AT15597U1 - Modulierender retroreflektor zum testen eines dopplertransceivers - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Dopplertransceiver umfassend eine Sender- und eine Empfängereinheit mit mindestens einer Antenne (34, 54, 66, 74, 90, 96) und einer Mischereinheit (38, 64). Eine Integritätsprüfung kann dadurch verwirklicht werden, dass er eine Modulationseinheit umfasst (48, 70, 86, 106, 112), die mit der mindestens einen Antenne (34, 54, 66, 74, 90, 96) gekoppelt ist, wobei ein gesendetes Signal zumindest teilweise in die Modulationseinheit (48, 70, 106, 112) einspeisbar ist, wobei ferner durch die Modulationseinheit (48, 70, 106, 112) das Signal entsprechend bestimmter Parameter modulierbar ist, wobei das modulierte Signal an die Empfängereinheit (64, 66, 90, 96, 110) zurück übertragbar ist, wobei durch die Mischereinheit (38, 64), das empfangene modulierte Signal mit dem gesendeten Signal mischbar ist, um ein demoduliertes ZF-Signal zu erhalten und ferner eine Verarbeitungseinheit (40, 68) vorgesehen ist, mit der das ZF-Signal mit wenigstens einem erwarteten Wert verglichen werden kann.

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dopplertransceivers mit einer Integritätsprüfung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

[0002] Dopplersensoren sind als Bewegungsmelder weithin bekannt. Dabei erzeugt ein Oszillator ein Signal, üblicherweise eine elektromagnetische Welle, mit einer bestimmten Frequenz, das von einer Antenne ausgestrahlt wird, um die Bewegung eines Objekts zu erfassen. Eine frequenzverschobene Welle wird sodann von dem Objekt reflektiert und von einer Antenne empfangen. Die Frequenz des Signals variiert dabei gemäß Geschwindigkeit und Richtung des erfassten Objekts in Bezug auf den Transceiver. Zur Bestimmung der Differenzfrequenz werden Ausgangs- und Eingangssignal in einer Mischeinheit gemischt. Die Differenzfrequenz oder Dopplerfrequenz kann in einer Verarbeitungseinheit verarbeitet werden und steuert beispielsweise eine Türautomatik. Bei einer Türautomatik ist es wünschenswert, dass die Türen bei einer Funktionsstörung des Bewegungssensors in einer sicheren Stellung (geöffnet) positionierbar sind, um zu verhindern, dass Menschen in einem Gebäude eingeschlossen sind, beispielsweise bei einem Brand. Somit ist eine Integritätsprüfung der Bewegungssensoren erforderlich. Im weiteren Sinne können einige Dopplersensoren auch zur Bewegungsmeldung und/oder Abstandserfassung eingesetzt werden. In diesem Fall wird die Frequenz des ausgestrahlten Signals moduliert. Folglich wird aufgrund der Zeit, die die Welle für ihren Verlauf vom Sender zum Ziel und vom Ziel zum Empfänger benötigt, eine Frequenzverschiebung zwischen der gesendeten Welle und der vom Objekt reflektierten Welle induziert, selbst wenn das Objekt sich nicht bewegt. Dabei variiert die Frequenzverschiebung gemäß dem Abstand zwischen den Dopplersensoren und dem Ziel. Zur Differenzfrequenzbestimmung werden Ausgangs- und Eingangssignal in einer Mischeinheit gemischt. Die Differenzfrequenz kann in einer Verarbeitungseinheit verarbeitet werden, um die Bewegung und den Abstand des feststehenden Ziels zu bestimmen. Aus denselben Gründen wie bei den Doppler-Bewegungssensoren ist auch hier eine Integritätsprüfung dieser Bewegungs- und/oder Abstandssensoren erforderlich.

[0003] Zur Integritätsprüfung eines Mikrowellen-Dopplertransceivers ist ein Verfahren bekannt, das die Amplitude und/oder die Frequenz des übermittelten Signals durch Modulation der Stromversorgung des Oszillators moduliert. Dabei wird das übermittelte Signal auch durch die Mischereinheit geführt, wo es zum Erhalt der Dopplerfrequenz mit dem empfangenen Signal gemischt wird. (Siehe beispielsweise EP 0 411 234 B1) [0004] Dieses Verfahren lässt sich jedoch nicht zur Erfassung von Antennenausfällen ersetzen, da ein Großteil der Modulation direkt durch die Mischereinheit geleitet wird. Ferner hängt dieser Ansatz stark von der Schwingungsmodulationsfähigkeit des Oszillators und dem Koppelfaktor zwischen Mischer und Oszillator ab. Diese Parameter lassen sich nur schwer kontrollieren, insbesondere bei den für die Massenproduktion ausgelegten Billigeinheiten.

[0005] Es ist Aufgabe der Erfindung, unter Vermeidung der Nachteile aus dem Stand der Technik eine Integritätsprüfung eines Mikrowellen-Dopplertransceivers zu ermöglichen.

[0006] Aus dem Stand der Technik ist bekannt, ein Verfahren zur Integritätsprüfung eines Dopplertransceivers einzusetzen, bei dem der Dopplertransceiver einen Oszillator, eine Sendereinheit, eine Empfängereinheit und einen Mischereinheit umfasst. Dabei ist der Ausgang der Mischereinheit mit einer Verarbeitungseinheit verbunden. Das übermittelte Signal wird zur Integritätsprüfung des Transceivers moduliert.

[0007] Gemäß vorliegender Erfindung zeichnet sich ein Transceivers mit Integritätsprüfung dadurch aus, dass diese Prüfung mittels Stimulierung des Transceivers durch Mikrowellenkopplung eines Modulationsgeräts mit dem Transceiver erfolgt. Daher wird gemäß vorliegender Erfindung das Signal von der Sendereinheit übermittelt, anschließend in eine Modulationseinheit eingekoppelt, in der sodann eine Modulation des Signals gemäß definierter Modulationsparameter erfolgt. Im Anschluss daran wird das modulierte Signal an die Empfängereinheit zurück gekoppelt. Im weiteren Verlauf wird das modulierte Empfangssignal, bei dem ein gewisser

Modulationsgrad eingestellt ist, mit dem gesendeten Signal im Mischer gemischt. Die erfasste Modulation wird von der Verarbeitungseinheit gemessen und mit einem Erwartungswert verglichen. Unterscheidet sich der erfasste Modulationsgrad von dem erwarteten Wert, dann kann davon ausgegangen werden, dass eine Störung im Transceiversystem vorliegt. In Abhängigkeit von der Abweichung der Modulation lässt sich eine Störung problemlos ermitteln. Dabei wird die Modulationsschaltung zur Integritätsprüfung des Transceivers entweder dauerhaft oder periodisch getriggert. Die Integrität des Transceivers wird in regelmäßigen Zeitabschnitten überprüft. Auf diese Weise lässt sich die Leistungsfähigkeit des gesamten Transceivers einschließlich der abstrahlenden Antenne aufrechterhalten.

[0008] Bei einem Transceiver mit nur einer Antenne kann das gesendete Signal über eine Koppeleinheit in die Modulatoreinheit eingekoppelt werden und dann mit bestimmten Parametern moduliert werden. Das modulierte Signal wird an die Antenne zurück reflektiert und so vom Transceiver empfangen. Das Empfangssignal wird mit dem Sendesignal gemischt. Dadurch wird das demodulierte ZF-Signal erhalten. Das ZF-Signal wird mit dem erwarteten Wert verglichen. Durch diesen Vergleich lässt sich eine Störung am Transceiver feststellen.

[0009] Alternativ kann ein ähnliches Verfahren, das ebenfalls im Umfang der Erfindung liegt, zur Integritätsprüfung eines Transceivers herangezogen werden, welches mindestens zwei Antennen umfasst, wobei die erste Antenne eine Senderantenne und die zweite Antenne eine Empfängerantenne ist. Dabei wird ein nicht-moduliertes Signal von der Senderantenne übertragen. Es wird dann in eine Koppeleinheit eingekoppelt und dieses Signal wird einer Modulationseinheit zugeführt, wo bestimmte definierte Parameter auf das Signal aufmoduliert werden. Dabei können die Parameter an der Modulationseinheit unveränderbar implementiert werden oder sie von einer Verarbeitungseinheit beeinflusst werden.

[0010] In jedem Fall wird das modulierte Signal anschließend einer Koppeleinheit zugeführt und an die Empfängerantenne zurückgekoppelt. Es wird dann an eine Mischereinheit übertragen, wo es mit dem gesendeten Signal gemischt wird, um das demodulierte ZF-Signal zu erhalten. Durch Vergleich der erhaltenen ZF-Signal-Parameter und der erwarteten Parameter lässt sich eine Störung des Transceivers feststellen. Vorteilhaftenweise können sich die Modulatorparameter auf Amplitude, Frequenz oder Phasen beziehen. Auch Kombinationen dieser Parameter liegen im Umfang der vorliegenden Erfindung.

[0011] Das Koppeln der Modulationseinheit mit der Antenne, wie es bei dem oben genannten Verfahren beschrieben ist, kann entweder drahtgebunden oder drahtlos erfolgen. Der entscheidende Punkt dabei ist, dass das Signal, im Gegensatz zum Stand der Technik, hier von der und an die Antenne gekoppelt wird, wodurch bei der Integritätsprüfung des Sensors zugleich auch die Antenne mit überprüft werden kann. Bei einer drahtlosen Kopplung ist zusätzlich auch eine Überprüfung der Strahlungsmerkmale der Antenne möglich. Bei einer drahtlosen Kopplung wird eine Kopplung bei HF-Frequenzen induziert, während im Fall einer drahtgebundenen Kopplung auch eine Kopplung bei niederen Frequenzen möglich ist.

[0012] Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Gerät zur Durchführung des Verfahrens. Das Gerät zur Integritätsprüfung eines Dopplertransceivers umfasst einen Dopplertransceiver sowie mindestens eine Koppeleinheit und eine Modulationseinheit. Der Transceiver umfasst eine Verarbeitungseinheit, die die Abweichung des empfangenen ZF-Signals im Vergleich zum erwarteten ZF-Signal bestimmt, wenn eine Modulation angewandt wird. Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung ist, dass bei einer drahtlosen Kopplung eine völlige niederfrequente elektrische Entkopplung zwischen der Modulationsschaltung und dem Transceiver möglich ist. Dies ist besonders wünschenswert, um eine ordnungsgemäße Prüfung des Geräts ohne jeglichen direkten galvanischen Stromfluss durch irgendeinen Abschnitt des Prüflings (DUT) zu gewährleisten.

[0013] Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform kann der Reflexionsmodulator aus einem Halbleiter zusammengesetzt sein, dessen Impedanz entsprechend einem Modulationssignal mit einer Frequenz innerhalb der ZF-Bandbreite des Transceivers variiert. Die Modulationseinheit kann insbesondere eine einzelne Mikrowellen-PIN- oder Schottky-Diode umfassen, oder einen

Transistor mit der obengenannten Funktionalität. Gemäß der Modulation variiert dann der Reflexionskoeffizient des Modulators, und ein hinsichtlich Phase und Amplitude unterschiedliches Signal wird an die Antenne zurück gesendet. Gemäß der Erfindung erzeugt dieses angelegte Signal ein erfasstes ZF-Signal am ZF-Ausgang des Mischers. Dieses Ausgangssignal kann dann von der Verarbeitungsschaltung verarbeitet werden und als korrektes Ansprechen des Transceivers unter der angelegten kalibrierten Stimulation eingestuft werden.

[0014] Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform können die Sendereinheit und die Empfängereinheit mit mindestens einer Antenne versehen sein, die zum Senden und Empfangen verwendet wird. Mehrere Antennenkonfigurationen können zur Modifikation des Strahlungsmusters des Radars verwendet werden, werden jedoch jeweils für beide Funktionen, nämlich zum Senden und zum Empfangen, verwendet. Bei dieser Ausführungsform ist die Koppeleinheit mit einer Modulationseinheit verbunden, wobei die Modulationseinheit einen Reflexionsmodulator umfasst, welcher entsprechend der Modulation unterschiedliche Reflexionskoeffizienten bereitstellt. Der Reflexionsmodulator reflektiert das modulierte Signal an die Antenne, wo es dann der Empfängereinheit zugeführt wird.

[0015] Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst der Transceiver mindestens eine Sen-derantenne sowie mindestens eine Empfängerantenne. In diesem Fall sind zwei getrennte Koppelstrukturen vorhanden.

[0016] Bekanntlich ist im Stand der Technik bei einer Koppeleinheit, die die Speiseleitungen der Antennen miteinander verbindet, keine Überprüfung dahingehend möglich, ob die Antennen funktionieren oder nicht.

[0017] Gemäß der Erfindung wird die Koppelstruktur vorteilhafterweise in der Nähe der Antennen angeordnet, einschließlich derjenigen in der gesamten Überprüfungskette. Aufgrund der hohen Empfindlichkeit der Radar-Transceiver und der Nähe der Koppelstruktur zur Antenne ist lediglich eine leichte Kopplung erforderlich. Daher wirkt sich die Kopplung vernachlässigbar gering auf die Strahlungsmerkmale der Antenne aus. Die leichte Kopplung reicht noch aus, um einen ordnungsgemäßen Betrieb der Überprüfungsschaltung zu gewährleisten.

[0018] Alternativ kann die Kopplung verdrahtet erfolgen, wobei die Modulationseinheit dann galvanisch mit den Antennen gekoppelt ist.

[0019] Wenn auch die Einbindung der Antennen in die Überprüfungskette nicht zwingend ist, so lässt sich eine relativ gute Überprüfung durch Bereitstellung einer Modulation direkt auf (oder zwischen der bzw. den) Übertragungsleitung(en) gewährleisten, die die Verbindung zu den Antennen herstellen.

[0020] Bei einer äußerst vorteilhaften Ausführungsform können die Koppeleinheit und die Mo-dulationseinheit auf derselben Plattform angeordnet sein wie die Antennen des Transceivers. Dies ermöglicht eine kompakte Transceiveranordnung mit einer Integritätsprüfungsschaltung.

[0021] Ein derartiges Überwachungsverfahren lässt sich vorteilhaftenweise zur Überprüfung von Radar-Bewegungsmelder einsetzen, die auf automatisch oder manuell betriebenen Türen oder Toren installiert sind, vorzugsweise auf Fluchtwegen.

[0022] Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.

[0023] In der Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen werden durchwegs die in der beiliegenden Bezugszeichenliste aufgeführten Bezeichnungen und zugehörigen Bezugszeichen verwendet. Es zeigen [0024] Fig. 1 das Funktionsprinzip eines Dopplertransceivers aus dem Stand der Technik; [0025] Fig. 2 das Überprüfungsprinzip für einen Transceiver mit nur einer Antenne; [0026] Fig. 3 das Überprüfungsprinzip für einen Transceiver mit zwei Antennen; [0027] Fig. 4 eine Ausführungsform der Erfindung entsprechend einem Transceiver mit nur einer Antenne, die mit einer drahtlosen Koppeleinheit versehen ist; [0028] Fig. 5 ein Beispiel entsprechend einem Transceiver mit zwei Antennen, und [0029] Fig. 6 eine Ausführungsform der Erfindung entsprechend einem Transceiver mit nur einer Antenne, die mit einer verdrahteten Koppeleinheit versehen ist.

[0030] Fig. 1 zeigt einen bekannten Dopplertransceiver 10 aus dem Stand der Technik. Der Dopplertransceiver 10 umfasst einen lokalen Oszillator 12 und nur eine Antenne 14. Die Antenne 14 hat einen Antennenspeisepunkt 16, der mit dem Oszillator 12 verbunden ist. Ferner umfasst der Dopplertransceiver 10 eine Mischereinheit 18.

[0031] Die Mischereinheit 18 ist über eine Koppelstruktur 17 auf der Übertragungsleitung 22 angeschlossen, die den Oszillator 12 mit dem Antennenspeisepunkt 16 verbindet.

[0032] Zur Erfassung einer Bewegung eines Objekts 20 erzeugt der lokale Oszillator 12 ein Signal LO, das über die Antenne 14 mit einer bestimmten Frequenz F0 gesendet wird. Das gesendete Signal wird von dem Objekt 20 reflektiert. Das reflektierte Signal RF wird entsprechend der Bewegung des Objekts 20 frequenzverschoben und moduliert, insbesondere in Abhängigkeit von der Richtung und Geschwindigkeit des Objekts 20. Das reflektierte Signal RF wird von der Antenne 14 mit einer Frequenz empfangen, die um die Dopplerfrequenz FD verringert oder erhöht ist. Im weiteren Verlauf werden das gesendete Signal LO mit der Frequenz F0 und das Empfangssignal RF mit der Frequenz F0 ± FD in der Mischereinheit 18 gemischt.

[0033] Nach dem Mischen von Sende- und Empfangssignal wird ein ZF-Signal mit der Differenzfrequenz Fd am Zwischenfrequenzausgang des Mischers IF erhalten.

[0034] Gemäß dem Stand der Technik zur Integritätsprüfung des Transceivers wird das Ausgangssignal durch Beeinflussung des Oszillators 12 moduliert. Bei diesem Verfahren zur Überprüfung eines Dopplertransceivers 10 ist ein Verbindungsabbruch der Antenne über den Koppelpunkt 17 hinaus, beispielsweise an Position 16, nicht erfassbar. Eine an den Zwischenfrequenzausgang der Mischereinheit angeschlossene Verarbeitungseinheit würde keine Frequenzdifferenz erkennen, als gäbe es „keine Bewegung" im Detektionsbereich, wenn keine Verbindung zur Antenne besteht. Da der Mischer 18 jedoch noch immer mit dem Oszillator 12 verbunden ist, würde die auf den Oszillator angewandte Modulation nichtsdestotrotz noch immer erfasst. Daher würde ein Verbindungsabbruchfehler nicht zu einer Fehlerbehandlungsprozedur führen.

[0035] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Prinzips zur Integritätsprüfung eines Dopplertransceivers 30, umfassend einen Oszillator 32 und nur eine Antenne 46, die über den Antennenspeisepunkt 34 angeschlossen ist, sowie eine Mischerstruktur 38 und eine Verarbeitungseinheit 40. Gemäß vorliegender Erfindung umfasst der Transceiver 30 auch eine Koppeleinheit 42 und einen Reflexionsmodulator 44, wobei die Koppeleinheit 42 mit dem Reflexionsmodulator 44 verbunden ist. Des Weiteren kann der Reflexionsmodulator 44 mit der Verarbeitungseinheit 40 verbunden werden.

[0036] Zur Integritätsprüfung des Transceivers 30 wird das übliche Mikrowellensignal LO vom Oszillator 32 erzeugt und über die Antenne 46 gesendet. Dieses Signal wird von der Koppeleinheit 42 eingekoppelt und an den Reflexionsmodulator 44 geleitet. Der Reflexionsmodulator moduliert das Signal gemäß den Parametern und reflektiert das modulierte Signal RF zurück an die Antenne 46 des Transceivers 30. Das Ausgangssignal LO mit der Oszillatorfrequenz F0 sowie das modulierte Signal RF werden über die Koppelstruktur 36 durch die Mischereinheit 38 geleitet. Nach Mischen der beiden Signale LO und RF ergibt sich ein entsprechendes ZF-Signal, das vom Zwischenfrequenzausgang der Mischereinheit 38 an die Verarbeitungseinheit 40 geleitet wird. Erfasst die Verarbeitungseinheit 40 ein dem erwarteten Wert entsprechendes ZF-Signal, dann wird davon ausgegangen, dass der Dopplertransceiver 30 ordnungsgemäß funktioniert. Im selben Fall, wie im Stand der Technik gemäß Fig. 1 beschrieben, bei dem ein Verbindungsabbruch an Punkt 34 der Antenne vorliegt, wird auch bei Bewegung eines Ziels keine Frequenzdifferenz von der Verarbeitungseinheit 40 festgestellt werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik kann hier jedoch die Verarbeitungseinheit 40 durchaus eine Antennenstörung feststellen, aufgrund der Tatsache, dass die Modulationsparameter vom Reflexionsmodulator 44 angewandt werden. Im Fall einer Antennenstörung entspricht beim Anlegen des Überwachungssignals das erhaltene ZF-Signal nicht dem erwarteten ZF-Signal.

[0037] Fig. 3 zeigt ein weiteres Prinzip der Erfindung, bei dem der Dopplertransceiver 50 ein Doppelantennensystem 54, 66 umfasst. Aufgrund dieser Ausführungsform funktioniert die Überprüfungsschaltung anders als bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform. In diesem Fall umfasst, wie in Fig. 3 gezeigt, der Dopplertransceiver 50 einen Oszillator 52, der mit einer Senderantenne 54 verbunden ist. Der Oszillator 52 erzeugt ein Signal einer Frequenz F0, das an das Detektionsfeld übermittelt wird. Der Oszillator 52 führt dem Mischer 64 über eine Koppelstruktur 56 auch ein lokales Oszillatorsignal zu. Das Sendesignal wird teilweise über eine Koppeleinheit 58 eingekoppelt, die mit einer Modulationseinheit 60 verbunden ist. Das eingekoppelte Signal wird gemäß definierter Modulationsparameter moduliert. Im weiteren Verlauf wird das modulierte Signal einer Koppeleinheit 62 eingespeist. Das modulierte Signal wird von der Koppeleinheit 62 eingekoppelt und an die Empfängerantenne 66 zurückgesendet. Wie es aus den oben genannten Beispielen bekannt ist, wird das modulierte Signal einem Mischer 64 eingespeist, der die Differenzfrequenz erzeugt, wie es aus der Beschreibung von Fig. 2 bekannt ist. Das erhaltene Signal wird dann der Verarbeitungseinheit 68 eingespeist. Die Verarbeitungseinheit 68 kennt die Modulationsparameter der Modulationseinheit 60 und kann somit die Signalparameter mit den Modulationsparametern vergleichen und schließlich feststellen, ob eine Transceiverstörung vorliegt oder nicht.

[0038] Fig. 4 zeigt eine erste Ausführungsform eines Transceivers mit nur einer Antenne und dessen Überprüfungsschaltung. Der Übersichtlichkeit halber sind in Fig. 4 nur die Antenne sowie die Überprüfungsschaltung dargestellt.

[0039] Gemäß diesem Beispiel umfasst der überprüfte Transceiver eine Antenne 74 mit einem Antennenspeisepunkt 76 für den Anschluss der Transceiverelektronik. Die Antenne 74 liegt dabei in Form eines Microstrip-Patch-Antennenarrays vor. In der Nähe der Antenne ist eine drahtlose Koppelstruktur auf derselben Oberfläche wie die Antenne angebracht. Bei dem Gerät mit nur einer Antenne ist die Koppelstruktur 78 als Koppelstrecke aufgebaut, die mit einer einzelnen Mikrowellen-PIN-Diode 80 verbunden ist. Die PIN-Diode 80 wird vom Modulator 84 stimuliert. Die PIN-Diode 80 ist als Schaltdiode ausgelegt, die entsprechend dem vom Modulator 84 angelegten Modulationssignal ihren Reflexionskoeffizienten ändert. Das eingekoppelte Signal wird von der Diode moduliert reflektiert und an die Antenne 74 zurückgekoppelt. Nach Empfang des Signals an der Antenne 74 wird dieses wie im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben verarbeitet.

[0040] Durch diese Microstrip-Strukturen fallen die Verarbeitungskosten äußerst gering aus. Die Antenne besteht aus drei miteinander verbundenen Patches, die an der Oberfläche angebracht sind. Die Länge der Koppelstrecke ist an die emittierte Wellenlänge gebunden. Dies kann eine Anpassung der Position der Diode auf der Koppelstrecke erforderlich machen, um eine ordnungsgemäße Übertragung zwischen Antenne und Koppelstrecke zu erhalten.

[0041] Das Anordnen der Koppelstrecke in der Nähe der Antenne 74 gewährleistet einen ordnungsgemäßen Ablauf der von der Verarbeitungseinheit ausgelösten Mikrowellenüberprüfungen.

[0042] Fig. 5 zeigt einen Doppelantennentransceiver mit zwei Microstrip-Patch- Antennenarrays 90, 96. Dabei ist ein erstes Antennenarray 90 zum Senden des Signals und ein zweites Anten-nenarray 96 zum Empfangen des von einem sich im Detektionsfeld des Transceivers bewegenden Objekts reflektierten Signals vorgesehen.

[0043] Des Weiteren umfasst das Gerät eine Koppelstrecke 94, die in der Nähe der Senderantenne 90 angeordnet ist. Die Größe der Koppelstrecke 94 ist an die gesendete Wellenlänge des Transceivers gebunden und ermöglicht eine drahtlose Kopplung des gesendeten Signals. Das

Signal wird dann einer Modulationseinheit mit einer PIN-Diode 100 zugeführt, die als Sende-Modulator ausgeführt ist. Die Modulationseinheit umfasst ferner einen Modulator 92, der ein Stimulationssignal an die PIN-Diode 100 anlegt. In Verbindung mit dem Stimulationssignal wird das Koppelsignal entsprechend moduliert und durchläuft moduliert die PIN-Diode 100. Nachdem das modulierte Signal, das hinsichtlich Amplitude und Phase moduliert werden kann, die Modulationseinheit durchlaufen hat, gelangt es an eine weitere drahtlose Koppelstruktur, die als Koppelstrecke 98 ausgeführt ist, wo das Signal dann an die Empfängerantenne 96 zurückgekoppelt wird.

[0044] Nach Empfang des Signals wird das Signal auf die in Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebene Art und Weise verarbeitet. In diesem Fall ist der Modulator als Sender-Modulatoreinheit ausgeführt, die eine Veränderung in der Übertragung, eine Dämpfung oder eine Phase der Diode verwendet, die durch ein Modulationssignal geschaltet wird. Ein Sende-Transistor kann ebenfalls zur Modulation des Signals entsprechend der oben genannten Diode verwendet werden.

[0045] Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Transceivers mit nur einer Antenne und dessen Überprüfungsschaltung im Vergleich zu derjenigen gemäß Fig. 4. Bei diesem Beispiel besteht die Koppelstruktur 114 aus einer drahtgebundenen elektrischen Verbindung, die direkt mit der Antenne 110 verbunden ist. Die Modulationseinheit 112 ist daher auf drahtgebundene Weise mit der Antenne gekoppelt. Das in Fig. 2 dargestellte Funktionsprinzip für eine drahtlose Ausführungsform gilt ebenfalls uneingeschränkt für eine drahtgebundene Ausführungsform der Erfindung. Im Gegensatz zu der drahtlosen Kopplung werden bei der drahtgebundenen Kopplung niedere und HF-Frequenzen induziert.

[0046] Die Erfindung ermöglicht eine periodische oder dauerhafte Überprüfung eines Dopplertransceivers zur Prüfung der Detektionsleistung und zur Sicherstellung der Aufrechterhaltung dieser Leistungsfähigkeit. Die Integrität des gesamten Sensors kann dabei kostengünstig kontinuierlich überprüft werden, um einen ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten.

BEZUGSZEICHENLISTE 10 Dopplertransceiver 12 Oszillator 14 Antenne 16 Antennenspeisepunkt 17 Mischerkoppelstruktur 18 Mischereinheit 20 Objekt 22 Übertragungsleitung 30 Dopplertransceiver 32 Dopplertransceiver 30 Oszillator 34 Antennenspeisepunkt 36 Mischerkoppelpunkt 38 Mischerstruktur 40 Verarbeitungseinheit 42 Koppeleinheit 44 Reflexionsmodulator 46 Antenne 48 Modulationseinheit 50 Dopplertransceiver 52 Oszillator 54 Senderantenne 56 Koppelpunkt Mischer - lokaler Oszillator 58 Koppeleinheit 60 Modulationseinheit 62 Koppeleinheit 64 Mischereinheit 66 Empfängerantenne 68 Verarbeitungseinheit 70 Modulationseinheit 74 Microstrip-Patcharray 76 Einspeisepunkt 78 Koppelleitung 80 Mikrowellen-PIN-Diode 82 Erdung 84 Modulator 86 Modulationseinheit 90 Microstrip-Patch-Array-Senderantenne 94 Koppelleitung 96 Empfängerantenne 98 Koppelleitung 100 Mikrowellen-PIN-Diode 102 Sender-Einspeisepunkt 104 Empfänger-Einspeisepunkt 106 Koppelleitung - Modulationseinheit 110 Patch-Antennenarray 112 Modulationseinheit 114 drahtgebundene Koppelleitung

Claims (8)

1. Ansprüche

   1. Dopplertransceiver umfassend eine Sender- und eine Empfängereinheit mit mindestens einer Antenne (34, 54, 66, 74, 90, 96) und einer Mischereinheit (38, 64), dadurch gekennzeichnet, dass er eine Modulationseinheit umfasst (48, 70, 86, 106, 112), die mit der mindestens einen Antenne (34, 54, 66, 74, 90, 96) gekoppelt ist, wobei ein gesendetes Signal zumindest teilweise in die Modulationseinheit (48, 70, 106, 112) einspeisbar ist, wobei ferner durch die Modulationseinheit (48, 70, 106, 112) das Signal entsprechend bestimmter Parameter modulierbar ist, wobei das modulierte Signal an die Empfängereinheit (64, 66, 90, 96, 110) zurück übertragbar ist, wobei durch die Mischereinheit (38, 64), das empfangene modulierte Signal mit dem gesendeten Signal mischbar ist, um ein demoduliertes ZF-Signal zu erhalten und ferner eine Verarbeitungseinheit (40, 68) vorgesehen ist, mit der das ZF-Signal mit wenigstens einem erwarteten Wert verglichen werden kann.
2. 2. Dopplertransceiver gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulationseinheit (38, 64) drahtlos mit der Antenne (34, 54, 66, 74, 90, 96) gekoppelt ist, wobei das gesendete Signal über eine Koppeleinheit (42, 58, 78, 94) in die Modulationseinheit (48, 70, 86,106) eingekoppelt werden kann und das modulierte Signal von der Koppeleinheit (42, 58, 62, 98) in die Empfängereinheit eingekoppelt werden kann.
3. 3. Dopplertransceiver nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Sendereinheit und eine Empfängereinheit zusammen in einer Antenne (34, 74) befinden oder eine einzelne Antenne (34, 74) verwenden, wobei die Modulationseinheit (48, 106, 112) ein moduliertes Signal an zumindest eine Sender/Empfänger-Antenne (30) zurück reflektieren kann.
4. 4. Dopplertransceiver nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens eine Senderantenne (66, 90) und mindestens eine von der Senderantenne (66, 90) getrennte Empfängerantenne (66, 96) auf HF-Frequenzen umfasst, wobei die Modulationseinheit (70, 106) ein von mindestens einer Sender-Antenne empfangenes Signal überträgt, dieses moduliert und dann an mindestens eine separate Empfänger-Antenne zurücksendet.
5. 5. Dopplertransceiver nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich dabei um einen Mikrowellensensor und/oder einen Radarsensor handelt.
6. 6. Dopplertransceiver nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulationseinheit (48, 70, 86, 106) in der Nähe der Antenne (34, 54, 66, 74, 90, 96) angeordnet ist.
7. 7. Dopplertransceiver nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulationseinheit (48, 70, 86, 106) und die Antenne (34, 54, 66, 74, 90, 96) auf demselben Substrat aufgebaut sind.
8. 8. Dopplertransceiver nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulationseinheit dass die Modulationsparameter eine Verschiebung der Phase und/oder Amplitude und/oder Frequenz bewirkt.