WO2005031983A2 - Sheet document provided with an electric circuit - Google Patents

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WO2005031983A2
WO2005031983A2 PCT/EP2004/010513 EP2004010513W WO2005031983A2 WO 2005031983 A2 WO2005031983 A2 WO 2005031983A2 EP 2004010513 W EP2004010513 W EP 2004010513W WO 2005031983 A2 WO2005031983 A2 WO 2005031983A2
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sheet
sheet document
coupling
frequency
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Klaus Finkenzeller
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Giesecke & Devrient Gmbh
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    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/01Testing electronic circuits therein

Definitions

  • the invention relates to a sheet document with an electrical circuit for storing security data and with a coupling device for contactless communication of the circuit with an external read / write device.
  • the invention relates to the processing of sheet documents in a stack, such as the counting, sorting and checking of banknotes in a stack of banknotes, and a sheet document suitable for this.
  • Sheet documents in the sense of the invention are in particular security or value documents, such as banknotes, identity cards, passports, Nisa stickers, check forms, shares, certificates, flight tickets, vouchers and the like.
  • the sheet document is at least partially flexible and / or foldable and / or crumplable.
  • banknotes are mostly discussed below. As a rule, however, any other sheet document can be provided in the sense of the invention instead of a banknote.
  • Sheet documents such as banknotes
  • banknotes are often sensed for processing with considerable effort.
  • conventional bank notes are processed with bank note processing machines and certain features of the bank note, such as graphic or luminescent features, watermarks or holograms, are used with sensors and used for counting, sorting or checking the authenticity of the bank notes. Damaged or soiled banknotes or banknotes with missing security features are often sorted out.
  • the banknotes are first individually and then individually processed by individually passing them through the corresponding sensor or test units.
  • the object of the invention is to further develop a sheet document with an electrical circuit in such a way that improved, in particular simpler, faster and / or safer processing is made possible compared to the prior art.
  • the invention is also intended to provide a device and advantageous methods for processing a generic sheet document.
  • the invention builds on the prior art in that the coupling device of the generic sheet document contains several spatially separate coupling elements for different communication channels.
  • the several, ie two or more, preferably At least three, separate coupling elements are set up so that the sheet document has two or more different, ie separate, communication channels.
  • the separate communication channels make it possible to simultaneously carry out two or more separate communication processes that take place via two or more spatially separate communication channels and / or take place at two or more different frequencies.
  • the division of the coupling device into a plurality of spatially separated coupling elements also makes it possible to separate the energy and data transmission between the read / write device and the sheet document or the data transmission between different sheet documents in the spatial area and / or in the frequency area.
  • the arrangement and design of the coupling elements can then be optimized to the specific requirements of energy or data communication at the respective transmission frequency.
  • the coupling device preferably contains first capacitive coupling elements which provide a first communication channel, and also second capacitive coupling elements which provide a second communication channel.
  • the coupling device further preferably contains first capacitive coupling elements which are set up to supply energy to the electrical circuit, that is to say in particular provide a first communication channel, and also second capacitive coupling elements which are set up for data communication from the circuit to the external read / write device. which in particular provide a second communication channel.
  • the first capacitive coupling elements can in particular also be set up for data communication from the external read / write device to the circuit.
  • the second capacitive coupling elements are set up for data communication from the external read / write device to the circuit.
  • the first and second coupling elements are formed by conductive capacitive coupling surfaces.
  • the coupling device can contain two conductive capacitive coupling surfaces as the first coupling elements and a conductive capacitive coupling surface as the second coupling element, so that a total of three electrodes are provided for coupling between the banknotes and to the read / write device. Designs with more than three electrodes are also within the scope of the invention.
  • the first coupling elements are formed by conductive capacitive coupling surfaces for communication in a low frequency range, in particular below 300 MHz, while the second coupling elements by antennas
  • the first and second coupling elements are preferably galvanically connected to the electrical circuit.
  • the coupling elements can be inductively coupled to the circuit, as described in detail below.
  • an inductive compensation element connected between the conductive capacitive coupling surfaces is provided in a generic sheet document whose coupling device contains at least two conductive capacitive coupling surfaces.
  • the compensation element can compensate for the negative effect of the capacitive voltage divider, which is formed in a stack by the capacitive coupling surfaces of the individual sheet documents.
  • a transfer function with very low damping can be achieved.
  • the sheet document has a strip, in particular a security strip, provided with a conductive, in particular a metallic layer, or patch, which electrically connects the coupling surfaces.
  • the conductive layer of the strip or patch is provided with a structure in order to form an inductive compensation element.
  • Such a design of the compensation element is particularly well suited for working frequencies that are not too high, in particular for working frequencies below about 50 MHz.
  • an inductive compensation element is formed by a planar coil, which is applied galvanically to an insulator layer covering the circuit.
  • the electrical connection of the planar coil to the circuit underneath can take place, for example, through an opening in the insulator layer.
  • the entire component (circuit with coil) can be provided with a final passivation based on polyamide.
  • An inductive compensation element is particularly suitable for use at higher working frequencies. tion formed by a coil realized on the semiconductor material itself.
  • an inductive compensation element can be formed by a conductor loop applied to the sheet document substrate, in particular printed with a conductive material.
  • the conductor loop has only a few turns, in particular only half a turn.
  • Such designs of the compensation element are particularly suitable for working frequencies from a few hundred MHz to a few GHz.
  • Compensation element which is implemented as a coil on the semiconductor material itself, implemented as a planar coil in the so-called “coil-on-chip” technology.
  • a coil and a chip card with such a coil in “coil-on-chip” technology are, for example, from DE 40 34 225 C2 known.
  • a coil which is provided for electrical contact with an electrical circuit arranged on a chip for example a semiconductor chip, in particular a silicon chip, is not provided in the form of a separately produced and subsequently applied coil , but the coil is directly integrated on the chip.
  • the "coil-on-chip” coil is manufactured in a process technology that is used to manufacture, for example Conductor tracks or comparable circuit parts on the chip is suitable, e.g. by galvanic application on the chip. According to this embodiment, a coil in "coil-on-chip” technology is used as the compensation element.
  • the conductive capacitive coupling surfaces and the conductor loop are advantageously applied to the sheet document substrate in a common working step, in particular printed on with conductive printing ink.
  • the conductive capacitive coupling surfaces are electrically connected to a first coupling coil, and the electrical circuit is connected to a planar second coupling coil which is galvanically connected an insulator layer covering the circuit is applied. This enables contactless inductive coupling between the capacitive coupling surfaces and the circuit.
  • the leaf document created according to this aspect of the invention has on the one hand a capacitive coupling to the outside, i.e.
  • the circuit and the second coupling coil are expediently arranged on or within the first coupling coil.
  • the first and second coupling coils are advantageously arranged with a common central axis.
  • the geometric dimensions of the first and second coupling coils essentially match.
  • the first and the second coupling coils are stacked one above the other in the vertical direction, ie in a direction perpendicular to the two parallel planes of the two coils, and are arranged with a common central axis, the first and the second coil being further preferred have essentially the same geometrical shape, so that the first and the second coil appear substantially congruent with one another in a view along the vertical direction.
  • the first coupling coil is preferably likewise planar and preferably has only a few turns, in particular only half a turn for high frequencies of over approximately 300 MHz.
  • the sheet document has a galvanically separated arrangement of the capacitive coupling surfaces - in particular on a second surface of the sheet document, which is arranged opposite to a first surface of the sheet document on which the capacitive coupling surfaces are arranged - one with a conductive one , in particular a strip or patch provided with a metallic layer, which electrically connects the capacitive coupling surfaces in order to increase the parasitic capacitance between the coupling surfaces to a desired capacitance value.
  • the strip or patch preferably coincides with at least partial areas of each of the two coupling surfaces, but the strip or patch and the coupling surfaces with one another and the two coupling electrodes are galvanically separated from one another, so that the strip or patch is a first electrode forms a capacitor, which is formed by the capacitive coupling surfaces on the one hand and the strip or patch on the other hand, and the capacitive coupling surfaces form a two-split second electrode of this capacitor.
  • the invention comprises a method for processing a stack of sheet documents, in particular a stack of banknotes, in which the sheet documents have an electrical circuit for storing security data and a coupling device for contactless communication of the circuits with an external read / write device, which have a comprises coupling coil connected to the circuit.
  • the communication of the read / write device with the sheet document stack is carried out according to the invention at an operating frequency which is different from the resonance frequency of the coupling coil connected to the circuit.
  • the communication is advantageously carried out at an operating frequency which is above the resonance frequency of the coupling coil connected to the circuit by at least a factor 2, preferably at least a factor 5, in particular by about a factor 10.
  • energy is transmitted contactlessly from a read / write device to the sheet document via a first communication channel.
  • the contactless data communication (data transmission) from the circuit to the external read / write device is carried out via a second (different) communication channel which is separate from the first communication channel.
  • the contactless data communication (data transmission) from the external read / write device to the circuit is also carried out via the first communication channel.
  • this data communication can be carried out via the second communication channel.
  • Sheet documents via the second or a third communication channel.
  • the communication of different communication channels is carried out in a variant of the method via spatially separated coupling elements of the leaf document carried out.
  • the communication of different communication channels takes place at different frequencies. It goes without saying that the two possibilities can be combined so that the communication of different communication channels takes place both via spatially separated coupling elements and at different frequencies. The coupling elements can then be optimized for the frequency used.
  • the transmission (of data and / or energy) of the first communication channel is carried out in a low frequency range, in particular below 300 MHz, and the communication of the second communication channel in a higher frequency range, in particular above 300 MHz.
  • Another method for processing a stack of sheet documents, in particular a stack of banknotes, the attenuation of which has at least a local minimum as in a predetermined electromagnetic frequency range is characterized by the following method steps:
  • the transmission frequency is preferably varied within the selected partial range until at least one local maximum and one local minimum of the attenuation are found.
  • the transmission frequency in step d) is successively increased or decreased in small steps.
  • the sub-range of the predetermined frequency range is expediently selected within a pass band of the sheet document stack.
  • the mentioned method is particularly suitable for the processing of such sheet document stacks, the sheet documents of which contain an electrical circuit with conductive capacitive coupling surfaces between which an inductive compensation element is connected, since such stacks typically show a transfer function of an nth order filter, where n is the number of Sheet documents are in the stack, so that the transmission function in the pass band fluctuates in terms of attenuation as a function of frequency between relatively high and relatively low attenuation values.
  • a further method for processing a stack of sheet documents, in particular a stack of banknotes, the damping of which has a number of local minima as in a predetermined electromagnetic frequency range is characterized by the following method steps:
  • step d) modulating the load modulator with a test frequency and determining the remaining modulation amplitude at the input of the sheet document stack at the transmission frequencies determined in step d) with locally minimal attenuation
  • the transmission frequency in step d) is varied within the selected partial range until at least n local maxima and n local minima of the damping are found, n being greater than or equal to 2.
  • the transmission frequency in step d) is advantageously increased or decreased successively in small steps.
  • the sub-area in step b) is expediently selected within a pass-through area of the sheet document stack.
  • the described method is particularly suitable for the processing of such sheet document stacks whose sheet documents contain an electrical circuit and a coupling device with a circuit for load modulation.
  • data communication from the circuits of the individual sheet documents to a read / write device is carried out at the working frequency.
  • Another method for processing a stack of sheet documents containing one or more sheet documents, in particular a stack of banknotes, the damping of which has several local minima in a predetermined electromagnetic frequency range is characterized by the method steps: a) arranging the sheet document stack between a transmitting device and a receiving device provided with a load modulator,
  • the first transmission frequency is set so that the attenuation is minimal, ie the energy transfer in the stack is maximum.
  • the second frequency is set so that the modulation amplitude at the input is maximum.
  • the first transmission frequency which is set to optimal energy transmission (minimal attenuation), is preferably used for energy transmission and / or data transmission to the sheet documents, that is to say, for example, from a read / write device to the respective bank note.
  • the second transmission frequency which is set to optimal data transmission capacity (maximum modulation amplitude at the input), is preferably used for data transmission from the sheet documents, that is to say for example for data transmission from a bank note to the read / write device or for data transmission between different bank notes.
  • the amplitude of the electromagnetic alternating field with the first transmission frequency is preferably at least as large as, preferably greater than the amplitude of the electromagnetic alternating field with the second transmission frequency.
  • the amplitude of the alternating electromagnetic field with the first transmission frequency is significantly greater than the amplitude of the alternating electromagnetic field with the second transmission frequency. This is expedient since the energy transmission, for which a larger amplitude is recommended than for the data transmission, is only carried out at the first transmission frequency.
  • step d) at least two local minima of the are varied in step d) by varying the first transmission frequency
  • Damping of the sheet document stack is determined, the process steps being carried out further: h) after step e) and optionally before or after step f): determining and selecting that first transmission frequency of locally minimal attenuation at which the modulation amplitude determined at the input is maximum, and
  • step h Using the first transmission frequency selected according to step h) as working frequencies for the further processing of the banknote stack.
  • the first transmission frequency is not only tuned to the fact that the attenuation is minimal, but also to the fact that the modulation amplitude is maximal as a function of the value of the first transmission frequency.
  • the first transmission frequency at which the energy supply takes place is simultaneously set for the best possible data transmission.
  • the second transmission frequency is still tuned to ensure that the modulation amplitude is maximum as a function of the value of the second transmission frequency, so that the second transmission frequency is set up for data transmission that is as clear as possible.
  • the sequence of the process steps can be the given alphabetical one, but can also be selected appropriately in another way.
  • At least one further alternating electromagnetic field of a further transmission frequency is coupled into the sheet document stack from the selected partial area.
  • a further transmission frequency is preferred, as is the second transmission frequency, used for data transmission from a banknote to the read / write device or for data transmission between different banknotes.
  • One or more of the further transmission frequencies can optionally be selected in accordance with steps f) and g), ie by setting the respective transmission frequency to a maximum modulation amplitude at the input.
  • the further transmission frequency or at least some of the further transmission frequencies is intentionally not set to a maximum modulation amplitude at the input or output, so that sheet documents are inside the sheet document stack, for the second transmission frequency with at the input or output of the sheet document stack of maximized modulation amplitude is disadvantageous, yet can successfully transmit data.
  • the data transmission between the electronic circuits of the sheet documents of the stack can thereby be optimized or even made possible over the entire stack length.
  • the pulses in step c) are advantageously generated with a pulse duration that is slightly longer than the time period for switching on the load resistor defined for a load modulator of a sheet document.
  • the duration of a load change is expediently chosen to be longer than the transit time of a signal through the sheet document stack.
  • the invention also includes a device for processing a stack of sheet documents, in particular a stack of banknotes, in which the sheet documents contain an electrical circuit and a coupling device with a circuit for load modulation.
  • the device contains a transmitting device for coupling an alternating electromagnetic field into an initial region of the sheet document stack, a receiving device for determining the energy of the alternating field transmitted by the sheet document stack and for outputting one of the determined energy. output signal, the transmitting and receiving device being arranged such that the sheet document stack can be inserted between them.
  • the device further contains a modulator device which interacts with the transmitter device and which modulates the alternating field generated by the transmitter device as a function of an input signal, and a signal shaping circuit which interacts with the receiver device and which generates the input signal for the modulator device from the output signal of the receiver device that a load modulation signal generated by the circuit of a sheet document anywhere in the stack is fed back to the initial region of the stack.
  • a modulator device which interacts with the transmitter device and which modulates the alternating field generated by the transmitter device as a function of an input signal
  • a signal shaping circuit which interacts with the receiver device and which generates the input signal for the modulator device from the output signal of the receiver device that a load modulation signal generated by the circuit of a sheet document anywhere in the stack is fed back to the initial region of the stack.
  • the invention includes a book-like document, in particular a passport document such as a passport with a plurality of interconnected security sheets, of which at least one, preferably each, is designed as a sheet document according to the invention.
  • a book-like document is machine-readable and highly secure and can be checked without having to turn the pages of the document.
  • 1 is a schematic representation of a capacitively coupled banknote with chip according to an embodiment of the invention
  • 2 shows a schematic illustration of a capacitively coupled banknote with chip according to another exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows an equivalent circuit diagram for a stack of capacitively coupled banknotes with an inductive compensation element
  • FIG. 7 shows a read / write device with feedback for reading out a stack of capacitively coupled banknotes according to an embodiment of the invention
  • FIG. 8 shows two exemplary embodiments for banknotes with a chip, which have an inductive compensation element, in (a) for the range of lower operating frequencies ⁇ 50 MHz, in (b) for the range of higher operating frequencies, here for 868 MHz and 2.5 GHz . 9 in (a) to (d) four exemplary embodiments for inductive compensation elements, the elements shown in (a), (c) and (d) corresponding to those in FIG. 8,
  • FIG. 11 shows a basic circuit diagram for the inductively coupled chip of the banknote of FIG. 10,
  • Fig. 14 is a schematic representation of a passport book with capacitively coupled security pages according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a capacitively coupled banknote with chip.
  • a chip 12 with an electrical circuit is applied to a banknote substrate 14, for example cotton paper.
  • the Chip 12 is connected via connecting lines 16 to three large-area conductive capacitive coupling electrodes 18 and 20, which are used for the energy and data transmission between the bank note 10 and a read / write device 22.
  • the coupling electrodes 18, 20 are printed on the banknote substrate 14 using conductive printing inks.
  • the two external coupling electrodes 18 are used on the one hand for the energy supply of the chip 12 and on the other hand for the data communication 24 from the read / write device 22 to the chip 12 (hereinafter referred to as downlink).
  • the electrode 20 in the middle is used for data communication 26 from the chip 12 to the read / write device 22 (hereinafter referred to as uplink).
  • data communication between the chips 12 of different banknotes 10 (hereinafter referred to as interlink) is also implemented via this electrode 20.
  • the communication channels with regard to energy and data downlink on the one hand and data uplink and data interlink on the other are thus spatially separated from one another in the exemplary embodiment.
  • the data downlink that is to say the data communication 24 from the read / write device 22 to the chip 12, can also take place via the central electrode 20, so that only the energy transfer is carried out via the outer coupling electrodes 18.
  • FIG. 2 Another exemplary embodiment, in which, in addition to spatial separation, communication channels in the frequency domain are also separated, is shown in FIG. 2.
  • additional antennas 32 are applied to the banknote substrate 14 in addition to the chip 12 and a first pair of large-area coupling electrodes 30.
  • the coupling electrodes 30 and the antennas 32 are each electrically connected to the chip 12.
  • the chip 12 is supplied with energy via a capacitive coupling to the read / write device 22, which is implemented by means of the coupling electrodes 30.
  • the data downlink 24 from the read / write device 22 to the chip 12 is also implemented in the exemplary embodiment via the capacitive coupling.
  • the range below 300 MHz is preferred as the frequency range for the capacitive coupling.
  • the data uplink 26 from the chip 12 to the read / write device 22 is carried out in a higher frequency range, preferably in the range above 300 MHz.
  • the antennas 32 are particularly set up for communication at these higher frequencies.
  • the energy transmission and the downlink communication 24 take place at a frequency of e.g. 30 MHz, the uplink communication, however, at a frequency of 868 MHz.
  • the coupling device contains two capacitive coupling surfaces, two coupling capacitors are available for each banknote.
  • the two coupling capacitors appear as a series connection of the individual capacitors, so that only Ck / 2 is effective in the equivalent circuit diagram.
  • an inductance L p is therefore connected in parallel to the parasitic capacitance C p , as shown in the equivalent circuit diagram in FIG. 3.
  • further banknotes 10-2, 10-3 and the continuation of the stack are indicated there.
  • the value of the inductance L p is chosen according to the invention in such a way that the phase angle of the current i 2 generated by the parasitic capacitance C p is compensated for as far as possible by the inductance within the stack.
  • the banknotes 10, 10-2, 10-3 ... in the stack influence one another, so that the resonance frequency of the elements C p and L p in the parallel resonance circuit generally does not correspond to the operating frequency of the stack. Examples of the specific implementation of such an inductance L p are described in detail below in connection with FIGS. 8 and 9.
  • FIG. 4 shows a read / write device 40 for reading out a stack 42 of capacitively coupled banknotes 10. While in conventional RFID readers the voltage source and the receiver are operated on the same coupling unit (antenna), in the read / write device 40 there are The voltage or signal source 44 and the receiving device 48 are separated and each connected to the banknote stack 42 via separate coupling units or antennas 46 and 50. Energy and data are coupled into the stack 42 via the signal source 44 at the top. The data sent by the banknotes 10, for example a serial number, is read out by coupling the receiving device 48 to the opposite underside of the stack 42.
  • the signal source 44 and the receiving device 48 can also be equipped with a modulator 52 or a load modulator 56 , whose function and mode of action are explained below.
  • a further receiving device 54 can be provided parallel to the signal source 44.
  • the equivalent circuit diagram of FIG. 3 represents an Nth order bandpass for a stack of N banknotes.
  • the bandpass formed by the banknote stack has a wide passband 62 in which electrical energy can be transmitted to the individual banknotes 10 with very little attenuation. Outside the passband 62, the damping very quickly reaches very large values.
  • the frequency range from 10 MHz to 160 MHz is shown, the pass band 62 being approximately 100 MHz wide.
  • the attenuation within the passband exhibits a strongly varying or fluctuating behavior, that is to say there are alternating individual frequencies at which the attenuation has a local maximum 64 or a local minimum 66.
  • the exact location of the local extremes depends on the values of the capacities involved, in particular on the coupling capacitance Ck.
  • the coupling capacitance Ck itself is determined by the size of the coupling electrodes, the properties of the dielectric, which is a mixture of banknote paper and air, and given by the distance between the coupling electrodes, in particular the paper thickness.
  • a sub-area 68 of the pass-through area 62 of the bandpass filter is now selected before the actual processing of the banknote stack 42.
  • the signal frequency of the signal source 44 is increased in small steps starting from the smallest frequency value, and in each case the output voltage supplied by the receiving device 48 at the lower end of the stack is measured as a measure of the energy transmitted through the stack.
  • the step size can be approximately 10 kHz for a width of the subrange of 10 MHz, for example.
  • the load modulation can be clearly recognized by the voltage-time profile 74 of this chip.
  • the load modulation can also be detected without any problems at the exit of the stack (curve 76).
  • the modulation signal itself can still be detected at signal source 44.
  • Such behavior is expressly desired when processing stacks of banknotes, since communication between the chips 12 of different banknotes (interlink) can also take place, which enables, for example, the implementation of effective anti-detection algorithms.
  • interlink interlink
  • bit-by-bit arbitration of the serial data stream generated by the chips 12 a unique serial number can be transmitted to the receiving device 48 within only one iteration loop.
  • the transmission behavior of a load modulation signal to the signal source 44 is heavily dependent on the selected operating frequency. For example, at a different operating frequency than selected in FIG. 6, the load modulation of the chip shown above could no longer be detected at the input.
  • the working frequency according to the invention can be determined as follows before the actual processing of the stack of banknotes.
  • At least two local minima 66 of the attenuation of the energy transmission are determined, as described above in connection with FIG. 5.
  • a larger frequency range is searched than in the exemplary embodiment described in FIG. 5 in order to determine a larger number of local minima 66 of the attenuation of the energy transmission.
  • the receiver 48 of the read / write device 40 is equipped for the implementation of this method with a load modulator 56 which simulates the load modulation of a chip 12 in the last position in the stack.
  • the load modulator 56 at the end of the stack is now modulated with a test signal of a test frequency and the modulation amplitude of the test signal remaining at the input of the stack is measured at all of the previously determined individual frequencies of the local minima 66 of the attenuation of the energy transmission.
  • transmission frequency with locally minimal attenuation is selected as the working frequency at which the signal source 44 still measurable modulation achieved by the test signal a maximum amplitude. At this frequency, low attenuation and a large modulation amplitude are then achieved at the same time.
  • the working frequency can be determined by feeding in a second signal with a second frequency f2, which is not equal to fl, at the input of the stack, in addition to the transmission signal with frequency fl. If the load modulator 56 is modulated with the test signal f3 at the end of the stack, then both frequencies fl and f2 are also modulated with the test signal f3 at the input of the stack. The frequency f2 is now tuned in a larger range, and the degree of modulation at the input of the stack is measured on the signal f2. A frequency is then selected for f2 at which the degree of modulation reaches a maximum value.
  • the frequency fl is set according to any of the methods described above, i.e.
  • At least signal f2 modulated by load modulation in the stack but preferably signals fl and f2 are demodulated.
  • the communication channel with frequency fl is used for downlink communication, i.e. for the transmission of energy and / or data from the read / write device to a respective bank note. Since energy is transmitted at the frequency fl, in order to achieve the best possible energy transmission, the frequency is set to a value of fl that the attenuation of the signal with the frequency fl by the stack of banknotes is minimal.
  • the communication channel with the frequency f2 is used for the
  • Uplink communication and / or interlink communication used i.e. for the transfer of data from a banknote to a
  • the frequency f2 is set to a value of f2 that the modulation amplitude is maximum.
  • the second communication channel i.e. used for the transmission of data uplink from a banknote to the reader / writer or interlink between banknotes
  • further frequencies f4, f5, f6, f7 etc for some of the other frequencies f4, f5, f6, f7 etc., the value of the frequency is set analogously to the value of the frequency f2.
  • the frequency f2 and the further frequency (s) can be set either one after the other or simultaneously.
  • the frequency is not set to the maximum modulation amplitude at the input, but e.g. set to minimum modulation amplitude at the input.
  • the second communication channel provided for the uplink or interlink communication with its plurality of frequencies f2, f4, f5, f6, f7 etc. offers all banknotes of the stack of banknotes the possibility of sending data.
  • the banknotes of the stack are designated by reference numerals 80-1, 80-2, ... 80- (N-2), 80- (N-1), 80-N.
  • a chip 12 of a bank note 82 arranged at any point in the interior of the stack carries out load modulation in the situation shown. In order to make the load modulation signal 90 of these chips detectable for all other chips in the stack, the load modulation signal 92 detected at the end of the stack is fed back to the input of the stack.
  • the read / write device contains, in addition to the signal source 44, a modulation circuit 52 at the beginning of the stack and a receiving device 48 at the end of the stack.
  • the receiver 48 provides an output voltage 92 proportional to the energy transmitted through the stack. This causes load modulation of a banknote chip 12 in the stack to be output by the receiving device 48 as a modulated voltage 92 which is proportional to the load change 90.
  • the modulated output voltage 92 of the receiving device 48 is fed to a signal shaping circuit 84 which generates 92 pulses with a defined pulse duration from the voltage changes of the output signal (reference symbol 94). These pulses are with a slightly larger Ren pulse duration generated as the time period for switching on the load resistor defined for the load modulator of a bank note 82.
  • the signal 94 shaped in this way is used to control the modulator 52, which changes the output voltage of the signal source 44 for the duration of a pulse, attenuating in the exemplary embodiment that the resulting signal 96 from all chips in the stack - especially also from the chips on Start of the stack - interpreted as a load modulation signal from a single banknote chip.
  • duration of a load change is selected to be greater than the transit time of a signal through the stack. It is also a matter of course that the temporal arrangement and sequence of the transmitted load and voltage changes represents a sequence of data to be transmitted.
  • the method described with reference to FIG. 7 is particularly suitable for banknotes with two communication channels at different frequencies fl, f2 and / or in combination with the method for processing banknotes in which two different transmission frequencies fl, f2 are used for two different communication channels .
  • the signal source 44 outputs two signals with different frequencies fl, f2, both of which are received at the receiving device.
  • the modulated output voltage 92b with frequency f2 of the receiving device 48 is fed to a signal shaping circuit 84 which generates 92 pulses with a defined pulse duration from the voltage changes of the output signal (reference symbol 94). These pulses are generated with a slightly longer pulse duration than the time period for switching on the load resistor defined for the load modulator of a bank note 82.
  • the signal 94 shaped in this way is used to control the modulator 52, which outputs the output voltage with the frequency for the duration of a pulse.
  • the frequency of the signal source is changed so that in the exemplary embodiment it weakens that the resulting signal 96 is interpreted by all chips in the stack - especially also by the chips at the beginning of the stack - as a load modulation signal of an individual banknote chip.
  • FIG. 8 shows two exemplary embodiments for banknotes with chip 12, which have an inductive compensation element with inductance L p , as was described above with reference to FIG. 3.
  • 8 (a) shows a design of a banknote for the range of low working frequencies ⁇ 50 MHz
  • FIG. 8 (b) shows a design for the range of higher working frequencies, here for 868 MHz and 2.45 GHz.
  • the compensation elements of FIG. 8 will now be explained in more detail with further reference to FIGS. 9 (a) to (d).
  • the metallic coating of the strip 100 is structured (reference symbol 102) in such a way that an inductance of the desired value L p is formed.
  • the use of such a metal-coated strip offers several advantages. On the one hand, the strip offers a convenient option for contacting the flat electrodes 104. If these are printed with a conductive printing ink, they cannot simply be contacted using conventional methods such as bonding, soldering or flip-chip assembly. In contrast, the strip 100 can be applied to the banknote substrate 14 in such a way that an electrical connection is established between the previously printed electrodes 104 and the strip.
  • the electrodes 104 can also be printed on the substrate after the strip 100 has been applied.
  • the metallic coating of the strip 100 is interrupted at the installation position of the chip 12, so that a connection point of the chip 12 is electrically connected to a first coating segment and a second connection point of the chip 12 is electrically connected to a second coating segment ,
  • an inductive compensation element consists in applying a coil 106 to the chip 12 by means of a galvanic deposition process, see FIG. 9 (b).
  • a galvanic deposition process see FIG. 9 (b).
  • Suitable methods for producing such a “coil on chip” are known.
  • the coil is placed as a planar spiral arrangement directly on the insulator of a silicon chip and is electrically connected to the circuit underneath through openings in the insulator layer.
  • a final passivation based on polyamide is carried out.
  • FIGS. 8 (b) and 9 (c) One possibility, as shown in FIGS. 8 (b) and 9 (c), is to realize a coil 108 on the semiconductor material 110 (for example silicon, a-Si, p-Si, organic semiconductors) itself.
  • semiconductor material 110 for example silicon, a-Si, p-Si, organic semiconductors
  • MEMS microelectro-mechanical components and systems
  • the inductance L p required for compensation can assume very small values. It is known from the construction of radio devices for these frequency ranges that simple conductor loops already have an inductance of a few tens of nH.
  • FIGS. 8 (b) and 9 (c) One possibility, as shown in FIGS. 8 (b) and 9 (c), is to realize a coil 108 on the semiconductor material 110 (for example silicon, a-Si, p-Si, organic semiconductors) itself.
  • MEMS microelectro-mechanical components and systems
  • the inductance L p required for compensation
  • a conductor loop 114 made of a conductive material, e.g. B. a conductive ink to apply to the banknote substrate.
  • a conductor loop represents an effective short circuit for voltages with a low frequency, in particular for DC voltage, and thus effectively protects the chip 12 at its inputs against static electricity (discharge sparks).
  • a banknote can also be equipped with a plurality of inductive compensation elements in order to allow operation at different working frequencies.
  • the banknote shown in FIG. 8 (b) contains both a coil 108 arranged directly on the semiconductor material for communication at 868 MHz, and a half conductor loop 114 for communication at 2.45 GHz.
  • FIG. 10 shows in (a) a partial view of a bank note 10 with a chip 12 which is inductively connected to the large-area capacitive citative coupling surfaces 120 is coupled.
  • the coupling surfaces 120 are electrically connected to a coupling coil 122 with inductance L1.
  • the coupling coil 122 can be applied, for example, in terms of printing technology in the same work step as the coupling surfaces 120 and, depending on the desired working frequency, consists of at least half a turn, as shown for example in FIG. 9. Usually, however, a coil with one or more coil turns is used, as shown in Fig. 10 (b).
  • the chip 12 is provided with a second coupling coil 124, which is galvanically deposited on the chip, with inductance L2 ("coil on chip", CoC).
  • the chip 12 with the second coupling coil 124 is applied to the banknote substrate in such a way that the second coupling coil 124 comes to rest on or within the first coupling coil 122.
  • a particularly good coupling is achieved if the second coupling coil 124 and the first coupling coil 122 are located on a common central axis.
  • the geometric dimensions of the coupling coil 122 are preferably selected such that they are identical to the geometric dimensions of the second coupling coil 124 in order to achieve the best possible magnetic coupling between the two coils.
  • FIG. 11 shows a basic circuit diagram for the inductively coupled chip of the banknote of FIG. 10.
  • the chip 12 is inductively coupled to the capacitive coupling surfaces 120 via the two coupling coils 124 and 122.
  • the capacitance Cpl which occurs as a parasitic capacitance between the coupling surfaces 120 due to the design. Since the parasitic capacitance cannot be eliminated, it is increased according to the invention by the parallel connection of additional capacitances, for example using a metallized strip or patch, if necessary optimize the electrical transmission behavior in the stack with an adjusted total capacity value.
  • FIG. 12 An equivalent circuit diagram for a stack of N capacitively coupled banknotes 10 with an inductively coupled chip 12 is shown in FIG. 12.
  • a mathematical analysis of the equivalent circuit shown shows very good transmission behavior with regard to energy transmission in the frequency range around 100 MHz.
  • the area of the resonance frequency of the second coupling coils 124 of the chips which is measured outside the stack at 13.56 MHz, no energy transfer in the stack is possible.
  • a working frequency for communication with the stack which differs from the resonance frequency of the coupling coils (here 13.56 MHz).
  • the working frequency used in the stack is selected to be 10 times greater than the resonance frequency of the CoC. It is clear that transponder chips designed for these frequencies are used.

Abstract

The invention relates to a sheet document (10) provided with an electric circuit (12) for storing security data and with a coupling device for enabling the circuit to contactlessly communicate with an external write/read device. According to the invention, the coupling device contains a number of spatially separated coupling elements (18, 20) for different communications channels. The invention also relates to different methods for processing sheet documents, particularly stacks of sheet documents.

Description

Blattdokument mit einem elektrischen Schaltkreis Sheet document with an electrical circuit
Die Erfindung betrifft ein Blattdokument mit einem elektrischen Schaltkreis zur Speicherung von Sicherheitsdaten und mit einer Koppeleinrichtung zur kontaktlosen Kommunikation des Schaltkreises mit einer externen Schreib- / Leseeinrichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung die Bearbeitung von Blattdokumenten in einem Stapel, wie etwa das Zählen, Sortieren und Prüfen von Banknoten eines Banknotenstapels, und ein dafür geeignetes Blattdo- kument.The invention relates to a sheet document with an electrical circuit for storing security data and with a coupling device for contactless communication of the circuit with an external read / write device. In particular, the invention relates to the processing of sheet documents in a stack, such as the counting, sorting and checking of banknotes in a stack of banknotes, and a sheet document suitable for this.
Blattdokumente im Sinne der Erfindung sind insbesondere Sicherheits- oder Wertdokumente, wie Banknoten, Ausweiskarten, Pässe, Nisa-Sticker, Scheckformulare, Aktien, Urkunden, Flugscheine, Gutscheine und Ähnliches. Das Blattdokument ist zumindest teilweise flexibel und/ oder faltbar und/ oder zerknüllbar. Im Zusammenhang mit der Erfindung ist im Folgenden meist von Banknoten die Rede. In der Regel kann jedoch statt einer Banknote jedes andere Blattdokument im Sinne der Erfindung vorgesehen sein.Sheet documents in the sense of the invention are in particular security or value documents, such as banknotes, identity cards, passports, Nisa stickers, check forms, shares, certificates, flight tickets, vouchers and the like. The sheet document is at least partially flexible and / or foldable and / or crumplable. In connection with the invention, banknotes are mostly discussed below. As a rule, however, any other sheet document can be provided in the sense of the invention instead of a banknote.
Blattdokumente, wie beispielsweise Banknoten, werden für eine Bearbeitung oft mit erheblichem Aufwand sensorisch erf asst. Beispielsweise werden herkömmliche Banknoten mit Banknotenbearbeitungsmaschinen und dabei bestimmte Merkmale der Banknote, wie etwa graphische oder lumineszierende Merkmale, Wasserzeichen oder Hologramme mit Sensoren erfasst und zum Zählen, Sortieren oder der Prüfung der Echtheit der Banknoten verwendet. Dabei werden oft auch beschädigte oder verschmutzte Banknoten oder Banknoten mit fehlenden Sicherheitsmerkmalen aussortiert. Bei der Bearbeitung eines Stapels von Banknoten werden die Banknoten zunächst ver- einzelt und anschließend einzeln bearbeitet, indem sie einzeln an den entsprechenden Sensor- oder Prüfeinheiten vorbeigeführt werden.Sheet documents, such as banknotes, are often sensed for processing with considerable effort. For example, conventional bank notes are processed with bank note processing machines and certain features of the bank note, such as graphic or luminescent features, watermarks or holograms, are used with sensors and used for counting, sorting or checking the authenticity of the bank notes. Damaged or soiled banknotes or banknotes with missing security features are often sorted out. When processing a stack of banknotes, the banknotes are first individually and then individually processed by individually passing them through the corresponding sensor or test units.
Um die Bearbeitung von Blattdokumenten einfacher und/ oder sicherer zu machen, ist in der DE 101 63 267 AI vorgeschlagen worden, das Blattdokument mit einem elektrischen Schaltkreis, sowie mit Mitteln zur Kommunikation mit einer Bearbeitungsvorrichtung für das Blattdokument auszustatten. Bei der Bearbeitung werden Informationen und/ oder Daten von der Bearbeitungsvorrichtung zum elektrischen Schaltkreis oder vom Schaltkreis zur Bearbeitungsvorrichtung übertragen und zumindest ein Teil der übertragenen Informationen oder Daten für die Bearbeitung des Blattdokuments verwendet.In order to make the processing of sheet documents easier and / or safer, it has been proposed in DE 101 63 267 AI to provide the sheet document with an electrical circuit and with means for communication with a processing device for the sheet document. During processing, information and / or data is transmitted from the processing device to the electrical circuit or from the circuit to the processing device and at least some of the transmitted information or data is used for processing the sheet document.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Blattdo- kument mit einem elektrischen Schaltkreis so weiterzuentwickeln, dass gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte, insbesondere einfachere, schnellere und/ oder sicherere Bearbeitung ermöglicht wird. Die Erfindung soll auch eine Vorrichtung sowie vorteilhafte Verfahren zum Bearbeiten eines gattungsgem.äßen Blattdokuments bereitstellen.Proceeding from this, the object of the invention is to further develop a sheet document with an electrical circuit in such a way that improved, in particular simpler, faster and / or safer processing is made possible compared to the prior art. The invention is also intended to provide a device and advantageous methods for processing a generic sheet document.
Diese Aufgabe wird durch das Blattdokument, die Bearbeitungsvorrichtung und die Bearbeitungsverfahren mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the sheet document, the processing device and the processing methods with the features of the independent claims. Developments of the invention are the subject of the dependent claims.
In einem ersten Aspekt baut die Erfindung auf dem Stand der Technik dadurch auf, dass die Koppeleinrichtung des gattungsgemäßen Blattdokuments mehrere räumlich getrennte Koppelelemente für verschiedene Kommunikationskanäle enthält. Die mehreren, d.h. zwei oder mehr, vorzugswei- se mindestens drei, getrennten Koppelelemente sind so eingerichtet, dass das Blattdokument zwei oder mehr verschiedene, d.h. voneinander getrennte, Kommunikationskanäle hat. Hierdurch hat das Blattdokument in funktio- neller Hinsicht zwei oder mehr voneinander getrennte Kommunikationska- näle, die insbesondere im Ortsraum oder im Frequenzraum oder sowohl im Ortsraum als auch im Frequenzraum voneinander getrennt sind. Die getrennten Kommunikationskanäle ermöglichen es, gleichzeitig zwei oder mehr voneinander getrennte Kommunikationsvorgänge durchzuführen, die über zwei oder mehr räumlich voneinander getrennte Kommunikationska- näle erfolgen und/ oder bei zwei oder mehr unterschiedlichen Frequenzen erfolgen. Bei der Bearbeitung der erfindungsgemäßen Blattdokumente in einem Stapel ist ein vorheriges Vereinzeln in einzelne Blattdokumente nicht erforderlich. Die Aufteilung der Koppeleinrichtung auf mehrere räumlich getrennte Koppelelemente erlaubt es darüber hinaus, die Energie- und Da- tenübertragung zwischen der Schreib-/ Leseeinrichtung und dem Blattdokument bzw. die Datenübertragung zwischen verschiedenen Blattdokumenten im Ortsraum und/ oder im Frequenzraum voneinander zu trennen. Die Anordnung und Gestaltung der Koppelelemente kann dann auf die spezifischen Anforderungen der Energie- oder Datenkommunikation bei der jeweiligen Übertragungsfrequenz optimiert werden.In a first aspect, the invention builds on the prior art in that the coupling device of the generic sheet document contains several spatially separate coupling elements for different communication channels. The several, ie two or more, preferably At least three, separate coupling elements are set up so that the sheet document has two or more different, ie separate, communication channels. In functional terms, this means that the sheet document has two or more communication channels which are separate from one another and which are separated from one another in particular in the local space or in the frequency space or both in the local space and in the frequency space. The separate communication channels make it possible to simultaneously carry out two or more separate communication processes that take place via two or more spatially separate communication channels and / or take place at two or more different frequencies. When processing the sheet documents according to the invention in a stack, it is not necessary to separate them into individual sheet documents beforehand. The division of the coupling device into a plurality of spatially separated coupling elements also makes it possible to separate the energy and data transmission between the read / write device and the sheet document or the data transmission between different sheet documents in the spatial area and / or in the frequency area. The arrangement and design of the coupling elements can then be optimized to the specific requirements of energy or data communication at the respective transmission frequency.
Bevorzugt enthält die Koppeleinrichtung erste kapazitive Koppelelemente, die einen ersten Kommunikationskanal bereitstellen, sowie zweite kapazitive Koppelelemente, die einen zweiten Kommunikationskanal bereitstellen. Weiter bevorzugt enthält die Koppeleinrichtung erste kapazitive Koppelelemente, die zur Energieversorgung des elektrischen Schaltkreises eingerichtet sind, die also insbesondere einen ersten Kommunikationskanal bereitstellen, sowie zweite kapazitive Koppelelemente, die zur Datenkommunikation von dem Schaltkreis zu der externen Schreib-/ Leseeinrichtung eingerichtet sind, die also insbesondere einen zweiten Kommunikationskanal bereitstellen. Die ersten kapazitiven Koppelelemente können dabei insbesondere auch zur Datenkommunikation von der externen Schreib-/ Leseeinrichtung zu dem Schaltkreis eingerichtet sein. Alternativ sind die zweiten kapazitiven Kop- pelelemente zur Datenkommunikation von der externen Schreib- / Leseeinrichtung zu dem Schaltkreis eingerichtet.The coupling device preferably contains first capacitive coupling elements which provide a first communication channel, and also second capacitive coupling elements which provide a second communication channel. The coupling device further preferably contains first capacitive coupling elements which are set up to supply energy to the electrical circuit, that is to say in particular provide a first communication channel, and also second capacitive coupling elements which are set up for data communication from the circuit to the external read / write device. which in particular provide a second communication channel. The first capacitive coupling elements can in particular also be set up for data communication from the external read / write device to the circuit. Alternatively, the second capacitive coupling elements are set up for data communication from the external read / write device to the circuit.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die ersten und zweiten Koppelelemente durch leitfähige kapazitive Koppelflächen gebildet. Insbesondere kann die Koppeleinrichtung als erste Koppelelemente zwei leitfähige kapazitive Koppelflächen und als zweites Koppelelement eine leitfähige kapazitive Koppelfläche enthalten, so dass insgesamt drei Elektroden zur Kopplung zwischen den Banknoten und an die Schreib-/ Leseeinrichtung vorgesehen sind. Auch Gestaltungen mit mehr als drei Elektroden liegen im Rahmen der Erfindung.In an advantageous embodiment, the first and second coupling elements are formed by conductive capacitive coupling surfaces. In particular, the coupling device can contain two conductive capacitive coupling surfaces as the first coupling elements and a conductive capacitive coupling surface as the second coupling element, so that a total of three electrodes are provided for coupling between the banknotes and to the read / write device. Designs with more than three electrodes are also within the scope of the invention.
Nach einer anderen zweckmäßigen Ausgestaltung sind die ersten Koppelelemente durch leitfähige kapazitive Koppelflächen zur Kommunikation in einem niedrigen Frequenzbereich, insbesondere unterhalb von 300 MHz ausgebildet, während die zweiten Koppelelemente durch Antennen zurAccording to another expedient embodiment, the first coupling elements are formed by conductive capacitive coupling surfaces for communication in a low frequency range, in particular below 300 MHz, while the second coupling elements by antennas
Kommunikation in einem höheren Frequenzbereich, insbesondere oberhalb von 300 MHz ausgebildet sind.Communication in a higher frequency range, in particular above 300 MHz are formed.
Die ersten und zweiten Koppelelemente sind vorzugsweise mit dem elektri- sehen Schaltkreis galvanisch verbunden. Alternativ können die Koppelelemente induktiv mit dem Schaltkreis gekoppelt sein, wie weiter unten im Detail beschrieben. Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist bei einem gattungsgem.äßen Blattdokument, dessen Koppeleinrichtung zumindest zwei leitfähige kapazitive Koppelflächen enthält, ein zwischen die leitfähigen kapazitiven Koppelflächen geschaltetes induktives Kompensationselement vorgesehen. Durch das Kompensationselement kann die negative Wirkung des kapazitiven Spannungsteilers, der in einem Stapel durch die kapazitiven Koppelflächen der einzelnen Blattdokumente gebildet wird, kompensiert werden. Insbesondere kann bei geeigneter Auslegung des Kompensationselements eine Übertragungsfunktion mit sehr geringer Dämpfung erreicht werden.The first and second coupling elements are preferably galvanically connected to the electrical circuit. Alternatively, the coupling elements can be inductively coupled to the circuit, as described in detail below. According to a second aspect of the invention, an inductive compensation element connected between the conductive capacitive coupling surfaces is provided in a generic sheet document whose coupling device contains at least two conductive capacitive coupling surfaces. The compensation element can compensate for the negative effect of the capacitive voltage divider, which is formed in a stack by the capacitive coupling surfaces of the individual sheet documents. In particular, with a suitable design of the compensation element, a transfer function with very low damping can be achieved.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Blattdokument einen mit einer leitfähigen, insbesondere einer metallischen Schicht versehenen Streifen, insbesondere Sicherheitsstreifen, oder Patch auf, der die Koppelflächen elektrisch verbindet. Die leitfähige Schicht des Streifens oder Pat- ches ist dabei mit einer Strukturierung versehen, um so ein induktives Kompensationselement zu bilden. Eine solche Gestaltung des Kompensationselements ist vor allem für nicht zu hohe Arbeitsfrequenzen, insbesondere für Arbeitsfrequenzen unterhalb von etwa 50 MHz gut geeignet.In a preferred embodiment of the invention, the sheet document has a strip, in particular a security strip, provided with a conductive, in particular a metallic layer, or patch, which electrically connects the coupling surfaces. The conductive layer of the strip or patch is provided with a structure in order to form an inductive compensation element. Such a design of the compensation element is particularly well suited for working frequencies that are not too high, in particular for working frequencies below about 50 MHz.
Nach einer andere bevorzugten Ausgestaltung ist ein induktives Kompensationselement durch eine planare Spule gebildet, die galvanisch auf einer den Schaltkreis bedeckenden Isolatorschicht aufgebracht ist. Die elektrische Verbindung der planaren Spule mit der darunter liegenden Schaltung kann beispielsweise durch eine Öffnung in der Isolatorschicht erfolgen. Zur Erhö- hung der mechanischen Belastbarkeit kann das gesamte Bauteil (Schaltkreis mit Spule) mit einer Abschlusspassivierung auf Polyamidbasis versehen sein.According to another preferred embodiment, an inductive compensation element is formed by a planar coil, which is applied galvanically to an insulator layer covering the circuit. The electrical connection of the planar coil to the circuit underneath can take place, for example, through an opening in the insulator layer. To increase the mechanical strength, the entire component (circuit with coil) can be provided with a final passivation based on polyamide.
Insbesondere für den Einsatz bei höheren Arbeitsfrequenzen ist ein induktives Kompensationselement gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestal- tung durch eine auf dem Halbleitermaterial selbst realisierte Spule gebildet. Alternativ kann ein induktives Kompensationselement durch eine auf das Blattdokumentsubstrat aufgebrachte, insbesondere mit einem leitfähigen Material aufgedruckte Leiterschleife gebildet sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Leiterschleife nur wenige Windungen, insbesondere nur eine halbe Windung auf. Derartige Gestaltungen des Kompensationselements sind vor allem für Arbeitsfrequenzen von einigen hundert MHz bis hin zu einigen GHz geeignet.An inductive compensation element according to a further advantageous embodiment is particularly suitable for use at higher working frequencies. tion formed by a coil realized on the semiconductor material itself. Alternatively, an inductive compensation element can be formed by a conductor loop applied to the sheet document substrate, in particular printed with a conductive material. In an advantageous embodiment, the conductor loop has only a few turns, in particular only half a turn. Such designs of the compensation element are particularly suitable for working frequencies from a few hundred MHz to a few GHz.
Nach einer weitergehend bevorzugten Ausgestaltung ist ein induktivesAccording to a further preferred embodiment, an inductive
Kompensationselement, das als Spule auf dem Halbleitermaterial selbst realisiert ist, als planare Spule in der sogenannten „coil-on-chip" Technologie realisiert. Eine Spule und eine Chipkarte mit einer solchen Spule in „coil-on- chip" Technologie sind beispielsweise aus DE 40 34 225 C2 bekannt. Bei der „coil-on-chip" Technologie ist eine Spule, die zur elektrischen Kontaktierung mit einem - auf einem Chip, z.B. einem Halbleiterchip, insbesondere Siliziumchip, angeordneten - elektrischen Schaltkreis vorgesehen ist, nicht in Form einer gesondert hergestellten und nachträglich aufgebrachten Spule vorgesehen, sondern die Spule ist direkt auf dem Chip integriert aufge- bracht. Gefertigt wird die „coil-on-chip" Spule in einer Prozesstechnologie, die zur Herstellung von z.B. Leiterbahnen oder vergleichbaren Schaltkreisteilen auf dem Chip geeignet ist, z.B. durch galvanische Aufbringung auf den Chip. Gemäß dieser Ausgestaltung wird eine Spule in „coil-on-chip" Technologie als Kompensationselement eingesetzt.Compensation element, which is implemented as a coil on the semiconductor material itself, implemented as a planar coil in the so-called "coil-on-chip" technology. A coil and a chip card with such a coil in "coil-on-chip" technology are, for example, from DE 40 34 225 C2 known. In "coil-on-chip" technology, a coil which is provided for electrical contact with an electrical circuit arranged on a chip, for example a semiconductor chip, in particular a silicon chip, is not provided in the form of a separately produced and subsequently applied coil , but the coil is directly integrated on the chip. The "coil-on-chip" coil is manufactured in a process technology that is used to manufacture, for example Conductor tracks or comparable circuit parts on the chip is suitable, e.g. by galvanic application on the chip. According to this embodiment, a coil in "coil-on-chip" technology is used as the compensation element.
Bei der Herstellung des beschriebenen Blattdokuments werden die leitfähigen kapazitiven Koppelflächen und die Leiterschleife mit Vorteil in einem gemeinsamen Arbeitsschritt auf das Blattdokumentsubstrat aufgebracht, insbesondere mit leitfähiger Druckfarbe aufgedruckt. In einem dritten Aspekt der Erfindung sind bei einem gattungsgem.äßen Blattdokument, welches zumindest zwei leitfähige kapazitive Koppelflächen enthält, die leitfähigen kapazitiven Koppelflächen elektrisch mit einer ersten Koppelspule verbunden, und der elektrische Schaltkreis ist mit einer plana- ren zweiten Koppelspule verbunden, die galvanisch auf einer den Schaltkreis bedeckenden Isolatorschicht aufgebracht ist. Dadurch wird eine kontaktlose induktive Kopplung zwischen den kapazitiven Koppelflächen und dem Schaltkreis ermöglicht. Das nach diesem Erfindungsaspekt geschaffene Blattdokument weist einerseits eine kapazitive Kopplung nach außen auf, kommuniziert also mit einem Schreib-/ Lesegerät oder anderen Blattdokumentstücken (Blattdokumenten) über die kapazitiven Koppelflächen, und weist andererseits eine interne induktive Kopplung auf, bei der die Kommunikation zwischen dem elektrischen Schaltkreis und den kapazitiven Koppel- flächen über zwei Koppelspulen erfolgt.In the production of the sheet document described, the conductive capacitive coupling surfaces and the conductor loop are advantageously applied to the sheet document substrate in a common working step, in particular printed on with conductive printing ink. In a third aspect of the invention, in a generic sheet document which contains at least two conductive capacitive coupling surfaces, the conductive capacitive coupling surfaces are electrically connected to a first coupling coil, and the electrical circuit is connected to a planar second coupling coil which is galvanically connected an insulator layer covering the circuit is applied. This enables contactless inductive coupling between the capacitive coupling surfaces and the circuit. The leaf document created according to this aspect of the invention has on the one hand a capacitive coupling to the outside, i.e. communicates with a read / write device or other pieces of leaf document (leaf documents) via the capacitive coupling surfaces, and on the other hand has an internal inductive coupling in which the communication between the electrical Circuit and the capacitive coupling surfaces via two coupling coils.
Der Schaltkreis und die zweite Koppelspule sind zweckmäßig auf oder innerhalb der ersten Koppelspule angeordnet. Um die magnetische Kopplung weiter zu erhöhen, sind die erste und zweite Koppelspule mit Vorteil mit einer gemeinsamen Mittelachse angeordnet. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die geometrischen Abmessungen der ersten und zweiten Koppelspule im Wesentlichen übereinstimmen. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die erste und die zweite Koppelspule in vertikaler Richtung, d.h. in einer Richtung senkrecht zu den beiden parallelen Ebene der beiden Spulen, übereinander gestapelt angeordnet und dabei mit einer gemeinsamen Mittelachse angeordnet, wobei die erste und die zweite Spule weiter vorzugsweise im Wesentlichen die gleiche geometrische Gestalt haben, so dass die erste und die zweite Spule in Aufsicht entlang der vertikalen Richtung im Wesentlichen miteinander deckungsgleich erscheinen. Die erste Koppelspule ist vorzugsweise ebenfalls planar ausgebildet und weist bevorzugt nur wenige Windungen auf, dabei insbesondere für hohe Frequenzen von über ca. 300 MHz nur eine halbe Windung.The circuit and the second coupling coil are expediently arranged on or within the first coupling coil. In order to further increase the magnetic coupling, the first and second coupling coils are advantageously arranged with a common central axis. In particular, it is preferred that the geometric dimensions of the first and second coupling coils essentially match. According to a particularly preferred embodiment, the first and the second coupling coils are stacked one above the other in the vertical direction, ie in a direction perpendicular to the two parallel planes of the two coils, and are arranged with a common central axis, the first and the second coil being further preferred have essentially the same geometrical shape, so that the first and the second coil appear substantially congruent with one another in a view along the vertical direction. The first coupling coil is preferably likewise planar and preferably has only a few turns, in particular only half a turn for high frequencies of over approximately 300 MHz.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung weist das Blattdokument in galvanisch getrennter Anordnung von den kapazitiven Koppelflächen - insbesondere auf einer zweiten Oberfläche des Blattdokuments, die zu einer ersten Oberfläche des Blattdokuments, auf der die kapazitiven Koppelflächen an- geordnet sind, gegenüberliegend angeordnet ist - einen mit einer leitfähigen, insbesondere einer metallischen Schicht versehenen Streifen oder Patch auf, der die kapazitiven Koppelflächen elektrisch verbindet, um die parasitäre Kapazität zwischen den Koppelflächen auf einen gewünschten Kapazitätswert zu erhöhen. In Aufsicht auf die kapazitiven Koppelflächen deckt sich der Streifen oder Patch vorzugsweise mit zumindest Teilbereichen jeder der beiden Koppelflächen, wobei aber der Streifen oder Patch und die Koppelflächen untereinander sowie die beiden Koppelelektroden untereinander galvanisch voneinander getrennt sind, so dass der Streifen oder Patch eine erste Elektrode eines Kondensators bildet, der durch die kapazitiven Koppelflä- chen einerseits und den Streifen oder Patch andererseits gebildet ist, und die kapazitiven Koppelflächen eine zweigespaltene zweite Elektrode dieses Kondensators bilden.In an expedient development, the sheet document has a galvanically separated arrangement of the capacitive coupling surfaces - in particular on a second surface of the sheet document, which is arranged opposite to a first surface of the sheet document on which the capacitive coupling surfaces are arranged - one with a conductive one , in particular a strip or patch provided with a metallic layer, which electrically connects the capacitive coupling surfaces in order to increase the parasitic capacitance between the coupling surfaces to a desired capacitance value. In view of the capacitive coupling surfaces, the strip or patch preferably coincides with at least partial areas of each of the two coupling surfaces, but the strip or patch and the coupling surfaces with one another and the two coupling electrodes are galvanically separated from one another, so that the strip or patch is a first electrode forms a capacitor, which is formed by the capacitive coupling surfaces on the one hand and the strip or patch on the other hand, and the capacitive coupling surfaces form a two-split second electrode of this capacitor.
Nach einem weiteren Aspekt umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Bear- beitung eines Blattdokumentstapels, insbesondere eines Banknotenstapels, bei dem die Blattdokumente einen elektrischen Schaltkreis zur Speicherung von Sicherheitsdaten und eine Koppeleinrichtung zur kontaktlosen Kommunikation der Schaltkreise mit einer externen Schreib-/ Leseeinrichtung aufweisen, welche eine mit dem Schaltkreis verbundene Koppelspule umfasst. Die Kommunikation der Schreib-/ Leseeinrichtung mit dem Blattdokumentstapel wird erfindungsgemäß bei einer Arbeitsfrequenz durchgeführt, die von der Resonanzfrequenz der mit dem Schaltkreis verbundenen Koppelspule unterschiedlich ist. Mit Vorteil wird die Kommunikation bei einer Ar- beitsfrequenz durchgeführt, die um mindestens einen Faktor 2, bevorzugt um mindestens einen Faktor 5, insbesondere um etwa einen Faktor 10 über der Resonanzfrequenz der mit dem Schaltkreis verbundenen Koppelspule liegt.According to a further aspect, the invention comprises a method for processing a stack of sheet documents, in particular a stack of banknotes, in which the sheet documents have an electrical circuit for storing security data and a coupling device for contactless communication of the circuits with an external read / write device, which have a comprises coupling coil connected to the circuit. The communication of the read / write device with the sheet document stack is carried out according to the invention at an operating frequency which is different from the resonance frequency of the coupling coil connected to the circuit. The communication is advantageously carried out at an operating frequency which is above the resonance frequency of the coupling coil connected to the circuit by at least a factor 2, preferably at least a factor 5, in particular by about a factor 10.
Bei einem weiteren Verfahren zur Bearbeitung von gattungsgem.äßen Blattdokumenten, insbesondere von Banknoten, wird Energie über einen ersten Kommunikationskanal kontaktlos von einer Schreib-/ Leseeinrichtung an das Blattdokument übertragen. Die kontaktlose Datenkommunikation (Datenübertragung) von dem Schaltkreis zu der externen Schreib-/ Leseeinrichtung wird über einen zweiten, vom ersten Kommunikationskanal getrennten (unterschiedlichen) Kommunikationskanal durchgeführt.In a further method for processing generic sheet documents, in particular bank notes, energy is transmitted contactlessly from a read / write device to the sheet document via a first communication channel. The contactless data communication (data transmission) from the circuit to the external read / write device is carried out via a second (different) communication channel which is separate from the first communication channel.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die kontaktlose Datenkommunikation (Datenübertragung) von der externen Schreib- /Leseeinrichtung zu dem Schaltkreis ebenfalls über den ersten Kommunikationskanal durchgeführt. Alternativ kann diese Datenkommunikation über den zweiten Kommunikationskanal durchgeführt werden.According to an advantageous embodiment of the method, the contactless data communication (data transmission) from the external read / write device to the circuit is also carried out via the first communication channel. Alternatively, this data communication can be carried out via the second communication channel.
Gem.äß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens erfolgt eine kon- taktlose Datenkommunikation zwischen den Schaltkreisen verschiedenerAccording to a preferred development of the method, there is contactless data communication between the circuits of different
Blattdokumente über den zweiten oder einen dritten Kommunikationskanal.Sheet documents via the second or a third communication channel.
Die Kommunikation unterschiedlicher Kommunikationskanäle wird in einer Variante des Verfahrens über räumlich getrennte Koppelelemente des Blatt- dokuments durchgeführt. In einer anderen Variante erfolgt die Kommunikation unterschiedlicher Kommunikationskanäle bei unterschiedlichen Frequenzen. Es versteht sich, dass die beiden Möglichkeiten kombiniert werden können, so dass die Kommunikation unterschiedlicher Kommunikationska- näle sowohl über räumlich getrennte Koppelelemente, als auch bei unterschiedlichen Frequenzen erfolgt. Die Koppelelemente können dann jeweils für die verwendete Frequenz optimiert sein.The communication of different communication channels is carried out in a variant of the method via spatially separated coupling elements of the leaf document carried out. In another variant, the communication of different communication channels takes place at different frequencies. It goes without saying that the two possibilities can be combined so that the communication of different communication channels takes place both via spatially separated coupling elements and at different frequencies. The coupling elements can then be optimized for the frequency used.
Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Verfahrens wird die Übertragung (von Daten und/ oder Energie) des ersten Kommunikationskanals in einem niedrigen Frequenzbereich, insbesondere unterhalb von 300 MHz durchgeführt, und die Kommunikation des zweiten Kommunikationskanals in einem höheren Frequenzbereich, insbesondere oberhalb von 300 MHz.According to an expedient embodiment of the method, the transmission (of data and / or energy) of the first communication channel is carried out in a low frequency range, in particular below 300 MHz, and the communication of the second communication channel in a higher frequency range, in particular above 300 MHz.
Ein weiteres Verfahren zur Bearbeitung eines Blattdokumentstapels, insbesondere eines Banknotenstapels, dessen Dämpfung als in einem vorgegebenen elektromagnetischen Frequenzbereich zumindest ein lokales Minimum besitzt, ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:Another method for processing a stack of sheet documents, in particular a stack of banknotes, the attenuation of which has at least a local minimum as in a predetermined electromagnetic frequency range, is characterized by the following method steps:
a) Anordnen des Blattdokumentstapels zwischen einer Sendeeinrichtung und einer Empfangseinrichtung,a) arranging the stack of sheet documents between a transmitting device and a receiving device,
b) Auswählen eines Teilbereichs des vorgegebenen Frequenzbereichs,b) selection of a subrange of the predetermined frequency range,
c) Einkoppeln eines elektromagnetischen Wechselfeldes einer Sendefre- quenz aus dem ausgewählten Teilbereich in den Blattdokumentstapel mit der Sendeeinrichtung und Bestimmen der Energie des durch den Blatt- dokumentstapel übertragenen Wechselfelds mit der Empfangseinrichtung,c) coupling an electromagnetic alternating field of a transmission frequency from the selected partial area into the sheet document stack with the transmission device and determining the energy of the alternating field of documents transmitted with the receiving device,
d) Variieren der Sendefrequenz innerhalb des ausgewählten Teilbereichs um zumindest ein lokales Minimum der Dämpfung des Blattdokumentstapels aufzufinden, undd) varying the transmission frequency within the selected partial area in order to find at least a local minimum of the attenuation of the sheet document stack, and
e) Verwenden der aufgefundenen Sendefrequenz minimaler Dämpfung als Arbeitsfrequenz für die weitere Bearbeitung des Banknotenstapels.e) using the found transmission frequency minimal attenuation as the working frequency for the further processing of the banknote stack.
Auf diese Weise kann leicht eine Arbeitsfrequenz mit besonders geringer Dämpfung ermittelt werden, deren Einsatz die weitere Bearbeitung erleichtert. Bevorzugt wird die Sendefrequenz bei dem geschilderten Verfahren in Schritt d) innerhalb des ausgewählten Teilbereichs variiert, bis mindestens je ein lokales Maximum und ein lokales Minimum der Dämpfung aufgefunden wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Sendefrequenz in Schritt d) in kleinen Schritten sukzessive erhöht oder erniedrigt wird. Der Teilbereich des vorgegebenen Frequenzbereichs wird dabei zweckmäßig innerhalb eines Durchlassbereichs des Blattdokumentstapels ausgewählt.In this way, a working frequency with particularly low damping can be easily determined, the use of which facilitates further processing. In the method described in step d), the transmission frequency is preferably varied within the selected partial range until at least one local maximum and one local minimum of the attenuation are found. In particular, it can be provided that the transmission frequency in step d) is successively increased or decreased in small steps. The sub-range of the predetermined frequency range is expediently selected within a pass band of the sheet document stack.
Das angesprochene Verfahren ist besonders für die Bearbeitung solcher Blattdokumentstapel geeignet, deren Blattdokumente einen elektrischen Schaltkreis mit leitfähigen kapazitiven Koppelflächen enthalten, zwischen die ein induktives Kompensationselement geschaltet ist, da derartige Stapel typischerweise eine Übertragungsfunktion eines Filters n-ter Ordnung zeigen, wobei n die Anzahl der Blattdokumente im Stapel ist, so dass also die Übertragungsfunktion im Durchlassbereich hinsichtlich der Dämpfung als Funktion der Frequenz zwischen relativ hohen und relativ niedrigen Dämpfungswerten schwankt. Ein weiteres Verfahren zur Bearbeitung eines Blattdokumentstapels, insbesondere eines Banknotenstapels, dessen Dämpfung als in einem vorgegebenen elektromagnetischen Frequenzbereich mehrere lokale Minima besitzt, ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:The mentioned method is particularly suitable for the processing of such sheet document stacks, the sheet documents of which contain an electrical circuit with conductive capacitive coupling surfaces between which an inductive compensation element is connected, since such stacks typically show a transfer function of an nth order filter, where n is the number of Sheet documents are in the stack, so that the transmission function in the pass band fluctuates in terms of attenuation as a function of frequency between relatively high and relatively low attenuation values. A further method for processing a stack of sheet documents, in particular a stack of banknotes, the damping of which has a number of local minima as in a predetermined electromagnetic frequency range is characterized by the following method steps:
a) Anordnen des Blattdokumentstapels zwischen einer Sendeeinrichtung und einer mit einem Lastmodulator versehen Empfangseinrichtung,a) arranging the sheet document stack between a transmitting device and a receiving device provided with a load modulator,
b) Auswählen eines Teilbereichs des vorgegebenen Frequenzbereichs,b) selection of a subrange of the predetermined frequency range,
c) Einkoppeln eines elektromagnetischen Wechselfeldes einer Sendefrequenz aus dem ausgewählten Teilbereich in den Blattdokumentstapel mit der Sendeeinrichtung und Bestimmen der Energie des durch den Blatt- dokumentstapel übertragenen Wechselfelds mit der Empfangseinrichtung,c) coupling an electromagnetic alternating field of a transmission frequency from the selected partial area into the sheet document stack with the transmitting device and determining the energy of the alternating field transmitted through the sheet document stack with the receiving device,
d) Variieren der Sendefrequenz innerhalb des ausgewählten Teilbereichs um zumindest zwei lokale Minima der Dämpfung des Blattdokument- stapeis aufzufinden,d) varying the transmission frequency within the selected partial area in order to find at least two local minima of the attenuation of the sheet document stack,
e) Modulieren des Lastmodulators mit einer Prüffrequenz und Bestimmen der verbleibenden Modulationsamplitude am Eingang des Blattdokumentstapels bei den in Schritt d) ermittelten Sendefrequenzen mit lokal minimaler Dämpfung,e) modulating the load modulator with a test frequency and determining the remaining modulation amplitude at the input of the sheet document stack at the transmission frequencies determined in step d) with locally minimal attenuation,
f) Bestimmen und Auswählen derjenigen Sendefrequenz lokal minimaler Dämpfung, bei der die am Eingang bestimmte Modulationsamplitude maximal ist, und g) Verwenden der ausgewählten Sendefrequenz als Arbeitsfrequenz für die weitere Bearbeitung des Banknotenstapels.f) determining and selecting that transmission frequency of locally minimal attenuation at which the modulation amplitude determined at the input is maximum, and g) using the selected transmission frequency as the working frequency for further processing of the banknote stack.
Durch diese Vorgehensweise wird eine Arbeitsfrequenz mit einer geringen Dämpfung und zugleich einer großen Modulationsamplitude (= Modulationstiefe) bestimmt.This procedure determines an operating frequency with low damping and at the same time a large modulation amplitude (= modulation depth).
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird die Sendefre- quenz in Schritt d) innerhalb des ausgewählten Teilbereichs variiert, bis mindestens n lokale Maxima und n lokale Minima der Dämpfung aufgefunden werden, wobei n größer oder gleich 2 ist. Mit Vorteil wird die Sendefrequenz in Schritt d) in kleinen Schritten sukzessive erhöht oder erniedrigt. Der Teilbereich in Schritt b) wird zweckmäßig innerhalb eines Durchlassbereichs des Blattdokumentstapels ausgewählt.In an advantageous development of the method, the transmission frequency in step d) is varied within the selected partial range until at least n local maxima and n local minima of the damping are found, n being greater than or equal to 2. The transmission frequency in step d) is advantageously increased or decreased successively in small steps. The sub-area in step b) is expediently selected within a pass-through area of the sheet document stack.
Das beschriebene Verfahren ist besonders für die Bearbeitung solcher Blattdokumentstapel geeignet, deren Blattdokumente einen elektrischen Schaltkreis und eine Koppeleinrichtung mit einer Schaltung zur Lastmodulation enthalten. Dabei wird bei der weiteren Bearbeitung des Blattdokumentstapels eine Datenkommunikation von den Schaltkreisen der einzelnen Blattdokumente zu einem Schreib-/ Lesegerät bei der Arbeitsfrequenz durchgeführt.The described method is particularly suitable for the processing of such sheet document stacks whose sheet documents contain an electrical circuit and a coupling device with a circuit for load modulation. During the further processing of the sheet document stack, data communication from the circuits of the individual sheet documents to a read / write device is carried out at the working frequency.
Ein weiteres Verfahren zur Bearbeitung eines ein oder mehrere Blattdoku- mente enthaltenden Blattdokumentstapels, insbesondere eines Banknotenstapels, dessen Dämpfung in einem vorgegebenen elektromagnetischen Frequenzbereich mehrere lokale Minima besitzt, ist gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte : a) Anordnen des Blattdokumentstapels zwischen einer Sendeeinrichtung und einer mit einem Lastmodulator versehen Empfangseinrichtung,Another method for processing a stack of sheet documents containing one or more sheet documents, in particular a stack of banknotes, the damping of which has several local minima in a predetermined electromagnetic frequency range, is characterized by the method steps: a) arranging the sheet document stack between a transmitting device and a receiving device provided with a load modulator,
b) Auswählen eines Teilbereichs des vorgegebenen Frequenzbereichs,b) selection of a subrange of the predetermined frequency range,
c) Einkoppeln eines ersten elektromagnetischen Wechselfeldes einer ersten Sendefrequenz aus dem ausgewählten Teilbereich und eines zweiten e- lektromagnetischen Wechselfeldes einer zweiten Sendefrequenz, die von der ersten Sendefrequenz verschieden ist, aus dem ausgewählten Teilbe- reich in den Blattdokumentstapel mit der Sendeeinrichtung und Bestimmen der Energie des durch den Blattdokumentstapel übertragenen Wechselfelds mit der Empfangseinrichtung,c) coupling a first alternating electromagnetic field of a first transmission frequency from the selected partial area and a second alternating electromagnetic field of a second transmitting frequency, which differs from the first transmitting frequency, from the selected partial area into the sheet document stack with the transmitting device and determining the energy of the alternating field transmitted by the sheet document stack with the receiving device,
d) Variieren der ersten Sendefrequenz innerhalb des ausgewählten Teilbe- reichs und Bestimmen und Auswählen einer ersten Sendefrequenz, bei der die Dämpfung des Blattdokumentstapels ein zumindest lokales Minimum hat,d) varying the first transmission frequency within the selected partial area and determining and selecting a first transmission frequency in which the damping of the sheet document stack has an at least local minimum,
e) Modulieren des Lastmodulators mit einer Prüffrequenz,e) modulating the load modulator with a test frequency,
f) Variieren der zweiten Sendefrequenz innerhalb des ausgewählten Teilbereichs und Bestimmen und Auswählen einer zweiten Sendefrequenz, bei der die am Eingang bestimmte Modulationsamplitude maximal ist, undf) varying the second transmission frequency within the selected partial range and determining and selecting a second transmission frequency at which the modulation amplitude determined at the input is maximum, and
g) Verwenden der ausgewählten ersten und zweiten Sendefrequenz als Arbeitsfrequenzen für die weitere Bearbeitung des Banknotenstapels. Die erste Sendefrequenz wird so eingestellt, dass die Dämpfung minimal ist, also die Energieübertragung im Stapel maximal ist. Die zweite Frequenz wird so eingestellt, dass die Modulationsamplitude am Eingang maximal ist. Vorzugsweise wird die erste Sendefrequenz, die auf optimale Energieüber- tragung (minimale Dämpfung) eingestellt ist, zur Energieübertragung und/ oder Datenübertragung zu den Blattdokumenten verwendet, also beispielsweise von einem Schreib-/ Lesegerät zu der jeweiligen Banknote. Die zweite Sendefrequenz, die auf optimales Datenübertragungsvermögen (maximale Modulationsamplitude am Eingang) eingestellt ist, wird vorzugsweise zur Datenübertragung aus den Blattdokumenten heraus verwendet, also beispielsweise zur Datenübertragung von einer Banknote zu dem Schreib-/ Lesegerät oder zur Datenübertragung zwischen verschiedenen Banknoten.g) using the selected first and second transmission frequencies as working frequencies for the further processing of the stack of banknotes. The first transmission frequency is set so that the attenuation is minimal, ie the energy transfer in the stack is maximum. The second frequency is set so that the modulation amplitude at the input is maximum. The first transmission frequency, which is set to optimal energy transmission (minimal attenuation), is preferably used for energy transmission and / or data transmission to the sheet documents, that is to say, for example, from a read / write device to the respective bank note. The second transmission frequency, which is set to optimal data transmission capacity (maximum modulation amplitude at the input), is preferably used for data transmission from the sheet documents, that is to say for example for data transmission from a bank note to the read / write device or for data transmission between different bank notes.
Vorzugsweise ist die Amplitude des elektromagnetischen Wechselfeldes mit der ersten Sendefrequenz mindestens so groß wie, vorzugsweise größer als die Amplitude des elektromagnetischen Wechselfeldes mit der zweiten Sendefrequenz. Wahlweise ist die Amplitude des elektromagnetischen Wechselfeldes mit der ersten Sendefrequenz wesentlich größer als die Amplitude des elektromagnetischen Wechselfeldes mit der zweiten Sendefrequenz. Dies ist zweckmäßig, da die Energieübertragung, für die eine größere Amplitude empfehlenswert ist als für die Datenübertragung, nur bei der ersten Sendefrequenz durchgeführt wird.The amplitude of the electromagnetic alternating field with the first transmission frequency is preferably at least as large as, preferably greater than the amplitude of the electromagnetic alternating field with the second transmission frequency. Optionally, the amplitude of the alternating electromagnetic field with the first transmission frequency is significantly greater than the amplitude of the alternating electromagnetic field with the second transmission frequency. This is expedient since the energy transmission, for which a larger amplitude is recommended than for the data transmission, is only carried out at the first transmission frequency.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens werden in Schritt d) durch das Variieren der ersten Sendefrequenz zumindest zwei lokale Minima derAccording to a development of the method, at least two local minima of the are varied in step d) by varying the first transmission frequency
Dämpfung des Blattdokumentstapels ermittelt, wobei weiter die Verfahrensschritte durchgeführt werden: h) nach Schritt e) und wahlweise vor oder nach Schritt f): Bestimmen und Auswählen derjenigen ersten Sendefrequenz lokal minimaler Dämpfung, bei der die am Eingang bestimmte Modulationsamplitude maximal ist, undDamping of the sheet document stack is determined, the process steps being carried out further: h) after step e) and optionally before or after step f): determining and selecting that first transmission frequency of locally minimal attenuation at which the modulation amplitude determined at the input is maximum, and
i) Verwenden der gemäß Schritt h) ausgewählten ersten Sendefrequenz als Arbeitsfrequenzen für die weitere Bearbeitung des Banknotenstapels.i) Using the first transmission frequency selected according to step h) as working frequencies for the further processing of the banknote stack.
Gemäß dieser Weiterbildung wird die erste Sendefrequenz nicht nur darauf - hin abgestimmt, dass die Dämpfung minimal ist, sondern auch darauf, dass die Modulationsamplitude in Abhängigkeit vom Wert der ersten Sendefrequenz maximal ist. Hierdurch ist die erste Sendefrequenz, bei der die Energieversorgung erfolgt, zugleich auf eine möglichst gute Datenübertragung eingestellt. Daneben wird immer noch, wie bei der der Weiterbildung zu Grunde liegenden Ausführungsform, die zweite Sendefrequenz darauf abgestimmt, dass die Modulationsamplitude in Abhängigkeit vom Wert der zweiten Sendefrequenz maximal ist, so dass also die zweite Sendefrequenz auf möglichst deutliche Datenübertragung eingerichtet ist.According to this development, the first transmission frequency is not only tuned to the fact that the attenuation is minimal, but also to the fact that the modulation amplitude is maximal as a function of the value of the first transmission frequency. As a result, the first transmission frequency at which the energy supply takes place is simultaneously set for the best possible data transmission. In addition, as in the embodiment on which the further development is based, the second transmission frequency is still tuned to ensure that the modulation amplitude is maximum as a function of the value of the second transmission frequency, so that the second transmission frequency is set up for data transmission that is as clear as possible.
Die Reihenfolge der Verfahrensschritte kann die angegebene alphabetische sein, kann aber auch anderweitig zweckmäßig gewählt sein.The sequence of the process steps can be the given alphabetical one, but can also be selected appropriately in another way.
Wahlweise wird mindestens ein weiteres elektromagnetisches Wechselfeld einer weiteren Sendefrequenz, die von der ersten und zweiten Sendefre- quenz verschieden ist, aus dem ausgewählten Teilbereich in den Blattdokumentstapel eingekoppelt. Vorzugsweise wird nicht nur eine einzelne weitere, sondern eine Mehrzahl von weiteren elektromagnetischen Wechselfeldern mit unterschiedlichen Sendefrequenzen in den Blattdokumentstapel eingekoppelt. Die weitere(n) Sendefrequenz (en) werden vorzugsweise, ebenso wie die zweite Sendefrequenz, zur Datenübertragung von einer Banknote zu dem Schreib-/ Lesegerät oder zur Datenübertragung zwischen verschiedenen Banknoten verwendet. Eine oder mehrere der weiteren Sendefrequenzen können wahlweise gemäß den Schritten f) und g) ausgewählt werden, d.h. unter Einstellung der jeweiligen Sendefrequenz auf eine maximale Modulationsamplitude am Eingang. Gemäß einer Alternative ist die weitere Sendefrequenz oder sind zumindest einige der weiteren Sendefrequenzen, anders als die zweite Sendefrequenz, absichtlich nicht auf eine maximale Modulationsamplitude am Eingang oder Ausgang eingestellt, so dass Blattdokumente im Innern des Blattdokumentenstapels, für die zweite Sendefrequenz mit am Eingang oder Ausgang des Blattdokumentenstapels maximierter Modulationsamplitude nachteilig ist, dennoch erfolgreich Daten aussenden können.Optionally, at least one further alternating electromagnetic field of a further transmission frequency, which differs from the first and second transmission frequency, is coupled into the sheet document stack from the selected partial area. Preferably, not only a single further, but a plurality of further alternating electromagnetic fields with different transmission frequencies are coupled into the sheet document stack. The further transmission frequency (s) are preferred, as is the second transmission frequency, used for data transmission from a banknote to the read / write device or for data transmission between different banknotes. One or more of the further transmission frequencies can optionally be selected in accordance with steps f) and g), ie by setting the respective transmission frequency to a maximum modulation amplitude at the input. According to an alternative, the further transmission frequency or at least some of the further transmission frequencies, unlike the second transmission frequency, is intentionally not set to a maximum modulation amplitude at the input or output, so that sheet documents are inside the sheet document stack, for the second transmission frequency with at the input or output of the sheet document stack of maximized modulation amplitude is disadvantageous, yet can successfully transmit data.
Gemäß einem weiteren Verfahren zur Bearbeitung eines Blattdokumentsta- pels, insbesondere eines Banknotenstapels, bei dem die Blattdokumente einen elektrischen Schaltkreis und eine Koppeleinrichtung mit einer Schaltung zur Lastmodulation enthalten, werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt:According to a further method for processing a stack of sheet documents, in particular a stack of banknotes, in which the sheet documents contain an electrical circuit and a coupling device with a circuit for load modulation, the following method steps are carried out:
a) Anordnen des Blattdokumentstapels zwischen einer mit einer Modulationseinrichtung versehenen Sendeeinrichtung und einer Empfangseinrichtung,a) arranging the sheet document stack between a transmitting device provided with a modulation device and a receiving device,
b) Einkoppeln eines elektromagnetischen Wechselfeldes einer Sendefre- quenz aus dem ausgewählten Teilbereich in den Blattdokumentstapel mit der Sendeeinrichtung, Bestimmen der Energie des durch den Blattdokumentstapel übertragenen Wechselfelds mit der Empfangseinrichtung, und Ausgeben eines der bestimmten Energie entsprechenden Ausgangssignals, c) Erzeugen eines Eingangssignals für die Modulationseinrichtung aus dem Ausgangssignal der Empfangseinrichtung, wobei aus Pegeländerungen des Ausgangssignals Pulse mit einer definierten Pulsdauer erzeugt wer- den, undb) coupling an electromagnetic alternating field of a transmission frequency from the selected partial area into the sheet document stack with the transmitting device, determining the energy of the alternating field transmitted through the sheet document stack with the receiving device, and outputting an output signal corresponding to the determined energy, c) generating an input signal for the modulation device from the output signal of the receiving device, pulses with a defined pulse duration being generated from level changes in the output signal, and
d) Zuführen des Eingangssignals zu der Modulationseinrichtung und entsprechendes Modulieren des von der Sendeeinrichtung erzeugten Wechselfelds, wodurch ein von dem Schaltkreis eines Blattdokuments an be- liebiger Stelle im Stapel erzeugtes Lastmodulationssignal auf den Anfangsbereich des Stapels rückgekoppelt wird.d) supplying the input signal to the modulation device and correspondingly modulating the alternating field generated by the transmission device, as a result of which a load modulation signal generated by the circuit of a sheet document at any point in the stack is fed back to the starting area of the stack.
Die Datenübertragung zwischen den elektronischen Schaltkreisen der Blattdokumente des Stapels kann dadurch optimiert oder sogar erst über die ge- samte Stapellänge ermöglicht werden. Mit Vorteil werden die Pulse in Schritt c) mit einer Pulsdauer erzeugt, die geringfügig größer ist, als die für einen Lastmodulator eines Blattdokuments definierte Zeitdauer des Einschaltens des Lastwiderstands. Die Zeitdauer einer Laständerung wird zweckmäßig größer gewählt, als die Laufzeit eines Signals durch den Blattdokumentsta- pel.The data transmission between the electronic circuits of the sheet documents of the stack can thereby be optimized or even made possible over the entire stack length. The pulses in step c) are advantageously generated with a pulse duration that is slightly longer than the time period for switching on the load resistor defined for a load modulator of a sheet document. The duration of a load change is expediently chosen to be longer than the transit time of a signal through the sheet document stack.
Die Erfindung enthält auch eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Blattdokumentstapels, insbesondere eines Banknotenstapels, bei dem die Blattdokumente einen elektrischen Schaltkreis und eine Koppeleinrichtung mit einer Schaltung zur Lastmodulation enthalten. Die Vorrichtung enthält eine Sendeeinrichtung zur Einkopplung eines elektromagnetischen Wechselfeldes in einen Anfangsbereich des Blattdokumentstapels, eine Empfangseinrichtung zum Bestimmen der durch den Blattdokumentstapel übertragenen Energie des Wechselfeldes und zur Ausgabe eines der bestimmten Energie entspre- chenden Ausgangssignals, wobei die Sende- und Empfangseinrichtung so angeordnet sind, dass der Blattdokumentstapel zwischen sie einbringbar ist. Die Vorrichtung enthält weiter eine mit der Sendeeinrichtung zusammenwirkende Modulator einrichtung, die in Abhängigkeit von einem Eingangs- signal das von der Sendeeinrichtung erzeugte Wechselfeld moduliert, und eine mit der Empfangseinrichtung zusammenwirkenden Signalformungsschaltung, die aus dem Ausgangssignal der Empfangseinrichtung das Eingangssignal für die Modulatoreinrichtung erzeugt, so dass ein von dem Schaltkreis eines Blattdokuments an beliebiger Stelle im Stapel erzeugtes Lastmodulationssignal auf den Anfangsbereich des Stapels rückgekoppelt wird.The invention also includes a device for processing a stack of sheet documents, in particular a stack of banknotes, in which the sheet documents contain an electrical circuit and a coupling device with a circuit for load modulation. The device contains a transmitting device for coupling an alternating electromagnetic field into an initial region of the sheet document stack, a receiving device for determining the energy of the alternating field transmitted by the sheet document stack and for outputting one of the determined energy. output signal, the transmitting and receiving device being arranged such that the sheet document stack can be inserted between them. The device further contains a modulator device which interacts with the transmitter device and which modulates the alternating field generated by the transmitter device as a function of an input signal, and a signal shaping circuit which interacts with the receiver device and which generates the input signal for the modulator device from the output signal of the receiver device that a load modulation signal generated by the circuit of a sheet document anywhere in the stack is fed back to the initial region of the stack.
In einem weiteren Aspekt enthält die Erfindung ein buchartiges Dokument, insbesondere ein Passdokument wie z.B. einen Reisepass, mit einer Mehrzahl miteinander verbundener Sicherheitsblätter, von denen mindestens eines, vorzugsweise jedes, als Blattdokument gemäß der Erfindung gestaltet ist. Ein solches buchartiges Dokument ist ein maschinenlesbar und hochsicher und lässt sich überprüfen, ohne dass die Seiten des Dokuments umgeblättert werden müssen. Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Zur besseren Anschaulichkeit wird in den Figuren auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Darstellung verzichtet.In a further aspect, the invention includes a book-like document, in particular a passport document such as a passport with a plurality of interconnected security sheets, of which at least one, preferably each, is designed as a sheet document according to the invention. Such a book-like document is machine-readable and highly secure and can be checked without having to turn the pages of the document. Further exemplary embodiments and advantages of the invention are explained below with reference to the figures. For the sake of clarity, the figures are not drawn to scale and proportion.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer kapazitiv gekoppelten Banknote mit Chip nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer kapazitiv gekoppelten Banknote mit Chip nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung,1 is a schematic representation of a capacitively coupled banknote with chip according to an embodiment of the invention, 2 shows a schematic illustration of a capacitively coupled banknote with chip according to another exemplary embodiment of the invention,
Fig. 3 ein Ersatzschaltbild für einen Stapel kapazitiv gekoppelter Banknoten mit induktivem Kompensationselement,3 shows an equivalent circuit diagram for a stack of capacitively coupled banknotes with an inductive compensation element,
Fig. 4 ein Schreib-/ Lesegerät zum Auslesen eines Stapels kapazitiv gekoppelter Banknoten,4 shows a read / write device for reading out a stack of capacitively coupled banknotes,
Fig. 5 den Verlauf der Dämpfung eines Stapels kapazitiv gekoppelter Banknoten in Abhängigkeit von der eingekoppelten Sendefrequenz,5 shows the course of the damping of a stack of capacitively coupled banknotes as a function of the coupled-in transmission frequency,
Fig. 6 Spannungs-Zeit- Verläufe an vier Stellen eines Stapels kapazitiv gekoppelter Banknoten bei Durchführung einer Lastmodulation durch einen Banknotenchip des Stapels,6 voltage-time profiles at four points of a stack of capacitively coupled banknotes when load modulation is carried out by a banknote chip of the stack,
Fig. 7 ein Schreib-/ Lesegerät mit Rückkopplung zum Auslesen eines Stapels kapazitiv gekoppelter Banknoten nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,7 shows a read / write device with feedback for reading out a stack of capacitively coupled banknotes according to an embodiment of the invention,
Fig. 8 zwei Ausführungsbeispiele für Banknoten mit Chip, die ein induktives Kompensationselement aufweisen, in (a) für den Be- reich niedriger Arbeitsfrequenzen < 50 MHz, in (b) für den Bereich höherer Arbeitsfrequenzen, hier für 868 MHz und 2, 5 GHz, Fig. 9 in (a) bis (d) vier Ausführungsbeispiele für induktive Kompensationselemente, wobei die in (a), (c) und (d) gezeigten Elemente denen der Figur 8 entsprechen,8 shows two exemplary embodiments for banknotes with a chip, which have an inductive compensation element, in (a) for the range of lower operating frequencies <50 MHz, in (b) for the range of higher operating frequencies, here for 868 MHz and 2.5 GHz . 9 in (a) to (d) four exemplary embodiments for inductive compensation elements, the elements shown in (a), (c) and (d) corresponding to those in FIG. 8,
Fig. 10 in (a) eine Teilansicht einer Banknote mit einem über Koppelspulen induktiv angekoppeltem Chip, und in (b) eine Detailansicht von (a),10 in (a) a partial view of a banknote with a chip inductively coupled via coupling coils, and in (b) a detailed view of (a),
Fig. 11 ein Prinzipschaltbild für den induktiv angekoppelten Chip der Banknote von Fig. 10,11 shows a basic circuit diagram for the inductively coupled chip of the banknote of FIG. 10,
Fig. 12 ein Ersatzschaltbild für einen Stapel kapazitiv gekoppelter Banknoten mit induktiv angekoppeltem Chip,12 shows an equivalent circuit diagram for a stack of capacitively coupled banknotes with an inductively coupled chip,
Fig. 13 eine Simulation des Dämpfungsverhaltens eines Stapels aus N kapazitiv gekoppelten Banknoten mit induktiv angekoppeltem Chip für N = 30, 100 und 200,13 shows a simulation of the damping behavior of a stack of N capacitively coupled banknotes with an inductively coupled chip for N = 30, 100 and 200,
Fig. 14 eine schematische Darstellung eines Passbuchs mit kapazitiv gekoppelten Sicherheitsseiten nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.Fig. 14 is a schematic representation of a passport book with capacitively coupled security pages according to an embodiment of the invention.
Die Erfindung wird nun zunächst am Beispiel der Bearbeitung von Banknoten in einem Banknotenstapel erläutert.The invention is first explained using the example of processing banknotes in a stack of banknotes.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer kapazitiv gekoppelten Banknote mit Chip. Bei der allgemein mit Bezugszeichen 10 bezeichneten Banknote ist ein Chip 12 mit einem elektrischen Schaltkreis auf einem Banknotensubstrat 14, beispielsweise einem Baumwollpapier aufgebracht. Der Chip 12 ist über Verbindungsleitungen 16 mit drei großflächigen leitfähigen kapazitiven Koppelelektroden 18 und 20 verbunden, die der Energie- und Datenübertragung zwischen der Banknote 10 und einem Schreib-/ Lesegerät 22 dienen. Im Ausführungsbeispiel sind die Koppelelektroden 18, 20 mit leit- fähigen Druckfarben auf das Banknotensubstrat 14 aufgedruckt.Figure 1 shows a schematic representation of a capacitively coupled banknote with chip. In the case of the banknote, which is generally designated by reference number 10, a chip 12 with an electrical circuit is applied to a banknote substrate 14, for example cotton paper. The Chip 12 is connected via connecting lines 16 to three large-area conductive capacitive coupling electrodes 18 and 20, which are used for the energy and data transmission between the bank note 10 and a read / write device 22. In the exemplary embodiment, the coupling electrodes 18, 20 are printed on the banknote substrate 14 using conductive printing inks.
Die beiden außen liegenden Koppelelektroden 18 werden im Ausführungsbeispiel zum einen für die Energieversorgung des Chips 12 und zum anderen für die Datenkommunikation 24 von dem Schreib-/ Lesegerät 22 zu dem Chip 12 (im folgenden Downlink genannt) eingesetzt. Die in der Mitte liegende Elektrode 20 dient der Datenkommunikation 26 von dem Chip 12 zu dem Schreib-/ Lesegerät 22 (im folgenden Uplink genannt). Darüber hinaus wird im Ausführungsbeispiel über diese Elektrode 20 auch die Datenkommunikation zwischen den Chips 12 verschiedener Banknoten 10 (im folgen- den Interlink genannt) realisiert. Die Kommunikationskanäle bezüglich E- nergie und Daten-Downlink auf der einen Seite und Daten-Uplink und Daten-Interlink auf der anderen Seite sind im Ausführungsbeispiel somit räumlich voneinander getrennt.In the exemplary embodiment, the two external coupling electrodes 18 are used on the one hand for the energy supply of the chip 12 and on the other hand for the data communication 24 from the read / write device 22 to the chip 12 (hereinafter referred to as downlink). The electrode 20 in the middle is used for data communication 26 from the chip 12 to the read / write device 22 (hereinafter referred to as uplink). In addition, in the exemplary embodiment, data communication between the chips 12 of different banknotes 10 (hereinafter referred to as interlink) is also implemented via this electrode 20. The communication channels with regard to energy and data downlink on the one hand and data uplink and data interlink on the other are thus spatially separated from one another in the exemplary embodiment.
In einer alternativen Gestaltung kann auch der Daten-Downlink, also die Datenkommunikation 24 von dem Schreib-/ Lesegerät 22 zu dem Chip 12, über die mittlere Elektrode 20 erfolgen, so dass nur der Energietransfer über die äußeren Koppelelektroden 18 abgewickelt wird.In an alternative embodiment, the data downlink, that is to say the data communication 24 from the read / write device 22 to the chip 12, can also take place via the central electrode 20, so that only the energy transfer is carried out via the outer coupling electrodes 18.
Ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem neben einer räumlichen Trennung auch eine Trennung der Kommunikationskanäle im Frequenzraum erfolgt, ist in Figur 2 dargestellt. Dort sind auf das Banknotensubstrat 14 neben dem Chip 12 und einem ersten Paar großflächiger Koppelelektroden 30 zusätzliche Antennen 32 aufgebracht. Die Koppelelektroden 30 und die Antennen 32 sind jeweils mit dem Chip 12 elektrisch verbunden. Die Energieversorgung des Chips 12 erfolgt über eine kapazitive Ankopplung an das Schreib-/ Lesegerät 22, die mittels der Koppelelektroden 30 realisiert wird. Auch der Daten-Downlink 24 von dem Schreib-/ Lesegerät 22 zu dem Chip 12 wird im Ausführungsbeispiel über die kapazitive Kopplung verwirklicht. Als Frequenzbereich für die kapazitive Kopplung ist dabei der Bereich unterhalb von 300 MHz bevorzugt.Another exemplary embodiment, in which, in addition to spatial separation, communication channels in the frequency domain are also separated, is shown in FIG. 2. There, additional antennas 32 are applied to the banknote substrate 14 in addition to the chip 12 and a first pair of large-area coupling electrodes 30. The coupling electrodes 30 and the antennas 32 are each electrically connected to the chip 12. The chip 12 is supplied with energy via a capacitive coupling to the read / write device 22, which is implemented by means of the coupling electrodes 30. The data downlink 24 from the read / write device 22 to the chip 12 is also implemented in the exemplary embodiment via the capacitive coupling. The range below 300 MHz is preferred as the frequency range for the capacitive coupling.
Der Daten-Uplink 26 von dem Chip 12 zu dem Schreib-/ Lesegerät 22 wird in einem höher liegenden Frequenzbereich, bevorzugt im Bereich oberhalb von 300 MHz durchgeführt. Die Antennen 32 sind besonders für die Kommunikation bei diesen höheren Frequenzen eingerichtet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Energieübertragung und die Downlink- Kommunikation 24 bei einer Frequenz von z.B. 30 MHz, die Uplink- Kommunikation dagegen bei einer Frequenz von 868 MHz.The data uplink 26 from the chip 12 to the read / write device 22 is carried out in a higher frequency range, preferably in the range above 300 MHz. The antennas 32 are particularly set up for communication at these higher frequencies. In the exemplary embodiment shown, the energy transmission and the downlink communication 24 take place at a frequency of e.g. 30 MHz, the uplink communication, however, at a frequency of 868 MHz.
Das Verhalten eines Stapels aus N kapazitiv gekoppelten Banknoten im Betrieb kann durch ein elektrisches Ersatzschaltbild beschrieben werden. Dabei bilden durch das Aufeinanderstapeln der Banknoten jeweils zwei überein- ander liegenden kapazitiven Koppelflächen eine Kapazität Ck. Im Folgenden werden der Einfachheit halber Banknoten mit zwei kapazitiven Koppelflächen betrachtet. Die Behandlung von Banknoten mit mehreren Koppelelementen verläuft analog.The behavior of a stack of N capacitively coupled banknotes in operation can be described by an electrical equivalent circuit. By stacking the banknotes on top of each other, two capacitive coupling surfaces lying one above the other form a capacitance Ck. For the sake of simplicity, banknotes with two capacitive coupling surfaces are considered below. The handling of banknotes with several coupling elements proceeds analogously.
Enthält die Koppeleinrichtung zwei kapazitive Koppelflächen, so stehen jeder Banknote zwei Koppelkondensatoren zur Verfügung. Für den Chip 12 auf der Banknote erscheinen die beiden Koppelkondensatoren als Serienschaltung der Einzelkapazitäten, so dass im Ersatzschaltbild nur Ck/2 wirksam ist. Bei der Einspeisung von Energie in den Stapel hat es sich nun her- ausgestellt, dass die zur Verfügung stehende Versorgungsspannung zum Ende des Stapels hin schnell abnimmt. Am Eingang des Stapels müsste somit eine sehr hohe Spannung eingespeist werden, um auch am Ende der Kette noch ausreichend Energie zum Betrieb eines Chips zur Verfügung stellen zu können.If the coupling device contains two capacitive coupling surfaces, two coupling capacitors are available for each banknote. For the chip 12 on the banknote, the two coupling capacitors appear as a series connection of the individual capacitors, so that only Ck / 2 is effective in the equivalent circuit diagram. When it came to feeding energy into the stack, issued that the available supply voltage decreases rapidly towards the end of the stack. A very high voltage would therefore have to be fed in at the input of the stack in order to be able to provide sufficient energy to operate a chip even at the end of the chain.
Um die Energieübertragung im Stapel zu verbessern, wird daher der parasitären Kapazität Cp eine Induktivität Lp parallelgeschaltet, wie im Ersatzschaltbild der Fig. 3 gezeigt. Dort sind neben der Banknote 10 weitere Bank- noten 10-2, 10-3 und die Fortsetzung des Stapels angedeutet. Der Wert der Induktivität Lp wird erfindungsgemäß so gewählt, dass der durch die parasitäre Kapazität Cp erzeugte Phasenwinkel des Stroms i2 durch die Induktivität innerhalb des Stapels möglichst kompensiert wird. Dabei ist zu beachten, dass sich die Banknoten 10, 10-2, 10-3 ... im Stapel gegenseitig beeinflus- sen, so dass die Resonanzfrequenz der Elemente Cp und Lp im Parallelresonanzkreis im Allgemeinen nicht der Betriebsfrequenz des Stapels entspricht. Beispiele für die konkrete Realisierung einer solchen Induktivität Lp sind weiter unten in Zusammenhang mit Figuren 8 und 9 ausführlich beschrieben.In order to improve the energy transfer in the stack, an inductance L p is therefore connected in parallel to the parasitic capacitance C p , as shown in the equivalent circuit diagram in FIG. 3. In addition to the banknote 10, further banknotes 10-2, 10-3 and the continuation of the stack are indicated there. The value of the inductance L p is chosen according to the invention in such a way that the phase angle of the current i 2 generated by the parasitic capacitance C p is compensated for as far as possible by the inductance within the stack. It should be noted that the banknotes 10, 10-2, 10-3 ... in the stack influence one another, so that the resonance frequency of the elements C p and L p in the parallel resonance circuit generally does not correspond to the operating frequency of the stack. Examples of the specific implementation of such an inductance L p are described in detail below in connection with FIGS. 8 and 9.
Figur 4 zeigt ein Schreib-/ Lesegerät 40 zum Auslesen eines Stapels 42 kapazitiv gekoppelter Banknoten 10. Während bei herkömmlichen RFID-Lese- geräten die Spannungsquelle und das Empfangsgerät an derselben Koppeleinheit (Antenne) betrieben werden, sind bei dem Schreib-/ Lesegerät 40 die Spannungs- oder Signalquelle 44 und das Empfangsgerät 48 getrennt und jeweils über eigene Koppeleinheiten, bzw. Antennen 46 und 50 mit dem Banknotenstapel 42 verbunden. Energie und Daten werden über die Signalquelle 44 an der Oberseite in den Stapel 42 eingekoppelt. Das Auslesen der von den Banknoten 10 gesendeten Daten, beispielsweise eine Seriennummer, erfolgt durch die Ankopplung des Empfangsgeräts 48 an der gegenüberliegenden Unterseite des Stapels 42. Die Signalquelle 44 und das Empfangsgerät 48 können darüber hinaus mit einem Modulator 52 bzw. einem Lastmodulator 56 ausgestattet sein, deren Funktion und Wirkungsweise weiter unten erläutert werden. Neben dem Empfangsgerät 48 am Ende des Stapels kann ein weiteres Empfangsgerät 54 parallel zur Signalquelle 44 vorgesehen sein.FIG. 4 shows a read / write device 40 for reading out a stack 42 of capacitively coupled banknotes 10. While in conventional RFID readers the voltage source and the receiver are operated on the same coupling unit (antenna), in the read / write device 40 there are The voltage or signal source 44 and the receiving device 48 are separated and each connected to the banknote stack 42 via separate coupling units or antennas 46 and 50. Energy and data are coupled into the stack 42 via the signal source 44 at the top. The data sent by the banknotes 10, for example a serial number, is read out by coupling the receiving device 48 to the opposite underside of the stack 42. The signal source 44 and the receiving device 48 can also be equipped with a modulator 52 or a load modulator 56 , whose function and mode of action are explained below. In addition to the receiving device 48 at the end of the stack, a further receiving device 54 can be provided parallel to the signal source 44.
Das Ersatzschaltbild der Fig. 3 stellt bei einem Stapel von N Banknoten einen Bandpass N-ter Ordnung dar. Die numerisch simulierte Frequenzabhängigkeit der Dämpfung D für einen Stapel mit N=120 Banknoten ist in Fig. 5 gezeigt. Wie aus dem Verlauf der Dämpfung 60 in Fig. 5 zu erkennen, hat der durch den Banknotenstapel gebildete Bandpass eine breiten Durchlassbereich 62, in dem elektrische Energie mit sehr geringer Dämpfung zu den einzelnen Banknoten 10 übertragen werden kann. Außerhalb des Durchlassbereichs 62 erreicht die Dämpfung sehr schnell sehr großer Werte. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Frequenzbereich von 10 MHz bis hin zu 160 MHz dargestellt, wobei der Durchlassbereich 62 etwa 100 MHz breit ist.The equivalent circuit diagram of FIG. 3 represents an Nth order bandpass for a stack of N banknotes. The numerically simulated frequency dependence of the attenuation D for a stack with N = 120 banknotes is shown in FIG. 5. As can be seen from the course of the attenuation 60 in FIG. 5, the bandpass formed by the banknote stack has a wide passband 62 in which electrical energy can be transmitted to the individual banknotes 10 with very little attenuation. Outside the passband 62, the damping very quickly reaches very large values. In the exemplary embodiment shown, the frequency range from 10 MHz to 160 MHz is shown, the pass band 62 being approximately 100 MHz wide.
Wie ebenfalls in der Fig. 5 zu erkennen, zeigt die Dämpfung innerhalb des Durchlassbereichs ein stark variierendes oder schwankendes Verhalten, das heißt, es existieren abwechselnd Einzelfrequenzen, bei denen die Dämpfung ein lokales Maximum 64 oder ein lokales Minimum 66 besitzt. Die genaue Lage der lokalen Extrema hängt von den Werten der beteiligten Kapazitäten, insbesondere von der Koppelkapazität Ck ab. Die Koppelkapazität Ck selbst ist durch die Größe der Koppelelektroden, der Eigenschaften des sich als Mischung von Banknotenpapier und Luft darstellenden Dielektrikums, sowie durch den Abstand der Koppelelektroden, also insbesondere die Papierdicke, gegeben. Es versteht sich, dass die elektrischen Eigenschaften der Koppelkapazitäten und damit auch die genaue Lage der Einzelfrequenzen mit lokal maximaler oder minimaler Dämpfung von Banknotenstapel zu Bank- notenstapel variiert, da die Banknoten in einem Stapel beispielsweise nicht exakt aufeinander liegen, verschmutzt oder verknittert sein können, oder Lufteinschlüsse zwischen den einzelnen Banknoten im Stapel entstehen können.As can also be seen in FIG. 5, the attenuation within the passband exhibits a strongly varying or fluctuating behavior, that is to say there are alternating individual frequencies at which the attenuation has a local maximum 64 or a local minimum 66. The exact location of the local extremes depends on the values of the capacities involved, in particular on the coupling capacitance Ck. The coupling capacitance Ck itself is determined by the size of the coupling electrodes, the properties of the dielectric, which is a mixture of banknote paper and air, and given by the distance between the coupling electrodes, in particular the paper thickness. It goes without saying that the electrical properties of the coupling capacities and thus also the exact position of the individual frequencies with locally maximum or minimum attenuation vary from stack of banknotes to stack of banknotes, since the banknotes in a stack, for example, may not lie exactly on one another, may be dirty or wrinkled, or air pockets can arise between the individual banknotes in the stack.
Um eine Arbeitsfrequenz mit möglichst geringer Dämpfung zu finden, wird nun vor der eigentlichen Bearbeitung des Banknotenstapels 42 ein Teilbereich 68 des Durchlassbereichs 62 des Bandpassfilters ausgewählt. Innerhalb dieses Teilbereichs wird die Signalfrequenz der Signalquelle 44 ausgehend vom kleinsten Frequenzwert in kleinen Schritten erhöht, und jeweils die von dem Empfangsgerät 48 gelieferte Ausgangsspannung am unteren Ende des Stapels als Maß für die durch den Stapel übertragene Energie gemessen. Die Schrittweite kann dabei bei einer Breite des Teilbereichs von beispielsweise 10 MHz etwa 10 kHz betragen.In order to find a working frequency with the lowest possible damping, a sub-area 68 of the pass-through area 62 of the bandpass filter is now selected before the actual processing of the banknote stack 42. Within this sub-range, the signal frequency of the signal source 44 is increased in small steps starting from the smallest frequency value, and in each case the output voltage supplied by the receiving device 48 at the lower end of the stack is measured as a measure of the energy transmitted through the stack. The step size can be approximately 10 kHz for a width of the subrange of 10 MHz, for example.
Diese Messung wird solange fortgesetzt, bis zumindest eine lokales Minimum 66 und ein lokales Maximum 64 der Energieübertragungsfunktion eindeutig identifiziert sind. Es versteht sich, dass ein lokales Minimum der Dämpfung D dabei einem lokalen Maximum der vom Empfangsgerät 48 ausgegebenen Ausgangsspannung entspricht und umgekehrt. Anschließend wird für die eigentliche Bearbeitung des Banknotenstapels als Arbeitsfrequenz die dem ermittelten Minimum der Dämpfung zugehörige Sendefrequenz verwendet. Ein anderes Verfahren zur Bestimmung einer geeigneten Arbeitsfrequenz wird nun mit Bezug auf Fig. 6 erläutert. Dabei wird zur Datenübertragung von den Chips 12 im Banknotenstapel zu einem Schreib-/ Lesegerät 40, wie in Fig. 4 gezeigt, bevorzugt eine Anordnung verwendet, bei der die von den einzelnen Chips 12 gesendeten Daten am Ende des Stapels 42 von einem Empfangsgerät 48 ausgelesen werden. Führen die Chips 12 im Stapel zur Datenübertragung eine Lastmodulation durch, so wirkt diese nicht nur in Richtung des Ausgangs des Stapels und das Empfangsgerät 48, sondern auch an den Punkt der Einspeisung, also auf die Signalquelle 44 zurück.This measurement is continued until at least one local minimum 66 and one local maximum 64 of the energy transfer function are clearly identified. It goes without saying that a local minimum of the damping D corresponds to a local maximum of the output voltage output by the receiving device 48 and vice versa. The transmission frequency associated with the determined minimum of attenuation is then used as the working frequency for the actual processing of the stack of banknotes. Another method for determining a suitable operating frequency will now be explained with reference to FIG. 6. In this case, an arrangement is preferably used for data transmission from the chips 12 in the stack of banknotes to a read / write device 40, as shown in FIG. 4, in which the data sent by the individual chips 12 at the end of the stack 42 is read out by a receiving device 48 become. If the chips 12 in the stack carry out load modulation for data transmission, this does not only act in the direction of the exit of the stack and the receiving device 48, but also at the point of feeding, that is, back to the signal source 44.
Dies ist in der Fig. 6 illustriert, bei der ein Stapel aus N=120 kapazitiv gekoppelten Banknoten mit Chip durch die entsprechende Ersatzschaltung simuliert wurde. In der dargestellten Situation führt der Chip der Banknote an der Position i=80 im Stapel (i=l ... N) eine Lastmodulation durch. Die Lastmo- dulation ist am Spannungs-Zeit- Verlauf 74 dieses Chips deutlich zu erkennen. Auch am Ausgang des Stapels (Kurvenzug 76) kann die Lastmodulation problemlos erfasst werden. Wie die beiden ersten Kurvenzüge zeigen, die den Spannungsverlauf an der Signalquelle 44 (Kurvenzug 70) und an einem Chip im ersten Drittel des Stapels (Kurvenzug 72) zeigen, kann das Modula- tionssignal selbst an der Signalquelle 44 noch detektiert werden.This is illustrated in FIG. 6, in which a stack of N = 120 capacitively coupled banknotes with a chip was simulated by the corresponding equivalent circuit. In the situation shown, the chip of the banknote carries out load modulation at position i = 80 in the stack (i = 1 ... N). The load modulation can be clearly recognized by the voltage-time profile 74 of this chip. The load modulation can also be detected without any problems at the exit of the stack (curve 76). As the first two curves show, which show the voltage curve at signal source 44 (curve 70) and on a chip in the first third of the stack (curve 72), the modulation signal itself can still be detected at signal source 44.
Ein solches Verhalten ist bei der Bearbeitung von Banknotenstapels ausdrücklich erwünscht, da so auch eine Kommunikation zwischen den Chips 12 verschiedener Banknoten (Interlink) erfolgen kann, was beispielsweise die Realisierung effektiver AntikoUisionsalgorithmen ermöglicht. So kann etwa durch bitweise Arbitrierung des von den Chips 12 erzeugten seriellen Datenstroms eine eindeutige Seriennummer innerhalb nur einer Iterationsschleife an das Empfangsgerät 48 übertragen werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass das Übertragungsverhalten eines Lastmodulationssignals zur Signalquelle 44 stark von der gewählten Arbeitsfrequenz abhängig ist. So konnte etwa bei einer anderen Arbeitsfrequenz, als in Fig. 6 gewählt, die Lastmodulation des oben gezeigten Chips am Eingang nicht mehr detektiert werden.Such behavior is expressly desired when processing stacks of banknotes, since communication between the chips 12 of different banknotes (interlink) can also take place, which enables, for example, the implementation of effective anti-detection algorithms. For example, by bit-by-bit arbitration of the serial data stream generated by the chips 12, a unique serial number can be transmitted to the receiving device 48 within only one iteration loop. However, it has been found that the transmission behavior of a load modulation signal to the signal source 44 is heavily dependent on the selected operating frequency. For example, at a different operating frequency than selected in FIG. 6, the load modulation of the chip shown above could no longer be detected at the input.
Um die Übertragung des Lastmodulationssignals zur Signalquelle 44 zu optimieren und damit die Interlink-Kommunikation zu ermöglichen, kann die Arbeitsfrequenz nach der Erfindung vor der eigentlichen Bearbeitung des Banknotenstapels wie folgt bestimmt werden.In order to optimize the transmission of the load modulation signal to the signal source 44 and thus to enable the interlink communication, the working frequency according to the invention can be determined as follows before the actual processing of the stack of banknotes.
Zunächst werden mindestens zwei lokale Minima 66 der Dämpfung der E- nergieübertragung ermittelt, wie oben in Zusammenhang mit der Fig. 5 beschrieben. Bevorzugt wird dabei allerdings ein größerer Frequenzbereich als in dem bei Fig. 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel abgesucht, um eine größere Anzahl lokaler Minima 66 der Dämpfung der Energieübertragung zu ermitteln.First, at least two local minima 66 of the attenuation of the energy transmission are determined, as described above in connection with FIG. 5. Preferably, however, a larger frequency range is searched than in the exemplary embodiment described in FIG. 5 in order to determine a larger number of local minima 66 of the attenuation of the energy transmission.
Das Empfangsgerät 48 des Schreib-/ Lesegeräts 40 ist für die Durchführung dieses Verfahrens mit einem Lastmodulator 56 ausgestattet, der die Lastmodulation eines Chips 12 an letzter Position im Stapel simuliert. Der Lastmodulator 56 am Ende des Stapels wird nun mit einem Prüfsignal einer Prüffrequenz moduliert und die am Eingang des Stapels verbleibende Modulationsamplitude des Prüfsignals wird bei all den zuvor ermittelten Einzelfrequen- zen der lokalen Minima 66 der Dämpfung der Energieübertragung gemessen.The receiver 48 of the read / write device 40 is equipped for the implementation of this method with a load modulator 56 which simulates the load modulation of a chip 12 in the last position in the stack. The load modulator 56 at the end of the stack is now modulated with a test signal of a test frequency and the modulation amplitude of the test signal remaining at the input of the stack is measured at all of the previously determined individual frequencies of the local minima 66 of the attenuation of the energy transmission.
Anschließend wird diejenige Sendefrequenz mit lokal minimaler Dämpfung als Arbeitsfrequenz ausgewählt, bei der die an der Signalquelle 44 noch messbare Modulation durch das Prüfsignal eine maximale Amplitude erreicht. Bei dieser Frequenz wird dann gleichzeitig eine geringe Dämpfung und eine große Modulationsamplitude erzielt.Then that transmission frequency with locally minimal attenuation is selected as the working frequency at which the signal source 44 still measurable modulation achieved by the test signal a maximum amplitude. At this frequency, low attenuation and a large modulation amplitude are then achieved at the same time.
Alternativ kann die Arbeitsfrequenz dadurch bestimmt werden, dass am Eingang des Stapels - neben dem Sendesignal mit Frequenz fl ein zweites Signal mit einer zweiten Frequenz f2, die ungleich fl ist, eingespeist wird. Wird der Lastmodulator 56 am Ende des Stapels mit dem Prüfsignal f3 moduliert, so werden am Eingang des Stapels auch beide Frequenzen fl und f2 mit dem Prüfsignal f3 moduliert. Die Frequenz f2 wird nun in einem größeren Bereich abgestimmt, und dabei der Modulationsgrad am Eingang des Stapels am Signal f2 gemessen. Anschließend wird für f2 eine Frequenz gewählt, bei der der Modulationsgrad einen maximalen Wert erreicht. Die Frequenz fl wird nach einem beliebigen der weiter oben beschriebenen Verfah- ren eingestellt, d.h. unter Minimierung der Dämpfung und/ oder Maximie- rung der Modulationsamplitude. Zur Datenübertragung von den Chips 12 zum Lesegerät 40 werden mindestens das durch Lastmodulation im Stapel modulierte Signal f2, bevorzugt jedoch die Signale fl und f2 demoduliert. Der Kommunikationskanal mit der Frequenz fl wird für die Downlink- Kommunikation verwendet, d.h. für die Übertragung von Energie und/ oder Daten vom Schreib-/ Lesegerät zu einer jeweiligen Banknote. Da bei der Frequenz fl Energie übertragen wird, wird, um bestmögliche Energieübertragung zu erzielen, die Frequenz auf einen Wert von fl eingestellt, dass die Dämpfung des Signals mit der Frequenz fl durch den Banknotenstapel mi- nimal ist. Der Kommunikationskanal mit der Frequenz f2 wird für dieAlternatively, the working frequency can be determined by feeding in a second signal with a second frequency f2, which is not equal to fl, at the input of the stack, in addition to the transmission signal with frequency fl. If the load modulator 56 is modulated with the test signal f3 at the end of the stack, then both frequencies fl and f2 are also modulated with the test signal f3 at the input of the stack. The frequency f2 is now tuned in a larger range, and the degree of modulation at the input of the stack is measured on the signal f2. A frequency is then selected for f2 at which the degree of modulation reaches a maximum value. The frequency fl is set according to any of the methods described above, i.e. while minimizing the attenuation and / or maximizing the modulation amplitude. For data transmission from chips 12 to reader 40, at least signal f2 modulated by load modulation in the stack, but preferably signals fl and f2 are demodulated. The communication channel with frequency fl is used for downlink communication, i.e. for the transmission of energy and / or data from the read / write device to a respective bank note. Since energy is transmitted at the frequency fl, in order to achieve the best possible energy transmission, the frequency is set to a value of fl that the attenuation of the signal with the frequency fl by the stack of banknotes is minimal. The communication channel with the frequency f2 is used for the
Uplink-Kommunikation und/ oder Interlink-Kommunikation verwendet, d.h. für die Übertragung von Daten von einer Banknote zum Schreib-Uplink communication and / or interlink communication used, i.e. for the transfer of data from a banknote to a
/ Lesegerät oder zwischen Banknoten. Damit die Daten bei der Frequenz f2 optimal übertragen werden, wird die Frequenz f2 auf einen Wert von f2 eingestellt, dass die Modulationsamplitude maximal ist./ Reader or between banknotes. So that the data at the frequency f2 are optimally transmitted, the frequency f2 is set to a value of f2 that the modulation amplitude is maximum.
Wahlweise werden für den zweiten Kommunikationskanal, d.h. für die Ü- bertragung von Daten Uplink von einer Banknote zum Schreib-/ Lesegerät oder Interlink zwischen Banknoten, neben der Frequenz f2 weitere Frequenzen f4, f5, f6, f7 etc. verwendet. Für einige der weiteren Frequenzen f4, f5, f6, f7 etc. wird der Wert der Frequenz analog eingestellt wie der Wert der Frequenz f2. Die Frequenz f2 und die weitere(n) Frequenz(en) können dabei wahlweise nacheinander oder gleichzeitig eingestellt werden. Für andere der weiteren Frequenzen f4, f5, f6, f7 etc. wird die Frequenz, ganz gegenteilig, nicht auf maximale Modulationsamplitude am Eingang eingestellt, sondern z.B. auf minimale Modulationsamplitude am Eingang eingestellt. Hierdurch wird sichergestellt, dass Banknoten im Innern des Banknotenstapels, an de- ren Ort die Modulationsamplitude zufällig sehr gering ist, wenn die Modulationsamplitude am Eingang oder Ausgang maximal ist, dennoch eine Frequenz zur Verfügung haben, bei der sie erfolgreich Daten nach außen, z.B. zum Schreib/ Lesegerät und/ oder zu anderen Banknoten, senden können. Auf diese Weise bietet der für die Uplink bzw. Interlink Kommunikation be- reitgestellte zweite Kommunikationskanal mit seiner Mehrzahl von Frequenzen f2, f4, f5, f6, f7 etc. sämtlichen Banknoten des Banknotenstapels die Möglichkeit, Daten zu senden.Optionally, for the second communication channel, i.e. used for the transmission of data uplink from a banknote to the reader / writer or interlink between banknotes, in addition to the frequency f2, further frequencies f4, f5, f6, f7 etc. For some of the other frequencies f4, f5, f6, f7 etc., the value of the frequency is set analogously to the value of the frequency f2. The frequency f2 and the further frequency (s) can be set either one after the other or simultaneously. For other of the other frequencies f4, f5, f6, f7 etc., quite the opposite, the frequency is not set to the maximum modulation amplitude at the input, but e.g. set to minimum modulation amplitude at the input. This ensures that banknotes inside the stack of banknotes, where the modulation amplitude happens to be very low when the modulation amplitude at the input or output is maximum, still have a frequency at which they successfully transmit data to the outside, e.g. to the read / write device and / or to other banknotes. In this way, the second communication channel provided for the uplink or interlink communication with its plurality of frequencies f2, f4, f5, f6, f7 etc. offers all banknotes of the stack of banknotes the possibility of sending data.
Eine Möglichkeit, die Datenkommunikation zwischen den Banknotenchips eines Banknotenstapels (Interlink) weiter zu verbessern, wird nunmehr mit Bezug auf Fig. 7 beschrieben. Wie oben bereits erwählt, ist es grundsätzlich wünschenswert, wenn die einzelnen Chips in einem Banknotenstapel miteinander kommunizieren können. Insbesondere bei sehr großen Stapeln, beispielsweise bei einem Banknotenstapel mit N=1000 Banknoten, ergibt sich jedoch das Problem, dass eine Lastmodulation, die von einem Chip am Ende eines Stapels ausgeführt wird, am Anfang des Stapels selbst bei geschickter Wahl der Arbeitsfrequenz nur noch mit einer so kleinen Amplitude wirksam ist, dass die Chips am Anfang des Stapels die Lastmodulation des Chips am Ende des Stapels nicht mehr detektieren können. Um diesem Problem zu begegnen, schlägt die Erfindung vor, das Schreib-/ Lesegerät 40 aus Fig. 4 wie in Fig. 7 gezeigt zu erweitern. Gleiche Elemente wie in Fig. 4 sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.One possibility of further improving the data communication between the banknote chips of a banknote stack (interlink) will now be described with reference to FIG. 7. As already selected above, it is fundamentally desirable if the individual chips in a stack of banknotes can communicate with one another. This results in particular in the case of very large stacks, for example a stack of banknotes with N = 1000 banknotes However, the problem is that a load modulation, which is carried out by a chip at the end of a stack, is only effective with such a small amplitude at the beginning of the stack, even if the operating frequency is skillfully chosen, that the chips at the beginning of the stack do the load modulation of the chip can no longer detect at the end of the stack. In order to counter this problem, the invention proposes to expand the read / write device 40 from FIG. 4 as shown in FIG. 7. The same elements as in Fig. 4 are provided with the same reference numerals.
Die Banknoten des Stapels sind mit Bezugszeichen 80-1, 80-2, ... 80-(N-2), 80- (N-l), 80-N bezeichnet. Ein Chip 12 einer an beliebiger Stelle im Innern des Stapels angeordneten Banknote 82 führt in der dargestellten Situation eine Lastmodulation aus. Um das Lastmodulationssignal 90 diese Chips für alle anderen Chips des Stapels detektierbar zu machen, wird das am Ende des Stapels detektierte Lastmodulationssignal 92 auf den Eingang des Stapels rückgekoppelt.The banknotes of the stack are designated by reference numerals 80-1, 80-2, ... 80- (N-2), 80- (N-1), 80-N. A chip 12 of a bank note 82 arranged at any point in the interior of the stack carries out load modulation in the situation shown. In order to make the load modulation signal 90 of these chips detectable for all other chips in the stack, the load modulation signal 92 detected at the end of the stack is fed back to the input of the stack.
Dazu enthält das Schreib-/ Lesegerät neben der Signal quelle 44 eine Modulationsschaltung 52 am Anfang des Stapels und ein Empfangsgerät 48 am Ende des Stapels. Das Empfangsgerät 48 liefert eine Ausgangsspannung 92 proportional zu der durch den Stapel übertragenen Energie. Dies bewirkt, dass eine Lastmodulation eines Banknotenchips 12 im Stapel von dem Empfangsgerät 48 als eine der Laständerung 90 proportionale, modulierte Spannung 92 ausgegeben wird.For this purpose, the read / write device contains, in addition to the signal source 44, a modulation circuit 52 at the beginning of the stack and a receiving device 48 at the end of the stack. The receiver 48 provides an output voltage 92 proportional to the energy transmitted through the stack. This causes load modulation of a banknote chip 12 in the stack to be output by the receiving device 48 as a modulated voltage 92 which is proportional to the load change 90.
Die modulierte Ausgangsspannung 92 des Empfangsgeräts 48 wird einer Signalformungsschaltung 84 zugeführt, welche aus den Spannungsänderungen des Ausgangssignals 92 Pulse mit einer definierten Pulsdauer erzeugt (Bezugszeichen 94). Diese Pulse werden dabei mit einer geringfügig größe- ren Pulsdauer erzeugt, als die für den Lastmodulator einer Banknote 82 definierte Zeitdauer des Einschaltens des Lastwiderstandes. Das so geformte Signal 94 wird zur Ansteuerung des Modulators 52 verwendet, welcher für die Zeitdauer eines Pulses die Ausgangsspannung der Signalquelle 44 so verändert, im Ausführungsbeispiel abschwächt, dass das daraus resultierende Signal 96 von allen Chips im Stapel - vor allem auch von den Chips am Anfang des Stapels - als Lastmodulationssignal eines einzelnen Banknotenchips interpretiert wird.The modulated output voltage 92 of the receiving device 48 is fed to a signal shaping circuit 84 which generates 92 pulses with a defined pulse duration from the voltage changes of the output signal (reference symbol 94). These pulses are with a slightly larger Ren pulse duration generated as the time period for switching on the load resistor defined for the load modulator of a bank note 82. The signal 94 shaped in this way is used to control the modulator 52, which changes the output voltage of the signal source 44 for the duration of a pulse, attenuating in the exemplary embodiment that the resulting signal 96 from all chips in the stack - especially also from the chips on Start of the stack - interpreted as a load modulation signal from a single banknote chip.
Es versteht sich, dass die Zeitdauer einer Laständerung größer als die Laufzeit eines Signals durch den Stapel gewählt ist. Ebenso ist es selbstverständlich, dass die zeitliche Anordnung und Abfolge der übertragenen Last- und Spannungsänderungen eine Folge von zu übertragenden Daten repräsentiert.It goes without saying that the duration of a load change is selected to be greater than the transit time of a signal through the stack. It is also a matter of course that the temporal arrangement and sequence of the transmitted load and voltage changes represents a sequence of data to be transmitted.
Das unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschriebene Verfahren ist besonders für Banknoten mit zwei Kommunikationskanälen bei unterschiedlichen Frequenzen fl, f2 geeignet und/ oder in Kombination mit dem Verfahren zum Bearbeiten von Banknoten, bei dem zwei unterschiedliche Sendefrequenzen fl, f2 für zwei unterschiedliche Kommunikationskanäle verwendet werden. In diesem Fall gibt die Signalquelle 44 zwei Signale mit unterschiedlichen Frequenzen fl, f2 aus, die beide bei Empfangsgerät empfangen werden. Die modulierte Ausgangsspannung 92b mit Frequenz f2 des Empfangsgeräts 48 wird einer Signalformungsschaltung 84 zugeführt, welche aus den Spannungsänderungen des Ausgangssignals 92 Pulse mit einer definierten Puls- dauer erzeugt (Bezugszeichen 94). Diese Pulse werden dabei mit einer geringfügig größeren Pulsdauer erzeugt, als die für den Lastmodulator einer Banknote 82 definierte Zeitdauer des Einschaltens des Lastwiderstandes. Das so geformte Signal 94 wird zur Ansteuerung des Modulators 52 verwendet, welcher für die Zeitdauer eines Pulses die Ausgangsspannung mit der Fre- quenz fl der Signalquelle so verändert, im Ausführungsbeispiel abschwächt, dass das daraus resultierende Signal 96 von allen Chips im Stapel - vor allem auch von den Chips am Anfang des Stapels - als Lastmodulationssignal eines einzelnen Banknotenchips interpretiert wird.The method described with reference to FIG. 7 is particularly suitable for banknotes with two communication channels at different frequencies fl, f2 and / or in combination with the method for processing banknotes in which two different transmission frequencies fl, f2 are used for two different communication channels , In this case, the signal source 44 outputs two signals with different frequencies fl, f2, both of which are received at the receiving device. The modulated output voltage 92b with frequency f2 of the receiving device 48 is fed to a signal shaping circuit 84 which generates 92 pulses with a defined pulse duration from the voltage changes of the output signal (reference symbol 94). These pulses are generated with a slightly longer pulse duration than the time period for switching on the load resistor defined for the load modulator of a bank note 82. The signal 94 shaped in this way is used to control the modulator 52, which outputs the output voltage with the frequency for the duration of a pulse. The frequency of the signal source is changed so that in the exemplary embodiment it weakens that the resulting signal 96 is interpreted by all chips in the stack - especially also by the chips at the beginning of the stack - as a load modulation signal of an individual banknote chip.
Fig. 8 zeigt zwei Ausführungsbeispiele für Banknoten mit Chip 12, die ein induktives Kompensationselement mit Induktivität Lp aufweisen, wie es o- ben mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben wurde. Dabei zeigt Fig. 8(a) eine Gestaltung einer Banknote für den Bereich niedriger Arbeitsfrequenzen < 50 MHz, und Fig. 8(b) eine Gestaltung für den Bereich höherer Arbeitsfrequenzen, hier für 868 MHz und 2, 45 GHz. Die Kompensationselemente der Fig. 8 werden nun mit weiterem Bezug auf die Figuren 9(a) bis (d) näher erläutert.FIG. 8 shows two exemplary embodiments for banknotes with chip 12, which have an inductive compensation element with inductance L p , as was described above with reference to FIG. 3. 8 (a) shows a design of a banknote for the range of low working frequencies <50 MHz, and FIG. 8 (b) shows a design for the range of higher working frequencies, here for 868 MHz and 2.45 GHz. The compensation elements of FIG. 8 will now be explained in more detail with further reference to FIGS. 9 (a) to (d).
Die Ausgestaltung der Fig. 8(a) und 9(a) sieht einen Streifen 100 oder einen Patch mit einer metallischen Beschichtung vor, der auf die Banknote aufgebracht wird. Die metallische Beschichtung des Streifens 100 ist dabei so strukturiert (Bezugszeichen 102), dass eine Induktivität des gewünschten Wertes Lp gebildet wird. Die Verwendung eines solchen metallisch beschichteten Streifens bietet mehrere Vorteile. Zum einen bietet der Streifen eine komfortable Möglichkeit, die flächigen Elektroden 104 zu kontaktieren. Sind diese nämlich mit einer leitfähigen Druckfarbe aufgedruckt, so können sie mit herkömmlichen Verfahren wie Bonden, Löten oder Flip-Chip- Montage nicht einfach kontaktiert werden. Dagegen kann der Streifen 100 so auf dem Banknotensubstrat 14 aufgebracht werden, dass zwischen den zuvor aufgedruckten Elektroden 104 und dem Streifen eine elektrische Verbindung entsteht. Alternativ können die Elektroden 104 auch nach dem Aufbringen des Streifens 100 auf das Substrat aufgedruckt werden. Obwohl in der Figur nicht ausdrücklich gezeigt, ist die metallische Beschichtung des Streifens 100 an der Einbauposition des Chips 12 unterbrochen, so dass eine Anschlussstelle des Chips 12 mit einem ersten Beschich- tungssegment und eine zweite Anschlussstelle des Chips 12 mit einem zweiten Beschichtungssegment elektrisch verbunden ist.8 (a) and 9 (a) provides a strip 100 or a patch with a metallic coating which is applied to the banknote. The metallic coating of the strip 100 is structured (reference symbol 102) in such a way that an inductance of the desired value L p is formed. The use of such a metal-coated strip offers several advantages. On the one hand, the strip offers a convenient option for contacting the flat electrodes 104. If these are printed with a conductive printing ink, they cannot simply be contacted using conventional methods such as bonding, soldering or flip-chip assembly. In contrast, the strip 100 can be applied to the banknote substrate 14 in such a way that an electrical connection is established between the previously printed electrodes 104 and the strip. Alternatively, the electrodes 104 can also be printed on the substrate after the strip 100 has been applied. Although not expressly shown in the figure, the metallic coating of the strip 100 is interrupted at the installation position of the chip 12, so that a connection point of the chip 12 is electrically connected to a first coating segment and a second connection point of the chip 12 is electrically connected to a second coating segment ,
Eine weitere bevorzugte Realisierung eines induktiven Kompensationselements besteht darin, eine Spule 106 durch einen galvanischen Abscheidepro- zess auf dem Chip 12 aufzubringen, siehe Figur 9(b). Geeignete Verfahren zu Herstellung einer solchen „coil on chip" sind bekannt. Beispielsweise wird die Spule als planare Spiralanordnung unmittelbar auf dem Isolator eines Siliziumchips platziert und durch Öffnungen in der Isolatorschicht mit der darunter liegenden Schaltung elektrisch verbunden. Um die mechanische Belastbarkeit des gesamten Bauteils zu gewährleisten, wird beispielsweise eine Abschlusspassivierung auf Polyamidbasis durchgeführt.Another preferred implementation of an inductive compensation element consists in applying a coil 106 to the chip 12 by means of a galvanic deposition process, see FIG. 9 (b). Suitable methods for producing such a “coil on chip” are known. For example, the coil is placed as a planar spiral arrangement directly on the insulator of a silicon chip and is electrically connected to the circuit underneath through openings in the insulator layer. In order to increase the mechanical strength of the entire component ensure, for example, a final passivation based on polyamide is carried out.
Während bei Arbeitsfrequenzen im Frequenzbereich bis zu ca. 100 MHz bevorzugt die „coil on chip" -Strukturen oder Strukturen auf einem metallisierten Streifen oder Patch eingesetzt werden, können bei Arbeitsfrequenzen in höheren Frequenzbereichen, z. B. bei 868 MHz oder 2,45 GHz zwei weitere Möglichkeiten zur Realisierung eines induktiven Kompensationselements verwendet werden.While the “coil on chip” structures or structures on a metallized strip or patch are preferably used for working frequencies in the frequency range up to approximately 100 MHz, working frequencies in higher frequency ranges, for example at 868 MHz or 2.45 GHz, can be used two further possibilities can be used to implement an inductive compensation element.
Eine Möglichkeit besteht darin, wie in Fig. 8(b) und Fig. 9(c) gezeigt, eine Spule 108 auf dem Halbleitermaterial 110 (beispielsweise Silizium, a-Si, p-Si, organische Halbleiter) selbst zu realisieren. Derartige, als MEMS (microe- lectro-mechanical components and Systems) bezeichnete Bauteile sind an sich bekannt und werden in der Kommunikationstechnik, z. B. bei Satellitenempfängern oder auch in UMTS-Mobiltelefonen eingesetzt. Vor allem im Frequenzbereich oberhalb von 500 MHz kann die zur Kompensation benötigte Induktivität Lp sehr kleine Werte annehmen. Aus der Konstruktion von Funkgeräten für diese Frequenzbereiche ist bekannt, dass be- reits einfache Leiterschleifen eine Induktivität von einigen zehn nH aufweisen. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, wie sie in Fig. 8(b) und 9(d) gezeigt ist, ist daher vorgesehen, zugleich mit den flächigen Elektroden 112 eine Leiterschleife 114 aus einem leitfähigen Material, z. B. einer leitfähigen Druckfarbe, auf das Banknotensubstrat aufzubringen. Ein zusätz- licher Vorteil ergibt sich daraus, dass diese Leiterschleife für Spannungen mit niedriger Frequenz, insbesondere für Gleichspannung, einen wirkungsvollen Kurzschluss darstellt und so den Chip 12 an dessen Eingängen wirkungsvoll vor statischer Elektrizität (Entladungsfunken) schützt.One possibility, as shown in FIGS. 8 (b) and 9 (c), is to realize a coil 108 on the semiconductor material 110 (for example silicon, a-Si, p-Si, organic semiconductors) itself. Such components, known as MEMS (microelectro-mechanical components and systems), are known per se and are used in communication technology, for. B. used in satellite receivers or in UMTS mobile phones. Especially in the frequency range above 500 MHz, the inductance L p required for compensation can assume very small values. It is known from the construction of radio devices for these frequency ranges that simple conductor loops already have an inductance of a few tens of nH. According to a further embodiment of the invention, as shown in FIGS. 8 (b) and 9 (d), it is therefore provided that a conductor loop 114 made of a conductive material, e.g. B. a conductive ink to apply to the banknote substrate. An additional advantage results from the fact that this conductor loop represents an effective short circuit for voltages with a low frequency, in particular for DC voltage, and thus effectively protects the chip 12 at its inputs against static electricity (discharge sparks).
Es versteht sich, dass eine Banknote auch mit mehreren induktiven Kompensationselementen ausgestattet sein kann, um einen Betrieb bei verschiedenen Arbeitsfrequenzen zu erlauben. Beispielsweise enthält die in Fig. 8(b) gezeigte Banknote sowohl eine direkt auf dem Halbleitermaterial angeordnete Spule 108 für Kommunikation bei 868 MHz, als auch eine halbe Leiterschleife 114 für die Kommunikation bei 2,45 GHz.It goes without saying that a banknote can also be equipped with a plurality of inductive compensation elements in order to allow operation at different working frequencies. For example, the banknote shown in FIG. 8 (b) contains both a coil 108 arranged directly on the semiconductor material for communication at 868 MHz, and a half conductor loop 114 for communication at 2.45 GHz.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun mit Bezug auf die Figuren 10 bis 12 erläutert. Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde davon ausgegangen, dass die Chips 12 der Banknoten über eine galvanische Kontaktierung, beispielsweise mittels Flip-Chip-Montage, mit den großflächigen kapazitiven Koppelflächen verbunden sind. Alternativ dazu kann die elektrische Ankoppelung des Chips an die kapazitiven Koppelflächen auch kontaktlos erfolgen. Figur 10 zeigt in (a) eine Teilansicht einer Banknote 10 mit einem Chip 12, der induktiv an die großflächigen kapa- zitiven Koppelflächen 120 angekoppelt ist. Dazu sind die Koppelflächen 120 mit einer Koppelspule 122 mit Induktivität Ll elektrisch verbunden. Die Koppelspule 122 kann beispielsweise drucktechnisch im selben Arbeitsgang wie die Koppelflächen 120 aufgebracht werden und besteht, abhängig von der gewünschten Arbeitsfrequenz aus mindestens einer halben Windung, wie beispielsweise in Fig. 9 gezeigt. In der Regel kommt allerdings eine Spule mit einer oder mehreren Spulenwindungen zum Einsatz, wie in Fig. 10(b) dargestellt.Another exemplary embodiment of the invention will now be explained with reference to FIGS. 10 to 12. In the exemplary embodiments described so far, it was assumed that the chips 12 of the banknotes are connected to the large-area capacitive coupling surfaces via galvanic contacting, for example by means of flip-chip assembly. Alternatively, the electrical coupling of the chip to the capacitive coupling surfaces can also take place without contact. FIG. 10 shows in (a) a partial view of a bank note 10 with a chip 12 which is inductively connected to the large-area capacitive citative coupling surfaces 120 is coupled. For this purpose, the coupling surfaces 120 are electrically connected to a coupling coil 122 with inductance L1. The coupling coil 122 can be applied, for example, in terms of printing technology in the same work step as the coupling surfaces 120 and, depending on the desired working frequency, consists of at least half a turn, as shown for example in FIG. 9. Usually, however, a coil with one or more coil turns is used, as shown in Fig. 10 (b).
Der Chip 12 ist mit einer zweiten, galvanisch auf dem Chip abgeschiedenen Koppelspule 124 mit Induktivität L2 („coil on chip", CoC) versehen. Der Chip 12 mit der zweiten Koppelspule 124 wird dabei so auf das Banknotensubstrat aufgebracht, dass die zweite Koppelspule 124 auf bzw. innerhalb der ersten Koppelspule 122 zu liegen kommt. Eine besonders gute Ankopp- lung wird erreicht, wenn sich die zweite Koppelspule 124 und die erste Koppelspule 122 auf einer gemeinsamen Mittelachse befinden. Bevorzugt werden die geometrischen Abmessungen der Koppelspule 122 so gewählt, dass sie mit den geometrischen Abmessungen der zweiten Koppelspule 124 identisch sind, um so eine möglichst gute magnetische Kopplung zwischen den beiden Spulen zu erreichen.The chip 12 is provided with a second coupling coil 124, which is galvanically deposited on the chip, with inductance L2 ("coil on chip", CoC). The chip 12 with the second coupling coil 124 is applied to the banknote substrate in such a way that the second coupling coil 124 comes to rest on or within the first coupling coil 122. A particularly good coupling is achieved if the second coupling coil 124 and the first coupling coil 122 are located on a common central axis. The geometric dimensions of the coupling coil 122 are preferably selected such that they are identical to the geometric dimensions of the second coupling coil 124 in order to achieve the best possible magnetic coupling between the two coils.
Figur 11 zeigt ein Prinzipschaltbild für den induktiv angekoppelten Chip der Banknote von Fig. 10. Der Chip 12 ist über die beiden Koppelspule 124 und 122 induktiv an die kapazitiven Koppelflächen 120 angekoppelt. Ebenfalls eingezeichnet ist die Kapazität Cpl, die zwischen den Koppelflächen 120 konstruktionsbedingt als parasitäre Kapazität auftritt. Da die parasitäre Kapazität nicht beseitigt werden kann, wird sie nach der Erfindung durch das Parallelschalten weiterer Kapazitäten, beispielsweise unter Verwendung eines metallisierten Streifens oder Patches, bei Bedarf gezielt vergrößert, um mit einem angepassten Gesamtkapazitätswert das elektrische Übertragungsverhalten im Stapel zu optimieren.FIG. 11 shows a basic circuit diagram for the inductively coupled chip of the banknote of FIG. 10. The chip 12 is inductively coupled to the capacitive coupling surfaces 120 via the two coupling coils 124 and 122. Also shown is the capacitance Cpl, which occurs as a parasitic capacitance between the coupling surfaces 120 due to the design. Since the parasitic capacitance cannot be eliminated, it is increased according to the invention by the parallel connection of additional capacitances, for example using a metallized strip or patch, if necessary optimize the electrical transmission behavior in the stack with an adjusted total capacity value.
Ein Ersatzschaltbild für einen Stapel aus N kapazitiv gekoppelten Banknoten 10 mit induktiv angekoppeltem Chip 12 ist in der Fig. 12 gezeigt. Eine mathematische Analyse der gezeigten Ersatzschaltung zeigt ein sehr gutes Ü- bertragungsverhalten bezüglich der Energieübertragung im Frequenzbereich um 100 MHz. Im Bereich der Resonanzfrequenz der zweiten Koppelspulen 124 der Chips, die außerhalb des Stapels zu 13,56 MHz gemessen wird, ist dagegen keine Energieübertragung im Stapel möglich. Diese Situation ist in der Fig. 13 dargestellt, die die Dämpfung eines Stapels mit N=30 (Kurve 130), N=100 (Kurve 132) und N=200 (Kurve 134) als Funktion der Frequenz von 1 MHz bis zu 1 GHz zeigt.An equivalent circuit diagram for a stack of N capacitively coupled banknotes 10 with an inductively coupled chip 12 is shown in FIG. 12. A mathematical analysis of the equivalent circuit shown shows very good transmission behavior with regard to energy transmission in the frequency range around 100 MHz. In contrast, in the area of the resonance frequency of the second coupling coils 124 of the chips, which is measured outside the stack at 13.56 MHz, no energy transfer in the stack is possible. This situation is illustrated in Figure 13, which shows the attenuation of a stack with N = 30 (curve 130), N = 100 (curve 132) and N = 200 (curve 134) as a function of frequency from 1 MHz to 1 GHz shows.
Es ist daher zweckmäßig, zur Kommunikation mit dem Stapel eine Arbeitsfrequenz einzusetzen, die sich von der Resonanzfrequenz der Koppelspulen (hier 13,56 MHz) unterscheidet. Beispielsweise ist im Ausführungsbeispiel die im Stapel verwendete Arbeitsfrequenz um den Faktor 10 größer als die Resonanzfrequenz der CoC gewählt. Es verseht sich, dass für diese Frequen- zen ausgelegte Transponderchips eingesetzt werden. It is therefore expedient to use a working frequency for communication with the stack which differs from the resonance frequency of the coupling coils (here 13.56 MHz). For example, in the exemplary embodiment, the working frequency used in the stack is selected to be 10 times greater than the resonance frequency of the CoC. It is clear that transponder chips designed for these frequencies are used.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Blattdokument, insbesondere Banknote, mit einem elektrischen Schaltkreis zur Speicherung von Sicherheitsdaten und mit einer Koppeleinrichtung zur kontaktlosen Kommunikation des Schaltkreises mit einer externen Schreib- / Leseeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung mehrere räumlich getrennte Koppelelemente für verschiedene Kommunikationskanäle enthält.1. Sheet document, in particular bank note, with an electrical circuit for storing security data and with a coupling device for contactless communication of the circuit with an external read / write device, characterized in that the coupling device contains several spatially separated coupling elements for different communication channels.
2. Blattdokument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung erste kapazitive Koppelelemente enthält, die zur Energieversorgung des elektrischen Schaltkreises, und dass die Koppeleinrichtung weiter zweite kapazitive Koppelelemente enthält, die zur Datenkommunika- tion von dem Schaltkreis zu der externen Schreib-/ Leseeinrichtung eingerichtet sind.2. Sheet document according to claim 1, characterized in that the coupling device contains first capacitive coupling elements for the power supply of the electrical circuit, and that the coupling device further contains second capacitive coupling elements for data communication from the circuit to the external read / write device are set up.
3. Blattdokument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten kapazitiven Koppelelemente zur Datenkommunikation von der externen Schreib-/ Leseeinrichtung zu dem Schaltkreis eingerichtet sind.3. Sheet document according to claim 2, characterized in that the first capacitive coupling elements are set up for data communication from the external read / write device to the circuit.
4. Blattdokument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten kapazitiven Koppelelemente zur Datenkommunikation von der externen Schreib-/ Leseeinrichtung zu dem Schaltkreis eingerichtet sind.4. Sheet document according to claim 2, characterized in that the second capacitive coupling elements are set up for data communication from the external read / write device to the circuit.
5. Blattdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Koppelelemente durch leitfähige kapazitive Koppelflächen gebildet sind, insbesondere dass die Koppeleinrichtung als erste Koppelelemente zwei leitfähige kapazitive Koppel- flächen und als zweites Koppelelement eine leitfähige kapazitive Koppelfläche enthält.5. Sheet document according to at least one of claims 2 to 4, characterized in that the first and second coupling elements are formed by conductive capacitive coupling surfaces, in particular that the coupling device as the first coupling elements two conductive capacitive coupling surfaces and contains a conductive capacitive coupling surface as a second coupling element.
6. Blattdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Koppelelemente durch leitfähige kapazitive Koppelflächen zur Kommunikation in einem niedrigen Frequenzbereich, insbesondere unterhalb von 300 MHz ausgebildet sind, und die zweiten Koppelelemente durch Antennen zur Kommunikation in einem höheren Frequenzbereich, insbesondere oberhalb von 300 MHz ausgebildet sind.6. Sheet document according to at least one of claims 2 to 5, characterized in that the first coupling elements are formed by conductive capacitive coupling surfaces for communication in a low frequency range, in particular below 300 MHz, and the second coupling elements by antennas for communication in a higher frequency range , in particular above 300 MHz.
7. Blattdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Koppelelemente mit dem e- lektrischen Schaltkreis galvanisch verbunden sind.7. Sheet document according to at least one of claims 2 to 6, characterized in that the first and second coupling elements are electrically connected to the electrical circuit.
8. Blattdokument, insbesondere Banknote, mit einem elektrischen Schaltkreis zur Speicherung von Sicherheitsdaten und mit einer Koppeleinrichtung zur kontaktlosen Kommunikation des Schaltkreises mit einer externen Schreib- / Leseeinrichtung, welche zumindest zwei leitfähige kapazitive Koppelflächen enthält, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen die leitfähigen kapazitiven Koppelflächen geschaltetes induktives Kompensationselement vorgesehen ist.8. Sheet document, in particular bank note, with an electrical circuit for storing security data and with a coupling device for contactless communication of the circuit with an external read / write device which contains at least two conductive capacitive coupling surfaces, characterized in that one between the conductive capacitive coupling surfaces switched inductive compensation element is provided.
9. Blattdokument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Blattdokument einen mit einer leitfähigen, insbesondere einer metallischen Schicht versehenen Streifen oder Patch aufweist, der die Koppelflächen e- lektrisch verbindet und dessen leitfähige Schicht mit einer Strukturierung versehen ist, um so ein induktives Kompensationselement zu bilden. 9. Sheet document according to claim 8, characterized in that the sheet document has a strip or patch provided with a conductive, in particular a metallic layer, which electrically connects the coupling surfaces and the conductive layer is provided with a structuring, in order in this way an inductive compensation element to build.
10. Blattdokument nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein induktives Kompensationselement durch eine planare Spule gebildet ist, die galvanisch auf einer den Schaltkreis bedeckenden Isolatorschicht aufgebracht ist.10. Sheet document according to claim 8 or 9, characterized in that an inductive compensation element is formed by a planar coil which is galvanically applied to an insulator layer covering the circuit.
11. Blattdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein induktives Kompensationselement durch eine auf dem Halbleitermaterial selbst realisierte Spule gebildet ist.11. Sheet document according to at least one of claims 8 to 10, characterized in that an inductive compensation element is formed by a coil realized on the semiconductor material itself.
12. Blattdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein induktives Kompensationselement durch eine auf das Blattdokumentsubstrat aufgebrachte, insbesondere mit einem leitfähigen Material aufgedruckte Leiterschleife gebildet ist.12. Sheet document according to at least one of claims 8 to 11, characterized in that an inductive compensation element is formed by a conductor loop applied to the sheet document substrate, in particular printed with a conductive material.
13. Blattdokument nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die13. Sheet document according to claim 12, characterized in that the
Leiterschleife nur wenige Windungen, insbesondere nur eine halbe Windung aufweist.Conductor loop has only a few turns, in particular only half a turn.
14. Blattdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung mehrere räumlich getrennte14. Sheet document according to at least one of claims 8 to 13, characterized in that the coupling device a plurality of spatially separated
Koppelelemente für verschiedene Kommunikationskanäle nach einem der Ansprüche 1 bis 7 enthält.Coupling elements for different communication channels according to one of claims 1 to 7 contains.
15. Blattdokument, insbesondere Banknote, mit einem elektrischen Schalt- kreis zur Speicherung von Sicherheitsdaten und mit einer Koppeleinrichtung zur kontaktlosen Kommunikation des Schaltkreises mit einer externen Schreib-/ Leseeinrichtung, welche zumindest zwei leitfähige kapazitive Koppelflächen enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen kapazitiven Koppelflächen elektrisch mit einer ersten Koppelspule verbunden sind, und dass der Schaltkreis mit einer planaren zweiten Koppelspule verbunden ist, die galvanisch auf einer den Schaltkreis bedeckenden Isolatorschicht aufgebracht ist, um so eine kontaktlose induktive Kopplung zwischen den kapazitiven Koppelflächen und dem Schaltkreis zu ermöglichen.15. Sheet document, in particular bank note, with an electrical circuit for storing security data and with a coupling device for contactless communication of the circuit with an external read / write device which contains at least two conductive capacitive coupling surfaces, characterized in that the conductive capacitive coupling surfaces are electrically connected to a first coupling coil, and that the circuit is connected to a planar second coupling coil, which is galvanically applied to an insulator layer covering the circuit, so as to enable contactless inductive coupling between the capacitive coupling surfaces and the circuit.
16. Blattdokument nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das die erste Koppelspule planar ausgebildet ist.16. Sheet document according to claim 15, characterized in that the first coupling coil is planar.
17. Blattdokument nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Koppelspule nur wenige Windungen, insbesondere nur eine halbe17. Sheet document according to claim 15 or 16, characterized in that the first coupling coil only a few turns, in particular only half
Windung aufweist.Turns.
18. Blattdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkreis und die zweite Koppelspule auf oder innerhalb der ersten Koppelspule angeordnet sind.18. Sheet document according to at least one of claims 15 to 17, characterized in that the circuit and the second coupling coil are arranged on or within the first coupling coil.
19. Blattdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Koppelspule mit einer gemeinsamen Mittelachse angeordnet sind, bevorzugt, dass die geometrischen Ab- messungen der ersten und zweiten Koppelspule im Wesentlichen übereinstimmen.19. Sheet document according to at least one of claims 15 to 18, characterized in that the first and second coupling coils are arranged with a common central axis, preferably that the geometrical dimensions of the first and second coupling coils essentially match.
20. Blattdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Blattdokument einen mit einer leitfähigen, insbe- sondere einer metallischen Schicht versehenen Streifen oder Patch aufweist, der die kapazitiven Koppelflächen elektrisch verbindet, um die parasitäre Kapazität zwischen den Koppelflächen auf einen gewünschten Kapazitätswert zu erhöhen. 20. Sheet document according to at least one of claims 15 to 19, characterized in that the sheet document has a strip or patch provided with a conductive, in particular a metallic layer, which electrically connects the capacitive coupling surfaces to the parasitic capacitance between the coupling surfaces to increase a desired capacity value.
21. Blattdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung mehrere räumlich getrennte Koppelelemente für verschiedene Kommunikationskanäle nach einem der Ansprüche 1 bis 7 enthält.21. Sheet document according to at least one of claims 15 to 20, characterized in that the coupling device contains a plurality of spatially separate coupling elements for different communication channels according to one of claims 1 to 7.
22. Blattdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen die leitfähigen kapazitiven Koppelflächen geschaltetes induktives Kompensationselement nach einem der Ansprüche 8 bis 14 vorgesehen ist.22. Sheet document according to at least one of claims 15 to 21, characterized in that an inductive compensation element connected between the conductive capacitive coupling surfaces is provided according to one of claims 8 to 14.
23. Verfahren zum Herstellen von Blattdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22, bei welchem die Koppeleinrichtung leitfähige kapazitive Koppelflächen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen kapazitiven Koppelflächen mit leitfähiger Druckfarbe auf das Blattdokumentsub- strat aufgedruckt werden.23. The method for producing sheet document according to at least one of claims 1 to 22, in which the coupling device comprises conductive capacitive coupling surfaces, characterized in that the conductive capacitive coupling surfaces are printed on the sheet document substrate with conductive printing ink.
24. Verfahren zum Herstellen von Blattdokument nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen kapazitiven Koppelflächen und die Leiterschleife in einem gemeinsamen Arbeitsschritt auf das Blattdo- kumentsubstrat aufgebracht, insbesondere mit leitfähiger Druckfarbe aufgedruckt werden.24. A method for producing sheet document according to claim 12 or 13, characterized in that the conductive capacitive coupling surfaces and the conductor loop are applied to the sheet document substrate in a common working step, in particular are printed with conductive printing ink.
25. Verfahren zur Bearbeitung eines Blattdokumentstapels, insbesondere eines Banknotenstapels, bei dem die ein oder mehreren Blattdokumente im Blattdokumentstapel einen elektrischen Schaltkreis zur Speicherung von Sicherheitsdaten und eine Koppeleinrichtung zur kontaktlosen Kommunikation der Schaltkreise mit einer externen Schreib-/ Leseeinrichtung aufweisen, welche eine mit dem Schaltkreis verbundene Koppelspule umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation der Schreib-/ Leseeinrichtung mit dem Blattdokumentstapel bei einer Arbeitsfrequenz durchgeführt wird, die von der Resonanzfrequenz der mit dem Schaltkreis verbundenen Koppelspule verschieden ist.25. Method for processing a stack of sheet documents, in particular a stack of banknotes, in which the one or more sheet documents in the stack of sheet documents have an electrical circuit for storing security data and a coupling device for contactless communication of the circuits with an external read / write device, which has one with the circuit connected coupling coil, characterized in that the communication of the read / write device with the sheet document stack is performed at an operating frequency that is different from the resonant frequency of the coupling coil connected to the circuit.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation bei einer Arbeitsfrequenz durchgeführt wird, die um mindestens einen Faktor 2, bevorzugt um mindestens einen Faktor 5, insbesondere um etwa einen Faktor 10 über der Resonanzfrequenz der mit dem Schaltkreis verbundenen Koppelspule liegt.26. The method according to claim 25, characterized in that the communication is carried out at an operating frequency which is at least a factor 2, preferably at least a factor 5, in particular by about a factor 10 above the resonance frequency of the coupling coil connected to the circuit.
27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Blattdokumentstapel aus Blattdokumenten nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22, oder mit nach Anspruch 23 oder 24 herstellbaren Blattdokumenten gebildet ist.27. The method according to claim 25 or 26, characterized in that the sheet document stack is formed from sheet documents according to at least one of claims 1 to 22, or with sheet documents producible according to claim 23 or 24.
28. Verfahren zur Bearbeitung von ein oder mehreren Blattdokumenten, insbesondere Banknoten, die jeweils einen elektrischen Schaltkreis zur Speicherung von Sicherheitsdaten aufweisen, bei dem Energie über einen ersten Kommunikationskanal kontaktlos von einer Schreib-/ Leseeinrichtung an das Blattdokument übertragen wird, und bei der eine kontaktlose Datenkommunikation von dem Schaltkreis zu der externen Schreib-/ Leseeinrichtung über einen zweiten, unterschiedlichen Kommunikationskanal durchgeführt wird.28. Method for processing one or more sheet documents, in particular bank notes, each having an electrical circuit for storing security data, in which energy is transmitted contactlessly from a read / write device to the sheet document via a first communication channel, and in which a contactless one Data communication from the circuit to the external read / write device is carried out via a second, different communication channel.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass eine kon- taktlose Datenkommunikation von der externen Schreib-/ Leseeinrichtung zu dem Schaltkreis über den ersten Kommunikationskanal durchgeführt wird. 29. The method according to claim 28, characterized in that contactless data communication is carried out from the external read / write device to the circuit via the first communication channel.
30. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass eine kontaktlose Datenkommunikation von der externen Schreib-/ Leseeinrichtung zu dem Schaltkreis über den zweiten Kommunikationskanal durchgeführt wird.30. The method according to claim 28, characterized in that contactless data communication is carried out from the external read / write device to the circuit via the second communication channel.
31. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass eine kontaktlose Datenkommunikation zwischen den Schaltkreisen verschiedener Blattdokumente über den zweiten oder einen dritten Kommunikationskanal erfolgt.31. The method according to at least one of claims 28 to 30, characterized in that contactless data communication between the circuits of different sheet documents takes place via the second or a third communication channel.
32. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation unterschiedlicher Kommunikationskanäle über räumlich getrennte Koppelelemente des Blattdokuments erfolgt.32. The method according to at least one of claims 28 to 31, characterized in that the communication of different communication channels takes place via spatially separated coupling elements of the sheet document.
33. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 28 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation unterschiedlicher Kommunikationskanäle bei unterschiedlichen Frequenzen erfolgt.33. The method according to at least one of claims 28 to 32, characterized in that the communication of different communication channels takes place at different frequencies.
34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Kom- munikation des ersten Kommunikationskanals in einem niedrigen Frequenzbereich, insbesondere unterhalb von 300 MHz durchgeführt wird, und die Kommunikation des zweiten Kommunikationskanals in einem höheren Frequenzbereich, insbesondere oberhalb von 300 MHz durchgeführt wird.34. The method according to claim 33, characterized in that the communication of the first communication channel is carried out in a low frequency range, in particular below 300 MHz, and the communication of the second communication channel is carried out in a higher frequency range, in particular above 300 MHz.
35. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 28 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der Blattdokumentstapel aus Blattdokumenten nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22, oder mit nach Anspruch 23 oder 24 herstellbaren Blattdokumenten gebildet ist. 35. The method according to at least one of claims 28 to 34, characterized in that the sheet document stack is formed from sheet documents according to at least one of claims 1 to 22, or with sheet documents producible according to claim 23 or 24.
36. Verfahren zur Bearbeitung eines ein oder mehrere Blattdokumente enthaltenden Blattdokumentstapels, insbesondere eines Banknotenstapels, dessen Dämpfung in einem vorgegebenen elektromagnetischen Frequenzbereich zumindest ein lokales Minimum besitzt, gekennzeichnet durch die Verfah- rensschritte:36. Method for processing a stack of sheet documents containing one or more sheet documents, in particular a stack of banknotes, the damping of which has at least a local minimum in a predetermined electromagnetic frequency range, characterized by the method steps:
a) Anordnen des Blattdokumentstapels zwischen einer Sendeeinrichtung und einer Empfangseinrichtung,a) arranging the stack of sheet documents between a transmitting device and a receiving device,
b) Auswählen eines Teilbereichs des vorgegebenen Frequenzbereichs,b) selection of a subrange of the predetermined frequency range,
c) Einkoppeln eines elektromagnetischen Wechselfeldes einer Sendefrequenz aus dem ausgewählten Teilbereich in den Blattdokumentstapel mit der Sendeeinrichtung und Bestimmen der Energie des durch den Blatt- dokumentstapel übertragenen Wechselfelds mit der Empfangseinrichtung,c) coupling an electromagnetic alternating field of a transmission frequency from the selected partial area into the sheet document stack with the transmitting device and determining the energy of the alternating field transmitted through the sheet document stack with the receiving device,
d) Variieren der Sendefrequenz innerhalb des ausgewählten Teilbereichs um zumindest ein lokales Minimum der Dämpfung des Blattdokument- stapeis aufzufinden, undd) varying the transmission frequency within the selected partial area in order to find at least a local minimum attenuation of the sheet document stack, and
e) Verwenden der aufgefundenen Sendefrequenz minimaler Dämpfung als Arbeitsfrequenz für die weitere Bearbeitung des Banknotenstapels.e) using the found transmission frequency minimal attenuation as the working frequency for the further processing of the banknote stack.
37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendefrequenz in Schritt d) innerhalb des ausgewählten Teilbereichs variiert wird, bis mindestens je ein lokales Maximum und ein lokales Minimum der Dämpfung aufgefunden wird. 37. The method according to claim 36, characterized in that the transmission frequency in step d) is varied within the selected partial range until at least one local maximum and one local minimum of the attenuation is found.
38. Verfahren nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendefrequenz in Schritt d) in kleinen Schritten sukzessive erhöht oder erniedrigt wird.38. The method according to claim 36 or 37, characterized in that the transmission frequency in step d) is successively increased or decreased in small steps.
39. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilbereich in Schritt b) innerhalb eines Durchlassbereichs des Blattdokumentstapels ausgewählt wird.39. The method according to at least one of claims 36 to 38, characterized in that the partial area in step b) is selected within a pass-through area of the sheet document stack.
40. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 36 bis 39, dadurch ge- kennzeichnet, dass Blattdokumentstapel bearbeitet werden, deren Blattdokumente einen elektrischen Schaltkreis mit leitfähigen kapazitiven Koppelflächen enthalten, zwischen die ein induktives Kompensationselement geschaltet ist.40. The method according to at least one of claims 36 to 39, characterized in that sheet document stacks are processed whose sheet documents contain an electrical circuit with conductive capacitive coupling surfaces between which an inductive compensation element is connected.
41. Verfahren zur Bearbeitung eines ein oder mehrere Blattdokumente enthaltenden Blattdokumentstapels, insbesondere eines Banknotenstapels, dessen Dämpfung in einem vorgegebenen elektromagnetischen Frequenzbereich mehrere lokale Minima besitzt, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:41. Method for processing a stack of sheet documents containing one or more sheet documents, in particular a stack of banknotes, the damping of which has a plurality of local minima in a predetermined electromagnetic frequency range, characterized by the method steps:
a) Anordnen des Blattdokumentstapels zwischen einer Sendeeinrichtung und einer mit einem Lastmodulator versehen Empfangseinrichtung,a) arranging the sheet document stack between a transmitting device and a receiving device provided with a load modulator,
b) Auswählen eines Teilbereichs des vorgegebenen Frequenzbereichs,b) selection of a subrange of the predetermined frequency range,
c) Einkoppeln eines elektromagnetischen Wechselfeldes einer Sendefrequenz aus dem ausgewählten Teilbereich in den Blattdokumentstapel mit der Sendeeinrichtung und Bestimmen der Energie des durch den Blattdokumentstapel übertragenen Wechselfelds mit der Empfangseinrichtung, d) Variieren der Sendefrequenz innerhalb des ausgewählten Teilbereichs um zumindest zwei lokale Minima der Dämpfung des Blattdokumentstapels aufzufinden,c) coupling an electromagnetic alternating field of a transmission frequency from the selected partial area into the sheet document stack with the transmitting device and determining the energy of the alternating field transmitted through the sheet document stack with the receiving device, d) varying the transmission frequency within the selected partial area in order to find at least two local minima of the damping of the sheet document stack,
e) Modulieren des Lastmodulators mit einer Prüffrequenz und Bestimmen der verbleibenden Modulationsamplitude am Eingang des Blattdokumentstapels bei den in Schritt d) ermittelten Sendefrequenzen mit lokal minimaler Dämpfung,e) modulating the load modulator with a test frequency and determining the remaining modulation amplitude at the input of the sheet document stack at the transmission frequencies determined in step d) with locally minimal attenuation,
f) Bestimmen und Auswählen derjenigen Sendefrequenz lokal minimaler Dämpfung, bei der die am Eingang bestimmte Modulationsamplitude maximal ist, undf) determining and selecting that transmission frequency of locally minimal attenuation at which the modulation amplitude determined at the input is maximum, and
g) Verwenden der ausgewählten Sendefrequenz als Arbeitsfrequenz für die weitere Bearbeitung des Banknotenstapels.g) using the selected transmission frequency as the working frequency for further processing of the banknote stack.
42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendefrequenz in Schritt d) innerhalb des ausgewählten Teilbereichs variiert wird, bis mindestens n lokale Maxima und n lokale Minima der Dämpfung aufgefunden werden, mit n größer oder gleich 2.42. The method according to claim 41, characterized in that the transmission frequency in step d) is varied within the selected partial range until at least n local maxima and n local minima of attenuation are found, with n greater than or equal to 2.
43. Verfahren nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendefrequenz in Schritt d) in kleinen Schritten sukzessive erhöht oder er- niedrigt wird.43. The method according to claim 41 or 42, characterized in that the transmission frequency in step d) is successively increased or decreased in small steps.
44. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilbereich in Schritt b) innerhalb eines Durchlassbereichs des Blattdokumentstapels ausgewählt wird. 44. The method according to at least one of claims 41 to 43, characterized in that the partial area in step b) is selected within a pass-through area of the sheet document stack.
45. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 41 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass Blattdokumentstapel bearbeitet werden, deren Blattdokumente einen elektrischen Schaltkreis und eine Koppeleinrichtung mit einer Schaltung zur Lastmodulation enthalten.45. The method according to at least one of claims 41 to 44, characterized in that sheet document stacks are processed whose sheet documents contain an electrical circuit and a coupling device with a circuit for load modulation.
46. Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass bei der weiteren Bearbeitung des Blattdokumentstapels eine Datenkommunikation von den Schaltkreisen der einzelnen Blattdokumente zu einem Schreib- /Lesegerät bei der Arbeitsfrequenz durchgeführt wird.46. The method according to claim 45, characterized in that during the further processing of the sheet document stack, data communication from the circuits of the individual sheet documents to a read / write device is carried out at the working frequency.
47. Verfahren zur Bearbeitung eines ein oder mehrere Blattdokumente enthaltenden Blattdokumentstapels, insbesondere eines Banknotenstapels, dessen Dämpfung in einem vorgegebenen elektromagnetischen Frequenzbereich mehrere lokale Minima besitzt, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:47. Method for processing a stack of sheet documents containing one or more sheet documents, in particular a stack of banknotes, the damping of which has a number of local minima in a predetermined electromagnetic frequency range, characterized by the method steps:
a) Anordnen des Blattdokumentstapels zwischen einer Sendeeinrichtung und einer mit einem Lastmodulator versehen Empfangseinrichtung,a) arranging the sheet document stack between a transmitting device and a receiving device provided with a load modulator,
b) Auswählen eines Teilbereichs des vorgegebenen Frequenzbereichs,b) selection of a subrange of the predetermined frequency range,
c) Einkoppeln eines ersten elektromagnetischen Wechselfeldes einer ersten Sendefrequenz aus dem ausgewählten Teilbereich und eines zweiten e- lektromagnetischen Wechselfeldes einer zweiten Sendefrequenz, die von der ersten Sendefrequenz verschieden ist, aus dem ausgewählten Teilbereich in den Blattdokumentstapel mit der Sendeeinrichtung und Bestimmen der Energie des durch den Blattdokumentstapel übertragenen Wechselfelds mit der Empfangseinrichtung, d) Variieren der ersten Sendefrequenz innerhalb des ausgewählten Teilbereichs und Bestimmen und Auswählen einer ersten Sendefrequenz, bei der die Dämpfung des Blattdokumentstapels ein zumindest lokales Minimum hat,c) coupling a first electromagnetic alternating field of a first transmission frequency from the selected partial area and a second electromagnetic alternating field of a second transmitting frequency, which differs from the first transmitting frequency, from the selected partial area into the sheet document stack with the transmitting device and determining the energy of the Sheet document stack transferred alternating field with the receiving device, d) varying the first transmission frequency within the selected partial area and determining and selecting a first transmission frequency at which the attenuation of the sheet document stack has an at least local minimum,
e) Modulieren des Lastmodulators mit einer Prüffrequenz,e) modulating the load modulator with a test frequency,
f) Variieren der zweiten Sendefrequenz innerhalb des ausgewählten Teilbereichs und Bestimmen und Auswählen einer zweiten Sendefrequenz, bei der die am Eingang bestimmte Modulationsamplitude maximal ist, undf) varying the second transmission frequency within the selected partial range and determining and selecting a second transmission frequency at which the modulation amplitude determined at the input is maximum, and
g) Verwenden der ausgewählten ersten und zweiten Sendefrequenz als Arbeitsfrequenzen für die weitere Bearbeitung des Banknotenstapels.g) using the selected first and second transmission frequencies as working frequencies for the further processing of the stack of banknotes.
48. Verfahren nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiteres elektromagnetisches Wechselfeld einer weiteren Sendefrequenz, die von der ersten und zweiten Sendefrequenz verschieden ist, aus dem ausgewählten Teilbereich, vorzugsweise eine Mehrzahl von weiteren elektromagnetischen Wechselfeldern mit unterschiedlichen Sendefrequenzen, in den Blattdokumentstapel eingekoppelt wird.48. The method according to claim 47, characterized in that at least one further alternating electromagnetic field of a further transmission frequency, which differs from the first and second transmission frequency, is coupled into the sheet document stack from the selected partial area, preferably a plurality of further alternating electromagnetic fields with different transmission frequencies becomes.
49. Verfahren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine weitere Sendefrequenz gemäß den Schritten f) und g) ausgewählt wird.49. The method according to claim 48, characterized in that at least one further transmission frequency is selected in accordance with steps f) and g).
50. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 47 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sendefrequenz zur Energieübertragung und/ oder Datenübertragung zu den Blattdokumenten verwendet wird. 50. The method according to at least one of claims 47 to 49, characterized in that the first transmission frequency is used for energy transmission and / or data transmission to the sheet documents.
51. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 47 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Sendefrequenz, und ggf. die weitere Sendefrequenz oder weiteren Sendefrequenzen, zur Datenübertragung aus den Blattdokumenten heraus verwendet wird.51. The method according to at least one of claims 47 to 50, characterized in that the second transmission frequency, and optionally the further transmission frequency or further transmission frequencies, is used for data transmission from the sheet documents.
52. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 47 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) durch das Variieren der ersten Sendefrequenz zumindest zwei lokale Minima der Dämpfung des Blattdokumentstapels ermittelt werden, und dass weiter die Verfahrensschritte durchgeführt werden:52. The method according to at least one of claims 47 to 51, characterized in that in step d) by varying the first transmission frequency, at least two local minima of the attenuation of the sheet document stack are determined, and that the method steps are carried out further:
h) nach Schritt e) und wahlweise vor oder nach Schritt f): Bestimmen und Auswählen derjenigen ersten Sendefrequenz lokal minimaler Dämpfung, bei der die am Eingang bestimmte Modulationsamplitude maximal ist, undh) after step e) and optionally before or after step f): determining and selecting that first transmission frequency of locally minimal attenuation at which the modulation amplitude determined at the input is maximum, and
i) Verwenden der gemäß Schritt h) ausgewählten ersten Sendefrequenz als Arbeitsfrequenzen für die weitere Bearbeitung des Banknotenstapels.i) Using the first transmission frequency selected according to step h) as working frequencies for the further processing of the banknote stack.
53. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 36 bis 53, dadurch gekennzeichnet, dass der Blattdokumentstapel aus Blattdokumenten nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22, oder mit nach Anspruch 23 oder 24 herstellbaren Blattdokumenten gebildet ist.53. The method according to at least one of claims 36 to 53, characterized in that the sheet document stack is formed from sheet documents according to at least one of claims 1 to 22, or with sheet documents producible according to claim 23 or 24.
54. Verfahren zur Bearbeitung eines ein oder mehrere Blattdokumente enthaltenden Blattdokumentstapels, insbesondere eines Banknotenstapels, bei dem die Blattdokumente einen elektrischen Schaltkreis und eine Koppeleinrichtung mit einer Schaltung zur Lastmodulation enthalten, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: a) Anordnen des Blattdokumentstapels zwischen einer mit einer Modulationseinrichtung versehenen Sendeeinrichtung und einer Empfangseinrichtung,54. Method for processing a stack of sheet documents containing one or more sheet documents, in particular a stack of banknotes, in which the sheet documents contain an electrical circuit and a coupling device with a circuit for load modulation, characterized by the method steps: a) arranging the sheet document stack between a transmitting device provided with a modulation device and a receiving device,
b) Einkoppeln eines elektromagnetischen Wechselfeldes einer Sendefrequenz aus dem ausgewählten Teilbereich in den Blattdokumentstapel mit der Sendeeinrichtung, Bestimmen der Energie des durch den Blattdokumentstapel übertragenen Wechselfelds mit der Empfangseinrichtung, und Ausgeben eines der bestimmten Energie entsprechenden Ausgangssignals,b) coupling an electromagnetic alternating field of a transmission frequency from the selected partial area into the sheet document stack with the transmitting device, determining the energy of the alternating field transmitted through the sheet document stack with the receiving device, and outputting an output signal corresponding to the determined energy,
c) Erzeugen eines Eingangssignals für die Modulationseinrichtung aus dem Ausgangssignal der Empfangseinrichtung, wobei aus Pegeländerungen des Ausgangssignals Pulse mit einer definierten Pulsdauer erzeugt werden, undc) generating an input signal for the modulation device from the output signal of the receiving device, pulses with a defined pulse duration being generated from level changes in the output signal, and
d) Zuführen des Eingangssignals zu der Modulationseinrichtung und entsprechendes Modulieren des von der Sendeeinrichtung erzeugten Wech- selfelds, wodurch ein von dem Schaltkreis eines Blattdokuments an beliebiger Stelle im Stapel erzeugtes Lastmodulationssignal auf den Anfangsbereich des Stapels rückgekoppelt wird.d) supplying the input signal to the modulation device and correspondingly modulating the alternating field generated by the transmission device, as a result of which a load modulation signal generated by the circuit of a sheet document at any point in the stack is fed back to the starting area of the stack.
55. Verfahren nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulse in Schritt c) mit einer Pulsdauer erzeugt werden, die geringfügig größer ist, als die für einen Lastmodulator eines Blattdokuments definierte Zeitdauer des Einschaltens des Lastwiderstands. 55. The method according to claim 54, characterized in that the pulses in step c) are generated with a pulse duration that is slightly greater than the time period for switching on the load resistor defined for a load modulator of a sheet document.
56. Verfahren nach Anspruch 54 oder 55, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer einer Laständerung größer gewählt wird als die Laufzeit eines Signals durch den Blattdokumentstapel.56. The method according to claim 54 or 55, characterized in that the duration of a load change is chosen to be greater than the duration of a signal through the sheet document stack.
57. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 54 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass der Blattdokumentstapel aus Blattdokumenten nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22, oder mit nach Anspruch 23 oder 24 herstellbaren Blattdokumenten gebildet ist.57. The method according to at least one of claims 54 to 56, characterized in that the sheet document stack is formed from sheet documents according to at least one of claims 1 to 22, or with sheet documents producible according to claim 23 or 24.
58. Vorrichtung zur Bearbeitung eines ein oder mehrere Blattdokumente enthaltenden Blattdokumentstapels, insbesondere eines Banknotenstapels, bei dem die Blattdokumente einen elektrischen Schaltkreis und eine Koppeleinrichtung mit einer Schaltung zur Lastmodulation enthalten, mit58. Device for processing a stack of sheet documents containing one or more sheet documents, in particular a stack of banknotes, in which the sheet documents contain an electrical circuit and a coupling device with a circuit for load modulation
- einer Sendeeinrichtung zur Einkopplung eines elektromagnetischen Wech- selfeldes in einen Anfangsbereich des Blattdokumentstapels,a transmitting device for coupling an alternating electromagnetic field into an initial area of the sheet document stack,
- einer Empfangseinrichtung zum Bestimmen der durch den Blattdokumentstapel übertragenen Energie des Wechselfeldes und zur Ausgabe eines der bestimmten Energie entsprechenden Ausgangssignals, wobei die Sende- und Empfangseinrichtung so angeordnet sind, dass der Blattdokumentstapel zwischen sie einbringbar ist,a receiving device for determining the energy of the alternating field transmitted by the sheet document stack and for outputting an output signal corresponding to the determined energy, the transmitting and receiving device being arranged such that the sheet document stack can be inserted between them,
- einer mit der Sendeeinrichtung zusammenwirkende Modulatoreinrichtung, die in Abhängigkeit von einem Eingangssignal das von der Sendeeinrichtung erzeugte Wechselfeld moduliert, unda modulator device which interacts with the transmission device and which modulates the alternating field generated by the transmission device as a function of an input signal, and
- einer mit der Empfangseinrichtung zusammenwirkenden Signalf ormungs- Schaltung, die aus dem Ausgangssignal der Empfangseinrichtung das Eingangssignal für die Modulatoreinrichtung erzeugt, so dass ein von dem Schaltkreis eines Blattdokuments an beliebiger Stelle im Stapel erzeugtes Lastmodulationssignal auf den Anfangsbereich des Stapels rückgekoppelt wird. - A signal forming circuit cooperating with the receiving device, which generates the input signal for the modulator device from the output signal of the receiving device, so that a load modulation signal generated by the circuit of a sheet document at any point in the stack is fed back to the starting area of the stack.
59. Vorrichtung nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalformungsschaltung aus Pegeländerungen des Ausgangssignals der Empfangseinrichtung ein Signal mit Pulsen definierter Pulsdauer erzeugt, welche geringfügig größer ist, als die für einen Lastmodulator eines Blattdokuments definierte Zeitdauer des Einschaltens des Lastwiderstands.59. Apparatus according to claim 58, characterized in that the signal shaping circuit generates from level changes in the output signal of the receiving device a signal with pulses of a defined pulse duration which is slightly greater than the time duration for switching on the load resistor defined for a load modulator of a sheet document.
60. Vorrichtung nach Anspruch 58 oder 59, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer einer Laständerung größer gewählt wird als die Laufzeit eines Signals durch den Blattdokumentstapel.60. Apparatus according to claim 58 or 59, characterized in that the duration of a load change is chosen to be greater than the transit time of a signal through the sheet document stack.
61. Buchartiges Dokument, insbesondere Passdokument, mit einer Mehrzahl miteinander verbundener Sicherheitsblätter, bei dem mindestens ein Sicherheitsblatt und vorzugsweise jedes Sicherheitsblatt als Blattdokument nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22, oder aus nach Anspruch 23 oder 24 herstellbaren Blattdokumenten gebildet ist. 61. Book-like document, in particular passport document, with a plurality of interconnected security sheets, in which at least one security sheet and preferably each security sheet is formed as a sheet document according to at least one of claims 1 to 22, or from sheet documents that can be produced according to claim 23 or 24.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1887653A1 (en) 2006-08-09 2008-02-13 Fujitsu Ltd. RFID tag and manufacturing method thereof
EP1953867A1 (en) 2007-01-31 2008-08-06 Fujitsu Ltd. RFID tag
EP1862953B1 (en) * 2006-05-29 2014-08-27 Giesecke & Devrient GmbH Method for contactless data and/or energy transmission between a terminal and at least one transponder

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008002583A1 (en) * 2008-06-23 2010-01-14 Bundesdruckerei Gmbh Value or security document with a security feature
DE102008035969A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Bundesdruckerei Gmbh Value and / or security document and method for verification
EP2645298A1 (en) 2012-03-30 2013-10-02 austriamicrosystems AG Portable object and information transmission system
GB202108000D0 (en) * 2021-06-04 2021-07-21 Frisense Ltd Capacitive coupled rfid tag reader

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0019191A1 (en) * 1979-05-16 1980-11-26 BROWN, BOVERI & CIE Aktiengesellschaft Mannheim Security paper
US5572226A (en) * 1992-05-15 1996-11-05 Micron Technology, Inc. Spherical antenna pattern(s) from antenna(s) arranged in a two-dimensional plane for use in RFID tags and labels
GB2326529A (en) * 1997-06-04 1998-12-23 Identec Ltd Tag interrogation field system
DE20019248U1 (en) * 2000-11-13 2001-03-01 Moba Mobile Automation Gmbh Transponder reading device
DE10056148A1 (en) * 2000-11-13 2002-05-23 Infineon Technologies Ag Contactless data medium has data processing unit and at least two reception antennas for each different transmission region, whereby at least two of the antennas form a unit
WO2003054808A2 (en) * 2001-12-21 2003-07-03 Giesecke & Devrient Gmbh Devices and methods for the production of sheet material

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0019191A1 (en) * 1979-05-16 1980-11-26 BROWN, BOVERI & CIE Aktiengesellschaft Mannheim Security paper
US5572226A (en) * 1992-05-15 1996-11-05 Micron Technology, Inc. Spherical antenna pattern(s) from antenna(s) arranged in a two-dimensional plane for use in RFID tags and labels
GB2326529A (en) * 1997-06-04 1998-12-23 Identec Ltd Tag interrogation field system
DE20019248U1 (en) * 2000-11-13 2001-03-01 Moba Mobile Automation Gmbh Transponder reading device
DE10056148A1 (en) * 2000-11-13 2002-05-23 Infineon Technologies Ag Contactless data medium has data processing unit and at least two reception antennas for each different transmission region, whereby at least two of the antennas form a unit
WO2003054808A2 (en) * 2001-12-21 2003-07-03 Giesecke & Devrient Gmbh Devices and methods for the production of sheet material

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1862953B1 (en) * 2006-05-29 2014-08-27 Giesecke & Devrient GmbH Method for contactless data and/or energy transmission between a terminal and at least one transponder
EP1887653A1 (en) 2006-08-09 2008-02-13 Fujitsu Ltd. RFID tag and manufacturing method thereof
US8022878B2 (en) 2006-08-09 2011-09-20 Fujitsu Limited RFID tag and manufacturing method thereof
US8462052B2 (en) 2006-08-09 2013-06-11 Fujitsu Limited RFID tag and manufacturing method thereof
EP1953867A1 (en) 2007-01-31 2008-08-06 Fujitsu Ltd. RFID tag
KR101012528B1 (en) * 2007-01-31 2011-02-07 후지쯔 가부시끼가이샤 Rfid tag
US8068057B2 (en) 2007-01-31 2011-11-29 Fujitsu Limited RFID tag

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