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WO2007000278A2 - Electronic device with a security module - Google Patents

Electronic device with a security module Download PDF

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Publication number
WO2007000278A2
WO2007000278A2 PCT/EP2006/006023 EP2006006023W WO2007000278A2 WO 2007000278 A2 WO2007000278 A2 WO 2007000278A2 EP 2006006023 W EP2006006023 W EP 2006006023W WO 2007000278 A2 WO2007000278 A2 WO 2007000278A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
antenna
security module
module
connection
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2006/006023
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2007000278A3 (en
Inventor
Klaus Finkenzeller
Thomas Tarantino
Michael Meyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient GmbH filed Critical Giesecke and Devrient GmbH
Publication of WO2007000278A2 publication Critical patent/WO2007000278A2/en
Publication of WO2007000278A3 publication Critical patent/WO2007000278A3/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10237—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the reader and the record carrier being capable of selectively switching between reader and record carrier appearance, e.g. in near field communication [NFC] devices where the NFC device may function as an RFID reader or as an RFID tag
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10158—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves methods and means used by the interrogation device for reliably powering the wireless record carriers using an electromagnetic interrogation field
    • G06K7/10178—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves methods and means used by the interrogation device for reliably powering the wireless record carriers using an electromagnetic interrogation field including auxiliary means for focusing, repeating or boosting the electromagnetic interrogation field
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/44—Details of, or arrangements associated with, antennas using equipment having another main function to serve additionally as an antenna, e.g. means for giving an antenna an aesthetic aspect
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop

Definitions

  • the invention relates to an electronic device with a trained as a removable unit security module. Furthermore, the invention relates to a constructed as a removable unit security module for an electronic device and an antenna assembly and a method for installing an antenna assembly in an electronic device.
  • a number of electronic devices require a safety module to operate them.
  • mobile phones are usually equipped with a security module, which is plugged into a dedicated slot of the mobile phone.
  • the security module is required to provide proof of access to the mobile network.
  • the contactless data transmission in the near range is also referred to as Near Field Communication or NFC for short.
  • the typical range of an NFC device is on the order of about 20 cm.
  • the transmission can take place by means of magnetic fields in the frequency range of 13.56 MHz.
  • the methods used are very similar to the methods used in the operation of contactless smart cards, so that NFC devices are able to communicate with contactless smart cards or to simulate contactless smart cards.
  • WO 2005/055459 discloses an electronic device with a security module embodied as a detachable unit, which is galvanically connected to the device via standardized contact surfaces and has a device for contactless data transmission via a first antenna.
  • the electronic device described therein is characterized in that the first antenna is arranged outside the security module.
  • the external antenna is arranged on a web-shaped flexible carrier and connected via connecting lines to an auxiliary antenna in order to inductively couple the external antenna to an NFC module arranged in the security module.
  • the invention has the object of providing an electronic device with a security module in such a way that a contactless data transmission in the vicinity can be optimally performed.
  • the device according to the invention has a security module embodied as a removable unit, which is galvanically connected to the device via standardized contact surfaces and has a device for contactless data transmission via a first antenna, wherein the first antenna is arranged outside the security module.
  • the first antenna is arranged on a flexible carrier and this flexible carrier is adhesively connected to the security module by means of adhesive.
  • the invention has the advantage that malfunction and damage can be avoided by the carrier is connected to the security module cohesively by means of an adhesive.
  • the switch arrangement can be designed so that it performs a frequency-selective signal separation. In view of the sometimes very different frequencies of the antenna signal and the other signals transmitted via the contact surfaces, a frequency-selective signal separation can be carried out with relatively little effort.
  • the switch arrangement may be designed such that it has at least one first switch, which is arranged on the safety module and at least one second switch, which is arranged outside the safety module in the device.
  • at least one transducer device is provided for the antenna signal with two symmetrical inputs / outputs and a corresponding a-symmetrical input / output.
  • the antenna signal can be transmitted via a single line and thus only one contact surface is required for the connection of the first antenna, if a common ground potential is available in the safety module and in the device.
  • the points arrangement can be connected to the asymmetrical input / output of the converter device.
  • the device for contactless data transmission to the balanced inputs / outputs of a arranged on the security module transducer means and / or the first antenna to the balanced inputs / outputs of a arranged outside the security module in the device can be connected.
  • a first connection unit and a second connection unit are arranged on a common carrier and galvanically connected to each other.
  • the first connection unit is simulated to the standardized contact surfaces of the security module and galvanically connected to the device and the second connection unit is galvanically connected to the security module.
  • a second antenna can be arranged outside the security module in the device, which can be galvanically connected to the first antenna.
  • the first antenna and the second antenna are installed as a retrofit part in the device. This has the advantage that existing devices can be retrofitted and a new acquisition is therefore not mandatory.
  • the first antenna and the second antenna can be arranged on a flexible carrier.
  • the carrier with the security module can substance, in particular by means of a
  • Adhesive be connected.
  • the first antenna and the second antenna can be arranged for example in a battery compartment of the device, so that a retrofitting of the device is very easy to carry out.
  • the first and the second antenna can be arranged directly on the battery.
  • a third antenna can be arranged on the security module. Via the coupling of the second and the third antenna, a signal path is formed between the device for contactless data transmission and the first antenna. It is in terms of the best possible coupling advantageous if the second antenna and the third antenna cover each other at least partially. In addition, should the dimensions of the second antenna and the third antenna are matched to one another.
  • the security module is preferably designed as a chip card. This makes it possible to achieve a favorable ratio between production costs and performance for most applications.
  • the device according to the invention can be designed, for example, as a mobile telephone which, in addition to the first antenna, has a mobile radio antenna.
  • the security module according to the invention for an electronic device is designed as a removable unit and has standardized contact surfaces for forming galvanic connections with the device as well as a device for contactless data transmission via a first antenna.
  • the peculiarity of the security module according to the invention consists in the fact that it is at least partially coated with adhesive.
  • the first antenna is arranged on a carrier, which is materially connected, in particular by means of an adhesive to the security module.
  • the antenna arrangement according to the invention for a removable security module of an electronic device has a carrier with a first antenna for carrying out a contactless data transmission.
  • the antenna arrangement according to the invention is characterized in that the carrier has a second antenna, which is coupled to the first antenna.
  • the transmission range of the security module can be increased.
  • the special feature is that the carrier has a first connection device for forming a detachable galvanic connection with the device and a second connection device for forming a detachable galvanic connection with the security module.
  • the first connection device and the second connection device can be galvanically connected to one another.
  • the first antenna can be galvanically connected to the first connection device or to the second connection device. In this way, the first antenna can be connected to the security module with relatively little effort and without interfering with the internal structure of the device.
  • an antenna arrangement which has a carrier and at least one first antenna is installed in an electronic device with a safety module designed as a removable unit.
  • the carrier is integrally connected, in particular by means of an adhesive, with the security module. In this way, the installation of the antenna arrangement can be carried out easily and reliably.
  • FIG. 1 is a highly simplified block diagram for an embodiment of an inventive trained mobile phone
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of an arrangement for inductive coupling of the external antenna with the NFC module in a schematic plan view
  • FIG. 3 shows the arrangement of FIG. 2 in the installed state in perspective view
  • FIG. 4 is a highly simplified block diagram illustrating another way to make a connection between the external antenna and the NFC device
  • FIG. 5 shows an embodiment of a converter circuit with the aid of which the external antenna can be connected to the NFC module via a single high-frequency line
  • FIG. 6 shows an embodiment of the security module in a schematic plan view
  • Fig. 7 shows a further embodiment of the security module in a schematic plan view
  • Fig. 8 shows an embodiment of an arrangement for connecting the security module to the mobile telephone in a schematic plan view.
  • Fig. 1 shows a highly simplified block diagram for an embodiment of an inventive trained mobile phone 1. Shown are only a few components of the mobile phone 1, which are in connection with the invention of particular importance.
  • the mobile phone 1 has a security module 2, which is designed as a chip card in the format ID-OOO and is plugged into the mobile phone 1.
  • the security module 2 has a conventional identification module 3, which is required, for example, for proof of access authorization to the mobile radio system.
  • the security module 2 has an NFC module 4 for performing contactless near-field communication, which is also referred to as Near Field Communication or NFC for short.
  • the near-field communication can be performed independently of the communication over the mobile network and does not use the mobile network as a transmission system.
  • Another communication path is the NFC module 4 opened by a USB interface 5, which allows a very high data transmission speed.
  • the NFC module 4 may also be connected to the identification module 3 or be implemented together with it in an integrated circuit.
  • the security module 2 has eight contact surfaces 6. Five of these contact surfaces 6 are reserved for the connection of the identification module 3 to a card reader 7 of the mobile telephone 1 in accordance with ISO / IEC-7816. In this case, a contact surface 6 for applying a supply voltage is VCC. Further contact surfaces 6 serve as ground terminal GND or are provided for applying a clock signal CLK, for the data transmission I / O or for the transmission of a reset signal RST. Two of the three remaining contact surfaces 6 are connected to the USB interface 5 of the NFC module 4. The type of continuation of these connections on the part of the mobile telephone 1 is not significant to the invention and therefore not shown in FIG. The last contact surface 6 is not occupied in the embodiment shown in Fig. 1. This contact surface 6 can be provided, for example, for synchronous data transmission and is therefore potentially also occupied, depending on the application.
  • the external antenna 8 is not a mobile radio antenna, via which the mobile radio telephone 1 communicates with the mobile radio network, but a component provided specifically for the near field communication. Via the external antenna 8, the NFC module 4 sends and receives data. For this purpose, a connection between the NFC module 4 and the external antenna 8 is required.
  • the external antenna 8 is designed as a coil and has two coil ends to be connected to the NFC module 4. The two required connections are shown symbolically in FIG. 1 by two dashed lines. It is initially left open how the connections are actually formed. In the illustrated embodiment, only one free contact surface 6 is available for this purpose. Likewise, it may also happen that all contact surfaces 6 are occupied.
  • 2 to 8 will be explained in more detail below, as in spite of the lack of free contact surfaces 6, a connection to the external antenna 8 can be formed.
  • 2 shows an exemplary embodiment of an arrangement for inductive coupling of the external antenna 8 with the NFC module 4 in a schematic plan view.
  • the external antenna 8 is arranged on a web-shaped, flexible carrier 9.
  • an auxiliary antenna 10 is arranged on the carrier 9, which is substantially smaller than the external antenna 8 and is electrically connected via connecting lines 11 to the external antenna 8.
  • the auxiliary antenna 10 serves to inductively couple the external antenna 8 to the NFC module 4. This will be explained in detail with reference to FIG. 3.
  • Fig. 3 shows the arrangement of Fig. 2 in the installed state in a perspective view.
  • the carrier 9 is not laid out flat, but placed around a battery 12 of the mobile telephone 1. This allows the subsequent installation of the carrier 9 in a figured not shown battery compartment of the mobile phone 1. It is important for trouble-free operation of the NFC module 4 that the auxiliary antenna 10, which in the illustration of FIG. 3 on the underside of carrier
  • the security module 2 has a module antenna 13, whose dimensions correspond to the dimensions of the auxiliary antenna
  • auxiliary antenna 10 are largely identical and which largely overlaps with the auxiliary antenna 10, so that a good coupling between the auxiliary antenna 10 and the module antenna 13 is established.
  • the battery 12 directly with antennas 8 and 10, so that no support 9 is required.
  • At least one side of the carrier 9 is at least partially coated with an adhesive so that the carrier 9 can be glued into the mobile telephone 1 and thereby mechanically fixed.
  • FIGS. 2 and 3 can also be used in conjunction with a security module 2 designed differently from FIG.
  • the NFC module 4 can be replaced by any contactless reader.
  • a dual-interface chip may be present, which is provided both for a contact-based and for a contactless data transmission and in which the identification block 3 is integrated. This also applies to the exemplary embodiments described below.
  • the auxiliary antenna 10 is arranged on a printed circuit board of the mobile radio telephone 1.
  • an area immediately below a pedestal which is a contacting device of the card reader 7 and in which the security module 2 is inserted, selected because there no other components can be arranged anyway.
  • the external antenna 8 is integrated as large as possible in the housing of the mobile phone 1. This is z. B. in the form of a cast-wire coil or printed on the inside wall of the housing by means of conductive printed circuit trace possible.
  • a galvanic connection between the external antenna 8 and the auxiliary antenna 10 is made, so that the external antenna 8 in turn connected via the auxiliary antenna 10 and the module antenna 13 with the NFC module 4 of the security module 2 is.
  • FIG. 4 shows a highly simplified block diagram for illustrating a further possibility of establishing a connection between the external antenna 8 and the NFC module 4.
  • the connection is not made via the auxiliary antenna 10 and the module antenna 13, so that in addition to the external antenna 8, no further antennas are provided.
  • the basic principle of the illustrated embodiment is to use the same contact surface 6 for the transmission of multiple signals.
  • a first crossover 14 and the mobile telephone 1 a second crossover 15 are provided at the security module 2, which are connected to one another via one of the contact surfaces 6.
  • the first crossover network 14 is furthermore connected to the NFC module 4 and to the identification module 3. To the second crossover 15 of the card reader 7 and a terminal of the external antenna 8 are connected.
  • a second terminal of the external antenna 8 is connected to ground without interposing a second crossover 15 and thereby to the contact area 6, which serves as a ground terminal (GND).
  • the second terminal of the external antenna 8 can be connected to the NFC module 4 via a free contact surface 6. If there is no free contact surface 6, a further first crossover 14 and a further second crossover 15 may each be provided.
  • the following functional scheme results for the exemplary embodiment illustrated in FIG. 4:
  • the first crossover 14 merges a signal received from the identification module 3 and a signal received from the NFC module 4, so that both signals can be forwarded to the second crossover 15 via the same contact surface 6. It depends on the selected contact surface 6, whether the identification block 3 actually contributes a signal. Since the NFC module 4 operates with signals in the range of 13.56 MHz and the identification module 3 with signals from DC voltage to slightly above 1 MHz, the two combined signals have different frequencies. The second crossover 15 separates the two signals based on their different frequencies and forwards them separately to the external antenna 8 or to the card reader 7.
  • the second frequency soft 15 for a signal transmission from the external antenna 8 to the NFC module 4 from the external antenna 8 and a signal received from the card reader 7 together and transmits the two merged signals via the same contact surface 6 to the first frequency divider 14th
  • the first crossover 14 separates the two signals based on their frequency and forwards them to the NFC module 4 or the identification module 3.
  • the signal transmission is preferably unwound via the contact surface 6 against which the supply voltage V CC of the security module 2 is applied.
  • the supply voltage VCC is a DC signal that can be combined with very little effort with the high-frequency signal of the external antenna 8 and separated from it again.
  • first crossover 14 and the second frequency crossover soft 15 are also connected to another contact surface 6, wherein the filter cost, however, can increase significantly.
  • both the contact surfaces 6 in question, which are connected to the identification module 3 and the contact surfaces 6 used by the USB interface 5 of the NFC module 4 come.
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a converter circuit 16, with the aid of which the external antenna 8 can be connected to the NFC module 4 via a single high-frequency line.
  • the converter circuit 16 can be connected to the second crossover 15, so that no free contact surface 6 is required for the connection of the external antenna 8 to the NFC module 4.
  • an asymmetrical input / output 17 of the converter circuit 16 is provided with an impedance of, for example, 75 ohms.
  • the second crossover 15 is connected as shown in FIG. 4 with the card reader 7 and the selected contact surface 6. Because of the asymmetric antenna signal, a ground connection of the second crossover 15 is also required.
  • the two ends of the formed as a coil external antenna 8 are connected.
  • the symmetrically fed NFC module 4 can be connected via a further converter circuit 16 to the first crossover 14, ie, the NFC module 4 can see with the symmetrical inputs / outputs 18 and the first crossover 14 with the asymmetrical A - / output 17 of the other converter circuit 16 are connected.
  • the internal structure of the converter circuit 16 is known per se ("BALUN", balanced-unbalanced) and may for example comprise a plurality of inductors 19, which are interconnected in the manner shown in FIG.
  • BALUN balanced-unbalanced
  • the balanced input / output 17 of the converter circuit 16 can also be connected directly to a free contact surface 6. Consequently, can be dispensed with by the use of two Wandlerschalrened 16 on the two crossovers 14 and 15, when a free contact surface 6 is available.
  • FIG. 6 shows an exemplary embodiment of the security module 2 in a schematic plan view. Shown is the opposite to the contact surfaces 6 side of the security module 2, which is referred to below as the back. In the illustrated embodiment, the security module 2 has no module antenna 13.
  • an adhesive layer 20 is applied over its entire surface and covered by a cover 21, which is shown lifted in a corner.
  • the security module 2 including the adhesive layer 20 and the cover film 21, has a thickness which is compatible with the GSM 11.11 standard and thus amounts to a maximum of 840 ⁇ m. It is therefore easily possible to insert the security module 2 including adhesive layer 20 and cover 21 into the card reader 7.
  • the security module 2 is removed from the card reader 7 and the cover 21 on the back of the security module 2 deducted. Subsequently, the carrier 9 is placed in the region of the auxiliary antenna 10 on the adhesive layer 20 and thereby glued to the security module 2.
  • the thickness of the carrier 9 at least approximately corresponds to the thickness of the cover film 21, the thickness of the security module 2 when replacing the cover 21 against the carrier 9 is substantially unchanged.
  • the security module 2 can thus be inserted into the card reader 7 again after gluing the carrier 9.
  • the carrier 9 with the external antenna 8 is arranged in the mobile telephone 1 in such a way that, taking into account the existing space conditions, the highest possible transmission range is achieved.
  • the arranged on the support 9 auxiliary antenna 10 is then in the range of the card reader 7 and can be coupled for the communication of the security module 2 via the external antenna 8 with a arranged under the card reader 7 corresponding antenna. This antenna is connected to the security module 2 via the card reader 7.
  • FIG. 7 shows a further exemplary embodiment of the security module 2 in a schematic plan view.
  • the security module 2 according to FIG. 7 has a module antenna 13.
  • the security module 2 is designed in accordance with FIG. 7, ie it has on its rear side the adhesive layer 20 and the covering film 21.
  • the installation of the arrangement shown in FIG. 2 in the mobile radio telephone 1 proceeds in an analogous manner, as already described with reference to FIG. 6.
  • the modular antenna 13 and the auxiliary antenna 10 arranged on the carrier 9 are located in close proximity to one another. and permit communication of the security module 2 via the external antenna 8.
  • a device connection 23 and a module connection 24 are arranged on a carrier 22, which is designed similarly to the carrier 9 shown in FIG. 2.
  • the device connection 23 and the module connection 24 are galvanically connected to one another via the connection lines 25. If several security modules 2 are to be connected to the mobile telephone 1, several module connections 24 can accordingly be provided.
  • the device connection 23 is simulated the contact surfaces 6 of the security module 2 and can be galvanically connected to the card reader 7 of the mobile telephone 1.
  • the module connection 24 can contact the connection surfaces 6 of the security module 2 in a contacting manner in accordance with the card reader 7 of the mobile telephone 1.
  • the external antenna 8 is further arranged and electrically connected to the module connection 24.
  • This galvanic connection is designed so that the external antenna 8 is connected when inserting the security module 2 into the module connection 24 to the contact surfaces 6 of the security module 2 provided for this purpose.
  • FIG. 8 can be used in conjunction with security modules 2, the antenna connections of which are guided to the outside via the contact surfaces 6 and which do not have a module antenna 13. If the contact surfaces 6 connected to the antenna connections are to be used otherwise, the procedure may be the same as described with reference to FIGS. 4 and 5.

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Abstract

The invention relates to an electronic device (1) with a security module (2) in the form of a removable unit that is electrically connected to the device (1) via standard contact surfaces (6) and has a mechanism (4) for contactless data transmission via a first antenna (8). The claimed device (1) is characterised in that the first antenna (8) lies outside the security module (2).

Description

Elektronisches Gerät mit einem Sicherheitsmodul Electronic device with a security module

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät mit einem als eine entnehmbare Einheit ausgebildeten Sicherheitsmodul. Weiterhin betrifft die Erfin- düng ein als eine entnehmbare Einheit ausgebildetes Sicherheitsmodul für ein elektronisches Gerät sowie eine Antennenanordnung und ein Verfahren zum Einbauen einer Antennenanordnung in ein elektronisches Gerät.The invention relates to an electronic device with a trained as a removable unit security module. Furthermore, the invention relates to a constructed as a removable unit security module for an electronic device and an antenna assembly and a method for installing an antenna assembly in an electronic device.

Bei einer Reihe von elektronischen Geräten ist zu deren Betrieb ein Sicher- heitsmodul erforderlich. So sind zum Beispiel Mobilfunktelefone üblicherweise mit einem Sicherheitsmodul ausgestattet, das in einen dafür vorgesehenen Steckplatz des Mobilfunktelefons eingesteckt ist. Das Sicherheitsmodul wird benötigt, um den Nachweis für eine Zugangsberechtigung zum Mobilfunknetz zu erbringen. Neben der Fernübertragung über das Mobil- f unknetz besteht bei einer entsprechenden Ausstattung des Mobilfunktelefons auch die Möglichkeit, eine kontaktlose Datenübertragung im Nahbereich durchzuführen. Die kontaktlose Datenübertragung im Nahbereich wird auch als Near Field Communication oder kurz NFC bezeichnet. Die typische Reichweite eines NFC-Geräts liegt in der Größenordnung von etwa 20 cm. Die Übertragung kann mittels magnetischer Felder im Frequenzbereich 13,56 MHz erfolgen. Die dabei eingesetzten Verfahren sind den beim Betrieb von kontaktlosen Chipkarten verwendeten Verfahren sehr ähnlich, so dass NFC-Geräte in der Lage sind, mit kontaktlosen Chipkarten zu kommunizieren oder kontaktlose Chipkarten zu simulieren.A number of electronic devices require a safety module to operate them. For example, mobile phones are usually equipped with a security module, which is plugged into a dedicated slot of the mobile phone. The security module is required to provide proof of access to the mobile network. In addition to the remote transmission via the mobile network, if the mobile telephone is equipped accordingly, it is also possible to carry out contactless data transmission in the near range. The contactless data transmission in the near range is also referred to as Near Field Communication or NFC for short. The typical range of an NFC device is on the order of about 20 cm. The transmission can take place by means of magnetic fields in the frequency range of 13.56 MHz. The methods used are very similar to the methods used in the operation of contactless smart cards, so that NFC devices are able to communicate with contactless smart cards or to simulate contactless smart cards.

Um ein Mobilfunktelefon für eine kontaktlose Datenübertragung im Nahbereich nutzbar zu machen, könnte dessen Sicherheitsmodul mit einem NFC- Baustein ausgestattet werden. Wegen der kleinen Abmessungen des Sicherheitsmoduls, das üblicherweise als Chipkarte im ID-OOO Format ausgebildet ist, steht auf dem Sicherheitsmodul allerdings relativ wenig Platz für eine Antenne, die für den Betrieb des NFC-Bausteins benötigt wird, zur Verfü- gung. Dies hat eine erhebliche Einschränkung der erzielbaren Reichweite zur Folge.In order to use a mobile phone for contactless data transmission in the vicinity, its security module could be equipped with an NFC module. Because of the small dimensions of the security module, which is usually designed as a chip card in the ID-OOO format, however, there is relatively little space on the security module for an antenna which is required for the operation of the NFC component. supply. This results in a significant limitation of the achievable range.

Aus der WO 2005/055459 ist ein elektronisches Gerät mit einem als eine ent- nehmbare Einheit ausgebildeten Sicherheitsmodul, das über standardisierte Kontaktflächen mit dem Gerät galvanisch verbunden ist und eine Einrichtung zur kontaktlosen Datenübertragung über eine erste Antenne aufweist, bekannt. Das dort beschriebene elektronische Gerät zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Antenne außerhalb des Sicherheitsmoduls angeordnet ist. In einem Ausführungsbeispiel ist die externe Antenne auf einem bahnförmi- gen flexiblen Träger angeordnet und über Verbindungsleitungen mit einer Hilfsantenne verbunden, um die externe Antenne induktiv an einen im Sicherheitsmodul angeordneten NFC-Baustein anzukoppeln.WO 2005/055459 discloses an electronic device with a security module embodied as a detachable unit, which is galvanically connected to the device via standardized contact surfaces and has a device for contactless data transmission via a first antenna. The electronic device described therein is characterized in that the first antenna is arranged outside the security module. In one exemplary embodiment, the external antenna is arranged on a web-shaped flexible carrier and connected via connecting lines to an auxiliary antenna in order to inductively couple the external antenna to an NFC module arranged in the security module.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Gerät mit einem Sicherheitsmodul so auszubilden, dass eine kontaktlose Datenübertragung im Nahbereich möglichst optimal durchgeführt werden kann.The invention has the object of providing an electronic device with a security module in such a way that a contactless data transmission in the vicinity can be optimally performed.

Diese Aufgabe wird durch ein elektronisches Gerät mit der Merkmalskom- bination des Anspruchs 1 bzw. durch ein Sicherheitsmodul gemäß Anspruch 20 und einer Antennenanordnung nach Anspruch 22 sowie einem Verfahren nach Anspruch 25 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an electronic device with the feature combination of claim 1 or by a security module according to claim 20 and an antenna arrangement according to claim 22 and a method according to claim 25. Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Gerät weist ein als eine entnehmbare Einheit ausgebildetes Sicherheitsmodul auf, das über standardisierte Kontaktflächen mit dem Gerät galvanisch verbunden ist und über eine Einrichtung zur kontaktlosen Datenübertragung über eine erste Antenne verfügt, wobei die erste Antenne außerhalb des Sicherheitsmoduls angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist die erste Antenne auf einem flexiblen Träger angeordnet und dieser flexible Träger ist mittels Klebstoff stoffschlüssig mit dem Sicherheitsmodul verbunden. Die Erfindung hat den Vorteil, dass Funktionsstörungen und Schäden vermieden werden, indem der Träger mit dem Sicherheitsmodul stoffschlüssig mittels eines Klebstoffs verbunden ist.The device according to the invention has a security module embodied as a removable unit, which is galvanically connected to the device via standardized contact surfaces and has a device for contactless data transmission via a first antenna, wherein the first antenna is arranged outside the security module. According to the invention the first antenna is arranged on a flexible carrier and this flexible carrier is adhesively connected to the security module by means of adhesive. The invention has the advantage that malfunction and damage can be avoided by the carrier is connected to the security module cohesively by means of an adhesive.

Bei vielen Anwendungen ist nur eine oder gar keine unbelegte Kontaktfläche des Sicherheitsmoduls verfügbar, die für den Anschluss der ersten Antenne an die Einrichtung zur kontaktlosen Datenübertragung genutzt werden könnte. Im Rahmen der Erfindung werden daher verschiedene Varianten für die Ausbildung eines Signalpfads zur Übertragung eines Antennensignals zwischen der Einrichtung zur kontaktlosen Datenübertragung und der ersten Antenne vorgeschlagen. Eine dieser Varianten zeichnet sich beispielsweise dadurch aus, dass der Signalpfad über wenigstens eine Kontaktfläche ausgebildet ist, die für ein anderes Signal, vorzugsweise für die Versorgungsspannung des Sicherheitsmoduls, reserviert ist. Dies hat den Vorteil, dass eine oder mehrere bereits belegte Kontaktflächen zusätzlich für den Anschluss der ersten Antenne genutzt werden können. Zu diesem Zweck kann an die Kontaktfläche eine Weichenanordnung zum Zusammenführen und zum Auftrennen des Antennensignals und des anderen Signals, für das die Kontaktfläche reserviert ist, angeschlossen sein. Dabei kann die Weichenanordnung so ausgebildet sein, dass sie eine frequenzselektive Signaltrennung durchführt. Angesichts der zum Teil sehr unterschiedlichen Frequenzen des Antennensignals und der sonstigen über die Kontaktflächen übermittelten Signale ist eine frequenzselektive Signaltrennung mit einem relativ geringen Aufwand durchführbar. Die Weichenanordnung kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass sie wenigstens eine erste Weiche aufweist, die auf dem Sicherheitsmodul angeordnet ist und wenigstens eine zweite Weiche, die außerhalb des Sicherheitsmoduls im Gerät angeordnet ist. Eine weitere Variante, die auch mit der vorstehend beschriebenen Mehrfachnutzung der Kontaktflächen kombiniert werden kann, besteht darin, dass wenigstens eine Wandlereinrichtung für das Antennensignal mit zwei symmetrischen Ein-/ Ausgängen und einem dazu korrespondierenden a- symmetrischen Ein-/ Ausgang vorgesehen ist. Dies hat den Vorteil, dass das Antennensignal über eine einzige Leitung übertragen werden kann und somit für den Anschluss der ersten Antenne nur eine Kontaktfläche benötigt wird, wenn im Sicherheitsmodul und im Gerät ein gemeinsames Massepo- tential verfügbar ist. An den asymmetrischen Ein-/ Ausgang der Wandlereinrichtung kann beispielsweise die Weichenanordnung angeschlossen sein. Weiterhin kann die Einrichtung zur kontaktlosen Datenübertragung an die symmetrischen Ein-/ Ausgänge einer auf dem Sicherheitsmodul angeordneten Wandlereinrichtung und/ oder die erste Antenne an die symmetrischen Ein-/ Ausgänge einer außerhalb des Sicherheitsmoduls im Gerät angeordneten Wandlereinrichtung angeschlossen sein.In many applications, only one or even no blank contact surface of the security module is available, which could be used to connect the first antenna to the contactless data transmission device. In the context of the invention, therefore, various variants are proposed for the formation of a signal path for transmitting an antenna signal between the device for contactless data transmission and the first antenna. One of these variants is distinguished, for example, in that the signal path is formed via at least one contact surface which is reserved for another signal, preferably for the supply voltage of the security module. This has the advantage that one or more already occupied contact surfaces can additionally be used for the connection of the first antenna. For this purpose, a switch arrangement for merging and separating the antenna signal and the other signal for which the contact surface is reserved can be connected to the contact surface. In this case, the switch arrangement can be designed so that it performs a frequency-selective signal separation. In view of the sometimes very different frequencies of the antenna signal and the other signals transmitted via the contact surfaces, a frequency-selective signal separation can be carried out with relatively little effort. By way of example, the switch arrangement may be designed such that it has at least one first switch, which is arranged on the safety module and at least one second switch, which is arranged outside the safety module in the device. A further variant, which can also be combined with the above-described multiple use of the contact surfaces, is that at least one transducer device is provided for the antenna signal with two symmetrical inputs / outputs and a corresponding a-symmetrical input / output. This has the advantage that the antenna signal can be transmitted via a single line and thus only one contact surface is required for the connection of the first antenna, if a common ground potential is available in the safety module and in the device. For example, the points arrangement can be connected to the asymmetrical input / output of the converter device. Furthermore, the device for contactless data transmission to the balanced inputs / outputs of a arranged on the security module transducer means and / or the first antenna to the balanced inputs / outputs of a arranged outside the security module in the device can be connected.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind eine erste Anschlusseinheit und eine zweite Anschlusseinheit auf einem gemeinsamen Träger angeordnet und galvanisch miteinander verbunden. Die erste Anschlusseinheit ist den standardisierten Kontaktflächen des Sicherheitsmoduls nachgebildet und mit dem Gerät galvanisch verbunden und die zweite Anschlusseinheit ist mit dem Sicherheitsmodul galvanisch verbunden. Dadurch besteht eine gewisse Flexibilität bezüglich der räumlichen Anordnung des Sicherheitsmoduls im Gerät. Besonders vorteilhaft ist diese Ausgestaltung dann, wenn die erste Antenne auf dem Träger angeordnet ist.In an advantageous embodiment of the invention, a first connection unit and a second connection unit are arranged on a common carrier and galvanically connected to each other. The first connection unit is simulated to the standardized contact surfaces of the security module and galvanically connected to the device and the second connection unit is galvanically connected to the security module. As a result, there is a certain flexibility with regard to the spatial arrangement of the security module in the device. This embodiment is particularly advantageous when the first antenna is arranged on the carrier.

Bei den vorstehend beschriebenen Varianten der Erfindung wurde für den Anschluss der ersten Antenne jeweils wenigstens eine Kontaktfläche ver- wendet. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, ohne Rückgriff auf die Kontaktflächen eine Signalverbindung zwischen der Einrichtung zur kontaktlosen Datenübertragung und der ersten Antenne auszubilden, so dass die Belegung der Kontaktflächen diesbezüglich vollständig ignoriert werden kann. Hierzu kann eine zweite Antenne außerhalb des Sicherheitsmoduls im Gerät angeordnet sein, die mit der ersten Antenne galvanisch verbunden sein kann. Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel für die Umgehung der Kontaktflächen sind die erste Antenne und die zweite Antenne als Nachrüstteil in das Gerät eingebaut. Dies hat den Vorteil, dass bereits vorhandene Geräte nachgerüstet werden können und eine Neuanschaffung somit nicht zwingend erforderlich ist. Insbesondere können die erste Antenne und die zweite Antenne auf einem flexiblen Träger angeordnet sein. Um eine zuverlässige Fixierung der ersten und der zweiten Antenne im Gerät zu gewährleisten und dadurch Funktionsstörungen und Schäden vorzubeugen, kann der Trä- ger mit dem Sicherheitsmodul Stoff schlüssig, insbesondere mittels einesIn the variants of the invention described above, in each case at least one contact surface has been used for the connection of the first antenna. applies. However, it is also possible, without recourse to the contact surfaces, to form a signal connection between the device for contactless data transmission and the first antenna, so that the occupation of the contact surfaces in this respect can be completely ignored. For this purpose, a second antenna can be arranged outside the security module in the device, which can be galvanically connected to the first antenna. In a specific embodiment for the circumvention of the contact surfaces, the first antenna and the second antenna are installed as a retrofit part in the device. This has the advantage that existing devices can be retrofitted and a new acquisition is therefore not mandatory. In particular, the first antenna and the second antenna can be arranged on a flexible carrier. In order to ensure a reliable fixation of the first and the second antenna in the device and thereby prevent malfunctions and damage, the carrier with the security module can substance, in particular by means of a

Klebstoffs, verbunden sein. Dabei können die erste Antenne und die zweite Antenne beispielsweise in einem Batteriefach des Geräts angeordnet sein, so dass eine Nachrüstung des Geräts sehr einfach durchführbar ist. Dabei können die erste und die zweite Antenne unmittelbar auf der Batterie angeord- net sein.Adhesive, be connected. In this case, the first antenna and the second antenna can be arranged for example in a battery compartment of the device, so that a retrofitting of the device is very easy to carry out. In this case, the first and the second antenna can be arranged directly on the battery.

Bei dem vorstehend aufgeführten Ausführungsbeispiel für die Umgehung der Kontaktflächen kann eine dritte Antenne auf dem Sicherheitsmodul angeordnet sein. Über die Kopplung der zweiten und der dritten Antenne ist ein Signalpfad zwischen der Einrichtung zur kontaktlosen Datenübertragung und der ersten Antenne ausgebildet. Dabei ist es im Sinne einer möglichst guten Kopplung von Vorteil, wenn die zweite Antenne und die dritte Antenne einander wenigstens bereichsweise überdecken. Außerdem sollten die Abmessungen der zweiten Antenne und der dritten Antenne aufeinander abgestimmt sein.In the embodiment for the avoidance of the contact surfaces mentioned above, a third antenna can be arranged on the security module. Via the coupling of the second and the third antenna, a signal path is formed between the device for contactless data transmission and the first antenna. It is in terms of the best possible coupling advantageous if the second antenna and the third antenna cover each other at least partially. In addition, should the dimensions of the second antenna and the third antenna are matched to one another.

Das Sicherheitsmodul ist jeweils vorzugsweise als eine Chipkarte ausgebil- det. Damit lässt sich für die meisten Anwendungsfälle ein günstiges Verhältnis zwischen Herstellungskosten und Leistungsfähigkeit erzielen. Das erfindungsgemäße Gerät kann beispielsweise als ein Mobilfunktelefon ausgebildet sein, das zusätzlich zur ersten Antenne eine Mobilfunkantenne aufweist.The security module is preferably designed as a chip card. This makes it possible to achieve a favorable ratio between production costs and performance for most applications. The device according to the invention can be designed, for example, as a mobile telephone which, in addition to the first antenna, has a mobile radio antenna.

Das erfindungsgemäße Sicherheitsmodul für ein elektronisches Gerät ist als eine entnehmbare Einheit ausgebildet und weist standardisierte Kontaktflächen zur Ausbildung galvanischer Verbindungen mit dem Gerät sowie eine Einrichtung zur kontaktlosen Datenübertragung über eine erste Antenne auf. Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Sicherheitsmoduls besteht dabei darin, dass es wenigstens bereichsweise mit Klebstoff beschichtet ist. Die erste Antenne ist auf einem Träger angeordnet, der stoffschlüssig, insbesondere mittels eines Klebstoffs mit dem Sicherheitsmodul verbunden ist.The security module according to the invention for an electronic device is designed as a removable unit and has standardized contact surfaces for forming galvanic connections with the device as well as a device for contactless data transmission via a first antenna. The peculiarity of the security module according to the invention consists in the fact that it is at least partially coated with adhesive. The first antenna is arranged on a carrier, which is materially connected, in particular by means of an adhesive to the security module.

Die erfindungsgemäße Antennenanordnung für ein entnehmbares Sicherheitsmodul eines elektronischen Geräts weist einen Träger mit einer ersten Antenne zur Durchführung einer kontaktlosen Datenübertragung auf. Gemäß einer ersten Variante zeichnet sich die erfindungsgemäße Antennenanordnung dadurch aus, dass der Träger eine zweite Antenne aufweist, die mit der ersten Antenne gekoppelt ist. Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Antennenanordnung lässt sich die Übertragungsreichweite des Sicherheitsmoduls erhöhen. Bei einer zweiten Variante der erfindungsgemäßen Antennenanordnung besteht die Besonderheit darin, dass der Träger eine erste Anschlusseinrichtung zur Ausbildung einer lösbaren galvanischen Verbindung mit dem Gerät und eine zweite Anschlusseinrichtung zur Ausbildung einer lösbaren galvanischen Verbindung mit dem Sicherheitsmodul aufweist. Diese Variante bietet zusätzlich zur Erhöhung der Übertragungsreichweite als weiteren Vorteil, dass eine optimale Anordnung des Sicherheitsmoduls im Gerät ermöglicht wird und dadurch beispielsweise auch die Handhabung erleichtert wird.The antenna arrangement according to the invention for a removable security module of an electronic device has a carrier with a first antenna for carrying out a contactless data transmission. According to a first variant, the antenna arrangement according to the invention is characterized in that the carrier has a second antenna, which is coupled to the first antenna. By using the antenna arrangement according to the invention, the transmission range of the security module can be increased. In a second variant of the antenna arrangement according to the invention, the special feature is that the carrier has a first connection device for forming a detachable galvanic connection with the device and a second connection device for forming a detachable galvanic connection with the security module. This variant offers in addition to increasing the transmission range as a further advantage that an optimal arrangement of the security module in the device is made possible and thus, for example, the handling is facilitated.

Bei der zweiten Variante können die erste Anschlusseinrichtung und die zweite Anschlusseinrichtung miteinander galvanisch verbunden sein. Weiterhin kann die erste Antenne mit der ersten Anschlusseinrichtung oder mit der zweiten Anschlusseinrichtung galvanisch verbunden sein. Auf diese Weise kann mit relativ geringem Aufwand und ohne Eingriff in den inneren Aufbau des Geräts die erste Antenne an das Sicherheitsmodul angeschlossen werden.In the second variant, the first connection device and the second connection device can be galvanically connected to one another. Furthermore, the first antenna can be galvanically connected to the first connection device or to the second connection device. In this way, the first antenna can be connected to the security module with relatively little effort and without interfering with the internal structure of the device.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Antennenanordnung, die ei- nen Träger und wenigstens eine erste Antenne aufweist, in ein elektronisches Gerät mit einem als eine entnehmbare Einheit ausgebildeten Sicherheitsmodul eingebaut. Dabei wird der Träger stoffschlüssig, insbesondere mittels eines Klebstoffs, mit dem Sicherheitsmodul verbunden. Auf diese Weise lässt sich der Einbau der Antennenanordnung einfach und zuverlässig durchfüh- ren.In the method according to the invention, an antenna arrangement which has a carrier and at least one first antenna is installed in an electronic device with a safety module designed as a removable unit. In this case, the carrier is integrally connected, in particular by means of an adhesive, with the security module. In this way, the installation of the antenna arrangement can be carried out easily and reliably.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert, bei denen das elektronische Gerät jeweils als ein Mobilfunktelefon ausgebildet ist. Es zeigen:The invention will be explained below with reference to the embodiments illustrated in the drawings, in which the electronic device is designed in each case as a mobile phone. Show it:

Fig. 1 ein stark vereinfachtes Blockschaltbild für ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Mobilfunktelefons,1 is a highly simplified block diagram for an embodiment of an inventive trained mobile phone,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung zur induktiven Kopplung der externen Antenne mit dem NFC-Baustein in einer schematisierten Aufsicht,2 shows an exemplary embodiment of an arrangement for inductive coupling of the external antenna with the NFC module in a schematic plan view,

Fig. 3 die Anordnung aus Fig. 2 im eingebauten Zustand in perspektivischer Darstellung,3 shows the arrangement of FIG. 2 in the installed state in perspective view,

Fig. 4 ein stark vereinfachtes Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer weiteren Möglichkeit, eine Verbindung zwischen der externen Antenne und dem NFC-Baustein herzustellen,4 is a highly simplified block diagram illustrating another way to make a connection between the external antenna and the NFC device,

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer Wandlerschaltung, mit deren Hilfe die externe Antenne über eine einzige Hochfrequenzleitung mit dem NFC-Baustein verbunden werden kann,5 shows an embodiment of a converter circuit with the aid of which the external antenna can be connected to the NFC module via a single high-frequency line,

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel des Sicherheitsmoduls in einer schematisierten Aufsicht,6 shows an embodiment of the security module in a schematic plan view,

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Sicherheitsmoduls in einer schematisierten Aufsicht und Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung zum Anschließen des Sicherheitsmoduls an das Mobilfunktelefon in einer schematisierten Aufsicht.Fig. 7 shows a further embodiment of the security module in a schematic plan view and Fig. 8 shows an embodiment of an arrangement for connecting the security module to the mobile telephone in a schematic plan view.

Fig. 1 zeigt ein stark vereinfachtes Blockschaltbild für ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Mobilfunktelefons 1. Dargestellt sind lediglich einige wenige Komponenten des Mobilfunktelefons 1, die im Zusammenhang mit der Erfindung von besonderer Bedeutung sind. Das Mobilfunktelefon 1 weist ein Sicherheitsmodul 2 auf, das als eine Chipkarte im Format ID-OOO ausgebildet ist und in das Mobilfunktelefon 1 eingesteckt ist. Das Sicherheitsmodul 2 verfügt über einen üblichen Identifikationsbaustein 3, der beispielsweise für den Nachweis einer Zugangsberechtigung zum Mobilfunksystem benötigt wird. Weiterhin weist das Sicherheitsmodul 2 einen NFC-Baustein 4 zur Durchführung einer kontaktlosen Nahfeld- Kommunikation auf, die auch als Near Field Communication oder kurz NFC bezeichnet wird. Die Nahfeld-Kommunikation kann unabhängig von der Kommunikation über das Mobilfunknetz durchgeführt werden und nutzt das Mobilfunknetz nicht als Übertragungssystem. Ein weiterer Kommunikationspfad wird dem NFC-Baustein 4 durch eine USB-Schnittstelle 5 eröffnet, die eine sehr hohe Datenübertragungsgeschwindigkeit ermöglicht. Ferner kann der NFC-Baustein 4 auch mit dem Identifikationsbaustein 3 verbunden sein oder zusammen mit diesem in einem integrierten Schaltkreis realisiert sein.Fig. 1 shows a highly simplified block diagram for an embodiment of an inventive trained mobile phone 1. Shown are only a few components of the mobile phone 1, which are in connection with the invention of particular importance. The mobile phone 1 has a security module 2, which is designed as a chip card in the format ID-OOO and is plugged into the mobile phone 1. The security module 2 has a conventional identification module 3, which is required, for example, for proof of access authorization to the mobile radio system. Furthermore, the security module 2 has an NFC module 4 for performing contactless near-field communication, which is also referred to as Near Field Communication or NFC for short. The near-field communication can be performed independently of the communication over the mobile network and does not use the mobile network as a transmission system. Another communication path is the NFC module 4 opened by a USB interface 5, which allows a very high data transmission speed. Furthermore, the NFC module 4 may also be connected to the identification module 3 or be implemented together with it in an integrated circuit.

Zur Ausbildung diverser galvanischer Verbindungen mit dem Mobilfunktelefon 1 verfügt das Sicherheitsmodul 2 über acht Kontaktflächen 6. Fünf dieser Kontaktflächen 6 sind gemäß ISO/IEC-7816 für den Anschluss des Identifikationsbausteins 3 an einen Kartenleser 7 des Mobilfunktelefons 1 reserviert. Dabei ist eine Kontaktfläche 6 zum Anlegen einer Versorgungsspan- nung VCC vorgesehen. Weitere Kontaktflächen 6 dienen als Masseanschluss GND oder sind zum Anlegen eines Taktsignals CLK, für die Datenübertragung I/O oder zur Übermittlung eines Reset-Signals RST vorgesehen. Zwei der drei verbleibenden Kontaktflächen 6 sind mit der USB-Schnittstelle 5 des NFC-Bausteins 4 verbunden. Die Art der Weiterführung dieser Verbindungen seitens des Mobilfunktelefons 1 ist für die Erfindung nicht von Bedeutung und in Fig. 1 daher nicht dargestellt. Die letzte Kontaktfläche 6 ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel nicht belegt. Diese Kontaktfläche 6 kann beispielsweise für eine synchrone Datenübertragung vorgese- hen werden und ist somit je nach Anwendungsfall potentiell ebenfalls belegt.To form various galvanic connections with the mobile telephone 1, the security module 2 has eight contact surfaces 6. Five of these contact surfaces 6 are reserved for the connection of the identification module 3 to a card reader 7 of the mobile telephone 1 in accordance with ISO / IEC-7816. In this case, a contact surface 6 for applying a supply voltage is VCC. Further contact surfaces 6 serve as ground terminal GND or are provided for applying a clock signal CLK, for the data transmission I / O or for the transmission of a reset signal RST. Two of the three remaining contact surfaces 6 are connected to the USB interface 5 of the NFC module 4. The type of continuation of these connections on the part of the mobile telephone 1 is not significant to the invention and therefore not shown in FIG. The last contact surface 6 is not occupied in the embodiment shown in Fig. 1. This contact surface 6 can be provided, for example, for synchronous data transmission and is therefore potentially also occupied, depending on the application.

Für den Betrieb des NFC-Bausteins 4 ist eine erfindungsgemäß außerhalb des Sicherheitsmoduls 2 angeordnete externe Antenne 8 vorgesehen. Bei der externen Antenne 8 handelt es sich nicht um eine Mobilfunkantenne, über die das Mobilfunktelefon 1 mit dem Mobilfunknetz kommuniziert, sondern um eine eigens für die Nahfeld-Kommunikation vorgesehene Komponente. Über die externe Antenne 8 sendet und empfängt der NFC-Baustein 4 Daten. Hierzu ist eine Verbindung zwischen dem NFC-Baustein 4 und der externen Antenne 8 erforderlich. Die externe Antenne 8 ist als eine Spule ausgeführt und verfügt über zwei Spulenenden, die mit dem NFC-Baustein 4 zu verbinden sind. Die beiden benötigten Verbindungen sind in Fig. 1 symbolisch durch zwei gestrichelte Linien dargestellt. Dabei ist zunächst offen gelassen, wie die Verbindungen tatsächlich ausgebildet sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel steht hierfür lediglich eine freie Kontaktfläche 6 zur Verfü- gung. Ebenso kann es auch vorkommen, dass alle Kontaktflächen 6 belegt sind. Anhand der Fig. 2 bis 8 wird im Folgenden näher erläutert, wie trotz des Mangels an freien Kontaktflächen 6 eine Verbindung zur externen Antenne 8 ausgebildet werden kann. Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung zur induktiven Kopplung der externen Antenne 8 mit dem NFC-Baustein 4 in einer schematisierten Aufsicht. Die externe Antenne 8 ist auf einem bahnförmigen, flexiblen Träger 9 angeordnet. Weiterhin ist auf dem Träger 9 eine Hilfsantenne 10 angeordnet, die wesentlich kleiner als die externe Antenne 8 ist und über Verbindungsleitungen 11 mit der externen Antenne 8 galvanisch verbunden ist. Die Hilfsantenne 10 dient dazu, die externe Antenne 8 induktiv an den NFC-Baustein 4 anzukoppeln. Dies wird im Einzelnen anhand von Fig. 3 erläutert.For the operation of the NFC module 4 an inventively arranged outside the security module 2 external antenna 8 is provided. The external antenna 8 is not a mobile radio antenna, via which the mobile radio telephone 1 communicates with the mobile radio network, but a component provided specifically for the near field communication. Via the external antenna 8, the NFC module 4 sends and receives data. For this purpose, a connection between the NFC module 4 and the external antenna 8 is required. The external antenna 8 is designed as a coil and has two coil ends to be connected to the NFC module 4. The two required connections are shown symbolically in FIG. 1 by two dashed lines. It is initially left open how the connections are actually formed. In the illustrated embodiment, only one free contact surface 6 is available for this purpose. Likewise, it may also happen that all contact surfaces 6 are occupied. 2 to 8 will be explained in more detail below, as in spite of the lack of free contact surfaces 6, a connection to the external antenna 8 can be formed. 2 shows an exemplary embodiment of an arrangement for inductive coupling of the external antenna 8 with the NFC module 4 in a schematic plan view. The external antenna 8 is arranged on a web-shaped, flexible carrier 9. Furthermore, an auxiliary antenna 10 is arranged on the carrier 9, which is substantially smaller than the external antenna 8 and is electrically connected via connecting lines 11 to the external antenna 8. The auxiliary antenna 10 serves to inductively couple the external antenna 8 to the NFC module 4. This will be explained in detail with reference to FIG. 3.

Fig. 3 zeigt die Anordnung aus Fig. 2 im eingebauten Zustand in perspektivischer Darstellung. Im Gegensatz zu Fig. 2 ist der Träger 9 nicht eben ausgebreitet, sondern um eine Batterie 12 des Mobilfunktelefons 1 herumgelegt. Dies ermöglicht den nachträglichen Einbau des Trägers 9 in ein figürlich nicht dargestelltes Batteriefach des Mobilfunktelefons 1. Dabei ist es für einen störungsfreien Betrieb des NFC-Bausteins 4 wichtig, dass die Hilfsantenne 10, die sich in der Darstellung der Fig. 3 auf der Unterseite des TrägersFig. 3 shows the arrangement of Fig. 2 in the installed state in a perspective view. In contrast to FIG. 2, the carrier 9 is not laid out flat, but placed around a battery 12 of the mobile telephone 1. This allows the subsequent installation of the carrier 9 in a figured not shown battery compartment of the mobile phone 1. It is important for trouble-free operation of the NFC module 4 that the auxiliary antenna 10, which in the illustration of FIG. 3 on the underside of carrier

9 befindet und daher nicht sichtbar ist, in unmittelbarer Nachbarschaft zum Sicherheitsmodul 2 angeordnet wird, da die mit der Hilfsantenne 10 erziel- bare Reichweite sehr gering ist. Das Sicherheitsmodul 2 weist eine Modulantenne 13 auf, deren Abmessungen mit den Abmessungen der Hilfsantenne9 and is therefore not visible, is arranged in the immediate vicinity of the security module 2, since the reach achievable with the auxiliary antenna 10 range is very low. The security module 2 has a module antenna 13, whose dimensions correspond to the dimensions of the auxiliary antenna

10 weitgehend identisch sind und die weitgehend mit der Hilfsantenne 10 überlappt, so dass sich eine gute Kopplung zwischen der Hilfsantenne 10 und der Modulantenne 13 einstellt. Selbstverständlich ist es auch denkbar, die Batterie 12 unmittelbar mit Antennen 8 und 10 zu versehen, so dass kein Träger 9 mehr erforderlich ist.10 are largely identical and which largely overlaps with the auxiliary antenna 10, so that a good coupling between the auxiliary antenna 10 and the module antenna 13 is established. Of course, it is also conceivable to provide the battery 12 directly with antennas 8 and 10, so that no support 9 is required.

Beim Einsatz der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Anordnung wird keine der Kontaktflächen 6 für die Herstellung einer Verbindung zwischen der externen Antenne 8 und dem NFC-Baustein 4 benötigt, da die externe Antenne 8 über die induktive Kopplung der Hilfsantenne 10 und der Modulantenne 13 mit dem NFC-Baustein 4 verbunden ist. Um diese Verbindung zuverlässig aufrecht zu erhalten, ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, wenigstens eine Seite des Trägers 9 wenigstens teilweise mit einem Klebstoff zu beschichten so dass der Träger 9 in das Mobilfunktelefon 1 eingeklebt und dadurch mechanisch fixiert werden kann.When using the arrangement shown in Figs. 2 and 3, none of the contact surfaces 6 for the establishment of a connection between the External antenna 8 and the NFC module 4 is required because the external antenna 8 is connected via the inductive coupling of the auxiliary antenna 10 and the module antenna 13 with the NFC module 4. In order to reliably maintain this connection, in one embodiment of the invention, at least one side of the carrier 9 is at least partially coated with an adhesive so that the carrier 9 can be glued into the mobile telephone 1 and thereby mechanically fixed.

Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Anordnung kann auch in Zusammen- hang mit einem anders als in Fig. 1 ausgebildeten Sicherheitsmodul 2 eingesetzt werden. Beispielsweise kann der NFC-Baustein 4 durch ein beliebiges kontaktloses Lesegerät ersetzt werden. Ebenso kann auch ein Dual-Interface- Chip vorhanden sein, der sowohl für eine kontaktbehaftete als auch für eine kontaktlose Datenübertragung vorgesehen ist und in den der Identifikati- onsbaustein 3 integriert ist. Dies gilt jeweils auch für die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele.The arrangement shown in FIGS. 2 and 3 can also be used in conjunction with a security module 2 designed differently from FIG. For example, the NFC module 4 can be replaced by any contactless reader. Likewise, a dual-interface chip may be present, which is provided both for a contact-based and for a contactless data transmission and in which the identification block 3 is integrated. This also applies to the exemplary embodiments described below.

Bei einer Abwandlung des in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Hilfsantenne 10 auf einer Leiterplatte des Mobilfunktelefons 1 angeordnet. Insbesondere wird hierfür eine Fläche unmittelbar unter einem Sockel, der eine Kontaktiereinrichtung des Kartenlesers 7 darstellt und in den das Sicherheitsmodul 2 eingesteckt ist, ausgewählt, da dort ohnehin keine anderen Bauteile angeordnet werden können. Außerdem ist durch die unmittelbare Nähe zum Sicherheitsmodul 2 eine sehr gute Kopplung zwi- sehen der Hilfsantenne 10 und der auf dem Sicherheitsmodul 2 angeordneten Modulantenne 13 vorhanden. Die externe Antenne 8 wird möglichst großflächig in das Gehäuse des Mobilfunktelefons 1 integriert. Dies ist z. B. in Form einer eingegossenen Drahtspule oder einer auf der Gehäuseinnenwand mittels leitfähiger Farbe aufgedruckten Leiterbahn möglich. Analog zum Ausführungsbeispiel der Fig. 2 und 3 wird eine galvanische Verbindung zwischen der externen Antenne 8 und der Hilfsantenne 10 hergestellt, so dass die externe Antenne 8 wiederum über die Hilfsantenne 10 und die Modulantenne 13 mit dem NFC-Baustein 4 des Sicherheitsmoduls 2 verbun- den ist.In a modification of the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the auxiliary antenna 10 is arranged on a printed circuit board of the mobile radio telephone 1. In particular, for this purpose, an area immediately below a pedestal, which is a contacting device of the card reader 7 and in which the security module 2 is inserted, selected because there no other components can be arranged anyway. In addition, by the immediate proximity to the security module 2 a very good coupling between see the auxiliary antenna 10 and arranged on the security module 2 module antenna 13 is present. The external antenna 8 is integrated as large as possible in the housing of the mobile phone 1. This is z. B. in the form of a cast-wire coil or printed on the inside wall of the housing by means of conductive printed circuit trace possible. Analogous For the embodiment of FIGS. 2 and 3, a galvanic connection between the external antenna 8 and the auxiliary antenna 10 is made, so that the external antenna 8 in turn connected via the auxiliary antenna 10 and the module antenna 13 with the NFC module 4 of the security module 2 is.

Fig. 4 zeigt ein stark vereinfachtes Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer weiteren Möglichkeit, eine Verbindung zwischen der externen Antenne 8 und dem NFC-Baustein 4 herzustellen. In diesem Fall wird die Verbindung nicht über die Hilfsantenne 10 und die Modulantenne 13 hergestellt, so dass neben der externen Antenne 8 keine weiteren Antennen vorgesehen sind. Das Grundprinzip des dargestellten Ausführungsbeispiels besteht darin, dieselbe Kontaktfläche 6 für die Übertragung mehrerer Signale zu nutzen. Hierzu sind beim Sicherheitsmodul 2 eine erste Frequenzweiche 14 und beim Mobilfunktelefon 1 eine zweite Frequenzweiche 15 vorgesehen, die über eine der Kontaktflächen 6 miteinander verbunden sind. Die erste Frequenzweiche 14 ist weiterhin mit dem NFC-Baustein 4 und mit dem Identifikationsbaustein 3 verbunden. An die zweite Frequenzweiche 15 sind der Kartenleser 7 und ein Anschluss der externen Antenne 8 angeschlossen. Bei der dargestell- ten asymmetrischen Anschaltung der externen Antenne 8 ist ein zweiter Anschluss der externen Antenne 8 ohne Zwischenschaltung einer zweiten Frequenzweiche 15 mit Masse und dadurch mit der Kontaktfläche 6 verbunden, die als Masseanschluss (GND) dient. Bei einer symmetrischen Anschaltung der externen Antenne 8 kann der zweite Anschluss der externen Antenne 8 über erine freie Kontaktfläche 6 mit dem NFC-Baustein 4 verbunden werden. Falls keine freie Kontaktfläche 6 vorhanden ist, können je eine weitere erste Frequenzweiche 14 und eine weitere zweite Frequenzweiche 15 vorgesehen werden. Im Einzelnen ergibt sich für das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel folgendes Funktionsschema:4 shows a highly simplified block diagram for illustrating a further possibility of establishing a connection between the external antenna 8 and the NFC module 4. In this case, the connection is not made via the auxiliary antenna 10 and the module antenna 13, so that in addition to the external antenna 8, no further antennas are provided. The basic principle of the illustrated embodiment is to use the same contact surface 6 for the transmission of multiple signals. For this purpose, a first crossover 14 and the mobile telephone 1 a second crossover 15 are provided at the security module 2, which are connected to one another via one of the contact surfaces 6. The first crossover network 14 is furthermore connected to the NFC module 4 and to the identification module 3. To the second crossover 15 of the card reader 7 and a terminal of the external antenna 8 are connected. In the illustrated asymmetrical connection of the external antenna 8, a second terminal of the external antenna 8 is connected to ground without interposing a second crossover 15 and thereby to the contact area 6, which serves as a ground terminal (GND). In the case of a symmetrical connection of the external antenna 8, the second terminal of the external antenna 8 can be connected to the NFC module 4 via a free contact surface 6. If there is no free contact surface 6, a further first crossover 14 and a further second crossover 15 may each be provided. In detail, the following functional scheme results for the exemplary embodiment illustrated in FIG. 4:

Für eine Signalübermittlung vom Sicherheitsmodul 2 zur externen Antenne 8 führt die erste Frequenzweiche 14 ein vom Identifikationsbaustein 3 und ein vom NFC-Baustein 4 empfangenes Signal zusammen, so dass beide Signale über dieselbe Kontaktfläche 6 an die zweite Frequenzweiche 15 weitergeleitet werden können. Dabei hängt es von der gewählten Kontaktfläche 6 ab, ob der Identifikationsbaustein 3 tatsächlich ein Signal beisteuert. Da der NFC-Baustein 4 mit Signalen im Bereich von 13,56 MHz und der Identifikationsbaustein 3 mit Signalen von Gleichspannung bis etwas über 1 MHz arbeiten, weisen die beiden zusammengeführten Signale unterschiedliche Frequenzen auf. Die zweite Frequenzweiche 15 trennt die beiden Signale auf Basis ihrer unterschiedlichen Frequenzen auf und leitet sie getrennt an die externe Antenne 8 bzw. an den Kartenleser 7 weiter. Umgekehrt führt die zweite Frequenz weiche 15 für eine Signalübermittlung von der externen Antenne 8 zum NFC-Baustein 4 ein von der externen Antenne 8 und ein vom Kartenleser 7 empfangenes Signal zusammen und übermittelt die beiden zusammengeführten Signale über dieselbe Kontaktfläche 6 zur ersten Fre- quenzweiche 14. Die erste Frequenzweiche 14 trennt die beiden Signale auf Basis ihrer Frequenz auf und leitet sie dem NFC-Baustein 4 bzw. dem Identifikationsbaustein 3 zu. Um die erste Frequenzweiche 14 und die zweite Frequenzweiche 15 möglichst einfach ausbilden zu können, wird die Signalübertragung vorzugsweise über die Kontaktfläche 6 abgewickelt, an der die Versorgungsspannung VCC des Sicherheitsmoduls 2 anliegt. Bei der Versorgungsspannung VCC handelt es sich um ein Gleichspannungssignal, dass mit sehr geringem Aufwand mit dem Hochfrequenzsignal der externen Antenne 8 zusammengeführt und von diesem wieder getrennt werden kann. Prinzipiell können die erste Frequenzweiche 14 und die zweite Frequenz- weiche 15 auch an eine andere Kontaktfläche 6 angeschlossen werden, wobei sich der Filteraufwand allerdings deutlich erhöhen kann. Dabei kommen sowohl die Kontaktflächen 6 in Frage, die mit dem Identifikationsbaustein 3 verbunden sind als auch die von der USB-Schnittstelle 5 des NFC-Bausteins 4 verwendeten Kontaktflächen 6.For a signal transmission from the security module 2 to the external antenna 8, the first crossover 14 merges a signal received from the identification module 3 and a signal received from the NFC module 4, so that both signals can be forwarded to the second crossover 15 via the same contact surface 6. It depends on the selected contact surface 6, whether the identification block 3 actually contributes a signal. Since the NFC module 4 operates with signals in the range of 13.56 MHz and the identification module 3 with signals from DC voltage to slightly above 1 MHz, the two combined signals have different frequencies. The second crossover 15 separates the two signals based on their different frequencies and forwards them separately to the external antenna 8 or to the card reader 7. Conversely, the second frequency soft 15 for a signal transmission from the external antenna 8 to the NFC module 4 from the external antenna 8 and a signal received from the card reader 7 together and transmits the two merged signals via the same contact surface 6 to the first frequency divider 14th The first crossover 14 separates the two signals based on their frequency and forwards them to the NFC module 4 or the identification module 3. In order to be able to form the first crossover 14 and the second crossover 15 as simply as possible, the signal transmission is preferably unwound via the contact surface 6 against which the supply voltage V CC of the security module 2 is applied. When the supply voltage VCC is a DC signal that can be combined with very little effort with the high-frequency signal of the external antenna 8 and separated from it again. In principle, the first crossover 14 and the second frequency crossover soft 15 are also connected to another contact surface 6, wherein the filter cost, however, can increase significantly. In this case, both the contact surfaces 6 in question, which are connected to the identification module 3 and the contact surfaces 6 used by the USB interface 5 of the NFC module 4 come.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Wandlerschaltung 16, mit deren Hilfe die externe Antenne 8 über eine einzige Hochfrequenzleitung mit dem NFC-Baustein 4 verbunden werden kann. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, kann die Wandlerschaltung 16 an die zweite Frequenzweiche 15 angeschlossen werden, so dass für die Verbindung der externen Antenne 8 mit dem NFC- Baustein 4 keine freie Kontaktfläche 6 erforderlich ist. Für den Anschluss der zweiten Frequenzweiche 15 ist ein asymmetrischer Ein-/ Ausgang 17 der Wandlerschaltung 16 mit einer Impedanz von z.B. 75 Ohm vorgesehen. Die zweite Frequenzweiche 15 wird entsprechend Fig. 4 mit dem Kartenleser 7 und der ausgewählten Kontaktfläche 6 verbunden. Wegen des asymmetrischen Antennensignals ist zudem ein Masseanschluss der zweiten Frequenzweiche 15 erforderlich. An zwei symmetrische Ein-/ Ausgänge 18 der Wandlerschaltung 16, die eine Impedanz von z.B. 300 Ohm aufweisen, sind die beiden Enden der als Spule ausgebildeten externen Antenne 8 angeschlossen. In analoger Weise kann der symmetrisch gespeiste NFC-Baustein 4 über eine weitere Wandlerschaltung 16 an die erste Frequenzweiche 14 angeschlossen werden, d. h. der NFC-Baustein 4 kann mit den symmetrischen Ein-/ Ausgängen 18 und die erste Frequenzweiche 14 mit dem asymmetri- sehen Ein-/ Ausgang 17 der weiteren Wandlerschaltung 16 verbunden werden. Der interne Aufbau der Wandlerschaltung 16 ist für sich bekannt („ BALUN", balanced-unbalanced) und kann beispielsweise mehrere Induktivitäten 19 umfassen, die in der in Fig. 5 dargestellten Weise miteinander verschaltet sind. Alternativ zu dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel kann der a- symmetrische Ein-/ Ausgang 17 der Wandlerschaltung 16 auch direkt mit einer freien Kontaktfläche 6 verbunden werden. Folglich kann durch den Einsatz zweier Wandlerschalrungen 16 auf die beiden Frequenzweichen 14 und 15 verzichtet werden, wenn eine freie Kontaktfläche 6 verfügbar ist.5 shows an exemplary embodiment of a converter circuit 16, with the aid of which the external antenna 8 can be connected to the NFC module 4 via a single high-frequency line. As can be seen from FIG. 5, the converter circuit 16 can be connected to the second crossover 15, so that no free contact surface 6 is required for the connection of the external antenna 8 to the NFC module 4. For the connection of the second crossover 15, an asymmetrical input / output 17 of the converter circuit 16 is provided with an impedance of, for example, 75 ohms. The second crossover 15 is connected as shown in FIG. 4 with the card reader 7 and the selected contact surface 6. Because of the asymmetric antenna signal, a ground connection of the second crossover 15 is also required. At two symmetrical inputs / outputs 18 of the converter circuit 16 having an impedance of, for example, 300 ohms, the two ends of the formed as a coil external antenna 8 are connected. In an analogous manner, the symmetrically fed NFC module 4 can be connected via a further converter circuit 16 to the first crossover 14, ie, the NFC module 4 can see with the symmetrical inputs / outputs 18 and the first crossover 14 with the asymmetrical A - / output 17 of the other converter circuit 16 are connected. The internal structure of the converter circuit 16 is known per se ("BALUN", balanced-unbalanced) and may for example comprise a plurality of inductors 19, which are interconnected in the manner shown in FIG. As an alternative to the exemplary embodiment illustrated in FIG. 5, the balanced input / output 17 of the converter circuit 16 can also be connected directly to a free contact surface 6. Consequently, can be dispensed with by the use of two Wandlerschalrungen 16 on the two crossovers 14 and 15, when a free contact surface 6 is available.

Um Funktionsstörungen oder Beschädigungen der externen Antenne 8 zu vermeiden, die bei einer lose in das Mobilfunktelefon 1 eingelegten externen Antenne 8 möglicherweise auftreten können, besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, die externe Antenne 8 im Mobilfunktelefon 1 zu fixieren. Wie im Folgenden näher erläutert wird, kann dies beispielsweise mittels Verkleben mit dem Sicherheitsmodul 2 oder durch Einstecken in den Kartenleser 7 des Mobilfunktelefons 1 erfolgen.In order to avoid malfunction or damage to the external antenna 8, which may possibly occur in a loose inserted into the mobile phone 1 external antenna 8, it is within the scope of the invention, the ability to fix the external antenna 8 in the mobile phone 1. As will be explained in more detail below, this can be done for example by means of gluing to the security module 2 or by plugging into the card reader 7 of the mobile telephone 1.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Sicherheitsmoduls 2 in einer schematisierten Aufsicht. Dargestellt ist die zu den Kontaktflächen 6 entgegengesetzte Seite des Sicherheitsmoduls 2, die im Folgenden als Rückseite bezeichnet wird. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Sicher- heitsmodul 2 keine Modulantenne 13 auf.6 shows an exemplary embodiment of the security module 2 in a schematic plan view. Shown is the opposite to the contact surfaces 6 side of the security module 2, which is referred to below as the back. In the illustrated embodiment, the security module 2 has no module antenna 13.

Auf der Rückseite des Sicherheitsmoduls 2 ist eine Kleberschicht 20 vollflächig aufgebracht und durch eine Abdeckfolie 21, die in einer Ecke abgehoben dargestellt ist, abgedeckt. Das Sicherheitsmodul 2 weist inklusive Kleber- schicht 20 und Abdeckfolie 21 eine Dicke auf, die mit der Norm GSM 11.11 kompatibel ist und somit maximal 840 μm beträgt. Es ist daher problemlos möglich, das Sicherheitsmodul 2 inklusive Kleberschicht 20 und Abdeckfolie 21 in den Kartenleser 7 einzustecken. Zum Einbau der in Fig. 2 dargestellten Anordnung in das Mobilfunktelefon 1 wird das Sicherheitsmodul 2 aus dem Kartenleser 7 entnommen und die Abdeckfolie 21 auf der Rückseite des Sicherheitsmoduls 2 abgezogen. Anschließend wird der Träger 9 im Bereich der Hilfsantenne 10 auf die Kleber- schicht 20 aufgesetzt und dadurch mit dem Sicherheitsmodul 2 verklebt. Da die Dicke des Trägers 9 wenigstens näherungsweise der Dicke der Abdeckfolie 21 entspricht, bleibt die Dicke des Sicherheitsmoduls 2 beim Austausch der Abdeckfolie 21 gegen den Träger 9 im wesentlichen unverändert. Das Sicherheitsmodul 2 kann somit nach dem Aufkleben des Trägers 9 wieder in den Kartenleser 7 eingesteckt werden. Dabei wird der Träger 9 mit der externen Antenne 8 so im Mobilfunktelefon 1 angeordnet, dass unter Berücksichtigung der bestehenden Platzverhältnisse eine möglichst hohe Übertragungsreichweite erzielt wird. Die auf dem Träger 9 angeordnete Hilfsantenne 10 befindet sich dann im Bereich des Kartenlesers 7 und kann für die Kommunikation des Sicherheitsmoduls 2 über die externe Antenne 8 mit einer unter dem Kartenleser 7 angeordneten korrespondierenden Antenne gekoppelt werden. Diese Antenne ist über den Kartenleser 7 mit dem Sicherheitsmodul 2 verbunden.On the back of the security module 2, an adhesive layer 20 is applied over its entire surface and covered by a cover 21, which is shown lifted in a corner. The security module 2, including the adhesive layer 20 and the cover film 21, has a thickness which is compatible with the GSM 11.11 standard and thus amounts to a maximum of 840 μm. It is therefore easily possible to insert the security module 2 including adhesive layer 20 and cover 21 into the card reader 7. For installation of the arrangement shown in Fig. 2 in the mobile phone 1, the security module 2 is removed from the card reader 7 and the cover 21 on the back of the security module 2 deducted. Subsequently, the carrier 9 is placed in the region of the auxiliary antenna 10 on the adhesive layer 20 and thereby glued to the security module 2. Since the thickness of the carrier 9 at least approximately corresponds to the thickness of the cover film 21, the thickness of the security module 2 when replacing the cover 21 against the carrier 9 is substantially unchanged. The security module 2 can thus be inserted into the card reader 7 again after gluing the carrier 9. In this case, the carrier 9 with the external antenna 8 is arranged in the mobile telephone 1 in such a way that, taking into account the existing space conditions, the highest possible transmission range is achieved. The arranged on the support 9 auxiliary antenna 10 is then in the range of the card reader 7 and can be coupled for the communication of the security module 2 via the external antenna 8 with a arranged under the card reader 7 corresponding antenna. This antenna is connected to the security module 2 via the card reader 7.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Sicherheitsmoduls 2 in einer schematisierten Aufsicht. Im Gegensatz zu dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Sicherheitsmodul 2 gemäß Fig. 7 eine Modulantenne 13 auf. Im Übrigen ist das Sicherheitsmodul 2 entsprechend Fig. 7 ausgebildet, d. h. es weist auf seiner Rückseite die Kleberschicht 20 und die Abdeckfolie 21 auf. Der Einbau der in Fig. 2 dargestellten Anordnung in das Mobilfunktelefon 1 läuft in analoger Weise ab, wie bereits anhand von Fig. 6 beschrieben. Nach dem Einbau befinden sich die Modulantenne 13 und die auf dem Träger 9 angeordnete Hilfsantenne 10 in unmittelbarer Nähe zuein- ander und ermöglichen eine Kommunikation des Sicherheitsmoduls 2 über die externe Antenne 8.FIG. 7 shows a further exemplary embodiment of the security module 2 in a schematic plan view. In contrast to the exemplary embodiment illustrated in FIG. 6, the security module 2 according to FIG. 7 has a module antenna 13. Incidentally, the security module 2 is designed in accordance with FIG. 7, ie it has on its rear side the adhesive layer 20 and the covering film 21. The installation of the arrangement shown in FIG. 2 in the mobile radio telephone 1 proceeds in an analogous manner, as already described with reference to FIG. 6. After installation, the modular antenna 13 and the auxiliary antenna 10 arranged on the carrier 9 are located in close proximity to one another. and permit communication of the security module 2 via the external antenna 8.

Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung zum Anschließen des Sicherheitsmoduls 2 an das Mobilfunktelefon 1 in einer schematisierten Aufsicht. Auf einem Träger 22, der ähnlich wie der in Fig. 2 dargestellte Träger 9 ausgebildet ist, sind ein Geräteanschluss 23 und ein Modulanschluss 24 angeordnet. Der Geräteanschluss 23 und der Modulanschluss 24 sind über die Verbindungsleitungen 25 galvanisch miteinander verbunden. Falls meh- rere Sicherheitsmodule 2 am Mobilfunktelefon 1 angeschlossen werden sollen, können dementsprechend mehrere Modulanschlüsse 24 vorgesehen werden. Der Geräteanschluss 23 ist den Kontaktflächen 6 des Sicherheitsmoduls 2 nachgebildet und kann mit dem Kartenleser 7 des Mobilfunktelefons 1 galvanisch verbunden werden. Der Modulanschluss 24 kann entsprechend dem Kartenleser 7 des Mobilfunktelefons 1 die Anschlussflächen 6 des Sicherheitsmoduls 2 berührend kontaktieren. Auf dem Träger 22 ist weiterhin die externe Antenne 8 angeordnet und galvanisch mit dem Modulanschluss 24 verbunden. Diese galvanische Verbindung ist so ausgebildet, dass die externe Antenne 8 beim Einstecken des Sicherheitsmoduls 2 in den Modulan- Schluss 24 an die dafür vorgesehenen Kontaktflächen 6 des Sicherheitsmoduls 2 angeschlossen wird.8 shows an exemplary embodiment of an arrangement for connecting the security module 2 to the mobile telephone 1 in a schematic plan view. A device connection 23 and a module connection 24 are arranged on a carrier 22, which is designed similarly to the carrier 9 shown in FIG. 2. The device connection 23 and the module connection 24 are galvanically connected to one another via the connection lines 25. If several security modules 2 are to be connected to the mobile telephone 1, several module connections 24 can accordingly be provided. The device connection 23 is simulated the contact surfaces 6 of the security module 2 and can be galvanically connected to the card reader 7 of the mobile telephone 1. The module connection 24 can contact the connection surfaces 6 of the security module 2 in a contacting manner in accordance with the card reader 7 of the mobile telephone 1. On the support 22, the external antenna 8 is further arranged and electrically connected to the module connection 24. This galvanic connection is designed so that the external antenna 8 is connected when inserting the security module 2 into the module connection 24 to the contact surfaces 6 of the security module 2 provided for this purpose.

Die in Fig. 8 dargestellte Anordnung kann im Zusammenhang mit Sicherheitsmodulen 2 eingesetzt werden, deren Antennenanschlüsse über die Kon- taktflächen 6 nach außen geführt sind und die nicht über eine Modulantenne 13 verfügen. Falls die mit den Antennenanschlüssen verbundenen Kontaktflächen 6 noch anderweitig genutzt werden sollen, kann in entsprechender Weise vorgegangen werden, wie anhand der Fig. 4 und 5 beschrieben. The arrangement shown in FIG. 8 can be used in conjunction with security modules 2, the antenna connections of which are guided to the outside via the contact surfaces 6 and which do not have a module antenna 13. If the contact surfaces 6 connected to the antenna connections are to be used otherwise, the procedure may be the same as described with reference to FIGS. 4 and 5.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims 1. Elektronisches Gerät mit einem als eine entnehmbare Einheit ausge- bildeten Sicherheitsmodul (2), das über standardisierte Kontaktflächen (6) mit dem Gerät (1) galvanisch verbunden ist und eine Einrichtung (4) zur kontaktlosen Datenübertragung über eine erste Antenne (8) aufweist, die außerhalb des Sicherheitsmoduls (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antenne (8) und die zweite Antenne (10) auf einem flexiblen Träger (9) angeordnet sind und der1. An electronic device with a safety module (2) designed as a removable unit, which is galvanically connected to the device (1) via standardized contact surfaces (6) and a device (4) for contactless data transmission via a first antenna (8). which is arranged outside the security module (2), characterized in that the first antenna (8) and the second antenna (10) are arranged on a flexible carrier (9) and the Träger (9) mit dem Sicherheitsmodul (2) stoffschlüssig, insbesondere mittels eines Klebstoffs (20), verbunden ist.Support (9) with the security module (2) cohesively, in particular by means of an adhesive (20) is connected. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signalpfad zur Übertragung eines Antennensignals zwischen der Einrichtung (4) zur kontaktlosen Datenübertragung und der ersten Antenne (8) über wenigstens eine Kontaktfläche (6) ausgebildet ist, die für ein anderes Signal, vorzugsweise für die Versorgungsspannung (VCC) des Sicherheitsmoduls (2), reserviert ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a signal path for transmitting an antenna signal between the means (4) for contactless data transmission and the first antenna (8) via at least one contact surface (6) is formed, for another signal, preferably for the supply voltage (VCC) of the safety module (2). 3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an die Kontaktfläche (6) eine Weichenanordnung zum Zusammenführen und zum Auftrennen des Antennensignals und des anderen Signals angeschlossen ist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that on the contact surface (6) has a switch assembly for merging and separating the antenna signal and the other signal is connected. 4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Weichenanordnung so ausgebildet ist, dass sie eine frequenzselektive Signaltrennung durchführt.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the switch arrangement is designed such that it carries out a frequency-selective signal separation. 5. Gerät nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Weichenanordnung wenigstens eine erste Weiche (14) auf- ' -2- >5. Device according to one of claims 3 or 4, characterized in that the switch arrangement at least a first switch (14) '-2-> weist, die auf dem Sicherheitsmodul (2) angeordnet ist und wenigstens eine zweite Weiche (15), die außerhalb des Sicherheitsmoduls (2) im Gerät (1) angeordnet ist.has, which is arranged on the security module (2) and at least one second switch (15) which is arranged outside of the security module (2) in the device (1). 6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Wandlereinrichtung (16) für das Antennensignal mit zwei symmetrischen Ein-/ Ausgängen (18) und einem dazu korrespondierenden asymmetrischen Ein-/ Ausgang (17) vorgesehen ist.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one transducer means (16) for the antenna signal with two symmetrical inputs / outputs (18) and a corresponding asymmetrical input / output (17) is provided. 7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Weichenanordnung an den asymmetrischen Ein-/ Ausgang (17) der Wandlereinrichtung (16) angeschlossen ist.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the switch arrangement is connected to the asymmetrical input / output (17) of the converter device (16). 8. Gerät nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (4) zur kontaktlosen Datenübertragung an die symmetrischen Ein-/ Ausgänge (18) einer auf dem Sicherheitsmodul (2) angeordneten Wandlereinrichtung (16) und/ oder die erste Antenne (8) an die symmetrischen Ein-/ Ausgänge (18) einer außerhalb des Sicherheitsmoduls (2) im Gerät (1) angeordneten Wandlereinrichtung8. Device according to one of claims 6 or 7, characterized in that the means (4) for contactless data transmission to the balanced inputs / outputs (18) arranged on the security module (2) transducer means (16) and / or the first Antenna (8) to the balanced inputs / outputs (18) of a outside of the security module (2) in the device (1) arranged transducer means (16) angeschlossen sind.(16) are connected. 9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Anschlusseinheit (23) und eine zweite An- Schlusseinheit (24) auf einem gemeinsamen Träger (22) angeordnet und galvanisch miteinander verbunden sind, wobei die erste Anschlusseinheit (23) den standardisierten Kontaktflächen (6) des Sicherheitsmoduls (2) nachgebildet und mit dem Gerät (1) galvanisch ' - 3 - >9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a first connection unit (23) and a second connection unit (24) on a common carrier (22) are arranged and galvanically connected to each other, wherein the first connection unit (23) the standardized contact surfaces (6) of the security module (2) and with the device (1) galvanic '- 3 -> verbunden ist und die zweite Anschlusseinheit (24) mit dem Sicherheitsmodul (2) galvanisch verbunden ist.is connected and the second connection unit (24) with the security module (2) is galvanically connected. 10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Gerät (1) eine zweite Antenne (10) aufweist, die außerhalb des Sicherheitsmoduls (2) angeordnet ist und die erste Antenne (8) und die zweite Antenne (10) galvanisch miteinander verbunden sind.10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device (1) has a second antenna (10), which is arranged outside the security module (2) and the first antenna (8) and the second antenna (10 ) are galvanically connected to each other. 11. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antenne (8) und die zweite Antenne (10) in einem Batteriefach des Geräts (1) oder auf einer Batterie angeordnet sind.11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first antenna (8) and the second antenna (10) are arranged in a battery compartment of the device (1) or on a battery. 12. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antenne (10) auf einer Leiterplatte des Geräts (1) ausgebildet ist.12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second antenna (10) is formed on a printed circuit board of the device (1). 13. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die zweite Antenne (10) in einen Sockel zur Aufnahme des Sicherheitsmoduls (2) integriert ist.13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second antenna (10) is integrated in a socket for receiving the security module (2). 14. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antenne (8) in das Gehäuse des Geräts (1) in- tegriert ist.14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first antenna (8) in the housing of the device (1) is integrated. 15. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Antenne (13) auf dem Sicherheitsmodul (2) angeordnet ist. - 4 -15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a third antenna (13) on the security module (2) is arranged. - 4 - 16. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antenne (10) und die dritte Antenne (13) einander wenigstens bereichsweise überdecken.16. Apparatus according to claim 15, characterized in that the second antenna (10) and the third antenna (13) cover each other at least partially. 17. Gerät nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der zweiten Antenne (10) und der dritten Antenne (13) aufeinander abgestimmt sind.17. Device according to one of claims 15 or 16, characterized in that the dimensions of the second antenna (10) and the third antenna (13) are coordinated. 18. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmodul (2) als eine Chipkarte ausgebildet ist.18. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the security module (2) is designed as a chip card. 19. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Gerät (1) als ein Mobilfunktelefon ausgebildet ist, das zusätzlich zur ersten Antenne (8) eine Mobilfunkantenne aufweist.19. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device (1) is designed as a mobile telephone, which in addition to the first antenna (8) has a mobile radio antenna. 20. Als eine entnehmbare Einheit ausgebildetes Sicherheitsmodul für ein elektronisches Gerät (1), wobei das Sicherheitsmodul (2) standardisierte Kontaktflächen (6) zur Ausbildung galvanischer Verbindungen mit dem Gerät (1) und eine Einrichtung zur kontaktlosen Datenübertragung über eine erste Antenne (8) aufweist, wobei die erste Antenne (8) außerhalb des Sicherheitsmoduls (2) angeordnet ist dadurch ge- kennzeichnet, dass das Sicherheitsmodul (2) wenigstens bereichsweise mit einem Klebstoff (20) beschichtet ist..20. Security module designed as a removable unit for an electronic device (1), wherein the security module (2) has standardized contact surfaces (6) for forming galvanic connections with the device (1) and a device for contactless data transmission via a first antenna (8). wherein the first antenna (8) is arranged outside the security module (2) characterized in that the security module (2) is at least partially coated with an adhesive (20). 21. Sicherheitsmodul nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antenne (8) auf einem Träger (9) angeordnet ist, der stoff- (- 5 - '21. Security module according to claim 20, characterized in that the first antenna (8) is arranged on a carrier (9), the material ( - 5 - ' schlüssig, insbesondere mittels eines Klebstoffs (20), mit dem Sicherheitsmodul (2) verbunden istconclusively, in particular by means of an adhesive (20), with the security module (2) is connected 22. Antennenanordnung für ein entnehmbares Sicherheitsmodul (2) eines elektronischen Geräts (1), mit einem Träger (22), der eine erste Antenne (8) zur Durchführung einer kontaktlosen Datenübertragung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (22) eine erste Anschlusseinrichtung (23) zur Ausbildung einer lösbaren galvanischen Verbindung mit dem Gerät (1) und wenigstens eine zweite An- Schlusseinrichtung (24) zur Ausbildung einer lösbaren galvanischen22 antenna arrangement for a removable security module (2) of an electronic device (1), comprising a carrier (22) having a first antenna (8) for performing a contactless data transmission, characterized in that the carrier (22) has a first connection means (23) for forming a detachable galvanic connection with the device (1) and at least one second connection device (24) for forming a detachable galvanic Verbindung mit dem Sicherheitsmodul (2) aufweist.Connection with the security module (2). 23. Antennenanordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anschlusseinrichtung (23) und die zweite Anschlussein- richtung (24) miteinander galvanisch verbunden sind.23. Antenna arrangement according to claim 22, characterized in that the first connection device (23) and the second connection device (24) are galvanically connected to one another. 24. Antennenanordnung nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antenne (8) mit der ersten Anschlusseinrichtung (23) oder mit der zweiten Anschlusseinrichtung (24) gal- vanisch verbunden ist.24. Antenna arrangement according to one of claims 22 or 23, characterized in that the first antenna (8) is galvanically connected to the first connection device (23) or to the second connection device (24). 25. Verfahren zum Einbauen einer Antennenanordnung, die einen Träger (9) und wenigstens eine erste Antenne (8) aufweist, in ein elektronisches Gerät (1) mit einem als eine entnehmbare Einheit ausgebildeten Sicherheitsmodul (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (9) stoff schlüssig, insbesondere mittels eines Klebstoffs (20), mit dem Sicherheitsmodul (2) verbunden wird. 25. A method for installing an antenna arrangement, which has a carrier (9) and at least one first antenna (8), in an electronic device (1) with a safety module (2) designed as a removable unit, characterized in that the carrier ( 9) material, in particular by means of an adhesive (20), with the security module (2) is connected.
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