專利名稱：發(fā)射應(yīng)答器裝置的傳輸組件、發(fā)射應(yīng)答器裝置及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按照權(quán)利要求1或2的在芯片和讀出裝置之間作不接觸數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏斀M件，本發(fā)明還涉及按照權(quán)利要求11、12或13的由發(fā)射應(yīng)答器單元和傳輸組件構(gòu)成的發(fā)射應(yīng)答器裝置和按照權(quán)利要求16或17的操作由發(fā)射應(yīng)答器單元和傳輸組件構(gòu)成的發(fā)射應(yīng)答器裝置的方法。
發(fā)射應(yīng)答器單元(按其最簡(jiǎn)單的形式包括一塊芯片和一個(gè)與芯片的端子區(qū)域接觸的發(fā)射應(yīng)答器線圈)在十分不同的領(lǐng)域中使用得日益廣泛，然而，它在其中一律用于在讀出裝置(它多少有些遠(yuǎn)離發(fā)射應(yīng)答器)和芯片之間確保不接觸的或無線的通信，以能夠?yàn)闄z測(cè)存儲(chǔ)在芯片上的數(shù)據(jù)而作數(shù)據(jù)檢索。例如，把這種發(fā)射應(yīng)答器單元用于所謂的不接觸芯片卡、經(jīng)過編碼的標(biāo)簽，或者甚至用來識(shí)別要屠宰的動(dòng)物，在此情形中，用作所謂的注入式發(fā)射應(yīng)答器(injection transponder)。
發(fā)射應(yīng)答器單元的不同的應(yīng)用領(lǐng)域在某些情形中導(dǎo)致在有關(guān)的發(fā)射應(yīng)答器單元和相關(guān)聯(lián)的讀出裝置之間極不相同的傳輸距離，該距離相應(yīng)地使得發(fā)射應(yīng)答器單元或其中包括的芯片需要不同的工作電壓。此外，在每種情形中，都必需把發(fā)射應(yīng)答器單元的布局與讀出裝置匹配，它照例需要在發(fā)射應(yīng)答器單元和讀出裝置之間作阻抗匹配。從上面所述，可以清楚看出，即使單單根據(jù)兩個(gè)讀出參數(shù)(工作電壓和阻抗)，也需要多種不同布局形式的發(fā)射應(yīng)答器單元，以確保作為傳輸距離和相關(guān)聯(lián)的讀出裝置的性質(zhì)的函數(shù)，有關(guān)發(fā)射應(yīng)答器單元能夠可靠地工作。因此這些要求是基本上希望對(duì)發(fā)射應(yīng)答器單元的布局加以標(biāo)準(zhǔn)化的障礙，標(biāo)準(zhǔn)化將使得發(fā)射應(yīng)答器單元的生產(chǎn)實(shí)質(zhì)上較便宜。
因此，本發(fā)明的目的是有可能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)射應(yīng)答器單元的設(shè)計(jì)，而不管在各別情形中遇到的傳輸距離如何或讀出裝置的有關(guān)類型如何。
藉助于具有權(quán)利要求1或2的特征的傳輸組件，可以達(dá)到這一目的。
按照本發(fā)明，提出了一種傳輸組件，用于在芯片和讀出裝置之間進(jìn)行不接觸數(shù)據(jù)傳輸，該傳輸組件包括一種線圈結(jié)構(gòu)，它具有一個(gè)耦合元件和至少一個(gè)天線線圈，耦合元件和天線線圈在電氣上互連，其中，耦合元件用于產(chǎn)生與電氣上連接至芯片的發(fā)射應(yīng)答器線圈的電感性耦合，而天線線圈用于產(chǎn)生與讀出裝置的不接觸的連接。在這種結(jié)構(gòu)中，作為耦合線圈設(shè)計(jì)的耦合元件和天線線圈在影響線圈阻抗的線圈參數(shù)的至少一個(gè)線圈參數(shù)方面為不同的設(shè)計(jì)。
因此，用這種方式構(gòu)造并且用電感性耦合與發(fā)射應(yīng)答器單元組合的傳輸組件，因此可以在讀出裝置和發(fā)射應(yīng)答器單元之間進(jìn)行阻抗匹配。那意味著，從標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)射應(yīng)答器單元出發(fā)，可以作與讀出裝置阻抗(它不同于發(fā)射應(yīng)答器單元的阻抗)的匹配，這是由于，耦合線圈的阻抗實(shí)質(zhì)上與發(fā)射應(yīng)答器單元的阻抗相等，而在電氣上連接至耦合線圈的天線線圈的阻抗與讀出裝置的阻抗匹配。因此，作為耦合線圈和天線線圈的線圈參數(shù)的合適設(shè)計(jì)的結(jié)果，可以把同一個(gè)發(fā)射應(yīng)答器單元與阻抗各不相同的讀出裝置組合起來。在作為耦合線圈設(shè)計(jì)的耦合元件中，可以當(dāng)作影響各個(gè)線圈的阻抗的線圈參數(shù)例如是與各個(gè)線圈相關(guān)聯(lián)的線圈的導(dǎo)線的橫截面、線圈導(dǎo)體的長(zhǎng)度或者甚至是用于制作線圈導(dǎo)線的材料。
按照本發(fā)明，發(fā)射應(yīng)答器單元與關(guān)于不同傳輸距離的各別情形的特殊條件匹配的可能性還提供了，按照權(quán)利要求2，用于在芯片和讀出裝置之間進(jìn)行不接觸數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏斀M件，所述傳輸組件包括線圈結(jié)構(gòu)，它具有一個(gè)耦合元件和至少一個(gè)天線線圈，其中，耦合元件用于產(chǎn)生與在電氣上連接至芯片的發(fā)射應(yīng)答器線圈的電感性耦合，而天線線圈用于產(chǎn)生與讀出裝置的不接觸的連接，其中，如此設(shè)計(jì)作為耦合線圈設(shè)計(jì)的耦合元件，從而耦合線圈起著變壓器初級(jí)線圈的作用(變壓器由耦合線圈與相關(guān)聯(lián)的發(fā)射應(yīng)答器線圈構(gòu)成)，以在發(fā)射應(yīng)答器單元的芯片中感應(yīng)出較大的工作電壓。
因此在按照本發(fā)明的成就的情形中，使用耦合線圈和發(fā)射應(yīng)答器線圈之間的電感應(yīng)性耦合，以由耦合線圈和發(fā)射應(yīng)答器線圈構(gòu)成變壓器，利用該變壓器能夠增高發(fā)射應(yīng)答器中的工作電壓。因此，從具有標(biāo)準(zhǔn)化布局的發(fā)射應(yīng)答器單元出發(fā)，可以跨越不同的傳輸距離，這是由于如此使用相應(yīng)的不同的傳輸組件的布局，從而耦合線圈和發(fā)射應(yīng)答器線圈之間的合適的匝數(shù)比決定了克服各個(gè)傳輸距離所需的變壓比。
除了上述的由匝數(shù)比/變壓比的合適的規(guī)定在發(fā)射應(yīng)答器單元中得到較大的工作電壓的可能性之外，還有可能通過合適的放大器件很一般地放大耦合線圈的磁場(chǎng)，由此在發(fā)射應(yīng)答器單元中得到相應(yīng)增大的感應(yīng)和電壓增高。這種放大器件可以由電壓源構(gòu)成，它增高或產(chǎn)生施加至耦合線圈的電壓(即，例如，通過設(shè)置在傳輸組件中并與耦合線圈接觸的電池)。這就可能形成有源傳輸組件，它具有自己的電源供給。
得到放大效果的另一種可能性是提供具有芯子的耦合線圈，而芯子是用導(dǎo)磁材料(尤其是鐵氧體)做的，這種芯子提高了耦合線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)度。上述放大器件因此也構(gòu)成了一種成效，它與使用耦合線圈和發(fā)射應(yīng)答器線圈構(gòu)成變壓器的成效無關(guān)。
在使用導(dǎo)磁材料棒作為芯子以形成軸向?qū)?zhǔn)磁場(chǎng)的傳輸組件的特殊的實(shí)施例中，天線線圈同時(shí)起著耦合線圈的作用。
為了可能使用線圈結(jié)構(gòu)作為傳輸組件，以及把線圈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單施加在發(fā)射應(yīng)答器單元或發(fā)射應(yīng)答器單元的基片上，把線圈結(jié)構(gòu)設(shè)置在承載薄膜上。術(shù)語“承載薄膜”在此情形中不應(yīng)理解為限制適合于承載薄膜的材料選擇，即，與術(shù)語“承載薄膜”的意義的普遍理解不同，這里使用的此術(shù)語不僅包括塑料材料，也包括天然材料，諸如纖維素或紙張。這里，術(shù)語“承載薄膜”只是企圖表示這樣的事實(shí)，即，作為承載薄膜形成的基片主要由其面積大小確定，而其厚度與其面積大小相比可以忽略。
對(duì)于某些應(yīng)用情形，例如對(duì)于生產(chǎn)帶有這種傳輸組件的芯片卡的情形，把線圈結(jié)構(gòu)總的設(shè)計(jì)為卡片插入物是有利的。
如果把線圈結(jié)構(gòu)用于編碼標(biāo)簽等，如果把線圈結(jié)構(gòu)形成在粘合基片上則證明是有利的。
按照權(quán)利要求11，按照本發(fā)明的發(fā)射應(yīng)答器裝置配備有發(fā)射應(yīng)答器單元和傳輸組件，其中，發(fā)射應(yīng)答器單元包括芯片，發(fā)射應(yīng)答器線圈在電氣上連接至芯片，而傳輸組件包括具有天線線圈的耦合元件，其中，耦合元件用于產(chǎn)生與發(fā)射應(yīng)答器線圈的電感性耦合，而天線線圈在電氣上連接至耦合元件并用于產(chǎn)生與讀出裝置的不接觸連接，其中，為了有可能在發(fā)射應(yīng)答器單元和讀出裝置之間進(jìn)行匹配，作為耦合線圈設(shè)計(jì)的耦合元件和天線線圈在它們的影響線圈阻抗的參數(shù)的至少一個(gè)參數(shù)方面為不同的設(shè)計(jì)。已經(jīng)在一開始詳細(xì)說明了配備有傳輸組件的這種發(fā)射應(yīng)答器的好處。
此外，按照本發(fā)明，按照權(quán)利要求12提出了一種發(fā)射應(yīng)答器裝置，它包括發(fā)射應(yīng)答器單元的和傳輸組件，其中，發(fā)射應(yīng)答器單元包括芯片，它具有在電氣上與之相連接的發(fā)射應(yīng)答器線圈，而傳輸組件包括具有天線線圈的耦合元件，其中，耦合元件用于產(chǎn)生與發(fā)射應(yīng)答器線圈的電感性耦合，而天線線圈在電氣上連接至耦合元件并且用于產(chǎn)生與讀出裝置的不接觸連接，其中，把耦合元件如此作為耦合線圈設(shè)計(jì)，并且其匝數(shù)要比發(fā)射應(yīng)答器線圈的匝數(shù)少，從而耦合線圈構(gòu)成變壓器的初級(jí)線圈，而發(fā)射應(yīng)答器線圈構(gòu)成變壓器的次級(jí)線圈。
已經(jīng)在一開頭討論了這種備有傳輸組件的這種發(fā)射應(yīng)答器裝置的好處以及發(fā)射應(yīng)答器單元的工作電壓由此可能的提高。
按照權(quán)利要求13，按照本發(fā)明的又一種發(fā)射應(yīng)答器裝置配備有發(fā)射應(yīng)答器單元和傳輸組件，其中，發(fā)射應(yīng)答器單元包括芯片，它具有在電氣上與之連接的發(fā)射應(yīng)答器線圈，而傳輸組件包括具有天線線圈的耦合元件，其中，耦合元件用于產(chǎn)生與發(fā)射應(yīng)答器線圈的電感性耦合，而天線線圈在電氣連接至耦合元件并且用于產(chǎn)生與讀出裝置的不接觸連接，其中，耦合元件由導(dǎo)磁材料棒(尤其是鐵氧體棒)做成，它的端面用作耦合表面而天線線圈圍繞導(dǎo)磁材料棒設(shè)置。
在如此設(shè)計(jì)的發(fā)射應(yīng)答器裝置中，由于通過導(dǎo)磁材料棒產(chǎn)生的磁場(chǎng)被強(qiáng)烈地沿軸向?qū)?zhǔn)匯聚，因而可以在發(fā)射應(yīng)答器單元的發(fā)射應(yīng)答器線圈和天線線圈之間存在特別有效因而低損耗的電感性耦合，因此，不管上述的阻抗匹配或發(fā)射應(yīng)答器的工作電壓的升壓變換的可能性如何，由于通過導(dǎo)磁材料棒得到特別低損耗的耦合，已經(jīng)可以單獨(dú)使得這種發(fā)射應(yīng)答器裝置的結(jié)構(gòu)提高工作電壓。
由于藉助于導(dǎo)磁材料棒在天線線圈和發(fā)射應(yīng)答器線圈之間特別低損耗的電感性耦合，證實(shí)下述做法是特別有好處的，即，上述發(fā)射應(yīng)答器裝置的結(jié)構(gòu)可以使用這樣一種發(fā)射應(yīng)答器線圈，它設(shè)計(jì)成置于芯片表面的片狀線圈(chip coil)。這種片狀線圈亦可用術(shù)語“芯片上的線圈”來稱呼。
在這方面，在發(fā)射應(yīng)答器裝置的特殊實(shí)施例中，芯片以其背側(cè)置于導(dǎo)磁材料棒的端面上，而片狀線圈(它設(shè)置在與背側(cè)相對(duì)的接觸側(cè)上)如此設(shè)置，以其線圈表面實(shí)質(zhì)上與導(dǎo)磁材料棒的端面相合。這樣做導(dǎo)致尺寸極小的發(fā)射應(yīng)答器裝置，例如，諸如用于注射式發(fā)射應(yīng)答器中的該種裝置。
在按照本發(fā)明操作發(fā)射應(yīng)答器裝置的方法中，與讀出裝置(它與發(fā)射應(yīng)答器單元通信)匹配的天線線圈的阻抗由傳輸組件變換為與發(fā)射應(yīng)答器單元的阻抗相匹配的耦合線圈的阻抗，這里，發(fā)射應(yīng)答器裝置具有發(fā)射應(yīng)答器單元和傳輸組件，發(fā)射應(yīng)答器單元包括芯片和發(fā)射應(yīng)答器線圈，而傳輸組件包括耦合線圈和在電氣上連接至耦合線圈的天線線圈。
按照本發(fā)明操作發(fā)射應(yīng)答器裝置的又一種方法在于作為變壓器使用傳輸組件的耦合線圈連同發(fā)射應(yīng)答器線圈，該變壓器提高了在發(fā)射應(yīng)答器單元中的工作電壓，這里，發(fā)射應(yīng)答器裝置具有發(fā)射應(yīng)答器單元和傳輸組件，發(fā)射應(yīng)答器單元包括芯片和發(fā)射應(yīng)答器線圈，而傳輸組件包括耦合線圈和天線線圈。
下面結(jié)合附圖更詳細(xì)地說明按照本發(fā)明的傳輸組件的較佳實(shí)施例和配備有這種傳輸組件的發(fā)射應(yīng)答器裝置的實(shí)施例，說明了這些發(fā)射應(yīng)答器裝置的可能的工作模式。
在這些附圖中

圖1示出包括發(fā)射應(yīng)答器裝置和讀出裝置的數(shù)據(jù)傳輸安排的示意圖；圖2是示于圖1的發(fā)射應(yīng)答器裝置的詳圖；圖3示出按層狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造的芯片卡和裝有發(fā)射應(yīng)答器裝置的截面圖；圖4示出設(shè)置在示于圖3的芯片卡中的發(fā)射應(yīng)答器裝置的平面圖；圖5是發(fā)射應(yīng)答器裝置的又一個(gè)例示的實(shí)施例。
圖1示出一種數(shù)據(jù)傳輸安排10，它包括發(fā)射應(yīng)答器裝置11和讀出裝置12。發(fā)射應(yīng)答器裝置11包括發(fā)射應(yīng)答器單元13和傳輸組件14。在圖1所選的圖中，發(fā)射應(yīng)答器單元13包括芯片15和發(fā)射應(yīng)答器線圈18，它在電氣上連至芯片15的端子區(qū)域10、17。
在本例中，傳輸組件14包括耦合元件(這里作為耦合線圈19設(shè)計(jì))和在電氣上連至耦合線圈的天線線圈20。
基本上，傳輸組件用于藉助于天線線圈20接收由讀出裝置12的廣播線圈21發(fā)射的電磁廣播功率，并且通過耦合線圈19將其感應(yīng)地發(fā)射至發(fā)射應(yīng)答器單元13的發(fā)射應(yīng)答器線圈18。這樣，耦合線圈19主要具有把電磁場(chǎng)匯聚在發(fā)射應(yīng)答器線圈18上的目的，以在耦合線圈19和發(fā)射應(yīng)答器線圈18之間獲得盡可能有效的電感性耦合。
傳輸組件14的又一功能是通過與發(fā)射應(yīng)答器線圈18的合適的相互作用以實(shí)現(xiàn)芯片15的工作電壓的增高，由此可能增大發(fā)射應(yīng)答器裝置11和讀出裝置12之間的傳輸距離Δ。
此外，由于這樣的事實(shí)，即，耦合線圈19和天線線圈20的阻抗值基本上分別與發(fā)射應(yīng)答器單元13或讀出裝置12的阻抗值相等，或者與之匹配，從而可能把發(fā)射應(yīng)答器單元13的阻抗ZT與讀出裝置12的阻抗ZL匹配。
為了更詳細(xì)地說明上述傳輸組件14的操作模式，圖2示出反射應(yīng)答器裝置11的更詳細(xì)的圖，發(fā)射應(yīng)答器具有包括芯片15和發(fā)射應(yīng)答器線圈18的發(fā)射應(yīng)答器單元13以及包括耦合線圈19和天線線圈20的傳輸組件14。
在本例中，天線線圈20的匝數(shù)n＝8，而耦合線圈19的匝數(shù)n＝10。耦合線圈19和天線線圈20通過導(dǎo)電體22、23連接。在給出其他相同的影響耦合線圈19和天線線圈20的線圈阻抗的線圈參數(shù)時(shí)，由于線圈的長(zhǎng)度不同以及匝數(shù)的不同，所以在本例中，耦合線圈19的阻抗比天線線圈20的阻抗低。因此，例如示于圖2的傳輸組件14的設(shè)計(jì)能夠被設(shè)計(jì)出來，從而使耦合線圈19與發(fā)射應(yīng)答器13的相對(duì)較低的阻抗相匹配，而天線線圈20與讀出裝置(這里未詳細(xì)示出)相對(duì)較高的阻抗相匹配。從而通過傳輸組件14，有可能把高阻抗的讀出裝置連接至低阻抗的發(fā)射應(yīng)答器單元，而發(fā)射應(yīng)答器單元本身(即發(fā)射應(yīng)答器線圈18)不必為此直接按阻抗匹配。
此外，在示于圖2的傳輸組件14的實(shí)施例中，匝數(shù)相對(duì)較少(n＝10)的耦合線圈與匝數(shù)相對(duì)較多(n＝20)的發(fā)射應(yīng)答器線圈18之間的相互作用通過在這里用示意性的磁力線圖案24指出的電感性耦合而如此產(chǎn)生變壓器效應(yīng)，從而耦合線圈19和發(fā)射應(yīng)答器線圈18分別起著變壓器25的初始線圈和次級(jí)線圈的作用，從而在發(fā)射應(yīng)答器線圈18中感應(yīng)出較高的電壓，其結(jié)果是對(duì)于芯片15可以得到相應(yīng)較高的工作電壓。
圖3示出這樣一個(gè)實(shí)施例中的傳輸組件26，它以成層技術(shù)作為芯片卡27中的卡片插入物形成。
除了傳輸組件26之外，從芯片插入物28(其中容納有芯片29)形成另一些層，在每種情形中，發(fā)射應(yīng)答器線圈插入物30(其中嵌有發(fā)射應(yīng)答器線圈31并與芯片29接觸)以及兩個(gè)外部頂層32和33設(shè)置在芯片插入物28或傳輸組件26上。芯片插入物28和發(fā)射應(yīng)答器線圈插入物30在本例中形成發(fā)射應(yīng)答器裝置49。
圖4以平面圖示出傳輸組件26，該組件包括耦合線圈34和天線線圈35，兩者藉助于導(dǎo)體36、37互連，并且在這里設(shè)置在公共的承載層38上，公共承載層作為薄膜基片設(shè)計(jì)，在本例中，該承載層可由聚酰亞胺薄膜做成。
發(fā)射應(yīng)答器線圈31和耦合線圈34，以及天線線圈35可以作為導(dǎo)線線圈形成，也可作為用其他方法做成的線圈形成。
圖5示出包括發(fā)射應(yīng)答器單元40的發(fā)射應(yīng)答器裝置39，發(fā)射應(yīng)答器器單元由芯片41和發(fā)射應(yīng)答器線圈43構(gòu)成，它們直接設(shè)置在具有端子區(qū)域的接觸表面42上。用專業(yè)的語言來說，這種線圈結(jié)構(gòu)也可用術(shù)語“芯片上的線圈”來描述，并且可用蝕刻或剪切工藝來制作。
發(fā)射應(yīng)答器裝置39包括傳輸組件44，它由圍繞鐵氧體芯子45的短路天線線圈46構(gòu)成。作為對(duì)于示于圖2和4的傳輸組件14和26的變更，在傳輸組件44的情形中，由天線線圈46拾取的電磁場(chǎng)不是由耦合線圈而是由鐵氧體芯子45匯聚在發(fā)射應(yīng)答器線圈43上，鐵氧體芯子強(qiáng)烈匯聚磁場(chǎng)并使之沿軸向?qū)?zhǔn)。
如圖5所示，發(fā)射應(yīng)答器裝置39可以做成這樣的結(jié)構(gòu)，其中，芯片41能夠用其背側(cè)47直接放置在鐵氧體芯子45的一個(gè)端面48上。為了在鐵氧體芯片45和發(fā)射應(yīng)答器線圈43之間得到盡可能有效的電感性耦合，把芯片41如此放置在鐵氧體芯子45的端面48上，從而端面48(磁場(chǎng)主要從它發(fā)出)與發(fā)射應(yīng)答器線圈43處于重疊的位置。
示于圖5的發(fā)射應(yīng)答器裝置特別適合于用作所謂的注入式發(fā)射應(yīng)答器，其中，發(fā)射應(yīng)答器裝置39以密封形式設(shè)置在一注射容器中，該注射容器例如可用玻璃做成，并且例如當(dāng)為了識(shí)別要被屠宰的動(dòng)物而作為發(fā)射應(yīng)答器作皮下注射時(shí)可以使用該裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于在芯片(15、29、41)和讀出裝置(12)之間進(jìn)行無接觸數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏斀M件(14、26、44)，所述傳輸組件具有線圈結(jié)構(gòu)，它包括耦合元件(19、34)和至少一個(gè)天線線圈(20、35、46)，該耦合元件和天線線圈在電氣上互連，其特征在于，所述耦合元件用于產(chǎn)生至與所述芯片電氣連接的發(fā)射應(yīng)答器線圈(18、31、43)的電感性耦合(24)，而所述天線線圈用于產(chǎn)生至所述讀出裝置的連接，并且作為耦合線圈(19、34)設(shè)計(jì)的所述耦合元件和所述天線線圈(20、35、46)在影響線圈阻抗的線圈參數(shù)方面具有不同的設(shè)計(jì)。
2.一種用于在芯片(15、29、41)和讀出裝置(12)之間進(jìn)行無接觸數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏斀M件(14、26、44、)，所述傳輸組件具有線圈結(jié)構(gòu)，它包括耦合元件(19、34)和至少一個(gè)天線線圈(20、35、46)，該耦合元件和天線圈在電氣上互連，其特征在于，所述耦合元件用于產(chǎn)生至與所述芯片電氣連接的發(fā)射應(yīng)答器線圈(18、31、43)的電感性耦合(24)，而所述天線線圈用于產(chǎn)生至所述讀出裝置的連接，并且把所述耦合元件作為耦合線圈(19、34)設(shè)計(jì)，具體而言，如此進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而所述耦合線圈起著變壓器(25)的初級(jí)線圈的作用，所述變壓器由所述耦合線圈與相關(guān)聯(lián)的所述發(fā)射應(yīng)答器線圈(18、31)構(gòu)成，用于在所述芯片(15、29、41)中感應(yīng)出較高的電氣工作電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的傳輸組件，其特征在于，所述耦合線圈(19、34)具有匝數(shù)n，此值比相關(guān)聯(lián)的所述發(fā)射應(yīng)答器線圈(18、31)的匝數(shù)少。
4.一種尤其是如權(quán)利要求2或3的用于在芯片(15、29、41)和讀出裝置(12)之間進(jìn)行無接觸數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏斀M件，所述傳輸組件具有線圈結(jié)構(gòu)，它包括耦合元件(19、34)和至少一個(gè)天線線圈(25、35、46)，該耦合元件和天線線圈在電氣上互連，其特征在于，所述耦合元件用于產(chǎn)生至與所述芯片電氣連接的發(fā)射應(yīng)答器線圈(18、31、43)的電感性耦合(24)，而所述天線線圈用于產(chǎn)生至所述讀出裝置的連接，并且把所述耦合元件作為耦合線圈(19、34)設(shè)計(jì)，而所述耦合線裝有放大所述耦合線圈的磁場(chǎng)的放大器件。
5.如權(quán)利要求4所述的傳輸組件，其特征在于，所述放大器件由電壓源構(gòu)成，它增高或產(chǎn)生施加至所述耦合線圈的電壓。
6.如權(quán)利要求4所述的傳輸組件，其特征在于，所述放大器件由導(dǎo)磁材料的芯子構(gòu)成，它增高在所述耦合線圈處產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
7.如權(quán)利要求6所述的傳輸組件，其特征在于，所述耦合線圈同時(shí)用于所述天線線圈(46)并具有作為芯子的導(dǎo)磁材料棒(45)，以形成軸向?qū)?zhǔn)的磁場(chǎng)。
8.如權(quán)利要求1至7之一條或多條權(quán)利要求所述的傳輸組件，其特征在于，把所述線圈結(jié)構(gòu)(34、35)設(shè)置在基片(38)上，所述基片作為承載薄膜設(shè)計(jì)。
9.如權(quán)利要求8所述的傳輸組件，其特征在于，把所述線圈結(jié)構(gòu)(34、35)作為卡片的插入物(30)設(shè)計(jì)。
10.如權(quán)利要求8所述的傳輸組件，其特征在于，把所述線圈結(jié)構(gòu)設(shè)置在粘合基片上。
11.一種包括發(fā)射應(yīng)答器單元(13、28、30、41)和傳輸組件(14、26、44)的發(fā)射應(yīng)答器裝置(11、39)，其特征在于，所述發(fā)射應(yīng)答器單元包括芯片(15、29、41)，所述芯片具有與其電氣連接的發(fā)射應(yīng)答器線圈(18、31、43)，而所述傳輸組件包括耦合元件(19、34)，它具有天線線圈(20、35、46)，其中，所述耦合元件用作產(chǎn)生與所述發(fā)射應(yīng)答器線圈的電感性耦合，而所述天線線圈電氣連接至所述耦合元件和用于產(chǎn)生與讀出裝置(12)的無接觸連接，并且，為了能在所述發(fā)射應(yīng)答器單元(13、28、30)來所述讀出裝置(12)之間匹配，作為耦合線圈設(shè)計(jì)的所述耦合元件(19、34)和天線線圈(20、35)至少對(duì)其影響線圈阻抗的線圈參數(shù)之一采用不同的設(shè)計(jì)。
12.一種包括發(fā)應(yīng)答器單元(13、28、30、40)和傳輸組件(14、26、44)的發(fā)射應(yīng)答器裝置(11、39)，其特征在于，所述發(fā)射應(yīng)答器單元包括芯片(15、29、41)，發(fā)射應(yīng)答器線圈(18、31、43)在電氣上連至所述芯片，而所述傳輸組件包括耦合元件(19、34)，它具有天線線圈(20、35、46)，其中，所述耦合元件用于產(chǎn)生與所述發(fā)射應(yīng)答器線圈的電感性耦合，而所述天線線圈在電氣上連接至所述耦合元件和用于產(chǎn)生與所述讀出裝置(12)的無接觸連接，并且其中，把所述耦合元件(19、34)如此作為耦合線圈設(shè)計(jì)和具有與所述發(fā)射應(yīng)答器線圈(18、31)的匝數(shù)相比較少的匝數(shù)n，從而所述耦合線圈構(gòu)成變壓器(25)的初級(jí)線圈而所述發(fā)射應(yīng)答器線圈構(gòu)成所述變壓器(25)的次級(jí)線圈。
13.一種包括發(fā)射應(yīng)答器單元(13、28、30、40)和傳輸組件(14、26、44)的發(fā)射應(yīng)答器裝置(11、39)，其特征在于，所述發(fā)射應(yīng)答器單元包括芯片(15、29、41)，發(fā)射應(yīng)答器線圈(18、31、43)在電氣上連接至所述芯片，而所述傳輸組件包括耦合元件(19、34)，它具有天線線圈(20、35、46)，其中，所述耦合元件用來產(chǎn)生與所述發(fā)射應(yīng)答器線圈的電感性耦合，而所述天線線圈在電氣上連接至所述耦合元件和用于產(chǎn)生與讀出裝置(12)的無接觸連接，并且其中，所述耦合元件由導(dǎo)磁材料棒(45)構(gòu)成。該棒的端面(48)用作耦合表面，而所述天線線圈(46)圍繞所述導(dǎo)磁材料棒(45)設(shè)置。
14.如權(quán)利要求11至13的一條或多條權(quán)利要求所述的發(fā)射應(yīng)答器裝置，其特征在于，把所述發(fā)射應(yīng)答器線圈作為“芯片上的線圈”的片狀線圈(43)設(shè)計(jì)，它設(shè)置在所述芯片(41)的表面(42)上。
15.如權(quán)利要求13和14所述的發(fā)射應(yīng)答器裝置，其特征在于，把所述芯片(41)設(shè)置在所述導(dǎo)磁材料棒(45)的端面(48)的背側(cè)(47)，而與所述背側(cè)(47)相對(duì)設(shè)置在所述芯片(41)的接觸面(42)上的所述片狀線圈(43)如此設(shè)置，使其線圈表面大體上與所述導(dǎo)磁材料棒(45)的端面(48)一致。
16.一種操作發(fā)射應(yīng)答器裝置(11、27、39)的方法，所述發(fā)射應(yīng)答器裝置包括芯片(15、29、41)和發(fā)射應(yīng)答器單元(13、28、30、40)，以及傳輸組件(14，26)，所述發(fā)射應(yīng)答器單元包括發(fā)射應(yīng)答器線圈(18、31、43)，所述傳輸組件包括耦合線圈(19、34)和天線線圈(20、35)，所述天線線圈在電氣上連接至所述耦合線圈，其特征在于，如此連接，從而由所述傳輸組件把所述天線線圈的阻抗變換為所述耦合線圈的阻抗，所述天線線圈的阻抗與讀出裝置(12)匹配，所述讀出裝置與所述發(fā)射應(yīng)答器單元通信，而所述耦合線圈的阻抗與所述發(fā)射應(yīng)答器單元的阻抗匹配。
17.一種操作發(fā)射應(yīng)答器裝置(11、27、39)的方法，所述發(fā)射應(yīng)答器裝置包括芯片(15、29、41)和發(fā)射應(yīng)答器單元(13、28、30、40)，以及傳輸組件(14、26)，所述發(fā)射應(yīng)答器單元包括發(fā)射應(yīng)答器線圈(18、31、43)，所述傳輸組件包括耦合線圈(19、34)和天線線圈(20、35)，所述天線線圈在電氣上連接至所述耦合線圈，如此連接，從而所述傳輸組件(14、26)的所述耦合線圈(19、34)以及所述發(fā)射應(yīng)答器線圈(18、31)起著變壓器(25)的作用，所述變壓器增高在所述芯片中的工作電壓。
全文摘要
用于在芯片(15)和讀出裝置(12)之間進(jìn)行無接觸數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫鬏斀M件(14)具有線圈結(jié)構(gòu),它包括耦合元件(19)和至少一個(gè)天線線圈(20),耦合元件和天線線圈在電氣上互連,其中,耦合元件用于產(chǎn)生與電氣上連接至芯片的發(fā)射應(yīng)答器線圈(18)的電感性耦合,而天線線圈用于產(chǎn)生與讀出裝置的連接,并且其中,作為耦合線圈(19)設(shè)計(jì)的耦合元件和天線線圈(20)在它們的影響線圈阻抗的線圈參數(shù)方面為不同的設(shè)計(jì)。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK1246189SQ98802131
公開日2000年3月1日 申請(qǐng)日期1998年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月28日
發(fā)明者曼弗雷德·里茨勒, 羅伯特·維爾姆 申請(qǐng)人:阿馬泰克先進(jìn)微機(jī)及自動(dòng)化技術(shù)有限兩合公司, 派?？ǖ掠邢薰?br>