DE10353613A1 - Adjusting/controlling device for a radio frequency identification antenna has an antenna loop and an antenna adapter unit - Google Patents

Adjusting/controlling device for a radio frequency identification antenna has an antenna loop and an antenna adapter unit Download PDF

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Abstract

Designed to carry out adjustment in antenna characteristics, an adapter unit (1) has a device for measuring an antenna's characteristic curve, which is carried out during operation of each operational output for a radio frequency identification system. An integrated control unit adjusts the antenna's characteristic curve. An independent claim is also included for a method for adjusting a radio frequency identification antenna.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen und zur Steuerung einer RFID-Antenne sowie ein Verfahren zum Einstellen einer RFID-Antenne. Unter Einstellen einer RFID-Antenne wird insbesondere ein Abgleichen oder Nachgleichen der RFID-Antenne verstanden.The The invention relates to a device for setting and control an RFID antenna and a method for setting an RFID antenna. By adjusting an RFID antenna is in particular a match or Reconciliations of the RFID antenna understood.

Gemäß dem Stand der Technik bestehen RFID-Systeme (Radio Frequency Identification) aus einer Schreib-/Lesestation (RFID-Reader) und mindestens einer RFID-Antenne, die bei einigen RFID-Systemen vom RFID-Reader abgesetzt ist. Die Verbindung der beiden Komponenten erfolgt mittels einer Leitung, die meist als Koaxialkabel ausgebildet wird. Um eine möglichst gute Datenübertragung zwischen RFID-Reader und RFID-Antenne zu erreichen, müssen beide den gleichen Innenwiderstand haben. Ebenfalls muss der Wellenwiderstand des Kabels gleich dem der Komponenten sein.According to the state The technology consists RFID systems (Radio Frequency Identification) from a read / write station (RFID reader) and at least one RFID antenna, which is deposited on some RFID systems by the RFID reader is. The connection of the two components takes place by means of a Cable, which is usually designed as a coaxial cable. To one as possible good data transmission to achieve between RFID reader and RFID antenna, both must have the same internal resistance. Likewise, the characteristic impedance must of the cable to be equal to that of the components.

Die Einstellung der Impedanz einer abgesetzten RFID-Antenne erfolgt im Allgemeinen über eine Anpassschaltung, die üblicherweise direkt an der Antennenschleife angeordnet ist, und über die ein Abgleichen der RFID-Antenne manuell oder über eine externe Steuerung erfolgt. Neben der Einstellung der Impedanz wird auch die Resonanzfrequenz der RFID-Antenne mit einer solchen Anpassschaltung eingestellt. Gemäß dem Stand der Technik wird zur Einstellung mit einer externen Steuerung das SWR (Standing Wave Ratio) am RFID-Reader gemessen oder die Anpassschaltung der RFID-Antenne an eine Messbrücke gelegt, wobei der Abgleich der RFID-Antenne dann nicht mit der Betriebsleistung am Antennenschwingkreis erfolgt. In beiden Fällen ist eine zusätzliche Schnittstelle zwischen externer Steuerung und RFID-Antenne notwendig.The Setting the impedance of a remote RFID antenna is generally done via a Matching circuit, usually is arranged directly on the antenna loop, and over the an adjustment of the RFID antenna manually or via an external control he follows. In addition to the adjustment of the impedance, the resonance frequency of the RFID antenna set with such a matching circuit. According to the state The technique is to set with an external control the SWR (Standing Wave Ratio) on the RFID reader measured or the matching circuit of the RFID antenna is connected to a measuring bridge, wherein the adjustment of the RFID antenna then does not match the operating performance takes place at the antenna resonant circuit. In both cases is an additional Interface between external control and RFID antenna necessary.

Die bisher bekannten Anpassschaltungen beziehungsweise Abgleichverfahren zeigen jedoch einige Schwachstellen auf.The Hitherto known matching circuits or balancing method however, show some weaknesses.

Eines der zu lösenden Probleme entsteht dadurch, dass sich durch Umwelteinflüsse, wie zum Beispiel Umgebungstemperatur oder Umgebungsmaterial die Impedanz und/oder die Resonanzfrequenz der RFID-Antenne verstimmen kann, was zu einer Reduzierung der Reichweite führen kann. In diesem Fall muss die RFID-Antenne nachgeglichen werden.One the one to be solved Problems arise because of environmental influences, such as for example ambient temperature or surrounding material the impedance and / or the resonant frequency of the RFID antenna can be detuned, which can lead to a reduction of the range. In this case, must the RFID antenna be re-balanced.

Ein weiteres zu lösendes Problem entsteht, wenn mehrere RFID-Antennen beispielsweise über einen so genannten Power-Splitter an einen Ausgang eines RFID-Reader angeschlossen werden. In diesem Fall kann durch die Messung des SWR am RFID-Reader nicht bestimmt werden, welche der RFID-Antennen verstimmt ist.One further to be solved Problem arises when several RFID antennas, for example via a so-called power splitter connected to an output of an RFID reader become. In this case, by measuring the SWR on the RFID reader it can not be determined which of the RFID antennas is detuned.

Besondere Probleme entstehen auch bei komplexen Antennenkonfigurationen mit mehreren RFID-Antennen, da diese sich gegenseitig verstimmen können. Als Beispiel sei hier eine Antennenkonfiguration mit einem Multiplexer genannt, bei der sich Antennenschleifen überlappen. In diesem Fall ist ein korrektes Abgleichen der aktiven Antenne mit den derzeit bekannten Anpassschaltungen nur sehr schwer möglich, auch wenn keine RF (Radio Frequency) an den jeweils inaktiven RFID-Antennen anliegt.Special Problems also arise with complex antenna configurations several RFID antennas because they can detune each other. When An example is an antenna configuration with a multiplexer called, in which antenna loops overlap. In this case is a correct alignment of the active antenna with the currently known Matching circuits are very difficult, even if no RF (Radio Frequency) is applied to the respective inactive RFID antennas.

Ein weiteres Problemfeld beim Abgleichen von RFID-Antennen entsteht bei so genannten Gate-Antennen, bei denen mindestens zwei RFID-Antennen so zueinander angeordnet werden, dass zwischen den RFID-Antennen ein definierter Lesebereich für Transponder entsteht. Je nach Anordnung der RFID-Antennen zueinander kann sich das elektromagnetische Feld zwischen den Antennen abhängig von der Stromrichtung in der jeweiligen Antennenschleife unterschiedlich ausrichten. Bei einer Feldlinienausrichtung, bei der die Antennenströme beider Antennenschleifen gleich sind, werden Transponder in einer Ausrichtung erkannt. Bei einer Feldlinienausrichtung, bei der die Antennenströme beider Antennenschleifen unterschiedlich, das heißt um 180° verschoben sind, werden Transponder in einer anderen Ausrichtung erkannt.One Another problem area arises when aligning RFID antennas in so-called gate antennas, where at least two RFID antennas be arranged to each other so that between the RFID antennas a defined reading area for Transponder is created. Depending on the arrangement of the RFID antennas to each other the electromagnetic field between the antennas may vary depending on the current direction in the respective antenna loop differently align. In a field line alignment in which the antenna currents of both Antenna loops are the same, transponders in one orientation recognized. In a field line alignment in which the antenna currents of both Antenna loops different, that is shifted by 180 °, are transponders detected in a different orientation.

Um sich beide Ausrichtungen zu Nutze machen zu können, müssen die Antennenströme beider Antennenschleifen um 90° verschoben sein. Dies kann durch Verwendung einer speziellen Antennenkonfiguration erreicht werden, bei der eine RFID-Antenne (B-Antenne) nicht vom RFID-Reader, sondern von der anderen RFID-Antenne (A-Antenne) über das elektromagnetische Feld gemäß eines Transformators mit Energie versorgt wird. Dazu ist eine spezielle Anpassschaltung und ein spezielles Abgleichverfahren zum Einstellen der B-Antenne erforderlich.Around To be able to take advantage of both orientations, the antenna currents of both antenna loops must shifted by 90 ° be. This can be done by using a special antenna configuration be reached, in which an RFID antenna (B antenna) not from RFID reader, but from the other RFID antenna (A-antenna) over the electromagnetic field according to a Transformers is powered. This is a special one Matching circuit and a special adjustment method for setting the B antenna required.

Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem liegt darin, eine Vorrichtung zum Einstellen und zur Steuerung einer RFID-Antenne anzugeben, die die genannten Nachteile nicht aufweist. Darüber hinaus soll die Vorrichtung in der Lage sein, mit dem angeschlossenen RFID-Reader über die bereits vorhandene Leitungsverbindung zwischen RFID-Antenne und RFID-Reader kommunizieren zu können. Darüber hinaus soll ein Verfahren zum Einstellen einer RFID-Antenne angegeben werden.The The technical problem underlying the invention is that a device for setting and controlling an RFID antenna indicate that does not have the disadvantages mentioned. Furthermore the device should be able to communicate with the connected RFID reader via the existing line connection between RFID antenna and RFID reader to be able to communicate. About that In addition, a method for setting an RFID antenna is specified become.

Dieses technische Problem wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 14 oder 15 gelöst.This technical problem is caused by a device with the features according to claim 1 and by a method with the features of claim 14 or 15 solved.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einstellen und zur Steuerung einer RFID-Antenne besteht aus mindestens einer Antennenschleife und einer Anpasseinheit, wobei die Anpasseinheit von der Endstufe des RFID-Readers mit einer Wechselspannung versorgt wird und zusammen mit der angeschlossenen Antennenschleife zur Energie- und Datenübertragung mit einem oder mehreren Transpondern dient, wobei die Parameter Betriebsfrequenz und Impedanz die Antennencharakteristik bestimmen. Erfindungsgemäß erfolgt die Einstellung der Antennencharakteristik mit der Anpasseinheit. Die An passeinheit weist eine Vorrichtung zum Messen der Antennencharakteristik auf, wobei die Messung der Antennencharakteristik im Betrieb mit der jeweiligen Betriebsleistung des RFID-Systems vorgenommen werden kann. Darüber hinaus ist eine Steuereinheit zur Einstellung der Antennencharakteristik integriert.The inventive device for setting and controlling an RFID antenna consists of at least one antenna loop and a matching unit, wherein the matching unit of the final stage of the RFID reader with an AC voltage is supplied and together with the connected antenna loop for energy and data transmission with one or more transponders, where the parameters Operating frequency and impedance determine the antenna characteristic. According to the invention the setting of the antenna characteristic with the adjustment unit. The adapter unit has a device for measuring the antenna characteristic on, wherein the measurement of the antenna characteristic in the operation with the respective operating performance of the RFID system are made can. About that In addition, a control unit for adjusting the antenna characteristic integrated.

Vorteilhaft weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Messvorrichtung zum Messen der Antennencharakteristik auf, die hierz den Strom (I) und die Spannung (U), die Phasenverschiebung (φ) zwischen dem Strom (I) und der Spannung (U), die aufgenommene Leistung (P) und/oder das Stehwellenverhältnis (SWR) misst.Advantageous has the device according to the invention a measuring device for measuring the antenna characteristic, the herez the current (I) and the voltage (U), the phase shift (φ) between the current (I) and the voltage (U), the absorbed power (P) and / or the VSWR (SWR) measures.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, einen Schalter in die Antennenschleife zu integrieren, um diese auftrennen zu können. Eine so auf getrennte Antennenschleife kann eine andere in der Nähe befindliche RFID-Antenne nicht verstimmen.A sees further advantageous embodiment to integrate a switch in the antenna loop to this to be able to split. Such a separate antenna loop may be another one nearby RFID antenna does not detune.

Vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Anpasseinheit so aufgebaut werden, dass die Spannungsversorgung aller ihrer Komponenten über die ohnehin bestehende Kabelverbindung zwischen RFID-Reader und RFID-Antenne erfolgt und keine zusätzliche Verbindung notwendig ist.Advantageous can the adjustment unit according to the invention be constructed so that the power supply of all its components over the anyway existing cable connection between RFID reader and RFID antenna done and no additional Connection is necessary.

Weiterhin kann eine Ausführungsform so gestaltet sein, dass über Umschalter an den Antennenanschlüssen die Stromrichtung in der Antennenschleife umgeschaltet werden kann. Damit ist es möglich, beispielsweise bei einer Antennenkonfiguration mit zwei RFID-Antennen durch Umschalten der Stromrichtung in der einen Antennenschleife die Ausrichtung der Feldlinien zu variieren. Dazu ist gemäß der Erfindung keine spezielle Anpasseinheit und kein spezielles Anpassverfahren notwendig. Neben der einfacheren Handhabung werden zudem Kosten eingespart. Die Umschalter sind vorteilhafterweise so ausgeführt, dass auch ein Auftrennen des Antennenkreises möglich und dafür kein zusätzlicher Schalter erforderlich ist.Farther can be an embodiment be designed that over Switch at the antenna connections the current direction in the antenna loop can be switched. This makes it possible For example, in an antenna configuration with two RFID antennas by switching the current direction in the one antenna loop to vary the orientation of the field lines. This is according to the invention no special fitting unit and no special fitting procedure necessary. In addition to the easier handling costs are also saved. The switches are advantageously designed so that a separation the antenna circuit possible and therefor no additional Switch is required.

Darüber hinaus sieht eine weitere Ausführungsform vor, dass die Anpasseinheit mit einem RFID-Reader über die bereits vorhandene Leitungsverbindung kommunizieren kann. Dadurch kann die Anpasseinheit vom RFID-Reader gesteuert werden. Dabei ist es für die Steuerung der Anpasseinheit nicht zwingend erforderlich, dass diese ihrerseits Protokolle an den RFID-Reader senden kann.Furthermore sees another embodiment before that the fitting unit with an RFID reader on the already existing line connection can communicate. Thereby the adaptation unit can be controlled by the RFID reader. It is it for the control of the fitting unit is not mandatory that This in turn can send logs to the RFID reader.

Vorteilhaft erfolgt die Steuerung der erfindungsgemäßen Anpasseinheit durch den RFID-Reader, weil dadurch die Kommunikation zwischen RFID-Reader und Transponder nicht gestört oder unterbrochen wird, da der RFID-Reader den Zeitpunkt zum Aktivieren der Anpasseinheit bestimmt.Advantageous the control of the adjustment unit according to the invention is carried out by the RFID reader because it allows communication between RFID readers and transponder not disturbed or is interrupted because the RFID reader is the time to activate the fitting unit determines.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform besitzt die Anpassschaltung eine Vorrichtung, mit der die angeschlossene Antennenschleife abgetrennt werden kann und ersatzweise auf ein Anpassglied mit einer festen Impedanz geschaltet werden kann. Dies kann beispielsweise dann notwendig sein, wenn die Antenne so schlecht abgeglichen ist, dass eine Kommunikation zwischen erfindungsgemäßer Anpasseinheit und RFID-Reader unmöglich ist und somit keine Steuersignale vom RFID-Reader empfangen werden können. Dabei entspricht diese zuschaltbare Impedanz vorteilhafterweise dem Wellenwiderstand des RFID-Systems.In A further advantageous embodiment has the matching circuit a device with which disconnects the connected antenna loop can be and substitute on an adapter with a fixed Impedance can be switched. This may be necessary, for example be if the antenna is so badly balanced that communication between inventive fitting unit and RFID reader impossible and thus no control signals are received by the RFID reader can. In this case, this switchable impedance advantageously corresponds the characteristic impedance of the RFID system.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Anpasseinheit Messwerte und/oder Antennenparameter an den RFID-Reader senden, damit der RFID-Reader beispielsweise entscheiden kann, ob und wann eine Einstellung der Antenne durchgeführt werden soll.In According to a further advantageous embodiment, the matching unit Send measured values and / or antenna parameters to the RFID reader so that For example, the RFID reader can decide if and when a Adjustment of the antenna performed shall be.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Spannungsversorgung der Anpasseinheit über die zwischen dem RFID-Reader und der Anpasseinheit angeordneten Leitungsverbindung führbar, wodurch keine zusätzliche Verbindung zur erfindungsgemäßen Vorrichtung notwendig ist.According to one further advantageous embodiment of the device according to the invention is a voltage supply of the adapter unit via the between the RFID reader and the adjusting unit arranged line connection feasible, whereby no additional Connection to the device according to the invention necessary is.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung als eine die Spannungsversorgung aus der über die Leitungsverbindung zugeführte Wechselspannung erhaltene Vorrichtung ausgebildet, was den Anschluss der erfindungsgemäßen Vorrichtung an bereits bestehende RFID-Reader ermöglicht.According to one another embodiment the device is considered to be the one supplying power from over the Line connection supplied AC voltage obtained device formed, which is the connection of the device according to the invention to existing RFID readers.

Der Einsatz der verschiedenen Ausführungsbeispiele ermöglicht verschiedene Verfahren zur Steuerung der Anpasseinheit beziehungsweise Einstellen der RFID-Antenne:
In einem ersten Verfahren kann die Steuerung der Anpasseinheit unabhängig vom RFID-Reader durchgeführt werden. Die Steuerung erfolgt bei diesem Verfahren direkt von der Steuereinheit, die sich auf der Anpasseinheit befindet.The use of the various embodiments makes possible various methods for controlling the adaptation unit or setting the RFID antenna:
In a first method, the control of the adaptation unit can be carried out independently of the RFID reader. In this method, the control is carried out directly by the control unit, which is located on the adjustment unit.

In einem zweiten Verfahren kann die Steuerung der Anpasseinheit ausschließlich vom RFID-Reader durchgeführt werden. Der RFID-Reader erhält von der Anpasseinheit Messwerte, die Aufschluss über den Anpasszustand der RFID-An tenne geben. Darauf kann der RFID-Reader Befehle zum Einstellen, Auftrennen, Umschalten oder anderen möglichen Funktionen der RFID-Antenne an die Anpasseinheit senden.In In a second method, the control of the adaptation unit can only be performed by the RFID reader carried out become. The RFID reader receives from the adjustment unit, measured values that provide information about the matching state of the RFID antenna. The RFID reader can then be used to set, split, Switching or other possible Send functions of the RFID antenna to the adapter unit.

Ein weiteres Verfahren sieht vor, dass der RFID-Reader den Zeitpunkt zum Durchführen der Funktionen festlegt. Der RFID-Reader sendet beispielsweise einen Befehl zum Einstellen der RFID-Antenne an die Anpasseinheit. Die Anpasseinheit misst die relevanten Antennen-Parameter und führt die notwendigen Einstellungen an der RFID-Antenne durch.One Another method provides that the RFID reader the time to perform of the functions. The RFID reader, for example, sends a Command to set the RFID antenna to the fitting unit. The Adaptation unit measures the relevant antenna parameters and performs the necessary settings on the RFID antenna.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der zugehörigen Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anpasseinheit zum Abgleichen, Nachgleichen und zur Steuerung einer RFID-Antenne beispielhaft dargestellt sind. Die Zeichnungen zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the accompanying drawings, in those embodiments the adaptation unit according to the invention for matching, adjusting and controlling an RFID antenna are shown by way of example. The drawings show:

1 ein Blockschaltbild der Komponenten eines RFID-Systems; 1 a block diagram of the components of an RFID system;

2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer RFID-Antenne aus der Anpasseinheit und Antennenschleife; 2 a block diagram of an embodiment of an RFID antenna from the adjustment unit and antenna loop;

3 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Messeinheit; 3 a block diagram of an embodiment of the measuring unit;

4 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer RFID-Antenne aus Anpasseinheit und ab- und umschaltbarer Antennenschleife; 4 a block diagram of an embodiment of an RFID antenna adapter unit and off and switchable antenna loop;

5 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer RFID-Antenne mit zuschaltbarem Anpassglied. 5 a block diagram of an embodiment of an RFID antenna with switchable adapter.

1 zeigt ein Blockschaltbild eines RFID-Systems bestehend aus einem RFID-Reader (3), einer Antennenschleife (2) mit Anpasseinheit (1) und einer Leitungsverbindung (4), wobei die Leitungsverbindung (4) beispielsweise als Kabelverbindung mit Koaxialkabel ausgebildet sein kann. 1 shows a block diagram of an RFID system consisting of an RFID reader ( 3 ), an antenna loop ( 2 ) with matching unit ( 1 ) and a line connection ( 4 ), the line connection ( 4 ) may be formed, for example, as a cable connection with coaxial cable.

2 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Anpasseinheit (1) mit angeschlossener Antennenschleife (2). Mit der Messvorrichtung (5) werden Messwerte zur Ermittlung des Anpasszustandes der RFID-Antenne aufgenommen und zur Verarbeitung an die Steuereinheit (8) weitergegeben. Die Messvorrichtung (5) ist dabei so gestaltet, dass die vom RFID-Reader abgesandten elektrischen Signale durch die Messvorrichtung nicht oder nur unwesentlich verändert und/oder beeinflusst werden. 2 shows a block diagram of an embodiment of the adjustment unit ( 1 ) with connected antenna loop ( 2 ). With the measuring device ( 5 ) measured values for determining the matching state of the RFID antenna are recorded and sent to the control unit for processing ( 8th ). The measuring device ( 5 ) is designed so that the sent by the RFID reader electrical signals are not or only slightly changed and / or influenced by the measuring device.

Die Signale zur Einstellung der Impedanz und der Resonanzfrequenz der RFID-Antenne werden von einer Steuereinheit (8) auf eine Anpassschaltung (9) gegeben. Die Anpassschaltung (9) ist mit der Antennenschleife (2) über Kontakte (10, 11) verbunden.The signals for adjusting the impedance and the resonance frequency of the RFID antenna are transmitted by a control unit ( 8th ) to a matching circuit ( 9 ). The matching circuit ( 9 ) is connected to the antenna loop ( 2 ) via contacts ( 10 . 11 ) connected.

Über eine Empfangseinrichtung (6) werden die Steuersignale vom RFID-Reader (3) aufbereitet und an die Steuereinheit (8) geführt.Via a receiving device ( 6 ), the control signals from the RFID reader ( 3 ) and to the control unit ( 8th ) guided.

Bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anpasseinheit, die auch eine Datenübertragung zum RFID-Reader er möglicht, werden die Daten, die von der Steuereinheit (8) über die Sendeeinrichtung (7) moduliert werden, über die Leitungsverbindung (4) zum RFID-Reader übertragen. Bei diesem Ausführungsbeispiel mit Empfangseinrichtung (6) und Sendeeinrichtung (7) ist demnach keine zusätzliche Verbindung zwischen RFID-Reader und Anpasseinheit notwendig.In the embodiment of the adaptation unit according to the invention, which also enables data transmission to the RFID reader, the data which are transmitted by the control unit ( 8th ) via the transmitting device ( 7 ), via the line connection ( 4 ) to the RFID reader. In this embodiment with receiving device ( 6 ) and transmitting device ( 7 ) therefore no additional connection between the RFID reader and adapter unit is necessary.

In 3 ist beispielhaft ein Blockschaltbild einer Ausführung der Messvorrichtung (5) dargestellt. Sie ist direkt mit der Leitungsverbindung verbunden und misst über die Strommessschaltung (14) den Strom (I) und über die Spannungsmessschaltung (15) die Spannung (U). Den Phasenverschiebungswinkel (φ) zwischen der Spannung (U) und dem Strom (I) ermittelt die Phasenmessschaltung (16). Die Messwerte von Strom (I), Spannung (U) und Phasenverschiebungswinkel (φ) werden zum Auswerten gemäß 2 an die Steuereinheit (8) geführt.In 3 is an example of a block diagram of an embodiment of the measuring device ( 5 ). It is directly connected to the line connection and measures via the current measuring circuit ( 14 ) the current (I) and via the voltage measuring circuit ( 15 ) the voltage (U). The phase shift angle (φ) between the voltage (U) and the current (I) is determined by the phase measuring circuit ( 16 ). The measured values of current (I), voltage (U) and phase shift angle (φ) are evaluated according to 2 to the control unit ( 8th ) guided.

Die Messvorrichtung (5) kann auch so ausgeführt werden, dass sie nur die Messwerte Spannung (U) und Strom (I) an die Steuereinheit (8) weitergibt und die Bestimmung der Werte Phasenverschiebungswinkel (φ) oder der Leistung (P) oder des Stehwellenverhältnises (SWR) in der Steuereinheit (8) erfolgt.The measuring device ( 5 ) can also be designed so that only the measured values voltage (U) and current (I) are sent to the control unit ( 8th ) and the determination of the values phase shift angle (φ) or the power (P) or the standing wave ratio (SWR) in the control unit ( 8th ) he follows.

4 zeigt ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anpasseinheit (1), bei der die Antennenschleife (2) über die Kontakte (10, 11) mit je einem Umschalter (12, 13) verbunden ist. Mit den Umschaltern (12, 13), die mit der Anpassschaltung (9) verbunden sind, kann sowohl die Antennenschleife (2) von der Anpassschaltung (9) getrennt, als auch die Stromrichtung in der Antennenschleife (2) gedreht werden. 4 shows a block diagram of another embodiment of the adjustment unit according to the invention ( 1 ), in which the antenna loop ( 2 ) via the contacts ( 10 . 11 ) each with a switch ( 12 . 13 ) connected is. With the switches ( 12 . 13 ) with the matching circuit ( 9 ), both the antenna loop ( 2 ) from the matching circuit ( 9 ), as well as the current direction in the antenna loop ( 2 ) to be turned around.

Der restliche Aufbau des Ausführungsbeispiels entspricht dem aus 2.The remaining structure of the embodiment corresponds to that 2 ,

5 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anpasseinheit (1), bei der zusätzlich zu der Anpassschaltung (9) mit der Antennenschleife (2) ein Anpassglied (18) über den Umschalter (17) zugeschaltet werden kann. Das Anpassglied (18) hat dabei eine feste Impedanz, die der des Wellenwiderstandes des Systems entspricht. 5 shows a block diagram of an embodiment of the adjustment unit according to the invention ( 1 ), in addition to the matching circuit ( 9 ) with the antenna loop ( 2 ) an adjusting element ( 18 ) via the switch ( 17 ) can be switched on. The fitting member ( 18 ) has a fixed impedance, which corresponds to the characteristic impedance of the system.

Der restliche Aufbau des Ausführungsbeispiels entspricht dem aus 2.The remaining structure of the embodiment corresponds to that 2 ,

11
Anpasseinheitmatching unit
22
Antennenschleifeantenna loop
33
RFID-ReaderRFID Reader
44
Leitungsverbindungline connection
55
Messvorrichtungmeasuring device
66
Empfangseinrichtungreceiver
77
Sendeeinrichtungtransmitting device
88th
Steuereinheitcontrol unit
99
Anpassschaltungmatching
1010
Kontakt zwischen Anpasseinheit und AntenneContact between adapter unit and antenna
1111
Kontakt zwischen Anpasseinheit und AntenneContact between adapter unit and antenna
1212
Umschalterswitch
1313
Umschalterswitch
1414
StrommessschaltungCurrent measurement circuit
1515
SpannungsmessschaltungVoltage measuring circuit
1616
PhasenmessschaltungPhase measurement circuit
1717
Umschalter Anpassgliedswitch adapter unit
1818
Anpassgliedadapter unit
II
Stromelectricity
UU
Spannungtension
φφ
PhasenverschiebungswinkelPhase shift
PP
Leistungpower

Claims (16)

Vorrichtung zum Einstellen und zur Steuerung einer RFID-Antenne, bestehend aus mindestens einer Antennenschleife und einer Anpasseinheit, wobei die Anpasseinheit von der Endstufe des RFID-Readers mit einer Wechselspannung versorgt wird und zusammen mit der angeschlossenen Antennenschleife zur Energie- und Datenübertragung mit einem oder mehreren Transpondern dient, wobei die Parameter Betriebsfrequenz und Impedanz die Antennen-Charakteristik bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass – die Anpasseinheit (1) als eine die Einstellung der Antennen-Charakteristik durchführende Anpasseinheit (1) ausgebildet ist, – die Anpasseinheit (1) eine Vorrichtung (5) zum Messen der Antennen-Charakteristik aufweist, – die Messung der Antennen-Charakteristik im Betrieb mit der jeweiligen Betriebsleistung des RFID-Systems durchführbar ist, und – eine Steuereinheit (8) zur Einstellung der Antennen-Charakteristik integriert ist.Device for setting and controlling an RFID antenna, comprising at least one antenna loop and a matching unit, wherein the matching unit is supplied by the output stage of the RFID reader with an AC voltage and together with the connected antenna loop for energy and data transmission with one or more Transponder is used, the parameters operating frequency and impedance determine the antenna characteristic, characterized in that - the adjustment unit ( 1 ) as an adjustment unit performing adjustment of the antenna characteristic ( 1 ), - the adaptation unit ( 1 ) a device ( 5 ) for measuring the antenna characteristic, - the measurement of the antenna characteristic in operation with the respective operating performance of the RFID system is feasible, and - a control unit ( 8th ) is integrated to adjust the antenna characteristic. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Strom (I) und die Spannung (U) messende Messvorrichtung (5) zum Messen der Antennen-Charakteristik vorgesehen ist.Device according to claim 1, characterized in that a measuring device measuring the current (I) and the voltage (U) ( 5 ) is provided for measuring the antenna characteristic. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Phasenverschiebung (φ) zwischen dem Strom (I) und der Spannung (u) messende Messvorrichtung (5) zum Messen der Antennen-Charakteristik vorgesehen ist.Device according to Claim 2, characterized in that a measuring device measuring the phase shift (φ) between the current (I) and the voltage (u) ( 5 ) is provided for measuring the antenna characteristic. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine die aufgenommene Leistung messende Messvorrichtung (5) zum Messen der Antennen-Charakteristik vorgesehen ist.Device according to one of Claims 2 or 3, characterized in that a measuring device measuring the absorbed power ( 5 ) is provided for measuring the antenna characteristic. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine das Stehwellenverhältnis (SWR) messende Messvorrichtung (5) zum Messen der Antennen-Charakteristik vorgesehen ist.Device according to Claim 2, characterized in that a measuring device (SAW) measuring the standing wave ratio (SWR) is 5 ) is provided for measuring the antenna characteristic. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (8) als eine die Phasenverschiebung (φ) oder die aufgenommene Leistung (P) oder das Stehwellenverhältnis (SWR) bestimmende Steuereinheit (8) ausgebildet ist.Device according to claim 2, characterized in that the control unit ( 8th ) as a phase shift (φ) or the absorbed power (P) or the standing wave ratio (SWR) determining control unit ( 8th ) is trained. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenschleife (2) auftrennbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the antenna loop ( 2 ) is separable. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung zwischen der Antennenschleife (2) und der Anpassschaltung (8) derart umschaltbar ist, dass die Stromrichtung in der Antennenschleife variierbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a connection between the antenna loop ( 2 ) and the matching circuit ( 8th ) is switchable such that the current direction in the antenna loop is variable. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass eine ein moduliertes Signal auf einer zwischen RFID-Reader (3) und Anpasseinheit (1) angeordneten Leitungsverbindung (4) demodulierende Empfangseinrichtung (6) vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a modulated signal on a between RFID reader ( 3 ) and customization unit ( 1 ) arranged line connection ( 4 ) demodulating receiving device ( 6 ) is provided. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine ein Signal auf die Wechselspannung der Leitungsverbindung (4) modulierende Sendeeinrichtung (7) vorgesehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a signal to the AC voltage of the line connection ( 4 ) modulating transmitting device ( 7 ) is provided. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Umschalter (17) ein Anpassglied (18) anstelle der angeschlossenen Antennenschleife zuschaltbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that by a switch ( 17 ) an adjusting element ( 18 ) is switchable instead of the connected antenna loop. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spannungsversorgung der Anpasseinheit (1) über die zwischen RFID-Reader (3) und Anpasseinheit (1) angeordnete Leitungsverbindung (4) führbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a voltage supply of the adjustment unit ( 1 ) via the between RFID reader ( 3 ) and customization unit ( 1 ) arranged line connection ( 4 ) is feasible. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als eine die Spannungsversorgung aus der über die Leitungsverbindung (4) zugeführte Wechselspannung erhaltende Vorrichtung ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the device as the power supply from the via the line connection ( 4 ) supplied AC voltage receiving device is formed. Verfahren zum Einstellen einer RFID-Antenne mit einer Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Anpasseinheit (1) vollständig von der Steuereinheit (8) durchgeführt wird.Method for setting an RFID antenna with a device according to one of the preceding claims, characterized in that the control of the adaptation unit ( 1 ) completely from the control unit ( 8th ) is carried out. Verfahren zum Einstellen einer RFID-Antenne mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Anpasseinheit (1) vollständig vom RFID-Reader (3) und/oder wenigstens einem anderen externen Steuergerät durchgeführt wird.Method for setting an RFID antenna with a device according to one of Claims 1 to 13, characterized in that the control of the adaptation unit ( 1 ) completely from the RFID reader ( 3 ) and / or at least one other external control device is performed. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der RFID-Reader (3) und/oder das wenigstens eine andere externe Steuergerät Befehle an die Anpasseinheit (1) senden, wodurch Einstellverfahren eingeleitet und von der Steuereinheit (8) der Anpasseinheit (1) durchgeführt werden.Method according to claim 15, characterized in that the RFID reader ( 3 ) and / or the at least one other external control device commands to the adjustment unit ( 1 ), causing adjustment procedures to be initiated by the control unit ( 8th ) of the adjustment unit ( 1 ) be performed.
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