DE1959843U - Elektromagnetischer objektdetektor. - Google Patents

Description

Elektromagnetische!? Ob j ektdetektor "".

Es sind in der Vergangenheit verschiedene Arten von Objektdetektoren "entwickelt "worden. Der Betrieb einer großen Anzahl dieser.bisher bekannten Objektdetektoren gründet sich auf des als Dopplereffekt bezeichneten !Phänomen, bei welchem die Bewegung eines Gegenstandes in !Richtung auf eine Antenne- zu oder von ihr fort zur Folge hat, daß die von dem Gegenstand reflektierte Energie wieder die Antenne erreicht, und zwar bei einer anderen Frequenz als der übertragenen Welle. Wenn diese beiden -Frequenzen kombiniert werden, dann, wird eine resulti.ereti.de Schwebungsfrecmenz erzeugt. Der Vorteil der Verwendung des Dopplereffektes in den üblichen Detektoren besteht darin, daß eine frequenz eher qualitativ als quantitativ angezeigt ?/ird. Das bedeutet, daß sie gefiltert und verstärkt werden kann und infolgedessen ein hoher ^mpfindlichkeitsgrad möglich ist. Obgektdetektoren die aufgrund des Dopplerprinzips aufgebaut sind, sind jedoch anderweitig verletzbar, und zwar aus verschiedenen Gründen. Erstens; ist ein Gegenstand, der sich auf

—2—

2 -

einem Kreis '."bewegt-, dessen Mittelpunkt die Antenne ist, schwer, wenn nicht gar immöglich, wahrzunehmen. Zweitens können gegliche unechte Übertragungen von Eurzwellenradiosendern von Polizeiwagen beispielsweise einen falschen Alarm verursachen. 3Ss können sogar sich "beilegende Vorgänge eine -Dopplerschaltung hervorrufen, und dann kann,- wenn die Anlage empfindlich genug ist, um gegenüber Personen wirksam zu werden, ein "Vorgang sehr wohl den Alarm auslösen, ^ine weitere quelle falschen Alarmes "bei einer Doppleranlage/st durch sich bewegende Gegenstände hohen Reflektionsvermögens des normalen -Bereiches der Anlage gegeben. Wenn sich_ somit ein großer me-talisch glänzender Käfer, wenn auch- in einer.Entfernung, vorbeibewegt, dann kann eine-ausreichende Reflektion entstehen, die an- der Antenne der- Reflektion verhältnismäßig niedriger Intensität^einer Person in der Mähe der Antenne vergleich-lich ist. - ■. "■-'-. - - . -■ ■"";..""■" . - - .

Ein" Obo'ektdetektor, welcher den größten Teil der Nachteile ^:einer-Doppler-AlarmanlageVvermeidet, ist in der.US-Patentschrift Re/25- 100 TDeschrieben. liier ¥>rird ein stehendes Wellenmuster, durch die ausgestrahlte Energie errichtet, und der Alarm wird wenigstens teilweise durch Aufspürung einer Veränderung in dem lauster--der stehenden. Welle ausgelöst, welche durch das Vorhandensein eines Eindringlings in dem Bereich des Musters verursacht. T^rird. Biese, letzte Art der Aufsp-ürung unterscheidet sich von den^ herkömmlichen. Detektoren darin, daß ein großer Teil der. reflektierten Energie, bei derselben Frequenz wie die einfallende Strahlung zurückkehrt. Somit entsteht die Aufspürung

-3-

im großen und ganzen nicht qualitativ aufgrund einesGegenschlagens einer reflektierten/Welle gegen eine übertragene Welle, sondern eher aufgrund einer quantitativen Verschiebung in-der." Antennenimpedanz infolge einer Verschiebung in den Stellungen der Knotenpunkte und Gegenknotenpunkte in dem Muster der stehenden Welle infolge eines Wechsels der Stellung des Eindringlings indem JeId.. ν ' ""

Ein Ifachteil des in -der- US -Patent schrift He 25 100 beschriebenen Detektors, der aufgrund einer stehenden Welle arbeitet, besteht darin, daß dieser -Detektor zusätzlich zu Veränderungen in.der.stehenden Welle noch ,recht empfindlich gegenüber dem Dopplereffekt ist.- Während somit eine Person, die um. die Antenne dieser. Vorrichtung herumgeht ^ der Auf spürung nicht, entgehen kann, da. sie hierbei-auch das Muster der stehenden. Welle überschneidet, spricht doch der Detektor zusätzlich auf die üblichen.Döpplerversehiebungsfrequenzen an, die unmittelbar" von - sich^; bewegenden^ heranliommenden oder zurückweichenden Gegenständen .reflektiert oder durch in der lälie befindliche Sender erzeugt Tierden...Somit bestand bei Polizeiwagen oder ^weiweg-Amateur-iSendern und großen Eeflektoren,-. wie z.B.. Lastwagen und Bussen, die Heigung, bei dieser Anlage falsche Alarme_;auszulosen. Obwohl auch kleine sich bewegende Gegenstände, wie Vorhänge, bei einer solchen Anlage nicht so leicht einen falschen Alarm auslösen konnten,: wie es bei einer reihen Doppler-Anla-ge. der ..Fall war, weil sie das Futs t er der stehenden Welle nicht nennenswert unterbrechen, konnten sie dennoch i-eitweilig einen fälschen Alarm auslösen. Auch Leitungs-~

Spannungsschwankungen oder; andere unechte Spaniiungswechsel, die;-dem:6ys1i"^^l;iniiewolme-rt_r-Yerursaclien falsche Alarme. "-.-

Is "besteht. daher eine, Aufgabe der..Neuerung in der Schaffung eines Objektdetektors ,-.-welch, er. gleichzeitig all en Vorteilen der Betriebsweise .des stehenden Wellenmusters,.jedoch mit verstärkter Empfindlichkeit, genügt, ferner -falsche Alarme infolge, von -Leitungsspairaungsschwankxingen.oder anderen, der Anlage innewohnenden Schwankungen ausschließt, ferner im wesentlichen.alle"falschen Alarme.aufgrund einer von in der MheV befindlichen Sendern empfangenen Energie.ausschließt und auch im Setektlonsbereich die-Oopplerverschiebungsansprechung.in. starkem Maße reduziert. - . . - -'

-Die Neuerung betrifft einen elektromagnetischen Objektdetektor mit .einem Eadiofrequehzsender, der so angeordnet^.st, daß er im Betrieb .ζτ/ischen der :Anlago4nd einer reflektierenden Oberfläche ein Huster einer stehenden Welle iron H chfrequenzenergie mit voneinander auf .-"-b st and; gehaltenen Knotenpunkten und G-egenknotenpunkten erzeugt, sowie mit Detektormitteln zum Wahrnehmen von viechsein in den Stellungen der Knoten und Gegenknoten, die durch eine Lageveränderung eines reflektierendenGegenstandes in dem Seid des Musters verursacht werden, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Detektormittel zwei Antennen einschließen,^:die einen solchen räumlichen Abstand voneinander haben, daß"sie im _wesentliehen identisch auf Wechsel in dem Muster der stehenden Welle ansprechen.

.-4a-

Gemäß einer .weiteren._:.Ausgestaltung der Heuerung weist jede Antenne eine .abgestumpfte Halbkugelhasis- auf, und ein senkrechter .Tiertelwellenstrahlkörper ist auf dem abgestumpften Abschnitt der Basis gelagert und von ihm isoliert.

In einem Beispiel, kommt .eine;CW-Mikrowellendetektoranlage geringer Energie zur Anwendung, die im Bereich von 4OQ MHz arbeitet. Der -Stromkreis/ für.die .Signalerzeugung und Aufspürung ist ähnlich demjenigen, der in der Beschreibung der USA-Patentschrift Ee .25 100.- erläutert ist. Jedoch ...... ....

(Bitte fortfahren auf Seite 3 der ursprünglichen-BeschreibungI)

.-anstelle :derVsÄehdung^^^^^ kommt liier ein

mit Abstand angeoT&nete^^ mehrere auf. .

Abstand-gehaltene^ ein Ausgleich ps^romkrö^ mii /äeffi^alle ^leictLen Wechsel lii/der impedanz ..- : an- jeder" Äntienne- Hrtfgengfeeni weirden,>;fer:n.er kommt'. In Jeder. Antenne ■■ - ein AbstimmStromkreis; zur - Anwendung * -Der Abstimms troiakr ei s s ehalte t die; Pbirzei¥agensend_;er_\"a-i3;sv-;uai""-;d;er^: AusglelelisStromkreis hebt die.

.unechten- Spanhüiigß aufgrund 7on Un- ^:

volllcommenheit:en;;ii^rhälb;i dar teiä^ö. auf. Auch die Doppler-;; ν _:

f re qumzy e>&chi^

; ausgeschaltet-;ϊ.Me^^aiöh; :.a^:-e'iiier^v-linie - bewegen,, die zu der Idnie ^: .zwischen den, b;eadenr&rfen^ diese /über sehne j

det, und -für alle anderen Bewegungen In dem" ^eId wird die Doppleransprechung mehr ..oder weniger'herabgesetzt.. -!Theoretisch gibt es einen Punkt, an?welchem die^: Soppieransprechung/.der Anlage gemäß der 3%indung" gleich ■;^ der g enigen- der - Anlage -nach- dem. angeführtren. . USA-Pateht ^selhfcann, ;vo:räus;ge?etz;tv^daß die/beldeii Antennen, genau um - ein ebenes- TIeIf aches;-.; der; Wellenlänge;, -vone inander auf_: Abstand .gehalten/.sihd,^^ vermieden werden> - -

-,und bei ^allen^anderenv^teliunge/n: ls.t^;;%ie Doppleransprechung .. ; ■wesentlich"

Außerdem ^ef at ärlten/in^der- - Anlage gemäß.: der^ Keuerung; die- Wech- ^T

sei In; der^i^ertragenen-iffeilenfre^ Ih

. der Antennenimp'e-danz -]i^r.vp"rg:er>fe-n^l; werden-"_;{die"-widder 4en Os- .

zillätor^.beeinfiusseh), ;züsä;tzllGh-die Terzerrung_: des^ Musters- ^; der ätehendeh felle-,^dle^:-to^prüngllch iäuroh einen Wechsel; der: ■ -■".

StelJ.ung^_::des\aufzuspürende&iiTeg^ .

Die:se-s_:- führt zu^:e;iner^versdjärk'ten; Empfindlichkeit In der Anlage.

Das Muster der stehenden Welle ist einerseits heterogen, weil es durch Zusatz und Abzug einer größeren Anzahl übergeordneter Reflektionen, die alle bei der frequenz der übertragenen Welle schwingen, gebildet wurde. Daher sind die Knotenpunkte und G-egenknotenpunkte der stehenden Welle ungleichmäßig voneinander auf Abstand gehalten,, und die Wechsel· in ihren Orten finden ungleichmäßig statt, wenn ein Gegenstand in dem JeId die Stellung wechselt. Das Ergebnis besteht darin, daß die Impedanzen an den beiden Antennen sich"nicht gleichmäßig verändern und keine Aufhebung eintritt.. - .■■-.-■_■

Aufgrund dieses Verfahrens ist es daher, ein Merkmal der !Teuerung, daß dem G-edänken,. der sich auf .das Muster der stehenden Welle richtet und der zuerst durch die-in der USA-Patentschrift Ur. Re 25 100 beschriebenen Einrichtung gelehrt, jedoch nicht vollständig ausgenutzt wurde, .sehr viel mehr Bedeutung beige-. messen wird. Aus einer sorgfältigen Analyse des primären Reflektionsmusters gemäß der Erfindung ist ersichtlich,, daß durch ■ ein Antennenpaar oder mehrere Antennenpaare, die mit Aufhebungsoder Ausgleichsstromkreisen gemäß.der Neuerung ausgestattet sind, ein weitaus wirksameres und intensiveres Muster erzeugt werden kann» Bei. der Erläuterung.des gemäß der Erfindung verwendeten Systems, der stehenden Welle brauchen nur die primären oder ^!lEin-ⁿ Aufprallreflektionen-::^:in ^etracht gezogen zu werden. Im allgemeinen wird von den üblichen G-egenständen in Behausungen, wie z.B. Tischen, Stühlen, Wänden, fußböden, Decken, Personen usw. nur ein geringer Prozentsatz der übertragenen Energie reflektiert. Bei der VvMeueajung wird damit gerechnet, daß., eine durchschnittliche Reflektionsintensität von etwa 3;hls 10$ der auf irgendeinen Punkt in einem Raum, auftreffenden Energie kennzeichnend ist. Bs treten

-hierbei/,starkW/pchwankiMg^^ von den in 3?rage

-koimnenden^aZteiialien^^na^aie Sekundären Eeflektionen können durchaus einenjlinfluß^auf-die/Anlage ausüben. . .-_ -.-

Wenn ein Gegenstand in/einem .EaiMtvangeordnet wird, in welchem sich die. Htörälärmanlage :ΰβίιηα.6t,l _dänn^:- sind primäre Eeflektionen von dem..;G-egenstand zu iDeiden Antennen aufgrund der von ge der. Antenne empfahgeneü^Senduhgen.vorhanden.:. Somit, sind ins- -. . gesamt, theoretisch "vier .primäre: Eeflektionen - für eine ^Teque&z- - verschiebung .(Doppler) aüigrund'äervBewegung des Gegenstandes:.-vorhanden, da jedoch;:der^^:Aus;gleichS;Strömkreis normalerweise -.: -., wenigstens teilweise:di%^; Anaprephung/aufgrund-der Boppler- :ref lektionen.atifheirt,'; und:^; da - da;s theoretische Maximum des Dopplereffektes nur. auf treten/ k-anny- wem ,die Antennen um. ein; ebenso Yielfaches/ der Wellenlänge./voneinander auf Abstand gehalten sind, und sieh'der Gegenstand^;/bei /den\Ahtennen auf einer Verlängerung der" linie awischeri :ihhen/;nlahert:^ ist/die Aufspürung der Dopplerenergie .-"bei der;--:Anlage:/gemäß ^; der :Srf Indmig . s-tark ν ermindert. Da . jedoch-, die Seflektionen^\welche ^d:as/luster/der/stehenden Welle erzeugen,/ /bei^; ;di.eser Anläge/ durch../die beiden Antennenanordnungen; stark vergrößert sind,/tritt, eine Zunahme in der Empfindlichkeit ein.'Natürlich..nimarfr bei /einer mehr komplexen Eeflektionsumgebung, wie sie ;in dem üblichen.Zimmer:,vorhanden ist,- die Anzahl der vorhandenen-Bef^^lektiönen,.der .stehenden. Welle zu,, während die primären Dopplerreflektiο&exi,_ die/^gieicheh.,bleiben, und/ daher ist das erwähnte, besondere Gewicht, /das ^der Ansprechung-, stehender Wellen beigelegt wird,^^/.normalerweise/wesentlieh größer.. .

Ein weiterer Vorteil der Heuerungy der. aufgrund der größeren Betonmg :dör'Be^ - /

bestehtdariny daß: sie"-;"^e:genül3f-r,>4'ör;-bewegung, von kleineren Gegenständen, : wle::;zVBv Aauagn^: EatzHn,VHtinden» Vögeln usw., weniger

."empfindlich .ist ^weil. -"_d;ie#ev"_S:'elne.",-ausre^rioliende Masse Haften, um - -." eine bedeutendeι Verzerrung-des Musters der stehenden Welle hervorzurufen, "und ,ihre^.Doppler-Störung wird, durch den Ausgleichs strom- ■kreis im öro Ben und Ganzen jaus gestaltet. "~ -:;- . ^:

Ein ■ weiteres-" Meikmal der l^euernng-"bezieht sich -auf den Abstand und die Anordnung;_der Antennen.: Diese müssen weit genug voneinander au^ Abstand ^ehaüite^"^?m .daß;."die. heterogene

Besehaf f enhelt 'des. Muster^ 'der - stehenden Welle zu ungleichmäßigen Anspreehuhgen an den .entsprechenden.Antennen-führt, wenn ein Gegenstandin. d;em-^eld/selne<;St3llung;-wephselt¹._: Im allgemeinen ist.: :e.in Abstand von mehreieia.vWeilenlängen.äus-reichend, g'edpch sind -. größere AbstandeSdurehführbari "-Sogar bei 15,24 m- verstärken die ^:-.. .Übertragungen .der; ehtsprechenden Antennen das ^eId der stehenden-.WeIIe₅ ?fe_lches..die; andere"■.";-.umgibt. .G-emäß der ^Erfindung wird ein Abstand zwi&chen';e§wa..4, 5?^inip:hd 9^14 m bevorzugt. ⁷ ;^:

Die Yferte der-."".stehenden' Wellen^:können auf den. Höchstwert und. die . Doppler-Werte .auf^den.minimalen <?ert gebracht, werden, indem in "dem- leid -Eeflektoren: zur■ .Anwendung :kommen. Durch" Anordnung stark reflektierender Gegenstände- in..- dem leid der stehenden Welle läßt sich die Intensität des.: Musters-der -Erimärewellenre.flektion stark erhöhen. Dies, würde, ohne den: Ausgleichsstro.mkr^^eis gemäß der Erfindung nicht nirtzbrihgend:;seln_r/Jedoch /sind bei ihm die Dop.pler-.komponenten,-^^ d.le bei die-ser: erhb'liten. leldintensität infrage ■ kommen,^^.zum ^vgroßen^^^ iEeil-auages ehalt et,, während die Komponenten ^: -"

- 9/

der stellenden/!felle,

Bin Beispiel ^:einer.- gemäß der Neuerung ausgebildeten Störalarmanlage' is;t "Ih"den 2eic]inungen dirgesliellt.^ Bs zelgehs

1. ein Blöcjfcsoiiema^vd^r.;^ήlage:^z^^ΓS€hematisehen Darstellung; - /de^ ?Seh^

-iennenanördnung ^:ziirl·;Barstelrang^ der Antenne, der Äntennen-

Fig. 3.-'■" eine sclismatisolle;¹ Darstellung ei^ züge-

■■".... ■'.""': höriger^eleitidrsOlier-Bestand-teile, /und \ . . "-

lig. 4 •eltte^SiOhematia'oJae..^ änderen Antenne

. ■-■-"' und. der"züg^örigen'filektrischen Bestandteile.

P±g.->"T zeigt ^den Scnwlngungs^rzeuge^r Z in einer s chema ti sehen ."." Darstellung, _ während; /die anderen ;Haupt best and teile der DTo j ektdetektoranlage Λ& ;31o_:&fcf tcßnkgß^ze±g1r sind. Der .Schwingungserzeuger 2 erzeugt^. eineV/kontimd-Brliche sinusf ormige jfelle einer ^;-Badiö.fr^:eiiuen"zsn;e'rgi-%,.;-^l',pii©"Ton :..zwei Antennenanordnungen 4 und β ausgestrahlt -.wird;, um ein Muster einer stehenden Welle, mit abweGhselnden. PunKten; einer -maximalen^^ und .minimalen Energie zu er-. zeugen,, die,; allgemein in^emjeg eines sich b e weg end en Objektes -_: angeordnet: fslnd. Diai7on-Λβΐιι ^b'jefet; und^den Umgebungen reflek- . tierte Radiofreaiienzenergie lauscht 3Ie^ Antennenanordnungen -'4 und: 6^; ab -und^ Cerz-eugt eine' Spannuhg -an der lEipedanz jeder Antenne und "VsrursHcht dadurch: .e;±ήen^Λ^Sⁱtrp^lluß^;,4'ü·■rGlL■■.'d±;e■ Impedanzen. Die

von dem Objekt; und - den-. ;ümgebuhgeh -zurückgeführte Energie verbindet .si-cii. mit der^ Oszllla^oreaergle ^; ΐϊΐ; der^Impedanz jeder -Antenne, um . d ärin: eine .ne Ue^Sp annung - zu IdII den _} ;■; wel olia _;di e. VeK tor summe .der irbertrageüen. uad;eMp£angeneß'Spanminge:n darstellt. Die resultierende :;Spaniaung>^o^ jedrer; Äö^^ sieh in der Amplitude undäei iliase:mit^der_:_liage deslOiioektes in dem Strali-lungsmuster,. undäiaser ;T7eGiisel Jail^t ein Mittel- zum Auf spüren des;Xornandenseins. oder:;_;des^S;tellungsweonsels de^s Objektes. Die beiden resiiltie-renden"-Sp-a>n^t^göX.-^e-£den_--koial3iJaiea?t, - tüad die korn— binierte Spannung,-;welohe .die Höhe' der;. Intensitat des stehenden Musters.; des-Ead^crfrequ^ ^{: ;} densator· 8 igit einem; H;örirequenzT7erstärker

Das "Verstärlite ;Hörfre^i^n2M^nal-:wird; durch; eine.. "Idw-pass"- .; ■-^ilteranlage■ \12 zu ..einer; inzeige'VorajlGhtung .1:4 hingeführt, . wel- ."._ ehe eine; siehtfoare,-^ über, den

-Wechsel· in. dem.-.duroh...dip_;.abgestrahlte EadiofreoLuenzenergie hergestellten Muster ^d^er..stehenden felle -Vorsieht^.;welcher durch

: einen Stellungswe^ Obgektes verur

Der Schwingungserzeuger; 2_?vder;; in; I'ig.; T schematisch-dargestellt ;ist, 1st für': di,e;; vejrsOhieuaneitv Stromkreise-\darstellend,; welche Schwingungen in- dem. 'Spektruni "sehr - hoher 2req.uenz. ,oder dem. Ultra- ■ ho chfreq.uenz Spektrum er^euge.h^^ und-aufrecht erhalten. Obwohl der ^; lreq.uenzbe.trieb; .-für. den; Objekt de tek tor; nicht kritisch[ist,· hat sich doch- heraus gestellt',::: ^aB der 3/4m-Ab schnitt des Illtrahoch- -

gut. ge eignet - Ist,-: weit ^i#3¥ell^nl^;iige-^:iDea ""'40O" MEz ein. Mus te r ^; 'einer' stehenden'itel-le ^?erzeugtv"^:lii;'^elöliein äie;;JkqiiipotentIalpurLk:te.

"durch Bine;Entfernungv-v-p^gi^änder'/^tremt-^sind/.die im Großen,

und Ga&ze-&""&ex;i.Kö-2^ .vergleieh-.,

- lieh ist-. .Dies es-ftis_:teir;f^dei?;stehenden -WeIIe erzeugt ein. äußerst - :-empfindl±Ghe^;"S3rs.'{;ek;,: -^a:nur ^in;kleiner Weohsel in der Stellung des aufgespürten: Ölpirbes;ei,ne .größe Phaseirverseliiefcuag in dem -Muster der s^eneiaden,liel^e^ einem entsprechend

großen-¥eöhsel.^:ln;;;der Iinpe-danz öder⁰'Antenne, .fuhrt-. .. .- -.-

Der Schwingungs- oder_; Si gaserzeuger 2 "besteh"^¹ aus einer selbsterregtrenvel^ktrdnxaphen-rD^peT^ 16.und den/ .'.

.^:--zuge ordneten;.;;Be s tandteilen., 'Öie; ^El e^rbnenr öhre . 16:.kann eine be- .

-liebige der Düppeltri^Ddehr^ihe;VYo^:;HÖhre^_: sein, deren ;Ewisohen— \~ elektrodenkapa-zitänz:--ausreicht;,^;- um_ eine ' SrLgnalrüekfcopplung der richtigen"ihase und implitudeJzuy.Aufreunterhaltung der Schwingung ^orzus.ehen.^Die; Osziliatorrohre/1 6;-/ist-_: an eine ■ geerdete Kathode¹¹" form; angesohlosBen,■ wobei; die Netzbeaufsxjhlagung -durch den FetzleekstfomflxUS: durchseinen Fe tzwl der st and- 18- /vorgesehen wird. Der Ausgang der Oszillatorröhre, ife/wird ^an^elnem- abgestimmten Plattentankstroiiifcreis,; b;esteheM^:;au^;'eInem;IndA&tor; 20. und. einem Konden- _:

' sator 22, äntwiiafcel^t. ier -ilätteninduktor 20 ist; aus einer. länge■"'_

.elnes^: Drahtes der^.Eezeidhnung_;ji^ G-age) ge- -

bildet, welcher 'In eine;-langgeB^;trecfcte i ü>-f ormv gebogen iund an die Platten:;der ^:Dop.peltrloci.e;.i6^:. angeschlosseh ist./ Der Plattentank-. Stromkreis .wird .aurch^'/Tergiad^r-imgV-der^-Eapazi-banz. des Kondensators "22 abgastlmmt..Dieses;wlrd);physikalisch durch Veränderung des; Irennungsabstandes zwisohen^/d-er""-"'^:f-iäo]ien;r-Abst±minsOneibe- des IConden-

s a tors 22.. ün"d; . des^; f iatien^Ä^glndül^br s/ 2Ö^: Ee rb ei geführt .

Die Platteneinsp^sespai33aAmg ^;-fürVdie Platten derDoppeltriode 16 -.

wird "äH^vdeii^ele·^ Platten- ■-.

Tdelagindufeto_;rs;r2"G"^:"-dur-ci:^:elnen^iemxstronik:reis _f der aus; einer Sadio-■"fre^uenzu-ro^_s-öl-;24"-"-^d-"eiheitt'"IiätV^^^ 2-6.- "be-"V-:

; a tent _v - äui ge.teaijk-tv: V V" vl V;V::^::;:;^:-^: -- _;" :-.'.- :

Der- Eadiofre:(^enz-atιg^an^_3er^^D wird an den An-

n^;S©|ilOesen^ und_;;zwar diircli" gegensei-feige In- . :des ^:ilatten]jeia^ndu:t^ eines - Grliedkuppel- -. ■-;

GMediMÄtor-;^

wie - der .siä^enbeiagindTifeiror:-. 20: mä in einer- Eb^ne parallel zur Ebene;-desVÄa^tenfeelagind^tdrs. 20- in einer- Entfernung angeordnet, die- diircn; ^:daa 1-u.smaB -der zwisollen den-entsprechenden IhävJs.- n

Die - iήdμzi-^rt:e:;-B4diQfre.q_:ue::ä!s^Γe■ή"ö■rg±eV^^ -"de£ &lie;dinduktor 28 wird ^;. über identische V/S tromkr ei s e:y;_^ie:,dur oh die. Kondensatoren 30 und. 32, die luöiöseicnöpf e. 34: und: 36; -und>die - Antenne hspei se leitungen 38 und 40 gebildet - sindiini-t d;en:^:Doppelan^enhenanordnungen-4 und 6 ver-bunden.: Die-. JRadiofrequenzdrosseln^ 42-und 44- blockieren die Hoch-: -frequenzenergie^;TOn:4eiH:^^ der aus den

Widerständen^ 46 ;^:und _48;,; d;eh _:Po/eentioDfö%ern-50vünd 52 und,den- V . -Widerständen "-;54, uiä 56 '

wird -jetzt:;auf die;^ig^^y^ruM/W-älngegsiigen.. J¹Ig. 21st __ -". eine ρ er spekti-v^ri;sehe;VDar, Stellung: einer-v derjDoppeläntenaenanord- - nungen,.--dieVumgekehrt-wurdevVum:; die :^: _:Antehnenbasis 58,, den Strahl-

körper 60. und; Me^zugeOrdne^n/^ bei -.-

-Anordnung in der -Basis- 58/^;auf; einer -Metallplatte 63 deutlicher zu zeigen.-Die^letallplät^^ elektrisch mit

der Basis ■; 58: ^verbunden/ um- eine:'-".gemeinsame. Erde-für-die Bestandteile'-".-62 torzusehenV- Di^

aus Aluminrum^ -: "- -

Durcnme-sser' von--etwa: ^Sff-jm^m^^ineT B^he voa etwa 50,8 mm -.. . liergestellt....Der^Strahlfc&^ Aluminiumstangen-

länge; "von etwa.238 iiim.-DurGiime.sser.; Bie--~B"a-si"s 58 arbeitet als eine Irdebene für den.EtraJblk:ö:rper;;60^-welcher-an_:idem: flachen Teil der-.. abgestumpften. Halbkugelbasis >58. ;hefes-tigt ist>/-jedoch durch einen

ngs^drzBl-iLahis-öl^-'??"" 64? you dem; ein Teil in I¹Ig. 2 gey;-elektrisch_:Toh;-"ihr _:i-soilert: 1st* .. ^; . . ^

Die elektriSjsheh iB^stähdtaile:.^ Äntentienbasis .

-^: 58 angeordnet -Sind, ν werden -aict- be sten" aus _ einem Tergleich der perspektivischen- Darstelliing-der~ lig. 2 mit den in den lig.3 u. A--schematisch gezeigten StronLfc^eige^ verständlich. Bei einer Doppelantennenanlage_:;.3naioh ;der .-Darstellung^via^;lig. 1 würde der Stromkreis der I¹Ig.: 3 -in; einer; Äntennehanördnüng/verwendet^ ^v^^ der Stromkreis der: iffig» 4-iii der...anderen Ante-nnenanordnung zur Anwendung käme-.-. -Obwohl"nur-.eih: Antennenpaar gezeigt ist, ist doch -der durch diese- Anmeldung -offenbarte Ge; danke; gleichmäßig anwendbar auf eineJ/ielzaliL^on Anljennenp^aareji, und es. ist daher nloht beabsichtigt,-^di"Θ;""-]ίe,n.eWu^"--'■auΐ■^&iÄ""■ein■z:elnθq -Antennenpaar zu begren-

Die beiden. Äntenhenanordnüngen" 4 und 6-werden durch die .Antennenspeiseleitungeii:-3e^^-und ^Qvyi-Kg^itaktknöpfe 34 uad 36...und Kondensatoren 30-bzwv_:- 32 an^:die i-Oszillatoraaiordnuhg-2 angeschlossen. .

Die AntenJienspeis;el.e±"tung/kann/j&ine. be;liebige iAertragungslei-- . tung ,sein, und es /würde -normalerweise- ein koaxiales Kabel, benutzt werden, um di,e, beiden^ÄnteMnenänoidnungen-;4-_und .6 mit der Oszillatoranordnung 2; ,züver'biad&n^^ Scnutζ der " -.. koaxialen; ieitungevtt _38;^: -Utt^:/4Ö/ist/ an; der :0sziXlator;anordnung 2 -durch die ^Äuslösekno^e:^4^: bzt-»;:^;;36:und_ an den^:^,ntennenanordnungen /und 6 durch"Ie Schalen^entspreicihendei¹ EoätalLtkörper/ 71, die - "'. \- in den ;inte_tnnenb%sen 58:^v;gela^e^ den I¹Ig. 3 und 4 ist._d;ör: mittlere /Iieiifcerv- der Jcoamalen Einspeiseleitung an_ dem Antennentankltreisleiter Sß angeaohlossen, und zwar in einem Punkt oberhalb der -Erde,.; Welcher der, Gharakteristischen Impedanz ^: der Speise.leitungren^spricht:v^;_iiim-^: einen -Yergleichsabschluß über die - Überträgungsleit-ang ""^örzu^eh^äv-^.iJaa^^'kai^e'¹"-. oder"- ^geerdete ⁿ Ende des Antenn^ntankkreisin^]^ .68- ._: auf einer Hochfrequenz#r^spannung gehalten. -. ;-'--■■:. -

Der fctennehstromkreis,;- i^l_;oher-\aus^;deiii;-Induktor 66 und einem ■veränderlichen "ICöndensator^O--,besteht, wird ; auf; die; Betriebsfreq.uenz/.des^Bchwinguagsert .der Eapa-

zitanz .des- ^:Kond/ea.satörs^:; W :.a$gestimmt. /Wenn_rder Äntennentankkreis aiif Heeon^nzv ge;stiiimit-/i:s^^ ein Höchstmaß der ^:

HG.Ghfrea.uenzsohwihgungseüBr^ auf den

.AntennentankkpeiS/übertragen Kondensatoren/72 mit dem .Strahlkörper. 60 verbunden.- Die Reihenkapazitanzkupplung. des Intennentankkreises-mit' dem Strahlungselement 60 verbessert bedeutend das:"Inte-rf erenzverhältnis der Detektoranlage und/ macht die Empfindliönkeitd:er/Anlage verhältnismäßig unabhängig von-, der -Antenhenbelastun^ 72^: ist so .gewählt^, .daß/er-eine :ausr-ei^:ehende .kapazitive Reaktanz zum Blockier en oder erhebliGhen_: Aibschwächen von unechten

vbrsieht.,-__,die/unterhalb, des. ^EWfiAschten Bereiches der Signal- _: --frequenzen-llegenj -ωι&-νά^β±\-"^:Α-ορΗ^(1θρ:^ν"ΘΓΜηβοΙιΐΘη Signal- . f re que.nz.en., einen .wirksamen^ /bietet. Die

Interferenz durefr\u^ ■wird-ferner-

durch, dieι sel^im= leseiÄiiz^ feaiscliärf atgestlmmten Antennentan/kkreises mit__:;hohem:_:Q-WB^%^e^^lXiu:ev1;i: Jeßlloiie- unecnte Hochfrequenzüberträguh^^ /Frequenzbereich des.

/aftgestiiipien;^ die Detek-

toranlage;;für das sioli_:"be^wagend;e- OB^ekt, weil·.die. durch diese Übertragung- erzeugten Signalspianiiungen in einem' Ausgleiohsstromkreis ?:4 ä

Die AufheToung: der- Ärkungeii/ianaolrbBr ^öchfre^uenzüberirragungen, die .in den^re^uenzTDereicii/^ Antennenstromfcreises

fallen, /wird ■ am;:l).esten ...ΰ"βί; :^iner ■- Betra:ohtung. der 5¹Ig.. 3 und 4- ^:

yund des .in/^ig./ 1 so^^

Die Antenne ns tr pmk_:r ei se- dBr/iPig;. 3 und 4 sind_:. identisoli,. abgesehen von den -GrleichriQhterkrlsvtallsn ΐβ und;_;/78> welche'mit; umgekehrter: Polarität^mit.:;Bezug, auf/ einander; angeschlossen sind.. Jegliche .

■ unechte Übertragung^ die., in, dieÄSpettraleinpf indllchfcezt der ab ge- -stimmten Doppelantennenanlage' fällt\,-^: erzeugt eine Spannung an jedem "Ant©naerttänkkreiav^^i;e.x.ite;: 4^s^.'":^ii^^.©i4"en^"e-n-t5«:lekelteii Ho ch- - f re^uenZSpanntihgen: werden durch die; Kristalle 16 und 18 wahrgenommen .und; e~rze:ugeh: diäsydemodulierte Signal ent sprechend der _. gleichgerlehteten Hpchfreq-uenz-. Da; die- l^ristallgleichrichter^ und 78 mit; umgekehrten^ Polärltäten.a^ sind, wie. es

" in" den -Fig.. 3 ;und 4/gezeigt ist,:' habfn/die^:.g^e;ichgerichteten Signalspannungen- u on /den.:- Eris-talien _entspr e ohend umgekehrte Polaritäten. /Die Hpchf reg.uehz/ von-^;der: Antennenanordnung 4 -w^rd"-,dur eh den Kondensator --68 nebengesOhlossen/.und..das/.glBichgerichtete und

Signalcerscfreini a¹¹: /äejE^Potentiometer 50. In gleicher Weise wird: ftierHachf^e:%ienz^voh^: der-: iörternienanordnung' 6 dureh den-Konaehsator "6§Η.ϊη^^ gleichgerichtete und ~ ge

filterte ."-Signal/erscheint ;^^ä^CPote_iiijiometer^ 52. : - .;; . ;■ . .

Die gleicligericJite^erL Signalspäninmgea "von den" beiden .Antennen- \ anoränungen,: ^erden. diu?eii:::= die_^;Äntennenspeise.leit-u:ngen 58 und 40 .. und die Brossel§pulen. 4-2^ und :-_44 -zu - dem■■■" Aus■gle-i-ohs.stromkreis, der aus den Widerständen' 46 ^nd,: 48, ^v-ä en Potentiometern 50 und 52 sowie den liderständen^A54>und-^56^Λgeiaäß 'der'^Darstellung in Pig. -1 bestellt, nin;gef-Ü:hr"t.vDle^oten%iome-ter^;:l50 und-52 sind ,zunächst so^; einge-". ../ .stellt,: daß^V;sie¹ einen Äüsgieiclirf^ :

innewohnende IIn^usge^lch_;e^ah^ "von

".dem Ausgleiohsströmfcreis'/gleich: #ull.ist, -wenn, gleiche, Jedooh entgegengese tzt gepöite-JSignaleκ" auf väen; Ausgleichs strom übertragen werden* Wenn "äie Ant^nnenspei-seleitiingen; 38 xmA. 40 von ungleicher ■ länge sind,- dann,;£ann^^ der - AusgleichJsStromkreis 74".weiter eingestell* werden,; "um_:für die:>zusätzli:ehe;-Signaldämpfung, die. durch die länger« -Speiseleitung - erzeugt wlrd<,^:;; einen Ausgleich zu_: schaf f en. In dieser Lage würde v;ohV den entgege%eset^^ die. auf-: ,

(ienAusglelohsstrffliik^eisiiaufJebr^ in ihrer

Größe-um eineh; Betrag;; gieic&-äer ^zusätzlichen Signaldämpfung der längeren Speiseleitung.unterschieden,;ein: Hull-Ausgang resultieren. In- jedem_.Ια11^·ο11ϊ^λjedoch^bOächtet_; werden,; daß die Eombinatioh ; der .Eristalle-:76:und:78^; entgegengese-tzter Polarität und Ausgleichsstromkreis .74 ein^MiAtel..." zur; Aufhebung der Wirkungen intern erzeugter Übergäaage:von-" dem,Osζ^^illator 2 bildet, \fenn die: An- ". ;. tennenspeiseieitungen von gleicher: Länge sind, dann^ erzeugen die:

.Üb er gange giel^e-^ighaiöi'ybn^entge gengesetzter Polaritäit., welche

auf^: dea AuSgIeICh-S^8Φγοαι*βΪ«; äufgg^ra_oht;-^ii(i;:voii ihm aufgehoben werdeiiv -In glei-eh^:er:-Jfei^:seV:.S;iü^ Antennen- ^:\

speiseleijungen die//auf; den AusglaicnsstromkKeis -aufgebrachten \ Signale" von\entgegengesetÄ sich aber

in dervOgjcjße.-. Jedoch!; die. anfangliche^Einsteilung der -Potentiometer 50- und--52^: schaffrb.eineh-Äus^eic^ und der -_:

"Ausgang _^:bl,;eöit gleich Fa^«;_;;:£er^r;Äsgaag- des:-Ausgleichsstromlcreises Yiird'von d^:er Yerbindung der vWiderstände 54 und "56 abgenommen und ~~ bildet die Elffere.nSa
kreis: u

Wie- bereits; erwähn^,.' eSzöugefc

_gungen, ;die via die;Sp>fctralem|ifindliGhlceit: der' Antennenanlage fallen," an- jedem Äntennentänklcreis Hoehfreq.uenzspannungen. Da jedochf-.di'e."- gleichgerichteten "Signalspannungen -von den unechten Übertragungen infolge, äer; kristalle^76 und .7:8 entgegengesetzter Polarität _ägl:eiche:, :je^b;Gh.:entgigengesetzte Polaritäten auf wei- ;sen, -werden ^ie -Signal© ;.in-dem-A^ 74 aufgehoben

und. dadurch ein: IIull-Ausgang^ür !die I) et ekt or anlage .des .bewegli-.chen_; Objektes

Die^ .Aufhebung" -der_ unecht^^en.i.Sochfrequenzübertr.agungen ist nur " möglich, "weil:: d-iese '-^■eT^agOua^u-^xio.^:rmäXe'T;we'i.s-e beide Antennenanordnungen^^im we:sentli ehe η^ mit; der glei-chen Modulations- ..

umhüllung Spannungen ent-

.gegehgesetz^ercVPölaritäi -erzeugen!, ^die^; in jlem Ausgleiohsstrom-;. .: kre;is"aufgehoben-^ Sig-

nalen^:könn"te^:- theoretisch ^:inVder !ungewöhnlichen. Situation auftreten, !die;- durch die Bewegung; "des /!aufzuspürenden Gegenstandes / längs, einer Iiin^e^her-vorgerufen^wird., -welche !von beiden Antennenanordnungen! gleichmäßig-weit;entferiitrist. In -dieser Ausnahme-

situation würden;-ν on-"beiden 'Antenhenanordnungen gleichzeitig zurückgegebene/.Signale-■■"ä-^ge;fänseiL-".we^dßn;,;-"wö"d'U:r"oli"' gleiche Sig_ /hale/ehtgege&gesa Kristalle- 76 und- 78

:umgekehrter Eolsritat■ erz«ügt;Vwüräeh.:_;:J)ie;se Signale würden in dem lusgleichs.stroinkreis;dn. derseSen;leise aufgehoTaen werden .wie durch unechte., in dem Bandberel0ii:..der; a/bgfestiinmten Antenne fallende ■pToerträg.ungen erzeugte^: .Signale.::Dieses ist -jedoch eine so unge- : wohnliche/ Situationj und-vpn;· &o^: /gB.nsuer^Symmetrie-, daß die Wahrscheinliehkeit - "ihres I3intre:tens. ^::in;--ei-nem/-n-Qrmal©n-"?e t-ektionsbereich ni eiat vorhanden ist. ; _ / ".-".; _r}_:. .;; _:; _-'■■-■ : ^: _: . .

Obwohl -ein. sieh.bewegender: .Gegenstand innerhalb ;des Detektions-feldes_v-,auch eine"/HbOnfre^e^^e^^gle^aü-f^Vbeiäe- Antennen reflek- -- tiert," - ist die 2ur^kgegebehe:;vlne:rgie_? ■ die izoii^ der einen Antenne empfangen wird;, .ldhsichtlieli. ;d er> zu/der ; anderen Antenne zurück-, geführten Energie in _:phase -\tLnd-^Z^ii/'iän'fce'r-s'cliie-d'liGii.-'.Iiä- die . :

■ zurückgegebene..Inergie .in ^:Phase:und Zeit unterschiedlich ist, sind die; gieichgerichtetah;Si;gnale^; -von den Antennenanordnungen 4 und β-ungleich und; 7on .entgegengesetzter !Polarität. Daher erzeugt die _;Signalzügab.eVin^: dem^ßgleichsstromkreis. eine resultierende - Spannung,:; deren Affl^litud^:un.d_::^;!Ehäs;e/sl;ch; gemäß der Bewegung des _.

.G-eg ens tandem durch. das^vMsterv: der :;stehe^:nden .Welle ändert.

Das. kombinierte oder.resultierende. Signal wird von der Yerbindung.

/der fiderstand-e 54-/und;v56v auf;/der;.Leitung &0- abgenommen.. .Die Lei-, tung 80- t-a?It"^:ä"ür_eii.--_stneri:- Durchfuhrungs-KrebenschluSkondensator 84 aus dem O^iliatorschirm^SSVheTaus und: wird .durch den. Kondensator 8 an den -Eingang des/Hörfrequenz verstärke rs ■""■" 10- kapazitiv an- "-.. ^:

/geschlossen. D±e/;käj^Äd-t£ve;.Te-^bin;düng .des Ausglelchsstromkreises

mit dem .-Hör frequenz ν erstarb Ansprechen .der: De-

. tektoranlage^ auf .--die -fiuhe sp ahnung,. die.. durch die Gleichrichtung

der -OszillatorhochfreqUenzenergie^erzeugt-Wird, während sie die ■ ■ .. Schwankungen ih^:- der "Siignaispann^a]^-kuppelt,: weiche die. Bewegung des Gegenstandesι :ßntwe^;dei,.du2f^h;"das ]tus;ter einer: stehenden . ' Welle, die - durch Anörd.n^^ eines, einge-

^:" -;-,-s chlo ss enen_:;Ääume^rs ^erzeugt;-wiirdO;,-?x)4er,dur ch ;^das Strahlungsf.e Id, ..■-";-■ welches durch_;:Anordnung der^Antennen.^:in,einer unbegrenzten im . -■ wesentliche^:^nlch^t; reflektl:eren.den "SJmgeloung - errichtet würde, dar- - -,.- steilen-i- Diese.--durch Bewegung. -ihdUZlerte-■'.-Signalschwankung ver-.-;-.".' ändert. sich ln^; der GröBenordnüng von.!·, bis 10 Hz/Sec. und somit : -ScHlieJlt -die _:Kupplung und,- die- Terstärkeranspr^^^ den unter- .

- Der ¥nt erhör f re'qüenz'ber el Gh^, --Weicher -in der - Ampli tude; und Phas e -die Gegenwart, e'inesv si cn?-bewegenden .Qb jektes-innerhalb des De- ^ tektionsber-eiehes "anzeigt:,..;.wird-::dUrch:den- Hörfrequenzverstärker verstärkt: und:. auf: eineiH. j' low-pass ¹^-Silter 1.2 mit feinem Banddurchgang -von^;;Öv 1v_:bis -It)^;Sz/SeOv^übertragen»: Die "Signale—inner- .'-. ; " halb dieses: ^e:quenzbere:iehes;V^er&

/übertragen, ^;u^;eiheslch^are,_;;hörb^ Anzeige .über die r-G-egeawart eine-a".sieh/^:beWegehden Objektes innerhalb des Musters-der /stehenden .!felle, die . durch die Antennen- ; anordnungen--errichtet^wuÄe-,;¹ zu geben.. Die Anzeigevorrichtung kann/offe!nslöh^llch^::ία!t:"elneÄ/beliebigen;AlarmstroDikreis _:oder /einer anderen"SlghaleinriQhtungi.verbunden werden, die in dem Detektionsberei,-Oh_l·.-ange.ordnet. oder: an einem Jlatz von dem geschützten ie^ei^ve^i^^^ ^;Änge.ordn^t ist, - Die Stromkreise für den

den.-'ibw-pass"-Filter und die Anzeige- . "= ■ t dargestellt, --da.-sie hinreichend-bekannt

sind'_und: .auf- viel©.-versciile&ea^

um die besolicciebenen Brge^nts^se_;_ zu e^reicHen-« ^; V V

d±ef\I3ⁱappOlän.temiömiior"!|jaTi^/--ä_ils;"-äle "beyorjsiug-fce" Msfünrungsbezeichnei; "Worden ist,- ist d-ooJi ..Qffensichtlioii,- daß; alle ~ . bBs;onri.eb^neii.;.Mea^^l_:e^^treiner Einzelan-bennenaiio.rdnung erreiciit'■,w0-^.deⁱn'^:-k"ö^ea_f-:>äTDg.e;aeh"en;'vpn^:::der Signalaufliebung in dem lusglelohss-tromfc^eie.^: _.SS;. ist-auaii /of fensichtli-Gh, daß zäklreiche andere Stromkreise- verwendraty: werdenV^nnen,;; um; die ?on dem Ausgang, des Kombinationsdruck^ Daten weiter

Claims (2)

•i = I ils ii τ»

1. Elektromagnetischer Gtgektdetektor mit einem Badiofrecruenzs ender j der so angeordnet ist, daß er im Betrieb zf/ischan der Anlage und einer reflektierenden Oberfläche ein Muster einer stehenden Welle von Hoclifreguenzenergie mit voneinander auf "Abstand gehaltenen Knotenpunkten und Gegenkaotenpunkten erzeugt, sowie mit Detektormitteln zum Wahrnehmen von Wechseln in den Stellungen der Knoten und Gegenknoten, die durch eine.Lageveränderung eines reflektierenden Gegenstandes in dem Feld des"Musters.- verursacht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektormittel zwei.Antennen einschließen, die einen solchen räumlichen"Abstand voneinander haben, daß sie im wesentlichen identisch auf Wechsel in dem Muster der stehenden Welle ansprechen, . . -.

2. Objektdetektor nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet, daß Jede Antenne (4, 6) eine abgestumpfte Halbkugelbasis (58) aufweist',, und ein_ senkrechter Tiertelwellenstrahlkörper (60) auf dem abgestOmpiten Abschnitt der Basis gelagert und von ihm isoliert ist,-.