SK500042013A3 - Non-stationary magnetic field emitter and its location - Google Patents

Non-stationary magnetic field emitter and its location Download PDF

Info

Publication number
SK500042013A3
SK500042013A3 SK50004-2013A SK500042013A SK500042013A3 SK 500042013 A3 SK500042013 A3 SK 500042013A3 SK 500042013 A SK500042013 A SK 500042013A SK 500042013 A3 SK500042013 A3 SK 500042013A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
core
magnetic field
radiator
stationary magnetic
field emitter
Prior art date
Application number
SK50004-2013A
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK288755B6 (en
Inventor
Miroslav Florek
Libor Majer
Emil Hubinák
Original Assignee
Logomotion, S. R. O.
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 Logomotion, S. R. O. filed Critical Logomotion, S. R. O.
Priority to SK50004-2013A priority Critical patent/SK288755B6/en
Priority to BR112015010824A priority patent/BR112015010824A2/en
Priority to CN201380070490.6A priority patent/CN104919654B/en
Priority to NZ707915A priority patent/NZ707915A/en
Priority to EP13815579.1A priority patent/EP2923413B1/en
Priority to JP2015542404A priority patent/JP6292240B2/en
Priority to MX2015006018A priority patent/MX350223B/en
Priority to CA2890584A priority patent/CA2890584C/en
Priority to US14/442,579 priority patent/US9590305B2/en
Priority to KR1020157015780A priority patent/KR102111547B1/en
Priority to AU2013346352A priority patent/AU2013346352A1/en
Priority to RU2015116660A priority patent/RU2650083C2/en
Priority to PCT/IB2013/060178 priority patent/WO2014076669A1/en
Priority to TW103106884A priority patent/TWI623202B/en
Publication of SK500042013A3 publication Critical patent/SK500042013A3/en
Priority to IL238754A priority patent/IL238754B/en
Priority to PH12015501075A priority patent/PH12015501075B1/en
Priority to JP2017044516A priority patent/JP6424913B2/en
Priority to AU2017221849A priority patent/AU2017221849B2/en
Priority to JP2018020597A priority patent/JP6468376B2/en
Publication of SK288755B6 publication Critical patent/SK288755B6/en

Links

Landscapes

  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

Žiarič je určený na vytvorenie bezkontaktného komunikačného kanálu (najmä RFID/NFC) v miniatúrnom zástavbovom priestore. Žiarič má podlhovasté, aspoň čiastočne feritové jadro (1), na jadre (1) je navinutý vodič (4) s aspoň dvoma závitmi (2), závity (2) sú na jadre (1) uložené tesne vedľa seba a účinná šírka w jedného závitu (2) zodpovedá polomeru jadra (1) pri kruhovom priereze jadra (1) alebo zodpovedá ekvivalentnému polomeru pri ostatných tvaroch jadra (1) s odchýlkou do ±75 %. Vodič (4) návinu je plochý alebo návin zahŕňa viaceré paralelne vedľa seba vedené vodiče (41 až 4N) tvoriace jeden viacstupňový závit. Jadro (1) môže byť tvorené feritovou tyčkou umiestnenou na nevodivej podložke (6), kde vodiče (4) sú navíjané cez feritovú tyčku a tiež cez nevodivú podložku. Žiarič je umiestnený vo vyberateľnej pamäťovej karte (5) a/alebo na PCB doske (10), a/alebo na SIM karte (9), a/alebo v batérii (11).The emitter is designed to create a contactless communication channel (especially RFID / NFC) in a miniature building space. The emitter has an elongated, at least partially ferrite core (1), a conductor (4) with at least two threads (2) is wound on the core (1), the threads (2) are tightly adjacent to each other on the core (1) and an effective width w of one of the thread (2) corresponds to the core radius (1) at the circular core cross-section (1) or to the equivalent radius of the other core shapes (1) to within ± 75%. The winding conductor (4) is flat or the winding comprises a plurality of parallel conductors (41 to 4N) forming one multi-stage thread. The core (1) may be formed by a ferrite rod disposed on a non-conductive substrate (6), where the conductors (4) are wound through a ferrite rod and also through a non-conductive substrate. The emitter is located in a removable memory card (5) and / or on a PCB board (10), and / or on a SIM card (9), and / or in a battery (11).

Description

Žiarič nestacionárneho magnetického poľa a jeho umiestnenieNon-stationary magnetic field emitter and its location

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka žiariča nestacionárneho magnetického poľa, ktorý tvorí 5 miniatúrnu náhradu antény na plochom nosiči s malou dostupnou výškou zástavby, predovšetkým na ploche vyberateľnej pamäťovej karty ako je microSD karta alebo SIM karta. Anténa je použiteľná najmä pre dodatočne vytvorenie bezkontaktného NFC/RFID komunikačného kanálu v mobilnom telefóne. Riešenie je určené predovšetkým pre platobné aplikácie vykonávané za pomoci mobilného komunikačného zariadenia. V princípe sa však nový typ žiariča podľa vynálezu môže použiť aj pri iných aplikáciách a zariadeniach, predovšetkým tam, kde je nedostatok priestoru na zväčšovanie antény, a kde je anténa pri aplikácií v rôznych prostrediach tienená okolitými prvkami s rôznou štruktúrou a vlastnosťami podľa špecifík rôzneho prostredia.The present invention relates to a non-stationary magnetic field emitter which constitutes a 5 miniature antenna replacement on a flat carrier with a low available installation height, in particular on the surface of a removable memory card such as a microSD card or a SIM card. The antenna is particularly useful for additionally establishing a contactless NFC / RFID communication channel in a mobile phone. The solution is designed primarily for payment applications made using a mobile communication device. In principle, however, the new type of radiator according to the invention can also be used in other applications and devices, especially where there is insufficient space to enlarge the antenna, and where the antenna is shielded by surrounding elements of different structure and properties according to different environmental conditions .

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

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 A1, WO 03/043101 A3. Tieto zverejnenia opisujú všeobecnú možnosť použitia antény na karte, avšak neobsahujú dostatočnú špecifikáciu antény v situácií, kedy je vyberateľná karta tienená susediacimi časťami mobilného komunikačného zariadenia, najmä mobilného telefónu.The location of the antenna directly on the removable card, which is intended to be inserted into the slot of the mobile communication device, is known from the published patents, e.g. DE 10252348 A1, WO 03/043101 A3. These disclosures describe the general possibility of using the antenna on the card, but do not contain sufficient antenna specification in situations where the removable card is shielded by adjacent parts of the mobile communication device, in particular the mobile phone.

Konkrétne opísané NFC antény majú tvar slučiek vodiča na ploche, pričom v prípade malých rozmerov sa využíva všetka dostupná plocha. Pri umiestnení NFC antény na relatívne malých plochách má anténa podobu vpísaného špirálového pravouhlého návinu so zaoblenými rohmi, ktorý v podstate kopíruje vonkajší tvar dostupnej plochy. Týmto usporiadaním sa vytvoril vcelku typický tvar NFC antén.In particular, the described NFC antennas are in the form of wire loops on the surface, with all available surfaces being used for small dimensions. When the NFC antenna is placed on relatively small areas, the antenna is in the form of an inscribed spiral rectangular package with rounded corners that substantially copies the outer shape of the available area. With this arrangement, a quite typical shape of NFC antennas has been created.

Antény pre NFC a RFID prenosy sú preto v zásade ploché, s návinom slučiek po okrajoch využiteľnej ploche ako napríklad podľa DE102008005795,Antennas for NFC and RFID transmissions are therefore basically flat, with a loop of edges along the usable area such as according to DE102008005795,

CN102074788, US2009314842, CN101577740, CN201590480, CN201215827,CN102074788, US2009314842, CN101577740, CN201590480, CN201215827

CN201515004, CN201830251, JP2010102531, JP2011193349, KR20100056159,CN201515004, JP2010102531, JP2011193349, CN201830251, KR20100056159,

KR100693204, WO2010143849, JP2004005494, JP2006304184, JP2005033461,KR100693204, WO2010143849, JP2004005494, JP2006304184, JP2005033461,

JP2010051012. Pri implementácií takejto antény na vyberateľnú pamäťovú kartu sa prirodzeným spôsobom využije plochý charakter karty a takáto anténa sa rozvinie návinmi slučiek na dostupnej časti najväčšej plochy ako napr. WO2012019694,JP2010051012. When implementing such an antenna on a removable memory card, the flat character of the card is naturally utilized, and such an antenna is unwound by looping on an accessible portion of the largest area, such as e.g. WO2012019694,

DE102010052127, DE102004029984, CN101964073. Riešenia s rámovými anténami na dostupných plochách však nevedú k želanému výsledku a rôzni prihlasovatelia preto dopĺňajú anténu ďalšími prvkami, ako sú rebrá, vrstvy a podobne. Tieto riešenia zvyšujú komplikovanosť konštrukcie a napriek tomu nevedú k vytvoreniu spoľahlivého komunikačného kanálu. Sú známe riešenia miniatúrnych antén, napríklad podľa US 2007/0194913 A1, ktoré riešia problém so zmenšovaním antény a jej pripojením na substráte, takéto aplikácie však neriešia problém s rôznym tienením antény. Prenesenie znalosti o existujúcich NFC anténach do oblasti s malým dostupným priestorom neprináša žiadané výsledky, keďže pri miniaturizácií pod určitú úroveň sa vlastnosti výslednej antény nemenia lineárne.DE102010052127, DE102004029984, CN101964073. However, solutions with frame antennas on available surfaces do not produce the desired result and various applicants therefore complement the antenna with other elements such as ribs, layers and the like. These solutions increase the complexity of the design and yet do not create a reliable communication channel. Solutions of miniature antennas are known, for example according to US 2007/0194913 A1, which solve the problem of shrinking the antenna and its attachment to the substrate, but such applications do not solve the problem of different antenna shielding. Transferring knowledge of existing NFC antennas to an area with low available space does not produce the desired results, since when miniaturized below a certain level, the properties of the resulting antenna do not change linearly.

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 však viedli 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 užívateľa.The published patent applications of Logomotion describe the arrangement of the antenna and the individual layers of the removable memory card in order to adjust the radiation and reception characteristics of the antenna so that a reliable communication channel can be established even with different shaded card slots. The technical task defined in this way led to the development of several technical solutions, which, however, led to satisfactory results only in some mobile phones, and consequently the developmental current dropped towards the creation of larger, additional antennas on the mobile phone body outside the shaded areas. These additional antennas (CN201590480 U), for example in the form of stickers, can be contactless with the base antenna on the card, but the versatility of such an arrangement remains low and the complexity of the application in the hands of the ordinary user remains 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.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. Placing a removable card in highly shaded slots, such as under a mobile phone battery, significantly worsens the broadcasting conditions from the antenna on the card.

Používanie usmerňovacích vrstiev, fólií má len úzko špecifický vplyv a je málo univerzálne pri nasadení v rôznych konštrukciách mobilných telefónoch.The use of baffle layers, foils has only a narrowly specific effect and is little universal when used in various mobile phone designs.

Základné teoretické a odborné publikácie zastávajú názor, že pri malej hrúbke a dostupnej ploche má RFID alebo NFC anténa byť vytváraná ako plochá anténa, napríklad podľa RFID HANDBOOK, Klaus Finkenzeller, 2010 podľa obrázkov 2.11, 2.15, 12.7, 12.9, 12.11, 12.13.. Podľa rovnakého zdroja (časť 4.1.1.2 Optimal Antenna Diameter / Physical Principles of RFID Systems) je najoptimálnejšie, ak polomer vysielacej antény zodpovedá druhej odmocnine požadovaného dosahu antény.Basic theoretical and scholarly publications are of the opinion that at low thickness and available area the RFID or NFC antenna should be designed as a flat antenna, for example according to RFID HANDBOOK, Klaus Finkenzeller, 2010 according to Figures 2.11, 2.15, 12.7, 12.9, 12.11, 12.13. According to the same source (Section 4.1.1.2 Optimal Antenna Diameter / Physical Principles of RFID Systems), it is most optimal if the radius of the transmitting antenna corresponds to the square root of the desired antenna range.

Keďže pri mobilných telefónoch sa častejšie používajú kovové súčasti a kryty, objavuje sa problém s konštrukciou a umiestnením NFC antény aj v situácii, kde sa s NFC prvkom počíta už pri návrhu mobilného telefónu alebo obdobného komunikačného prvku. Je žiadané také riešenie, ktoré bude zabezpečovať vysokú priechodivosť vysielaného signálu z PCB dosky mobilného telefónu alebo z prvku na vyberateľnej pamäťovej karte, ktorá môže byť tienená okolitými kovovými prvkami mobilného telefónu, napríklad batériou alebo kovovým krytom.Since metal parts and covers are more often used in mobile phones, there is a problem with the design and location of the NFC antenna even in a situation where the NFC element is already foreseen when designing a mobile phone or similar communication element. A solution is desired which will ensure a high throughput of the transmitted signal from the PCB board of the mobile phone or from the element on the removable memory card, which may be shielded by surrounding metal elements of the mobile phone, for example a battery or metal cover.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje žiarič nestacionárneho magnetického poľa vo funkcii antény, predovšetkým antény na plochom substráte v rámci mobilného komunikačného zariadenia, najmä mobilného telefónu, kde podstata žiariča podľa tohto vynálezu spočíva v tom, že žiarič má podlhovasté, aspoň čiastočne feritové jadro, na jadre je navinutý vodič s aspoň dvoma závitmi, závity sú na jadre uložené tesne vedľa seba a účinná šírka jedného závitu zodpovedá polomeru jadra pri kruhovom priereze jadra s odchýlkou +- 75%. Pri iných prierezoch jadra účinná šírka jedného závitu zodpovedá ekvivalentnému polomeru tiež s odchýlkou +- 75%.The aforementioned drawbacks are substantially eliminated by a non-stationary magnetic field emitter in the function of an antenna, in particular an antenna on a flat substrate within a mobile communication device, especially a mobile phone, wherein the emitter has the elongated, at least partially ferrite core for the core is a wound conductor with at least two turns, the threads are placed close to each other on the core and the effective width of one thread corresponds to the radius of the core at a circular core cross-section with a deviation of + - 75%. For other core cross-sections, the effective width of one thread corresponds to an equivalent radius also with a deviation of + - 75%.

Pomer 0,25 až 1,75, výhodne 0,5 až 1,5, obzvlášť výhodne 0,85 až 1,15 medzi účinnou šírkou jedného závitu a polomerom jadra resp. ekvivalentným polomerom jadra nie je len prejavom rozmerovej dimenzácie. Ako sa objavilo pri vynaliezaní žiariča, práve dodržanie uvedeného rozmerového vzťahu sa v spojitosti s tesným návinom vodiča prejaví synergickým spolupôsobením viacerých fyzikálnych zákonitostí. V tomto rozsahu a v blízkom okolí uvedeného intervalu sa vytvára smerové spolupôsobenie magnetického poľa z jednotlivých častí vodičov a z jednotlivých návinov bez vzniku nežiaducich vírivých polí, pričom sa magnetické pole v jadre zosilňuje a zároveň nemôže vytekať popri návine mimo koncových čiel jadra.A ratio of 0.25 to 1.75, preferably 0.5 to 1.5, particularly preferably 0.85 to 1.15, between the effective width of one thread and the radius of the core respectively. the equivalent radius of the core is not merely an expression of dimensional dimensioning. As it appeared during the invention of the radiator, it is precisely the observance of the above-mentioned dimensional relationship that, in connection with the tight winding of the conductor, results in a synergistic interaction of several physical laws. Within this range and in the vicinity of said interval, a directional interaction of the magnetic field is produced from the individual conductor parts and from the individual windings without creating undesired swirling fields, wherein the magnetic field in the core is amplified and cannot flow along the winding outside the end faces of the core.

Uvedený pomer medzi účinnou šírkou jedného závitu a polomerom jadra nebol doteraz sledovaným parametrom pri žiaričoch, ani pri anténach. Pri doterajších anténach s jadrom pritom dosahuje účinná šírka jedného závitu menej ako 0,001 až 0,1 násobok polomeru jadra. Výhodný pre žiarič podľa tohto vynálezu bude pomer blízky 1, teda w=D/2, kde D je priemer jadra, resp. ekvivalentný priemer jadra.The ratio between the effective width of a single thread and the radius of the core has not been a previously observed parameter for radiators or antennas. In the case of the prior art core antennas, the effective width of one thread is less than 0.001 to 0.1 times the radius of the core. Preferred for the emitter of the present invention will be a ratio close to 1, i.e. w = D / 2, where D is the core diameter and the core diameter, respectively. equivalent core diameter.

Žiarič je použitý ako náhrada klasickej elektromagnetickej antény, pričom však na druhej strane bezkontaktného NFC alebo RFID spoja je signál prijímaný a vysielaný štandardným NFC alebo RFID prijímacím prostriedkom. Žiarič má za úlohu vytvoriť intenzívne a homogénne magnetické pole. V prípade použitia žiariča na microSD karte alebo SIM karte (subscriber identity module) bude menší rozmer prierezu jadra (napríklad rozmer výšky jadra) menší ako 1 mm. V prípade použitia žiariča na microSD karte je dĺžka jadra viac ako 7 násobok menšieho rozmeru prierezu jadra. Dĺžka jadra nebude zvyčajne presahovať 15 mm. Žiarič bude použitý predovšetkým na vytvorenie dodatočného bezkontaktného komunikačného kanálu. Žiarič podľa tohto vynálezu bude vytvárať aj elektrické pole, to však na strane prijímajúceho zariadenia nebude nositeľom signálu, bude len nevýznamnou zložkou poľa, ktorá nebude podstatnou mierou prenikať cez tienenie hosťujúceho zariadenia. Pri miniaturizácií antény s jadrom o hrúbke pod 1 mm vznikajú technické problémy, ktoré nie je možné riešiť len proporčným dimenzovaním bežne známych konštrukcií väčších antén.The radiator is used as a replacement for a conventional electromagnetic antenna, but on the other hand the non-contact NFC or RFID link is a signal received and transmitted by a standard NFC or RFID receiving means. The source of the emitter is to create an intense and homogeneous magnetic field. If the emitter is used on a microSD card or subscriber identity module (SIM), the core cross-sectional dimension (eg core height dimension) will be less than 1 mm. When using a microSD card emitter, the core length is more than 7 times the smaller core cross-sectional dimension. The core length will not normally exceed 15 mm. The radiator will primarily be used to create an additional contactless communication channel. The radiator of the present invention will also generate an electric field, but this will not be a signal carrier on the receiving device side, but will only be an insignificant component of the field that will not substantially penetrate the shielding of the guest device. Miniaturization of an antenna with a core thickness of less than 1 mm creates technical problems that cannot be solved only by proportional sizing of commonly known larger antenna designs.

V prvom rade sa použitie závitov, ktoré majú os rovnobežnú s plochou nosiča podľa tohto vynálezu, prejaví tým, že podstatne poklesne priemer závitu, čo je v rozpore so všeobecnou požiadavkou na zvyšovanie dosahu antény podľa RFID HANDBOOK, Klaus Finkenzeller, 2010.First of all, the use of threads having an axis parallel to the carrier surface of the present invention results in a substantial decrease in the diameter of the thread, contrary to the general RFID HANDBOOK requirement for increasing the antenna range, Klaus Finkenzeller, 2010.

Jadro je v pozdĺžnom smere podlhovasté, aby sa konce jadra nachádzali čo najďalej od seba v rámci dostupného priestoru na danej ploche. Jadro môže byť zakrivené, ale najlepšie výsledky sa dosahujú pri priamom tyčovom jadre, kedy sa siločiary magnetického poľa uzatvárajú zvonka žiariča v čo najdlhšej dráhe a majú teda snahu vytekať von z tieneného priestoru. Ferit jadra má mať relatívnu permeabilitu nastavenú tak, aby indukčnosť žiariča bola na úrovni 600 nH až 1200nH, výhodne v blízkosti 750nH. Pri zohľadnení tohto kritéria môže mať feritové jadro permeabilitu v rozmedzí 30 až 300. 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 a vlastnosti magnetického poľa.The core is elongated in the longitudinal direction so that the ends of the core are as far apart as possible within the available space on the surface. The core may be curved, but the best results are obtained with a straight rod core, where the magnetic field lines close off the radiator as long as possible and thus tend to flow out of the shielded space. The core ferrite should have a relative permeability set such that the emitter inductance is at a level of 600nH to 1200nH, preferably near 750nH. Taking into account this criterion, the ferrite core may have a permeability in the range of 30 to 300. The permeability of the core will be adjusted according to the technological possibilities of the maximum permissible magnetic saturation and the dimensional possibilities of the core cross-section. The term ferrite is to be understood as any material which enhances the characteristics and properties of the magnetic field.

Je podstatné, aby závity boli navinuté tesne vedľa seba, aby sa tým zamedzilo vyžarovaniu magnetického poľa z jadra mimo koncov jadra. Samotné vodiče závitov tým tvoria tienenie jadra. Vodiče susedných závitov bránia vytváraniu vírivého magnetického poľa vodiča, ktorý je medzi susednými vodičmi. Medzi susediacimi závitmi je v podstate len medzera v podobe hrúbky izolácie vodičov. Sústava závitov z kovového vodiča týmto vytvára tieniaci obal jadra, ktorý usmerňuje tok magnetického poľa.It is essential that the coils are wound closely next to each other in order to prevent the magnetic field from emitting from the core outside the core ends. The thread conductors themselves form the core shield. The conductors of adjacent threads prevent the formation of a swirling magnetic field of the conductor between adjacent conductors. There is essentially only a gap in the form of conductor insulation thickness between adjacent threads. The metallic conductor threading assembly thereby provides a core shielding that directs the magnetic field flow.

Aby sme dosiahli stav, kedy magnetické pole zo žiariča vyteká aj nepatrnými medzerami medzi tieniacimi prvkami v hosťujúcom zariadení, je potrebné, aby magnetické pole v jadre bolo čo najhomogénnejšie a zároveň malo čo najväčšiu intenzitu pri malom priereze jadra. Požiadavka homogénnosti súvisí so zistením, že pri malých rozmeroch žiariča sa nerovnaká intenzita magnetického poľa v rámci jadra prejavuje veľkými stratami. Vysokú intenzitu magnetického poľa požadujeme preto, aby sme dosiahli vysokú prenikavosť magnetického poľa prostredím.In order to achieve a condition where the magnetic field flows from the emitter even through slight gaps between the shielding elements in the host device, it is necessary that the magnetic field in the core be as homogeneous as possible while at the same time having the greatest intensity with a small core cross section. The requirement of homogeneity is related to the finding that with small dimensions of the emitter, the unequal magnetic field intensity within the core manifests itself in large losses. High magnetic field strength is required in order to achieve high environmental penetration of the magnetic field.

Obe požiadavky najlepšie splníme práve usporiadaním, pri ktorom účinná šírka jedného závitu zodpovedá polomeru jadra pri kruhovom priereze jadra. Účinná šírka jedného závitu predstavuje rozmer, ktorým sa vodič závitu premieta na dĺžku jadra.Both requirements are best met by an arrangement in which the effective width of one thread corresponds to the radius of the core at the circular cross-section of the core. The effective width of one thread is the dimension by which the thread conductor projects on the core length.

Vodič môže mať rôzny prierez, preto môže byť účinná šírka jedného závitu odlišná od skutočnej šírky vodiča. V najbežnejšom prípade, kedy má vodič závitu kruhový alebo jednoduchý plochý a pritom neprekladaný tvar, sa bude účinná šírka závitu v podstate rovnať šírke vodiča. Ak sa použije plochý vodič tak, že časť vodiča jedného závitu sa prekryje okrajom susedného vodiča, bude sa za účinnú šírku vodiča považovať šírka vodiča bez okraja, ktorý už prekrýva susedný vodič. V podstate sa bude jednať o tú časť šírky vodiča, ktorá bude pri plochom vodiči v kontakte s jadrom. Pri hustom, tesnom návine bude účinná šírka vodičov jedného závitu zhodná so stúpaním závitu.The conductor may have different cross-sections, therefore the effective width of one thread may be different from the actual width of the conductor. In the most common case where the thread conductor has a circular or simple flat and non-interlaced shape, the effective thread width will be substantially equal to the width of the conductor. If a flat conductor is used so that a part of the conductor of one thread is covered by the edge of an adjacent conductor, the effective width of the conductor will be the width of the edgeless conductor already overlapping the adjacent conductor. In essence, it will be that part of the width of the conductor that will be in contact with the core when the conductor is flat. With a dense, tight winding, the effective width of the conductors of one thread will coincide with the thread pitch.

Požiadavku, aby účinná šírka zodpovedala polomeru jadra, resp. ekvivalentnému polomeru jadra, je potrebné chápať tak, že sa účinná šírka má v podstate rovnať polomeru jadra. Pri malých celkových rozmeroch prierezu jadra spôsobuje aj malá technologická odchýlka odchýlku od uvedeného pravidla, pričom sa však stále dosahuje úžitok, prípadne aspoň dostatočne využiteľný účinok z uvedeného princípu. Za splnenie podmienky rozmerového vzťahu je preto potrebné považovať aj situáciu, kedy je účinná šírka závitu v rozmedzí 0,6 až 1,4 násobku polomeru jadra, resp. ekvivalentnému polomeru jadra. V rozsahu pomeru 0,6 až 1,4 je pokles maximálneho magnetického výkonu do 10%. Aj pri relatívne veľkom rozsahu pomerov (0,25 až 1,75) sa dosahuje dostatočne presvedčivý a výhodný výsledok, keďže doterajší stav techniky zahrňuje rádovo odlišné pomery účinnej šírky a polomeru jadra (menej ako 0,001 až 0,1).The requirement that the effective width correspond to the radius of the core, respectively. equivalent to the radius of the core, it is to be understood that the effective width should be substantially equal to the radius of the core. With small overall dimensions of the core cross-section, a small technological deviation also causes a deviation from the rule, but still achieves a benefit, or at least a sufficiently usable effect from said principle. Consequently, a condition where the effective thread width is in the range of 0.6 to 1.4 times the radius of the core, resp. equivalent core radius. In the range of 0.6 to 1.4, the maximum magnetic power drop is less than 10%. Even with a relatively large range of ratios (0.25 to 1.75), a sufficiently convincing and advantageous result is achieved, as the prior art involves the order of magnitude of the effective width and core radius ratios (less than 0.001 to 0.1).

Dodržaním rozmerového vzťahu vytvoríme žiarič s efektom magnetického dela, kedy je magnetické pole vyžarované veľmi intenzívne z malej plochy prierezu miniatúrneho jadra.By observing the dimensional relationship we create a radiator with the effect of a magnetic gun, where the magnetic field is emitted very intensively from a small cross-sectional area of a miniature core.

Pojem ekvivalentný polomer nekruhového prierezu vyjadruje polomer, aký by mal kruh, ak by mal rovnakú plochu ako prierez s tvarom daného nekruhového prierezu. Ekvivalentný polomer nekruhového prierezu predstavuje teda plošne ekvivalentný polomer. Napríklad pri presne štvorcovom priereze jadra so stranou „a“ je ekvivalentný polomer re = a/^π . Pri obdĺžnikovom priereze s rozmermi „a“, „b“ bez zaoblenia hrán je ekvivalentný polomer re = ^(a.b/π). Jadro môže mať prierez štvorcový, obdĺžnikový, kruhový, eliptický prierez, alebo môže mať prierez tvorený kombináciou uvedených tvarov. Najčastejšie bude tvar jadra navrhnutý tak, aby využil daný priestor, zvyčajne bude mať jadra prierez s kruhovým tvarom, alebo má eliptický tvar, alebo má prierez aspoň čiastočne pravouhlý tvar, najmä tvar štvorca alebo obdĺžnika, výhodne so zaoblenými rohmi.The equivalent radius of a non-circular cross-section expresses the radius that a circle would have if it had the same area as the cross-section with the shape of that non-circular cross-section. Thus, the equivalent radius of the non-circular cross-section is the area equivalent radius. For example, with an exactly square cross-section of the core with the side "a", the equivalent radius r e = a / ^ π is equivalent. For a rectangular cross-section with dimensions "a", "b" without rounding the edges, the radius r e = ^ (ab / π) is equivalent. The core may have a square, rectangular, circular, elliptical cross-section, or it may have a cross-section formed by a combination of said shapes. Most often, the core shape will be designed to utilize the space, usually the core will have a cross-section with a circular shape, or have an elliptical shape, or have a cross-section at least partially rectangular, in particular a square or rectangular shape, preferably with rounded corners.

Pre jednoduchosť bude žiarič vyhotovený tak, že je navinutý s drôtom o šírke w po celej dĺžke jadra I a má vtedy N = I / w závitov. Zdroj U má vnútornú impedanciu Z. Žiarič Ls má sériový stratový odpor Rs a je pripojený k zdroju U cez prispôsobovací člen C1//C2 podľa obrázku 1, tak aby bol na pracovnej frekvencii f dokonale prispôsobený. Obrázok 1 ukazuje transformáciu sériového obvodu Ĺs+Rs na paralelný Lp//Rp, kde Rp = (1 + Q^)RS a ~ (1 For the sake of simplicity, the emitter will be designed to be wound with a wire w w along the entire length of the core I and then has N = I / w turns. The source U has an internal impedance of Z. The radiator Ls has a series loss resistor Rs and is connected to the source U via the adjusting member C1 / C2 of FIG. Figure 1 shows the transformation of the serial circuit Ĺs + Rs to parallel Lp // Rp, where Rp = (1 + Q ^) R S and ~ ( 1

Ak predpokladáme, že kvalita rezonančného obvodu Q » 1, potom môžeme vzťahy zjednodušiť na tvar L=Ls a Rp=Q2 Rs. .If we assume that the quality of the resonant circuit Q »1, then we can simplify the relations to the form L = Ls and Rp = Q 2 Rs. .

n _ U2 n _ U 2

Výkon so zdroja na vykrytie strát je potom Γη--. Indukčnosť Ls je možné u ReýZ) prispôsobiť, ak Rs je menší ako reálna časť Re(Z). Za tohto predpokladu je potom prúd lL tečúci indukčnosťou LsThe power from the source to cover the losses is then Γη--. The inductance Ls can be adjusted in ReZ) if Rs is smaller than the real part of Re (Z). Under this assumption, the current I L is then flowing through the inductance L L

Magnetické pole v strede žiariča je potomThe magnetic field in the center of the emitter is then

kde N je počet závitov. Vzťah ďalej upravíme na tvar kde Rin je normovaná strata vinutia na jeden závit a má charakterwhere N is the number of turns. The relation is further adjusted to the shape where Rin is the normalized winding loss per thread and has character

R1N = a.E?“Luf+ rR 1N = aE? Luf + r

Obrázok 2 potom znázorňuje závislosť Rs na šírke návinu w delenej priemerom jadra. Na obrázku 2 je vyznačený bod C zodpovedajúci pomeru w/D = 0,5. Maximálna šírka návinu je wmax=2nD. Pri väčšej šírke by už dochádzalo k vzájomnému prekrývaniu vodičov. Ostatná časť grafu pokrýva oblasť od N=2.5 závitu do N=55 závitov.Figure 2 then shows the dependence of Rs on the width of the winding w divided by the core diameter. Figure 2 shows the point C corresponding to the ratio w / D = 0.5. The maximum winding width is wmax = 2nD. With a wider width, the wires would already overlap each other. The rest of the graph covers the area from N = 2.5 turns to N = 55 turns.

Graf podľa obrázku 3 znázorňuje závislosť intenzity magnetického poľa v strede žiariča. Maximálna hodnota (bod A na grafe) magnetického poľa je v prípade ak w=0,5.D, teda vtedy, keď účinná šírka závitu zodpovedá polomeru jadra žiariča. Na ľavo od bodu B (veľmi tenká šírka vodiča w) je odpor Rs väčší, ako je vnútorná impedancia Re(Z), a zdroj nie je schopný dodať do záťaže potrebný výkon, čo sa prejavuje výrazným poklesom na intenzite magnetického poľa. Bod B je zaujímavý aj tým, že vtedy je kapacita C2=0, výsledný rezonančný obvod sa zjednoduší na sériový rezonančný obvod podľa obrázku 4. Takto zjednodušený obvod však neposkytuje maximálny magnetický výkon. Magnetické pole napravo od bodu A klesá, pretože návin, ktorého šírka w sa zvyšuje, zviera stále väčší uhol s osou jadra žiariča.The graph according to Figure 3 shows the magnetic field intensity in the center of the emitter. The maximum value (point A in the graph) of the magnetic field is if w = 0.5.D, ie if the effective thread width corresponds to the radius of the radiator core. To the left of point B (very thin wire width w), the resistance Rs is greater than the internal impedance Re (Z), and the power supply is unable to provide the required power to the load, resulting in a significant decrease in magnetic field strength. Point B is also interesting in that, at that time, the capacitance C2 = 0, the resulting resonant circuit is simplified to the series resonant circuit of Figure 4. However, this simplified circuit does not provide maximum magnetic power. The magnetic field to the right of point A decreases because the winding, whose width w increases, makes an increasingly larger angle with the axis of the radiator core.

Na základe Biot-Savartovho zákona vektor Hx spočítame ako vektorový súčin prúdu L a vektora r, ktorý v našom prípade tvorí os jadra žiariča. Integruje sa po celej krivke x vinutia (špirála so stúpaním w)Based on the Biot-Savart law, the vector Hx is calculated as the vector product of the current L and the vector r, which in our case forms the axis of the radiator core. Integrates along the entire winding curve x (helix w)

I f dx x r 1 f dx cos «I f dx c 1 f dx cos «

Z toho následne vyplýva zistenie, že pri veľmi širokom návine začína uhol a výrazne vplývať na intenzitu magnetického poľa s koeficientom cos a. Naopak naľavo od boduThis results in the finding that, with a very wide winding, the angle begins and significantly affects the intensity of the magnetic field with the coefficient cos a. To the left of

A je vplyv uhla a je zanedbateľný, ale začínajú sa výrazne prejavovať straty Rs podľa obrázku 2. Od hodnoty w=D/2 začínajú straty Rs výrazne narastať (bod C). Z grafu môžeme odčítať, že optimálna indukčnosť žiariča je približne pri L=750nH. Pri daných rozmeroch žiariča, je potrebné zvoliť takú permeabilitu p, aby pri w=D/2 bola indukčnosť práve L=750nH.A is the effect of the angle and is negligible, but the losses Rs as shown in Figure 2 are starting to show markedly. Starting at w = D / 2, the losses Rs are starting to increase significantly (point C). From the graph we can read that the optimum inductance of the emitter is approximately at L = 750nH. Given the dimensions of the emitter, it is necessary to select the permeability p so that at w = D / 2 the inductance is just L = 750nH.

Pri použití jednostupňovo navinutého vodiča klasického kruhového prierezu vzniká problém s polomerom ohybu vodiča, keďže účinná šírka vodiča, teraz zhodná s priemerom vodiča má v podstate zodpovedať polomeru jadra, napríklad kruhového jadra. Povolený minimálny ohyb vodiča pritom býva určený viac ako dvojnásobkom polomeru ohybu. Ak potom máme k dispozícii len jeden milimeter zástavbovej výšky priestoru na umiestnenie žiariča, bola by maximálna výška jadra menšia ako polovica milimetra, čo spôsobuje technologické problémy a komplikácie s návinom relatívne hrubého vodiča na krehké a malé jadro. Problémy s návinom spôsobuje pomer účinnej šírky a polomeru jadra podľa tohto vynálezu, keďže vodič má byť relatívne široký a teda aj hrubý oproti rozmeru jadra.The use of a single-stage winding of a classical circular cross-section leads to a problem with the bending radius of the conductor since the effective conductor width, now coincident with the conductor diameter, should substantially correspond to the radius of the core, for example the circular core. The permitted minimum bending of the conductor is more than twice the bending radius. If we then have only one millimeter of installation space for the radiator, the maximum core height would be less than half a millimeter, causing technological problems and complications with winding a relatively coarse wire onto a fragile and small core. The winding problems are caused by the ratio of the effective width to the radius of the core of the present invention, since the conductor is to be relatively wide and thus coarse compared to the core dimension.

V snahe lepšie využiť dostupnú výšku priestoru a pritom dodržať základné pravidlo podľa tohto vynálezu (teda rozmerový vzťah medzi účinnou šírkou závitu a polomerom jadra) sa vynaliezlo riešenie, pri ktorom sa použije plochý vodič. Jeho šírka po návine na jadro zodpovedá polomeru jadra. Plochý vodič sa jednoduchšie navíja na jadro a pritom v priereze na výšku nezaberá veľa priestoru. Daný priestor je potom možné lepšie využiť na jadro žiariča. Plochý vodič má pritom dostatočne nízky elektrický odpor. Plochý vodič bude mať šírku presahujúcu dvojnásobok výšky vodiča, resp. hrúbky vodiča.In order to make better use of the available height of the space while adhering to the basic rule of the present invention (i.e. the dimensional relationship between the effective thread width and the core radius), a solution has been devised using a flat conductor. Its width after winding to the core corresponds to the radius of the core. The flat conductor is more easily wound on the core, while taking up a lot of space in the vertical section. The space can then be better utilized for the radiator core. The flat conductor has a sufficiently low electrical resistance. The flat conductor will have a width exceeding twice the height of the conductor, respectively. driver thickness.

Ďalej sa vynaliezlo, že vo výhodnom usporiadaní sa môže plochý vodič nahradiť sústavou aspoň dvoch vedľa seba navinutých vodičov, ktoré však spolu naďalej tvoria len jeden závit. Tieto vodiče sú pritom elektricky prepojené. Ak napríklad chceme nahradiť plochý vodič s pôvodným pomerom šírky a výšky 1:3, použijeme na náhradu takéhoto plochého vodiča tri vodiče rovnomerne kruhového prierezu, ktoré navinieme vedľa seba, akoby sa jednalo o trojstupňový závit. Ak budeme nahradzovať plochý vodič s pôvodným prierezom 1:8, použijeme 8 vedľa seba uložených vodičov kruhového prierezu, akoby sa v mechanickom ponímaní jednalo o osemstupňový závit. Vodiče v rámci jedného viacstupňového závitu by medzi sebou nemuseli byť izolované, keďže tieto vodiče budú na koncoch návinov elektricky prepojené, avšak môže byť z dôvodu technologickej jednoduchosti použitý rovnaký, izolovaný vodič pre všetky vodiče daného závitu. V inom usporiadaní môžu byť elektricky izolované len okrajové vodiče jedného závitu, vnútorne umiestnené vodiče nemusia mať izoláciu.It has further been found that, in a preferred embodiment, the flat conductor can be replaced by an assembly of at least two coiled conductors which, however, still constitute only one thread. The conductors are electrically connected. For example, if you want to replace a flat conductor with an original width / height ratio of 1: 3, use three flat conductors of uniform circular cross-section to replace such flat conductor, winding side by side as if it were a three-stage thread. If we replace the flat conductor with the original cross-section of 1: 8, we use 8 side-by-side round conductors, as if it were an eight-degree thread in mechanical sense. The wires within a single-stage thread would not need to be insulated, since these wires will be electrically connected at the ends of the reels, but for the sake of technological simplicity, the same insulated wire can be used for all wires of that thread. In another arrangement, only the edge conductors of one thread may be electrically insulated, the internally located conductors need not be insulated.

Snaha dosiahnuť homogénne magnetické pole s vysokou intenzitou, ktoré bude pritom vyžarovať zo vzdialených koncov jadra je sprevádzané radom protichodných požiadaviek. Je vhodné použiť čo najmenší počet závitov, avšak pri klesajúcom počte závitov sa skracuje dĺžka jadra, ktoré je závitmi zároveň tienené, pri klesajúcom počte závitov sa tiež zvyšuje prúdové zaťaženie potrebné na vyžiarenie signálu, veľkosť prúdu je však obmedzená prvkami hosťujúceho zariadenia. Použite plochého vodiča, alebo použite viacstupňových paralelne vedľa seba vedených vodičov jedného závitu tento protichodný stret požiadaviek vhodne odstraňuje.The effort to achieve a homogeneous magnetic field with high intensity, which will emit from the distal ends of the core, is accompanied by a number of contradictory requirements. It is desirable to use as few turns as possible, but as the number of turns decreases, the core length is reduced, while the number of turns is also shielded, while the number of turns decreases the current load required to radiate the signal. Use a flat conductor, or use multi-stage parallel threaded conductors of one thread to suitably eliminate this conflicting requirement.

Žiarič s miniatúrnymi rozmermi môže byť umiestnený na PCB doske vo vnútri mobilného komunikačného zariadenia alebo môže byť umiestnený v rámci telesa vyberateľnej pamäťovej karty alebo môže byť umiestnený na SIM karte alebo môže byť umiestnený na batérií alebo môže byť umiestnený v kombinácií uvedených možností.The miniature emitter may be located on a PCB board inside the mobile communication device, or it may be located within the removable memory card body, or it may be placed on a SIM card, or it may be placed on a battery, or a combination thereof.

Pri použití žiariča podľa tohto vynálezu priamo na PCB doske mobilného komunikačného zariadenia (najmä mobilného telefónu) poskytuje žiarič výhodu najmä v tom, že žiarič použitý ako anténa má miniatúrne rozmery a môže sa umiestniť takmer kdekoľvek na doske. Doteraz sa NFC antény navrhovali špeciálne pre každý nový model mobilného telefónu, keďže antény obopínali svojimi slučkami väčšiu plochu na PCB doske alebo okolo PCB dosky. Doteraz musel jeden výrobca viacerých modelov mobilných telefónov používať viaceré typy NFC antén. Pri použití žiariča podľa tohto vynálezu, a to aj pri použití priamo na PCB doske, bude postačujúce používať jeden miniatúrny žiarič.When using a radiator according to the present invention directly on a PCB board of a mobile communication device (especially a mobile phone), the radiator provides the advantage in particular that the radiator used as an antenna has miniature dimensions and can be placed almost anywhere on the board. Until now, NFC antennas have been designed specifically for each new mobile phone model, as the antennas encircled a larger area on or around the PCB with their loops. Until now, one manufacturer of several mobile phone models had to use several types of NFC antennas. When using the emitter of the present invention, even when used directly on the PCB, it will be sufficient to use one miniature emitter.

V prípade použitia žiariča na vyberateľnej pamäťovej karte je takáto karta určená na zasunutie do rozširujúceho slotu mobilného komunikačného zariadenia. V takom prípade je žiarič na substráte vyberateľnej pamäťovej karty umiestnený tak, že os jadra antény je orientovaná prevažne rovnobežne s plochou telesa vyberateľnej karty a žiarič je umiestnený na okraji telesa vyberateľnej pamäťovej karty mimo zóny s kontaktným rozhraním. Bude výhodné, ak žiarič je lokalizovaný pozdĺž hrany oproti hrane so zónou kontaktného rozhrania vyberateľnej pamäťovej karty.In the case of a radiator on a removable memory card, such a card is intended to be inserted into the expansion slot of the mobile communication device. In such a case, the emitter on the removable memory card substrate is positioned such that the axis of the antenna core is oriented substantially parallel to the surface of the removable card body and the emitter is located at the edge of the removable memory card body outside the contact interface zones. It will be advantageous if the emitter is located along the edge opposite the edge with the contact interface zone of the removable memory card.

Je výhodné, aby dĺžka jadra, teda rozmer jadra v smere osi vinutia bol čo najväčší v rámci rozmerových možností karty, tým dosiahneme čo najdlhšie siločiary magnetického poľa a len menšia časť magnetického toku sa uzatvára krátkou cestou.It is preferable that the core length, i.e. the core dimension in the direction of the winding axis, be as large as possible within the card's dimensional capabilities, thereby achieving the longest magnetic field lines of the magnetic field and only a minor part of the magnetic flux being closed short.

Pri umiestnení žiariča do telesa vyberateľnej pamäťovej karty bude mať jadro výšku do 1mm, šírku do 5 mm a dĺžku do 15 mm. Pri výhodnej orientácií mimo zóny kontaktov bude mať jadro obdĺžnikový prierez s výškou do 0,7mm, so šírkou do 1mm a s dĺžkou do 11 mm.When placed in the removable memory card body, the core will have a height of up to 1mm, a width of up to 5mm and a length of up to 15mm. With a preferred orientation outside the contact zone, the core will have a rectangular cross section up to a height of 0.7mm, a width of up to 1mm, and a length of up to 11mm.

V prípade použitia žiariča na SIM karte je k dispozícií väčší priestor na umiestnenie žiariča. SIM karta má väčšie rozmery ako microSD karta a zároveň nemá takú vysokú penetráciu elektronických prvkov mimo čipu v kontaktnom poli. Žiarič môže byť na SIM karte umiestnený v rôznych polohách a natočeniach.If the radiator is used on the SIM card, there is more space for the radiator. The SIM card is larger in size than the microSD card and at the same time does not have such a high penetration of electronic elements outside the chip in the contact field. The emitter can be placed in different positions and rotations on the SIM card.

Pri použití žiariča v batérií (akumulátore) mobilného telefónu je k dispozícií viacej možností umiestnenia a natočenia jadra žiariča. V princípe môže byť v jednej batérií umiestnených aj viacero žiaričov na rôznych miestach s rôznou vzájomnou orientáciou. Aktivácia konkrétneho žiariča môže byť zvolená podľa postupných výsledkov prenosov v danom mobilnom telefóne.When using the radiator in the battery of the mobile phone, there are more possibilities of positioning and rotating the radiator core. In principle, several lamps can be placed in different locations with different orientation in one battery. The activation of a particular radiator can be selected according to the successive transmission results in that mobile phone.

Signál vysielaný zo žiariča magnetického poľa podľa tohto vynálezu je prijímaný štandardným prijímacím prostriedkom v danom frekvenčnom pásme. Napríklad, ak bude žiarič určený pre NFC vysielanie medzi mobilným telefónom a čítačkou POS terminálu, bude anténa na strane mobilného telefónu mať podobu žiariča magnetického poľa 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 rozširujúceho slotu mobilného telefónu alebo vložením novej SIM karty alebo vložením novej batérie. 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 signal emitted from the magnetic field emitter of the present invention is received by standard reception means in a given frequency band. For example, if the radiator is intended for NFC transmission between a mobile phone and a POS terminal reader, the antenna on the mobile phone side will be in the form of a ferrite core magnetic field emitter, but a conventional receiving antenna will be located on the NFC reader side of the POS terminal. Conformity with existing, standard devices is important in order to avoid the need to change the hardware widely used on the POS terminals. The hardware change on the mobile phone side is done by inserting a removable card (especially microSD format) into an existing mobile phone expansion slot or inserting a new SIM card or inserting a new battery. The mobile communication device expansion slot is a card slot that does not affect the basic communication function of the device, in particular, but not exclusively a slot for a removable microSD memory card.

Z technologického hľadiska bude výhodné, ak jadro bude tvorené feritovou tyčkou umiestnenou na nevodivej podložke. Nevodivá podložka bude mať šírku zodpovedajúcu šírke jadra a dĺžku aspoň rovnakú ako je dĺžka jadra. Vodiče závitov sú navíjané cez feritovú tyčku a zároveň tiež cez nevodivú podložku, čím návin vodiča mechanicky pridržiava jadro s nevodivou podložkou. Nevodivá podložka môže mať po oboch koncoch pripojovacie plôšky na prepojenie vodičov návinu a na prepojenie antény s telesom vyberateľnej pamäťovej karty. Na pripojovacích plochách sa prepoja vodiče viacstupňového návinu navzájom a tiež sa tieto kontakty žiariča prepoja s vodivými obvodmi hosťujúceho zariadenia.From a technological point of view, it will be advantageous if the core consists of a ferrite rod disposed on a non-conductive pad. The non-conductive pad will have a width corresponding to the core width and a length at least equal to the core length. The thread conductors are wound through a ferrite rod and also through a non-conductive pad, whereby the wire winding mechanically holds the core with the non-conductive pad. The non-conductive pad may have connecting surfaces at both ends to connect the winding wires and to connect the antenna to the removable memory card body. On the connecting surfaces, the conductors of the multi-stage winding are interconnected and also these radiator contacts are connected to the conducting circuits of the guest device.

Magnetické pole vytvorené v žiariči 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 mobilného telefónu sú dostatočné na preniknutie magnetického poľa von z tela mobilného telefónu. Magnetické pole vyžiarené zo žiariča bude na druhej strane komunikačného kanála prijímané bežnou anténou, napríklad v podobe čítačky POS terminálu. Žiarič bude v praxi umiestnený najmä vo vnútri mobilného telefónu, ktorý ma v nevýhodnom usporiadaní kovové kryty. Siločiary magnetického poľa vychádzajú z malých medzier medzi krytmi von, teda do priestoru, kde sa bude nachádzať NFC čítačka. Kryty sú v podstate vždy deliteľné, často pre možnosť vyberať batériu spod krytu, vďaka čomu sú medzi ich časťami medzery. Tie postačujú na to, aby magnetické pole s vysokou intenzitou zo žiariča podľa tohto vynálezu prenikalo von.The magnetic field created in the radiator of the present invention has the ability to penetrate even small gaps in the spatial structure of the mobile communication device. Flat gaps, for example, between the card and the card slot, then between the battery body and the adjacent cell phone body are sufficient to penetrate the magnetic field out of the cell phone body. The magnetic field emitted from the emitter 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. In practice, the emitter will be placed mainly inside a mobile phone which has metal covers in a disadvantageous arrangement. The magnetic field lines emanate from the small gaps between the covers out into the space where the NFC reader will be located. Covers are basically always divisible, often because of the possibility of removing the battery from underneath the cover, leaving gaps between their parts. These are sufficient for the high intensity magnetic field to penetrate out of the emitter of the present invention.

Rezonančné vlastnosti žiariča je možné dosiahnuť nastavením polohy a rozmerov vodiča vinutia tak, že samotné vinutie má vhodnú kapacitu, prípadne má vhodnú kapacitu celá sústava všetkých vodičov vinutí, prípadne aj vrátane elektromagnetických väzieb okolia.Resonant properties of the radiator can be achieved by adjusting the position and dimensions of the winding conductor so that the winding itself has a suitable capacity, or the entire system of all winding conductors has a suitable capacity, possibly including electromagnetic coupling of the surrounding.

Žiarič môže byť navrhnutý tak, že sa vhodne nalaďuje pod vplyvom rôzneho prostredia. Ak sa bude nachádzať v tesnej blízkosti elektricky vodivých materiálov, indukčnosť žiariča sa zníži. Táto vlastnosť sa využije na automatické riadenie vyžarovaného výkonu v závislosti na prostredí, do ktorého žiarič umiestnime. Týmto sa zvýši univerzálnosť nasadenia žiariča, pri jeho distribúcií sa nemusí uvažovať vplyv rôznych typov mobilných telefónov. Žiarič bude naladený napríklad na rezonanciu 15MHz práve vtedy, keď sa nachádza v kovovom obale. Vplyvom prostredia sa indukčnosť antény ustáli, zníži na 1μΗ. Ak sa však umiestni mimo obal indukčnosť sa zvýši na 1,3μΗ a rezonancia sa posunie na 12MHz. Keďže žiarič vyžaruje výkon na frekvencii 14,4MHz, tak maximum výkonu sa vyžiari práve vtedy, keď jeho rezonancia je blízka tejto hodnote, pretože jeho vnútorný odpor je vtedy nThe radiator can be designed to be tuned appropriately under different environmental conditions. If it is in close proximity to electrically conductive materials, the inductance of the radiator will decrease. This feature is used to automatically control the radiated power depending on the environment in which the radiator is placed. This will increase the versatility of the use of the radiator, the distribution of which does not have to take into account the influence of different types of mobile phones. For example, a radiator will be tuned to 15MHz resonance when it is in a metal package. Due to the environment the inductance of the antenna stabilizes, decreases to 1μΗ. However, if placed outside the package the inductance increases to 1.3μΗ and the resonance is shifted to 12MHz. Since the radiator emits power at 14.4MHz, the maximum power is radiated only when its resonance is close to this value because its internal resistance is then

najmenší. Ak sa však žiarič umiestni pod plastový kryt, rezonancia sa posunie nadol na 12MHz a vnútorný odpor na frekvencii 14,4MHz vzrastie. Žiarič bude vo výhodnom usporiadaní navrhnutý a konštruovaný tak, že je frekvenčné a/alebo indukčnosťou a/alebo vnútorným odporom nastavený na maximálny vysielací výkon pri najnepriaznivejšom možnom tienení, napríklad pri úplnom zakrytovaní. Potom zmenšovanie miery tienenia svojou väzbou s okolím bude znižovať výkon vysielania pri rovnakom vstupnom budení a to tým, že tieniace prvky prostredia ovplyvňujú frekvenciu a/alebo indukčnosť a/alebo vnútorný odpor žiariča. Jednoducho na vysielanie pomocou žiariča budeme úmyselne používať aj okolité kovové časti, ich neprítomnosť síce spôsobí pokles vysielacieho výkonu, ale žiarič bude nastavený tak, aby aj pri nulovom tienení bol vysielací výkon žiariča vyšší ako minimálny výkon pre príjem štandardným NFC alebo RFID prijímacím prostriedkom.the smallest. However, when placed under a plastic housing, the resonance moves down to 12MHz and the internal resistance increases at 14.4MHz. The radiator will preferably be designed and constructed such that it is set to the maximum transmitting power at the most unfavorable shielding possible, for example, by fully shielding, by frequency and / or inductance and / or internal resistance. Thereafter, reducing the shielding rate by its coupling to the environment will reduce the transmit power at the same input excitation by the fact that the environmental shielding affects the frequency and / or inductance and / or internal resistance of the emitter. Simply for emitting by means of a radiator, we will deliberately use the surrounding metal parts, the absence of which will cause a transmit power reduction, but the emitter will be set so that even at zero shade the emitter transmitting power is higher than the minimum receiving power by standard NFC or RFID receiving means.

Žiarič magnetického poľa podľa tohto vynálezu bude v zásade použitý na vysielanie signálu z telesa vyberateľnej pamäťovej karty alebo z telesa SIM karty alebo z PCD dosky alebo z batérie. 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 žiariču, ktorý bude slúžiť aj ako prijímacia anténa. V inom usporiadaní môže byť žiarič doplnený klasicky navinutou, samostatnou NFC anténou na prijímanie signálu smerom k vyberateľnej karte.The magnetic field emitter of the present invention will in principle be used to transmit a signal from a removable memory card body or from a SIM card body or from a PCD board or a battery. In the opposite direction of communication, when the signal is received on the 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 constrained. In principle, there is therefore no particular need to optimize the transmission path towards the radiator, which will also serve as a receiving antenna. In another embodiment, the radiator may be complemented by a classically wound, separate NFC antenna to receive a signal toward the removable 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 driver je súčasťou koncového stupňa výkonového zosilňovača. Prúd vo vodiči návinu nepresahuje hodnoty 0,8 Arms. Výstupný odpor výstupného driveru pri takomto nastavení a napájaní na microSD 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 allowed current load is based on the card interface standard. The output driver is part of the output stage of the power amplifier. The current in the winding conductor does not exceed 0.8 Arms. The output resistance of the output driver with such a setting and power on the microSD card may be less than 10 Ohm. The specific value of the impedance can vary according to the set ratio of voltages, currents and powers.

Žiarič na karte podľa tohto vynálezu má vynikajúce prenosové vlastnosti v slotoch rôznych mobilných komunikačných zariadeniach a to aj pri umiestnení slotu pod batériou. Merania preukázali, že mobilný telefón s vyberateľnou pamäťovou kartou so žiaričom podľa tohto vynálezu je schopný vytvárať spoľahlivý NFC komunikačný kanál, pričom nie je limitujúca smerová orientácia mobilného telefónu voči NFC čítačke. Potláča sa vplyv rôznych konštrukcií mobilných telefónov na spoľahlivosť dodatočne vytvoreného bezkontaktného kanálu.The emitter on the card of the present invention has excellent transmission properties in slots of various mobile communication devices, even when the slot is placed under the battery. The measurements have shown that a mobile phone with a removable memory card with a radiator according to the invention is capable of creating a reliable NFC communication channel, while not limiting the directional orientation of the mobile phone relative to the NFC reader. The influence of different mobile phone designs on the reliability of the additionally created contactless channel is suppressed.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Riešenie je bližšie vysvetlené pomocou obrázkov 1 až 24. Použitá mierka zobrazenia a pomer veľkostí jednotlivých prvkov nemusí zodpovedať opisu v príkladoch a tieto mierky a pomery veľkostí nie je možné vysvetľovať ako zužujúce rozsah ochrany.The solution is explained in more detail with reference to Figures 1 to 24. The scale used and the size ratio of the individual elements may not correspond to the description in the examples, and these measures and size ratios cannot be explained as a narrowing scope.

Na obrázku 1 je schematicky vyobrazená transformácia sériového LR obvodu na paralelný obvod.Figure 1 schematically illustrates the transformation of a serial LR circuit to a parallel circuit.

Obrázok 2 obsahuje graf strát v návine žiariča v závislosti na pomere šírky vodiča k priemeru jadra.Figure 2 shows a graph of the losses in the coil of a radiator as a function of the ratio of wire width to core diameter.

Na obrázku 3 je graf vyjadrujúci veľkosť magnetického poľa v strede žiariča v závislosti na pomere šírky návinu k priemeru jadra.Figure 3 is a graph showing the magnitude of the magnetic field at the center of the emitter versus the ratio of the winding width to the core diameter.

Na obrázku 4 je sériový rezonančný obvod, na ktorý sa zjednoduší výsledný rezonančný obvod v bode B z grafu podľa obrázku 3.Figure 4 is a series resonant circuit to which the resulting resonant circuit at point B of the graph of Figure 3 is simplified.

Na obrázku 5 je axonometrický pohľad na žiarič s plochým prierezom vodiča. Medzery medzi návinmi vodiča sú vyobrazené len pre zvýšenie prehľadnosti, v skutočnosti je návin usporiadaný tesne vedľa seba.Figure 5 is an axonometric view of a flat cross-sectional emitter. The spacing between the wire windings is shown only for clarity, in fact the winding is arranged close to each other.

Na obrázku 6 je prierez jadrom a plochým vodičom pri jednoduchom návine. Opäť sú medzi návinmi navzájom a medzi návinmi a jadrom vyobrazené medzery pre zvýšenie prehľadnosti, v skutočnosti je návin usporiadaný tesne vedľa seba a tesne na jadre bez medzier.Figure 6 is a cross-sectional view of the core and the flat conductor with a single winding. Again, gaps are shown between the windings and between the windings and the core for clarity, in fact, the winding is arranged close to each other and tightly on the core without gaps.

Na obrázku 7 je vyobrazený prierez plochým vodičom s prekrytím okrajov. Medzi návinmi navzájom a medzi návinmi a jadrom sú vyobrazené medzery pre zvýšenie prehľadnosti, v skutočnosti je návin usporiadaný tesne vedľa seba a tesne na jadre bez medzier.Figure 7 shows a cross-section of a flat conductor with overlapping edges. Gaps are shown between the windings and between the windings and the core for clarity; in fact, the winding is arranged close to each other and tightly on the core without gaps.

Na obrázku 8 je zobrazený prierez jadrom s viacstupňovým návinom vodiča, kde je vodič všetkých stupňov jedného závitu rovnaký a izolovaný. Medzi krajnými vodičmi susediacich závitov na obrázkoch 8 až 13 je pre zvýšenie prehľadnosti zobrazená medzera, ktorá však v skutočnosti pri návine nevzniká. Medzera na obrázkoch má za úlohu rozlíšiť vodiče do skupín jedného závitu.Figure 8 shows a cross-section of a core with a multi-stage winding of the conductor where the conductor of all stages of one thread is the same and insulated. For the sake of clarity, a gap is shown between the outer conductors of adjacent threads in Figures 8 to 13, but this does not actually occur in the winding. The gap in the figures is intended to distinguish the conductors into groups of one thread.

Obrázok 9 vyobrazuje prierez jadrom s viacstupňovým návinom vodiča, kde len okrajové vodiče jedného návinu sú izolované. Vodiče nachádzajúce sa vo vnútri jednej skupiny, jedného návinu sú neizolované.Figure 9 shows a cross-section of a core with a multi-stage wire winding, where only the edge conductors of one winding are insulated. Conductors located within one group, one winding are not insulated.

Na obrázku 10 je znázornené stúpanie vodiča v návine na jadre s kruhovým 10 prierezom. V pohľade je pre prehľadnosť zobrazený jeden vodič 41, ostatné vodiče sú znázornené len v priereze. Stúpanie závitu zodpovedá polovici priemeru kruhového jadra.Figure 10 shows the lead of the conductor in a winding on a core with a circular 10 cross section. For the sake of clarity, one conductor 41 is shown, the other conductors being shown only in cross-section. The thread pitch corresponds to half the diameter of the circular core.

Obrázok 11 predstavuje pohľad na polovicu žiariča, kde návin pozostáva z plochého neizolovaného vodiča, po okrajoch ktorého je navinutý izolovaný vodič kruhového prierezu.Figure 11 is a view of a half-emitter where the winding consists of a flat non-insulated conductor, around which an insulated round cross-section conductor is wound.

Na obrázku 12 je pohľad na koniec návinov žiariča na konci jadra s nevodivou podložkou, ktorá je pripájkovaná na substrát vyberateľnej pamäťovej karty.Fig. 12 is a view of the end of the radiator windings at the end of the core with a non-conductive pad that is soldered to the substrate of the removable memory card.

Obrázok 13 vyobrazuje detail prepojenia vodičov jedného závitu na pripojovacej plôške, ktorá je vytvorená na spodnej strane nevodivej podložky.Figure 13 shows a detail of the wiring of one thread of wires on the connection plate that is formed on the underside of the non-conductive pad.

Obrázok 14 znázorňuje príklad umiestnenia žiariča na vyberateľnej pamäťovej karte microSD formátu.Figure 14 shows an example of placing the emitter on a removable microSD format memory card.

Na obrázku 15 je vyžarovací diagram magnetického poľa pri bočnom pohľade, kedy je žiarič umiestnený na vyberateľnej pamäťovej karte a tá je vsunutá do vnútra mobilného telefónu s kovovými krytmi. Vyžarovací diagram v horizontálnej rovine ukazuje snahu magnetického poľa pretlačiť sa úzkou štrbinou v kovovom obale tak, aby sa siločiary magnetického poľa uzavreli do seba.Fig. 15 is a side view of the magnetic field radiation diagram with the radiator placed on a removable memory card and inserted into the interior of a mobile phone with metal covers. The radiation diagram in the horizontal plane shows the effort of the magnetic field to push through a narrow slit in the metal package so that the magnetic field lines of the magnetic field close together.

Obrázok 16 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 f1 alebo s prijímacou frekvenciou f2, alebo môže tvoriť len vrchol krivky, ktorá charakterizuje použiteľný pás frekvencií. Frekvencia f1 vysielania je vynesená čiarkovanou čiarou. Frekvencia f2 prijímania je vynesená bodkočiarkovanou čiarou. Os y znázorňuje vstupný prúd do antény.Figure 16 shows examples of four antenna frequency settings in the NFC broadcast band. The resonance curve is represented by a solid line. The apex of the resonant curve represents the resonant frequency i of the antenna and may coincide with the transmit frequency f1 or the receive frequency f2, or may form only the apex of the curve that characterizes the usable frequency band. The frequency f1 of the broadcast is plotted with a dashed line. The reception frequency f2 is plotted with a dashed line. The y-axis represents the input current to the antenna.

Obrázok 17 znázorňuje impedančné parametre žiariča.Figure 17 shows the impedance parameters of the emitter.

Obrázok 18 vyobrazuje automatické nalad’ovanie výkonu žiariča, kedy sa mení impedancia žiariča v závislosti na prostredí. Krivka „a“ predstavuje vnútorný odpor sústavy so žiaričom umiestneným v plastovom obale, krivka „b“ platí pre sústavu so žiaričom umiestneným v kovovom obale.Figure 18 shows an automatic tuning of radiator power where the radiator impedance varies depending on the environment. The curve "a" represents the internal resistance of the system with the radiator placed in the plastic package, the curve "b" applies to the system with the radiator placed in the metal package.

Na obrázkoch 19 až 22 sú znázornené SIM karty s rôzne umiestnenými žiaričmi v tele karty.Figures 19 to 22 show SIM cards with various radiators in the card body.

Obrázok 23 zachytáva umiestnenie žiariča priamo na PCB doske mobilného telefónu. Na obrázku 24 je vyobrazené umiestnenie žiariča v tele batérie mobilného telefónu.Figure 23 shows the location of the radiator directly on the PCB of the mobile phone. Figure 24 shows the location of the radiator in the cell phone battery.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Príklad 1Example 1

V tomto príklade podľa obrázkov 1, 2, 3, 4, 8, 12, 13, 14, 15 až 18 je opísaná konštrukcia žiariča s feritovým jadrom 1 obdĺžnikového prierezu. Jadro 1 má dĺžku 9 mm a prierez 0,8 mm x 0,6 mm. K jadru 1 je priložená nevodivá podložka 6, ktorá má šírku 0,8mm a hrúbku 0,04mm. Na jadro i a zároveň cez nevodivú podložku 6 je navinutých 21 závitov 2 z medeného izolovaného drôtu kladeného tesne vedľa seba. Jeden závit 2 je pritom tvorený šiestimi paralelne vedený vodičmi 4 s priemerom 0,05 mm. Týmto sa nahradí plochý vodič jedného závitu 2 o rozmere 0,3 mm x 0,05 mm.In this example of Figures 1, 2, 3, 4, 8, 12, 13, 14, 15 to 18, a rectangular ferrite core 1 radiator structure is described. The core 1 has a length of 9 mm and a cross-section of 0.8 mm x 0.6 mm. A non-conductive pad 6 having a width of 0.8mm and a thickness of 0.04mm is enclosed with the core. On the core 1 and at the same time through the non-conductive washer 6, 21 threads 2 of copper insulated wire are wound close together. In this case, one thread 2 is formed by six parallel conductors 4 with a diameter of 0.05 mm. This replaces the flat conductor of one thread 2 of 0.3 mm x 0.05 mm.

Na nevodivej podložke 6 sú pri koncoch vytvorené dve pripojovacie plôšky 7, na ktorých je vzájomne vodivo prepojená šestica vodičov 41, 42, 43, 44, 45, 46. Vodiče 41, 42, 43, 44, 45, 46 sa na koncoch jadra 1, t.j. po poslednom závite 2 vzájomne vzdiaľujú, aby sa vytvoril väčší priestor pre hrot ultrazvukovej zváračky. Vodiče 41, 42, 43, 44, 45, 46 sú ultrazvukom pripájkované, privarené k pripojovacím plôškam 7.On the non-conductive pad 6, at the ends, two connecting surfaces 7 are formed, on which six conductors 41, 42, 43, 44, 45, 46 are connected to one another. Conductors 41, 42, 43, 44, 45, 46 are connected at the ends of the core 1. , ie after the last thread 2, they are spaced apart from each other to create more space for the tip of the ultrasonic welder. The conductors 41, 42, 43, 44, 45, 46 are ultrasonically brazed, welded to the connecting surfaces 7.

Zároveň sú tieto pripojovacie plôšky 7 prepojené ku kontaktu, ktorým sa celé teleso žiariča pripájkuje k substrátu, v tomto príklade k substrátu vyberateľnej pamäťovej karty 5 formátu microSD. Žiarič na vyberateľnej pamäťovej karte 5 je umiestnený protiľahlo k zóne s kontaktmi karty, v tomto príklade vo výhode práve v časti, kde má karta malé zhrubnutie na ľahšie vyberanie karty zo slotu.At the same time, these attachment plates 7 are connected to a contact by which the entire radiator body is soldered to the substrate, in this example to the substrate of the removable microSD memory card 5. The emitter on the removable memory card 5 is positioned opposite to the card contact zone, in this example advantageously just in the part where the card has a small coarseness for easier removal of the card from the slot.

Jadro 1 s prierezom 0,8 mm x 0,6 mm má ekvivalentný polomer 0,391 mm. Je to polomer, pri ktorom má kruhové jadro rovnakú plochu 0,48 mm2, ako má plochu prierez obdĺžnikového jadra s rozmermi 0,8 mm x 0,6 mm. Pri 21 závitoch na dĺžke 9 mm je účinná šírka 3 jedného závitu 2 cca 0,428 mm. Pomer medzi ekvivalentným polomerom a účinnou šírkou je 1:1,095, účinná šírka jedného závitu zodpovedá teda cca 1,1 násobku ekvivalentného polomeru.The core 1 with a cross-section of 0.8 mm x 0.6 mm has an equivalent radius of 0.391 mm. It is the radius at which the circular core has the same area of 0.48 mm 2 as the cross-sectional area of the rectangular core of 0.8 mm x 0.6 mm. For 21 threads with a length of 9 mm, the effective width 3 of one thread 2 is about 0.428 mm. The ratio between the equivalent radius and the effective width is 1: 1.095, so the effective width of one thread corresponds to about 1.1 times the equivalent radius.

Výhodou šiestich paralelne vedených vodičov 4 v porovnaní s plochým vodičom je tiež jeho lepšia vodivosť na vysokých frekvenciách. Vzhľadom na skin efekt o hĺbke p=17pm/14MHz je vodivá plocha šiestich kruhových vodičov rr/2 krát väčšia ako pri plochom vodiči s rovnakým rozmerom, čím sa docielia nižšie straty. Žiarič podľa tohto príkladu má na frekvencii 14,4MHz indukčnosť L=1,3pH a kvalitu Q=21 pri výkonovom zaťažení 13dBm.The advantage of the six parallel conductors 4 compared to the flat conductor is also its better conductivity at high frequencies. Due to the skin effect with a depth of p = 17pm / 14MHz, the conductive area of the six round conductors rr / 2 times larger than a flat conductor of the same size, resulting in lower losses. The radiator of this example has an inductance L = 1.3pH and a quality Q = 21 at a power load of 13dBm at a frequency of 14.4 MHz.

Anténna sústava sa skladá z anténneho budiča (driver), sériovo paralelnej rezonančnej sústavy so žiaričom magnetického poľa a z nízko šumového zosilňovača s vysokým ziskom (limiter). Driver je navrhnutý v mostíkovom zapojení (H bridge) s výstupným odporom Rout menším ako 4 Ω pri napájačom napätí mostíka Vcc=2,7V. Vzhľadom na to že spínací čas MOSFET tranzistorov je menší ako 1ns, tak je potrebné vyššie harmonické produkty spínania filtrovať pomocou kapacity C3. Spínacie signály mostíka H+ a H- mostíka sú vzájomne fázovo posunuté o 2,2ns tak, aby pri ich prepnutí nedochádzalo k súčasnému zopnutia oboch riadených vetiev a teda ku skratu napájania Vcc so zemou.The antenna system consists of an antenna driver, a series parallel resonant system with a magnetic field emitter and a low noise high gain amplifier (limiter). The driver is designed in H bridge with output resistance Rout less than 4 Ω at bridge voltage supply Vcc = 2.7V. Since the switching time of MOSFET transistors is less than 1ns, it is necessary to filter higher harmonic switching products with the capacity of C3. The switching signals of the bridge H + and H- of the bridge are phase-shifted by 2.2ns, so that when switching them, both controlled branches are not switched on at the same time and thus the Vcc power supply is shorted to ground.

Uvedenou konštrukciou sa docieli efekt „magnetického dela“ s horizontálnym vyžarovaním na koncoch feritovej tyčky jadra 1.. Teória magnetického dela definovaného v tomto vynáleze spočíva v tom, že magnetické siločiary nemôžu opustiť feritovú tyčku jadra 1 skôr ako na jej koncoch a to preto, že elektricky vodivé materiály vodičov 4 s tesným vzájomným navinutím sú pre magnetické pole nepriepustné. A keďže magnetické siločiary sa musia vždy uzatvárať do seba, tak jediné miesto, kde môžu žiarič opustiť, sú konce jadra U V praxi síce nie je možné urobiť vinutie tak, aby medzi vodičmi 4 nebola žiadna vzduchová medzera, a preto časť siločiar presakuje aj pomedzi vodiče 4. Výborné vyžarovacie vlastnosti žiariča umiestneného vo vnútri kovového tienenia pozorujeme na obrázku 15.This construction achieves the effect of a "magnetic gun" with horizontal radiation at the ends of the core ferrite rod 1. The theory of the magnetic gun defined in this invention is that magnetic field lines cannot exit the ferrite rod of core 1 rather than at its ends because The electrically conductive materials of the conductors 4 with close mutual winding are impermeable to the magnetic field. And since magnetic field lines must always close each other, the only place where they can leave the radiator is the ends of the UV core, while winding cannot be done in such a way that there is no air gap between conductors 4 and therefore some of the field lines also leak between conductors. 4. The excellent radiation characteristics of the radiator located inside the metal shield are observed in Figure 15.

Žiarič je umiestnený vo vnútri mobilného telefónu, ktorý ma kovové kryty. To je znázornené na obrázku 15 ako tieniaci kryt 3, t.j. prekážka toku magnetického poľa. Siločiary magnetického poľa vychádzajú z malých medzier medzi krytmi von, teda do priestoru, kde sa bude nachádzať NFC čítačka.The radiator is located inside a mobile phone that has metal covers. This is shown in Figure 15 as a shielding cover 3, i. magnetic field flow obstruction. The magnetic field lines emanate from the small gaps between the covers out into the space where the NFC reader will be located.

Žiarič sa vplyvom umiestnenia do rôzneho prostredia rozlad’uje a v prípade, že sa nachádza v tesnej blízkosti elektricky vodivých materiálov, indukčnosť žiariča sa zníži na 1μΗ. Táto vlastnosť sa využíva na automatické riadenie vyžarovaného výkonu v závislosti na prostredí, v ktorom sa nachádza. Žiarič je naladený na rezonanciu 15MHz práve vtedy, keď sa nachádza v kovovom obale (vplyvom prostredia sa indukčnosť antény znížila na 1μΗ). Kovový obal predstavuje tieniaci kryt 3. Ak sa však umiestni mimo obal indukčnosť sa zvýši na 1,3μΗ a rezonancia sa posunie na 12MHz. Keďže žiarič vyžaruje výkon na frekvencii 14,4MHz, tak maximum výkonu sa vyžiari práve vtedy, keď jeho rezonancia je blízka tejto hodnote, pretože jeho vnútorný odpor je vtedy najmenší, cca 20 Ω. Ak sa však žiarič umiestni pod plastový kryt, rezonancia sa posunie nadol na 12MHz a vnútorný odpor na frekvencii 14,4MHz vzrastie na 50Ω. Vďaka tomuto usporiadaniu dosiahneme stav, kedy žiarič umiestený pod kovovým krytom vyžaruje maximum výkonu, zatiaľ čo v situácii, keď sa nachádza pod plastovým krytom, vyžiarený výkon automaticky poklesne, čim sa zaručí, že v tomto prípade prijímacie zariadenia (POS terminály), nebudú prebudené príliš vysokým signálom. Toto automatické nalaďovanie výkonu žiariča, kedy sa mení impedancia žiariča v závislosti na prostredí je znázornené na obrázku 18.The radiator disintegrates due to its location in different environments and if it is in close proximity to electrically conductive materials, the inductance of the radiator is reduced to 1μΗ. This feature is used to automatically control radiated power depending on the environment in which it is located. The radiator is tuned to 15MHz resonance when it is in a metal package (due to the environment the inductance of the antenna has decreased to 1μΗ). However, if placed outside the package, the inductance is increased to 1.3μΗ and the resonance is shifted to 12MHz. Since the radiator emits power at 14.4MHz, the maximum power is radiated only when its resonance is close to this value because its internal resistance is then the smallest, about 20 Ω. However, when placed under a plastic housing, the resonance will move down to 12MHz and the internal resistance at 14.4MHz will increase to 50 vz. Thanks to this arrangement, the radiator placed under the metal housing emits maximum power, while in the case under the plastic housing the radiated power automatically decreases, ensuring that in this case the receiving devices (POS terminals) are not awakened too high signal. This automatic tuning of the radiator power when the radiator impedance varies with the environment is shown in Figure 18.

Príklad 2Example 2

V tomto príklade podľa obrázku 5 a 6 je použitý plochý izolovaný vodič 4, ktorého výška v priereze zodpovedá približne jednej osmine šírky vodiča 4 v priereze. Plochý vodič 4 môže byť použitý pri oválnych prierezoch jadra 1_, kde nehrozí pri malých rozmeroch a malých polomeroch zaoblenia hranatého jadra 1 poškodenie alebo pretrhnutie vodiča 4 pri jeho navíjaní na jadro 1_. V inom príklade vyhotovenia môže byť vodič 4 na jadre 1 vytvorený naparovaním kovovej vrstvy alebo inou podobnou technológiou nanášania vodivej cesty na povrch. Na jadre i môže byť vytvorená maska vo funkcii oddeľovacích medzier medzi závitmi 2 aspoň vo výške hrúbky vodiča 4. Maska v takom prípade má tvar skrutkovo vedeného pásika so šírkou tvoriacu medzizávitovú izoláciu 8. Potom je nanesená kovová vrstva, čím sa vytvorí plochý, široký návin. Prípadným nanesením izolácie na okraj vodiča 4 a následným opätovným nanesením pásu vodivej vrstvy, ktorá bude prekrývať medzizávitovú medzeru, môže vzniknúť prelícovanie okraja plochého vodiča 4, čím sa obmedzí vytekanie magnetického poľa mimo čiel jadra 1.In this example according to Figures 5 and 6, a flat insulated conductor 4 is used whose cross-sectional height corresponds to approximately one eighth of the width of the conductor 4 in cross-section. The flat conductor 4 can be used in oval cross-sections of the core 7, where there is no risk of damage or breakage of the conductor 4 when it is wound onto the core 7 at small dimensions and small radii of curvature of the square core. In another embodiment, the conductor 4 on the core 1 may be formed by vapor deposition of a metal layer or other similar technology of applying a conductive path to the surface. A mask may be formed on the core 1 as a separation gap between the threads 2 at least at the thickness of the conductor 4. The mask in this case has the form of a helical strip with a width forming the interthread insulation 8. Then a metal layer is applied to form a flat, wide . Optionally applying insulation to the edge of the conductor 4 and then reapplying the strip of conductive layer that will overlap the inter-thread gap may result in a flattening of the edge of the flat conductor 4, thereby limiting the magnetic field leakage outside the core faces 1.

Príklad 3Example 3

V tomto príklade podľa obrázku 5 a 7 je plochý izolovaný vodič 4 vedený cez okraj susediaceho závitu 2, čím sa vytvorí prekrytie závitov s cieľom zamedziť prenikaniu magnetického poľa medzi závitmi. Naďalej zostane možnosť úniku magnetického poľa cez medzeru s hrúbkou dvojnásobku hrúbky izolácie 8 vodiča 4.In this example according to Figures 5 and 7, the flat insulated conductor 4 is guided over the edge of the adjacent thread 2, thereby creating a thread overlap in order to prevent the penetration of the magnetic field between the threads. The possibility of magnetic field leakage through a gap of twice the insulation thickness 8 of the conductor 4 remains.

Príklad 4Example 4

V tomto príklade podľa obrázkov 9 a 10 je použitá kombinácia neizolovaných vodičov 42, 43, 44, 45, 46 a izolovaných vodičov 41 a 47. Jeden závit 2 je tvorený siedmimi vodičmi 4, kde oba okrajové vodiče daného závitu 44 a 47 majú izoláciu 8, aby pri tesnom návine nedochádzalo k medzizávitovému skratu. Neizolované vodiče 42, 43, 44, 45, 46 sú umiestnené vo vnútri skupiny. Keďže nemajú izoláciu 8, obmedzí sa tvorba medzier pre únik magnetického poľa a zároveň nie je potrebné tieto vodiče 42, 43, 44, 45, 46 vzájomne elektricky prepájať. Na pripojovaciu plôšku 7 sú preto vyvedené len vodiče 41.42, 46 a 47.In this example of Figures 9 and 10, a combination of non-insulated conductors 42, 43, 44, 45, 46, and insulated conductors 41 and 47 is used. One thread 2 is formed by seven conductors 4 where both edge conductors of said thread 44 and 47 have insulation 8 to avoid inter-thread short-circuiting during tight winding. The non-insulated conductors 42, 43, 44, 45, 46 are located within the group. Since they do not have insulation 8, the formation of gaps for magnetic field leakage is reduced and at the same time there is no need to interconnect these conductors 42, 43, 44, 45, 46 electrically. Only conductors 41.42, 46 and 47 are therefore led to the connecting plate 7.

Príklad 5Example 5

V tomto príklade podľa obrázku 11 je na vytvorenie jedného závitu 2 použitá kombinácia jedného plochého neizolovaného vodiča 42 a dvoch izolovaných vodičov 41, 43 s klasickým kruhovým prierezom. Uvedená kombinácia zjednodušuje výrobu žiariča, keďže vhodné, dostupné ploché vodiče s malou hrúbkou nemajú izoláciu. Okrajové vodiče 41 a 43 vytvárajú medzizávitovú izoláciu, pričom sú na pripojovacej plôške 7 vodivo prepojené navzájom a aj s plochým vodičom 42.In this example of Figure 11, a combination of one flat non-insulated conductor 42 and two insulated conductors 41, 43 with a classic circular cross-section is used to form one thread 2. This combination simplifies the manufacture of the radiator, since the suitable, available, low-thickness, flat conductors are not insulated. The edge conductors 41 and 43 form an inter-turn insulation, whereby they are conductively connected to each other on the connecting surface 7 and also to the flat conductor 42.

Príklad 6Example 6

V tomto príklade má jadro 1_ podobu feritovej tyčky s kruhovým prierezom s priemerom 0,8 mm a s dĺžkou 7 mm. Žiarič má 17 závitov 2, účinná šírka závitu 2 predstavuje 0,41 mm. Pomer medzi účinnou šírkou závitu 2 a polomerom jadra 1 je 1,025. Permeabilita jadra i je zvolená tak, aby pri daných rozmeroch žiariča a danom návine bola indukčnosť L=750 nH.In this example, the core 7 is in the form of a ferrite rod with a circular cross-section with a diameter of 0.8 mm and a length of 7 mm. The emitter has 17 coils 2, the effective coil width 2 is 0.41 mm. The ratio between the effective width of the thread 2 and the radius of the core 1 is 1.025. The permeability of the core i is chosen such that, given the dimensions of the emitter and the winding, the inductance is L = 750 nH.

Príklad 7Example 7

Na feritovom jadre 1 v podobe feritovej tyčky s hranatým prierezom je nanesená vodivá vrstva tvoriaca vodič 4. Najskôr sa na jadro 1. umiestni špirálovo vedená maska, ktorá bude oddeľovať závity 2 od seba. Následne je na jadro I nanesená kovová vrstva, čím sa vďaka oddeľujúcej maske vytvorí návin s požadovaným počtom závitov 2. Medzera tvorená maskou predstavuje medzizávitovú izoláciu. Ukončenie nanesenej kovovej vrstvy po stranách jadra i tvorí pripojovacie plôšky 7, ktorými je potom celý prvok žiariča pripevnený na substrát.The conductor layer 4 is applied to the ferrite core 1 in the form of a ferrite rod having a rectangular cross-section. First, a helically guided mask is placed on the core 1, which will separate the threads 2 from each other. Subsequently, a metal layer is applied to the core I, whereby a winding with the required number of turns 2 is created due to the separating mask. The gap formed by the mask represents the inter-thread insulation. The end of the deposited metal layer on the sides of the core 1 is formed by connection plates 7, by which the whole element of the radiator is then fixed to the substrate.

V tomto príklade (ale môže to byť aj v spojitosti s inými príkladmi) je žiarič umiestnený na PCB doske 10 mobilného telefónu. Telefón ma kryty s kovovými časťami, ktoré predstavujú tieniace kryty 3. Vďaka použitiu žiariča podľa tohto vynálezu je možné umiestniť žiarič v podstate na ľubovoľné voľné miesto na PCB doske a nevyskytujú sa problémy so slabým prienikom magnetického poľa z telesa mobilného telefónu.In this example (but may also be in conjunction with other examples), the emitter is placed on the PCB of the mobile phone 10. The phone has covers with metal parts that constitute the shielding covers 3. By using the radiator of the present invention, the radiator can be placed in virtually any free space on the PCB board and there are no problems with poor magnetic field penetration from the mobile phone body.

Príklad 8Example 8

Žiarič podľa obrázku 23 je vyhotovený podobne ako pri príkladoch 1 až 7. Výrobca mobilných telefónov navrhuje nové modely tak, že sa pri dizajne PCB dosky 10 neobmedzuje požiadavkami pre doteraz známe typy NFC antén. Rôzne typy a modely mobilných telefónov opatrí jedným typom žiariča priamo na PCB doske 10.The radiator of Figure 23 is made similar to Examples 1 to 7. The mobile phone manufacturer designs new models such that the design of the PCB board 10 is not limited by the requirements for previously known types of NFC antennas. Different types and models of mobile phones provide one type of radiator directly on the PCB board 10.

Príklad 9Example 9

Žiarič je umiestnený v SIM karte 9. Jadro 1 žiariča je v rôznych verziách podľa obrázkov 19 až 22 orientované a umiestnené odlišne.The radiator is located in the SIM card 9. The radiator core 1 is oriented and positioned differently in the different versions of Figures 19 to 22.

Príklad 10Example 10

Žiarič podľa obrázku 24 je umiestnený v tele batérie mobilného telefónu. V podstate sa jedná o nabíjací akumulátor, ktorý sa však bežne nazýva batériou. S ohľadom na malú hrúbku jadra 1 je žiarič umiestnený na povrchu bežnej batérie pod poslednou vrstvou plastového obalu batérie.The radiator of Figure 24 is housed in the mobile phone battery body. It is basically a rechargeable battery, which is commonly called a battery. Due to the small thickness of the core 1, the emitter is placed on the surface of a conventional battery under the last layer of the plastic battery shell.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Priemyselná využiteľnosť je zrejmá. Podľa tohto riešenia je možné priemyselne 10 a opakovane vyrábať a používať žiariče nestacionárneho magnetického poľa vo funkcii antény umiestnenej priamo na vyberateľnej pamäťovej karte s vysokou vyžarovacou schopnosťou a malými rozmermi.Industrial applicability is obvious. According to this solution, it is possible to industrially manufacture and use non-stationary magnetic field emitters as an antenna located directly on a removable memory card with high emissivity and small dimensions.

Zoznam vzťahových značiekList of reference marks

1- jadro1- core

2- závit2- thread

3- prekážka toku magnetického poľa3 - magnetic field flow obstruction

4- vodič4- wire

41,42, 43, 44, 45, 46, 47 až 4N - vodiče jedného závitu41,42, 43, 44, 45, 46, 47 to 4N - single thread wires

5- vyberateľná pamäťová karta5-removable memory card

6- nevodivá podložka6- non-conductive pad

7- pripojovacia plôška7-connection plate

8- izolácia vodiča8- Wire insulation

9- SIM karta9- SIM card

10- PCB doska10- PCB board

11- akumulátor / batéria w - účinná šírka závitu11- accumulator / battery w - effective thread width

PCB - printed Circuit boardPCB - Printed Circuit Board

NFC - near field communicationNFC - Near Field Communication

POS - point of sálePOS - point of hall

RFID - Radio-frequency Identification SD - Secure Digital SIM - Subscriber Identity ModuleRFID - Radio Frequency Identification SD - Secure Digital SIM - Subscriber Identity Module

Claims (24)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Žiarič nestacionárneho magnetického poľa vo funkcii miniatúrnej náhrady antény v mobilnom komunikačnom zariadení, najmä náhrady antény na plochom nosiči, kde žiarič má podlhovasté jadro (1) s permeabilitou vyššou ako 1, na jadre (1) je navinutý vodič (4) s aspoň dvoma závitmi (2), a kde žiarič tvorí prvok pre vytvorenie bezkontaktného NFC alebo RFID komunikačného kanálu, pri ktorom signál vysielaný zo žiariča je prijímaný štandardným NFC alebo RFID prijímacím prostriedkom vyznačujúci sa tým, že jadro (1) je aspoň čiastočne feritové, menší rozmer prierezu jadra (1) je menší ako 1 mm, dĺžka jadra (1) je viac ako 7 násobok menšieho rozmeru prierezu jadra (1), závity (2) sú na jadre (1) uložené v jednej alebo najviac vo dvoch vrstvách, závity (2) sú na jadre (1) uložené tesne vedľa seba na obmedzenie vyžarovania magnetického poľa z jadra (1) mimo jeho koncov, účinná šírka w jedného závitu (2) zodpovedá 0,25 až 1,75 násobku polomeru jadra (1) pri kruhovom priereze jadra (1) alebo zodpovedá 0,25 až 1,75 násobku ekvivalentného polomeru pri ostatných tvaroch jadra (1).An unsteady magnetic field emitter in the function of a miniature antenna replacement in a mobile communication device, in particular a flat carrier antenna replacement, wherein the radiator has an elongated core (1) with a permeability greater than 1, a core (1) having at least and wherein the radiator forms an element for forming a contactless NFC or RFID communication channel, wherein the signal emitted from the radiator is received by a standard NFC or RFID receiving means, characterized in that the core (1) is at least partially ferrite, smaller in size the core cross-section (1) is less than 1 mm, the core length (1) is more than 7 times the smaller core cross-sectional dimension (1), the threads (2) are embedded in one or at most two layers; 2) are placed side by side on the core (1) to limit the magnetic field radiation from the core (1) outside its ends, the effective width w of one thread (2) being 0.25, and 1.75 times the radius of the core (1) with a circular cross section of the core (1) and corresponds to 0.25 to 1.75 times the radius of the equivalent for other forms of the core (1). 2. Žiarič nestacionárneho magnetického poľa podľa nároku 1 vyznačujúci sa tým, že účinná šírka w jedného závitu (2) zodpovedá 0,85 až 1,15 násobku polomeru jadra (1) pri kruhovom priereze jadra (1), alebo zodpovedá 0,85 až 1,15 násobku ekvivalentnému polomeru pri ostatných tvaroch jadra (1).The non-stationary magnetic field emitter according to claim 1, characterized in that the effective width w of one thread (2) corresponds to 0.85 to 1.15 times the radius of the core (1) at the circular cross-section of the core (1), or 1.15 times the equivalent radius for other core shapes (1). 3. Žiarič nestacionárneho magnetického poľa podľa nároku 1 alebo 2 vyznačujúci sa tým, že prierez jadra (1) má kruhový tvar, alebo má eliptický tvar, alebo má aspoň čiastočne pravouhlý tvar, najmä tvar štvorca alebo obdĺžnika, výhodne so zaoblenými rohmi, alebo má prierez tvorený kombináciou uvedených tvarov.Non-stationary magnetic field emitter according to claim 1 or 2, characterized in that the cross-section of the core (1) is circular or elliptical in shape, or is at least partially rectangular, in particular square or rectangular, preferably with rounded corners, or has a cross-section formed by a combination of said shapes. 4. Žiarič nestacionárneho magnetického poľa podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3 vyznačujúci sa tým, že jadro (1) má priamy tyčový tvar.Non-stationary magnetic field emitter according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the core (1) has a straight rod shape. 5. Žiarič nestacionárneho magnetického poľa podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4 vyznačujúci sa tým, že jadro (1) má výšku do 1 mm, šírku do 5 mm a dĺžku do 15 mm.A non-stationary magnetic field emitter according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the core (1) has a height of up to 1 mm, a width of up to 5 mm and a length of up to 15 mm. 6. Žiarič nestacionárneho magnetického poľa podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5 vyznačujúci sa tým, že jadro (1) má obdĺžnikový prierez s výškou do 0,6mm, so šírkou do 1mm a s dĺžkou do 11 mm.A non-stationary magnetic field emitter according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the core (1) has a rectangular cross-section with a height of up to 0.6mm, a width of up to 1mm and a length of up to 11mm. 7. Žiarič nestacionárneho magnetického poľa podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 6 vyznačujúci sa tým, že vodič (4) návinu je plochý, výhodne so šírkou presahujúcou dvojnásobok výšky vodiča (4) v priereze.A non-stationary magnetic field emitter according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the winding conductor (4) is flat, preferably with a width exceeding twice the height of the conductor (4) in cross-section. 8. Žiarič nestacionárneho magnetického poľa podľa nároku 7 vyznačujúci sa tým, že plochý vodič (4) je po okraji prekrytý vodičom (4) susedného závitu, kde prekrytie je opatrené izoláciou (8).The non-stationary magnetic field emitter according to claim 7, characterized in that the flat conductor (4) is overlapped along the edge by a conductor (4) of the adjacent thread, where the overlap is provided with insulation (8). 9. Žiarič nestacionárneho magnetického poľa podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8 vyznačujúci sa tým, že návin zahrňuje viaceré paralelne vedľa seba vedené vodiče (41 až 4N) tvoriace viacstupňový závit (2), tieto vodiče (41 až 4N) jedného závitu (4) sú elektricky prepojené, výhodne sú prepojené po stranách jadra (1).A non-stationary magnetic field radiator according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the winding comprises a plurality of parallel conductors (41 to 4N) forming a multistage thread (2) parallel to each other, these conductors (41 to 4N) of a single thread (4). they are electrically connected, preferably they are connected at the sides of the core (1). 10. Žiarič nestacionárneho magnetického poľa podľa nároku 9 vyznačujúci sa tým, že viacstupňovo vedené vodiče (41 až 4N) sú na koncoch návinu privedené a pripojené k pripojovacím plôškam (7), kde sú vodiče vzájomne od seba vzdialené.The non-stationary magnetic field emitter according to claim 9, characterized in that the multistage conductors (41 to 4N) are fed at the ends of the winding and connected to the connecting surfaces (7), where the conductors are spaced from one another. 11. Žiarič nestacionárneho magnetického poľa podľa nároku 9 alebo 10 vyznačujúci sa tým, že pri viacstupňovo vedených aspoň štyroch vodičoch (41 až 4N) jedného závitu (2) sú na svojom povrchu elektricky izolované len krajné vodiče (41,4N) jedného závitu (2).The non-stationary magnetic field emitter according to claim 9 or 10, characterized in that, in the case of at least four conductors (41 to 4N) of a single thread (2), only the outer conductors (41,4N) of one thread (2) are electrically insulated on their surface. ). 12. Žiarič nestacionárneho magnetického poľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 alebo 11 vyznačujúci sa tým, že vodič (4) je vytvorený nanesením kovovej vrstvy na povrch jadra (1) s medzerami medzi závitmi (2).A non-stationary magnetic field emitter of any one of claims 1 or 11, characterized in that the conductor (4) is formed by applying a metal layer to the surface of the core (1) with gaps between the turns (2). 13. Žiarič nestacionárneho magnetického poľa podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 12 vyznačujúci sa tým, že permeabilita jadra (1) je zvolená tak, aby pri danom návine vodiča (4) dosiahol žiarič indukčnosť 600 nH až 1200nH, výhodne v blízkosti 750nH.The transient magnetic field emitter according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the permeability of the core (1) is selected such that at a given winding of the conductor (4) the emitter achieves an inductance of 600nH to 1200nH, preferably near 750nH. 14. Žiarič nestacionárneho magnetického poľa podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 13 vyznačujúci sa tým, že je naladený na vysielaciu frekvenciu tak, aby sa svojou rezonančnou frekvenciou priblížil k vysielacej frekvencii pri umiestnení žiariča v blízkosti tieniaceho krytu (3), kde blízkosť tieniaceho krytu (3) znižuje indukčnosť žiariča a kde po odstránení vplyvu tieniaceho krytu (3) sa zvýši indukčnosť žiariča, vzrastie vnútorný odpor a rezonančná frekvencia poklesne a vzdiali sa od vysielacej frekvencie.A stationary magnetic field emitter according to any one of claims 1 to 13, characterized in that it is tuned to a transmitting frequency such that it approaches, at its resonant frequency, the transmitting frequency when the emitter is positioned near the shielding cover (3), wherein the proximity of the shielding cover (3). 3) reduces the inductance of the radiator and where, after removing the effect of the shielding cover (3), the inductance of the radiator increases, the internal resistance increases and the resonant frequency decreases and moves away from the transmitting frequency. 15. Žiarič nestacionárneho magnetického poľa podľa nároku 14 umiestnený v konkrétnom prostredí vyznačujúci sa tým, že je frekvenčné a/alebo indukčnosťou a/alebo vnútorným odporom nastavený na maximálny vysielací výkon pri najnepriaznivejšom tienení, kde zmenšovanie miery tienenia svojou väzbou s okolím znižuje výkon vysielania pri rovnakom vstupnom budení tým, že tieniace prvky prostredia ovplyvňujú frekvenciu a/alebo indukčnosť a/alebo vnútorný odpor žiariča, pričom aj pri nulovom tienení je vysielací výkon žiariča vyšší ako minimálny výkon pre príjem štandardným NFC alebo RFID prijímacím prostriedkom.The non-stationary magnetic field emitter according to claim 14, located in a particular environment, characterized in that the frequency and / or inductance and / or internal resistance is set to the maximum transmitting power at the most unfavorable shielding, where reducing the shielding rate the same input excitation in that the environmental shielding affects the frequency and / or inductance and / or internal resistance of the emitter, and even at zero shielding, the emitter transmitting power is higher than the minimum receiving power by standard NFC or RFID receiving means. 16. Žiarič nestacionárneho magnetického poľa podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 15 vyznačujúci sa tým, že jadro (1) je tvorené feritovou tyčkou umiestnenou na nevodivej podložke (6), nevodivá podložka (6) má šírku zodpovedajúcu šírke jadra (1), nevodivá podložka (6) má dĺžku rovnakú alebo presahujúcu dĺžku jadra (1), vodiče (4) závitov (4) sú mechanicky navinuté cez feritovú tyčku a tiež cez nevodivú podložku (6), čím návin vodiča (4) spája jadro (1) s nevodivou podložkou (6), nevodivá podložka (6) má po stranách jadra (1) pripojovacie plôšky (7) na prepojenie vodičov (4) návinu a na prepojenie žiariča s telesom hosťujúceho zariadenia.Non-stationary magnetic field emitter according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the core (1) is formed by a ferrite rod disposed on a non-conductive pad (6), the non-conductive pad (6) has a width corresponding to the width of the core (1). (6) has a length equal to or exceeding the length of the core (1), the conductors (4) of the threads (4) being mechanically wound through the ferrite rod and also through the non-conductive pad (6), thereby winding the conductor (4) connects the core (1) the non-conductive washer (6) has connecting surfaces (7) on the sides of the core (1) for connecting the winding wires (4) and connecting the radiator to the body of the guest device. 17. Žiarič nestacionárneho magnetického poľa podľa nároku 16 vyznačujúci sa tým, že nevodivá podložka (6) je z dielektrického materiálu s hrúbkou menšou ako je jedna osmina výšky jadra (1).Non-stationary magnetic field emitter according to claim 16, characterized in that the non-conductive pad (6) is made of dielectric material with a thickness less than one-eighth of the height of the core (1). 18. Žiarič nestacionárneho magnetického poľa podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 17 vyznačujúci sa tým, že návin závitov (2) je prekrytý vodivým tieniacim krytom, ktorý je spojený s uzemnením.A non-stationary magnetic field radiator according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the winding of the threads (2) is covered by a conductive shielding cover which is connected to ground. 19. Umiestnenie žiariča nestacionárneho magnetického poľa podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 18 v y z n a č u j ú c e sa tým, že žiarič je umiestnený na substráte vyberateľnej pamäťovej karty (5).19. A stationary magnetic field emitter according to any one of claims 1 to 18, wherein the emitter is disposed on a substrate of the removable memory card (5). 20. Umiestnenie žiariča nestacionárneho magnetického poľa podľa nároku 19 vyznačujúce sa tým, že os jadra (1) žiariča je orientovaná prevažne rovnobežne s plochou telesa vyberateľnej karty (5) a žiarič je umiestnený na okraji telesa vyberateľnej pamäťovej karty (5) mimo zóny s kontaktným rozhraním,The position of the non-stationary magnetic field emitter according to claim 19, characterized in that the axis of the emitter core (1) is oriented predominantly parallel to the surface of the removable card body (5) and the emitter is located at the edge of the removable memory card body (5) outside the contact zone. interface, 5 výhodne pozdĺž hrany oproti hrane so zónou kontaktného rozhrania vyberateľnej pamäťovej karty (5).5 preferably along the edge opposite the edge with the contact interface zone of the removable memory card (5). 21. Umiestnenie žiariča nestacionárneho magnetického poľa podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 18 vyznačujúce sa tým, že žiarič je umiestnený na PCB doske (10) mobilného komunikačného zariadenia, najmä mobilného telefónu.Location of a non-stationary magnetic field radiator according to any one of claims 1 to 18, characterized in that the radiator is located on a PCB board (10) of a mobile communication device, in particular a mobile phone. 1010 22. Umiestnenie žiariča nestacionárneho magnetického poľa podľa nároku 21 vyznačujúce sa tým, že os jadra (1) žiariča je orientovaná prevažne rovnobežne s prevládajúcou vonkajšou plochou tela mobilného komunikačného zariadenia.22. The position of the non-stationary magnetic field emitter according to claim 21, characterized in that the axis of the emitter core (1) is oriented predominantly parallel to the prevailing outer surface of the body of the mobile communication device. 23. Umiestnenie žiariča nestacionárneho magnetického poľa podľa ktoréhokoľvek23. The positioning of the non-stationary magnetic field emitter according to any one 15 z nárokov 1 až 18 v y z n a č u j ú c e sa tým, že žiarič je umiestnený na15. A method according to any one of claims 1 to 18, wherein the radiator is disposed on SIM karte (9).SIM card (9). 24. Umiestnenie žiariča nestacionárneho magnetického poľa podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 18 v y z n a č u j ú c e sa tým, že žiarič je umiestnený v rámci telesa vyberateľnej batérie (11) mobilného telefónu.24. The location of a non-stationary magnetic field emitter according to any one of claims 1 to 18, wherein the emitter is disposed within the body of the removable mobile phone battery (11).
SK50004-2013A 2012-11-15 2013-02-27 Non-stationary magnetic field emitter and its location SK288755B6 (en)

Priority Applications (19)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK50004-2013A SK288755B6 (en) 2013-02-27 2013-02-27 Non-stationary magnetic field emitter and its location
KR1020157015780A KR102111547B1 (en) 2012-11-15 2013-11-15 Non-stationary magnetic field emitter, its connection in system and data modulation method
AU2013346352A AU2013346352A1 (en) 2012-11-15 2013-11-15 Non-stationary magnetic field emitter, its connection in system and data modulation method
NZ707915A NZ707915A (en) 2012-11-15 2013-11-15 Non-stationary magnetic field emitter, its connection in system and data modulation method
EP13815579.1A EP2923413B1 (en) 2012-11-15 2013-11-15 Non-stationary magnetic field emitter, its connection in a system and and in a data modulation method
JP2015542404A JP6292240B2 (en) 2012-11-15 2013-11-15 Non-stationary magnetic field emitter and its connection and data modulation method in a system
MX2015006018A MX350223B (en) 2012-11-15 2013-11-15 Non-stationary magnetic field emitter, its connection in system and data modulation method.
CA2890584A CA2890584C (en) 2012-11-15 2013-11-15 Non-stationary magnetic field emitter, its connection in system and data modulation method
US14/442,579 US9590305B2 (en) 2012-11-15 2013-11-15 Non-stationary magnetic field emitter, its connection in system and data modulation method
BR112015010824A BR112015010824A2 (en) 2012-11-15 2013-11-15 non-stationary magnetic field emitter, system connection and data modulation method
CN201380070490.6A CN104919654B (en) 2012-11-15 2013-11-15 Non-static magnetic field transmitter, its connection and data modulation method in systems
RU2015116660A RU2650083C2 (en) 2012-11-15 2013-11-15 Emitter of non-stationary magnetic field, its connection in the system and method of data modulation
PCT/IB2013/060178 WO2014076669A1 (en) 2012-11-15 2013-11-15 Non-stationary magnetic field emitter, its connection in system and data modulation method
TW103106884A TWI623202B (en) 2012-11-15 2014-02-27 Non-stationary magnetic field emitter, its connection in system and data modulation method
IL238754A IL238754B (en) 2012-11-15 2015-05-11 Non-stationary magnetic field emitter, its connection in system and data modulation method
PH12015501075A PH12015501075B1 (en) 2012-11-15 2015-05-14 Non-stationary magnetic field emitter, its connection in system and data modulation method
JP2017044516A JP6424913B2 (en) 2012-11-15 2017-03-09 Nonstationary magnetic field emitter and its connection in a system and data modulation method
AU2017221849A AU2017221849B2 (en) 2012-11-15 2017-09-01 Non-stationary magnetic field emitter, its connection in system and data modulation method
JP2018020597A JP6468376B2 (en) 2012-11-15 2018-02-08 Non-stationary magnetic field emitter and its connection and data modulation method in a system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK50004-2013A SK288755B6 (en) 2013-02-27 2013-02-27 Non-stationary magnetic field emitter and its location

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK500042013A3 true SK500042013A3 (en) 2015-05-05
SK288755B6 SK288755B6 (en) 2020-05-04

Family

ID=52998358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK50004-2013A SK288755B6 (en) 2012-11-15 2013-02-27 Non-stationary magnetic field emitter and its location

Country Status (1)

Country Link
SK (1) SK288755B6 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SK288755B6 (en) 2020-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2017221849B2 (en) Non-stationary magnetic field emitter, its connection in system and data modulation method
US9991583B2 (en) Antenna apparatus and communication terminal instrument
CN1921225B (en) Composite antenna
CN100499262C (en) Radio communication terminal
CN103782446B (en) Antenna assembly and radio communication device
JP2002204117A (en) Antenna
JP2002204121A (en) Antenna, radio wave transmitting and receiving equipment using the same and method for manufacturing the same
SK500672014A3 (en) Non-stationary magnetic field radiator
SK500042013A3 (en) Non-stationary magnetic field emitter and its location
US7053846B2 (en) Spherical ring antenna
SK500532012A3 (en) Non-stationary magnetic field emiter, its connection in system and data modulation method
CN106159420B (en) A kind of antenna structure and wireless device
SK288756B6 (en) Antenna on the removable card
SK500482013A3 (en) Emitter of non-stationary magnetic field, its connection and modulating method
KR101927953B1 (en) Antenna module and portable device having the same
TWI725642B (en) Multi-band antenna
WO2020240916A1 (en) Multiband antenna
SK500542019A3 (en) Flat ferrite core antenna, especially NFC antenna
WO2020174385A1 (en) Antenna system with two solenoid antennas, mainly for nfc reception and transmission
JP2004328019A (en) Uhf band television broadcast receiving antenna

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