KR20120115341A - 안테나 코아, 안테나, 및 안테나 코아와 안테나의 제조 방법 - Google Patents

안테나 코아, 안테나, 및 안테나 코아와 안테나의 제조 방법 Download PDF

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요한네스 빈코스키
마르쿠스 브루너
클레멘스 트라볼드
랄프 고취
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바쿰슈멜체 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 안테나 코아(10), 안테나 코아(10)을 포함하는 안테나(30), 및 안테나 코아(10) 및 안테나(30)을 제조하는 방법에 관한 것이다. 각 경우에 사용된 안테나 코아(10)은, 다른 것의 최상부에 적층되고 각각이 스트립(2)의 섹션에 의해 형성되는 복수의 층들을 갖는 연속 연자성 스트립(2)로 이루어진다. 상기 층들은 스트립(2)의 안테나 코아(10)의 말단 영역(11, 12)에서 스트립(2)의 곡선모양 섹션(23)에 의해 서로 연결된다.

Description

안테나 코아, 안테나, 및 안테나 코아와 안테나의 제조 방법 {Antenna core, antenna, and methods for producing an antenna core and an antenna}
본 발명은 인식 시스템, 예컨대 키리스 엔트리(keyless entry) 시스템에서 사용된 바와 같은 안테나 코아 및 안테나에 관한 것이다. 그와 같은 인식 시스템은 대분의 다양한 기술 분야에서 이용될 수 있다. 단지 예로서, 자동차 부문에서 잠금 시스템, 보안 관련 산업을 위한 접근 제어 시스템 등을 언급할 수 있다.
안테나 코아 또는 안테나는 자기장을 생산하기 위한 송신 안테나로서 쓰인다. 안테나는 일반적으로 공명 진동 회로에서 작동하고, 이 회로는 원하는 송신 주파수에서 직렬 정전용량 및/또는 직렬 저항을 안테나 레이아웃의 임피던스에 순응시켜서 튜닝(tuning)된다. 사람들은 보통 최고 가능한 양질계수를 갖는 안테나를 이용하지만, 이는 공진 회로의 튜닝에 높은 비용을 요구한다.
가장 간단한 경우에, 그와 같은 송신 안테나는 어떤 원하는 단면의 페라이트 코아(ferrite core)로 제작될 수 있다. 이 자성 재료의 높은 등발성 부피 저항 덕택에, 우수한 품질 및 낮은 이력현상(hysteresis) 손실은 특별한 추가 측정없이 이미 달성되고 있다.
그러나, 안테나를 수용하기 위한 이용가능한 구축 공간은 안테나의 섹션을 한정하고/하거나 구부려지거나 구부릴 수 있는 안테나를 필요로 한다는 것이 요구될 수 있다. 이 재료에 전형적인 그의 부족한 탄성 및 낮은 포화 유도 때문에, 따라서 페라이트 로드가 적합하지 못하다.
따라서 본 발명의 문제는 기계적으로 플렉시블한 안테나 코아 및 안테나를 제공하는데 있다. 더욱이, 이들 안테나는 공명 진동 회로의 간단한 튜닝과 함께, 충분히 높은 전송 효율 또는 충분히 높은 전송 필드 세기를 가능하게 해야 한다.
이들 문제는 특허 청구항 1에 따른 안테나 코어에 의해, 특허 청구항 14에 따른 안테나 코아를 생산하는 방법에 의해, 특허 청구항 18에 따른 안테나에 의해 및 특허 청구항 20에 따른 안테나 생산 방법에 의해 해결된다. 본 발명의 배치 및 변형은 하위청구항의 대상이다.
본 발명에 따른 안테나 코아는 몇 개의 층의 연속 자성 스트립을 포함하고, 신장된 형상을 갖는다. 자성 스트립은 비정질 또는 나노결정 구조를 보유한 연자성 합금을 갖는다. 안테나 코아는 서로 일정 간격을 둔 2개의 말단 영역을 가지며, 여기서 스트립의 곡선모양 섹션이 배열된다. 각각의 층은 그와 같은 곡선모양 섹션에 의해 2개의 말단 영역의 적어도 하나에서 다른 층에 연결되고, 한편 곡선모양 섹션은 서로 만나는 2개의 층을 갖는 단일 조각으로서 맞추어 만들어진다. 그와 같은 안테나 코아가 전기 코일 내부에 배열되면, 플렉시블 안테나가 생산될 것이다. 본 발명의 일 측면은, 안테나 코아 스트립의 개별 층들은 서로 대항하여 절연되지 않지만, 오히려 층들 사이의 전기전도성 연결이 안테나 코아의 말단에서 존재한다.
안테나 코아의 제조는, 예를 들면 몇 번의 감기와 함께 비정질 또는 나노결정 구조를 갖는 연자성 합금의 연속 스트립을 감겨진 몸체에 감아서 행해질 수 있다. 이들 감기의 맨 안쪽은, 감겨진 몸체가 플랫 프레싱될 때 서로 대항하여 놓인 2개의 반대 섹션을 갖는다. 안테나 코아의 층은, 플랫 프레싱될 때 감기로부터 형성된다. 그와 같은 안테나 코아 주위에 와이어를 감아서, 전기 코일이 형성되고, 여기서 안테나 코아가 배열된다. 안테나 코아 및 코일은 함께 안테나를 형성한다.
키리스 엔트리 시스템에서 사용된 것과 같은 종래의 로드 안테나와 비교할 때, 예를 들면, 그와 같은 안테나(30)은 종래의 시스템에서 명확하게 피해야 하는 더 낮은 양질계수 및 더 높은 손실을 갖는다. 그러나 놀랍게도, 이전에 필수적인 것으로 고려된 낮은 손실 및 높은 양질계수는 키리스 엔트리 시스템의 작동의 전형적인 펄스 방식에서 요구되지 않는다는 것이 밝혀진다.
본 발명은, 포함된 도면들을 참조하여 샘플 구현예에 의해 이제 설명될 것이다. 그 도면은 다음과 같다:
도 1 자성 스트립으로부터 감겨진 안테나 코아의 측면도;
도 2 안테나 코아 우측 말단 여역을 보여주는 도 1의 확대 상세도;
도 3 도 1에서 보여진 안테나 코아를 만들기 위해 사용된, 자성 스트립으로부터의 감겨진 몸체;
도 4 도 1의 안테나 코아로부터 만들어진 안테나의 측면도;
도 5 도 4에 따라 구성된 안테나의 상이한 합금 조성물에 대한 주어진 경계 조건 하에서 안테나로부터 특정 거리에서 달성될 수 있는 자기장 세기를 보여주는 다이어그램;
도 6 도 1에 따라 구성된 안테나 코아의 상이한 합금 조성물에 대한 포화 거동을 보여주는 다이어그램;
도 7 플랫 프레싱 동안 도 1에 상응하는 안테나 코아, 프레싱을 위해 사용된 금속 플레이트(51 및 52)는 플랫 프레싱된 안테나 코아의 길이보다 더 짧다; 및
도 8 도 7의 안테나 코아로부터 만들어진 안테나의 측면도.
하기 상세한 설명은, 본 발명이 어떻게 실현될 수 있는 지를 구체적인 구성으로 설명하는 부가된 도면에 속한다. 사용된 방향, 예컨대 "최상부", "최저부", "전면", "후면", "전향", "후향" 등은 논의될 도면의 배향과 관련하여 사용된다. 구성에서의 원소가 다수의 상이한 배향으로 배열될 수 있기 때문에, 그와 같은 방향 관련 기술은 단지 그래픽 설명을 위해 쓰이고 제한인 것으로 고려되는 방식은 아니다. 본 발명은 또한, 논의되지 않았지만 설명된 원리를 사용하여 다른 구성으로 실현될 수 있다는 것이 지적된다. 더욱이, 다음에 기재된 상이한 샘플 구현예의 특징은, 달리 명확하게는 규정되지 않거나, 또는 어떤 특징의 조합이 기술적 이유로 방해되지 않으면,서로 조합될 수 있다는 것이 지적된다.
도 1은 신장된 형상을 가지며 길이방향으로 길이(L10)을 보유한 안테나 코아(10)을 보여준다. 안테나 코아(10)은 비정질 또는 나노결정 구조를 갖는 연자성 합금의 긴 플랫 스트립(2)로부터 만들어진다. 연자성 합금은, 예를 들면, 빠른 고형화 과정에 의해 만들어질 수 있다. 스트립(2)의 두께는, 예를 들면, 10 μm 내지 30 μm일 수 있다.
안테나 코아(10)은 층 스택(24)을 형성하기 위해 적층된 몇 개의 층(22)를 포함하고, 그 층 각각은 연속 스트립(2)의 섹션에 의해 형성된다. 몇 개의 층(22)의 사용으로 층(22)가 적층된 방향에서 우수한 유연성의 안테나 코아(10)을 얻는다. 이 덕택에, 안테나 코아(10)은, 예를 들면 곡선모양 설치면에서 또한 사용될 수 있다. 안테나 코아(10)에 대해 도 1에서 보여진 위치에서, 각각의 층(22)은 본질적으로 편평하다. 층 스택(24)의 높이(h24)는 이하에서 스택 높이(h24)라 한다. 스택 높이(h24)는 안테나 코아(10)의 길이방향으로 서로 떨어져서 일정 간격을 둔 안테나 코아(10)의 2개의 말단 영역(11 및 12) 사이에서 측정되고, 이로써 스택 높이(h24)는 스택 높이 24 및 스트립(2)의 두께(d2)의 층(22)의 수의 생산물과 본질적으로 같다.
말단 영역(11, 12)은, 스트립(2)의 몇 개의 곡선모양 섹션(23)이 그 영역 내에 연속해서 배열되는 있는 것을 특징으로 한다. 각각의 층(22)은 곡선모양 섹션(23)의 하나에 의해 말단 영역(11, 12)의 적어도 하나에서 또 다른 층(22)에 연결된다. 2개의 층을 서로 연결하는 곡선모양 섹션(23) 은 그 층을 갖는 단일 조각으로 맞추어 만들어진다.
층 스택(24)의 최상층(22t) 및 층 스택(24)의 최저층(22b)을 제외하고, 각각의 층(22)은 2개의 다른 층(22) 사이에 배열되고, 적층물을 만들기 위해 사용된 연자성 스트립의 두께 미만인 각각의 이들 2개의 다른 층(22)로부터 공간(d22)를 갖는다. 인접 층(22)가 서로 위에 직접적으로 놓여지고 일반적으로 서로 접촉하기 때문에, 공간은 보통 제로(zero)이다. 그러나, 가스 개재물은, 예를 들면, 안테나 코아(10)을 둘러싸는 분위기의 가스로부터 인접 층(22) 사이에 위치할 수 있거나, 예를 들면, 안테나 코아의 묶음을 가능하게 하기 위해 어떤 층(22) 사이에 일부로 도입된 이질적인 몸체의 개재가 있을 수 있고, 이로써 인접 층(22)은 국소적으로 서로 일정 간격을 둘 수 있다. 그와 같은 가스 개재물은, 예를 들면 스트립(2)의 불가피한 신중함에 의해 야기될 수 있다. 임의로, 멤돌이 전류 손실을 피하기 위해 유전체에 의해 서로로부터 2개의 인접 층(22)를 일부러 절연하는 가능성이 또한 있다. 그와 같은 유전체는, 예를 들면 스트립(2)의 표면 상에 생산된 포일, 또는 산화물 층일 수 있다.
도 2은 말단 영역(12)를 갖는 도 1의 안테나 코아(10)의 우측 말단의 자성화된 도를 보여준다. 스트립(2)의 두께는 d2라 칭한다. 말단 영역(12) 각각에서 배열된 곡선모양 섹션(23)은 적어도 하나의 위치에서 곡률 반경(r23)을 갖는다. 곡선모양 섹션(23) 중 적어도 하나의 곡률 반경(r23)은 그 반경을 만들기 위해 사용된 연자성 스트립의 스트립 두께보다 적어도 하나의 위치에서 10배 더 작을 수 있다. 더욱이, 각각의 곡선모양 섹션(23)의 곡률 반경(r23)은 안테나 로드의 스택 높이로부터 얻은 값보다 적어도 하나의 위치에 5개 더 작을 수 있다.
뒤따르는 것에서, 방법은 실시예로서 그와 같은 안테나 코아(10)을 제조하는 것에 대해 설명될 것이다. 플랫 연자성 스트립(2)로부터, 먼저 스트립(2)를 코일 몸체(미도시)의 원통형 또는 원통형 튜브 섹션 상에 감아서 감기의 수(N25)와 함께 감겨진 몸체(20)을 만들 수 있다. 이런 방식으로 만들어진 감겨진 몸체(20)의 내부 직경은 d20이라 칭한다.
이 다음에, 감겨진 몸체(20)은 코일 몸체로부터 제거되고 2개의 금속 플레이트(51 및 52)의 평면 평행 측면(51s, 52s)의 사이에서 고정되고, 금속 플레이트(51, 52) 상에서 작용하는 힘(F)의 작용 하에서 플랫 프레싱되고, 이로써 긴 로드가 생산되고, 도 1에서 도시된 안테나 코아(10)을 형성한다. 최말단 영역(11 및 12)은 또한 도 3에서 도시된다. 감겨진 몸체(20)의 형성 과정 동안 말단 영역(11, 12)의 운동의 방향은 2개의 분명한 화살표로 나타낸다.
마무리된 안테나 코아(10)의 층(22)의 수(N22)는, 정확하게 스트립(2)의 시작(221) 및 끝(222)가 놓여지게 되는 곳에 따라 2?N25 또는 2?N25 + 1과 같다.
그와 같은 안테나 코아(10)으로부터, 예를 들면 와이어(4)를 안테나 코아(10) 주위에 감아서, 도 4에서 도시된 바와 같이, 안테나(30)을 만들 수 있다. 그 다음, 와이어(4)는 코일(40)을 형성하고, 여기서 안테나 코아(10)이 배열된다. 와이어(4)은, 예를 들면, 래커칠 한 와이어일 수 있고, 그 래커는 코일(40) 및 따라서, 안테나(30)의 전기 접촉을 가능하게 하기 위해 코일(40)의 말단(41, 42)로부터 제거된다.
스트립(2)가 안테나 코아(10)을 만들기 위해 절단될 필요가 없기 때문에, 아주 넓은 범위의 합금이 로드 안테나의 재료를 위해 사용될 수 있다. 따라서, 소잉(sawing), 컷팅(cutting), 펀칭(punching) 또는 롭핑(lopping) 기술의 사용을 허용하는 재료에 대한 제한은 필요하지 않다.
뒤따르는 것에서, 기재된 방법으로 안테나 코아(10) 또는 안테나(30)을 어떻게 만들지에 대해 3개의 구체적인 실시예 1, 2 및 3으로 설명할 것이다.
[실시예 1]
가장 낮은 가능한 자기변형의 요건을 포기하는 가장 간단한 경우에, 스트립(2)은, 원료 또는 용융물의 전형적인 오염물을 제외하고, 기본적으로 합금 조성물을 함유하는 연자성 재료로 이루어질 수 있다:
FeaXbSicBd
여기서 a, b, c 및 d는 원자 퍼센트로 나타내고 여기서 0 ≤ b ≤ 45; 6.5 ≤ c ≤ 18; 4 ≤ d ≤ 14; c + d > 16; 및 + b + c + d = 100. 여기서, X는 코발트, 또는 니켈, 또는 코발트와 니켈의 혼합물로 이루어질 수 있다.
제1 구체적인 실시예에 대해, 사용된 스트립은 12 mm의 폭, 21 μm의 두께(d2) 및 FeSi12B9의 명목 조성을 갖는 플랫 스트립(2)이었다. 이 스트립(2)로부터 만들어진 감겨진 몸체(20)의 감기(25)의 턴(turn; N25)의 수는 75 mm의 감겨진 몸체(20)의 직경(d20)에 대해 15였다. 감겨진 몸체(20)의 변형으로부터 얻은 안테나 코아(10)의 층(22)의 수(N22)(참조 도 1)은 31이었다.
변형 후, 이 안테나 코아(10)에 대해 3 시간의 기간 동안 450℃의 온도에서 초순수 수소에서 열처리가 수행되었다. 이 열처리 후 얻은 안테나 코아(10)는 31000의 최대 재료 투자율 및 잔류자기 비 Br/Bs > 0.5를 가졌다. 잔류자기 비는 포화 유도 Bs에 대한 잔류자기 Br의 비를 나타낸다.
125 kHz의 주파수 및 코일(40)의 100 암페어-턴(ampere-turn)의 변조에서 도 4에 따른 이 안테나 코아(10)으로부터 형성된 로드 안테나(30)로, 35 nT의 필드 세기는 안테나(30)로부터 1 m의 거리에서 달성되었다. 도 5은 변조의 함수로서 125 kHz의 주파수에서 안테나(30)로부터 1 미터의 거리에서 달성된 필드 세기를 보여준다. 최저부 곡선 5는 설명된 실시예 1에 속한다. 이 실시예에서, 안테나 양질계수는 125 kHz의 주파수에서 28 미만이다.
[실시예 2]
또 다른 샘플 구현예는 원료 또는 용융물의 통상적인 오염물 외에, 기본적으로는 하기 조성을 갖는 합금 조성물을 기반으로 한다:
FeaXbCucSidBeMfZg
여기서, M은 원소 V, Nb, Ta, Ti, Mo, W, Zr 및 Hf 중 적어도 하나를 포함한다. Z는 원소 P, Ge 및 C 중 적어도 하나를 포함한다. X는 코발트, 또는 니켈, 또는 코발트와 니켈의 혼합물로 이루어질 수 있다. 파라미터 a, b, c, d, e, f 및 g는 원자 퍼센트로 나타내고, 0 ≤ b ≤ 45; 0.5 ≤ c ≤ 2; 6.5 ≤ d ≤ 18; 5 ≤ e ≤ 14; 1 ≤ f ≤ 6; d + e > 16; g < 5; 및 + b + c + d + e + f + g = 100.
실시예 2에 대해, 하기 구체적인 명목 조성은 스트립(2)의 재료를 위해 선택되었다:
FeCo0 .5Cu0 .98Nb2 .28Si15 .7B7.1
사용된 연자성 스트립(2)은 12.3 mm의 폭 및 19.5 μm의 두께(d2)를 가졌다. 감겨진 몸체(20)의 직경(d20)은 다시 20 턴의 수(N25)와 함께 75 mm였다.
감겨진 몸체(20)의 편평한 신장된 안테나 코아(10)으로의 변형 후(도 1), 초순수 수소에서의 열처리는 안테나 코아(10) 상에서 행해졌다. 50% 초과의 나노결정 용적 분획을 달성하기 위해, 안테나 코아(10)가 480℃ 내지 600℃ 범위의 온도에서 경화하도록 할 필요가 있다. 이 공정 단계 동안에, 동시에 대략 + 25 ppm 이상의 원래 아주 높은 자기변형은 + 10 ppm 미만의 값으로 뚜렷하게 감소된다.
명확하게는, 본 실시예 2에서 558℃의 온도에서 1시간 경화가 선택되었다. 이는 안테나 코아(10)에서 0 ppm 내지 0.2 ppm 범위의 자기변형 λs 및 동시에 285000의 최대 투자율 및 Br/Bs > 0.5의 잔류자기 비를 산출했다.
와이어(4)를 이 안테나 코아(10) 주위에 감아서 그 코아로부터 형성된 로드 안테나(30)로(도 4), 125 kHz의 주파수 및 125 암페어-턴의 변조에서, 48 nT의 필드 세기는 1 m의 거리에서 달성되었다. 이 주파수에서의 안테나 양질계수는 30 미만이었다. 도 5에서의 상부 곡선은, 필드 세기가 변조의 함수로서 125 kHz의 주파수에서 안테나(30)으로부터 1미터의 거리에서 달성되었다는 것을 보여준다.
[실시예 3]
본 발명의 다른 샘플 구현예에서, 사용된 자성 재료는 하기 조성을 갖는 합금이다:
Coa(Fe1 - xMnx)bNicXdSieBfCg
여기서 X는 그룹 V, Nb, Ta, Cr, Mo, W Ge 및 P로부터의 원소들 중 적어도 하나이다. 파라미터 a, b, c, d, e, f, g는 원자 %로 나타낸다. 하기 조건을 수행한다: 40 < a < 82; 2 < b < 10; 0 < c < 30; 0< d < 5; 0 < e < 15; 7 < f < 26; 0< g < 3; 15 < d + e + f + g < 30; 및 0 < x < 1.
실시예 3에 대해 구체적인 조성으로서, 스트립(2)는 명목 조성 CoFe4.7Si5.6B17.2으로 선택되었다. 스트립(2)의 폭은 10 mm였고, 그의 두께(d2)는 20.5 μm였다. 감겨진 몸체(20)의 턴 25의 수(N25)는 20였고, 안테나 코아(10)의 층(22)의 수(N22)는 41였다. 내부 감겨진 몸체(20)의 직경(d20)은 다시 75 mm였다.
감겨진 몸체(20)(도 3)에 대해 먼저 365℃의 온도에서 4시간의 기간 동안 열처를 수행했다. 열처리 동안, 정상 자기장은 열처리 챔버를 둘러싸는 자화 코일에 의해 열처리 챔버에서 생성되었다. 정상 필드의 배향은 감겨진 몸체(20)의 감는 축에 대해 평행하고, 즉, 도 3과 관련하여, 그림의 평면에 대해 수직이었다. 이 공정에서, 감겨진 몸체(20)의 자성 재료는 자성 포화까지 자화되었다.
그 다음, 이런 식으로 자화된 감겨진 몸체(20)는 도 1에 따라 기재된 바와 같이 신장된 안테나 코아(10)로 변형되었고, 이 상태에서 안테나 코아(10)의 원하는 형상을 안정시키기 위해 폴리아마이드의 사출 성형 하우징에 두었다. 마무리된 안테나 코아(10)는 1600의 최대 재료 투자율 및 잔류자기 비 Br/Bs < 0.3를 가졌다.
도 4에 따라 이 안테나 코아(10)로부터 만들어진 로드 안테나로, 125 kHz의 주파수 및 120 암페어-턴의 변조에서, 45 nT의 필드 세기는 1 m의 거리에서 달성되었다. 이 주파수에서의 안테나 양질계수는 < 32였다. 도 5에서의 가운데 곡선은 다시, 필드 세기가 125 kHz의 주파수에서 변조의 함수로서 안테나(30)으로부터 1미터의 거리에서 달성되었다는 것을 보여준다.
마지막으로, 도 6은 실시예 1, 2 및 3에서 논의된 각각의 3개의 안테나(10)에 대한 포화 거동을 보여준다. 유도력은 코일 전류의 함수로서 플롯팅된다.
다른 구현예에 따라, 안테나 코아(10)을 만들기 위한 플랫 프레싱은, 도 7에서 도시된 바와 같이, 그 길이가 플랫 프레싱된 안테나 코아(10)의 길이(L10) 미만인 금속 플레이트(51, 52)를 사용하여 행해질 수 있다. 이는, 안테나 코아(10)의 플랫 프레싱이 외부를 제외하고 그의 말단 영역(11 및 12) 사이에서만 일어난다는 것을 보장한다. 따라서, 플랫 프레싱 후, 안테나 코아(10)은 압축된다. 이는 플랫 프레싱 동안의 말단 영역(11, 12)의 로딩이 너무 높은 것 및 따라서, 말단 영역(11 및 12)에서의 스트립(2)의 파괴를 방지하는데 도움이 된다. 그와 같은 안테나 코아(10) 에 대해 곡선모양 섹션(23)의 적어도 하나는 스트립(2)의 스택 높이(d24)보다 5배 또는 2배 또는 1배 미만인 곡률 반경(r23)을 가질 수 있다.
도 8은 마무리된 안테나(30)을 보여주고, 이로써 와이어(4)은, 도 4에서 묘사된 안테나(30)에 의해 설명된 바와 같이, 도 7에 따라 안테나 코아(10) 주위에 감겨진다. 감기는, 코일(40)이 안테나 코아(10)의 압축된 섹션에서만 배열되는 방식으로 행해질 수 있다.
이전 실시예에서 설명되었던 바와 같이, 필요한 제조 단계들의 소수 및 단순성 덕택에 아주 저렴하고 효율적으로 만들 수 있는 최대 투자율 및 자기변형의 관점에서 아주 상이한 특성을 갖는 자성 재료를 기반으로 하는 로드 안테나의 제안된 디자인을 갖는 송신 안테나를 만들 수 있다. 안테나 로드(30)의 말단(11, 12)에서의 금속 전도성 연결로 인한 증가된 이력현상 손실은 펄스 작동을 사용하는 적용에 대한 결점을 구성하지 않는다. 대신에, 공진 구동 회로에서 안테나(30)을 작동할 때의 회로의 튜닝은 증가된 안테나 임피던스에 의해 촉진되고, 더 넓은 주파수 밴드는 감소된 안테나 양질계수 덕택에 이용가능하다는 것을 발견했다.
본 명세서에서 구체화되고 실시예 1 내지 3에 의해 상세히 설명된 안테나(30)을 사용하여, 예를 들면, 문두에서 언급된 키리스 엔트리 시스템 또는 제1 통신 파트너 및 제2 통신 파트너가 서로 통신하는 어떤 다른 원하는 통신 시스템을 실현할 수 있다.
이를 위해, 이전에 구체화된 안테나(30)에 따라 구성되고 제2 통신 파트너의 일부인 수신 안테나로부터 몇 미터의 거리에서 탐지되는 예정된 주파수 범위, 예컨대 9 kHz 내지 300 kHz에서 자기장을 생성하기 위한 제1 통신 파트너의 일부인 송신 안테나를 사용한다. 자기장의 수신은, 예를 들면 메가헤르츠 범위일 수 있는 상이한 주파수 범위에서 제1 통신 파트너와 제2 통신 파트너 사이의 통신을 개시한다. 다른 주파수 범위에서의 통신에 대해, 각각의 통신 파트너는 다른 주파수 범위로 튜닝된 상이한 안테나를 가질 수 있다.
이렇게 본 출원에 기재된 안테나는 kHz 범위에서 자기장을 생성하는 주요 임무를 갖는다. 이는 사용될 수 있는 안테나의 제조 및 재료의 선택에서 실질적인 합리화 및 경제화 측정을 부여한다. 에너지가 절약될 필요가 있으면, 안테나는 연속적으로뿐만 아니라, 대안적으로 펄스 방식으로 작동될 수 있다.
본 발명의 추가 이점은, 본 발명에 따라 구성된 안테나 코아를 갖는 안테나가 이동 적용에서 작동될 때 생긴다. 종래의 키리스 엔트리 시스템, 특이 자동차 부문에서, 예를 들면, 자동차 주위의 전체 공간 영역을 적절하게 커버하기 위해 자동차에서 몇 개의 짧은 페라이트 안테나를 이용하는 것이 관례적이다. 전형적으로, 이들 짧은 안테나의 페라이트 코아 각각은 대략 8 cm 범위의 길이를 갖는다. 상당히 긴 페라이트 코아를 갖는 긴 안테나는, 특히 이동 적용에서 파손되기 쉽게 때문에 문제가 있다. 이들 대신에 자동차 내부에 본 발명에 따른 안테나 코아를 갖는 안테나를 사용하면, 이들은 상기 페라이트 코아보다 실질적으로 더 긴 길이를 가질 수 있다. 이는 개별 안테나의 송신력을 증가시킬 수 있고, 따라서 적절한 공간 보장범위를 위한 필요한 자동차의 안테나의 수를 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 안테나 코아(10)의 길이(L3)은 심지어 150 mm 이상, 또는 200 mm 이상으로 선택될 수 있다. 최대 500 mm 또는 500 mm 초과의 더욱 큰 길이(L3)은 근본적으로 가능하다. 그러나, 150 mm 미만의 길이를 갖는 더 짧은 안테나 코아(10)가 또한 실현될 수 있다. 그의 길이에 관계없이, 본 발명에 따른 안테나(30) 또는 안테나 코아(10)은 자동차 또는 이동 부문, 뿐만 아니라 정지 작동에서 사용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 비정질 또는 나노결정 구조를 갖는 연자성 합금의 연속 스트립(2)의 몇 개의 층(22)로 이루어지고 서로 일정 간격을 둔 2개의 말단 영역(11, 12)를 갖는 신장된 형상의 안테나 코아로서, 각각의 층(22)는 스트립(2)의 곡선모양 섹션(23)에 의해 말단 영역(11, 12)의 적어도 하나에서 또 다른 층(22)에 연결되고, 한편 곡선모양 섹션(23)은 이들 2개의 층(22)로 단일 조각으로서 맞추어 만들어지는 안테나 코아.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 층(22)의 전체는 층 스택(24)를 형성하고, 이 스택에 대해 층(22)의 최상층(22t) 및 층(22)의 최저층(22b)는 제외하고 각각의 층(22)는 2개의 다른 층(22) 사이에 배열되고, 스트립(2)의 두께(d2) 미만인 각각의 이들 2개의 다른 층(22)로부터 공간을 갖는 안테나 코아.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 곡선모양 섹션(23)의 적어도 하나는 스트립(2)의 두께(d2)보다 10배 미만인 곡률 반경(r23)을 갖는 안테나 코아.
  4. 청구항 3에 있어서, 곡선모양 섹션(23)의 적어도 하나는 스트립(2)의 두께(d2)보다 5배 미만인 곡률 반경(r23)을 갖는 안테나 코아.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 하나의 항에 있어서, 각각의 곡선모양 섹션(23)은 스트립(2)의 스택 높이(d24)보다 5배 미만인 곡률 반경(r23)을 갖는 안테나 코아.
  6. 청구항 5에 있어서, 각각의 곡선모양 섹션(23)은 스트립(2)의 스택 높이(d24)보다 2배 미만인 곡률 반경(r23)을 갖는 안테나 코아.
  7. 청구항 6에 있어서, 각각의 곡선모양 섹션(23)은 스트립(2)의 스택 높이(d24) 미만인 곡률 반경(r23)을 갖는 안테나 코아.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 스트립(2)은 10 μm 내지 30 μm의 두께(d2)를 갖는 안테나 코아.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 하나의 항에 있어서, 스트립(2)는 하기로 이루어진 안테나 코아:
    FeaXbSicBd
    여기서 a, b, c 및 d는 원자 퍼센트로 나타내고, 한편 X는 코발트, 또는 니켈, 또는 코발트와 니켈의 혼합물로 이루어지고, 여기서 0 ≤ b ≤ 45; 6.5 ≤ c ≤ 18; 4 ≤ d ≤ 14; c + d > 16; 및 a + b + c + d = 100.
  10. 청구항 1 내지 8 중 어느 하나의 항에 있어서, 스트립(2)는 하기로 이루어진 안테나 코아:
    FeaXbCucSidBeMfZg
    여기서 M은 원소 V, Nb, Ta, Ti, Mo, W, Zr 및 Hf 중 적어도 하나를 포함하고; 한편 Z는 원소 P, Ge 및 C 중 적어도 하나를 포함하고; 한편 X는 코발트, 또는 니켈, 또는 코발트와 니켈의 혼합물로 이루어지고; 여기서 a, b, c, d, e, f 및 g는 원자 퍼센트로 나타내고; 여기서: 0 ≤ b ≤ 45; 0.5 ≤ c ≤ 2; 6.5 ≤ d ≤ 18; 5 ≤ e ≤ 14; 1 ≤ f ≤ 6; d + e > 16; g < 5; 및 a + b + c + d + e + f + g = 100.
  11. 청구항 1 내지 8 중 어느 하나의 항에 있어서, 스트립(2)는 하기로 이루어진 안테나 코아:
    Coa(Fe1 - xMnx)bNicXdSieBfCg
    한편 X은 그룹 V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Ge 및 P의 원소들 중 적어도 하나를 포함하고, 여기서 a, b, c, d, e, f, g는 원자 %로 나타내고; 여기서: 40 < a < 82; 2 < b < 10; 0 < c < 30; 0< d < 5; 0 < e < 15; 7 < f < 26; 0< g < 3; 15 < d + e + f + g < 30; 및 0 < x < 1.
  12. 청구항 1 내지 11 중 어느 하나의 항에 있어서, 2개의 말단 영역(11, 12) 사이에서 압축되는 안테나 코아.
  13. 청구항 1 내지 12 중 어느 하나의 항에 있어서, 적어도 150 mm 또는 적어도 200 mm의 길이(L10)을 갖는 안테나 코아.
  14. 하기 단계들로 청구항 1 내지 13 중 어느 하나의 항에 따른 안테나 코아(10)을 제조하는 방법:
    - 비정질 또는 나노결정 구조를 갖는 연자성 합금으로 이루어진 연속 스트립(2)를 준비하는 단계;
    - 몇 번의 턴(25)과 함께 스트립(2)를 감겨진 몸체(30)에 감는 단계, 그 스트립의 맨 안쪽 2개는 서로 반대로 놓인 스트립(2)의 섹션(25a)을 갖는다;
    - 감겨진 몸체(30) 플랫을 프레싱하고, 이로써 2개의 섹션(25a)가 서로 반대로 놓이게 되는 단계.
  15. 청구항 14에 있어서, 감겨진 몸체(30) 플랫의 프레싱은, 2개의 섹션(25a) 사이의 거리가 스트립(2)의 두께(d2) 미만이 되도록 수행되는 방법.
  16. 청구항 14 또는 15에 있어서, 감겨진 몸체(30)의 플랫 프레싱은 플랫 프레싱 후 안테나 코아(10)의 길이(L10) 미만인 길이를 갖는 2개의 금속 플레이트(51, 52)에 의해 수행되고, 이로써 마무리된 안테나 코아(10)는 길이방향에서 떨어져서 간격을 둔 2개의 말단 영역(11, 12) 사이에서 압축된 방법.
  17. 청구항 14 내지 16 중 어느 하나의 항에 있어서, 열처리가 350℃ 내지 600℃의 온도 범위에서 플랫 프레싱 전 및/또는 후에 감겨진 몸체(20) 상에서 수행되는 방법.
  18. 청구항 1 내지 13 중 어느 하나의 항에 따라 맞추어 만들어지고 안테나 코아(10)가 배열된 전기 코일(40)을 갖는 안테나 코아를 갖는 안테나.
  19. 청구항 18에 있어서, 양질계수는 32 미만인 안테나.
  20. 하기 단계들로 안테나를 제조하는 방법:
    - 청구항 1 내지 13 중 어느 하나의 항에 따라 맞추어 만들어지고/거나 청구항 14 내지 16 중 어느 하나의 항에 따라 만들어진 안테나 코아(10)을 준비하는 단계;
    - 와이어(4)를 안테나 코아(10) 주위에 감아서 전기 코일(40)을 만드는 단계.
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