用于发送和接收RFID标签的数据的设备的制作方法

本实用新型涉及一种用于发送和接收尤其是无源RFID标签或RFID存储芯片的数据的设备，所述无源RFID标签或RFID存储芯片安装在被屏蔽的外壳内。

背景技术：

本实用新型特别是涉及外壳中的所谓的NFC标签。NFC标签是无源RFID标签，所述无源RFID标签通常在13.56Mhz HF(高频)频率范围内工作。针对在微芯片上的频率范围、调制和数据结构的规范由名为NFC论坛的标准化组织来规定。NFC标签，例如以便签、钥匙链、卡片或手链的形式的NFC标签包含微芯片，所述微芯片可以存储一定的数据量。接着，NFC标签可以利用NFC终端设备例如移动电话来读出。不过，NFC标签只能存储少量数据。但是，该数据量足以例如存储唯一的ID或者诸如此类的数据。

实际中，在对存储于布置在屏蔽的外壳中的RFID存储芯片中的数据进行无线数据传输时，总是经常出现包围的外壳壁以及尤其是金属外壳的屏蔽作用干扰数据传输、完全阻止数据传输或者至少只使微弱的(短距离的)信号穿过。为此，有关的现有技术没有提供令人满意的解决方案来穿过屏蔽的外壳以足够的信号强度发送或接收数据。

在该背景下，本实用新型的任务是克服之前提到的缺点并且提供一种用于发送和接收尤其是无源RFID标签或RFID存储芯片的数据的设备，所述无源RFID标签或RFID存储芯片安装在屏蔽的外壳中，其中所述设备可以成本有利地、安全地并且也在较长的时间内可靠地运行。

技术实现要素：

该任务利用按照本实用新型的技术方案的特征的设备来解决。

本实用新型的第一基本思想涉及如下方面：在屏蔽的外壳上提供至少一个具有低屏蔽作用(在下文：穿透区)的区域或者甚至设置穿透孔。优选地，在外壳中也可以设置两个或者更多个这种(也就是说同样的或类似的)穿透孔或穿透区。

本实用新型的另一基本思想在于：实现发送/接收单元的针对发送和接收过程产生的电磁通的有针对性的方向作用并且使该电磁通有针对性地传导穿过穿透区或穿过为此设置的穿透孔。

按照本实用新型，为此规定：两个彼此耦合的线圈体彼此放置和/或耦合在电磁屏蔽的外壳中为使得设置在外壳中的穿透区可以被所产生的电磁场穿过，以便这样确保在读取设备(例如智能电话)与RFID转发器之间的通信。

在此，在本实用新型的一个有利的实施方式中规定：两个线圈体彼此布置为使得它们彼此间以及与读取设备和RFID标签耦合。在此，尤其是规定：两个线圈构成一种“磁透镜”，以便使电磁信号聚焦地传导穿过穿透区。

在本实用新型的一个优选的实施方式中，提出了一种解决方案，其中外壳被构造为屏蔽的外壳，优选地被构造为金属外壳，例如马达的金属外壳。在这种情况下，优选地可以规定：两个所提及的线圈体布置在接线盒中或布置在马达上布置的逆变器外壳的盖下面，使得电磁通的取向朝着设置在马达接线盒中的留空部的方向而且这些留空部用于穿透孔。因为马达接线盒普遍具有这种留空部来执行电源供应，所以在本实用新型的一个特别的实施方式中可以规定：由两个线圈体实现的磁通作用的电磁通的取向有针对性地朝着存在于接线盒中的留空部中的至少一个留空部的方向。

按照本实用新型，为此提出了一种用于发送和接收RFID标签的数据的设备，其中，在电磁屏蔽的外壳中引入所述RFID标签，在所述外壳的外壳壁中设置穿透区并且其中还设置与RFID标签连接的收发器，所述收发器被构造为由所述RFID标签经过所述穿透区发送和/或接收数据，其中紧挨着穿透区之上或者之下设置有由包括第一线圈装置和第二线圈装置的两个线圈装置构成的双线圈，用于与读取设备的外部接收单元耦合并且用于与所述收发器耦合。收发器例如可以是扼流圈、棒芯扼流圈、电感线圈或诸如此类的。

在本实用新型的一个特别优选的实施方式中，穿透区是以外壳壁的留空部的形式的穿透孔或者是具有相对于包围的外壳明显更低的屏蔽衰减的区域，所述区域优选地具有带0.5的因子的屏蔽衰减或者小于在外壳的直接包围穿透区的外壳壁或其它外壳壁的区域内的屏蔽衰减的屏蔽衰减。穿透孔或穿透区例如可以被构造为在外壳壁中在该区域内具有多个缺口的栅形结构或者选用在外壳壁的区域内的没有屏蔽或只是微弱地屏蔽的材料。这样，例如可设想的是：也在其它封闭的外壳壁中引入孔，将塑料盖或塑料嵌体插入到所述孔中，所述塑料盖或塑料嵌体对于电磁辐射来说可以被穿透。以这种方式，通过外壳确保了相对于例如环境影响的完整保护功能并且同时确保了仍然起作用的EMV屏蔽。

在本实用新型的一个同样优选的实施方式中规定：收发器利用棒芯扼流圈或者具有包围铁芯的第三线圈装置的铁芯来构造，而且进一步优选地该第三线圈装置布置在外壳中的穿透区之下并且适当地取向，其中该第三线圈装置优选地还通过谐振电路或阻抗与RFID标签串联或并联连接，用于调整在该设备中构造的发送单元的谐振。

同样有利的是：该第三线圈装置通过谐振电路或阻抗与RFID标签串联或并联连接，用于将谐振调整到接收系统上。以这种方式，发送天线或接收天线的振荡电路的谐振频率可以适当地被调整到彼此。

在本实用新型的另一有利的设计方案中规定：由两个线圈装置构成的双线圈被构造为使得第一线圈装置作为外部线圈装置在相同的缠绕平面内环绕着第二线圈装置来缠绕，其中第二线圈装置因此被构造为内部线圈装置。在此，有利地规定：内部线圈装置和外部线圈装置由共同的线圈线缠绕或者构造，因此这两个线圈装置电串联地并且在空间上彼此以共轴的布置方式来布置。

同样有利的是：所述两个线圈装置通过谐振电路或阻抗与所述RFID标签串联或并联连接，用于调整在所述设备中构造的发送单元的谐振。

在一个有利的实施方式中，从中形成的双线圈在基本上共同的平面内布置在平的线圈载体上或者布置在平的线圈载体中。

在此有利的是，线圈载体布置在穿透区上面并且优选地还有收发器或其线圈布置紧挨着地布置在穿透区下面。以这种方式，在分别耦合的线圈中的磁通的有针对性地相同的取向的情况下，得到从其它屏蔽的外壳中出来的良好的电磁耦合。

本实用新型的另一方面涉及用于无线地将在电磁屏蔽的外壳中引入的RFID标签的数据发送到外部的尤其是布置在外壳外面的接收单元以及接收在电磁屏蔽的外壳中引入的RFID标签的数据的设备的工作原理，所述工作原理具有如下步骤：

a)在收发器的线圈与双线圈尤其是双线圈的内部线圈装置之间的电磁耦合；以及

b)在双线圈尤其是外部线圈装置与用于将数据发送给接收单元和/或用于从接收单元接收数据的外部接收单元之间的电磁耦合。

特别有利的是，接收单元(例如集成在移动电话中的接收单元)为了发送和/或接收数据而被放置在外壳之外的穿透区上方，也就是说被放置在外壳之外的穿透区上面，使得实现了与接收单元的接收线圈的特别高效的耦合。

附图说明

本实用新型的其它有利的扩展方案在下文与对本实用新型的优选的实施方式的描述一起依据附图进一步予以阐述。

其中：

图1以示意图示出了按照本实用新型的设备的透视图；

图2示出了经过按照一个替选的实施方式的视图的截面图，其中附加地设置有外壳盖，以及

图3示出了类似于图1的视图，其具有每个用于使线圈装置耦合的磁通环的图示。

具体实施方式

在下文，本实用新型依据示例性的实施方式参考图1至图3进一步予以描述，其中相同的附图标记表明相同的功能和/或结构特征。

在图1中示例性地并且以示意图示出了按照本实用新型的设备1，所述设备1被构造用于无线地发送和接收在电磁屏蔽的外壳4中引入的RFID标签8的数据。

外壳4是封闭的外壳，所述封闭的外壳在所有侧都具有外壳壁40。在外壳4的外壳壁40中设置有穿透区3。这里，穿透区3是在外壳壁中的孔。还设置有与RFID标签8连接的收发器6。

该收发器被构造为：穿过穿透区3，因此从屏蔽的外壳4出发发送和/或接收存储在RFID标签上的数据。

为此，紧挨着地在穿透区3上面设置有由所示出的两个线圈装置2A、2B构成的双线圈2，用于与读取设备的外部接收单元10耦合以及用于与收发器6耦合。所示出的接收单元10例如可以集成在具有适合于处理数据的软件的智能电话中。

在图1和图2中示出的收发器6利用棒芯扼流圈6A来构造。棒芯扼流圈6A利用圆柱形的线圈装置6B来缠绕。如能在图1至图3中识别出的那样，线圈2A、2B(双线圈2)、线圈装置6B和接收单元10的线圈(例如接收线圈)的相应的线圈孔全部都被取向为使得磁通分别基本上垂直地穿透线圈孔(平行于线圈轴)地走向。双线圈2由两个线圈装置2A、2B组成，所述两个线圈装置2A、2B由共同的线圈线缠绕，其中线圈装置2A(示意性地由2个线圈绕组组成)作为外部线圈装置在相同的缠绕平面内绕着第二线圈装置2B(示意性地由3个线圈绕组组成)缠绕，其中第二线圈装置2B构造为内部线圈装置。双线圈2布置在平的线圈载体11上，所述平的线圈载体处在穿透孔3上面。

收发器6紧挨着地布置在穿透区3下面。

此外，在图1和图3中能识别出：发送装置的线圈装置6B通过谐振电路7与RFID标签8串联或并联连接，用于将谐振调整到接收系统上。

双线圈2，也就是说线圈装置2A、2B通过谐振电路9与RFID标签8串联或并联连接，用于调整构造在该设备中的发送单元的谐振。在图2中，在线圈载体11上面安装有盖12，所述盖12以未屏蔽的实施方案来构造并且优选地由完全不导电的材料来构造。

在图3中，示意性地示出了电磁耦合K1，所述电磁耦合K1示出了磁场，用于象征性地表现在RFID读取单元(例如智能电话)与双线圈2之间的耦合。同样，耦合K2象征性地来示出，所述耦合K2表示在线圈装置与棒芯扼流圈6之间的利用该棒芯扼流圈6的线圈6B产生的电磁耦合的通过线圈装置产生的集束的磁场(磁感线)。

本实用新型在其实施方案方面并不限于在上文说明的优选实施例。