升压器天线、无接触芯片卡模块装置和芯片装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及升压器天线、无接触芯片卡模块装置和芯片装置。在不同的实施方式中提供了一种用于芯片装置（300）的升压器天线（304），其中该升压器天线（304）可以具有：构成具有第一相位谐振的第一谐振回路的第一电气电路(402)；和构成具有第二模谐振的第二谐振回路的第二电气电路(404);其中第一电气电路(402)和第二电气电路(404)相互耦合。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及升压器天线、无接触芯片卡模块装置和芯片装置。在不同的实施方式中提供了一种用于芯片装置（300）的升压器天线（304），其中该升压器天线（304）可以具有：构成具有第一相位谐振的第一谐振回路的第一电气电路(402)；和构成具有第二模谐振的第二谐振回路的第二电气电路(404);其中第一电气电路(402)和第二电气电路(404)相互耦合。【专利说明】升压器天线、无接触芯片卡模块装置和芯片装置
本专利技术涉及芯片装置的升压器(Booster)天线、无接触芯片卡模块装置和芯片装置。
技术介绍
在传统的芯片卡中，其中该芯片卡例如在电子支付往来中广泛传播，基于接触、也即经由朝向芯片卡外侧暴露的芯片卡接触部进行在处于芯片卡上的芯片和读设备之间的通信。然而，为此芯片卡在使用时总是被分开并且引入到相应的读设备中，这可能被使用者感觉为干扰。解决该任务的扩展方案提供了所谓的双接口(Doppel-SchnittstelIe)芯片卡，在其中该芯片除了常见的基于接触的接口之外还可以借助无接触的接口通信。在芯片卡上无接触的接口可以具有芯片卡天线，该天线包含在芯片卡中并且与该芯片连接。芯片卡天线和芯片可以共同地布置在一个芯片卡模块上，其中于是可以将芯片卡天线的这样的微型化形式称为芯片卡模块天线。将线圈和芯片共同地布置在一个芯片卡模块上也被称为CoM(模块上的线圈)。与芯片卡天线的类型无关，在芯片卡天线和芯片卡模块或芯片之间构造有电流连接。在电子支付系统中例如要求在芯片和读取单元之间的直至4cm的功能距离。然而该额定预设的满足可能被证实为是有问题的，因为在芯片卡模块上可利用的小面积上可能不能布置足够大的芯片卡模块天线，来使得可以进行在所要求的距离上的无线通信。为了改善无接触通信的效率，附加地可以将所谓的放大器天线(也称升压器天线)安装到芯片卡中并且与芯片卡模块或布置在芯片卡模块上的芯片卡模块天线电感地耦合。同样，可以将这种升压器天线与纯的无接触芯片卡的CoM电感地耦合以便改善无接触通信的效率。升压器天线可以被提供在分离的层上并且包含在芯片卡中。包含升压器天线的分离的层可以在芯片卡制造中例如被层压到芯片卡中或者是被层压到芯片卡中的。本质上，通过升压器天线提高了在写设备或读设备和芯片卡模块之间的可能的读距离或写距离。图1示出无接触芯片卡100，其带有芯片卡体102、集成在芯片卡体中(例如层压到其中)的升压器天线104和无接触芯片卡模块装置(例如也称为模块上的线圈，CoM) 106，其中升压器天线104部分地包围无接触芯片卡模块装置106。升压器天线104由大的环状导体环108构成，其中导体环的小部分构成小的导体环110，该小的导体环部分地包围无接触芯片卡模块装置106、例如模块上的线圈106，该模块上的线圈布置在大的导体环108的边缘区域内部。图2示出了所属的(简化的)等效电路图200，该等效电路图说明了，传统的升压器天线104是简单的串联谐振回路202。其由大导体环108的电感204 (Lsmb)、大导体环108的电容206 (Csmb)、大导体环108的欧姆电阻208 (Rgrofi)、和小导体环110的电感210 (Lklein)组成。通过大导体环108的电感204 (Lsmb)(以相应的耦合系数k)进行至读设备(读取器)(在图2中未被示出)的第一电感耦合212;通过小导体环110的电感210(Lklein)进行至无接触芯片卡模块装置106、例如片上天线(OCA)或片上模块(CoM)的第二电感耦合(k)214。传统升压器天线通常是简单的串联谐振回路。这里，大导体环用于能量的电感性耦合输入。为了实现升压器效应(放大器效应)，将该导体环的小部分构造成包围CoM的另外的小的导体环。通过小导体环和CoM的几何近似，实现了在这些组件之间的良好的耦合。升压器天线的小导体环和CoM的天线越接近并且越近似，它们的耦合系数越好。然而，该类型的升压器天线在制造中是复杂的并且难以校验。此外，在设计过程中所谓的负荷效应(Loading-effect)的参数化是很重要的。然而，非常小的CoM的写和读即使在使用传统升压器天线时也要求高的场强和/或在写/读设备和芯片卡模块之间的小的距离。
技术实现思路
在各种实施方式中，提供了针对芯片装置例如芯片卡的升压器天线。升压器天线可以具有:构成具有相位谐振的第一谐振回路的第一电气电路；和构成具有相位谐振和/或模谐振(Betragsresonanz)的第二谐振回路的第二电气电路；其中第一电气电路和第二电气电路相互耦合。芯片装置可以是具有芯片的任意装置，例如带有芯片的便携式装置。升压器天线例如可以一起布置在柔性的载体上，例如布置在织物载体上，例如布置在胶布(例如橡皮膏)上。通过对第一电气电路和/或第二电气电路的各个组件的相应的尺寸选择和设计得到多种可能的应用情况。无论第一还是第二谐振回路都可以通过电路组件的相应的尺寸选择而非常简单地调谐到确定的相位谐振或模谐振上。通过分离的构建，附加地明显简化了升压器天线的参数化和校验。在一种扩展方案中，可以设立第一电气电路和第二电气电路，使得第一相位谐振和第二模谐振是相同的。但是这些电路的各自的谐振也可以是被不同地限定的。因为第一电气电路和第二电气电路相互耦合，因此例如可能的是，第一电气电路由外部、例如通过电感或电容耦合置于振荡，由此第二电气电路受制于至第一电气电路的耦合而同样可以被激励到振荡。由此例如可能的是，进行对这些电路的组件的限定和尺寸选择，使得能够利用外部的、弱电磁场将第一振荡回路(换句话说第一谐振回路)置于振荡，例如置于相位谐振或模谐振。后者会导致:第一串联谐振回路的阻抗的模会被最小化并且在第一谐振回路中感应的电流会被最大化。通过第一电路与第二电路的耦合，第二电路同样可以被激励。如果第二振荡回路例如实施为并联谐振回路，则在该回路内部导致电流升高。在该并联谐振回路的支路中的电流可以根据该回路的品质因数而比激励电流大很多。由此除了传统几何升压器效应之外，也可以充分利用导致电升压器效应的电磁特性。各种实施例通过分离地构建两个例如具有相同的相位谐振和/或模谐振的谐振回路(例如串联谐振回路和并联谐振回路)实现了，在并联谐振回路相应的品质因数的情况下接下来得到电流最大化，该电流最大化导致例如至无接触芯片装置、例如至无接触的芯片卡模块(模块上的线圈，coil on Module, CoM)的稱合结构的增强的磁场并且由此导致改善的通信。在不同的扩展方案中，在第二电路的第二线圈至无接触芯片装置、例如至芯片卡模块(例如CoM)之间可以存在电感耦合。利用在第二谐振回路中的上面描述的电流最大化可以在至无接触芯片装置、例如至芯片卡模块(例如CoM)的耦合结构中成比例地增强磁场并且由此能够实现改善的通信。在又一扩展方案中，可以将第一电气电路和第二电气电路设立为使得第一相位谐振(和/或第一模谐振)和第二相位谐振(和/或第二模谐振)大约为13.56MHz。在又一扩展方案中，第二谐振回路可以是并联谐振回路。在不同的扩展方案中，可以将第一谐振回路和第二谐振回路彼此串联连接，其中第一谐振回路例如是串联振荡回路，第二谐振回路例如是并联谐振回路。但是，例如也可以第一谐振回路和第二谐本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于芯片装置、尤其是用于芯片卡（300）的升压器天线（304），其中该升压器天线（304）具有：构成具有第一相位谐振的第一谐振回路的第一电气电路(402)；和构成具有第二模谐振的第二谐振回路的第二电气电路(404);其中第一电气电路(402)和第二电气电路(404)相互耦合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G霍弗，G霍尔维格，W帕赫勒，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：