[发明专利]具有RFID线圈的便携式卡

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的用于与RFID读取器通信的、例如便携式卡的形状的RFID元件。

背景技术

典型的RFID标签或元件是适于接收电磁场(通常是无线电信号)、从其获得能量并使用这种能量来对线圈通电以加载所感测到的场的非常简单的元件。这种场的加载是根据所存储的数据执行的，并且通常是作为场的幅值调制，这是可以由读取器检测到的，由此发生数据传送。

但是，通常，操作范围是相当有限的，而且标签和通信被限定到特定的频率。

发明内容

在第一方面，本发明涉及用于以无线方式通信的系统，该系统包括：

●第一元件，该第一元件包括用于提供具有第一频率或波长并具有第一相位的第一电磁场/信号的第一提供装置，

●第二元件，该第二元件包括：

○用于检测第一电磁场和第一相位的装置，以及

○用于提供并输出具有第一频率或波长、相位与第一相位相反且其中包括附加信息的第二电磁场/信号的第二提供装置，

第一元件适于检测第二电磁场并适于从其导出附加信息。

在该上下文下，第一和第二场或信号是电磁场，例如RF信号。标准的RFID标签使用四个频率间隔(低频：125-135kHZ(ISO 18000)，高频：13.56MHz(ISO 18000-3)，超高频：865-868MHz(ISO 18000-6，EPC GEN2，ETSI 302-208)及微频：2.45GHz(ISO 18000-4))中的一个。

自然地，第一场可以包括另外的频率或相位。通常，第一频率是第二元件搜索以便确定第一和第二元件是否彼此联络上的载波频率。

第二元件提供相位与第一场/信号相位相反的第二场/信号。该相反的相位是与第一相位不相同的相位。依赖于第一元件的检测方案，与第一相位相比，可能期望或多或少地旋转该相反的相位。自然地，为了移相，相移将稍微或者短暂地移频，但是真正的调制是不同的相位，而不是移相所需的短暂的频移。虽然如此，在目前的上下文中，当被调制时，信号将具有相同的频率。

第一元件将检测第一和第二信号的组合。

简单的检测方案是在其中确定第一场的强度或负载的方案。提供关于第一相位旋转180度的相反的相位(反相相位)将减弱或衰减第一场(并由此充当其负载)并由此产生与第一场相同相位和频率的第二场。来自第二元件的信息是通过改变第二元件相位的反相相位的幅值来提供的。

另一种检测方案是基于与第一信号相比的第二场/信号的相移。以这种方式，两个信号的存在将类似于幅值调制。因此，相位调制和幅值调制是同样有用的。

此外，频移或调制也是有用的。

本发明的另一方面涉及用于以无线方式通信的系统，该系统包括：

●包括用于提供具有至少125kHz的第一频率的第一电磁场/信号的第一提供装置的第一元件，

●包括第二提供装置的第二元件，其中第二提供装置包括：

○包括具有至少3mH自感的线圈的电路，以及

○用于根据预定信息加载该线圈的装置，

第一元件还包括装置，用于：

●检测第一电磁场的负载，以及

●从所检测到的负载提取预定信息。

就此而论，在场中提供大自感线圈使得当加载线圈时自动地从第一元件加载场。

至少3mH的自感给出了相当宽带的天线，如果期望利用不同频率通信，则这会是期望的。

优选地，线圈的自感是4mH或者更高，例如6mH或者更高。自然地，线圈的自感可以通过例如引入可磁感应的材料作为线圈绕组的铁芯来适配。

优选地，线圈具有在宽频率范围内充当磁导体的铁芯材料，而且如果存在，则铁芯材料本身将能够加载第一电磁场。

负载变化可以通过电加载或者缩短线圈绕组或者通过例如改变铁芯材料饱和电平以改变线圈的磁属性来获得。

在以上两个方面中，第二元件优选地是便携式的，且第二提供装置包括：

●沿第二元件表面延伸(例如，与其平行并稍微在其下面)的可电磁感应的材料，

●一个或多个导电材料的线圈绕组，该绕组围绕可电磁感应的材料设置，

●适于向绕组提供电信号的控制器。

实际上，这种线圈和感应材料可以定位到放置标准信用卡磁条的位置。然后，这种线圈还可以用于仿真磁条。这在由此引入作为参考的WO2005/086102中进一步描述。

根据第一方面，控制器可以适于感测通过第一信号在绕组中产生的电信号，并且由此还形成检测第一场和第一相位的检测装置的功能。