ITMI20130818A1 - Dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica - Google Patents

Dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica

Info

Publication number
ITMI20130818A1
ITMI20130818A1 IT000818A ITMI20130818A ITMI20130818A1 IT MI20130818 A1 ITMI20130818 A1 IT MI20130818A1 IT 000818 A IT000818 A IT 000818A IT MI20130818 A ITMI20130818 A IT MI20130818A IT MI20130818 A1 ITMI20130818 A1 IT MI20130818A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
antenna
module
concentration
electromagnetic expansion
electromagnetic
Prior art date
Application number
IT000818A
Other languages
English (en)
Inventor
Alessandro Finocchiaro
Giovanni Girlando
Alberto Pagani
Original Assignee
St Microelectronics Srl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by St Microelectronics Srl filed Critical St Microelectronics Srl
Priority to IT000818A priority Critical patent/ITMI20130818A1/it
Priority to US14/283,326 priority patent/US20140347244A1/en
Publication of ITMI20130818A1 publication Critical patent/ITMI20130818A1/it

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2225—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in active tags, i.e. provided with its own power source or in passive tags, i.e. deriving power from RF signal
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • G06K19/07794—Antenna details the record carrier comprising a booster or auxiliary antenna in addition to the antenna connected directly to the integrated circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2283—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles mounted in or on the surface of a semiconductor substrate as a chip-type antenna or integrated with other components into an IC package
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/06—Details
    • H01Q9/065—Microstrip dipole antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/20—Two collinear substantially straight active elements; Substantially straight single active elements
    • H01Q9/24—Shunt feed arrangements to single active elements, e.g. for delta matching
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)

Description

“Dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagneticaâ€
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce in generale ai sistemi elettronici di monitoraggio di lettura/scrittura di dati, in particolare ad un dispositivo elettronico di espansione e concentrazione impiegabili all’interno di un sistema elettronico di monitoraggio.
Un tipico dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica à ̈ costituito da un modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica ed un modulo da monitorare (ad esempio un TAG RFID).
Il modulo da monitorare à ̈ costituito da un’antenna ed una circuiteria elettronica integrata.
Il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica comprende tipicamente una prima antenna configurata per comunicare mediante accoppiamento magnetico in campo vicino con l’antenna del modulo da monitorare ed una seconda antenna configurata per comunicare mediante accoppiamento elettromagnetico con un’antenna remota di un dispositivo esterno di controllo e raccolta dati rispetto al dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica.
Il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica consente, grazie alla sua struttura, sia una trasmissione/ricezione di segnali di telecomunicazioni (ad esempio, trasmissione di dati forniti dal modulo da monitorare e ricezione di comandi operativi per il modulo da monitorare forniti dal dispositivo esterno di controllo e raccolta dati), sia uno scambio di energia di alimentazione (ad esempio, ricezione di onde a radiofrequenza per alimentazione elettrica).
Il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica svolge una funzione di espansione e concentrazione elettromagnetica, cioà ̈ à ̈ configurato per concentrare un campo elettromagnetico esterno, e la relativa energia, sull’antenna del modulo da monitorare e, in modo del tutto analogo, per espandere un campo elettromagnetico emesso dall’antenna del modulo da monitorare, e la relativa energia, verso l’antenna remota del dispositivo esterno di controllo e raccolta dati.
Il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica appena descritto presenta l’inconveniente di non essere sufficientemente stabile, rispetto alle esigenze oggigiorno richieste, per quanto riguarda l’adattamento dell’impedenza della seconda antenna del modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica all’impedenza della circuiteria elettronica integrata del modulo da monitorare, inconveniente dovuto principalmente alla difficoltà operativa di allineamento reciproco fra il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica ed il modulo da monitorare, riscontrabile durante la fase di assemblaggio del dispositivo. Inoltre a ciò, si aggiungono le variabilità del processo microelettronico, che possono implicare variazioni dell’impedenza della circuiteria elettronica integrata del modulo da monitorare.
Lo scopo della presente invenzione à ̈ quello di escogitare e mettere a disposizione un dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica che sia maggiormente affidabile rispetto a quello precedentemente descritto con riferimento alla tecnica nota, in particolare che sia maggiormente stabile ed anche versatile.
Tale scopo à ̈ raggiunto da un dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica in accordo con la rivendicazione 1.
Forme preferite di detto dispositivo sono definite nelle annesse rivendicazioni dipendenti.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del dispositivo secondo l’invenzione risulteranno dalla descrizione di seguito riportata di esempi preferiti di realizzazione, dati a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle annesse figure, in cui: - la figura 1 illustra schematicamente mediante un diagramma a blocchi un sistema elettronico di monitoraggio comprendente un dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica secondo una forma di realizzazione dell’invenzione;
- la figura 2 illustra schematicamente, da un punto di vista planare, un dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica secondo una forma di realizzazione dell’invenzione;
- la figura 3 illustra, schematicamente, da un punto di vista circuitale, il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica della figura 2;
- la figura 4 illustra schematicamente, da un punto di vista planare, un dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica secondo una ulteriore forma di realizzazione dell’invenzione;
- la figura 5 illustra schematicamente, da un pruno di vista planare, un elemento del dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica della figura 4;
- la figura 6 illustra schematicamente, da un punto di vista circuitale, il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica della figura 4;
- la figura 7 illustra schematicamente, da un punto di vista planare, un dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica secondo una ulteriore forma di realizzazione dell’invenzione;
- la figura 8 illustra schematicamente, da un punto di vista circuitale, il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica della figura 7;
- le figure 9-12 illustrano schematicamente, da un punto di vista planare, un dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica secondo ulteriori forme di realizzazione;
- la figura 13 illustra schematicamente un dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica secondo una ulteriore forma di realizzazione;
- le figure 14a-14f illustrano schematicamente, da un punto di vista planare, un dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica secondo ulteriori forme di realizzazione, e
- le figure 15a-15f illustrano schematicamente, da un punto di vista planare, un dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica secondo ulteriori forme di realizzazione.
Con riferimento alle suddette figure, con 100 à ̈ stato indicato un sistema elettronico di monitoraggio, nel seguito anche semplicemente sistema, secondo l’invenzione nel suo complesso.
Si fa presente che nelle figure elementi uguali o simili sono indicati con gli stessi riferimenti numerici.
Come verrà indicato anche nel seguito, il sistema di monitoraggio 100 può trovare applicazioni in diversi ambiti, ovvero ovunque sia necessario acquisire localmente informazioni da trasmettere in remoto a relativi di dispositivi di controllo e raccolta dati oppure, in combinazione o in alternativa, sia necessario inviare localmente, da remoto, segnali di controllo del monitoraggio.
Per tali ragioni, le applicazioni del sistema di monitoraggio possono variare in diversi settori, dai dispositivi di identificazione in radiofrequenza, in cui si esegue la lettura di TAG in tecnologia RFID (Radio Frequency Identification), al monitoraggio di parametri all’interno di una struttura solida, ad esempio in calcestruzzo, in cui si eseguono sia lettura sia il controllo di dispositivi integrati di monitoraggio (ad esempio, sensori) annegati all’interno della struttura solida.
Il sistema 100 comprende un dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1.
Il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 comprende un modulo da monitorare 2 comprendente una prima antenna A1 ed un circuiteria di controllo integrata 3. La prima antenna A1 Ã ̈ elettricamente collegata alla circuiteria di controllo integrata 3 del modulo da monitorare 2.
In una forma di realizzazione, la prima antenna A1 e la circuiteria di controllo integrata 3 sono integrate su un singolo chip di materiale semiconduttore (in seguito anche semplicemente chip), tipicamente silicio.
In accordo ad una ulteriore forma di realizzazione, la prima antenna A1 Ã ̈ esterna alla circuiteria di controllo integrata 3, realizzata su un chip di materiale semiconduttore.
In particolare, la prima antenna A1 ed il chip corrispondente alla circuiteria di controllo integrata 3 possono essere elettricamente collegati fra di loro su un supporto rigido o su un supporto flessibile, in un cosiddetto sistema incapsulato SiP (dall’acronimo inglese System in Package). In questo caso, la prima antenna A1 può essere realizzata nel substrato del contenitore (package) oppure nella parte superiore del contenitore, come oggetto discreto, ovvero a ridosso della superficie del contenitore o ancora avvolta in materiale magnetico prima di inserirla nel contenitore.
In alternativa, la prima antenna A1 può essere integrata insieme alla circuiteria di controllo integrata 3 su una piastrina di materiale semiconduttore o chip in un cosiddetto sistema integrato o SoC (dall’acronimo inglese, System on Chip).
La prima antenna A1 à ̈ configurata per scambiare dati con l’esterno, rispetto al modulo da monitorare 3, mediante un accoppiamento magnetico in campo vicino.
In particolare, la prima antenna A1 à ̈ configurata, ad esempio, per trasmettere all’esterno in modalità wireless dati forniti dalla circuiteria di controllo integrata 3.
Inoltre, in accordo ad una ulteriore forma di realizzazione, la prima antenna A1 à ̈ configurata per ricevere dall’esterno, rispetto al modulo da monitorare 3, comandi operativi di controllo.
In aggiunta, in accordo ad una ulteriore forma di realizzazione, la prima antenna A1 à ̈ configurata per ricevere dall’esterno, rispetto al modulo da monitorare 3, onde a radiofrequenza necessarie per un’alimentazione da remoto (o “telealimentazione†) del modulo da monitorare 3, ovvero della stessa prima antenna 1 e della circuiteria elettronica di controllo 3.
La circuiteria integrata 3 à ̈ configurata per comunicare dati con l’esterno, rispetto al modulo da monitorare 3, tramite la prima antenna A1 mediante accoppiamento magnetico in campo vicino.
In maggior dettaglio, da un punto di vista funzionale, la circuiteria di controllo integrata 3 può comprendere blocchi ausiliari o funzionali, quali, ad esempio, un circuito di alimentazione, un circuito di pilotaggio ed un circuito di controllo (non mostrati nelle figure).
In aggiunta, la circuiteria di controllo integrata 3 può essere, da un punto di vista circuitale, di tipo passivo, di tipo attivo o di tipo semi passivo o di tipo semi attivo.
Ritornando alla figura 1, il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 comprende inoltre un modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4.
Il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 comprende una seconda antenna A2 configurata per comunicare con un’antenna remota AR elettricamente collegata ad un dispositivo esterno di controllo e raccolta dati 5, rispetto al modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4, mediante un accoppiamento elettromagnetico (in campo vicino o in campo lontano).
Inoltre, il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 comprende una terza antenna A3 operativamente collegata alla seconda antenna A2.
La terza antenna A3 Ã ̈ configurata per comunicare con la prima antenna A1 del modulo da monitorare mediante accoppiamento magnetico di campo vicino.
Il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 Ã ̈ configurato per consentire, grazie alla sua struttura, sia una trasmissione/ricezione di segnali di telecomunicazioni (ad esempio, trasmissione di dati forniti dal modulo da monitorare 2 e ricezione di comandi operativi per il modulo da monitorare 2 forniti dal dispositivo esterno di controllo e raccolta dati 5), sia uno scambio di energia di alimentazione (ad esempio, ricezione di onde a radiofrequenza per alimentazione elettrica).
Inoltre, il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 à ̈ configurato per svolgere una funzione di espansione e concentrazione elettromagnetica, cioà ̈ à ̈ configurato per concentrare un campo elettromagnetico esterno, e la relativa energia, sulla prima antenna A1 del modulo da monitorare e, in modo del tutto analogo, per espandere un campo elettromagnetico emesso dalla prima antenna A1 del modulo da monitorare, e la relativa energia, verso l’antenna remota AR del dispositivo esterno di controllo e raccolta dati 5.
La Richiedente ha notato che inserendo a valle della seconda antenna A2, come carico, una rete di adattamento (matching network), interposta tra la seconda antenna A2 e la terza antenna A3, il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 aumentava di gran lunga la sua stabilità operativa indipendentemente dalla precisa posizione del modulo da monitorare 2 rispetto ad esso.
In maggior dettaglio, la Richiedente ha notato la possibilità di configurare la seconda antenna A2 in modo tale da consentire la comunicazione di dati con l’antenna remota AR (del dispositivo esterno di controllo e raccolta dati 5) mediante un accoppiamento elettromagnetico di campo lontano e di collegare elettricamente la seconda antenna A2 alla terza antenna A3 tramite una rete di adattamento, come carico, e più precisamente una quarta antenna A4 elettricamente disposta tra la seconda antenna A2 e la terza antenna A3, configurando la quarta antenna A4 in modo tale da consentire la comunicazione di dati con un’ulteriore antenna remota (non mostrata nelle figure) mediante un accoppiamento magnetico in campo vicino.
Pertanto, l’introduzione della quarta antenna A4 (rete di adattamento) consente di migliorare la stabilità del dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 in quanto à ̈ migliorato l’adattamento della seconda antenna A2 al circuiteria di controllo integrata 3 mentre la scelta di configurare la seconda antenna A2 per l’accoppiamento elettromagnetico in campo lontano e la quarta antenna A4 per l’accoppiamento magnetico in campo vicino consente al dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 di essere anche maggiormente versatile.
Infatti, tale dispositivo può essere impiegato indistintamente sia in applicazioni in cui sia necessaria la comunicazione verso un’antenna remota in accoppiamento elettromagnetico in campo lontano (in cui si verifica anche il miglior adattamento con il circuiteria di controllo integrata dell’antenna configurata per comunicare mediante accoppiamento elettromagnetico in campo lontano) sia in applicazioni in cui sia possibile la comunicazione verso un’altra antenna remota in accoppiamento magnetico in campo vicino.
In altre parole, la seconda antenna A2 à ̈ configurata per comunicare con l’antenna remota AR, rispetto al modulo di espansione/concentrazione elettromagnetica 4, mediante un accoppiamento elettromagnetico in campo lontano.
Inoltre, il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 comprende vantaggiosamente una quarta antenna A4 elettricamente collegata tra la seconda antenna A2 e la terza antenna A3 del modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4. La quarta antenna A4 à ̈ configurata per comunicare con un’ulteriore antenna remota di un ulteriore dispositivo esterno di controllo e raccolta dati (entrambi non mostrati nelle figure), rispetto al modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4, mediante una accoppiamento magnetico in campo vicino.
Ritornando in generale al modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4, si fa presente che esso, in accordo a differenti forme di realizzazione, può essere bidimensionale, ovvero realizzato su supporto planare, oppure tridimensionale, come verrà descritto nel seguito.
Inoltre, da un punto di vista circuitale, il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 à ̈ di tipo passivo, eventualmente configurato per funzionare a differenti frequenze operative (ad esempio una prima frequenza operativa per l’accoppiamento elettromagnetico in campo lontano ed una seconda frequenza operativa, diversa dalla prima frequenza operativa, per l’accoppiamento magnetico in campo vicino).
Con riferimento alla figura 1, si fa presente che, vantaggiosamente, la prima antenna A1 del modulo da monitorare 2 Ã ̈ galvanicamente isolata dalla terza antenna A3 del modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4.
Infatti, nessun collegamento fisico à ̈ impiegato per collegare elettricamente fra loro la prima antenna A1 e la terza antenna A3, quindi il modulo da monitorare 2 ed il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4. In tal modo à ̈ garantito esclusivamente l’accoppiamento magnetico tra la prima antenna A1 e la terza antenna A3.
Come verrà ribadito anche durante la descrizione di altre forme di realizzazione della presente invenzione, ciò consente, durante l’assemblaggio del dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1, di posizionare il modulo da monitorare 2 (in particolare la circuiteria di controllo integrata 3) in corrispondenza dalla terza antenna A3 del modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4, anche senza un perfetto allineamento tra i componenti. Questo consente un assemblaggio più semplice con tempi e costi di esecuzione sicuramente ridotti rispetto a questi dispositivi che necessitano un accurato allineamento tra i componenti nel caso in cui sia necessario collegare elettricamente il modulo da monitorare e la terza antenna del modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica.
Inoltre, il fatto di non avere collegamenti fisici (elettrici) tra il modulo da monitorare 2 ed il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 consente di evitare i tipici problemi di usura e corrosione di tali collegamenti (ad esempio, per la presenza di umidità, sbalzi termini, e così via) che causano il malfunzionamento del dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica.
In aggiunta, come verrà descritto anche nel seguito con riferimento ad una specifica applicazione, il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica dell’invenzione presenta anche il vantaggio legato al fatto che, in assenza di alcun collegamento fisico tra il modulo da monitorare 2 ed il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4, quest’ultimo non à ̈ meccanicamente vincolato all’altro. In altre parole, il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 à ̈ vantaggiosamente mobile rispetto al modulo da monitorare 2.
Con riferimento ora alla figura 2, viene ora descritto, da un punto di vista planare, un dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.
Il modulo da monitorare 2 Ã ̈ un chip di materiale semiconduttore in cui sono integrati sia la circuiteria elettronica di controllo 3 sia la prima antenna A1.
La seconda antenna A2 del modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 Ã ̈ un dipolo magnetico o un dipolo hertziano.
La terza antenna A3 del modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 Ã ̈ una prima spira.
La quarta antenna A4 del modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 Ã ̈ una seconda spira.
Da un punto di vista della disposizione planare, il dipolo hertziano A2 comprende un primo tratto t1 ed un secondo tratto t2, complessivamente aventi lunghezza ad esempio pari a λ/2 (λ lunghezza d’onda; f = 1/λ frequenza operativa di accoppiamento elettromagnetico in campo lontano della seconda antenna A2).
Il primo tratto t1 del dipolo hertziano A2 ha una prima estremità libera e1 ed una seconda estremità e1’ elettricamente collegata alla prima spira A3 in corrispondenza di un primo punto di collegamento elettrico c1.
Il secondo tratto t2 del dipolo hertziano A2 ha una prima estremità libera e2 ed una seconda estremità e2’ elettricamente collegata alla prima spira A3 in corrispondenza di un secondo punto di collegamento elettrico c2.
La seconda spira A4, configurata per comunicare mediante un accoppiamento magnetico in campo vicino (la cui frequenza operativa dipende dalla lunghezza della seconda spira A4) comprende una prima interruzione delimitata da un primo punto di raccordo r1 ed un secondo punto di raccordo r2. Il primo punto di raccordo r1 ed il secondo punto di raccordo r2 sono sostanzialmente equidistanti, rispettivamente, dal primo punto di collegamento elettrico c1 e dal secondo punto di collegamento elettrico c2, definiti in precedenza.
La prima spira A3, configurata a sua volta per comunicare mediante un accoppiamento in campo vicino (la cui frequenza operativa dipende dalla lunghezza della prima spira A3) comprende una seconda interruzione, di uguale lunghezza rispetto alla prima interruzione presente sulla seconda spira A4, delimitata da un terzo punto di raccordo r3 ed un quarto punto di raccordo r4.
La prima spira A3 e la seconda spira A4 sono raccordate fra loro in modo tale che il primo punto di raccordo r1 coincida con il terzo punto di raccordo r3 ed il secondo punto di raccordo r2 coincida con il quarto punto di raccordo r4, definiti in precedenza.
La seconda spira A4 ha una lunghezza (ed un’area delimitata) maggiore della lunghezza (ed un’area delimitata) della prima spira A3. Questa differenza di area consente alla seconda spira A4 di trasferire e concentrare energia elettromagnetica alla prima spira A3.
Il modulo da monitorare 2 (chip integrato comprendente sia la prima antenna A1 sia la circuiteria di controllo integrata 3) à ̈ disposto all’interno della prima spira A3.
La figura 3 mostra, da un punto di vista circuitale, il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 della forma di realizzazione della figura 2.
Come si può osservare, il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 della forma di realizzazione delle figura 2 e 3 à ̈ a larga banda, in quanto nella rete di adattamento (quarta antenna A4 – terza antenna A3) non sono presenti capacitori di risonanza tali da imporre una specifica frequenza di risonanza.
Con riferimento alla figura 4, viene ora descritto, da un punto di vista planare, un dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 secondo una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione.
In modo del tutto analogo alla forma di realizzazione della figura 2, nel modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4, la seconda antenna A2 Ã ̈ un dipolo hertziano o un dipolo magnetico, la terza antenna A3 Ã ̈ una prima spira e la quarta antenna A4 Ã ̈ una seconda spira.
La disposizione ed il tipo di collegamento elettrico o raccordo tra il dipolo hertziano A2, la prima spira A3 e la seconda spira A4 del modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 della figura 4 sono analoghi a quelli già descritti in precedenza per il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 della forma di realizzazione della figura 2, pertanto non vengono più ripetuti.
Con riferimento alla figura 5, si fa presente che in questa ulteriore forma di realizzazione, la prima antenna A1 e la circuiteria di controllo integrata 3 sono elettricamente collegati fra loro all’interno di un contenitore package 2’ o System in Package SiP.
La figura 6 mostra, da un punto di vista circuitale, il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 della forma di realizzazione della figura 4 e 5.
Come si può osservare, anche in questo caso, il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 della forma di realizzazione delle figura 4 e 5 à ̈ a larga banda, in quanto nella rete di adattamento (quarta antenna A4 – terza antenna A3) non sono presenti capacitori di risonanza tali da imporre una specifica frequenza di risonanza.
Con riferimento alla figura 7, viene ora descritto, da un punto di vista planare, un dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 secondo una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione.
In modo del tutto analogo alla forma di realizzazione della figura 2, nel modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4, la seconda antenna A2 Ã ̈ un dipolo hertziano o un dipolo magnetico, la terza antenna A3 Ã ̈ una prima spira e la quarta antenna A4 Ã ̈ una seconda spira.
La disposizione ed il tipo di collegamento elettrico o raccordo tra il dipolo hertziano A2, la prima spira A3 e la seconda spira A4 del modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 della figura 4 sono analoghi a quelli già descritti in precedenza per il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 della forma di realizzazione della figura 2, pertanto non vengono più ripetuti.
Come illustrato nella figura 7, la quarta antenna A4, oltre alla seconda spira, comprende inoltre un capacitore risonante Cr. Il capacitore risonante Cr à ̈ disposto in una posizione diametralmente opposta a quella dei punti di raccordo della seconda spira A4 con la prima spira A3. Inoltre, il capacitore risonante Cr si trova sostanzialmente equidistante dal primo punto di collegamento elettrico c1 e dal secondo punto di collegamento c2.
Si fa presente che la prima antenna A1 e la circuiteria di controllo integrata 3 possono essere integrati nello stesso chip oppure la prima antenna A1 può essere separata dal chip integrato corrispondente alla circuiteria di controllo integrata 3, ma entrambi alloggiati all’interno di un contenitore o SiP.
La figura 8 mostra, da un punto di vista circuitale, il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 della forma di realizzazione della figura 7.
Come si può osservare, il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 della forma di realizzazione della figura 7, in considerazione della presenza del capacitore risonante Cr all’interno della rete di adattamento A4, à ̈ a banda stretta, sia in accoppiamento elettromagnetico in campo lontano (seconda antenna A2) sia in accoppiamento magnetico in campo vicino (quarta antenna A4), ovvero à ̈ un dispositivo risonante alla frequenza di risonanza dovuta al capacitore risonante Cr.
Si osservi che il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 della forma di realizzazione della figura 7 consente di trasferire al meglio energia al modulo da monitorare 2 in quanto il sistema 100 Ã ̈ configurato per risuonare alla frequenza operativa di interesse.
In accordo alle diverse forme di realizzazione illustrate nelle figure 9-12, descritte, si fa presente che, a livello generale, il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 del dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 comprende inoltre una quinta antenna A5 elettricamente collegata tra la seconda antenna A2 e la terza antenna A3. La quinta antenna A5 à ̈ configurata per comunicare un’ulteriore antenna remota (non mostrata nelle figure) di un ulteriore dispositivo esterno di controllo e raccolta dati (anch’esso non illustrato nelle figure) mediante accoppiamento magnetico in campo vicino.
Con riferimento ora alla figura 9, in modo del tutto analogo alla forma di realizzazione della figura 2, nel modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4, la seconda antenna A2 Ã ̈ un dipolo hertziano o un dipolo magnetico, la quarta antenna A4 Ã ̈ una seconda spira, la terza antenna A3 Ã ̈ una prima spira. La quinta antenna A5 Ã ̈ una terza spira.
La disposizione ed il tipo di collegamento elettrico o raccordo tra il dipolo hertziano A2, la seconda spira A4 e la prima spira A3 del modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 della figura 4 sono analoghi a quelli già descritti in precedenza per il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 della forma di realizzazione della figura 2, pertanto non vengono più ripetuti.
La terza spira A5 à ̈ disposta all’interno della seconda spira A4. La terza spira A5, configurata a sua volta per comunicare mediante un accoppiamento in campo vicino (la cui frequenza operativa dipende dalla lunghezza della terza spira A5) comprende una terza interruzione, di uguale lunghezza rispetto alla prima interruzione presente sulla seconda spira A4, delimitata da un quinto punto di raccordo r5 ed un sesto punto di raccordo r6.
La prima spira A3, la seconda spira A4 e la terza spira A5 sono raccordate fra loro in modo tale che il primo punto di raccordo r1, il terzo punto di raccordo r3 ed il quinto punto di raccordo r5 coincidano fra loro ed il secondo punto di raccordo r2, il quarto punto di raccordo r4 ed il sesto punto di raccordo r6 coincidano fra loro.
Come illustrato nella figura 9, la quinta antenna A5, oltre alla terza spira, comprende inoltre un capacitore risonante Cr. Il capacitore risonante Cr à ̈ disposto in una posizione diametralmente opposta a quella dei punti di raccordo della prima spira A4 (o della seconda spira A3) con la terza spira A5.
Si fa presente ancora che la prima antenna A1 e la circuiteria di controllo integrata 3 possono essere integrati nello stesso chip oppure la prima antenna A1 può essere separata dal chip integrato corrispondente alla circuiteria di controllo integrata 3, ma entrambi alloggiati all’interno di un contenitore o SiP.
Il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 della forma di realizzazione della figura 9 à ̈ a larga banda sia in accoppiamento elettromagnetico in campo lontano (seconda antenna A2) sia in accoppiamento magnetico in campo vicino (quarta antenna A4), in quanto nella quarta antenna (seconda spira A4) non à ̈ presente alcun capacitore di risonanza. Inoltre, il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 della forma di realizzazione della figura 9 à ̈ a banda stretta in accoppiamento magnetico in campo vicino (quinta antenna A5 – terza spira A5 con capacitore di risonanza Cr) ovvero à ̈ un dispositivo risonante alla frequenza di risonanza dovuta al capacitore risonante Cr.
Si noti che sia la quarta antenna A4 sia la quinta antenna A5 possono vantaggiosamente svolgere la funzione di rete di adattamento per la seconda antenna A2 nei confronti del modulo da monitorare 2.
Si fa presente inoltre, che oltre alla quarta antenna A4 e alla quinta antenna A5, il modulo di espansione e concentrazione può comprendere una ulteriore rete di adattamento (non mostrata nelle figure) elettricamente collegata, ad esempio, tra la seconda antenna A2 e la terza antenna A3, tra la quarta antenna A4 e la terza antenna A3 oppure tra la quinta antenna A5 e la terza antenna A3.
Con riferimento alla forma di realizzazione della figura 10, la seconda antenna A2 Ã ̈ un dipolo hertziano o un dipolo magnetico, la terza antenna A3 Ã ̈ una prima spira, la quarta antenna A4 Ã ̈ una seconda spira e la quinta antenna A5 Ã ̈ una terza spira.
La disposizione ed il tipo di collegamento elettrico o raccordo tra il dipolo hertziano A2, la prima spira A3, la seconda spira A4 e la terza spira A5 del modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 della figura 10 sono analoghi a quelli già descritti in precedenza per il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 della forma di realizzazione della figura 9, pertanto non vengono più ripetuti.
Come illustrato nella figura 10, la seconda spira A4 comprende un capacitore di risonanza Cr (come nella figura 7) mentre la terza spira A5 non comprende alcun capacitore di risonanza.
Si fa presente ancora che la prima antenna A1 e la circuiteria di controllo integrata 3 possono essere integrati nello stesso chip oppure la prima antenna A1 può essere separata dal chip integrato corrispondente alla circuiteria di controllo integrata 3, ma entrambi alloggiati all’interno di un contenitore o SiP.
Il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 della forma di realizzazione della figura 10 à ̈ a banda stretta sia in accoppiamento elettromagnetico in campo lontano (seconda antenna A2) sia in accoppiamento magnetico in campo vicino (quarta antenna A4), in quanto nella quarta antenna (prima spira A4) à ̈ presente il capacitore di risonanza Cr. Inoltre, il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 della forma di realizzazione della figura 10 à ̈ a banda larga in accoppiamento magnetico in campo vicino (quinta antenna A5 – terza spira A5) in quanto nella terza spira A5 non à ̈ presente alcun capacitore di risonanza.
Anche in questo caso, sia la quarta antenna A4 sia la quinta antenna A5 possono vantaggiosamente svolgere la funzione di rete di adattamento per la seconda antenna A2 nei confronti del modulo da monitorare 2.
Si fa presente inoltre, che oltre alla quarta antenna A4 e alla quinta antenna A5, il modulo di espansione e concentrazione può comprendere una ulteriore rete di adattamento (non mostrata nelle figure) elettricamente collegata, ad esempio, tra la seconda antenna A2 e la terza antenna A3, tra la quarta antenna A4 e la terza antenna A3 oppure tra la quinta antenna A5 e la terza antenna A3.
Con riferimento alla forma di realizzazione della figura 12, la seconda antenna A2 Ã ̈ un dipolo hertziano o un dipolo magnetico, la terza antenna A3 Ã ̈ una prima spira, la quarta antenna A4 Ã ̈ una seconda spira e la quinta antenna A5 Ã ̈ una terza spira.
La disposizione ed il tipo di collegamento elettrico o raccordo tra il dipolo hertziano A2, la prima spira A3, la seconda spira A4 e la terza spira A5 del modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 della figura 12 sono analoghi a quelli già descritti in precedenza per il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 della forma di realizzazione della figura 9, pertanto non vengono più ripetuti.
Come illustrato nella figura 12, la seconda spira A4 comprende un capacitore di risonanza Cr (come nella figura 10). La terza spira A5 comprende un ulteriore capacitore di risonanza Cr’ (come nella figura 9).
Si fa presente ancora che la prima antenna A1 e la circuiteria di controllo integrata 3 possono essere integrati nello stesso chip oppure la prima antenna A1 può essere separata dal chip integrato corrispondente alla circuiteria di controllo integrata 3, ma entrambi alloggiati all’interno di un contenitore o SiP.
Il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 della forma di realizzazione della figura 10 à ̈ a banda stretta sia in accoppiamento elettromagnetico in campo lontano (seconda antenna A2) sia in accoppiamento magnetico in campo vicino (quarta antenna A4). In maggior dettaglio, il dispositivo presente due frequenze di risonanza differenti per l’accoppiamento magnetico in campo vicino, una corrispondente al capacitore di risonanza Cr presente nella seconda spira A4 (quarta antenna A4) ed una corrispondente all’ulteriore capacitore di risonanza Cr’ presente nella terza spira A5 (quinta antenna A5), ed una frequenza di risonanza sola per l’accoppiamento elettromagnetico in campo lontano, ovvero quella corrispondente al capacitore di risonanza Cr presente nella seconda spira A4 (quarta antenna A4).
Anche in questo caso, sia la quarta antenna A4 sia la quinta antenna A5 possono vantaggiosamente svolgere la funzione di rete di adattamento per la seconda antenna A2 nei confronti del modulo da monitorare 2. Inoltre, oltre alla quarta antenna A4 e alla quinta antenna A5, il modulo di espansione e concentrazione può comprendere una ulteriore rete di adattamento (non mostrata nelle figure) elettricamente collegata, ad esempio, tra la seconda antenna A2 e la terza antenna A3, tra la quarta antenna A4 e la terza antenna A3 oppure tra la quinta antenna A5 e la terza antenna A3.
Con riferimento ora alla forma di realizzazione della figura 11, il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 comprende un modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 del tutto analogo a quello descritto con riferimento alla forma di realizzazione della figura 7.
Inoltre, il modulo di espansione e concentrazione della figura 11 comprende un’ulteriore seconda antenna A2’ (dipolo hertziano o dipolo magnetico) ed un’ulteriore quarta antenna A4’ (ulteriore spira) disposti all’interno della seconda spira A4 (quarta antenna A4). L’ulteriore seconda antenna A2’ à ̈ elettricamente collegata alla terza antenna A3 tramite l’ulteriore quarta antenna A4’. L’ulteriore spira corrispondente all’ulteriore quarta antenna A4’ comprende un ulteriore capacitore di risonanza Cr’.
Il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 della forma di realizzazione della figura 11 à ̈ un cosiddetto dispositivo a banda doppia o duplice (in inglese, dual band). Infatti, tale dispositivo à ̈ a banda stretta sia in accoppiamento elettromagnetico in campo lontano sia in accoppiamento magnetico in campo vicino, a due frequenze di risonanza differenti, una corrispondente al capacitore di risonanza Cr presente nella seconda spira A4 (quarta antenna A4) ed una corrispondente all’ulteriore capacitore di risonanza Cr’ presente nell’ulteriore spira A4’ (ulteriore quarta antenna A4’).
Con riferimento ora alla figura 13, il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 può comprendere un modulo di espansione e concentrazione elettrica 4 ed un modulo da monitorare 2 disposti su un primo piano di riferimento X (ad esempio, un piano orizzontale). Il modulo di espansione e concentrazione 4 può essere analogo a quello descritto in precedenza con riferimento alla forma di realizzazione della figura 2.
Il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 può comprendere inoltre un’ulteriore seconda antenna A2’ (ulteriore dipolo hertziano o dipolo magnetico) ed un’ulteriore quarta antenna A4’ (ulteriore spira) elettricamente collegate fra loro e disposte su un secondo piano di riferimento Y (ad esempio il piano verticale), ortogonale al primo piano di riferimento X.
L’ulteriore quarta antenna A4’ à ̈ elettricamente collegata alla terza antenna A3, disposta sul primo piano di riferimento X, tramite un circuito elettrico CA (ad esempio un capacitore o una rete di adattamento). La struttura illustrata nella figura 13 può essere compresa all’interno di un unico contenitore o package.
Il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 della figura 13 comprende pertanto un’antenna di polarizzazione orizzontale A2, A4 ed un’antenna di polarizzazione A2’, A4’ che consentono di aumentare al dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 di aumentare l’efficienza in quanto può comunicare dati in almeno due direzioni (quella orizzontale e quella verticale).
In accordo ad una ulteriore variante, il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica 4 può comprendere inoltre ulteriori porzioni di dipolo hertziano (non mostrate nella figura) elettricamente collegate a ciascuna di dette quarta antenna A4 e ulteriore quarta antenna A4’, eventualmente disposti con un’inclinazione di un angolo pari a 45° rispetto al primo piano orizzontale di riferimento X o al secondo piano di riferimento Y.
In questo modo à ̈ possibile rendere ancor più omnidirezionale il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1.
Le figure 14a-14f e le figure 15a-15f illustrano differenti forme di realizzazione del dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 in accordo alla presente invenzione, in cui possono essere combinate fra loro le diverse funzionalità di accoppiamento elettromagnetico in campo lontano ed accoppiamento magnetico in campo vicino, a banda larga e/o a banda stretta, se a banda stretta possono avere una o più frequenze di risonanza, e così via.
Come si può constatare lo scopo dell’invenzione à ̈ raggiunto in quanto il dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica descritto presenta diversi vantaggi.
Innanzitutto, il fatto di prevedere una rete di adattamento (quarta antenna A4) tra la seconda antenna A2 e il modulo da monitorare 2 consente di aumentare la stabilità e l’affidabilità del dispositivo.
Inoltre, il fatto che la quarta antenna A4 sia configurata per comunicare in accoppiamento magnetico in campo vicino mentre la seconda antenna sia configurata per comunicare in accoppiamento elettromagnetico in campo lontano, consente al dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica 1 di essere maggiormente ridondante quindi versatile rispetto ai dispositivi della tecnica nota.
Infine, il fatto che il modulo da monitorare 2 sia isolato galvanicamente dal modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica, ovvero sia privo di collegamenti elettrici e fisici verso la terza antenna A3, consente un più veloce ed affidabile assemblaggio del dispositivo in quanto il modulo da monitorare 2 va allineato con la terza antenna A3 con requisiti meno stringenti sia di precisione che di ripetibilità e riproducibilità, garantendo quindi costi e tempi di produzione contenuti.
Alle forme di realizzazione del dispositivo sopra descritte, un tecnico del ramo, per soddisfare esigenze contingenti, potrà apportare modifiche, adattamenti e sostituzioni di elementi con altri funzionalmente equivalenti, senza uscire dall'ambito delle seguenti rivendicazioni. Ognuna delle caratteristiche descritte come appartenente ad una possibile forma di realizzazione può essere realizzata indipendentemente dalle altre forme di realizzazione descritte.

Claims (15)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo elettronico (1) di espansione e concentrazione elettromagnetica, comprendente: - un modulo da monitorare (2) comprendente una prima antenna (A1) ed un circuiteria di controllo integrata (3), la prima antenna (A1) essendo elettricamente collegata alla circuiteria di controllo integrata (3); - un modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica (4) comprendente una seconda antenna (A2) configurata per comunicare con un’antenna remota (AR) di un dispositivo esterno di controllo e raccolta dati, rispetto al modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica (4), mediante un accoppiamento elettromagnetico, detto modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica (4) comprendendo una terza antenna (A3) elettricamente collegata a detta seconda antenna (A2), detta terza antenna (A3) essendo configurata per comunicare con detta prima antenna (A1) del modulo da monitorare (2) mediante un accoppiamento magnetico in campo vicino, il dispositivo di espansione e concentrazione elettromagnetica (1) essendo caratterizzato dal fatto che: - detta seconda antenna (A2) à ̈ configurata per comunicare con detta antenna remota (AR), rispetto al modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica (4) mediante un accoppiamento elettromagnetico in campo lontano, - il modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica (4) comprende inoltre una quarta antenna (A4) elettricamente collegata tra detta seconda antenna (A2) e detta terza antenna (A3), detta quarta antenna (A4) essendo configurata per comunicare con un’ulteriore antenna remota di un ulteriore dispositivo esterno di controllo e raccolta dati, rispetto al modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica (4) mediante un accoppiamento magnetico di campo vicino.
  2. 2. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1, in cui la prima antenna (A1) del modulo da monitorare (2) Ã ̈ galvanicamente isolata da detta terza antenna (A3) in modo da essere accoppiata magneticamente ad essa.
  3. 3. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto modulo di espansione e concentrazione elettromagnetica (1) comprende una quinta antenna (A5) elettricamente collegata tra la seconda antenna (A2) e la terza antenna A3, la quinta antenna (A5) essendo configurata per comunicare con un’ulteriore antenna remota di un ulteriore dispositivo di controllo e raccolta dati mediante accoppiamento magnetico in campo vicino.
  4. 4. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la seconda antenna (A2) Ã ̈ un dipolo magnetico o un dipolo hertziano.
  5. 5. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la terza antenna (A3) comprende una prima spira.
  6. 6. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la quarta antenna (A4) comprende una seconda spira.
  7. 7. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti, in cui la quarta antenna (A4) comprende una seconda spira ed un condensatore di risonanza (Cr).
  8. 8. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 6, in cui la quinta antenna (A5) comprende un’ulteriore seconda spira (A5’) ed un condensatore di risonanza (Cr).
  9. 9. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 7, in cui in cui la quinta antenna (A5) comprende un’ulteriore seconda spira (A5’) ed un ulteriore condensatore di risonanza (Cr’).
  10. 10. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1, a qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il modulo di espansione e concentrazione elettrica (4) ed il modulo da monitorare (2) sono disposti su un primo piano di riferimento (X), il modulo di espansione e concentrazione (4) comprendendo inoltre un’ulteriore seconda antenna (A2’) ed un’ulteriore quarta antenna A4’ elettricamente collegate fra loro e disposte su un secondo piano di riferimento (Y) ortogonale al primo piano di riferimento (X), l’ulteriore quarta antenna (A4’) essendo elettricamente collegata alla terza antenna (A3), disposta sul primo piano di riferimento X, tramite un circuito elettrico (CA).
  11. 11. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima antenna (A1) e la circuiteria di controllo integrata (3) sono integrate su un singolo chip di materiale semiconduttore.
  12. 12. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 10, in cui la prima antenna (A1) Ã ̈ esterna alla circuiteria di controllo integrata (3) realizzata su un chip di materiale semiconduttore.
  13. 13. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 12, in cui la prima antenna (A1) ed il chip corrispondente alla circuiteria di controllo integrata (3) possono essere elettricamente collegati fra di loro su un supporto rigido o flessibile in un sistema incapsulato.
  14. 14. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 12, in cui la prima antenna (A1) Ã ̈ integrata insieme alla circuiteria di controllo integrata (3) su una piastrina di materiale semiconduttore.
  15. 15. Sistema elettronico di monitoraggio (100) comprendente: - almeno un dispositivo di controllo e raccolta dati (5) comprendente un’antenna remota (AR) configurata per comunicare mediante accoppiamento elettromagnetico, - un dispositivo di espansione e concentrazione elettromagnetica (1) in accordo ad una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
IT000818A 2013-05-21 2013-05-21 Dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica ITMI20130818A1 (it)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000818A ITMI20130818A1 (it) 2013-05-21 2013-05-21 Dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica
US14/283,326 US20140347244A1 (en) 2013-05-21 2014-05-21 Electronic device for electromagnetic expansion and concentration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000818A ITMI20130818A1 (it) 2013-05-21 2013-05-21 Dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ITMI20130818A1 true ITMI20130818A1 (it) 2014-11-22

Family

ID=48808448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT000818A ITMI20130818A1 (it) 2013-05-21 2013-05-21 Dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20140347244A1 (it)
IT (1) ITMI20130818A1 (it)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101811811B1 (ko) * 2014-03-27 2017-12-22 휴마복스 엘티디. 신규한 프로브 장치
CN107787535B (zh) * 2015-06-19 2021-09-28 皇家飞利浦有限公司 具有到并联回路的单个馈电件的多磁回路天线
US10649572B2 (en) 2015-11-03 2020-05-12 Microsoft Technology Licensing, Llc Multi-modal sensing surface
US10955977B2 (en) 2015-11-03 2021-03-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Extender object for multi-modal sensing
US10338753B2 (en) 2015-11-03 2019-07-02 Microsoft Technology Licensing, Llc Flexible multi-layer sensing surface
EP3375038A1 (en) * 2015-11-09 2018-09-19 3M Innovative Properties Company Radio frequency circuit with conductive loop

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1701296A1 (en) * 2005-03-07 2006-09-13 Fuji Xerox Co., Ltd. RFID relay antenna, container comprising the RFID relay antenna, and method of arranging a plurality of these containers
US20090033467A1 (en) * 2007-07-30 2009-02-05 Stmicroelectronics S.R.L. Rf identification device with near-field-coupled antenna
DE102008059453A1 (de) * 2008-10-20 2010-04-22 Smartrac Ip B.V. Transpondereinrichtung
EP2182472A1 (en) * 2008-11-04 2010-05-05 Fujitsu Limited Radio frequency identification tag and antenna
US20120018505A1 (en) * 2010-07-23 2012-01-26 Sensormatic Electronics , Llc Tag having dipole-loop antenna
WO2012019768A1 (en) * 2010-08-11 2012-02-16 Stmicroelectronics S.R.L. Security system for at least an ic integrated circuit, securely integrated circuit card and method of secure wireless communication
WO2012084295A1 (en) * 2010-12-22 2012-06-28 Stmicroelectronics S.R.L. Integrated electronic device for monitoring parameters within a solid structure and monitoring system using such a device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1701296A1 (en) * 2005-03-07 2006-09-13 Fuji Xerox Co., Ltd. RFID relay antenna, container comprising the RFID relay antenna, and method of arranging a plurality of these containers
US20090033467A1 (en) * 2007-07-30 2009-02-05 Stmicroelectronics S.R.L. Rf identification device with near-field-coupled antenna
DE102008059453A1 (de) * 2008-10-20 2010-04-22 Smartrac Ip B.V. Transpondereinrichtung
EP2182472A1 (en) * 2008-11-04 2010-05-05 Fujitsu Limited Radio frequency identification tag and antenna
US20120018505A1 (en) * 2010-07-23 2012-01-26 Sensormatic Electronics , Llc Tag having dipole-loop antenna
WO2012019768A1 (en) * 2010-08-11 2012-02-16 Stmicroelectronics S.R.L. Security system for at least an ic integrated circuit, securely integrated circuit card and method of secure wireless communication
WO2012084295A1 (en) * 2010-12-22 2012-06-28 Stmicroelectronics S.R.L. Integrated electronic device for monitoring parameters within a solid structure and monitoring system using such a device

Also Published As

Publication number Publication date
US20140347244A1 (en) 2014-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ITMI20130818A1 (it) Dispositivo elettronico di espansione e concentrazione elettromagnetica
JP4885093B2 (ja) ブースターアンテナコイル
JP4404166B2 (ja) 無線ｉｃデバイス
US10013650B2 (en) Wireless communication module and wireless communication device
US10910694B2 (en) Radio frequency identification (RFID) tag device and related methods
WO2010001987A1 (ja) 無線ｉｃデバイス
US9104950B2 (en) Antenna and wireless IC device
JP2012209970A (ja) 無線ｉｃデバイス
ITMI20130482A1 (it) Dispositivo elettronico integrato per il monitoraggio di pressione all'interno di una struttura solida
JP2009017284A (ja) アンテナ装置
WO2008096576A1 (ja) 電磁結合モジュール付き包装材
CN101164073A (zh) 具有至少一个saw元件的测量值记录器
JP2019513088A (ja) 手持ち動力工具及びアンプアンテナ
JP5569648B2 (ja) 無線ｉｃデバイス
US9614287B2 (en) Multi-band antenna
JP5958670B2 (ja) 無線通信デバイス及び無線通信用モジュールの製造方法
JP2008067057A (ja) Ｉｃタグ補助装置およびｉｃタグ補助装置の使用方法
US8905316B2 (en) Wireless IC device
JP2010135945A (ja) 無線タグ
CN101855645A (zh) 射频应答器和射频识别系统
KR101745586B1 (ko) 복수의 콘택들을 갖는 마이크로전자 칩
WO2017010449A1 (ja) 電子機器
JP2011119842A (ja) ブースター及びｒｆｉｄシステム
WO2014103025A1 (ja) 無線ｉｃタグ装置
JP6209981B2 (ja) 無線通信デバイス及び該無線通信デバイスを備えた物品