WO2006021542A1 - Ultrahochfrequenz-testeinrichtung für transponder - Google Patents

Ultrahochfrequenz-testeinrichtung für transponder Download PDF

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Jürgen Süss
Volker Brod
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Mühlbauer Ag
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    • H01Q1/52Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/526Electromagnetic shields

Definitions

  • the invention relates to an ultrahigh-frequency test device for transponders, which are arranged behind and / or next to each other in a planar manner on or in a surface of a common carrier for checking ultra-high frequency functions and further data of the transponders by means of at least one ultrahigh frequency sensor.
  • Transponders operating in the ultra-high frequency range (UHF) based on RF-ID (Radio Frequency Identification) basis are often produced in large numbers in a composite (WEB), such a composite of a plurality of on a common, flat carrier behind. and juxtaposed transponders. Such transponders often function in the ultra-high frequency range as well as in frequency ranges with even higher frequencies.
  • UHF ultra-high frequency range
  • WEB composite of a plurality of on a common, flat carrier behind. and juxtaposed transponders.
  • Such transponders often function in the ultra-high frequency range as well as in frequency ranges with even higher frequencies.
  • an antenna element In order to check such functionally arranged transponders during a production process for their function, an antenna element is usually spaced below the common carrier with a measuring distance to the transponders which lies in the far range of the ultra-high frequency range of the antenna element.
  • the antenna element measures all the UHF transponders in their expanded measuring range, activates them and records the resulting measurement results. This has the consequence that erroneous measurement results difficult to a particular on the carrier arranged transponder due to interference effects or missing reference information too Identification data of the individual transponders can be assigned.
  • an object of the present invention to provide an ultrahigh-frequency test device for transponders which permits selective checking of the functions of individual, selected transponders and targeted assignment of measured error data to a specific transponder from a multiplicity of transponders.
  • An essential point of the invention is that in an ultra-high frequency test device for transponders, the composite behind and / or side by side are arranged flat on or in a surface of a common carrier for checking ultra-high frequency functions and other data of the transponder means at least an ultra-high frequency antenna element this is arranged within an insulating housing acting on Ultrarochfrequenz ⁇ waves tuning housing with a wall facing to a selected, to verüberschreib ⁇ verifying the opening.
  • the opening has an opening area adapted to a base area of the transponder. Due to the shielding effect of the shielding housing, a targeted, narrowly limited measuring range of the antenna element is obtained, which can be directed in a targeted manner via the opening onto a selected transponder.
  • the further transponders surrounding the selected transponder remain unaffected by the adaptation of the opening area to the base area of the selected transponder from the measuring area of the antenna element and therefore by their activation.
  • At least one shielding plate may be arranged on a side of the carrier remote from the antenna element, that is to say above the carrier, for example, with or without a predeterminable distance, at least one shielding plate can be arranged at a predeterminable distance, which preferably extends along that carrier region with the associated transponders, in which the transponder currently to be tested is measured by means of the underside-arranged antenna element.
  • a shielding plate is preferably absorbing for UHF waves, that is to say attenuating for ultra-high frequency waves reflecting on the shielding plate, whereby a further effective shielding of further transponders arranged in the vicinity of the transponder to be checked is available.
  • Suitable materials for the shield plate are carbonaceous materials.
  • the test device has an evaluation device connected to the antenna element for evaluating measured functional data and optionally further data, so that an error analysis can be carried out in a simple manner, preferably automatically.
  • the shield case, as well as the antenna element disposed therein, can be displaced in a plane parallel to the surface of the carrier by means of an adjusting device.
  • an adjustment device makes it possible to displace the shielding housing preferably in the x and y directions and is controlled by a control device for successive, time-optimized starting of the individual, selected transponders.
  • FIGURE shows a schematic representation of an ultra-high frequency test device according to an embodiment of the invention.
  • a plurality of transponders 2, 2a are arranged both behind one another and next to one another on a common plate-like or band-like carrier 1.
  • an ultra-high frequency antenna element 3 with a shielding housing 4 is arranged below the planar carrier 1.
  • the ultra-high frequency wave shielding, formed shielding housing 4 surrounds the antenna element 3 such that on its upper side an opening 5 is turned towards the underside of the carrier 1 hin ⁇ .
  • the opening 5 allows a targeted measuring range of the antenna element 3 to a selected transponder 2 a without influencing further transponders adjacent to the selected transponder 2 a.
  • the shielding housing 4 is displaceable in a direction parallel to the support surface extending plane in both the x and y direction, as indicated by the arrows 6 and 7. In this way, a targeted approach of individual selected transponders can take place after a functional check of the preceding transponder has been completed.
  • such an ultrahigh-frequency test device further comprises a shielding plate 8 on an upper-side surface of the carrier 1, which may for example extend parallel to it over the entire or parts of the carrier plane.
  • a shielding element may surround a single selected transponder 2a in a rectangular or annular manner.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ultrahochfrequenz-Testeinrichtung für Transponder, die verbundartig hinter- und/oder nebeneinander flächenhaft auf oder in einer Fläche eines gemeinsamen Trägers angeordnet sind, zur Überprüfung von Ultrahochfrequenzfunktionen und weiteren Daten der Transponder (2) mittels mindestens einem Ultrahochfrequenz-Antennenelement (3) wobei das Antennenelement (3) innerhalb eines auf Ultrahochfrequenzwellen isolierend wirkenden Abschirmungsgehäuses (4) mit einer zu einem ausgewählten, zu überprüfenden Transponder (2) hingewandten Öffnung (5) angeordnet ist, dessen Öffnung (5) eine einer Grundfläche des Transponders (2) angepasste Öffnungsfläche aufweist.

Description

Ultrahochfrequenz-Testeinrichtung für Transponder
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Ultrahochfrequenz-Testeinrichtung für Transponder, die verbund¬ artig hinter- und/oder nebeneinander flächenhaft auf oder in einer Fläche eines gemeinsa¬ men Trägers angeordnet sind, zur Überprüfung von Ultrahochfrequenzfunktionen und weite- rer Daten der Transponder mittels mindestens einem Ultrahochfrequenz-Antennenelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Transponder, die im Ultrahochfrequenzbereich (UHF) auf RF-ID-Basis (Radiofrequency Identification-Basis) funktionieren, werden häufig in großer Stückzahl in einen Verbund (WEB) produziert, wobei ein derartiger Verbund eine Vielzahl von auf einen gemeinsamen, flachen Träger hinter- und nebeneinander angeordneten Transpondem umfasst. Häufig funk¬ tionieren derartige Transponder sowohl im Ultrahochfrequenzbereich als auch in Frequenz¬ bereichen mit noch höheren Frequenzen.
Um derartige während eines Herstellungsprozesses flächenhaft angeordnete Transponder auf ihre Funktion zu überprüfen, ist ein Antennenelement zumeist unterhalb des gemeinsa¬ men Trägers mit einem Messabstand zu den Transpondem beabstandet, der im Fernbereich des Ultrahochfrequenzbereiches des Antennenelementes liegt. Das Antennenelement misst sämtliche die in ihrem aufgeweiteten Messbereich liegenden UHF-Transponder, aktiviert diese und nimmt die sich daraus ergebenden Messergebnisse auf. Dies hat zur Folge, dass fehlerhafte Messergebnisse nur schwer einen bestimmten auf dem Träger angeordneten Transponder aufgrund von Interferenzeffekten oder fehlenden Referenzinformationen zu Identifikationsdaten der einzelnen Transponder zugeordnet werden können.
Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ultrahochfrequenz- Testeinrichtung für Transponder zur Verfügung zu stellen, die eine gezielte Überprüfung der Funktionen einzelner, ausgewählter Transponder und eine gezielte Zuordnung gemessener Fehlerdaten zu einem bestimmten Transponder aus einer Vielzahl von Transpondem zu- lässt.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung besteht darin, dass bei einer Ultrahochfrequenz- Testeinrichtung für Transponder, die verbundartig hinter- und/oder nebeneinander flächen- haft auf oder in einer Fläche eines gemeinsamen Trägers angeordnet sind, zur Überprüfung von Ultrahochfrequenzfunktionen und weiteren Daten der Transponder mittels mindestens einem Ultrahochfrequenz-Antennenelement dieses innerhalb eines auf Ultrahochfrequenz¬ wellen isolierend wirkenden Abstimmungsgehäuse mit einer zu einem ausgewählten, zu ü- berprüfenden Transponder hingewandten Öffnung angeordnet ist. Die Öffnung weist eine einer Grundfläche des Transponders angepasste Öffnungsfläche auf. Aufgrund der abschir¬ menden Wirkung des Abschirmungsgehäuses wird ein gezielter, eng eingeschränkter Mess- bereich des Antennenelementes erhalten, der gezielt über die Öffnung auf einen ausgewähl¬ ten Transponder gerichtet werden kann. Die weiteren den ausgewählten Transponder um¬ gebenden Transponder bleiben durch die Anpassung der Öffnungsfläche an die Grundfläche des ausgewählten Transponders vom Messbereich des Antennenelementes und damit von deren Aktivierung unberührt.
Um trotz der Anordnung des Abschirmungsgehäuses und der Ausrichtung seiner beispiels¬ weise oberseitig angeordneten Öffnung zu einer Unterseite des flächenhaft ausgebildeten Trägers keine unerwünschte Streuung des Messbereiches und damit Aktivierung anderer weiterer Transponder aufgrund eines hohen Messabstandes zwischen der Öffnung und der Unterseite des Trägers zu erhalten, wird das Antennenelement vorzugsweise im Nahbereich seines Ultrahochfrequenzwirkungsbereiches zu der Unterseite des Trägers hin beabstandet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann auf einer dem Antennenelement abgewandten Seite des Trägers, also beispielsweise oberhalb des Trägers, mit oder ohne einem vorbestimmbaren Abstand mindestens eine Abschirmungsplatte angeordnet sein, vorbestimmbaren Abstand mindestens eine Abschirmungsplatte angeordnet sein, welche sich vorzugsweise entlang demjenigen Trägerbereich mit den zugehörigen Transpondern erstreckt, in welchem der momentan zu testende Transponder mittels dem unterseitig ange¬ ordneten Antennenelement gemessen wird. Eine derartige Abschirmungsplatte ist vorzugs- weise für UHF-Wellen absorbierend, also dämpfend für an der Abschirmungsplatte reflektie¬ rende Ultrahochfrequenzwellen, ausgebildet, wodurch sich eine weitere wirkungsvolle Ab¬ schirmung weiterer im Umkreis zu dem zu überprüfenden Transponder angeordneter Transponder zur Verfügung steht. Geeignete Materialien für die Abschirmungsplatte sind karbonhaltige Stoffe.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Testeinrichtung eine mit dem Antennen¬ element verbundene Auswerteeinrichtung zum Auswerten von gemessenen Funktionsdaten und gegebenenfalls weiteren Daten auf, sodass eine Fehleranalyse auf einfache Weise, be¬ vorzugt automatisch, durchgeführt werden kann.
Das Abschirmungsgehäuse kann ebenso wie das darin angeordnete Antennenelement in einer Ebene parallel zu der Fläche des Trägers mittels einer Verstelleinrichtung verschoben werden. Eine derartige Verstelleinrichtung ermöglicht das Verschieben des Abschirmungs¬ gehäuses vorzugsweise in x- und y-Richtung und wird von einer Steuereinrichtung zum suk- zesstiven, zeitoptimierten Anfahren der einzelnen, ausgewählten Transponder angesteuert.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung zu entnehmen. Hierbei zeigt die einzige Figur in einer schematischen Darstellung eine Ultrahochfrequenz-Testeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß der in der Figur dargestellten Ausführungsform sind auf einem gemeinsamen plat¬ tenähnlichen oder bandartigen Träger 1 mehrere Transponder 2, 2a sowohl hintereinander als auch nebeneinander angeordnet.
Unterhalb des flächenartig ausgebildeten Trägers 1 ist ein Ultrahochfrequenz- Antennenelement 3 mit einem Abschirmungsgehäuse 4 angeordnet. Das Ultrahochfre¬ quenzwellen abschirmende, ausgebildete Abschirmungsgehäuse 4 umgibt das Antennen- element 3 derart, dass an seiner Oberseite eine Öffnung 5 zur Unterseite des Trägers 1 hin¬ gewandt ist. Die Öffnung 5 ermöglicht einen gezielt ausgerichteten Messbereich des Anten¬ nenelementes 3 auf einen ausgewählten Transponder 2a ohne Beeinflussung weiterer zu dem ausgewählten Transponder 2a benachbarter Transponder.
Das Abschirmungsgehäuse 4 ist in einer parallel zur Trägerfläche sich erstreckenden Ebene sowohl in x- als auch in y-Richtung verschiebbar, wie es durch die Pfeile 6 und 7 angedeutet ist. Auf diese Weise kann ein gezieltes Anfahren einzelner ausgewählter Transponder erfol¬ gen, nachdem eine Funktionsüberprüfung des vorangegangenen Transponders abgeschlos- sen ist.
Vorteilhaft weist eine derartige Ultrahochfrequenz-Testeinrichtung weiterhin auf einer ober¬ seitigen Oberfläche des Trägers 1 eine Abschirmungsplatte 8 auf, welche sich beispielswei¬ se über die gesamte oder Teile der Trägerebene hinweg parallel dazu erstrecken kann. Al¬ temativ oder zusätzlich kann ein Abschirmungselement rechteckförmig oder ringförmig einen einzelnen ausgewählten Transponder 2a umgeben. Somit ist eine zusätzliche Abschirmung des zu überprüfenden Transponders 2a gegenüber den ihn umgebenden weiteren Transpondem während einer Ivless- beziehungsweise Überprüfungsphase des ausgewählten Transponders 2a möglich. Die Abschirmungsplatte 8 wirkt auf UHF-Wellen absorbierend.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswe¬ sentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Bezugszeichenliste
1 Träger
2, 2a Transponder
3 Antennenelement 4 Abschirmungsgehäuse
5 Öffnung des Abschirmungsgehäuses
6, 7 Verschieberichtungen
8 Abschirmungsplatte

Claims

Ultrahochfrequenz-Testeinrichtung für TransponderPatentansprüche
1. Ultrahochfrequenz-Testeinrichtung für Transponder, die verbundartig hinter- und/oder nebeneinander flächenhaft auf oder in einer Fläche eines gemeinsamen Trägers an¬ geordnet sind, zur Überprüfung von Ultrahochfrequenzfunktionen und weiteren Daten der Transponder (2) mittels mindestens einem Ultrahochfrequenz-Antennenele¬ ment (3) dadurch gekennzeichnet, dass das Antennenelement (3) innerhalb eines auf Ultrahochfrequenzwellen isolierend wir¬ kenden Abschirmungsgehäuses (4) mit einer zu einem ausgewählten, zu überprüfen- den Transponder (2) hingewandten Öffnung (5) angeordnet ist, wobei die Öffnung (5) eine einer Grundfläche des Transponders (2) angepasste Öffnungsfläche aufweist.
2. Testeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmungsgehäuse (4) mit dem Antennenelement (3) in einer Ebene parallel zu der Fläche des Trägers (1) mittels einer Verstelleinrichtung verschiebbar ist.
3. Testeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer dem Antennenelement (3) abgewandten Seite des Trägers (1 ) mindestens eine Abschirmungsplatte (8) angeordnet sein kann, welche sich im Wesentlichen pa¬ rallel zu den Transpondern erstreckt.
4. Testeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmungsplatte UHF-Wellen absorbierend ausgebildet ist.
5. Testeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennenelement (3) von dem zu überprüfenden Transponder (2a) mit einem Messabstand beabstandet ist, der im Nahbereich des Ultrahochfrequenzwirkungsbe- reiches des Antennenelementes (3) liegt.
6. Testeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch, eine mit dem Antennenelement (3) verbundene Auswerteeinrichtung zum Auswerten von gemessenen Funktionsdaten und gegebenenfalls weiteren Daten.
7. Testeinrichtung nach einem der Ansprüche 2-6, gekennzeichnet durch, eine Steuereinrichtung zum sukzessiven, zeitoptimierten Ansteuern der ausgewähl- ten, auf dem Träger angeordneten Transponder (2) mittels der Verstelleinrichtung.
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