CN103107828A

CN103107828A - 应答器

Info

Publication number: CN103107828A
Application number: CN2012102243244A
Authority: CN
Inventors: 拉希姆·阿克巴里
Original assignee: Maxim Integrated GmbH
Current assignee: Maxim Integrated GmbH
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2012-07-02
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2032-07-02
Also published as: US8830029B2; CN103107828B; DE102011051456A1; DE102011051456B4; US20150022318A1; US9335744B2; US20130162395A1

Abstract

本发明涉及一种用于接收电磁询问信号和发送无线电磁应答信号的应答器，其具有：用作天线的第一线圈，用于根据询问信号产生有线电接收信号；以及具有至少一个另外的用作天线的线圈，用于根据询问信号产生另外的有线电接收信号，其中第一线圈的轴线与所述另外的线圈的轴线在空间中不同地定向，其特征在于，线圈关联有至少一个用于限制相应接收信号的电压的限制设备，其中接收信号分别通过用于产生经整流的接收信号的第一全波整流器来传导，其中经整流的接收信号分别输送给流控电流源来产生与相应经整流的接收信号相对应的电流信号，电流信号分别输送给用于产生电流峰值信号的电流峰值检测器，其中电流峰值信号输送给比较装置来将所产生的电流峰值信号进行比较，以及其中比较装置构建为产生控制信号，该控制信号说明了所产生的电流峰值信号的最强的电流峰值信号。

Description

应答器

技术领域

本发明涉及一种用于接收无线电磁询问信号和发送无线电磁应答信号的应答器，该应答器具有：用作天线的第一线圈，其用于根据询问信号产生第一有线电接收信号；以及至少一个另外的用作天线的线圈，其用于根据询问信号产生另外的有线电接收信号，其中第一线圈的轴线和所述另外的线圈的轴线在空间中不同地定向。

背景技术

在EP 0 783 190 A1中公开了一种应答器，其具有分别彼此正交设置的线圈。在此，三个线圈的信号分别借助二极管来整流并且用于对电容器装置充电。在电容器装置上的直流电压于是用作对应答器供给电压。供给电压可以通过使用分别彼此正交设置的线圈而基本上与应答器相对于产生询问信号的询问设备的空间取向和位置无关地提供。

发明内容

本发明的任务是改进这种应答器。

该任务在开头所述类型的应答器方面通过如下方式来予以解决：线圈关联有至少一个用于限制相应接收信号的电压的设备，其中接收信号分别通过用于产生经整流的接收信号的第一全波整流器的电压来传导，其中经整流的接收信号分别输送给用于产生与相应接收信号相对应的电流信号的流控的电流源，其中电流信号分别输送给用于产生电流峰值信号的电流峰值检测器，其中电流峰值信号输送给用于比较所产生的电流峰值信号的比较装置，并且其中该比较装置构建为用于产生控制信号，该控制信号说明了所产生的电流峰值信号的最强的电流峰值信号。

应答器理解为发送和接收设备，该发送和接收设备在接收无线电磁询问信号时发送无线电磁应答信号。该询问信号在此由为此特殊构建的询问设备来产生，该询问设备通常也构建为用于接收应答信号。应答器与询问设备的这种组合尤其可以用于车辆中的无钥匙允许进入控制和/或无钥匙使用控制。

线圈尤其是圆柱形线圈通常会用作用于接收无线电磁信号的天线，其中线圈主要对场的磁性分量进行反应并且转换成有线电信号。然而，在此线圈具有明显的方向性。如果线圈的轴线指向发射器，则形成最小接收，如线圈的轴线相对于朝向发射器的方向成直角，则形成最大接收。

由于现在根据本发明的应答器具有至少两个线圈，其轴线在空间中不同地定向，即非平行地走向，所以保证了至少一个线圈与应答器相对于产生询问信号的询问设备的空间取向和位置无关地工作在最大接收之外。以此方式，根据询问信号产生了至少一个有线电接收信号，该有线电接收信号的电平明显高于在最大接收时的电平。

根据本发明，线圈关联有至少一个用于限制相应的接收信号的电压的限制设备。用于限制电压的限制设备通常理解为如下装置，该装置处理一个或多个信号，使得其各自的电压不超过该电压的最大值。在此，限制设备可以构建为保护连接在下游的部件免受高电压影响，该高电压会于接收强询问信号和/或干扰信号时出现。在此，针对接收信号的每个可以各设置用于限制接收信号的电压的限制设备。同样针对多个接收信号或所有接收信号可以设置共同的限制设备来限制接收信号的电压。

全波整流器通常理解为如下整流器，其中所输送的信号的两个半波设置有相同的符号，使得形成脉冲式相同信号，该脉冲式相同信号的频率为所输送的信号的频率的两倍。全波整流器可以是桥式整流器，该桥式整流器通过四个设置成格里茨电路的二极管形成。根据本发明，针对每个线圈设置有用于产生经整流的接收信号的第一全波整流器，使得从每个接收信号中获得经整流的接收信号，该接收信号以询问信号的双倍的频率来脉冲化并且可能由于询问信号的调制而具有幅度波动。

经整流的接收信号分别输送给流控电流源，以便控制该流控电流源。流控电流源在此理解为如下电流源，该电流源在输出侧提供与负载无关的恒定电流，恒定电流与输入侧所输送的控制电流有关。在此由此根据经整流的接收信号的每个分别产生相对应的电流信号，该电流信号同样以询问信号的两倍的频率来脉冲化并且可能由于询问信号的调制而具有幅度波动。

在此情况下重要的是，分别关联的线圈吸收的能量越多，则电流信号就越强。这只有当接收信号中的多个的电压分别高到使得电压通过用于限制接收信号的电压的限制设备被限制到预给定的最大值上时才是适用的。不同于分析接收信号的电压的解决方案，因此在根据本发明的应答器中在接收信号中的多个高到使得电压通过限制设备被限制时才确定线圈中的哪个线圈从询问信号中吸收了最多能量。

电流信号现在分别输送给用于产生电流峰值信号的电流峰值检测器。峰值检测器通常理解为用于周期变化的量的峰值的检测设备。在此，电流峰值检测器用于检测脉冲式电流信号的峰值，脉冲式电流信号预示作为信息包含在电流峰值检测器的输出信号中。分别关联的线圈从询问信号中吸收的能量越多，则这样所得到的电流峰值信号在此就越强大。由于电流峰值信号不同于电流信号通常未脉冲化并且并不具有由于询问信号的调制而引起的幅度波动，所以电流峰值信号可以简单地彼此比较。

为此，电流峰值信号输送给用于产生控制信号的比较装置，其中控制信号包含信息：被比较的电流峰值信号中的哪个电流峰值信号是最强的电流峰值信号，即具有最高的值。控制信号因此包含信息：线圈中的哪个线圈在分别观察的时段中相对于发送询问信号的询问设备在空间中最有利地定位和定向。由此，控制信号可以用于控制应答器的发射器，使得对询问信号的应答信号通过最有利定向的线圈来发送。这甚至当接收信号中的多个接收信号强到使得接收信号通过限制设备被限制到设置的最大值上时才是可能的。

根据本发明的一个有利的改进方案设计的是，用于限制相应接收信号的电压的限制设备针对每个线圈具有用于产生应答器的供给电压的第二全波整流器，其中第二全波整流器在输出侧并联连接并且与用于限制供给电压的限压器连接。用于限制电压的限制设备通常理解为如下装置，该装置处理一个或多个信号，使得其不超过该电压的最大值。通过输出侧将第二全波整流器并联连接，在全波整流器的共同的输出端上与应答器相对于询问设备的空间布置无关地产生稳定的供给电压。在此，通过限压器防止了供给电压超过所设置的最高值，这会导致应答器的损伤。此外，通过输出侧与全波整流器连接的限压器也将输入侧在全波整流器上的接收信号的电压就其电压方面进行限制。这样，可以利用仅仅一个限压器产生用于应答器的稳定的和受限的供给电压并且同时实现了对多个接收信号的相应的电压的限制。

根据本发明的一个有利的改进方案设计的是，与限压器关联有电压平滑设备。以此方式可以减小或甚至避免供给电压的波动，这些波动例如可能由于询问信号的调制而形成。电压平滑设备尤其可以通过一个或多个电容器来形成，所述电容器可以与限压器并联地设置。

根据本发明的一个有利的改进方案设置有总共两个线圈，其中比较装置具有用于比较电流峰值信号的比较器，以及其中比较器的输出信号是控制信号。比较器通常是用于比较两个输入信号的电路。根据两个输入信号中哪个输入信号更大，则比较器的输出信号具有第一值或第二值。在此，两种可能的值说明，两个线圈中的哪个线圈当前吸收了更大的能量，并且因此相对于询问设备更为有利地定位和定向。在此形成了应答器的简单结构，其中控制信号是可简单处理的二进制控制信号。比较器可以借助传统的运算放大器来形成。

根据本发明的一个有利的改进方案设计的是，设置有多于两个的线圈，其中比较装置具有多个用于将电流峰值信号中的每两个电流峰值信号进行比较的比较器，并且其中比较器的输出信号输送给逻辑电路，该逻辑电路的输出信号是控制信号。逻辑电路在此情况下理解为用于处理二进制信号的电路。在此，二进制信号通过比较器来产生并且输送给逻辑电路，该逻辑电路由此确定线圈中的哪个线圈当前吸收最大能量并且因此相对于询问设备最为有利地定位和定向。以此方式当使用多于两个的线圈时，也可以以简单的方式确定定位最为有利的线圈。通过现在可能任意数目的线圈可以进一步降低线圈整体相对于具有两个线圈的应答器的方向性。比较器可以借助传统的运算放大器来形成。

根据本发明的一个有利的改进方案，设置总共三个线圈，其轴线分别彼此成直角地设置。以此方式形成了线圈装置，该线圈装置在其整体上具有同样非常小的方向性，则询问信号的接收在应答器在空间中任意取向的情况下可以可靠地实现。

根据本发明的一个有利的改进方案设计的是，流控电流源是电流镜，电流镜分别除了产生电流信号之外还产生至少一个镜像电流信号，其中求和环节设置用于将通过电流镜产生的镜像电流信号加和，以便这样产生脉冲式加和信号，加和信号的频率对应于询问信号的两倍的频率。电流镜通常理解为如下电路，该电路由参考电流产生至少两个可彼此独立量取的相同电流。在此情况下，经整流的接收信号分别是电流镜之一的参考信号。电流镜分别提供电流信号，该电流信号如上面所描述的那样用于确定可最为有利地定位和定向的线圈。附加地，电流镜的每个提供了镜像电流信号，镜像电流信号对应于电流信号，但可与此独立地进一步处理。

在此，镜像电流信号借助求和环节来加和，使得产生脉冲式加和信号，该脉冲式加和信号的频率对应于询问信号的两倍的频率。在此，通过全波整流器保证了接收信号的数值与其符号无关地加和。以此方式保证了，当应答器定向为使得接收线圈中的一个接收线圈被询问信号在其中一个方向上穿透而接收线圈的另一个在另一个方向上被询问信号穿透时，接收信号在加和时并不相互弱化或甚至消除，这在未整流的情况下会发生。在此情况下，即其中一个线圈的（未经整流的）接收信号与另一线圈的（未经整流的）接收信号具有180o的相移，使得两个接收信号在加和时部分、在极端情况下甚至完全消除。在此，完全消除在两个接收信号的电平具有相同的值时才会出现。

相应地，在根据本发明的应答器中接收信号中的每个接收信号的每个半波用于提高加和信号的电平，使得与应答器相对于产生询问信号的询问设备的位置和空间取向无关地产生稳定的加和信号。加和信号的频率在此对应于所接收的询问信号的双倍的频率，使得其可以作为时基信号尤其用于将应答器与询问设备同步。

应答器由此除了确定定向最为有利的线圈之外还能够实现产生时基信号，尤其是根据幅度调制过的询问信号来产生，其中幅度改变以便传输不同的值，因为在询问信号的幅度由于调制而非常小时也可以可靠地产生加和信号。

根据本发明的一个有利的改进方案，设置有用于将脉冲式加和信号与参考信号比较的比较器，以便这样产生第一时钟信号，第一时钟信号的频率对应于询问信号的两倍的频率。现在，通过加和信号借助比较器与参考信号比较的方式在比较器的输出端上形成了二进制时钟信号，该时钟信号的频率对应于询问信号的两倍的频率，其中二进制时钟信号可以被简单地进一步处理。比较器可以借助传统的运算放大器来形成。

根据本发明的一个有利的改进方案，第一时钟信号输送给分频器，以便这样产生具有更低频率的第二时钟信号。分频器通常是如下装置，该装置将输入信号的频率降低为二分之一、优选降低为整数倍分之一。分频器的使用能够实现产生具有符合需要的频率的第二时钟信号，其中在第二时钟信号中也包含有询问信号具有何种频率的信息。

根据本发明的一个有利的改进方案，分频器是频率取半器，使得第二时钟信号具有询问信号的频率。在频率取半器的情况下，输出信号通常具有对应于输入信号的一半频率的频率。在此情况下，这样以简单的方式产生第二时钟信号，第二时钟信号的频率对应于询问信号的频率。

根据本发明的一个有利的改进方案，应答器至少部分实施为CMOS集成电路。集成电路是如下集成电路，其理解为，包括多个电子器件以及相关连接的电子电路构建在共同的衬底（即芯片）上。在此，可以设置完全集成的结构方式，其中应答器的所有电子器件设置在恰好一个衬底上。

此外，根据本发明的应答器以CMOS技术来制造，其理解为，不仅PMOS晶体管（也称p沟道金属氧化物半导体晶体管）以及NMOS晶体管（也称n沟道金属氧化物半导体晶体管）可以设置在共同的衬底上。

附图说明

本发明及其改进方案借助如下附图来更为详细地阐述。其中：

图1在示意性视图中示出了根据本发明的应答器以及相关的询问设备的一个实施例，以及

图2示出了图1的应答器的电路图。

附图标记

1 应答器系统

2 询问设备

3 应答器

4.1 用于第一接收信号的第一全波整流器

4.2 用于第二接收信号的第一全波整流器

4.3 用于第三接收信号的第一全波整流器

5.1 流控的电压源、用于经整流的第一接收信号的电流镜

5.2 流控的电压源、用于经整流的第二接收信号的电流镜

5.3 流控的电压源、用于经整流的第三接收信号的电流镜

6.1 用于第一电流信号的电流峰值检测器

6.2 用于第二电流信号的电流峰值检测器

6.3 用于第三电流信号的电流峰值检测器

7.1 比较装置的第一比较器

7.2 比较装置的第二比较器

7.3 比较装置的第三比较器

8 逻辑电路

9.1 用于第一接收信号的第一全波整流器

9.2 用于第二接收信号的第二全波整流器

9.3 用于第三接收信号的第三全波整流器

10 限压器

11 求和环节

12 比较器

13 分频器

L 询问设备的线圈

P 询问设备的线圈的端子

AS 询问信号

f0 询问信号的频率

L1 应答器的第一线圈

L2 应答器的第二线圈

L3 应答器的第三线圈

S1 应答器的第一线圈的端子

S2 应答器的第二线圈的端子

S3 应答器的第三线圈的端子

A1 应答器的第一线圈的轴线

A2 应答器的第二线圈的轴线

A3 应答器的第三线圈的轴线

E1 第一接收信号

E2 第二接收信号

E3 第三接收信号

G1 经整流的第一接收信号

G2 经整流的第二接收信号

G3 经整流的第三接收信号

SI1 第一电流信号

SI2 第二电流信号

SI3 第三电流信号

SG1 经镜像的第一电流信号

SG2 经镜像的第二电流信号

SG3 经镜像的第三电流信号

SP1 第一电流峰值信号

SP2 第二电流峰值信号

SP3 第三电流峰值信号

VS1 第一输出信号

VS2 第二输出信号

VS3 第三输出信号

ST 控制信号

PS 脉冲式求和环节

RS 参考信号

TS1 第一二进制时钟信号

TS2 第二二进制时钟信号。

具体实施方式

图1示出了应答器1，该应答器1由询问设备2和应答器3构成。应答器3与询问设备2的这种组合1尤其可以用于车辆中的无钥匙允许进入控制和/或无钥匙使用控制。但其他应用也是可能的。

原理性功能方式是，由询问设备2发射具有频率f0的无线询问信号AS。如果应答器3现在处于有效范围中，则应答器接收询问信号AS，对其进行分析并且在其侧生成无线应答信号，该无线应答信号由应答器3发射并且被询问设备接收和分析。

询问设备2为此具有至少一个用作天线的线圈，该线圈具有端子P+和P-。应答器3具有：用作天线的、尤其是圆柱形的第一线圈L1，第一线圈具有轴线A1以及端子S1+和S1-；用作天线的、尤其是圆柱形的第二线圈L2，第二线圈具有轴线A2以及端子S2+和S2-；和用作天线的、尤其是圆柱形的第三线圈L3，第三线圈具有轴线A3以及端子S3+和S3-。

线圈L1、L2、L3分别具有显著的方向性。如果线圈L1、L2、L3的各自轴线A1、A2、A3指向询问设备2，则形成最小接收，如轴线相对于朝向询问设备2的方向成直角，则形成最大接收。

由于线圈L1、L2、L3的轴线A1、A2、A3彼此成直角地设置，所以与应答器3在空间中的位置和定向无关地保证了线圈L1、L2、L3之一在最小接收时被最高地驱动，并且线圈L1、L2、L3的其余两个线圈在有利的条件下被驱动。以此方式，基本上与应答器3相对于产生询问信号AS的询问设备2的位置和空间取向无关地可以接收询问信号AS。

图2示出了图1的应答器的电路图。在此，仅示出了应答器1的电路的对于本发明的理解重要的部分。线圈L1、L2、L3作为天线用于接收询问信号AS，其中线圈基本上对询问信号AS的磁性部分进行反应并且分别转换成有线电接收信号E1、E2、E3。此外，线圈L1、L2、L3作为天线设置用于发送无线电磁应答信号，其中应答器3的发射器未示出。

接收信号E1、E2、E3分别输送给第一全波整流器4.1、4.2、4.3，使得从每个接收信号E1、E2、E3中获得经整流的接收信号G1、G2、G3，接收信号以询问信号AS的两倍的频率脉冲化并且可能具有由于询问信号的调制引起的幅度波动。

经整流的接收信号G1、G2、G3分别输送给流控电流源5.1、5.2、5.3，以便控制流控电流源。在此由此根据经整流的接收信号G1、G2、G3的每个分别产生相对应的电流信号SI1、SI2、SI3，该电流信号同样以询问信号AS的两倍的频率来脉冲化并且可能具有由于询问信号的调制而引起的幅度波动。

在此情况下重要的是，分别关联的线圈L1、L2、L3吸收的能量越多，则电流信号SI1、SI2、SI3就越强。

电流信号SI1、SI2、SI3现在分别输送给用于产生电流峰值信号SP1、SP2、SP3的电流峰值检测器6.1、6.2、6.3。在此，电流峰值检测器6.1、6.2、6.3用于检测脉冲式电流信号SI1、SI2、SI3的峰值，脉冲式电流信号预示作为信息包含在电流峰值检测器6.1、6.2、6.3的输出信号中，即包含在电流峰值信号SP1、SP2、SP3中。分别关联的线圈L1、L2、L3从询问信号中吸收的能量越多，则这样所得到的电流峰值信号SI1、SI2、SI3在此就越强大。由于电流峰值信号SI1、SI2、SI3不同于电流信号SI1、SI2、SI3通常未脉冲化并且并不具有由于询问信号AS的调制而引起的幅度波动，所以电流峰值信号可以简单地彼此比较。

为此，电流峰值信号SP1、SP2、SP3输送给用于产生控制信号ST的比较装置7.1、7.2、7.3、8，其中控制信号ST包含信息：被比较的电流峰值信号SP1、SP2、SP3中的哪个电流峰值信号是最强的电流峰值信号SP1、SP2、SP3，即具有最高的值。控制信号ST因此包含信息：线圈L1、L2、L3中的哪个线圈在分别观察的时段中相对于发送询问信号AS的询问设备2在空间中最有利地定位和定向。由此，控制信号ST可以用于控制应答器3的发射器，使得对询问信号AS的应答信号通过最有利定向的线圈L1、L2、L3来发送。

在该实施例中设置有三个线圈L1、L2、L3，其中比较装置7.1、7.2、7.3、8具有用于比较电流峰值信号SP1、SP2、SP3中的每两个电流峰值信号的三个比较器7.1、7.2、7.3，并且其中比较器7.1、7.2、7.3的输出信号VS1、VS2、VS3输送给逻辑电路8，逻辑电路的输出信号是控制信号ST。

在该实施例中，线圈L1、L2、L3关联有用于限制相应接收信号E1、E2、E3的电压的限制设备9.1、9.2、9.3、10。用于限制电压的限制设备9.1、9.2、9.3、10通常理解为如下装置，该装置处理一个或多个信号，使得其各自的电压不超过该电压的最大值。在此，限制设备9.1、9.2、9.3、10可以构建为保护连接在下游的部件免受高电压影响，该高电压会于接收强询问信号AS和/或干扰信号时出现。在此，针对接收信号E1、E2、E3的每个可以各设置用于限制接收信号的电压的限制设备9.1、9.2、9.3、10。而在该实施例中，针对所有接收信号E1、E2、E3可以设置共同的限制设备9.1、9.2、9.3、10来限制接收信号的电压。

控制信号ST包含信息：线圈L1、L2、L3中的哪个线圈在分别观察的时段中相对于发送询问信号AS的询问设备2在空间中最为有利地定位和定向，即使接收信号E1、E2、E3中的多个接收信号的电压分别高到电压通过用于限制接收信号E1、E2、E3的电压的限制设备9.1、9.2、9.3、10限制到所设置的最大值。这原因在于，根据本发明分析接收信号E1、E2、E3的电流，用于确定最有利的线圈L1、L2、L3（而不分析接收信号E1、E2、E3的电压）。

在该实施例中设计的是，用于限制相应接收信号E1、E2、E3的电压的限制设备9.1、9.2、9.3、10对于每个线圈L1、L2、L3具有用于产生应答器3的供给电压Vdd的第二全波整流器9.1、9.2、9.3，其中第二全波整流器9.1、9.2、9.3在输出侧并联连接并且与用于限制供给电压Vdd的限压器10连接。用于限制电压的限压器10通常理解为如下装置，该装置处理一个或多个信号，使得其不超过该电压的最大值。通过输出侧将第二全波整流器9.1、9.2、9.3并联连接，在全波整流器的共同的输出端上与应答器3相对于询问设备2的空间布置无关地产生稳定的供给电压。在此，通过限压器10防止了供给电压Vdd超过所设置的最高值，这会导致应答器3的损伤。此外，通过输出侧与全波整流器9.1、9.2、9.3连接的限压器10也将输入侧在全波整流器9.1、9.2、9.3上的接收信号E1、E2、E3的电压就其电压方面进行限制。这样，可以利用仅仅一个限压器10产生用于应答器3的稳定的和受限的供给电压Vdd并且同时实现了接收信号E1、E2、E3的相应的电压的限制。

有利地设置的是，限压器10关联有电压平滑设备C。以此方式可以减小或甚至避免供给电压Vdd的波动，这些波动例如可能由于询问信号AS的调制而形成。电压平滑设备C在该实施例中通过电容器C形成，该电容器可以平行于限压器10地设置。

在该实施例中设计的是，流控电流源5.1、5.2、5.3是电流镜5.1、5.2、5.3，电流镜分别除了产生电流信号SI1、SI2、SI3之外还产生镜像电流信号SG1、SG2、SG3，其中设置有求和环节11用于对通过电流镜5.1、5.2、5.3产生的镜像电流信号SG1、SG2、SG3进行加和，以便这样产生脉冲式加和信号PS，加和信号的频率对应于询问信号AS的两倍的频率。在此情况下，经整流的接收信号G1、G2、G3分别是电流镜5.1、5.2、5.3之一的参考信号。电流镜5.1、5.2、5.3分别提供电流信号SP1、SP2、Sp3，该电流信号如上面所描述的那样用于确定最为有利地定位和定向的线圈L1、L2、L3。附加地，电流镜5.1、5.2、5.3的每个提供了镜像电流信号SG1、SG2、SG3，镜像电流信号SI1、SI2、SI3对应于电流信号，但可与此独立地进一步处理。

在此，镜像电流信号SG1、SG2、SG3借助求和环节11来加和，使得产生脉冲式加和信号PS，该脉冲式加和信号的频率对应于询问信号AS的两倍的频率。在此，通过全波整流器保证了接收信号E1、E2、E3的数值与其符号无关地加和。以此方式保证了，当应答器3定向为使得接收线圈L1、L2、L3中的一个接收线圈被询问信号AS在其中一个方向上穿透而接收线圈L1、L2、L3的另一个在另一个方向上被询问信号穿透时，接收信号E1、E2、E3在加和时并不相互弱化或甚至消除，这在未整流的情况下会发生。在此情况下，即线圈Ｌ1、L2、L3的其中一个线圈的（未经整流的）接收信号E1、E2、E3与线圈Ｌ1、L2、L3中的另一线圈的（未经整流的）接收信号E1、E2、E3具有180o的相移，使得两个接收信号E1、E2、E3在加和时部分、在极端情况下甚至完全消除。在此，完全消除在两个接收信号E1、E2、E3的电平具有相同的值时才会出现。

相应地，在根据本发明的应答器中接收信号E1、E2、E3中的每个接收信号的每个半波用于提高加和信号PS的电平，使得与应答器3相对于产生询问信号AS的询问设备2的位置和空间取向无关地产生稳定的加和信号PS。加和信号PS的频率在此对应于所接收的询问信号AS的两倍的频率，使得其可以作为时基信号尤其用于将应答器3与询问设备2同步。

应答器3由此除了确定定向最为有利的线圈L1、L2、L3之外还能够实现产生时基信号，尤其是根据幅度调制过的询问信号AS来产生，其中幅度改变以便传输不同的值，因为在询问信号AS的幅度由于调制而非常小时也可以可靠地产生加和信号PS。

加和信号PS输送给比较器12，该比较器将脉冲式加和信号PS与参考信号RS比较，以便这样产生第一时钟信号TS1，第一时钟信号的频率对应于询问信号AS的两倍频率。比较器12通常是用于比较两个输入信号PS、RS的电路。根据两个输入信号PS、RS中哪个输入信号更大，则比较器12的输出信号TS1具有第一值或第二值。现在，通过加和信号PS借助比较器12与参考信号RS比较的方式在比较器12的输出端上形成了二进制时钟信号TS1，该时钟信号的频率对应于询问信号AS的两倍的频率，其中二进制时钟信号TS1可以被简单地进一步处理。比较器12可以借助传统的运算放大器来形成。

此外，第一时钟信号TS1输送给分频器13，以便这样产生具有更低频率的第二时钟信号TS2。分频器13通常是如下装置，该装置将输入信号TS1的频率降低为二分之一、优选降低为整数倍分之一。分频器13的使用能够实现产生具有符合需要的频率的第二时钟信号TS2，其中在第二时钟信号TS2中也包含有询问信号AS具有何种频率的信息。

优选地，分频器13是频率取半器13。在频率取半器１３的情况下，输出信号ＴＳ２通常具有对应于输入信号TS1的一半频率的频率。在此情况下，这样以简单的方式产生第二时钟信号TS2，第二时钟信号的频率对应于询问信号AS的频率。

优选地，应答器1至少部分实施为CMOS集成电路。集成电路是如下集成电路，其理解为，包括多个电子器件以及相关连接的电子电路构建在共同的衬底（即芯片）上。在此，可以设置完全集成的结构方式，其中应答器1的所有电子器件设置在恰好一个衬底上。

此外，根据本发明的应答器1以CMOS技术来制造，其理解为，不仅PMOS晶体管（也称p沟道金属氧化物半导体晶体管）以及NMOS晶体管（也称n沟道金属氧化物半导体晶体管）可以设置在共同的衬底上。

Claims

1.一种用于接收电磁询问信号（AS）和发送无线电磁应答信号的应答器，其具有：用作天线的第一线圈（L1），用于根据询问信号（AS）产生有线电接收信号（E1）；以及具有至少一个另外的用作天线的线圈（L2、L3），用于根据询问信号（AS）产生另外的有线电接收信号（E2、E3），其中第一线圈（L1）的轴线（A1）与所述另外的线圈（L2、L3）的轴线（A2、A3）在空间中不同地定向，其特征在于，线圈（L1、L2、L3）关联有至少一个用于限制相应接收信号（E1、E2、E3）的电压的限制设备（9.1、9.2、9.3、10），其中接收信号（E1、E2、E3）分别通过用于产生经整流的接收信号（G1、G2、G3）的第一全波整流器（4.1、4.2、4.3）来传导，其中经整流的接收信号（G1、G2、G3）分别输送给流控电流源（5.1、5.2、5.3）来产生与相应经整流的接收信号（G1、G2、G3）相对应的电流信号（SI1、SI2、SI3），电流信号（SI1、SI2、SI3）分别输送给用于产生电流峰值信号（SP1、SP2、SP3）的电流峰值检测器（6.1、6.2、6.3），其中电流峰值信号（SP1、SP2、SP3）输送给比较装置（7.1、7.2、7.3、8）来将所产生的电流峰值信号（SP1、SP2、SP3）进行比较，以及其中比较装置（7.1、7.2、7.3、8）构建为产生控制信号（ST），该控制信号说明了所产生的电流峰值信号（7.1、7.2、7.3、8）的最强的电流峰值信号（7.1、7.2、7.3、8）。

2.根据上一权利要求所述的应答器，其特征在于，

用于限制相应接收信号（E1、E2、E3）的电压的限制设备（9.1、9.2、9.3、10）对于每个线圈（L1、L2、L3）具有用于产生应答器（3）的供给电压Vdd的第二全波整流器（9.1、9.2、9.3），其中第二全波整流器（9.1、9.2、9.3）在输出侧并联连接并且与用于限制供给电压（Vdd）的限压器（10）连接。

3.根据上一权利要求所述的应答器，其特征在于，

限压器（10）关联有电压平滑设备（C）。

4.根据上述权利要求之一所述的应答器，其特征在于，

设置有总共两个线圈（L1、L2、L3），其中比较装置（7.1、7.2、7.3、8）具有用于比较电流峰值信号（SP1、SP2、SP3）中的每两个电流峰值信号的三个比较器（7.1、7.2、7.3），并且其中比较器（7.1、7.2、7.3）的输出信号（VS1、VS2、VS3）输送给逻辑电路（8），逻辑电路的输出信号是控制信号（ST）。

5.根据权利要求1至3之一所述的应答器，其特征在于，

设置有多于两个的线圈（L1、L2、L3），其中比较装置（7.1、7.2、7.3、8）具有用于比较电流峰值信号（SP1、SP2、SP3）中的每两个电流峰值信号的三个比较器（7.1、7.2、7.3），并且其中比较器（7.1、7.2、7.3）的输出信号（VS1、VS2、VS3）输送给逻辑电路（8），逻辑电路的输出信号是控制信号（ST）。

6.根据上述权利要求之一所述的应答器，其特征在于，

设置有总共三个线圈（L1、L2、L3），所述线圈的轴线（A1、A2、A3）分别彼此成直角地设置。

7.根据上述权利要求之一所述的应答器，其特征在于，

流控电流源（5.1、5.2、5.3）是电流镜（5.1、5.2、5.3），电流镜分别除了产生电流信号（SI1、SI2、SI3）之外还产生镜像电流信号（SG1、SG2、SG3），其中设置有求和环节（11）用于对通过电流镜（6.1、6.2、6.3）产生的镜像电流信号（SG1、SG2、SG3）进行加和，以便这样产生脉冲式加和信号（PS），加和信号的频率对应于询问信号（AS）的两倍的频率。

8.根据上一权利要求所述的应答器，其特征在于，

设置比较器（12）来将脉冲式加和信号（PS）与参考信号（RS）比较，以便这样产生第一时钟信号（TS1），第一时钟信号的频率对应于询问信号（AS）的两倍频率。

9.根据权利要求7或8所述的应答器，其特征在于，

第一时钟信号（TS1）输送给分频器（13），以便这样产生具有更低频率的第二时钟信号（TS2）。

10.根据上一权利要求所述的应答器，其特征在于，

分频器（13）是频率取半器（13），使得第二时钟信号（TS2）具有询问信号（AS）的频率。

11.根据上述权利要求之一所述的应答器，其特征在于，

应答器（3）至少部分实施为CMOS集成电路（3）。