DE102009013458A1

DE102009013458A1 - Sensor auf Basis reflektierter Hochfrequenz-Strahlung

Info

Publication number: DE102009013458A1
Application number: DE200910013458
Authority: DE
Inventors: Norbert Michel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2009-03-18
Publication date: 2010-09-23

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen der Anwesenheit einer festen, flüssigen oder gasförmigen Substanz im Nahbereich einer Hochfrequenz-Antenne. Insbesondere ist damit im Mikrowellenbereich ein Näherungs- oder eine Berührungssensor realisierbar, welcher unempfindlich ist gegenüber Licht sowie statischen und niederfrequenten elektromagnetischen Störungen. Bei dem Verfahren wird Hochfrequenz-Leistung im Mikrowellen-Bereich einer Antenne zugeführt, die darauf hin eine HF-Strahlung abgibt, welcher die Substanz ausgesetzt wird, wobei die Substanz in Wechselwirkung mit der Antenne deren Impedanz verändert. Die von der Antenne zurücklaufende HF-Leistung wird gemessen und ins Verhältnis gesetzt zu der zur Antenne hinlaufenden HF-Leistung und daraus ein Messsignal gebildet. Das Messsignal, welches sich bei Abwesenheit der Substanz ergibt, wird verglichen mit dem Messsignal bei Anwesenheit der Substanz und aus dem Unterschied dieser beiden Messsignale ein Schaltsignal abgeleitet.

Description

Technisches Anwendungsgebiet:
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Erkennen von Anwesenheit und/oder Zustand sowie der Veränderung der Position und/oder der dielektrischen Eigenschaften von Körpern und Stoffen mittels Hochfrequenz-Strahlung im Nahbereich einer Antenne.
In vielen technischen Bereichen sollen durch Berührung von Zielflächen Aktionen gesteuert werden (Berührungssensor). in weiteren technischen Bereichen soll die An- oder Abwesenheit von Gegenständen, Körpern oder Stoffen innerhalb vorgegebener Flächen oder Räume erfasst werden. In wiederum weiteren technischen Bereichen sollen physikalische Eigenschaften von Materialien und/oder deren Veränderung erfasst werden.
Stand der Technik:
Bisherige Berührungssensoren oder Näherungssensoren werden z. B. realisiert

a) indem die Veränderung der kapazitiven Kopplung zwischen Elektroden durch Annäherung von z. B. Fingern oder Gegenständen verändert und ausgewertet wird; Nachteil: sehr nahe Annäherung an die Elektroden nötig, somit schwierig, wenn aus applikativen Gründen die Elektroden etwas weiter entfernt sein müssen, ferner Empfindlichkeit gegenüber elektrostatischen Entladungen und hohen elektrischen Feldstärken

b) indem durch Berührung oder Annäherung der Strahlengang einer (Reflexions-)Lichtschranke verändert und ausgewertet wird; Nachteil: Fremdlicht kann den Sensor stören und Fehlschaltungen auslösen, der mechanische Schutz des Sensors muss für Licht transparent sein.

c) indem durch direkte Berührung oder Überbrückung einer oder mehrerer Elektroden ein Stromfluss ausgelöst oder verändert wird und ausgewertet wird; Nachtei: Empfindlichkeit gegenüber elektrostatischen Entladungen und hohen elektrischen Feldstärken

d) indem die Frequenz eines elektrischen Schwingkreises durch Annäherung an seine frequenzbestimmenden Komponenten (Kondensator, Spule) verändert und ausgewertet wird; Nachtei: hauptsächlich sensibel für Metalle, weniger für Nicht-Metalle

Auch mit RADAR in verschiedenen Ausführungsformen können Näherungssensoren realisiert werden.
Beim Laufzeit-Radar für Distanzen im Zentimeter-Bereich steigen die Anforderungen und Kosten hinsichtlich Schaltgeschwindigkeit der Auswerte-Elektronik mit heutigen Technologien enorm an.
Radar basierend auf dem Vergleich von gesendeter und reflektierter Phase führt bei Distanzen größer als die Wellenlänge zu Mehrdeutigkeiten, zu deren Vermeidung ebenfalls ein hoher technischer Aufwand nötig ist.
Darstellung der Erfindung:
Das vorliegenden Verfahren nutzt den Effekt, dass die Impedanz einer Hochfrequenz-Antenne (5) beeinflusst und geändert wird, wenn sich die dielektrischen Eigenschaften in deren Nahfeld verändern, z. B. durch Annäherung eines Körpers (7). Die Änderung der Antennen-Impedanz bewirkt wiederum eine Änderung des Verhältnisses der zur Antenne hin laufenden Energie (A) zu der von der Antenne reflektierten Energie (B). Dieses Verhältnis (genauer das reziproke) wird beschrieben mit den sogenannten Streuparameter S₁₁ oder auch mit dem sogenannten Stehwellenverhältnis (VSWR).
Der aktuelle S₁₁-Wert und ggf. dessen Änderung kann mit einer Vorrichtung nach 1 wie folgt erfasst werden:
Ein Hochfrequenz-Generator (1) speist über geeignete Hochfrequenz-Leitungen (2) und (4) sowie einen zwischengeschalteten Richtkoppler (3) seine Energie in eine Antenne (5). Der Richtkoppler (3) liefert an seinen Ausgängen (8) und (9) jeweils ein Signal, dessen Größe proportional zur vor laufenden (eingespeisten) Hochfrequenz-Energie (A), bzw. rücklaufenden (reflektierten) Hochfrequenz-Energie (B) ist. Aus diesen beiden Signalen (Pegeln) kann mittels Auswerteschaltung (10) zunächst das Verhältnis „reflektierte zu eingespeister Energie” ((B)/(A)) gebildet werden, um darauf basierend weitere Signale (z. B. Schalt-Signale) und/oder Informationen abzuleiten. Je nach Applikation kann zwischen der Antenne (5) und dem zu detektierenden Körper (7) eine Schutzvorrichtung (6) aus einem elektrisch nicht oder nur gering leitfähigem Material angebracht sein. Im Folgenden wird der Begriff Hochfrequenz oft abgekürzt als „HF”.
Die Schutzvorrichtung (6) kann dienen:

• als mechanischer Schutz der Antenne und/oder der übrigen Vorrichtung
• als Sichtschutz der Antenne und/oder der übrigen Vorrichtung
• als mechanische Führung/Halterung des zu detektierenden Körpers oder Stoffes (7).
• als Träger für Kennzeichnungen und Markierungen

Die Schutzvorrichtung (6) kann wie folgt ausgeführt sein:

• sie kann für Licht durchlässig sein, muss es aber nicht sein
• mechanisch aus starrem und/oder flexiblem Material
• sie muss zumindest für einen Teil der von Antenne (5) abgestrahlten Energie durchlässig sein.

Bei geeigneter Antennenausführung und entsprechender Frequenz des Generators (1), kann der zu detektierende Körper (7) beispielsweise Folgendes sein und es ergeben sich beispielhaft folgende Applikationen:

• Hand/Hände oder Finger, womit sich Berührungssensoren realisieren lassen
• Fuß/Füße, womit beispielsweise das Betreten von Flächen/Räumen detektiert werden kann
• Körper von Personen, Tieren oder Pflanzen, womit sich beispielsweise folgende Anwendungen realisieren lassen:
• Sensoren die detektieren, ob ein Sitz/Platz/Bett besetzt/belegt ist;
• bei entsprechender Anzahl und Positionierung solcher Sensoren kann sogar die Größe der Person eingegrenzt werden;
• Sensoren in oder an Textilien (oder ähnlichen Materialien) welche detektieren, ob sich nahe an den Textilien Personen oder Tiere (z. B.) befinden (.. von Personen oder Tieren getragen werden), (z. B. in „intelligenten Kleidungsstücken” oder „intelligentem Verband”)
• Je nach Frequenz des Generators (1) und Ausgestaltung der Antenne (5) und ggf. auch der dielektrischen Eigenschaften der Schutzvorrichtung (6) kann mittels der Vorrichtung/des Verfahren unterschieden werden zwischen verschiedenen Arten von Körpern (7), wie beispielsweise biologischen Körpern einerseits, welche z. B. die Absorption der eingespeisten Energie (A) erhöhen (S₁₁ in Dezibel (= dB) verschiebt sich zu höheren, negativeren Werten) und metallischen bzw. elektrisch gut leitfähigen Gegenständen/Stoffen andererseits, welche den Anteil der reflektierten Energie (B) erhöhen (S₁₁ in dB verschiebt sich zu kleineren negativeren Werten).
• Flüssigkeit, Gas, Plasma: z. B. Pegelstände von Flüssigkeiten überwachen, oder dielektrische Eigenschaften bestimmter Flüssigkeiten, Gase oder Plasmen überwachen
• Feststoffe, die ihre dielektrischen Eigenschaften verändern, z. B. den Feuchtegrad von Holz oder anderen Materialien erfassen.

Für die beiden letztgenannten Punkte kann es hilfreich sein, hinter dem zu untersuchenden Körper oder Stoff einen HF-Reflektor anzubringen, um dadurch mehr Information aus dem reflektierten, den Körper zwei mal durchdringenden HF-Strahl zu gewinnen. Informationen über bestimmte Zustände und/oder Eigenschaften eines vorgegebenen Stoffes lassen sich ggf. über den Vergleich der gemessenen S₁₁-Werte mit den in einer Nachschlag-Tabelle abgelegten (vorher gelernten) Werten ermitteln. Prinzipiell könnten die dielektrischen Eigenschaften von Stoffen auch erfasst werden, indem die den Stoff durchdringe HF-Strahlung auf der der Antenne (5) gegenüberliegenden Seite von einer zweiten Antenne empfangen und einem Empfänger zur Auswertung zugeführt wird. Allerdings bedeutet letzteres zusätzlichen technischen Aufwand, sofern die Applikation überhaupt den Raum für die zusätzliche Antenne und Empfänger lässt.
Die Antenne/n (1) einer oder mehrerer Vorrichtungen nach 1 können wie folgt ausgebildet sein:

• mechanisch starr
• mechanisch flexibel (biegsam): z. B. in Form von biegsamen Draht und/oder flexiblen auf Trägern gedruckten Leiterbahnen
• mechanisch und/oder elektrisch/elektronisch verstellbar (sog. Phased Array Antenne), beispielsweise um die Bündelung und/oder Ausrichtung der Antennen-Keule zu verändern, und/oder die elektrische Impedanz einzustellen, z. B. bei Änderung der Frequenz.
• Mittels der bekannten Methoden kann die laterale Auflösung der Antenne/n erhöht werden (Beispiele: Parabolantenne, Yagi, Quad-Antenne, Phased-Array, Helix-Antenne etc.).
• Durch Bündlung mehrerer räumlich versetzter Antennen kann ein definierter Bereich (Fläche, Raum) auch etwas außerhalb des Nahbereichs erfasst werden.

Die Speiseleitungen (2, 4) und/oder der Richtkoppler (3) können jeweils starr und/oder flexibel beispielsweise wie folgt ausgebildet sein (wahlweise „unsymmetrisch” oder „differentiell”):

• als Koaxial-Leitung
• als Mikro-Streifenleitung oder Streifenleitung
• als Koplanar-Leitung
• als Hohlleiter
• als Zwei-Draht-Leitung
• als Eindraht-Leitung
• als Dielektrische-Leitung

Für den Hochfrequenz-Generator (1) sind beispielsweise folgende Ausgestaltungen (auch in Kombination) möglich:

• Der HF-Generator (1) erzeugt nur eine feste Frequenz oder kann auf verschiedene Frequenzen eingestellt werden.
• Der HF-Generator (1) erzeugt nur in gewissen zeitlichen Abständen HF-Energie-Pulse, z. B. um die Strahlenbelastung der Umgebung gering zu halten und oder gegenseitige Beeinflussung mit anderen Funkdiensten zu reduzieren
• Die Frequenz des Generators kann variiert werden, beispielsweise um gegenseitige Beeinflussung mit anderen Funkdiensten zu reduzieren oder auszuweichen, und/oder um unterschiedliche Absorptions- und/oder Reflexions-Eigenschaften der zu untersuchenden Körper (7) oder Stoffe (7) bei unterschiedlichen Frequenzen zu detektieren.

Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung nach 1:

• Die Sensor-Vorrichtung nach 1 kann kombiniert werden mit einer Nachrichten-Übertragungseinrichtung, indem der HF-Generator (1) mit entsprechenden Nachrichten moduliert wird, welche für einen externen Empfänger bestimmt sind. Alternativ könnten HF-Signale einer anderen Nachrichtenübertragungseinrichtung auch über bekannte Koppelverfahren in die Leitung (2) ein- und aus-gekoppelt werden.
• Teile der Vorrichtung wie Antenne (5) und z. B. Leitungen (2, 4) können als Teil einer Empfangseinrichtung für von extern empfangene Nachrichten mit genutzt werden, z. B. zeit-versetzt auf der gleichen Frequenz des Generators (1) oder zeitgleich auf einer Frequenz unterschiedlich zu der des Generators (1).
• Durch mehrfache Anordnung der Vorrichtung nach 1 und ggf. zeit- oder frequenz-versetztes Senden mehrerer Generatoren (1) können Sensoren realisiert werden, welche beispielsweise die lineare bzw. kreisförmige und/oder flächenmäßige Ausdehnung und/oder Position eines oder mehrere Körper (7) erfassen.
• Anstelle der mehrfachen Anordnung der Vorrichtung nach 1 können auch nur Teile davon, mindestens aber die Antenne (1) und deren Speiseleitung (4) mehrfach ausgeführt werden und mittels eines geeigneten Verteiler-Schalters (Multiplexer) (12) zeitlich versetzt gespeist und mittels Richtkoppler (3) ausgewertet werden. Dabei kann wahlweise gemäß 2 vor dem Verteiler-Schalter ein zentraler Richtkoppler (3), oder gemäß 3 nach dem Verteiler-Schalter jeweils ein separater Richtkoppler (3) verwendet werden, je nach dem was technisch bzw. kommerziell günstiger ist.
• Werden vorgenannte Mehrfach-Anordnung (einfache-, linenförmige-, flächenförmige- Gruppierungen) in räumlich zueinander versetzten Achsen angeordnet (z. B. Achsen orthogonal zueinander), so sind Auflösungen im zwei- bzw. dreidimensionalen Raum möglich.
• Sofern der Auswerteeinrichtung (10) über die Ausgänge (8) und (9) jeweils eine phasenrichtige Probe des eingespeisten (A) und reflektierten (B) HF-Signals zur Verfügung gestellt wird, kann mittels bekannter Verfahren (z. B. Digitalisierung und anschließende logische UND-Verknüpfung) durch Vergleich der Phasenlagen von (A) und (B) auf die Entfernung des Körpers (7) von der Antenne geschlossen werden. Mehrdeutigkeiten des Phasensignals können geklärt werden durch Erfassen der Zeit (oder Anzahl der Schwingungszüge) bis zum erstmaligen Eintreffen des reflektierten Signals (B). Alternativ könnte man einen bestimmten Mindestbetrag des reflektierten Signals zur Erkennung eines bestimmten Mindestabstandes von der Antenne heranziehen. Vorteilhaft wären für diese Applikation kurze Schwingungszüge des HF-Generators.

Vorteile gegenüber bisher bekannten Lösungen:

• Das/die hier beschriebene Verfahren/Vorrichtung ist nicht lichtempfindlich und somit im Gegensatz zu Ausführungen auf Lichtschranken-Basis störsicher bezüglich Fremdlicht und/oder Umgebungslicht.
• Die Schutzvorrichtung (6) kann für Licht undurchlässig sein, muss es aber nicht sein. Somit ergeben sich mehr Freiheitsgrade, z. B. für das optische Design.
• Ergänzung bestehender Sensoren, um deren Aussagekraft zu erhöhen, z. B. Ergänzung optischer Information (z. B. Lichtschranke, Bilderkennung) durch hochfrequenz-elektrische Eigenschaften (z. B. Grad der Absorption oder Reflexion bei bestimmten Frequenzen)
• Das Vorhandensein eines solchen Sensors lässt sich wesentlich besser verdecken, als z. B. eine Lichtschranke oder kapazitiver Sensoren, z. B. hinsichtlich sicherheitsrelevanter Bewachung.
• Es wird nicht nur die Anwesenheit von Metallen oder magnetisch relevanten Metallen detektiert (wie z. B. bei Metallsuchgeräten oder Induktionsschleifen), sondern auch die Anwesenheit von dielektrischen Stoffen, sowohl festen, flüssigen oder gasförmigen Zustands, oder auch von Plasma.
• Gegenüber RADAR-Verfahren für Detektion im Nahfeld der Antenne (5) wesentlich einfacherer und dadurch kostengünstigerer Aufbau möglich.
• Ohnehin vorhandene HF-Übertragungseinrichtungen (Wireless-Applikationen) können mit wenig Zusatzaufwand für sensorische Zwecke wie z. B Berührungs-/Näherungssensor mit genutzt werden.
• Unempfindlich (störsicher) gegenüber hohen statischen oder niederfrequenten elektrischen und/oder magnetischen Feldstärken.

1: Hochfrequenz-Generator
2: Hochfrequenz-Zuleitung
3: Richtkoppler
4: Hochfrequenz-Zuleitung
5: Antenne
6: Schutzvorrichtung
7: zu detektierender Körper oder Stoff
8: Signalleitung für das zur reflektierten Energie proportional Signal
9: Signalleitung für das zur eingespeisten Energie proportional Signal
10: Auswerteschaltung
11: optionaler Reflektor für ausgewählte Applikationen
12: Verteiler für die Hochfrequenz-Energie
A: eingespeiste (vorlaufende) Hochfrequenz-Energie
B: reflektierte (rücklaufende) Hochfrequenz-Energie

Liste der Zeichnungen:
1 prinzipieller Aufbau der beschriebenen Vorrichtung
2 beschriebene Vorrichtung mit Verteiler (Multiplexer) zur Verwendung eines gemeinsamen Richtkopplers und mehrerer Antennen
3 beschriebene Vorrichtung mit Verteiler (Multiplexer) zur Verwendung mehrerer Antennen mit jeweils eigenem Richtkoppler und Auswertung

Claims

Verfahren zum Erkennen der Anwesenheit einer festen, flüssigen oder gasförmigen Substanz (7), dadurch gekennzeichnet, • dass Hochfrequenz-Leistung erzeugt wird, deren Frequenz im Bereich der Mikrowellen von 300 MHz bis 300 GHz liegt, • dass diese HF-Leistung einer Antenne (5) zugeführt wird, die darauf hin eine HF-Strahlung abgibt, • dass die Substanz (7) der HF-Strahlung ausgesetzt wird, wobei die Substanz (7) in Wechselwirkung mit der Antenne (5) deren Impedanz verändert, • dass die von der Antenne (5) zurücklaufende HF-Leistung (B) gemessen wird, • dass die zurücklaufende HF-Leistung (B) ins Verhältnis gesetzt wird zu der zur Antenne (5) hinlaufenden HF-Leistung (A), • dass aus diesem Verhältnis ein Messsignal gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, • dass ein Messsignal, welches sich bei Abwesenheit der Substanz (7) ergibt, verglichen wird mit einem Messsignal, das bei Anwesenheit der Substanz (7) entsteht, • und dass aus dem Unterschied dieser beiden Messsignale ein Schaltsignal abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, • dass das Messsignal bei Anwesenheit der Substanz (7) dahingehend ausgewertet wird, ob sein Wert oberhalb oder unterhalb des Wertes des Referenz-Messsignals liegt, und • dass daraus ein Schaltsignal abgeleitet wird, welches die Anwesenheit einer die HF-Strahlung absorbierenden oder reflektierenden Substanzen signalisiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, • dass die Werte des Messsignals verglichen werden mit den in einer Nachschlagetabelle abgelegten Werten und • dass daraus Informationen über die vorgegebene Substanz (7) ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, • dass die Frequenz des HF-Generators (1) variiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, • dass der HF-Generator (1) nur in gewissen zeitlichen Abständen HF-Leistungspulse erzeugt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, • dass mehrere gegeneinander versetzte Antennen (5) mit HF-Leistung gespeist werden, die daraufhin HF-Strahlung in Richtung auf die Substanz (7) abgeben, und • dass die von den einzelnen Antennen (5) zurücklaufenden HF-Leistungen (B) jeweils getrennt gemessen werden. (2 und 3)
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, • dass die versetzten Antennen (5) mittels eines Verteilers (12) für HF-Leistung zeitlich versetzt mit HF-Leistung vom selben HF-Generator (1) über den Richtkoppler (3) gespeist werden, und • dass die von den Antennen (5) zurücklaufenden HF-Leistungen (B) mit Hilfe desselben Verteilers (12) für HF-Leistung im selben Zeitbereich, in dem die jeweilige Antenne (1) mit HF-Leistung gespeist wird, mittels desselben Richtkopplers (3) gemessen und von derselben Auswerteschaltung (10) ausgewertet werden. (2)
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, • dass die versetzten Antennen (5) mittels eines Verteilers (12) für HF-Leistung über einen jeweils eigenen Richtkoppler (3) gleichzeitig mit HF-Leistung vom selben HF-Generator (1) gespeist werden, • dass die von den Antennen (5) zurücklaufenden HF-Leistungen (B) im der jeweiligen Antenne (5) zugeordneten Richtkoppler (3) ausgekoppelt werden, und • dass diese HF-Leistungen (B) in eine jeweils zugeordnete Auswerteschaltung (10) eingegeben werden. (3)
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, • dass durch Vergleich der Phasenlagen von zur Antenne (5) hinlaufender HF-Leistung (A) und von der Antenne (5) zurücklaufender HF-Leistung (B) auf die Entfernung der Substanz (7) vor der Antenne (5) geschlossen wird.
Einrichtung zum Erkennen der Anwesenheit einer festen, flüssigen oder gasförmigen Substanz (7), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 gekennzeichnet durch • einen Hochfrequenz-Generator (1), der HF-Leistung mit einer Frequenz im Bereich von 300 MHz bis 300 GHz, bevorzugt im Bereich von 800 MHz bis 80 GHz, erzeugt, • einen Richtkoppler (3), • eine Antenne (5), die mittels einer HF-Zuleitung (2, 4) über den Richtkoppler (3) an den Ausgang des HF-Generators (1) angeschlossen ist, und • eine Auswerteschaltung (10), der vom Richtkoppler (3) über eine Signalleitung (8) zumindest eine Messgröße zuführbar ist, die der von der Antenne (5) zurücklaufenden Leistung entspricht wobei die Auswerteschaltung (10) a) die Messgröße ins Verhältnis setzt zur Leistung, die vom HF-Generator (1) an die Antenne (5) abgegeben wird, und b) daraus ein Messsignal bildet.
Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, • dass die Antenne (5) eine Dipol-Antenne ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, • dass der Auswerteschaltung (10) neben der genannten Messgröße, die der von der Antenne (5) zurücklaufenden Leistung entspricht, vom Richtkoppler (3) auch eine weitere Messgröße zugeführt wird, welche der vom HF-Generator (1) an die Antenne (5) abgegebenen Leistung entspricht.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, • dass an der Antenne (5) eine Schutzvorrichtung (6), insbesondere in Form einer Platte, vorgesehen ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, • dass die Schutzvorrichtung (6) ein Träger für Kennzeichnungen oder Markierungen ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, • dass die Substanz (7) im Nahfeld der Antenne (5) anbringbar ist, bevorzugt in einem Abstand von weniger als 5 cm.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, • dass sie als Berührungssensor, bevorzugt als Hand- oder Fingersensor, ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, • dass weitere Einrichtungen räumlich versetzt angeordnet sind. (2 und 3)
Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, • dass eine Nachrichtenübertragungseinrichtung vorgesehen ist, die den HF-Generator (1) mit Nachrichten moduliert.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, • dass Teile der Einrichtung, bevorzugt die Antenne (5), gemeinsam mit einer Nachrichtenübertragungseinrichtung genutzt werden.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, • dass jenseits der Substanz (7) ein HF-Reflektor (11) vorgesehen ist, der die die Substanz (7) durchdringende HF-Strahlung bei abermaligem Durchdringen der Substanz (7) auf die Antenne (5) zurück wirft.