SK288756B6 - Antenna on the removable card - Google Patents

Antenna on the removable card Download PDF

Info

Publication number
SK288756B6
SK288756B6 SK50058-2011A SK500582011A SK288756B6 SK 288756 B6 SK288756 B6 SK 288756B6 SK 500582011 A SK500582011 A SK 500582011A SK 288756 B6 SK288756 B6 SK 288756B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
winding
antenna according
antenna
core
card
Prior art date
Application number
SK50058-2011A
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK500582011A3 (en
Inventor
Miroslav Florek
Libor Majer
Original Assignee
Smk Kk
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 Smk Kk filed Critical Smk Kk
Priority to SK50058-2011A priority Critical patent/SK288756B6/en
Priority to EP12820938.4A priority patent/EP2798698B1/en
Priority to PCT/IB2012/057766 priority patent/WO2013098784A1/en
Publication of SK500582011A3 publication Critical patent/SK500582011A3/en
Publication of SK288756B6 publication Critical patent/SK288756B6/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00Loop 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
    • H01Q7/06Loop 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 with core of ferromagnetic material
    • H01Q7/08Ferrite rod or like elongated core
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/16Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2258Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles used with computer equipment
    • H01Q1/2275Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles used with computer equipment associated to expansion card or bus, e.g. in PCMCIA, PC cards, Wireless USB

Abstract

An antenna on a removable memory card (1) is intended for the creation of contactless communication channel of the mobile communication device. The antenna is in the form of a high-frequency transformer (2) with an oblong ferrite kernel (3) with resonantly tuned primary winding L1. The emitted signal is brought to the primary winding L1. The secondary winding L2 is left open circuited, without closing the load circuit in a contact way, without ohm load; it emits electrical field with its outputs. The high-frequency transformer (2) can be in the form of auto-transformer with one winding. The signal emitted in the direction towards the removable memory card (1) can be received through the auxiliary winding L3 or through an independent receiving antenna (8). The secondary winding L2 can have a larger number of loops than the primary winding L1 or it can be formed by only one winding in the form of a pipe.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka antény a vyberateľnej karty (predovšetkýmpamäťovej karty) na zasunutie do slotu mobilného komunikačného zariadenia, najmä mobilného telefónu, kde vyberateľná karta vďaka anténe tvorí hardvér pre dodatočne vytvorený bezkontaktný komunikačný kanál, napr. NFC (near field communication) typu. Riešenie je určené predovšetkým pre platobné aplikácie vykonávané pomocou mobilného komunikačného zariadenia. V princípe sa však nový spôsob vysielania a nový typ vysielača podľa vynálezu môže po užiť aj pri iných aplikáciách a zariadeniach, predovšetkým tam, kde je nedostatok priestoru na zväčšovanie vysielacej antény akde je anténa tienená oko htými prvkami.The invention relates to an antenna and a removable card (in particular a memory card) for insertion into a slot of a mobile communication device, in particular a mobile telephone, the removable card forming thanks to the antenna hardware for an additionally formed contactless communication channel, e.g. NFC (near field communication) type. The solution is intended primarily for payment applications performed using a mobile communication device. In principle, however, the new transmission method and the new type of transmitter according to the invention can also be used in other applications and devices, especially where there is a lack of space to enlarge the transmitting antenna where the antenna is shielded by eye elements.

Doterajší stav technikyPrior art

Umiestnenie antény priamo na vyberateľnej karte, ktorá je určená na zasunutie do slotu mobilného komunikačného zariadenia, je známe zo zverejnených patentových spisov, napr. DE 10252348 Al, WO 03/043101 A3. Tieto zverejnenia opisujú všeobecnú možnosť použitia antény na karte, ale neobsahujú dostatočnú špecifikáciu antény v situácii, kedy je vyberateľná karta tienená susediacimi časťami mobilného komunikačného zariadenia, najmä mobilného telefónu. Zverejnené patentové prihlášky Logomotion opisujú usporiadanie antény a jednotlivých vrstiev vyberateľnej pamäťovej karty s cieľom nastaviť vyžarovacie a prijímacie charakteristiky antény tak, aby bolo možné vytvoriť spoľahlivý komunikačný kanál aj pri rôzne zatienených slotoch karty. Takto definovaná technická úloha viedla k vytvoreniu viacerých technických riešení, ktoré v šakviedli k uspokojivým výsledkom len pri niektorých mobilných telefónoch a následne sa vývojový prúd ubral smerom k vytváraniu väčších, dodatočných antén na telese mobilného telefónu mimo tienených oblastí. Tieto dodatočné antény (CN201590480 U), napríklad v podobe nálepiek, môžu byť so základnou anténou na karte prepojené bezkontaktné, naďalej však pretrváva malá univerzálnosť takéhoto usporiadania a nepríjemná je aj zložitosť aplikácie v rukách bežného používateľa.The placement of the antenna directly on a removable card, which is intended to be inserted into a slot of a mobile communication device, is known from published patents, e.g. DE 10252348 A1, WO 03/043101 A3. These disclosures describe the general possibility of using an antenna on a card, but do not contain a sufficient specification of the antenna in a situation where the removable card is shielded by adjacent parts of a mobile communication device, in particular a mobile telephone. Published Logomotion patent applications describe the arrangement of the antenna and the individual layers of a removable memory card in order to adjust the radiating and receiving characteristics of the antenna so that a reliable communication channel can be established even with differently shaded card slots. The technical task defined in this way led to the creation of several technical solutions, which in turn led to satisfactory results only in some mobile phones and subsequently the development current moved towards the creation of larger, additional antennas on the mobile phone body outside shielded areas. These additional antennas (CN201590480 U), for example in the form of stickers, can be connected to the base antenna on the card by contactless, but the low versatility of such an arrangement still remains and the complexity of application in the hands of a normal user is unpleasant.

Anténa umiestnená priamo na vyberateľnej karte má veľmi obmedzené rozmerové možnosti. Mobilné telefóny majú sloty na karty formátu microSD, čo podstatne limituje veľkosť antény, ktorú je možné umiestniť priamo na karte. Pri umiestnení vyberateľnej karty vo veľmi tienených slotoch, napríklad pod batériou mobilného telefónu, sa podmienky vysielania z antény na karte ešte výrazne zhoršujú. Používanie usmerňovacích vrstiev, fólií má len úzko špecifický vplyv a je málo univerzálne pri nasadení v rôznych konštrukciách mobilných telefónov.The antenna placed directly on the removable card has very limited dimensional possibilities. Mobile phones have microSD card slots, which significantly limits the size of the antenna that can be placed directly on the card. When a removable card is placed in heavily shielded slots, such as under a mobile phone battery, the conditions for transmission from the antenna on the card are significantly worsened. The use of guide layers, foils has only a narrow specific effect and is not very universal when used in various constructions of mobile phones.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje anténa na vyberateľnej pamäťovej karte na vytvorenie dodatočného bezkontaktného komunikačného kanálu mobilného komunikačného zariadenia, najmä mobilného telefónu, kde vyberateľná pamäťová karta je určená na zasunutie do rozširujúceho slotu mobilného komunikačného zariadenia podľa tohto vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že vysielacia anténa je tvorená vysokofrekvenčným transformátorom s podlhovastým feritovým jadrom s rezonančné naladeným primárnym vinutím Ll. Signál vysielaný z antény podľa tohto vynálezu je prijímaný štandardným prijímacím prostriedkom v danom frekvenčnom pásme. Napríklad, ak bude anténa určená pre NFC vysielanie medzi mobilným telefónom a čítačkou POS terminálu, bude anténa na strane mobilného telefónu mať podobu vysokofrekvenčného transformátora s feritovým jadrom, ale na strane NFC čítačky POS terminálu bude umiestnená bežná prijímacia anténa. Práve konformita s existujúcimi, štandardnými zariadeniami je dôležitá, aby nebolo potrebné meniť hardvér široko rozšírený na strane POS terminálov. Zmena hardvéru na strane mobilného telefónu sa udeje práve vložením vyberateľnej karty (predovšetkým microSD formátu) do existujúceho slotu mobilného telefónu.These shortcomings are substantially eliminated by the antenna on the removable memory card to form an additional contactless communication channel of the mobile communication device, in particular the mobile phone, where the removable memory card is inserted into an expansion slot of the mobile communication device according to the invention. the transmitting antenna consists of a high-frequency transformer with an elongated ferrite core with a resonant-tuned primary winding L1. The signal transmitted from the antenna according to the invention is received by standard receiving means in a given frequency band. For example, if the antenna is for NFC transmission between a mobile phone and a POS terminal reader, the antenna on the mobile phone side will be a ferrite core high frequency transformer, but a conventional receiving antenna will be located on the NFC reader side of the POS terminal. It is compliance with existing, standard devices that is important so that there is no need to change the hardware widely used on the POS terminal side. The hardware change on the mobile phone side is done by inserting a removable card (especially microSD format) into the existing slot of the mobile phone.

Rozširujúci slot mobilného komunikačného zariadenia je slot pre kartu, ktorá nemá vplyv na základnú komunikačnú funkciu zariadenia, je to teda najmä, nie však výlučne slot pre vyberateľnú pamäťovú kartu formátu microSD.The expansion slot of the mobile communication device is a card slot that does not affect the basic communication function of the device, so it is mainly, but not exclusively, a slot for a removable microSD memory card.

Rezonančné naladenie primárneho vedenia Ll môže byť dosiahnuté pomocou kapacitných prvkov, napr. pomocou kondenzátora alebo pomocou dvoch symetricky zapojených kondenzátorov v obvode pripojenom k primárnemu vinutiu LL Rezonančné naladenie môže byť zabezpečené aj vhodným návinom primárneho vinutia Ll, ktoiým sa dosiahne požadovaná kapacita samotného vinutia. Rezonančné naladenie je možné dosiahnuť aj väzbou so sekundárnym vinutím L2, na ktorom sa vhodne dimenzuje kapacita v súlade s transformačným pomerom vinutí Ll a L2 alebo aj využitím elektromagnetickej väzby s okolímResonant tuning of the primary line L1 can be achieved by means of capacitive elements, e.g. by means of a capacitor or by means of two symmetrically connected capacitors in a circuit connected to the primary winding LL Resonant tuning can also be provided by a suitable winding of the primary winding L1, which achieves the required capacity of the winding itself. Resonant tuning can also be achieved by coupling with the secondary winding L2, on which the capacitance is suitably dimensioned in accordance with the transformation ratio of the windings L1 and L2 or by using electromagnetic coupling with the environment

Výstup sekundárneho vinutia Ľ2 je zapojený naprázdno, je bezkontaktnej záťaže, to znamená, že na výstupoch sekundárneho vinutia L2 nie je pripojený žiaden kontaktný ohinický obvod a napätie na výstupe môThe output of the secondary winding L2 is connected empty, it is a non-contact load, ie no contact ohinic circuit is connected to the outputs of the secondary winding L2 and the voltage at the output can

S K 288756 B6 že dosahovať hodnoty až cez 100 Vpp. Absencia záťaže na výstupe sekundárneho vinutia L2 predstavuje stav, kedy nie je na výstupoch vytvorený alebo pripojený kontaktne uzavretý obvod, ktorýmby pretekal relevantný prúd v sekundárnom vinutí L2. Záťaž môže v skutočnosti existovať v podobe vyžarovacej impedancie do okolia (vzduch + susediace prvky), prípadne v podobe iných elektromagnetických väzieb s okolím Takáto nepriama záťaž môže existovať v reálnom prostredí vyberateľnej karty zasunutej v slote mobilného komunikačného zariadenia, ale nebude mať zásadný vplyv na elektrické napätie na výstupe sekundárneho vinutia 12. Výstup alebo aj oba výstupy zo sekundárneho vinutia L2 môžu byť pripojené na ďalšie prvky karty, napríklad na uzemnenie, napájanie alebo na iné prvky na karte, prípadne cez rozhranie na iné prvky v mobilnom komunikačnom zariadení, pričom však takto pripojené prvky nebudú vytvárať obvod kontaktne uzatvárajúci sekundárne vinutie L2. Pri väzbe s okolím môže dochádzať k vytvoreniu prúdu a následne aj magnetickej zložky poľa v sekundárnom vinutí L2. Prepojenie iných prvkov s výstupom sekundárneho vinutia zapojí do vyžarovania elektrického poľa a následne aj elektromagnetického poľa aj ďalšie kovové prvky mobilného komunikačného zariadenia.With K 288756 B6 that reach values up to over 100 Vpp. The absence of a load at the output of the secondary winding L2 represents a state in which a contact closed circuit is not formed or connected at the outputs, through which the relevant current flows in the secondary winding L2. The load may in fact exist in the form of radiating impedance to the environment (air + adjacent elements), or in the form of other electromagnetic links with the environment. Such an indirect load may exist in the real environment of a removable card inserted in a mobile communication device slot, but will not significantly affect electrical voltage at the output of the secondary winding 12. The output or both outputs from the secondary winding L2 can be connected to other elements of the card, for example to ground, power supply or other elements on the card, or via an interface to other elements in the mobile communication device. the connected elements will not form a circuit contacting the secondary winding L2. Upon coupling to the environment, a current can be generated and consequently also a magnetic field component in the secondary winding L2. The connection of other elements with the output of the secondary winding will connect other metal elements of the mobile communication device to the radiation of the electric field and subsequently also of the electromagnetic field.

Použitie vysokofrekvenčného transformátora s naprázdno ukončeným sekundárnym vinutím L2 ako vysielacieho prvku poskytuje rôzne možnosti usporiadania väzieb vinutí L1 a L2. Volbou pomerov vinutí L1 a 12 sa môže nastaviť rôzny pomer magnetickej a elektrickej zložky vysielaného elektromagnetického poľa.The use of a high-frequency transformer with an empty-ended secondary winding L2 as a transmitting element provides various possibilities for arranging the connections of the windings L1 and L2. By selecting the ratios of the windings L1 and 12, different ratios of the magnetic and electrical components of the transmitted electromagnetic field can be set.

Primáme vinutie L1 môže mať menší počet slučiek vodiča ako sekundárne vinutie L2. Vysielaný signál sa privádza na primáme vinutie Ll, elektrické pole vysielaného signálu je vyžarované najmä cezvýstupy C - D sekundárneho vinutia L2 a magnetické pole vysielaného signálu preteká cez konce jadra. Pri tomto usporiadaní dochádza na malom priestore k vytvoreniu silného elektromagnetického poľa, keďže elektrická zložka je zosilnená účinkami transformátora a magnetická zložka je zosilnená účinkami feritového jadra. Sekundárne vinutie 12 sa nepodieľa cxqľ)licitnc na tvorbe magnetickej zložky poľa, keďže v zapojení bez relevantnej záťaže týmto vinutím v podstate neprechádza prúd.The primary winding L1 may have fewer conductor loops than the secondary winding L2. The transmitted signal is applied to the primary winding L1, the electric field of the transmitted signal is radiated mainly through the outputs C - D of the secondary winding L2 and the magnetic field of the transmitted signal flows through the ends of the core. In this arrangement, a strong electromagnetic field is created in a small space, since the electrical component is amplified by the effects of the transformer and the magnetic component is amplified by the effects of the ferrite core. The secondary winding 12 does not participate in the formation of the magnetic component of the field, since in a circuit without a relevant load there is essentially no current passing through this winding.

Sekundárne vinutie L2 môže byť tvorené aj len jedným návinom, resp. jedným necelým návinom Vtákom usporiadaní nemusí platiť, že primáme vinutie Ll má menší počet slučiek vodiča ako sekundárne vinutie 12. Návin sekundárneho vinutia L2 by mohol mať podobu plochého vodiča ohnutého do tvaru rúrky, ktorá obopína zaizolovaný návin primárneho vinutia Ll s feritovým jadrom V priečnej rovine bude rúrka do tvaru písmena „C‘ rozdelená pozdĺžnou deliacou medzerou. Návin vytvorený napríklad z vodivej fólie alebo z kovového plechu môže prekrývať celú dĺžku feritového jadra a bude zároveň vytvárať tienenie a usmerňovanie magnetického toku poľa. Tento návin sekundárneho vinutia L2 môže predstavovať magnetické delo, ktoré usmerňuje pole tak, že je silno vyžarované z ústí rúrky. Vlnovodná rúrka je pritom v skutočnosti vytvorená a zapojená ako návin sekundárneho vinutia L2. Týmto usporiadaním sa môžu optimalizovať priebehy siločiar magnetického poľa v blízkosti jednotlivých vodičov návinu primárneho vinutia LL Rúrka môže mať rôzny pôdorysný tvar, napr. v tvare písmena L, M. Sekundárne vinutie L2 môže byť tvorené aj špirálovým návinom plochého vodiča do tvaru rúrky s viacerými slučkami návinu. Na sebe sa nachádzajúce vrstvy budú medzivrstvovo izolované. Špirálový návin môže mať viacero vrstiev, cez ktoré bude otvormi prechádzať pripojenie výstupného drivera s primárnym vinutím LL Plochý materiál vodiča použitý na návin by nemal v jednej vrstve tieniť magnetické pole, aby aj následne vrstvy smerom von mohli byť v magnetickom poh jadra. Materiál môže byť nehomogénny alebo perforovaný, alebo s vytvorenou štruktúrou vodivých ciest. Viaceré vrstvy na sebe následne vytvoria aj efekt magnetického dela.The secondary winding L2 can be formed by only one winding, resp. The primary winding L1 has fewer conductor loops than the secondary winding 12. The winding of the secondary winding L2 could take the form of a flat conductor bent into a tube shape that surrounds the insulated winding of the primary winding L1 with a ferrite core pr the tube in the shape of the letter 'C' will be divided by a longitudinal dividing gap. A coil formed, for example, from a conductive foil or sheet metal can cover the entire length of the ferrite core and will at the same time create shielding and direct the magnetic flux of the field. This coil of the secondary winding L2 may be a magnetic cannon that directs the field so that it is strongly radiated from the mouth of the tube. The waveguide tube is in fact formed and connected as a coil of the secondary winding L2. With this arrangement, the waveforms of the magnetic field lines in the vicinity of the individual conductors of the winding of the primary winding LL can be optimized. The tube can have a different plan shape, e.g. in the shape of the letter L, M. The secondary winding L2 can also be formed by a spiral winding of a flat conductor into the shape of a tube with several winding loops. The superimposed layers will be interlayer insulated. The helical winding can have several layers through which the connection of the output driver with the primary winding LL will pass through the openings. The flat conductor material used for the winding should not shield the magnetic field in one layer, so that subsequent layers can be in the magnetic drive of the core. The material may be inhomogeneous or perforated, or with a conductive path structure formed. Several layers on top of each other will also create the effect of a magnetic cannon.

Vysielaný signál z výstupného drivera sa privádza na primáme vinutie Ll v bodoch A - B. Kapacitné prvky v primárnom vinutí Ll, napríklad v podobe kondenzátorov C2, C2' sú dimenzované na vytvorenie zvolenej rezonančnej frekvencie, napr. v rozmedzí 13 MHz - 15 MHz, čo zodpovedá pásmu vysielacej frekvencie antény. Na sekundárnom vinutí 12 sa v uvedenom frekvenčnom rozsahu vytvára silné elektrické pole, ktoré je vyžarované najmä z koncov C - D sekundárneho vinutia. Rezonančné vlastnosti na primámomvinutí Ll je možné dosiahnuť aj nastavením polohy a rozmerov vodiča vinutia tak, že samotné vinutie má vhodnú kapacitu, prípadne má vhodnú kapacitu celá sústava všetkých vodičov vinutí (primárneho aj všetkých sekundárov), prípadne aj vrátane elektromagnetických väzieb okolia.The transmitted signal from the output driver is fed to the primary winding L1 at points A - B. The capacitive elements in the primary winding L1, for example in the form of capacitors C2, C2 'are dimensioned to produce a selected resonant frequency, e.g. in the range 13 MHz - 15 MHz, which corresponds to the antenna's transmission frequency band. A strong electric field is generated on the secondary winding 12 in said frequency range, which is radiated in particular from the ends C - D of the secondary winding. Resonant properties on the primary winding L1 can also be achieved by adjusting the position and dimensions of the winding conductor so that the winding itself has a suitable capacity, or the whole system of all winding conductors (primary and all secondary) has a suitable capacity, possibly including electromagnetic bonds.

Výstupy sekundárneho vinutia 12 môžu byť ukončené dipólom s dĺžkou od 0 mm do 15 mm, prípadne aj viac podľa priestorových možností na karte a podľa požadovanej účinnosti vyžarovania. Dĺžka dipólov bude limitovaná predovšetkým rozmermi karty, je vhodné, aby konce dipólov boh od seba čo najviac vzdialené. Z podlhovastého jadra, ktoré bude mať predovšetkým tyčový tvar, vyžaruje magnetické pole. Z koncov sekundárneho vinutia C - D, prípadne z dipólov, vyžaruje najmä silné elektrické pole. Pomocou dipólov sa zlepšuje vyžarovanie elektrického poľa, v princípe však vyžarovanie nastáva aj bez rovného vedenia dipólov. Dipóly môžu mať okrem podoby pahýľov aj iné tvary a iné vyhotovenia. Dipól môže mať podobu rôzne tvarovaných vodivých plôch, napríklad podobu vodivej fólie na ploche karty. K dipólom môžu byť pripojené rôzne dielektrické materiály.The outputs of the secondary winding 12 can be terminated by a dipole with a length from 0 mm to 15 mm, or even more according to the spatial possibilities on the card and according to the required radiation efficiency. The length of the dipoles will be limited mainly by the dimensions of the card, it is advisable to keep the ends of the dipoles as far apart as possible. A magnetic field radiates from the elongated core, which will be primarily rod-shaped. A particularly strong electric field radiates from the ends of the secondary winding C - D, or from the dipoles. With the help of dipoles, the radiation of the electric field is improved, but in principle the radiation also occurs without a straight line of dipoles. In addition to the shape of stumps, dipoles can have other shapes and designs. The dipole can be in the form of variously shaped conductive surfaces, for example in the form of a conductive foil on the card surface. Various dielectric materials can be connected to the dipoles.

Elektromagnetické pole vytvorené vo vysofrekvenčnom transformátore podľa tohto vynálezu má schopnosť prenikať aj malými medzerami v priestorovej štruktúre mobilného komunikačného zariadenia. Ploché medzery napríklad medzi kartou a slotom karty, následne medzi telesom batérie a susediacim telom mobilnéThe electromagnetic field generated in the high-frequency transformer according to the invention has the ability to penetrate even small gaps in the spatial structure of the mobile communication device. Flat gaps, for example, between a card and a card slot, then between the battery body and an adjacent mobile body

S K 288756 B6 ho telefónu sú dostatočné na preniknutie elektromagnetického poľa von z tela mobilného telefónu. Elektromagnetické pole vyžiarené z vysokofrekvenčného transformátora bude na druhej strane komunikačného kanála prijímané bežnou anténou, napríklad v podobe čítačky POS terminálu.With the K 288756 B6 phone, they are sufficient to penetrate the electromagnetic field out of the body of the mobile phone. The electromagnetic field radiated from the high-frequency transformer will be received on the other side of the communication channel by a conventional antenna, for example in the form of a POS terminal reader.

Anténa na karte v podobe vysokofrekvenčného transformátora môže mať primáme a sekundárne vinutie Ll, L2 umiestnené na jadre v podstate súosovo. Vinutia môžu byť samostatné, galvanický oddelené, alebo vysokofrekvenčný transformátor môže mať podobu autotransformátora s jedným vinutím a odbočkami primárneho a sekundárneho okruhu Ll, L2. V takom prípade nebudú vinutia galvanický oddelené, čo však nevytvára žiaden zásadný problém a naopak takéto riešenie bude zjednodušovať výrobu transformátora.The antenna on the card in the form of a high-frequency transformer may have primary and secondary windings L1, L2 located on the core substantially coaxially. The windings can be separate, galvanically separated, or the high-frequency transformer can take the form of an autotransformer with one winding and taps of the primary and secondary circuits L1, L2. In this case, the windings will not be galvanically separated, which, however, does not create any major problem and, conversely, such a solution will simplify the production of the transformer.

Výsokofrekvenčný transformátor bude v zásade použitý na vysielanie signálu z telesa vyberateľnej pamäťovej karty. V opačnom smere komunikácie, keď je signál prijímaný na vyberateľnú pamäťovú kartu, nie je zvyčajne problém s intenzitou elektromagnetického poľa, keďže v tomto smere nie sú vysielacie antény rozmerovo obmedzované. V princípe preto nie je potrebné obzvlášť optimalizovať prenosovú cestu smerom ku karte. Anténa môže mať pomocné vinutie L3 s výstupnú E - F na prijímanie signálu, a to tiež v podobe samostatného vinutia alebo v podobe odbočiek vinutia autotransformátora. K výstupomE - F pomocného vinutia L3 je pripojený vstupný zosilňovač a výhodne tiež kapacitný prvok C1 naladený na frekvenciu 12 MHz -16 MHz. Z hľadiska optimalizácie napäťových pomerov na pomocnom vinutí L3 je vhodné, ak je stred pomocného vinutia L3 uzemnený.The high frequency transformer will in principle be used to transmit a signal from the body of the removable memory card. In the opposite direction of communication, when the signal is received on a removable memory card, there is usually no problem with the intensity of the electromagnetic field, since in this direction, the transmitting antennas are not dimensionally limited. In principle, therefore, there is no need to specifically optimize the transmission path towards the card. The antenna may have an auxiliary winding L3 with an output E-F for receiving the signal, also in the form of a separate winding or in the form of taps of the autotransformer winding. An input amplifier and preferably also a capacitive element C1 tuned to a frequency of 12 MHz-16 MHz are connected to the outputs E-F of the auxiliary winding L3. From the point of view of optimizing the voltage ratios on the auxiliary winding L3, it is suitable if the center of the auxiliary winding L3 is grounded.

V inom usporiadaní môže byť vysokofrekvenčný transformátor doplnený klasicky navinutou, samostatnou NFC anténou naprijímanie signálu smerom k vyberateľnej karte.In another arrangement, the high frequency transformer may be supplemented by a classically wound, separate NFC antenna to receive a signal towards the removable card.

Vinutie Ll, L2, L3 môže zároveň vytvárať tieniaci kryt alebo môže byť elektricky spojené s tieniacim krytom.The windings L1, L2, L3 may at the same time form a shielding cover or may be electrically connected to the shielding cover.

Je výhodné, aby dĺžka jadra, teda rozmer jadra v smere osi vinutia bol čo najväčší v rámci rozmerových možností karty, tým sa dosiahnu čo najdlhšie siločiary magnetického poľa a len menšia časť magnetického toku sa uzatvára krátkou cestou. Jadro transformátora bude mať najmä tvar priamej tyčinky pravouhlého alebo okrúhleho prierezu. Hrúbka jadra bude do 1 mm, šírka jadra je do 5 mm a dĺžka jadra bude zvyčajne do 15 mm, prípadne aj viac podľa priestorových možností na karte. Ferit jadra má mať relatívnu permeabilitu v rozmedzí 100 až 200. Permeabilita jadra bude nastavená podľa technologických možností maximálneho dovoleného magnetického sýtenia a rozmerových možností prierezu jadra. Pod pojmom ferit je pritom potrebné rozumieť akýkoľvek materiál, ktorý zosilňuje charakteristiky avlastnostimagnetického poľa.It is advantageous for the length of the core, i.e. the dimension of the core in the direction of the winding axis, to be as large as possible within the dimensional possibilities of the card, thus achieving the longest possible magnetic field lines and closing only a small part of the magnetic flux in a short way. The core of the transformer will in particular have the shape of a straight rod of rectangular or round cross-section. The thickness of the core will be up to 1 mm, the width of the core will be up to 5 mm and the length of the core will usually be up to 15 mm, or even more depending on the space options on the card. The core ferrite should have a relative permeability in the range of 100 to 200. The permeability of the core will be set according to the technological possibilities of the maximum allowed magnetic saturation and the dimensional possibilities of the cross-section of the core. The term ferrite is to be understood as meaning any material which enhances the characteristics of the magnetic field properties.

Jadro môže mať aj zalomený priebeh, napríklad v tvare L alebo U tak, aby z voľných pozícií možných pre umiestnenie vysofrekvenčného transformátora bolo možné vyskladať čo najdlhšiu vzdialenosť medzi koncami jadra. V prípade použitia priameho jadra na núcroSD karte bude vhodný obdĺžnikový prierez s hrúbkou do 0,5 mm, so šírkou do 1 mm a s dĺžkou do 11 mm Slučky, závity vinutia môžu presahovať rozmery jadra amôžu byť tvarované do rôznych pôdorysných tvarov, napr. tvaruL, U apodobne.The core can also have a bent course, for example in the shape of an L or a U, so that the longest possible distance between the ends of the core can be extended from the free positions possible for locating the high-frequency transformer. If a straight core is used on a núcroSD card, a rectangular cross-section up to 0.5 mm thick, up to 1 mm wide and up to 11 mm long will be suitable. Loops, windings may exceed the dimensions of the core and may be formed into various planar shapes, e.g. shape L, U and the like.

Orientácia jadra transformátorav rámci telesa vyberateľnej karty nie je podstatná, v princípe všakmôže byť umiestnená na okraji vyberateľnej karty oproti okraju, na ktoromje kontaktné pole rozhrania karty, vtedy dĺžka feritového jadra nepresiahne 11 mm Dipóly môžu byťvedenépohranáchvyberateľnejpamäťovejkarty.The orientation of the transformer core within the body of the removable card is not essential, but in principle it can be located on the edge of the removable card opposite the edge where the contact field of the card interface, then the ferrite core length does not exceed 11 mm. The dipoles can be guided at the edges of the removable memory card.

Maximálny efektívny prúd z výstupného driveru môže byť v rozsahu 0,1 - 0,2 Arms, kedy maximálne dovolené prúdové zaťaženie vychádza zo štandardu rozhrania karty. Výstupný driverje súčasťou koncového stupňa výkonového zosilňovača. Prúd v primárnom vedení A - B nepresahuje hodnoty 0,8 Arms. Vstupný odpor nízkošumového vstupného zosilňovača je väčš í ako minimálna zaťažovacia hodnota pomocného vinutia L3, napríklad viac ako 10 kOhm Výstupný odpor výstupného driveru pri takomto nastavení a napájaní na núcroSD karte môže byť menší ako 10 Ohm Konkrétna hodnota impedancie sa môže meniť podľa nastaveného pomeru napätí, prúdov a výkonov.The maximum effective current from the output driver can be in the range of 0.1 - 0.2 Arms, where the maximum permissible current load is based on the standard interface of the card. The output driver is part of the output stage of the power amplifier. The current in the primary line A - B does not exceed 0.8 Arms. The input resistance of the low-noise input amplifier is greater than the minimum load value of the auxiliary winding L3, for example more than 10 kOhm The output resistance of the output driver at such setting and power supply on the nucc card may be less than 10 Ohm The specific impedance value may vary according to the set voltage ratio. currents and powers.

Keďže vysokofrekvenčný transformátor so štruktúrou a vlastnosťami podľa tohto vynálezu neexistuje ani pre použite v iných zapojeniach, môže byť z výrobného hľadiska výhodne, ak sa vysokofrekvenčný transformátor vy skladá na plošnom spoji alebo inom substráte z viacerých samostatných cievok s feritovýmjadranú. Cievky sú uložené vedľa seba na dotyk jadier a cievky sú výstupnú vodičov prepojené do série alebo paralelne, alebo do sériovo-paralelnej kombinácie. Na plošnom spoji sú k tomu zapojeniu pripravené kontaktné plôšky - prepojovacie mostíky, k nim sa pripoja vstupy a výstupy A, B, C, D, prípadne aj E, F. Rad zapojených cievok môže byť prekrytý vodivým kry tom, napr. kovovým krytom, ktorý tieni magnetické pole. Rad zapojených cievok bude zapojený k výstupnému driveru ako jeden celok, ale v princípe môžu byť jednotlivé cievky alebo skupiny cievok pripojené k osobitnýmvýstupnýmdriveromSince a high-frequency transformer with the structure and properties according to the invention does not even exist for use in other circuits, it may be advantageous from a manufacturing point of view if the high-frequency transformer consists on a printed circuit board or other substrate of several separate ferrite core coils. The coils are placed side by side to touch the cores and the coils are connected in series or in parallel, or in a series-parallel combination by the output conductors. On the printed circuit board, contact surfaces are prepared for this connection - connecting bridges, to which the inputs and outputs A, B, C, D, possibly also E, F are connected. The row of connected coils can be covered with a conductive cover, e.g. a metal cover that shields the magnetic field. A series of connected coils will be connected to the output driver as a whole, but in principle individual coils or groups of coils can be connected to separate output drivers.

Jedna anténna sústava na vyberateľnej karte podľa tohto vynálezu môže zahŕňať aj viacero vysokofrekvenčných transformátorov podľa uvedeného opisu. Tieto transformátory môžu byť zapojené s rôznymi orientáciami jadier, v rôznych kombináciách, v rôznych osiach a rôzne sfázované.One antenna system on a removable card according to the present invention may also include a plurality of high frequency transformers as described above. These transformers can be connected with different core orientations, in different combinations, in different axes and different phased.

Anténa na karte podľa tohto vynálezu má vynikajúce prenosové vlastno sti v slotoch rôznych mobilných komunikačných zariadeniach, a to aj pri umiestnení slotu pod batériou. Merania preukázali, že mobilný telefón s vyberateľnou pamäťovou kartou s anténou podľa tohto vynálezu je schopný vytvárať spoľahlivý NFC komunikačný kanál, pričom nie je limitujúca smerová orientácia mobilného telefónu proti NFC čítačke. PoThe antenna on the card according to the invention has excellent transmission properties in the slots of various mobile communication devices, even when the slot is placed under the battery. Measurements have shown that a mobile phone with a removable memory card with an antenna according to the invention is able to establish a reliable NFC communication channel, without limiting the directional orientation of the mobile phone against the NFC reader. After

S K 288756 B6 tláča sa vplyv rôznych konštrukcií mobilných telefónov na spoľahlivosť dodatočne vytvoreného bezkontaktného kanálu.With K 288756 B6, the influence of different mobile phone designs on the reliability of the additionally created contactless channel is printed.

Prehľad obrázkov na výkresochOverview of figures in the drawings

Riešenie je bližšie vysvetlené pomocou obrázkov 1 až 11. Použitá mierka zobrazenia a pomer velkostí jednotlivých prvkov nemusí zodpovedať opisu v príkladoch a tieto mierky a pomery velkostí nie je možné vysvetľovať ako zužujúce rozsah ochrany.The solution is explained in more detail with the aid of Figures 1 to 11. The display scale used and the size ratio of the individual elements may not correspond to the description in the examples, and these scales and size ratios cannot be explained as narrowing the scope of protection.

Na obrázku č. 1 je schéma pripojenia antény k modulačným a demodulačným prvkom na vyberateľnej karte v zapojení, kde anténa v podobe vysokofrekvenčného transformátora je určená na vysielanie aj prijímanie signálu.In picture no. 1 is a diagram of the connection of an antenna to modulation and demodulation elements on a removable card in a circuit, where the antenna in the form of a high-frequency transformer is intended for both transmitting and receiving a signal.

Na obrázku č. 2 je schéma zapojenia vysielacej antény v podobe vysokofrekvenčného transformátora a bežnej antény na prijímanie signálu.In picture no. 2 is a circuit diagram of a transmitting antenna in the form of a high-frequency transformer and a conventional antenna for receiving a signal.

Na obrázku č. 3 je vyobrazená schéma zapojenia vysokofrekvenčného transformátora so samostatnými, galvanický oddelenými vinutiami.In picture no. 3 shows a circuit diagram of a high-frequency transformer with separate, galvanically separated windings.

Na obrázku č. 4 hore je zobrazený rez konštmkcie vysokofrekvenčného transformátora so samostatnými, galvanický oddelenými vinutiami. V spodnej časti obrázka je pohľad na rozmiestnenie kontaktov na rovinnej ploche antény.In picture no. 4 above shows a section of the construction of a high-frequency transformer with separate, galvanically separated windings. At the bottom of the figure is a view of the arrangement of contacts on the planar surface of the antenna.

Obrázok č. 5 obsahuje príklady štyroch frekvenčných nastavení antén vo vysielacom pásme NFC. Rezonančná krivka je vyobrazená plnou čiarou. Vrchol rezonančnej krivky predstavuje rezonančnú frekvenciu Ír antény a môže sa zhodovať s vysielacou frekvenciou fl alebo s prijímacou frekvenciou f2, alebo môže tvoriť len vrchol krivky, ktorá charakterizuje použiteľný pás frekvencií. Frekvencia fl vysielania je vynesená čiarkovanou čiarou. Frekvencia f2 prijímania je vynesená bodkočiarkovanou čiarou. Os y znázorňuje vstupný prúd do antény.Picture no. 5 contains examples of four frequency settings of antennas in the NFC broadcast band. The resonant curve is shown by a solid line. The peak of the resonant curve represents the resonant frequency Ir of the antenna and may coincide with the transmit frequency f1 or the receive frequency f2, or may form only the peak of the curve which characterizes the usable frequency band. The transmission frequency fl is indicated by a dashed line. The frequency f2 of the reception is indicated by a dotted line. The y-axis shows the input current to the antenna.

Obrázok č. 6 je axonomctrický pohľad na príklad konštmkcie vysokofrekvenčného autotransformátora s jedným vinutím a symetricky vytvorenými odbočkami.Picture no. 6 is an axonometric view of an example of the construction of a high frequency autotransformer with one winding and symmetrically formed taps.

Obrázok č. 7 znázorňuje príklad umiestnenia antény s dipólmi na vyberateľnej pamäťovej karte microSD formátu.Picture no. 7 shows an example of the location of a dipole antenna on a removable microSD format memory card.

Obrázok č. 8 znázorňuje príklad iného umiestnenia antény s dipólmi na hranách vyberateľnej pamäťovej karte microSD formátu.Picture no. 8 shows an example of another location of an antenna with dipoles on the edges of a removable microSD format memory card.

Obrázok č. 9 vyobrazuje vysokofrekvenčný transformátor zložený na PCB (printed circuit board) doske zo šiestich samostatných vinutí, ktoré sú zapojené do série a jadrami sa vzájomne dotýkajú.Picture no. 9 shows a high-frequency transformer composed on a PCB (printed circuit board) of six separate windings, which are connected in series and the cores touch each other.

Na obrázku 10 je hore axonomctrický pohľad a dole zväčšený prierez vysokofrekvenčného transformátora, ktorý má sekundárne vinutie vytvorené v podobe jedného návinu ako rúrky magnetického dela.Figure 10 is a top axonometric view and a bottom enlarged cross-section of a high-frequency transformer having a secondary winding formed in the form of a single coil as a magnetic cannon tube.

Obrázok 11 znázorňuje dipóly v podobe vodivých plôch na protiľahlých vonkajších plochách microSD karty, kde vodivé plochy majú do špicov vytvarovaný okraj prispôsobený na lepšie vyžarovanie elektrického poľa.Figure 11 shows dipoles in the form of conductive surfaces on opposite outer surfaces of a microSD card, where the conductive surfaces have a spike-shaped edge adapted to better radiate an electric field.

Príklady uskutočnenia vynálezuExamples of embodiments of the invention

Príklad 1Example 1

V tomto príklade podľa obrázkov 1, 5, 6 a 7 je opísaná konštrukcia vyberateľnej pamäťovej karty 1 formátu microSD karty, ktorá vo svojom tele má anténu v podobe vysokofrekvenčného transformátora 2. Transformátor 2 má tri vinutia Ll, L2, L3 vytvorené íýzicky jedným návinom na jadre 3 z feritu. Vinutia sú vytvorené symetricky vedenými odbočkami primárneho, sekundárneho a pomocného obvodu Ll, L2, L3. Transformátor 2 má teda podobu autotransformátora. Jadro 3 má tvar tyčinky s obdĺžnikovým prierezom, v tomto príklade s hrúbkou 0,5 mm, šírkou 1 mm a dĺžkou 5 mm Vinutia Ll, L2, L3 nie sú v tomto príklade galvanický oddelené.In this example, according to Figures 1, 5, 6 and 7, the construction of a removable microSD memory card 1 is described, which has an antenna in its body in the form of a high-frequency transformer 2. The transformer 2 has three windings L1, L2, L3 formed by a single winding ferrite core 3. The windings are formed by symmetrically guided taps of the primary, secondary and auxiliary circuits L1, L2, L3. Transformer 2 thus takes the form of an autotransformer. The core 3 has the shape of a rod with a rectangular cross-section, in this example with a thickness of 0.5 mm, a width of 1 mm and a length of 5 mm. The windings L1, L2, L3 are not galvanically separated in this example.

Vysielaný signál z výstupného driveru 6 sa privádza k bodom A - B na primáme vinutie Ll, ku ktorému sú symetricky pripojené kapacitné prvky C2, C2' vyladené na rezonančnú frekvenciu 13,56 MHz. Elektrické pole je vyžarované najmä z koncov C - D sekundárneho vinutia L2, ktoré je v tomto príklade zakončené dvomi priamymi vodičmi s dĺžkou 5 mm Toto ukončenie vytvára dipól 4 posilňujúci vyžarovanie elektrického poľa a môže ovplyvňovať aj magnetické pole. Vinutie je v tomto príklade vytvorené vodičom 5 s obdĺžnikovým prierezom 70 um x 30 um a rozstupy vinutia sú približne 30 umThe transmitted signal from the output driver 6 is fed to points A - B on the primary winding L1, to which the symmetrically connected capacitive elements C2, C2 'are tuned to a resonant frequency of 13.56 MHz. The electric field is radiated mainly from the ends C - D of the secondary winding L2, which in this example is terminated by two straight conductors with a length of 5 mm. This termination creates a dipole 4 enhancing the radiation of the electric field and can also affect the magnetic field. The winding in this example is formed by a conductor 5 with a rectangular cross-section of 70 μm x 30 μm and the spacing of the winding is approximately 30 μm

Pomocné vinutie E - F je nastavené na prijímanie signálu vyžarovaného smerom na vyberateľnú kartu 1. K výstupomE-F je pripojený kapacitný prvok C1 a vstupný zosilňovač 7. Stred vinutia L3 je uzemnený.The auxiliary winding E - F is set to receive the signal radiated towards the removable card 1. A capacitive element C1 and an input amplifier 7 are connected to the outputs E-F. The center of the winding L3 is grounded.

Vyberateľná karta 1 s anténou podľa tohto príkladu je určená na zasunutie do mobilného telefónu. Vďaka tejto karte sa v mobilnom telefóne vytvorí dodatočný NFC kanál. Slot pre microSD kartu je pod batériou.The removable card 1 with the antenna according to this example is intended to be inserted into a mobile telephone. Thanks to this card, an additional NFC channel will be created in the mobile phone. The microSD card slot is under the battery.

S K 288756 B6S K 288756 B6

Medzi kovovými časťami telefónu a batériou sú medzery, cez ktoré vyteká elektromagnetické pole v podstate všetkými možnými smermi.There are gaps between the metal parts of the phone and the battery, through which the electromagnetic field flows in virtually all possible directions.

Anténa podľa tohto príkladu má vynikajúce prenosové vlastnosti v slotoch rôznych mobilných komunikačných zariadeniach a to aj pri umiestnení slotu pod batériou. Primáme vinutie A - B má indukčnosť 0,5 až 1,5 pH a kvalitu Q = 10 - 20 pri frekvencii 13 - 15 MHz. Sekundárne vinutie C - D má indukčnosť 5 - 10 pH pri kvalite Q = 20 - 40 a frekvencii 13 - 14 MHz. Pomocné vinutie E - F má indukčnosť 50 - 100 nH pri kvalite Q = 10 - 20.The antenna according to this example has excellent transmission properties in the slots of various mobile communication devices, even when the slot is placed under the battery. The primary winding A - B has an inductance of 0.5 to 1.5 pH and a quality Q = 10 - 20 at a frequency of 13 - 15 MHz. The secondary winding C - D has an inductance of 5 - 10 pH at quality Q = 20 - 40 and a frequency of 13 - 14 MHz. Auxiliary winding E - F has an inductance of 50 - 100 nH at quality Q = 10 - 20.

Pri vstupných podmienkach na primárnom vinutí L1 s hodnotami Uli = 36Vpp@14,4 MHz a Ili = = 700 mApp sú na sekundárnom vinutí L2 hodnoty Ul2 = 1 lOVpp@ 14,4 MHz a Il2 = 0,12 mApp. Maximálna hodnota magnetického poľa vo feritovom jadre 3 je pod 100 A/mUnder the input conditions on the primary winding L1 with the values Uli = 36Vpp @ 14.4 MHz and Ili = = 700 mApp, the values on the secondary winding L2 are the values Ul2 = 1 lOVpp @ 14.4 MHz and Il2 = 0.12 mApp. The maximum value of the magnetic field in the ferrite core 3 is below 100 A / m

Pri vy sielaní vlastného signálu sú na výstupe pomocného vinutia L3 hodnoty Ul3 = 10 Vpp @ 14,4 MHz.When transmitting the own signal, the values Ul3 = 10 Vpp @ 14.4 MHz are output at the output of the auxiliary winding L3.

Príklad 2Example 2

V tomto príklade podľa obrázkov 2, 5, 8 a 9 je vysokofrekvenčný autotransformátor 2 doplnený o samostatnú prijímaciu anténu 8 na prijímanie signálu. Tá ma podobu bežnej plochej NFC antény, ktorá nahrádza funkciu pomocného vinutia L3 opísaného v príklade 1.In this example according to Figures 2, 5, 8 and 9, the high-frequency autotransformer 2 is supplemented by a separate receiving antenna 8 for receiving the signal. This is in the form of a conventional flat NFC antenna, which replaces the function of the auxiliary winding L3 described in Example 1.

Výsokofrekvenčný transformátor 2 je vytvorený zo šiestich samostatných cievok 9 s feritovýmjadrom 3, ktoré sú pripojené k plošnému spoju. Cievky 9 sú uložené v podstate čo najtesnejšie vedľa seba tak, aby sa jadrami 3 dotýkali. Týmto vznikne akoby celistvé jadro 3, existujúce vzduchové medzery medzi jadrami 3 nemajú zásadný vplyv na tok magnetického poľa. Pole šiestich cievok 9 je prekryté vodivým, tieniacim krytom, ktorý zlepšuje vyžarovanie elektromagnetického poľa, tvorí technologickú pomoc pri montáži a zlepšuje mechanickú pevnosť osadenia. Tieniaci kryt nie je na obrázku 9 vyobrazený.The high-frequency transformer 2 is formed of six separate coils 9 with a ferrite core 3, which are connected to a printed circuit board. The coils 9 are placed substantially as close together as possible so that they touch the cores 3. This creates a seemingly solid core 3, the existing air gaps between the cores 3 do not have a significant effect on the flux of the magnetic field. The array of six coils 9 is covered by a conductive, shielding cover, which improves the radiation of the electromagnetic field, forms a technological aid during assembly and improves the mechanical strength of the mounting. The shield is not shown in Figure 9.

Dipóly 4 sú vytvorené v podobe vodivého náteru na hranách microSD vyberateľnej karty 1.The dipoles 4 are formed in the form of a conductive coating on the edges of the microSD removable card 1.

Príklad 3Example 3

V tomto príklade podľa obrázkov 3, 4 a 5 má vysokofrekvenčný transformátor 2 podobou transformátora s tromi samostatnými vinutiami Ll, L2, L3. Na feritovom jadre 3 obdĺžnikového prierezu s relatívnou permeabilitou 125 je najskôr navinuté sekundárne vinutie L2, ktoré prebieha symetricky k obom krajom jadra 3. Po nanesení izolačnej vrstvy na jadro 3 so sekundárnym vinutím L2 je navinuté primáme vinutie Ll a pomocné vinutie L3. Operačná frekvencia antény je 14,4 MHz. Vinutia majú ploché kontakty vyvedené na širšiu plochu vonkajšieho povrchu antény, a to najmä pre SMD montáž Primáme vinutie Ll s kontaktnú A - B má 8 slučiek vodiča 5 a indukčnosť cca 540 nH ±10 %. Sekundárne vinutie L2 s výstupmi C - D má 46 slučiek vodiča 5 a indukčnosť 7 pH ±10 %. Pomocné vinutie L3 s výstupmi E - F má 3 slučky vodiča 5 a indukčnosť72 nH ±10 %. Vodiče 5 majú priemer 50 urna rozstupnávinu je 30 umIn this example according to Figures 3, 4 and 5, the high-frequency transformer 2 is in the form of a transformer with three separate windings L1, L2, L3. On the ferrite core 3 of rectangular cross-section with relative permeability 125, the secondary winding L2 is first wound, which extends symmetrically to both edges of the core 3. After applying the insulating layer to the core 3 with the secondary winding L2, the primary winding L1 and the auxiliary winding L3 are wound. The operating frequency of the antenna is 14.4 MHz. The windings have flat contacts connected to a wider area of the outer surface of the antenna, especially for SMD mounting. The primary winding L1 with contact A - B has 8 conductor loops 5 and an inductance of approx. 540 nH ± 10%. The secondary winding L2 with outputs C - D has 46 conductor loops 5 and an inductance of 7 pH ± 10%. The auxiliary winding L3 with outputs E - F has 3 conductor loops 5 and an inductance of 72 nH ± 10%. The conductors 5 have a diameter of 50 urn and the pitch is 30 μm

Príklad 4Example 4

V tomto príklade podľa obrázkov 5 a 11 sú dipóly 4 vytvorené ako vodivé plôšky z fólie, ktorá je umiestnená na protiľahlých plochách vyberateľnej pamäťovej karty L Fólia má okraj vytvarovaný do ostrých trojuholníkových výbežkov. Na strane, kde je plocha vyberateľnej karty 1 vybavená kontaktným rozhraním, je fólia umiestnená na opačnom konci oproti kontaktom Na protiľahlej ploche vyberateľnej karty 1 je fólia umiestnená z druhej strany. Na obrázku 11 je táto fólia na druhej strane naznačená ako čiarkovaná.In this example according to Figures 5 and 11, the dipoles 4 are formed as conductive surfaces of a foil which is placed on opposite surfaces of a removable memory card L. The foil has an edge formed into sharp triangular protrusions. On the side where the surface of the removable card 1 is provided with a contact interface, the foil is located at the opposite end to the contacts. On the opposite surface of the removable card 1, the foil is placed on the other side. In Figure 11, this film, on the other hand, is indicated as dashed.

Príklad 5Example 5

V tomto príklade podľa obrázkov 5 a 10 je sekundárne vinutie L2 vytvorené len jednou slučkou, jedným závitom, ktorý má šírku vodiča 5 presahujúcu dĺžku jadra 3. Vpodstate je závit vytvorený zakružením tenkého vodivého plechu tak, aby bol „C“ profil vodivo ramenami neuzavretý. Vnútri sekundárneho vinutia L2 je umiestnené jadro 3 s primárnym vinutím LL Sekundárne vinutie L2 vytvára zároveň tieniaci kryt, ktorý usmerňuje tok magnetického poľa a to vyteká z koncov rúrky sekundárneho vinutia L2. V inom príklade môže mať sekundárne vinutie L2 viacero návinov plochého vodiča 5 do špirály, pričom sú jednotlivé vrstvy vzájomne izolované.In this example according to Figures 5 and 10, the secondary winding L2 is formed by only one loop, one thread having a conductor width 5 exceeding the length of the core 3. In essence, the thread is formed by bending a thin conductive sheet so that the "C" profile is not conductively closed by the arms. Inside the secondary winding L2, a core 3 with a primary winding LL is located. The secondary winding L2 also forms a shielding cover, which directs the flow of the magnetic field and it flows out of the ends of the tube of the secondary winding L2. In another example, the secondary winding L2 may have a plurality of coils of flat conductor 5 in a spiral, the individual layers being insulated from each other.

Je možné tiež zostaviť anténnu sústavu zahŕňajúcu dve alebo aj viac vysokofrekvenčných transformátorov 2 podľa uvedených príkladov vo vzájomnej kombinácii. Tieto transformátory 2 môžu byť zapojené s rôznymi orientáciami jadier 3, v rôznych kombináciách, v rôznych osiach a môžu byť rôzne vzájomne sfázované.It is also possible to assemble an antenna system comprising two or even more high-frequency transformers 2 according to the examples in combination with each other. These transformers 2 can be connected with different orientations of the cores 3, in different combinations, in different axes and can be phased in different ways.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability

Priemyselná využiteľnosť je zrejmá. Podľa tohto riešenia je možné priemyselne a opakovane vyrábať a používať antény umiestnené priamo na vyberateľnej pamäťovej karte s vysokou vyžarovacou schopnosťou.Industrial applicability is obvious. According to this solution, it is possible to industrially and repeatedly manufacture and use antennas placed directly on a removable memory card with high radiation capacity.

S K 288756 B6S K 288756 B6

Zoznam vzťahových značiekList of reference marks

- vyberateľná karta- Removable card

- vysokofrekvenčný transformátor- high frequency transformer

- jadro- the core

- dipól- dipole

- vodič- driver

- výstupný driver- output driver

- vstupný zosilňovač- input amplifier

- prijímacia anténa- receiving antenna

- cievka- coil

Ll, L2, L3 indukčnostiL1, L2, L3 inductance

C2, C2', C1 - kapacitné prvkyC2, C2 ', C1 - capacitive elements

A - B vstupy primárneho vinutiaA - B inputs of the primary winding

C - D výstupy sekundárneho vinutia E - F výstupy pomocného vinutia fl - vysielacia frekvencia f2 - prijímacia frekvenciaC - D outputs of the secondary winding E - F outputs of the auxiliary winding fl - transmitting frequency f2 - receiving frequency

I (A) - vstupný prúd do antényI (A) - input current to the antenna

F (MHz) - frekvencia ír - rezonančná frekvenciaF (MHz) - frequency ir - resonant frequency

PCB - printed circuit boardPCB - printed circuit board

NFC - nearfield communicationNFC - nearfield communication

Claims (22)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Anténa na vyberateľnej karte (1) na vytvorenie dodatočného bezkontaktného komunikačného kanálu mobilného komunikačného zariadenia, najmä mobilného telefónu, kde vyberateľná karta (1), najmä ako vyberateľná pamäťová karta (1), je určená na zasunutie do rozširujúceho slotu mobilného komunikačného zariadenia, a kde signál vysielaný z antény je prijímaný štandardným prijímacím prostriedkom, vyznačujúca sa tým, že anténa je tvorená vysokofrekvenčným transformátorom (2) s feritovým jadrom (3), s primárnym vinutím Ll so vstupmi A - B a sekundárnym vinutím L2 s výstupmi C - D, primáme vinutie Ll je rezonančné naladené v rámci frekvenčného pásma antény, primáme vinutie Ll má menší alebo rovnaký počet slučiek vodiča (5) ako sekundárne vinutie L2, výstupy C - D sekundárneho vinutia Ľ2 sú zapojené naprázdno, bez kontaktne uzatvoreného obvodu záťaže, pričomvy sielaný signál sa privádza z výstupného drivera (6) cez vstupy A - B na primáme vinutie LLAn antenna on a removable card (1) for creating an additional contactless communication channel of a mobile communication device, in particular a mobile telephone, wherein the removable card (1), in particular as a removable memory card (1), is intended to be inserted into an expansion slot of a mobile communication device, and wherein the signal transmitted from the antenna is received by standard receiving means, characterized in that the antenna is formed by a high-frequency transformer (2) with a ferrite core (3), with a primary winding L1 with inputs A - B and a secondary winding L2 with outputs C - D , the primary winding L1 is resonant tuned within the frequency band of the antenna, the primary winding L1 has less or the same number of conductor loops (5) as the secondary winding L2, the outputs C - D of the secondary winding L2 are connected empty, without contact closed load circuit. the signal is fed from the output driver (6) via inputs A - B to the primary winding LL 2. Anténa podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že má aspoň dva vysokofrekvenčné transformátoiy (2) s feritovými jadrami (3), pričom osi jadier (3) sú rozdielne orientované.Antenna according to claim 1, characterized in that it has at least two high-frequency transformers (2) with ferrite cores (3), the axes of the cores (3) being differently oriented. 3. Anténa podľa nároku 2, vyznačujúca sa tým, že vysokofrekvenčné transformátoiy (2) sú rôzne sfázované.Antenna according to claim 2, characterized in that the high-frequency transformers (2) are differently phased. 4. Anténa podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž3, vyznačujúca sa tým, že primáme vinutie Ll je rezonančné naladené, výhodne v rozsahu 13 MHz až 15 MHz, prostredníctvom aspoň jedného kapacitného prvku C2, C2' pripojeného k primárnemu vinutiu Ll a/alebo prostredníctvom príslušnej kapacity samotného vinutia vodičov (5) primárneho vinutia Ll, a/alebo prostredníctvom kapacít vodičov (5) všetkých vinutíLl, L2, a/alebo prostredníctvomelektromagnetických väzieb s okolím.Antenna according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the primary winding L1 is resonant tuned, preferably in the range 13 MHz to 15 MHz, by at least one capacitive element C2, C2 'connected to the primary winding L1 and / or by a corresponding capacitor the winding of the conductors (5) of the primary winding L1 itself, and / or by the capacitances of the conductors (5) of all the windings L1, L2, and / or by means of electromagnetic coupling with the environment. 5. Anténa podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž4, vyznačujúca sa tým, že sekundárne vinutie L2 je tvorené jedným návinom plochého vodiča (5) do rúrky s profilom tvaru „C“, ramená profilu C sú vodivo neprepojené, primáme vinutie Ll s jadrom (3) je vnútri rúrky a dĺžka rúrky zodpovedá alebo presahuje dĺžku jadra (3).Antenna according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the secondary winding L2 is formed by one winding of a flat conductor (5) into a tube with a "C" shape, the arms of the C profile are conductively unconnected, the primary winding L1 with the core (3) is inside the tube and the length of the tube corresponds to or exceeds the length of the core (3). 6. Anténa podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž4, vyznačujúca sa tým, že sekundárne vinutie L2 je tvorené návinom plochého vodiča (5) do špirálovo zvinutej rúrky, na sebe sa nachádzajúce vrstvy plochého vodiča (5) sú vodivo izolované, primáme vinutie Ll s jadrom (3) je vnútri rúrky a dĺžka rúrky zodpovedá alebo presahuje dĺžku jadra (3).Antenna according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the secondary winding L2 is formed by winding the flat conductor (5) into a helically wound tube, the superimposed flat conductor layers (5) are conductively insulated, the primary winding L1 with core ( 3) is inside the tube and the length of the tube corresponds to or exceeds the length of the core (3). 7. Anténa podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 6, vyznačujúca sa tým, že výstupy C-D sekundárneho vinutia L2 sú ukončené dipólom (4), výhodne s dĺžkou do 15 mm.Antenna according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the outputs C-D of the secondary winding L2 are terminated by a dipole (4), preferably with a length of up to 15 mm. 8. Anténa podľa nároku 7, vyznačujúca sa tým, že dipóly (4) sú umiestnené na hranách vyberateľnej pamäťovej karty (1).Antenna according to claim 7, characterized in that the dipoles (4) are located on the edges of the removable memory card (1). 9. Anténa podľa nároku 7, vyznačujúca sa tým, že dipól (4) je tvorený vodivou plôškou na vonkajšej ploche vyberateľnej karty (1), výhodne má vodivá plôška ostro ukončené okraje na vyžarovanie elektrického poľa.Antenna according to claim 7, characterized in that the dipole (4) is formed by a conductive surface on the outer surface of the removable card (1), preferably the conductive surface has sharply terminated edges for radiating an electric field. 10. Anténa podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 9, vyznačujúca sa tým, že výstup alebo oba výstupy sekundárneho vinutia L2 sú prepojené so zemneníma/alebo napájaním, a/alebo s rozhranímvyberateľnej karty (1), a/alebo s iným prvkom na vyberateľnej karte (1).Antenna according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the output or both outputs of the secondary winding L2 are connected to ground and / or power supply, and / or to the interface of the removable card (1), and / or to another element on the removable card. (1). 11. Anténa podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 10, vyznačujúca sa tým, že vysokofrekvenčný transformátor (2) má primáme a sekundárne vinutie Ll, L2 umiestnené súosovo na jadre (3) a vinutia Ll, L2 sú samostatné, galvanický oddelené.Antenna according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the high-frequency transformer (2) has primary and secondary windings L1, L2 located coaxially on the core (3) and windings L1, L2 are separate, galvanically separated. 12. Anténa podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5a7 až 10, vyznačujúca sa tým, že vysokofrekvenčný transformátor (2) je autotransformátor s jedným vinutím a odbočkami primárneho a sekundárneho okruhu Ll, Ľ2.Antenna according to any one of claims 1 to 5 and 7 to 10, characterized in that the high-frequency transformer (2) is an autotransformer with one winding and taps of the primary and secondary circuits L1, L2. 13. Anténa podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 12, vyznačujúca sa tým, že vysokofrekvenčný transformátor (2) má pomocné vinutie L3 na prijímanie signálu smerom k vyberateľnej karte (1), pomocné vinutie L3 je spojené so vstupným zosilňovačom (7), výhodne je k pomocnému vinutiu L3 pripojený kapacitný prvok CLAntenna according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the high-frequency transformer (2) has an auxiliary winding L3 for receiving a signal towards the removable card (1), the auxiliary winding L3 being connected to an input amplifier (7), preferably capacitive element CL connected to auxiliary winding L3 14. Anténa podľa nároku 13, vyznačujúca sa tým, že stred pomocného vinutia L3 je uzemnený.Antenna according to claim 13, characterized in that the center of the auxiliary winding L3 is grounded. 15. Anténa podľa ktoréhokoľvek z nárokov lažl4, vyznačujúca sa tým, že je doplnená samostatnou prijímacou anténou (8) na prijímanie signálu smerom k vyberateľnej karte (1).Antenna according to any one of claims 1 to 14, characterized in that it is complemented by a separate receiving antenna (8) for receiving a signal towards the removable card (1). 16. Anténa podľa ktoréhokoľvek z nárokov lažl5, vyznačujúca sa tým, že jadro (3) má tvar podlhovastej tyčinky pravouhlého alebo okrúhleho prierezu s hrúbkou do 1 mm, so šírkou do 5 mm a s dĺžkou do 15 mmAntenna according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the core (3) has the shape of an elongated rod of rectangular or circular cross-section up to 1 mm thick, up to 5 mm wide and up to 15 mm long 17. Anténa podľa nároku 16, vyznačujúca sa tým, že jadro (3) má obdĺžnikový prierez s hrúbkou do 0,5 mm, so šírkou do 1 mm a s dĺžkou do 11 mm.Antenna according to claim 16, characterized in that the core (3) has a rectangular cross-section up to 0.5 mm thick, up to 1 mm wide and up to 11 mm long. 18. Anténa podľa ktoréhokoľvek z nárokov lažl7, vyznačujúca sa tým, že vysokofrekvenčný transformátor (2) je zložený z viacerých samostatných cievok (9) s feritovým jadrami (3), cievky (9) sú Antenna according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the high-frequency transformer (2) is composed of a plurality of separate coils (9) with ferrite cores (3), the coils (9) being S K 288756 B6 uložené vedľa seba na dotyk jadier (3) a cievky (9) sú výstupnú vodičov prepojené do série a/alebo paralelne, a/alebo sériovo-paralelne.With K 288756 B6 placed side by side in contact with the cores (3) and the coil (9), the output conductors are connected in series and / or in parallel, and / or in series-in parallel. 19. Anténa podľa nároku 18, vyznačujúca sa tým, že cievky (9) sú prekryté spoločným vodivým tieniacim krytomAntenna according to claim 18, characterized in that the coils (9) are covered by a common conductive shielding cover 55 20. Anténa podľa ktoréhokoľvek z nárokov lažl9, vyznačujúca sa tým, že niektoré z vinutí Ll, L2, L3 tvorí tieniaci kryt, vnútri ktorého je jadro (3) s ostatnými vinutiami.Antenna according to any one of claims 1 to 19, characterized in that some of the windings L1, L2, L3 form a shielding cover, inside which there is a core (3) with other windings. 21. Anténa podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 18, vyznačujúca sa tým, že vysokofrekvenčný transformátor (2) je umiestnený v tieniacom kryte s otvormi na vyžiarenie magnetického poľa.Antenna according to any one of claims 1 to 18, characterized in that the high-frequency transformer (2) is arranged in a shielding housing with openings for radiating a magnetic field. 22. Anténa podľa nároku 21, vyznačujúca sa tým, že niektoré z vinutí Ll, L2, L3 je prelo pojené s tieniacim krytomAntenna according to claim 21, characterized in that some of the windings L1, L2, L3 are connected to the shielding cover
SK50058-2011A 2011-12-28 2011-12-28 Antenna on the removable card SK288756B6 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK50058-2011A SK288756B6 (en) 2011-12-28 2011-12-28 Antenna on the removable card
EP12820938.4A EP2798698B1 (en) 2011-12-28 2012-12-27 An antenna on a removable card
PCT/IB2012/057766 WO2013098784A1 (en) 2011-12-28 2012-12-27 An antenna on a removable card

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK50058-2011A SK288756B6 (en) 2011-12-28 2011-12-28 Antenna on the removable card

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK500582011A3 SK500582011A3 (en) 2013-07-02
SK288756B6 true SK288756B6 (en) 2020-05-04

Family

ID=47630449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK50058-2011A SK288756B6 (en) 2011-12-28 2011-12-28 Antenna on the removable card

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2798698B1 (en)
SK (1) SK288756B6 (en)
WO (1) WO2013098784A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2755650T3 (en) 2014-10-17 2020-04-23 Synoste Oy Device with a receiving antenna and related power transfer system
SK289113B6 (en) * 2016-09-19 2023-09-13 Logomotion, S.R.O Antenna with core, especially miniature RFID and/or NFC antenna and its mode of production

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4407000A (en) * 1981-06-25 1983-09-27 Tdk Electronics Co., Ltd. Combined dipole and ferrite antenna
DE10156073B4 (en) 2001-11-16 2008-08-21 Giesecke & Devrient Gmbh Foil battery for portable data carriers with antenna function
DE10252348A1 (en) 2002-11-11 2004-05-19 Giesecke & Devrient Gmbh Chip card for contact and contactless data transfer with antenna conductively connected with contact surface but short cut when in contact reader
US7317426B2 (en) * 2005-02-04 2008-01-08 Sensormatic Electronics Corporation Core antenna for EAS and RFID applications
WO2007083430A1 (en) * 2006-01-20 2007-07-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Antenna built-in module, card type information device and methods for manufacturing them
RU2532732C2 (en) * 2008-08-29 2014-11-10 Логомотион, С.Р.О. Plug-in card for wireless communication, method for manufacture and use thereof
GB0901583D0 (en) * 2009-01-30 2009-03-11 Cambridge Silicon Radio Ltd Internal FM antenna
CN201590480U (en) 2009-12-30 2010-09-22 中兴通讯股份有限公司 Handheld terminal and power supply battery

Also Published As

Publication number Publication date
EP2798698B1 (en) 2018-11-21
WO2013098784A4 (en) 2013-11-07
SK500582011A3 (en) 2013-07-02
EP2798698A1 (en) 2014-11-05
WO2013098784A1 (en) 2013-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9705192B2 (en) Antenna device and communication terminal apparatus
US10062956B2 (en) Antenna device and electronic apparatus
US9991583B2 (en) Antenna apparatus and communication terminal instrument
CN109716583B (en) Antenna device and electronic apparatus
JP5655959B2 (en) ANTENNA DEVICE, FEEDING ELEMENT AND COMMUNICATION TERMINAL DEVICE
US10664738B2 (en) Feeder coil, antenna device, and electronic appliance
AU2017221849A1 (en) Non-stationary magnetic field emitter, its connection in system and data modulation method
TW201119132A (en) Antenna system providing high isolation between antennas on electronics device
CN105493344B (en) Device and method for combined signal transmission or for combined signal and energy transmission
WO2016186091A1 (en) Antenna device and electronic apparatus
SK288756B6 (en) Antenna on the removable card
CN216251107U (en) Antenna device and electronic apparatus
CN208674354U (en) Antenna assembly and electronic equipment
SK288649B6 (en) Non-stationary magnetic field emiter
SK500042013A3 (en) Non-stationary magnetic field emitter and its location

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Assignment and transfer of rights

Owner name: SMK-LOGOMOTION CORPORATION, TOKYO, JP

Free format text: FORMER OWNER: LOGOMOTION, S. R. O., PIESTANY, SK

Effective date: 20150610

PC4A Assignment and transfer of rights

Owner name: SMK CORPORATION, TOKYO, JP

Free format text: FORMER OWNER: SMK-LOGOMOTION CORPORATION, TOKYO, JP

Effective date: 20150917

MM4A Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees

Effective date: 20201228