應答器的製作方法

2023-12-03 03:21:56 2

專利名稱：應答器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分的應答器。
背景技術：
通過使用RFID技術(無線射頻識別)研發基於無線電的目標識別的特徵在於:力求使必須安置在目標上的系統部件(又稱為應答器)構造為使得能夠以最小成本實現儘可能大的作用範圍。較早的系統以數千赫茲(例如125kHz)到數兆赫茲(13.56MHz)的低頻範圍工作。這些系統由於大的波長而藉助磁場耦合讀取站和應答器的通信。因此作用範圍小。通過過渡到UHF頻帶(860/915MHZ)或微波範圍內(2.4千兆赫)顯著增大作用範圍。在此波長為30cm或12.5cm。相應地，天線較小並且作為電磁波的傳播在明顯較小的距離中進行，從而作用範圍也較大。另外，公開文獻DE112008000065T5公開了一種應答器單元的基本結構，其包括設計用於無線通信的1C、供電電路基板和發射板，在供電電路基板上安裝有供電電路，該供電電路主要包括電感導體回線和可能情況下的電容元件，這兩個部件藉助供電電路連接成振蕩迴路，發射板與該振蕩迴路基本上磁耦合。現在這種系統被發現:該板並不適用於各種應用。尤其是當希望將該系統簡單地集成到目標中時，板狀結構是很少適合的。作為釘子的結構方式允許簡單地集成到例如木製板中。在此125kHz技術的使用極為廣泛。在此OPAL控股股份公司(瑞士韋茨貢)的產品可作為例子給出。但這種技術的應答器因運行頻率而僅具有小的作用範圍。

發明內容
本發明的任務是改進應答器，使得其通過充分利用UHF技術的高讀取作用範圍的優點而具有緊湊的結構方式。為了解決該任務，應答器具有權利要求1的特徵。本發明的特殊優點在於，該應答器具有緊湊的結構。該應答器的外形的特徵在於包圍應答器電路的天線的管狀形狀。該應答器具有極簡單的結構並允許簡單地安設或集成到其它構件中。由於具有IC模塊和天線的應答器電路設置在管狀天線內部，所以應答器電路被防止受機械應力的影響。本發明的其它優點由從屬權利要求給出。


下面藉助附圖詳細說明本方面的實施例。附圖如下:圖1為根據第一種實施方式的應答器的分解圖；圖2為根據第二種實施方式的應答器的分解圖；圖3為根據第二種實施方式的應答器的第二螺旋形天線的內腔中的磁通密度分布的示意圖。
具體實施例方式—方面,應答器I包括具有電路基底2的電路(應答器電路)，所述電路基底具有IC模塊3和第一天線4。電路基底2例如可構造為剛性或柔性印刷電路板。IC模塊3構造為晶片，該晶片與第一天線4電連接。IC模塊3和/或第一天線4可通過印刷或類似方式安設在印刷電路板2上。另一方面，應答器I包括另一天線，該另一電線構造為管狀體5。為了安裝應答器1，電路基底2被插入或放入管狀體5的內腔中。電路基底2優選定位在管狀體5的產生相對高的磁通密度的區域6、6』中，參見圖3。在當前實施例中，電路基底2定位在靠近端面端部的區域6中或定位中心6』。由於中心區域6』的磁通密度最大，所以電路基底2以其天線4優選定位在管狀體5的中心。當應答器I處於讀取器的電磁場中時，管狀體用作待向第一天線4傳輸的高頻信號的發射器，其中通過第一天線4和管狀體5之間的磁耦合，UHF頻帶(868兆赫)中的高頻信號可被電路基底2的天線4接收。電路基底2的天線4調諧到860MHz到915MHz的工作頻率上。在此天線4與起電容作用的IC模塊3共同構成諧振迴路，從而高頻信號可耦合到天線4中。根據圖1的第一種實施方式，管狀體5可構造為空心圓柱體，其由金屬材料製成。如果將電路基底2構造成柔性的，則空心圓柱體5的直徑可小於電路基底2的長度或寬度。因而，電路基底2在優選彎曲成滾筒的狀態下被插入空心圓柱體5的空腔中並優選定位在中心區域6』中。根據圖2的應答器I的第二種實施方式，管狀體可構造為螺旋體15，該螺旋體由螺旋形或螺線形旋轉的卷繞的圓金屬絲材料製成、優選由鋼製成。螺旋體15可具有與空心圓柱體5相同的尺寸。有利的是，在安裝應答器I時，可通過改變螺圈的距離和/或螺圈的直徑使由此形成的第二天線15調諧到電路基底2的諧振頻率上。螺旋體15可由彈簧絲(圓金屬絲)卷繞而成。作為替換方案，螺旋體也可由扁平金屬帶(橫截面為矩形)卷繞而成。有利的是，螺旋體15可集成地設置在柔性的其它構件內部。例如，具有螺旋體15的應答器I可被噴射或澆注到由彈性塑料或固體塑料製成的構件中。由此可製造其中置入應答器功能的銷、釘或螺栓。優選地，電路基底2在諧振中運行。各實施例的相同的構件或構件功能設有相同的附圖標記。根據本發明的另一種未示出的實施方式，管狀體5可橫向地設有一個或多個縫隙。根據本發明的另一種未示出的實施方式，管狀體可與電路一起構成橫截面為圓形或四邊形的澆注件，該澆注件的外壁是光滑的或者設有叉卡，使得該澆注件可用作用於錨定在壁中的栓釘。該澆注件由塑料材料製成並可具有在外部設有螺紋的標準化的螺釘系列的直徑。螺旋體在至少一個端面上具有金屬絲端部，其在軸向和/或徑向上繼續延伸。該金屬絲端部允許更好的耦合。
權利要求
1.一種應答器，該應答器包括電路基底，該電路基底具有IC I旲塊和天線以構成電路，並且該應答器包括與所述電路基底的天線作用連接的另一天線，其特徵在於，所述另一天線(5、15)構造為管狀體(5、15)，並且所述電路基底(2)的天線(4)設置在所述另一天線(5、15)內部。
2.根據權利要求1所述的應答器，其特徵在於，所述管狀體(5、15)橫向地設有一個或多個縫隙。
3.根據權利要求1或2所述的應答器，其特徵在於，所述電路基底由柔性的絕緣材料製成，使得該電路基底能夠通過彎曲和捲起而放入到所述管狀體(5、15)中。
4.根據權利要求1或2所述的應答器，其特徵在於，所述電路基底構造為剛性的印刷電路板。
5.根據權利要求1至4之一所述的應答器，其特徵在於，所述管狀體構造為具有螺旋形卷繞的金屬絲或扁平的金屬帶的螺旋體(15)。
6.根據權利要求1至5之一所述的應答器，其特徵在於，這樣選擇螺旋體(15)的長度，使得該長度相當於電路的工作頻率的半波長或該工作頻率的半波長的倍數。
7.根據權利要求1至6之一所述的應答器，其特徵在於，所述螺旋體(15)由彈簧絲卷繞而成。
8.根據權利要求1至7之一所述的應答器，其特徵在於，所述電路基底(2)與所述管狀體(5、15)藉助於絕緣材料澆注或噴射。
9.根據權利要求1至8之一所述的應答器，其特徵在於，所述管狀體(5、15)與所述電路構成橫截面為圓形或四邊形的澆注件，該澆注件的外壁是光滑的或者設有叉卡，使得該澆注件能夠用作栓釘。
10.根據權利要求1至9之一所述的應答器，其特徵在於，所述澆注件由塑料材料製成，並具有在外部設有螺紋的標準化的螺釘系列的直徑。
11.根據權利要求1至10之一所述的應答器，其特徵在於，所述澆注件由彈性的澆注材料製成。
12.根據權利要求1至11之一所述的應答器，其特徵在於，所述螺旋體(15)在至少一個端面上具有金屬絲端部，所述金屬絲端部在軸向和/或徑向上繼續延伸。
全文摘要
本發明涉及一種應答器，該應答器包括電路基底，該電路基底具有IC模塊和天線以構成電路，並且該應答器包括與所述電路基底的天線作用連接的另一天線，其中，所述另一天線構造為管狀體，並且所述電路基底的天線設置在所述另一天線內部。
文檔編號H01Q1/22GK103119614SQ201080069250
公開日2013年5月22日 申請日期2010年12月7日 優先權日2010年8月11日
發明者卡爾－海因茨·文迪施 申請人:卡爾－海因茨·文迪施