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DE29920240U1 - Mobile data carrier with surface wave component and slot antenna - Google Patents

Mobile data carrier with surface wave component and slot antenna

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DE29920240U1
DE29920240U1 DE29920240U DE29920240U DE29920240U1 DE 29920240 U1 DE29920240 U1 DE 29920240U1 DE 29920240 U DE29920240 U DE 29920240U DE 29920240 U DE29920240 U DE 29920240U DE 29920240 U1 DE29920240 U1 DE 29920240U1
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Description

GR 99 G 3794GR 99 G 3794

BeschreibungDescription

Mobiler Datenträger mit Oberflächenwellenbauelement und Schlitzantenne
5
Mobile data carrier with surface acoustic wave component and slot antenna
5

Die Erfindung betrifft einen mobilen Datenträger, der an Stückgütern angebracht ist und die Funktion einer Identifikationsmarke hat. Dabei soll der Datenträger einen Oberflächenwellen Sensor, d.h. einen sogenannten OFW-Sensor, aufweisen und eine Antennenanordnung, über die der OFW-Sensor Daten abstrahlen kann. Hiermit können die Daten des mobilen Datenträger auf berührungslose Weise abgerufen und/oder aktualisiert werden.The invention relates to a mobile data carrier that is attached to piece goods and has the function of an identification tag. The data carrier should have a surface wave sensor, i.e. a so-called OFW sensor, and an antenna arrangement via which the OFW sensor can emit data. This allows the data on the mobile data carrier to be retrieved and/or updated in a contactless manner.

Es ist bekannt, OFW-Sensoren mit einer sogenannten Patch-Antenne zu versehen. Dabei handelt es sich um eine flächige Leiterstrukturen auf Epoxy, RT-Duroid oder Teflon-Substraten. Eine derartige Anordnung ist aufwendig. Sie weist den weiteren Nachteil auf, dass die Funktion eines derart aufgebauten Datenträgers insbesondere in der Nähe von Metallflächen eingeschränkt ist. Ferner kann die Funktionsfähigkeit auch bei erhöhten Temperaturen, z.B. bei > 100 0C, eingeschränkt sein.It is known to equip SAW sensors with a so-called patch antenna. This is a flat conductor structure on epoxy, RT-Duroid or Teflon substrates. Such an arrangement is complex. It has the further disadvantage that the function of a data carrier constructed in this way is limited, particularly in the vicinity of metal surfaces. Furthermore, the functionality can also be limited at elevated temperatures, e.g. at > 100 0 C.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mobilen Datenträger anzugeben, bei dem diese Probleme nicht auftreten.The invention is based on the object of specifying a mobile data carrier in which these problems do not occur.

Die Aufgaben wird gelöst mit dem in den Ansprüchen angegebenen mobilen Datenträger.The tasks are solved with the mobile data carrier specified in the claims.

0 Dieser enthält ein Antennenblech, welches einen Antennenschlitz aufweist. Eine solche Anordnung kann auch als Schlitzantenne bezeichnet werden. Auf der Unterseite des Antennenbleches ist an einem Ende des Antennenschlitzes ein OFW-Sensor angebracht. Dabei sind die beiden Anschlusskontak-5 te des OFW-Sensors auf gegenüber liegenden Seiten des Antennenschlitzes mit der Unterseite des Antennenblechs kontaktiert. 0 This contains an antenna plate which has an antenna slot. Such an arrangement can also be referred to as a slot antenna. An OFW sensor is attached to the underside of the antenna plate at one end of the antenna slot. The two connection contacts of the OFW sensor on opposite sides of the antenna slot are in contact with the underside of the antenna plate.

• ··

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Eine derartige Anordnung weist den Vorteil auf, die Antenne mit wenigen Prozeßschritten kostengünstig herstellbar ist, z.B. in Form eines einfachen Stanzteiles unter Verwendung von herkömmlichem Blech als Antennenblech. Eine funkauslesbare OFW-Identifikationsmarke oder ein OFW-Funksensor ist auf einfache Weise auf die metallische Grundfläche anbring- und kontaktierbar. Der erfindungsgemäße Datenträger weist den besonderen Vorteil auf, dass er kostengünstig realisierbar ist, insbesondere unter niedrigen Bauteil- und Herstellungskosten.Such an arrangement has the advantage that the antenna can be manufactured inexpensively with just a few process steps, e.g. in the form of a simple stamped part using conventional sheet metal as the antenna sheet. A radio-readable SAW identification tag or an SAW radio sensor can be easily attached to and contacted on the metal base surface. The data carrier according to the invention has the particular advantage that it can be manufactured inexpensively, in particular with low component and manufacturing costs.

Trotz dieses günstigen Aufbaus weist der Datenträger gemäß der Erfindung weitere, besondere Vorteile auf. Diese liegen insbesondere in der Funktionsfähigkeit. Die erfindungsgemäße Gesamtanordnung aus einer OFW-Identsensormarke unter einem Metallblech, welches einen Antennenschlitz aufweist, ist sowohl in der unmittelbaren Nähe von Metallflächen, als auch bei erhöhten Temperaturen, z.B. bei > 100 0C, ohne Einschränkungen der Funktionsfähigkeit einsetzbar.Despite this favorable structure, the data carrier according to the invention has further, special advantages. These lie in particular in its functionality. The overall arrangement according to the invention, consisting of an SAW identification sensor tag under a metal sheet which has an antenna slot, can be used both in the immediate vicinity of metal surfaces and at elevated temperatures, e.g. at > 100 0 C, without any restrictions on functionality.

0 Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen enthalten.0 Further advantageous embodiments of the device according to the invention are contained in the subclaims.

Die Erfindung wird an Hand der nachfolgend kurz angegebenen Figuren näher erläutert. Dabei zeigt
25
The invention is explained in more detail with reference to the following figures.
25

Figur 1: eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel für einen mobilen Datenträger gemäß der Erfindung, wobei der Antennenschlitz gestreckt ausgeführt ist,Figure 1: a plan view of a first embodiment of a mobile data carrier according to the invention, wherein the antenna slot is designed to be elongated,

0 Figur 2: eine Seitenansicht des mobilen Datenträgers gemäß0 Figure 2: a side view of the mobile data carrier according to

Figur 1,Figure 1,

Figur 3: eine weitere Seitenansicht des mobilen Datenträgers gemäß Figur 1, wobei dieser auf einer metallischen Basisplatte über Abstandsbolzen montiert ist,Figure 3: another side view of the mobile data carrier according to Figure 1, which is mounted on a metallic base plate via spacer bolts,

GR 99 G 3794GR 99 G 3794

Figur 4: eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel für einen mobilen Datenträger gemäß der Erfindung,Figure 4: a plan view of a second embodiment of a mobile data carrier according to the invention,

Figur 5: eine Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel für einen mobilen Datenträger gemäß der Erfindung,Figure 5: a plan view of a third embodiment of a mobile data carrier according to the invention,

wobei der Antennenschlitz gestreckt ausgeführt und auf dem Antennenblech diagonal angeordnet ist, undwherein the antenna slot is elongated and arranged diagonally on the antenna plate, and

Figur 6: eine Draufsicht auf ein viertes Ausführungsbeispiel für einen mobilen Datenträger gemäß der Erfindung,Figure 6: a plan view of a fourth embodiment of a mobile data carrier according to the invention,

wobei der Antennenschlitz beispielhaft s- förmig gekrümmt ausgeführt ist,wherein the antenna slot is designed to be curved in an s-shape,

Figur 1 zeigt beispielhaft eine erste Ausführung der Erfindung. Die Länge des Antennenschlitzes wird festgelegt durch die Arbeitsfrequenz und durch die elektrische Belastung mit dem OFW-Baue1ement. Als Arbeitsfrequenz kann z.B. ein Wert von 2,54 GHz verwendet werden. Die Länge des Antennenschlitzes entspricht dabei der Hälfte der zu dieser Arbeitsfrequenz 0 gehörigen Wellenlänge.Figure 1 shows an example of a first embodiment of the invention. The length of the antenna slot is determined by the operating frequency and by the electrical load of the OFW component. A value of 2.54 GHz can be used as the operating frequency, for example. The length of the antenna slot corresponds to half the wavelength associated with this operating frequency 0.

Das OFW-Bauelement wird vorteilhaft auf der Unterseite des Antennenbleches angebracht und über jeweils mindestens einen elektrischen Anschlusskontakt links und rechts des Antennen-Schlitzes elektrisch leitend kontaktiert. Durch eine solche Anordnung kann der mechanische Schutz des OFW-Bauelements erhöht werden. Abhängig von der Eingangsimpedanz des OFW-Bauelements wird diese mehr am Ende oder eher in Mitte des Antennenschlitzes befestigt.The OFW component is preferably attached to the underside of the antenna plate and is electrically connected via at least one electrical connection contact to the left and right of the antenna slot. This arrangement can increase the mechanical protection of the OFW component. Depending on the input impedance of the OFW component, it is attached more towards the end or more towards the middle of the antenna slot.

Gemäß der Darstellung in den Figuren 2 und 3 kann das Antennenblech an beiden Enden quer zum Schlitz abgebogen werden, um eine ausreichende Stabilität gegen Abknicken in Längsrichtung des Schlitzes zu gewährleisten. Das Antennenblech kann 5 auch allseitig abgewinkelt werden. Das Antennenblech kann z.B. mit zwei Schrauben an einem metallischen Untergrund befestigt werden. Über Abstandsbolzen kann der richtige AbstandAs shown in Figures 2 and 3, the antenna plate can be bent at both ends across the slot to ensure sufficient stability against bending in the longitudinal direction of the slot. The antenna plate can also be bent on all sides. The antenna plate can be attached to a metal surface with two screws, for example. The correct distance can be achieved using spacer bolts.

GR 99 G 3794GR 99 G 3794

eingestellt. Es können auch mehr oder weniger Befestigungselemente
verwendet werden. Wichtig ist ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem Antennenblech und einem metallischen Untergrund.
5
More or fewer fasteners can also be used
It is important to have good electrical contact between the antenna plate and a metallic surface.
5

Oft ist es notwendig, dass bei einem etwaigen Ausfall des
OFW-Bauelements die Identifikationsmarke noch identifiziert
werden kann. In. den Figuren 1 und 4 sind derartige Ergänzungen
dargestellt. Deshalb kann durch z. B. Prägen, Stanzen
It is often necessary that in the event of a failure of the
OFW component the identification mark still identifies
In Figures 1 and 4 such additions are
Therefore, by e.g. embossing, punching

oder mittels Barcode oder ähnlichem zusätzlich eine Identifikationsnummer auf der Oberseite des Antennenbleches aufgebracht
werden. Diese kann optisch mit dem menschlichen Auge
oder mit einer Kamera und einer Bilderkennung ausgelesen werden.
or an identification number is additionally applied to the top of the antenna plate using a barcode or similar
This can be visually perceived by the human eye
or read with a camera and image recognition.

Die in den Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen
weisen den besonderen Vorteil auf, dass die Antenne auf einem Antennenblech, welches eine möglichst kleine Fläche aufweist, untergebracht werden kann. Bei Ausführung von Figur 5 ist der 0 Antennenschlitz diagonal, bei Ausführung von Figur 6 z.B. s-
The embodiments shown in Figures 5 and 6
have the particular advantage that the antenna can be accommodated on an antenna plate which has the smallest possible area. In the embodiment of Figure 5, the 0 antenna slot is diagonal, in the embodiment of Figure 6, for example, s-

förmig abgewinkelt ausgeführt.shaped and angled.

Gemäß der Darstellung von Figur 4 kann die aus Antennenblech und Antennenschlitz bestehende Schlitzantenne auch asymmetrisch
ausgeführt sein.
According to the illustration in Figure 4, the slot antenna consisting of antenna plate and antenna slot can also be asymmetrical
be carried out.

Bei der Auswahl des für das Antennenblech der Schlitzantenne
zu verwendenden Materials ist auf eine gute Leitfähigkeit des Antennenblechs zu achten. Vorteilhaft sind Aluminium, Kupfer, 0 Weißblech, Stahl.
When selecting the antenna plate for the slot antenna
When choosing the material to be used, it is important to ensure that the antenna sheet has good conductivity. Aluminum, copper, tinplate and steel are advantageous.

Als Basisfläche können auch nichtleitende Materialien mit metallisierter Oberfläche dienen. Die Basisfläche kann beliebig geformt sein. Die Oberfläche kann völlig oder teilweise metallisiert
sein. Die Basisfläche wird bei Verwendung eines
Non-conductive materials with a metallized surface can also be used as the base surface. The base surface can be of any shape. The surface can be completely or partially metallized
The base area is determined when using a

erfindungsgemäßen mobilen Datenträgers bei einem sogenanntenmobile data carrier according to the invention in a so-called

GR 99 G 3794 ........ .;GR 99 G 3794 ........ .;

• 4 t ♦♦• 4 t ♦♦

Identifikationssystem z.B. durch die Außenseite eines Stückgutes gebildet.Identification system formed e.g. by the outside of a piece of goods.

Die Kontaktierung des OFW-Bauelements auf der Schlitzantenne, erfolgt vorteilhaft durch Löten, Leitkleber, Löten und nichtleitendem Kleben, welches dann nur zur mechanischen Halterung dient. Wird ein Hochtemperaturlot eingesetzt, so kann die Identifikationsmarke auch bei Temperaturen über 100 0C eingesetzt werden.
10
The contacting of the SAW component on the slot antenna is preferably carried out by soldering, conductive adhesive, soldering and non-conductive adhesive, which then only serves as a mechanical mounting. If a high-temperature solder is used, the identification mark can also be used at temperatures above 100 0 C.
10

Das Aufbringen der optisch lesbaren Identifikationsnummer kann erfolgen z.B. durch Prägen, Stanzen, Aufbringen mit dem Laser, mechanische Gravur, Aufbringen eines gestanzten oder bedruckten Etiketts, direkter Aufdruck mit Tintenstrahldruck.The optically readable identification number can be applied, for example, by embossing, punching, laser application, mechanical engraving, application of a punched or printed label, or direct printing with inkjet printing.

Claims (13)

1. Mobiler Datenträger, gekennzeichnet durch a) eine Schlitzantenne, und b) ein zumindest als Datenträger und Sender dienendes Oberflächenwellenbauelement (OFW-Sensor), welches elektrisch leitend mit der Schlitzantenne verbunden ist. 1. Mobile data carrier, characterized by a) a slot antenna, and b) a surface acoustic wave component (SAW sensor) serving at least as a data carrier and transmitter, which is electrically connected to the slot antenna. 2. Mobiler Datenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenwellenbauelement an einem Endbereich der Schlitzantenne angebracht ist. 2. Mobile data carrier according to claim 1, characterized in that the surface acoustic wave component is attached to an end region of the slot antenna. 3. Mobiler Datenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenwellenbauelement elektrische Anschlusskontakte aufweist, welche neben der Schlitzantenne elektrisch leitend kontaktiert sind. 3. Mobile data carrier according to claim 1 or 2, characterized in that the surface acoustic wave component has electrical connection contacts which are electrically conductively contacted next to the slot antenna. 4. Mobiler Datenträger nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenwellenbauelement auf der Unterseite der Schlitzantenne angebracht ist. 4. Mobile data carrier according to one of the preceding claims, characterized in that the surface wave component is mounted on the underside of the slot antenna. 5. Mobiler Datenträger nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzantenne ein Antennenblech mit einem Antennenschlitz aufweist. 5. Mobile data carrier according to one of the preceding claims, characterized in that the slot antenna has an antenna plate with an antenna slot. 6. Mobiler Datenträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenwellenbauelement elektrische Anschlusskontakte aufweist, welche links und rechts des Antennenschlitzes elektrisch leitend kontaktiert sind. 6. Mobile data carrier according to claim 5, characterized in that the surface acoustic wave component has electrical connection contacts which are electrically conductively contacted to the left and right of the antenna slot. 7. Mobiler Datenträger nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenwellenbauelement auf der Unterseite des Antennenbleches angebracht ist. 7. Mobile data carrier according to claim 5 or 6, characterized in that the surface wave component is mounted on the underside of the antenna plate. 8. Mobiler Datenträger nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Antennenblech seitlich abgewinkelt ist. 8. Mobile data carrier according to one of claims 5 to 7, characterized in that the antenna plate is angled laterally. 9. Mobiler Datenträger nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenschlitz diagonal in das Antennenblech eingebracht ist. 9. Mobile data carrier according to one of claims 5 to 8, characterized in that the antenna slot is introduced diagonally into the antenna plate. 10. Mobiler Datenträger nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenschlitz abgewinkelt in das Antennenblech eingebracht ist. 10. Mobile data carrier according to one of claims 5 to 9, characterized in that the antenna slot is angled into the antenna plate. 11. Mobiler Datenträger nach einem der Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Antennenschlitz s-förmig ist. 11. Mobile data carrier according to one of claim 10, characterized in that the antenna slot is S-shaped. 12. Mobiler Datenträger nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenwellenbauelement abhängig von dessen Eingangsimpedanz im Bereich der Mitte oder im Bereich eines Endes des Antennenschlitzes angebracht ist. 12. Mobile data carrier according to one of claims 5 to 11, characterized in that the surface wave component is mounted in the region of the middle or in the region of one end of the antenna slot depending on its input impedance. 13. Mobiler Datenträger nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenwellenbauelement abhängig von dessen Eingangsimpedanz im Bereich der Mitte oder im Bereich eines Endes der Schlitzantenne angebracht ist. 13. Mobile data carrier according to one of the preceding claims, characterized in that the surface acoustic wave component is mounted in the region of the middle or in the region of one end of the slot antenna depending on its input impedance.
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PCT/DE2000/004092 WO2001037215A1 (en) 1999-11-18 2000-11-20 Mobile data carrier with a transponder made from a surface wave component with a slot antenna
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