[发明专利]发射应答器装置的传输组件、发射应答器装置及其操作方法

说明书

本发明涉及按照权利要求1或2的在芯片和读出装置之间作不接触数据传输的传输组件，本发明还涉及按照权利要求11、12或13的由发射应答器单元和传输组件构成的发射应答器装置和按照权利要求16或17的操作由发射应答器单元和传输组件构成的发射应答器装置的方法。

发射应答器单元(按其最简单的形式包括一块芯片和一个与芯片的端子区域接触的发射应答器线圈)在十分不同的领域中使用得日益广泛，然而，它在其中一律用于在读出装置(它多少有些远离发射应答器)和芯片之间确保不接触的或无线的通信，以能够为检测存储在芯片上的数据而作数据检索。例如，把这种发射应答器单元用于所谓的不接触芯片卡、经过编码的标签，或者甚至用来识别要屠宰的动物，在此情形中，用作所谓的注入式发射应答器(injection transponder)。

发射应答器单元的不同的应用领域在某些情形中导致在有关的发射应答器单元和相关联的读出装置之间极不相同的传输距离，该距离相应地使得发射应答器单元或其中包括的芯片需要不同的工作电压。此外，在每种情形中，都必需把发射应答器单元的布局与读出装置匹配，它照例需要在发射应答器单元和读出装置之间作阻抗匹配。从上面所述，可以清楚看出，即使单单根据两个读出参数(工作电压和阻抗)，也需要多种不同布局形式的发射应答器单元，以确保作为传输距离和相关联的读出装置的性质的函数，有关发射应答器单元能够可靠地工作。因此这些要求是基本上希望对发射应答器单元的布局加以标准化的障碍，标准化将使得发射应答器单元的生产实质上较便宜。

因此，本发明的目的是有可能进行标准化的发射应答器单元的设计，而不管在各别情形中遇到的传输距离如何或读出装置的有关类型如何。

藉助于具有权利要求1或2的特征的传输组件，可以达到这一目的。

按照本发明，提出了一种传输组件，用于在芯片和读出装置之间进行不接触数据传输，该传输组件包括一种线圈结构，它具有一个耦合元件和至少一个天线线圈，耦合元件和天线线圈在电气上互连，其中，耦合元件用于产生与电气上连接至芯片的发射应答器线圈的电感性耦合，而天线线圈用于产生与读出装置的不接触的连接。在这种结构中，作为耦合线圈设计的耦合元件和天线线圈在影响线圈阻抗的线圈参数的至少一个线圈参数方面为不同的设计。

因此，用这种方式构造并且用电感性耦合与发射应答器单元组合的传输组件，因此可以在读出装置和发射应答器单元之间进行阻抗匹配。那意味着，从标准化的发射应答器单元出发，可以作与读出装置阻抗(它不同于发射应答器单元的阻抗)的匹配，这是由于，耦合线圈的阻抗实质上与发射应答器单元的阻抗相等，而在电气上连接至耦合线圈的天线线圈的阻抗与读出装置的阻抗匹配。因此，作为耦合线圈和天线线圈的线圈参数的合适设计的结果，可以把同一个发射应答器单元与阻抗各不相同的读出装置组合起来。在作为耦合线圈设计的耦合元件中，可以当作影响各个线圈的阻抗的线圈参数例如是与各个线圈相关联的线圈的导线的横截面、线圈导体的长度或者甚至是用于制作线圈导线的材料。

按照本发明，发射应答器单元与关于不同传输距离的各别情形的特殊条件匹配的可能性还提供了，按照权利要求2，用于在芯片和读出装置之间进行不接触数据传输的传输组件，所述传输组件包括线圈结构，它具有一个耦合元件和至少一个天线线圈，其中，耦合元件用于产生与在电气上连接至芯片的发射应答器线圈的电感性耦合，而天线线圈用于产生与读出装置的不接触的连接，其中，如此设计作为耦合线圈设计的耦合元件，从而耦合线圈起着变压器初级线圈的作用(变压器由耦合线圈与相关联的发射应答器线圈构成)，以在发射应答器单元的芯片中感应出较大的工作电压。

因此在按照本发明的成就的情形中，使用耦合线圈和发射应答器线圈之间的电感应性耦合，以由耦合线圈和发射应答器线圈构成变压器，利用该变压器能够增高发射应答器中的工作电压。因此，从具有标准化布局的发射应答器单元出发，可以跨越不同的传输距离，这是由于如此使用相应的不同的传输组件的布局，从而耦合线圈和发射应答器线圈之间的合适的匝数比决定了克服各个传输距离所需的变压比。

除了上述的由匝数比/变压比的合适的规定在发射应答器单元中得到较大的工作电压的可能性之外，还有可能通过合适的放大器件很一般地放大耦合线圈的磁场，由此在发射应答器单元中得到相应增大的感应和电压增高。这种放大器件可以由电压源构成，它增高或产生施加至耦合线圈的电压(即，例如，通过设置在传输组件中并与耦合线圈接触的电池)。这就可能形成有源传输组件，它具有自己的电源供给。