DE102007059168B4 - Communication module with slot antenna - Google Patents
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Abstract
Kommunikationsmodul für eine Radiofrequenzkommunikation enthaltend ein einen Chip (8) aufweisendes Funkmodul (7, 7') und eine Schlitzantenne (2, 19, 27) mit einer Öffnung (4),
– wobei das Funkmodul (7, 7') eine elektrisch mit dem Chip (8) verbundene magnetische Koppelantenne (10) aufweist,
– wobei die Daten und/oder die Energie unter Kopplung zwischen der Schlitzantenne (2, 19, 27) und der magnetischen Koppelantenne (10) übertragen werden,
– wobei das Funkmodul (7, 7') in einem Bereich der Schlitzantenne (2, 19, 27) positioniert ist, in dem die Schlitzantenne (2, 19, 27) die höchste magnetische Feldstärke aufweist,
– wobei die magnetische Koppelantenne (10) zusammen mit dem Chip (8) in einem elektrisch nicht leitenden Vergusskörper angeordnet ist und
– wobei der Vergusskörper kraftschlüssig oder kraft- und formschlüssig mit der Schlitzantenne (2, 19, 27) verbunden ist.Communication module for radio frequency communication comprising a radio module (7, 7 ') having a chip (8) and a slot antenna (2, 19, 27) having an opening (4),
- wherein the radio module (7, 7 ') has an electrically coupled to the chip (8) magnetic coupling antenna (10),
The data and / or the energy being transmitted by coupling between the slot antenna (2, 19, 27) and the magnetic coupling antenna (10),
The radio module (7, 7 ') being positioned in a region of the slot antenna (2, 19, 27) in which the slot antenna (2, 19, 27) has the highest magnetic field strength,
- Wherein the magnetic coupling antenna (10) is arranged together with the chip (8) in an electrically non-conductive potting and
- Wherein the potting body non-positively or non-positively and positively connected to the slot antenna (2, 19, 27).
Description
Die Erfindung betrifft ein Kommunikationsmodul für eine Radiofrequenzkommunikation enthaltend ein einen Chip aufweisendes Funkmodul und eine Antenne, wobei die Antenne mit einer Öffnung versehen ist.The invention relates to a communication module for a radio frequency communication comprising a chip having a radio module and an antenna, wherein the antenna is provided with an opening.
Drahtlose Kommunikationsmodule in miniaturisierter Bauform und insbesondere ohne eine eigene Energieversorgung finden in der Logistik mit der Radiofrequenz-Identifikation (RFID) eine stark zunehmende Verbreitung, die eine sehr preiswerte Realisierung unter den unterschiedlichsten Anwendungssituationen erlaubt. Besonders erschwerende Bedingungen entstehen beim Einsatz der Kommunikationsmodule auf großen, elektrisch leitenden Flächen. Das können Metallflächen sein, aber auch Behälter mit z. B. wässrigen Lösungen.Wireless communication modules in a miniaturized design and in particular without their own energy supply find in logistics with the Radio Frequency Identification (RFID) a rapidly increasing distribution, which allows a very inexpensive realization under a variety of application situations. Particularly aggravating conditions arise when using the communication modules on large, electrically conductive surfaces. This can be metal surfaces, but also containers with z. As aqueous solutions.
Aus der
Aus der
Aus der nachveröffentlichten
Aus der
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Kommunikationsmodul derart weiterzubilden, dass die Einspeisung eines Hochfrequenzsignals in ein Funkmodul mit einem geringen Herstellungsaufwand verbessert wird.It is therefore an object of the invention to develop a communication module in such a way that the supply of a high-frequency signal is improved in a radio module with a low production cost.
Die Aufgabe wird durch den Patentanspruch 1 gelöst.The object is solved by the
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Antennenwirkung eines metallischen Bauteils mit einer Öffnung zur Einspeisung bzw. Übertragung eines Hochfrequenzsignals genutzt werden kann, ohne dass ein den Chip aufweisendes Modul mit der Antenne galvanisch gekoppelt sein muss. Grundgedanke der Erfindung ist es, ein Funkmodul enthaltend einen Chip und eine magnetische Koppelantenne in einem Bereich der Antenne zu positionieren bzw. zu montieren, in dem sich die höchste magnetische Feldstärke an der Antenne ausbildet. Das Hochfrequenzsignal wird somit unter Kopplung der Antenne mit der magnetischen Koppelantenne des Funkmoduls in das Funkmodul eingeprägt. Die Übertragung des Hochfrequenzsignals erfolgt somit vermittels einer relativ großen Antenne, die durch eine metallische Fläche begrenzt ist, und einer relativ kleinen magnetischen Koppelantenne (Leiterschleife), die in dem Funkmodul integriert angeordnet ist.The particular advantage of the invention is that the antenna effect of a metallic component can be used with an opening for feeding or transmitting a high-frequency signal without a module having the chip must be galvanically coupled to the antenna. The basic idea of the invention is to position a radio module containing a chip and a magnetic coupling antenna in a region of the antenna in which the highest magnetic field strength forms on the antenna. The high-frequency signal is thus impressed into the radio module by coupling the antenna with the magnetic coupling antenna of the radio module. The transmission of the high-frequency signal thus takes place by means of a relatively large antenna, which is delimited by a metallic surface, and a relatively small magnetic coupling antenna (conductor loop), which is arranged integrated in the radio module.
Eine Grundidee der Erfindung besteht somit darin, eine Antenne und ein Funkmodul über das magnetische Feld beispielsweise einer Schlitzantenne zu koppeln, indem das Funkmodul nur aus einer sehr kurzen magnetischen Koppel Koppelschleife mit dem angeschlossenen Funkchip aufgebaut ist und dieses Funkmodul in dem Ort höchster magnetischer Feldstärke der Schlitzantenne platziert wird.A basic idea of the invention is therefore to couple an antenna and a radio module via the magnetic field, for example a slot antenna, in that the radio module is composed of only a very short magnetic coupling coupling loop with the connected radio chip and this Radio module is placed in the place of highest magnetic field strength of the slot antenna.
Die Schlitzantenne hat in der offenen Apertur im mittleren Bereich der beiden einander gegenüberliegenden Oberflächen die höchste elektrische Feldstärke. Andererseits hat sie an den Schlitzenden dann die höchste magnetische Feldstärke. Durch diese Eigenschaft transformiert sie die empfangene Funkwelle mit der Freiraumimpedanz in Antennenmitte in ein starkes elektrisches Feld und an den schmaleren Antennenseiten in ein magnetisches Feld. Dieses kann mit dem kurzen magnetischen Rahmen des Funkmoduls ausgekoppelt werden und der Funkelektronik respektive dem Funkchip zugeführt werden.The slot antenna has the highest electric field strength in the open aperture in the central region of the two opposing surfaces. On the other hand, it has the highest magnetic field strength at the slot ends. By this property, it transforms the received radio wave with the free space impedance in the center of the antenna into a strong electric field and at the narrower antenna sides into a magnetic field. This can be coupled out with the short magnetic frame of the radio module and fed to the radio electronics or the radio chip.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann der kleine magnetische Rahmen als Chipträger (Chip Carrier) ausgebildet sein, so dass die Herstellung mit Standardtechnologien des Montierens und Verkapselns der Halbleitertechnologie erfolgen kann.In one embodiment of the invention, the small magnetic frame may be formed as a chip carrier, so that manufacturing may be done with standard technologies of mounting and encapsulating the semiconductor technology.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Funkchip in ein Verkleidungsteil oder Funktionsteil aus Kunststoff eingebettet sein. Die Schlitzantenne wird anschließend durch ein Etikett aus einem Etikettenträger mit einer Metallisierung oder anderweitig elektrisch leitenden Schicht gebildet, in dem die Schlitzantenne ausgearbeitet ist. Dadurch ist es möglich, das Kommunikationsmodul durch einfaches Wechseln des Etiketts auf unterschiedliche Frequenzen abzustimmen.In a further embodiment, the radio chip can be embedded in a trim part or functional part made of plastic. The slot antenna is then formed by a label from a label carrier having a metallization or otherwise electrically conductive layer in which the slot antenna is machined. This makes it possible to tune the communication module by simply changing the label to different frequencies.
In einer weiteren Ausführungsform wird der Antennenbogen als Kreisbogen ausgeführt, so dass das Funkmodul gleichzeitig auf beiden Schlitzenden aufgesetzt werden kann, wodurch die Empfindlichkeit verbessert wird. Gleichzeitig wird dadurch ein geringerer Einfluss der Lage von Kommunikationsmodul und Leser erreicht.In another embodiment, the antenna arc is designed as a circular arc, so that the radio module can be placed simultaneously on both slot ends, whereby the sensitivity is improved. At the same time a lesser influence of the position of communication module and reader is achieved.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawings.
Es zeigen:Show it:
Ein Kommunikationsmodul
Die Öffnung
Aus
Das Kommunikationsmodul
Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß
Eine Ausführungsform der Erfindung gemäß
Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.The same components or component functions of the different embodiments are provided with the same reference numerals.
Nach einer weiteren Ausführungsform eines Kommunikationsmoduls
In
Nach einer weiteren Ausführungsform eines Kommunikationsmoduls
Nach einer weiteren Ausführungsform eines Kommunikationsmoduls
Nach einer weiteren Ausführungsform eines Kommunikationsmoduls
Wie aus
Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann die Antenne
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2344364B1 (en) | 2008-11-04 | 2016-09-07 | Tönnjes ISI Patent Holding GmbH | License plates for a vehicle |
| EP4542443A1 (en) | 2023-10-20 | 2025-04-23 | KaWe Engineering GmbH | Detection device for fillable containers and shelf systems |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009028489A1 (en) * | 2009-08-13 | 2011-02-17 | Ifm Electronic Gmbh | Metal body with an integrated cylindrical RFID tag |
| DE102012100903A1 (en) | 2012-02-03 | 2013-08-08 | Harting Electric Gmbh & Co. Kg | RFID transponder with a slot antenna |
| DE102012107291B4 (en) | 2012-08-08 | 2020-02-13 | HARTING Stiftung & Co. KG | RFID tag with polarization-independent antenna |
| DE202016101289U1 (en) * | 2016-03-09 | 2016-04-13 | ASTRA Gesellschaft für Asset Management mbH & Co. KG | RFID ear tag |
| DE102016118913A1 (en) | 2016-10-05 | 2018-04-05 | Erich Utsch Ag | License plate for a motor vehicle and a method for producing a license plate for a motor vehicle |
| CN115295509B (en) * | 2022-08-17 | 2025-05-30 | 甬矽电子(宁波)股份有限公司 | IC radio frequency packaging structure and method for preparing the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006028707A1 (en) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Avery Dennison Corporation | Rfid device with magnetic coupling |
| DE102006062308A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | ASTRA Gesellschaft für Asset Management mbH & Co. KG | Passive detection tile |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006029248A1 (en) | 2005-10-26 | 2007-05-16 | Giesecke & Devrient Gmbh | transponder |
| DE202007006597U1 (en) | 2007-05-08 | 2007-07-12 | Pts Technology & Systems Gmbh | UHF transponder module |
-
2007
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006028707A1 (en) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Avery Dennison Corporation | Rfid device with magnetic coupling |
| DE102006062308A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | ASTRA Gesellschaft für Asset Management mbH & Co. KG | Passive detection tile |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| KRISCHKE,A.: Rothammels Antennenbuch, S. 861, DARC Verlag, Baunatal, 12. Aufl., ISBN 3-88692-033-4 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2344364B1 (en) | 2008-11-04 | 2016-09-07 | Tönnjes ISI Patent Holding GmbH | License plates for a vehicle |
| EP4542443A1 (en) | 2023-10-20 | 2025-04-23 | KaWe Engineering GmbH | Detection device for fillable containers and shelf systems |
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Effective date: 20130209 |
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