standard betrieben. Um eine störungsfreie Kommunikation zu gewährleisten, sollte die Eigenresonanzfrequenz fo der Antenne 16a deutlich höher sein als die Kommunikationsfrequenz und zumindest 25,0 MHz betragen. Um für die Eigenresonanzfrequenz fo Werte von 25,0 MHz oder mehr zu erreichen, darf die gesamte Induktivität der Antennenvorrichtung 10a mit der Antenne 16a höchstens 3 pH betragen und eine gesamte Kapazität der Antennenvorrichtung 10a mit der Antenne 16a darf höchstens 13 pF betragen, wobei die Kapazität 52a der Antenne 16a bereits Werte von 7 bis 8 pF aufweist. Durch die elektrischen Leiter 12a, 14a weist die Antennenvorrichtung 10a im Betrieb zusätzlich eine Streukapazität auf, welche zusammen mit der Kapazität 52a die gesamte Kapazität ergibt. Durch die elektrischen Leiter 12a, 14a weist die Antennenvorrichtung 10a im Betrieb außerdem eine Streuinduktivität auf, welche zusammen mit der Induktivität 56a die gesamte Induktivität ergibt. Eine Anordnung der elektrischen Leiter 12a, 14a, hat dabei entscheidenden Einfluss auf Werte der Streukapazität und der Streuinduktivität.

Figur 5 zeigt zwei schematische Diagramme zur Darstellung von Streuinduktivitäten und Streukapazitäten zwischen zwei elektrischen Leitern (nicht dargestellt) bei einer nichterfindungsgemäßen Ausgestaltung einer Antennenvorrichtung (nicht dargestellt), wobei diese elektrischen Leiter miteinander verdrillt sind, sodass - im Gegensatz zu der Antennenvorrichtung 10a - der Mindestabstand 22a (vgl. Figur 3) nicht eingehalten wird.

Auf einer Abszisse 58a eines oberen Diagramms der Figur 5 ist eine Länge der elektrischen Leiter in cm aufgetragen. Auf einer Ordinate 60a des oberen Diagramms ist eine Streuinduktivität in pH aufgetragen. Eine Ausgleichsgerade 62a ist durch die in dem oberen Diagramm dargestellten Messpunkte gemittelt und zeigt den mittleren Anstieg der Streuinduktivität mit zunehmender Länge der elektrischen Leiter der nichterfindungsgemäßen Antennenvorrichtung. Aus der Ausgleichsgerade 62a lässt sich eine spezifische Streuinduktivität von 4,6 nH/cm bestimmen. Es zeigt sich also, dass verdrillte elektrische Leiter eine geringe Streuinduktivität erzeugen, welche durch geeignete Wahl der Induktivität der Antenne 16a ausgeglichen werden könnte, um die gewünschte gesamte Induktivität von höchstens 3 pH nicht zu überschreiten.

Auf einer Abszisse 64a eines unteren Diagramms der Figur 5 ist eine Länge der elektrischen Leiter in cm aufgetragen. Auf einer Ordinate 66a des unteren Diagramms ist eine Streukapazität in pF aufgetragen. Eine Ausgleichsgerade 68a ist durch die in dem unteren Diagramm dargestellten Messpunkte gemittelt und zeigt den mittleren Anstieg der Streukapazität mit zunehmender Länge der elektrischen Leiter der nichterfindungsgemäßen Antennenvorrichtung. Aus der Ausgleichsgerade 68a lässt sich eine spezifische Streu kapazität von 075 pF/cm bestimmen. Es zeigt sich also, dass verdrillte elektrische Leiter eine hohe Streukapazität erzeugen, wobei bereits bei einer Länge der elektrischen Leiter von insgesamt 20 cm die gewünschte gesamte Kapazität von höchstens 13 pF allein durch die Streukapazität überschritten wird.

Figur 6 zeigt ein schematisches Diagramm zur Darstellung von Streuinduktivitäten zwischen den elektrischen Leitern 12a, 14a, der Antennenvorrichtung 10a.

Zwischen den elektrischen Leitern 12a, 14a besteht in einem stromdurchflossenen Zustand eine induktive Kopplung, welche eine spezifische Streuinduktivität von höchstens 13,7 nH/cm bezogen auf eine Länge der elektrischen Leiter 12a, 14a bewirkt.

Auf einer Abszisse 70a des Diagramms der Figur 6 ist eine Länge der elektrischen Leiter 12a, 14a in cm aufgetragen. Auf einer Ordinate 72a des oberen Diagramms ist eine Streuinduktivität in pH aufgetragen. Eine Ausgleichsgerade 74a ist durch die in dem Diagramm dargestellten Messpunkte gemittelt und zeigt den mittleren Anstieg der Streuinduktivität mit zunehmender Länge der elektrischen Leiter 12a, 14a. Aus der Ausgleichsgerade 74a lässt sich die spezifische Streuinduktivität von höchstens 13,7 nH/cm bestimmen. Es zeigt sich, dass die elektrischen Leiter 12a, 14 zwar eine höhere Streuinduktivität im Vergleich zu dem in dem oberen Diagramm der Figur 5 gezeigten nichterfindungsgemäßen Fall bewirken, welche sich durch geeignete Wahl der Induktivität 56a der Antenne 16a jedoch gut ausgleichen lässt, um die gewünschte gesamte Induktivität von höchstens 3 pH nicht zu überschreiten. Zwischen den elektrischen Leitern 12a, 14a besteht in einem stromdurchflossenen Zustand eine kapazitive Kopplung, welche eine spezifische Streukapazität von höchstens 0,08 pF/cm bezogen auf eine Länge der elektrischen Leiter 12a, 14a bewirkt. Die spezifische Streukapazität zwischen den Leitern 12a, 14a ist aufgrund ihrer Anordnung zueinander in dem vordefinierten Mindestabstand 22 cm von zumindest 2 mm senkrecht zu ihrer Haupterstreckungsrichtung 20a (vgl. Figur 3) so gering, dass sie in Messversuchen der Anmelderin nicht direkt bestimmt werden konnte. Der Höchstwert der spezifischen Streu kapazität von 0,08 pF/cm zwischen den elektrischen Leitern 12a, 14a in dem stromdurchflossenen Zustand wurde daher indirekt durch Messung der Eigenresonanzfrequenz fo und durch Einsetzen der in dem Diagramm der Figur 6 gezeigten Messwerte für die Streuinduktivität in die Formel (1) und Umstellen nach der Kapazität C bestimmt.

Figur 7 zeigt ein schematisches Verfahrensfließbild zur Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung der Antennenvorrichtung 10a. In dem Verfahren werden die elektrischen Leiter 12a, 14a in dem Trägerelement 18a eingebettet und senkrecht zu ihrer Haupterstreckungsrichtung 20a in dem vordefinierten Mindestabstand 22a von zumindest 2 mm zueinander angeordnet. Das Verfahren umfasst zumindest zwei Verfahrensschritte 76a, 78a. In einem ersten Verfahrensschritt 76a des Verfahrens werden die elektrischen Leiter 12a, 14a in dem Trägerelement 18a eingebettet und senkrecht zu ihrer Haupterstreckungsrichtung 20a in dem vordefinierten Mindestabstand 22a von zumindest 2 mm zueinander angeordnet. In einem zweiten Verfahrensschritt 78a des Verfahrens wird ein Abdeckelement (nicht dargestellt) aufgebracht, um sicherzustellen, dass der Mindestabstand 22a bestehen bleibt.

In Figur 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Figuren 1 bis 7 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 7 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der Figur 8 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Figuren 1 bis 7 verwiesen werden.

Figur 8 zeigt eine Antennenvorrichtung 10b in einer schematischen Darstellung. Die Antennenvorrichtung 10b weist zumindest zwei, vorliegend genau zwei, elektrische Leiter 12b, 14b auf. Die elektrischen Leiter 12b, 14b sind zur Verbindung mit einer Antenne (nicht dargestellt) vorgesehen Die Antennenvorrichtung 10b weist ein Trägerelement 18b auf, welches aus einem elektrisch isolierenden Material, vorliegend aus Glimmer, ausgebildet ist. Die elektrischen Leiter 12b, 14b sind in das Trägerelement 18b eingebettet und weisen senkrecht zu ihrer Haupterstreckungsrichtung 20b einen vordefinierten Mindestabstand 22b von zumindest 2 mm zueinander auf.

Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel sind die elektrischen Leiter 12b, 14b spiralförmig geformt und weisen überall zumindest den vordefinierten Mindestabstand 22b zueinander auf. Durch die spiralförmige Form kann die spezifische Streuinduktivität einer induktiven Kopplung, welche zwischen den Leitern 12b, 14b in einem stromdurchflossenen Zustand besteht, gegenüber der Ausgestaltung aus dem ersten Ausführungsbeispiel reduziert werden. Gleichzeitig kann die spezifische Streukapazität einer kapazitiven Kopplung, welche zwischen den Leitern 12b, 14b in dem stromdurchflossenen Zustand besteht, durch Einhaltung des Mindestabstands 22b auf einem Wert von höchstens 0,08 pF/cm bezogen auf eine Länge der elektrischen Leiter 12b, 14b gehalten werden.

Bezugszeichen

10 Antennenvorrichtung

12 elektrischer Leiter

14 elektrischer Leiter

16 Antenne

18 Trägerelement

20 Haupterstreckungsrichtung

22 Mindestabstand

26 Induktionsenergieübertragungssystem

28 Induktionsgerät

30 Aufstell platte

32 Induktor

34 Isolationselement

36 Aufstelleinheit

38 weitere Aufstelleinheit

40 Aufnahmeinduktor

42 Kommunikationseinheit

44 Steuereinheit

46 Kommunikationselement

48 weiteres Kommunikationselement

50 weiteres Kommunikationselement

52 Kapazität

54 elektrischer Widerstand

56 Induktivität

58 Abszisse

60 Ordinate

62 Ausgleichsgerade

64 Abszisse

66 Ordinate Ausgleichsgerade Abszisse Ordinate Ausgleichsgerade erster Verfahrensschritt zweiter Verfahrensschritt

Claims

Ansprüche

1. Antennenvorrichtung (10a; 10b), insbesondere NFC-Antennenvorrichtung, mit zumindest zwei elektrischen Leitern (12a, 14a; 12b, 14b) zur Verbindung mit einer Antenne (16a), dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (12a, 14a; 12b, 14b) in einem Trägerelement (18a) aus einem elektrisch isolierenden Material eingebettet sind und senkrecht zu ihrer Haupterstreckungsrichtung (20a; 20b) einen vordefinierten Mindestabstand (22a; 22b) von zumindest 2 mm zueinander aufweisen.

2. Antennenvorrichtung (10a; 10b) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (18a) aus Glimmer ausgebildet ist.

3. Antennenvorrichtung (10a; 10b) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (18a) flächig ausgebildet ist.

4. Antennenvorrichtung (10a; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Antenne (16a), welche einstückig mit den elektrischen Leitern (12a, 14a; 12b; 14b) ausgebildet ist.

5. Antennenvorrichtung (10a; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den elektrischen Leitern (12a, 14a; 12b; 14b) in einem stromdurchflossenen Zustand eine kapazitive Kopplung besteht, welche eine spezifische Streu kapazität von höchstens 0,08 pF/cm bezogen auf eine Länge der elektrischen Leiter (12a, 14a; 12b, 14b) bewirkt.

6. Antennenvorrichtung (10a; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den elektrischen Leitern (12a, 14a; 12b, 14b) in einem stromdurchflossenen Zustand eine induktive Kopplung besteht, welche eine spezifische Streuinduktivität von höchstens 13,7 nH/cm bezogen auf eine Länge der elektrischen Leiter (12a, 14a; 12b, 14b) bewirkt.

7. Antennenvorrichtung (10a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (12a, 14a) in dem vordefinierten Mindestabstand (22a) geometrisch parallel zueinander ausgerichtet sind.

8. Antennenvorrichtung (10b) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (12b, 14b) spiralförmig geformt sind und überall zumindest den vordefinierten Mindestabstand (22b) zueinander aufweisen.

9. Induktionsenergieübertragungssystem (26a) mit zumindest einer Antennenvorrichtung (10a; 10b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

10. Induktionsenergieübertragungssystem (26a) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Induktionsgerät (28a) mit einer Aufstellplatte (30a), mit zumindest einem unterhalb der Aufstellplatte (30a) angeordneten Induktor (32a) und mit zumindest einem zwischen dem Induktor (32a) und der Aufstellplatte (30a) angeordneten Isolationselement (34a), wobei das Isolationselement (34a) als das Trägerelement (18a) für die elektrischen Leiter (12a, 14a; 12b, 14b) der Antennenvorrichtung (10a; 10b) fungiert.

11. Verfahren zur Herstellung einer Antennenvorrichtung (10a; 10b), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit zumindest zwei elektrischen Leitern (12a, 14a; 12b, 14b) zur Verbindung mit einer Antenne (16a), dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter (12a, 14a; 12b, 14b) in einem Trägerelement (18a) aus einem elektrisch isolierenden Material eingebettet und senkrecht zu ihrer Haupterstreckungsrichtung (20a; 20b) in einem vordefinierten Mindestabstand (22a; 22b) von zumindest 2 mm zueinander angeordnet werden.