DE2008600C3

DE2008600C3 - Electronic monitoring arrangement

Info

Publication number: DE2008600C3
Application number: DE19702008600
Authority: DE
Inventors: Peter Harold North Adelaide; Vaughan Richard Maroubra Neusüdwales; CoIe (Australien)
Original assignee: Unisearch Ltd, Kensington, Neusüdwales (Australien)
Priority date: 1969-02-26
Filing date: 1970-02-24
Publication date: 1977-12-15

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Überwachungsanordnung mit einer Sendeeinrichtung zum Aussenden elektromagnetischer Signale, einem Kennzeichnungsträger zur Anbringung an einem zu überwachenden Artikel für den Empfang eines Signals von der Sendeeinrichtung und für die Rücksendung einer Antwort, und einer Empfangseinrichtung zum Empfangen und Verarbeiten der Antwort, wobei der Kennzeichnungsträger eine Signalübertragungseinrichtung, die auf das Signal des Senders für die Übertragung des gesendeten Signals längs einer Bahn bei einer Geschwindigkeit, die langsamer als die der elektromagnetischen Übertragung ist, anspricht, und eine Vielzahl von an kodierten Stellen längs der Bahn der Übertragungseinrichtung zum jeweiligen Abtasten eines übertragenen Signals an diesen Stellen angeordneten Abtasteinrichtungen enthält, so daß die Abtasteinrichtungen zusammen jedes Signal aufeinanderfolgend in einer gegebenen kodierten Zeitordnung abtasten.The invention relates to an electronic monitoring arrangement with a transmitting device for emitting electromagnetic signals, a label carrier for attachment to a monitoring article for the receipt of a signal from the transmitting device and for the return a response, and a receiving device for receiving and processing the response, the Identification carrier a signal transmission device, which is based on the signal of the transmitter for transmission of the transmitted signal along a path at a speed slower than that of the electromagnetic Transmission is, responds, and a plurality of coded locations along the path of the Transmission device arranged for the respective sampling of a transmitted signal at these points Includes sampling devices, so that the sampling devices collectively each signal in succession sample in a given coded time order.

Eine derartige Anordnung bewirkt allgemein eine offene oder geheime Abfrage durch mittels kodierte Informationen enthaltende Radiowellen von vorbereiteten psssiven Kennzeichnungsträgern durch eine Fernabtasteinrichtung. Einige der vielen Anwendungsmöglichkeiten dieser Art von Anordnung sind:Such an arrangement generally causes an open or secret query by means of encoded Information-containing radio waves from prepared passive identification carriers by a remote scanning device. Some of the many uses of this type of arrangement are:

a) Automatisches Sortieren des Gepäcks der Fluggäste in den Flughafen.a) Automatic sorting of passengers' luggage in the airport.

b) Sortieren und Leiten von Briefen und Paketen in Postbetrieben.b) Sorting and routing of letters and parcels in post offices.

c) Identifikation, Akkreditation und Feststellung des Personals in geheimen Einrichtungen, Fabriken, Krankenhäusern oder militärischen Einsatzgebieten. c) Identification, accreditation and determination of the Personnel in secret facilities, factories, hospitals or military areas.

d) Kennzeichnen von Passagieren in Beförderungssystemen. d) Identification of passengers in transportation systems.

e) Verhinderung von Warendiebstahl in Läden und Warenhäusern, von Büchern in Büchereien oder von entsprechenden Gegenständen in Fabriken oder anderen Orten, durch Markieren solcher Gegenstände mit einem Kennzeichnungsträger und durch Aufstellen eines Empfängers, der jeden Ausgang abschirmt, so daß das unbefugte Passieren eines solchen markierten Gegenstandes durch irgendeinen Ausgang entdeckt wird.e) Prevention of theft of goods in shops and department stores, of books in libraries or of corresponding objects in factories or other places, by marking such Objects with an identification carrier and by setting up a receiver that each Exit shields so that unauthorized passage of such a marked object through any exit is discovered.

Es ist bekannt, zur Sortierung von Massengütern gemeinsam verwendete fluoreszierende und phosphoreszierende Markierungen lichtelektrisch abzutasten (DT-AS 12 14 915), wobei eine »Zeitverzögerung« nach Beendigung der Erregung, zu welcher der phosphoreszierende Punkt abgetastet wird, verwendet wird, um den phosphoreszierenden Punkt, welcher nach der Erregung weiter Licht abgibt von dem fluoreszierenden Punkt, welcher nur während der Erregung Licht abgibt, zu unte^rscheiden.It is known to photoelectrically scan fluorescent and phosphorescent markings used jointly for sorting bulk goods (DT-AS 12 14 915), a "time delay" after the end of the excitation at which the phosphorescent point is scanned is used to detect the phosphorescent point which differ by the excitation further emits light from the fluorescent spot, which gives off only during the excitation light to unte ^r.

Aus der Druckschrift »Applied Physics Letters«, Vol. 7, Seiten 314-316, ist es bekannt, einen Oszillator an eine piezoelektrische Oberfläche zu koppeln.From the publication "Applied Physics Letters", Vol. 7, pages 314-316, it is known to use an oscillator to couple a piezoelectric surface.

Zum Erkennen von Fahrzeugen, insbesondere Eisenbahnwagen, ist aus der DT-AS 12 74 392 eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei der einem piezoelektrischen Element eine akustische Verzögerungsleitung nachgeschaltet ist und zur Codierung Reflexionspunkte dienen. Die in dieser Vorrichtung verwendeten Signale werden in Richtung der ankommenden Signale hin reflektiert, ehe sie zurückübertragen werden.DT-AS 12 74 392 describes a device for recognizing vehicles, in particular railroad cars has become known, in which an acoustic delay line is connected downstream of a piezoelectric element and are used for coding reflection points. The signals used in this device are in the direction of the incoming signals before they are transmitted back.

Sortierungen, die mit einem optischen System arbeiten, besitzen den Nachteil, daß die überwachten Gegenstände eine flache Oberfläche haben müssen und der Lichtquelle sowie Abtastkopf zugerichtet sein müssen, während eine Reflexion der Signale im Übertragungsmedium gemäß oben geschilderter Vorrichtung den Nachteil besitzt, daß solche Reflexionen alle Arten von Rauschen erzeugen können, was es schwierig machen würde, ein brauchbares Signal zu erfassen.Sorts that work with an optical system have the disadvantage that they are monitored Objects must have a flat surface and face the light source and scanning head must, while a reflection of the signals in the transmission medium according to the device described above has the disadvantage that such reflections can generate all kinds of noise, which it would make it difficult to capture a usable signal.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen, also eine Anordnung zu schaffen, die die Interferenz reflektierter Signale vermeidet.The invention is therefore based on the object of eliminating these disadvantages, that is to say an arrangement that avoid the interference of reflected signals.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektronische Überwachungsanordnung der eingangs genannten Gattung gelöst, die gekennzeichnet ist durch mit jeder Abtasteinrichtung gekoppelie· zusätzliche Energieträgereinrichtungen zur Rücksendung der Signalfolge etwa mit der Geschwindigkeit der elektromagnetischen Signale in der Reihenfolge, in der sie als Antwort von den Abtasteinrichtungen abgetastet wird, wobei die Energieträgereinrichtungen eine zusätzlicheAccording to the invention, this object is achieved by an electronic monitoring arrangement of the initially introduced mentioned genus, which is characterized by additional ones coupled with each scanning device Energy carrier devices for returning the signal sequence at approximately the speed of the electromagnetic Signals in the order in which they are scanned in response by the scanning devices, whereby the energy sources are an additional

ügnalbahn zwischen den Abtasteinrichtungen bilden, vodurch die Signale schneller als mit der übertragungsgeschwindigkeit der Übertragungseinrichtung rückiendbar sind.form a gnal path between the scanning devices, the signals are faster than the transmission speed the transmission device can be returned.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung änthält jede Abtasteinrichtung eine leitende, mit der Übertragungseinrichtung gekoppelte Wandlereinrichtung. According to a further embodiment of the invention, each scanning device contains a conductive one with the Transmission device coupled converter device.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Verwendung elektromagnetischer Übertragung von der Orientierung der Einzelteile unabhängige Eigenschaften erreicht werden können und daß die Erfassung oder Abtastung im wesentlichen sofort von den Abtasteinrichtungen erfolgt und es nicht erforderlich ist, sich auf eine Reflexion der Signale zu verlassen.The advantages achieved by the invention are in particular that through the use electromagnetic transmission achieved properties independent of the orientation of the individual parts and that the detection or scanning is essentially instantaneous by the scanning devices occurs and there is no need to rely on a reflection of the signals.

Um die benutzten Prinzipien besser zu erläutern, wird im folgenden eine mögliche Anordnung oder Ausführungsform für ein spezielles System beschrieben, nämlich ein System für die Kodierung von 10 Informations-Bits in einer Plastikkarte von 5 cm χ 8 cm χ 1 mm, wobei die Karte aus einer Entfernung von drei Metern abgetastet wird. Die Karte kann irgendeine Orientierung besitzen und kann mit einer Beschleunigung bis zu 1 m/sec in irgendeiner Richtung bewegt werden, wie es beispielsweise bei einem Gepäcksortierungsvorgang erforderlich ist.In order to better explain the principles used, one possible arrangement or embodiment is shown below for a specific system, namely a system for coding 10 Information bits in a plastic card of 5 cm 8 cm 1 mm, taking the card from a distance is scanned from three meters. The map can have any orientation and can be linked to a Acceleration up to 1 m / sec can be moved in any direction, as is the case with a Baggage sorting process is required.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 ein Blockdiagramm des Systems als Ganzes, F i g. 2 ein ähnliches Diagramm der Sendereinheit,An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described. It shows F i g. 1 is a block diagram of the system as a whole, F i g. 2 is a similar diagram of the transmitter unit;

F i g. 3 eine Kurve, die die Durchlässigkeit des Ausgangsfilters darstellt,F i g. 3 is a graph showing the transmittance of the output filter;

Fig.4 eine isometrische Ansicht eines Kennzeichnungsträgers zum Gebrauch im Zusammenhang mit diesem System,4 shows an isometric view of a label carrier for use in connection with this system,

Fig.5 eine Ansicht eines Teils des Kennzeichnungsträgers in einem vergrößerten Maßstab, 5 shows a view of part of the identification carrier on an enlarged scale,

Fig.6 Details einer der Anordnungselemente eines Kennzeichnungsträgers,Fig. 6 details of one of the arrangement elements of a Label carrier,

Fig.7 ein Diagramm, das die Folge von Impulsen darstellt, die en dem Empfänger ankommen, F i g. 8 ein Blockdiagramm des Empfängers, F i g. 9 ein Blockdiagramm des Signalprozessors,Fig. 7 is a diagram showing the sequence of pulses arriving at the receiver, F i g. 8 is a block diagram of the receiver, FIG. 9 is a block diagram of the signal processor;

Fig. 10 und 11 modifizierte Formen von Anordnungsstrukturen für Kennzeichnungsträger, die für einfache Anwendungen berechnet sind, F i g. 12 ein Blockdiagramm des Systems im Ganzen,Figs. 10 and 11 show modified forms of arrangement structures for label carriers that are calculated for simple applications, F i g. 12 is a block diagram of the system as a whole;

Fig. 13 ein Diagramm der Antennen, die in den Sender- und Empfängereinheiten verwendet sind,Figure 13 is a diagram of the antennas used in the transmitter and receiver units;

Fig. 14 ein Schaltungsdiagramm des Hauptoszillators für die Sendereinheit (und ebenso ein Diagramm des lokalen Oszillators für die Empfängereinheit),14 is a circuit diagram of the main oscillator for the transmitter unit (and also a diagram the local oscillator for the receiver unit),

Fig. 15 ein Schaltungsdiagramm eines getasteten Verstärkers, der in der Sendereinheit verwendet ist (und ebenso ein Diagramm eines getasteten Verstärkers, der in der Empfängereinheit verwendet wird),15 is a circuit diagram of a keyed amplifier used in the transmitter unit (and FIG also a diagram of a keyed amplifier used in the receiver unit),

Fig. 16 ein Schaltungsdiagramm eines von zwei Verstärkern niedriger Leistung, die in der Sendereinheit verwendet sind,16 is a circuit diagram of one of two low power amplifiers included in the transmitter unit are used

Fig. 17 ein Schaltungsdiagramm eines den dynamischen Bereich erweiternden und den Leistungspegel einstellenden Kreises, der in dem Sender verwendet ist,Fig. 17 is a circuit diagram of a dynamic Range expanding and power level adjusting circuit used in the transmitter

Fig. 18 ein Schaltungsdiagramm eines Verstärkers mittlerer Leistung, der in dem Sender verwendet ist,Fig. 18 is a circuit diagram of an amplifier medium power used in the transmitter,

Fig. 19 ein Schaltungsdiagramm des Senderauspanesverstärkers, 19 is a circuit diagram of the transmitter output span amplifier;

F i g. 20 ein Diagramm des codierten Kennzeichnuvigsjrägers, F i g. 20 is a diagram of the encoded identifier;

Fig.21 ein Diagramm der akustischen Oberflächenverzögerungsleitung, Fig. 21 is a diagram of the acoustic surface delay line,

F i g. 22 ein Schaltungsdiagramm des Empfängervorverstärkers, F i g. 22 is a circuit diagram of the receiver preamplifier;

F i g. 23 ein Schaltungsdiagramm eines getasteten H F-Verstärkers, der in dem Empfänger verwendet ist,F i g. 23 is a circuit diagram of a keyed RF amplifier used in the receiver;

F i g. 24 ein Schaltungsdiagramm einer symmetrischen Mischstufe und eines balance to unbalance-Verstärkers, der in dem Empfänger verwendet ist,F i g. 24 is a circuit diagram of a symmetrical mixer stage and a balance-to-unbalance amplifier, which is used in the receiver,

F i g. 25 ein Schaltungsdiagramm eines Schmalbandverstärkers im Ausgang des Empfängers.F i g. 25 is a circuit diagram of a narrow band amplifier in the output of the receiver.

Die Hauptkomponenten des Systems sind im Blockdiagramm in F i g. 1 dargestellt. Das System enthält einen Sender 1 für elektromagnetische Wellen, einen die Information tragenden Kennzeichnungsträger 2 und einen Empfänger 3 für elektromagnetische Wellen, die alle gleichzeitig betrieben werden. Ferner ist eine Teilnehmercodierungseinrichtung 4 vorhanden, die dazu verwendet wird, die gewünschte Information auf dem vorläufig noch leeren Vorratskennzeichnungsträger zu codieren, bevor er in dem System verwendet wird.The main components of the system are shown in the block diagram in FIG. 1 shown. The system contains a transmitter 1 for electromagnetic waves, an identification carrier carrying the information 2 and an electromagnetic wave receiver 3, all of which are operated at the same time. Furthermore is a subscriber coding device 4 is present, which is used to encode the desired information to encode the temporarily empty supply identification carrier before it is used in the system will.

Weitere Einzelheiten der Sendereinheit erscheinen in Fig.2. Der Sender benutzt Standard-UHF- und Mikrowellentechnik. Die Hauptbestandteile und Ausführungen sind:Further details of the transmitter unit appear in Fig. 2. The transmitter uses standard UHF and Microwave technology. The main components and designs are:

a) Ein Steueroszillator 5, der bei 897,6 MHz arbeitet und einen Hauptausgang 6 sowie einen Bezugsausgang 7 besitzt.a) A control oscillator 5 operating at 897.6 MHz and a main output 6 and a reference output 7 owns.

b) Ein Niederfrequenz-Pulsoszillator 8, der Rechteckimpulse einer Dauer von 100 nsec, einer Anstiegszeit von 5 nsec, einer Impulsfolgefrequenz von 10 kHz erzeugt und mit einem Hauptausgang 9 sowie einem Bezugsausgang 10 versehen ist.b) A low-frequency pulse oscillator 8, the square-wave pulses with a duration of 100 nsec, a rise time of 5 nsec, a pulse repetition frequency of 10 kHz and with a main output 9 as well a reference output 10 is provided.

c) Ein gepulster Leistungsverstärker 11 mit einer Mittenfrequenz von 915 MHz, einer Bandbreite von 50 MHz, einer Spitzenausgangsleistung von 100 W, einer Impulslänge von 100 nsec, einer Impulsfolgefrequenz von 10 kHz und einem Ein/Aus-Verhältnis von über 150 dB.c) A pulsed power amplifier 11 with a center frequency of 915 MHz, a bandwidth of 50 MHz, a peak output power of 100 W, a pulse length of 100 nsec, one Pulse repetition frequency of 10 kHz and an on / off ratio of over 150 dB.

d) Ein Ausgangsfilter 12 mit einem Durchlaßbereich, wie er in F i g. 3 dargestellt ist, um die Frequenzkomponenten der Ausgangsstrahlung auf die gesetzlich erlaubten zu beschränken. Die Lage des Trägers in Beziehung zu dem Durchlaßbereich der F i g. 3 ist gewählt worden, um eine Restseitenbandmodulation vorzusehen.d) An output filter 12 with a passband as shown in FIG. 3 is shown to be the frequency components the output radiation to the legally permitted. The position of the carrier in relation to the transmission range of the F i g. 3 has been chosen to provide vestigial sideband modulation.

e) Ein Mikrowellen-Antennensystem 13, das den Bereich bestrahlt, der das zu lesende Informationskennzeichen enthält. In dieser Ausführung ist eine Antennenverstärkung von 6 dB gewählt. Höhere Werte können, wenn vorteilhaft, ohne Schwierigkeiten verwendet werden.e) A microwave antenna system 13 which irradiates the area containing the information label to be read. In this version there is a Antenna gain of 6 dB selected. Higher values can be used without difficulty if beneficial be used.

f) Unter gewissen Umständen ist es vorteilhaft, mikrowellenabsorbierende Materialien 14 in der Hauptstrahlungskeule der Senderantenne zu verwenden, um elektromagnetische Echosignale von entfernten Gegenständen auszuschalten.f) Under certain circumstances it is advantageous to have microwave absorbing materials 14 in the Use the main lobe of the transmitter antenna to receive electromagnetic echo signals from removed objects.

Die Konstruktion eines zweckmäßigen eine Information tragenden, passiven Kennzeichnungsträgers 2 ist in der isometrischen Darstellung der F i g. 4 gezeigt. Der äußere Teil ist eine Plastik oder Kartenkarte i5, die zum Schutz der inneren empfindlichen Elemente 16 dient. Eine gedruckte oder gelochte Information 17 kann auf der Karte enthalten sein, wenn dies für andere Zwecke dienlich sei kann. Der Teil der Karte, der mit demThe construction of an expedient one information supporting, passive identification carrier 2 is in the isometric view of FIG. 4 shown. the outer part is a plastic or i5 card, which can be used for the Protection of the inner sensitive elements 16 is used. A printed or punched information 17 can be on be included on the card if this may be useful for other purposes. The part of the card that starts with the

Abtastsystem zusammenwirkt, ist ein Mikrowellenantennensystem 18, dessen eine mögliche Form eine konzentrierte punktförmig belastete Schleife für Rundstrahlverhalten sein kann. Dieses Mikrowellenantennensystem 18 ist über eine Übertragungsleitung 19 mit dem Teil der Karte verbunden, auf dem die Information codiert ist. Dieser Teil des Kennzeichnungsträgeis 2 mit der Übertragungsleitung 19 ist detaillierter in F i g. 5 dargestellt.Scanning system cooperates is a microwave antenna system 18, one possible form of which is a concentrated point-loaded loop for omnidirectional behavior can be. This microwave antenna system 18 is via a transmission line 19 with connected to the part of the card on which the information is encoded. This part of the marking carrier 2 with the transmission line 19 is shown in more detail in FIG. 5 shown.

Der für die Codierung vorgesehene Teil der Karte besteht hauptsächlich aus einem piezoelektrischen Trägermaterial 20, das im Ausführungsbeispiel als eine Platte eines Einkristallquarzes ausgebildet ist. Andere Materialien können verwendet werden, wenn sie einen Wandlerbereich mit hohem piezoelektrischem Koeffizienten und einem Bereich mit niedrigen akustischen Ausbreitungsverlusten ausfüllen, wobei sie einzeln oder in Kombination vorgesehen sind.The part of the card intended for coding consists mainly of a piezoelectric one Carrier material 20, which in the exemplary embodiment as a Plate of a single crystal quartz is formed. Other materials can be used if they have a Transducer area with high piezoelectric coefficient and one area with low acoustic Fill in propagation losses, provided individually or in combination.

Die Information ist in Form eines räumlichen Musters auf dem piezoelektrischen Trägermaterial 20 codiert, wobei das Muster durch die leitende Elektrodenanordnung gebildet wird, die an der Oberfläche des piezoelektrischen Trägermaterials 20 angeordnet ist. Einzelheiten des räumlichen Musters, das für den 10-Bit-Binärcode 1101001111 geeignet ist, sind in F i g. 5 gezeigt. Einzelheiten eines der Elemente der Elektrodenanordnung sind in F i g. 6 dargestellt. Die Elektrodenanordnung enthält ein Endelement 22, bestehend aus 26 Elektroden und einem Satz Codierungselemente 23, die ihrerseits wieder aus 16 Elektroden bestehen. Die Elektroden sind abwechselnd mit verschiedenen Leitern der Übertragungsleitung 19 des Mikrowellenantennensystems 18 verbunden. Der Abstand der Elektroden ist beispielsweise annähernd 2 μπι; der genaue Abstand ist so eingestellt, daß er eine halbe Wellenlänge der elektroakustischen Oberflächenwelle bei einer Betriebsmittenfrequenz von 915 MHz beträgt.The information is encoded in the form of a spatial pattern on the piezoelectric carrier material 20, the pattern being formed by the conductive electrode arrangement attached to the surface of the piezoelectric carrier material 20 is arranged. Details of the spatial pattern used for the 10-bit binary code 1101001111 is shown in FIG. 5 shown. Details of one of the elements of the electrode assembly are shown in FIG. 6 shown. The electrode arrangement contains an end element 22, consisting of 26 electrodes and a set of coding elements 23, which in turn consist of 16 electrodes. The electrodes are alternating with different conductors the transmission line 19 of the microwave antenna system 18 is connected. The distance between the electrodes is for example approximately 2 μπι; the exact distance is adjusted so that it is half a wavelength of the surface electroacoustic wave at an operating center frequency of 915 MHz.

Die genaue Art und Weise, in der der gewünschte Code von der Elektrodenanordnung übertragen wird, besteht darin, daß die Verbindung oder Unterbrechung eines Codierungselementes 23 an einem gegebenen Punkt an der Übertragungsleitung 19 nacheinander eine Eins- oder eine Null-Binärziffer bezeichnet. In der Praxis sind alle Karten mit einer vollen Folge von Einsen gefertigt, wobei alle Codierungselemente 23 vorhanden sind. Der gewünschte Code wird vom Benutzer auf die Karte in der Weise aufgeprägt, daß er die Verbindungen einer entsprechenden Anzahl von Codierungselementen 23 von der Übertragungsleitung 19 auftrennt. Kennzeichnungsträger 2 können noch während der Fertigung dadurch codiert werden, daß die Elektrodenstruktur von einem oder mehreren Elementen ausgelassen wird oder sie nicht mit der Übertragungsleitung 19 verbunden werden.The exact manner in which the desired code will be transmitted from the electrode assembly is that the connection or interruption of a coding element 23 at a given Point on the transmission line 19 successively denotes a one or a zero binary digit. In the In practice, all cards are made with a full sequence of ones, with all coding elements 23 available. The desired code is impressed by the user on the card in such a way that he the connections of a corresponding number of coding elements 23 from the transmission line 19 separates. Identification carrier 2 can be coded during manufacture in that the Electrode structure is omitted from one or more elements or they do not connect to the transmission line 19 can be connected.

Im Betrieb empfängt die Plastik oder Kartonkarte 15 die gepulste elektromagnetische Energie über ihr Mikrowellenantennensystem 18 und regt die gesamte Elektrodenanordnung entlang der Übertragungsleitung 19 an. Die verschiedenen Elemente der Elektrodenanordnung lassen elektroakustische Oberflächenwellen entlang dem piezoelektrischen Trägermaterial 20 in Richtung der Übertragungsleitung 19 ausstrahlen. Nach einer Zeit, die gleich der Laufzeit für solche Wellen entlang einem leeren Teil 24 der Übertragungsleitung 19 ist, werden die elektroakustischen Wellen wieder in elektromagnetische Energie umgesetzt und strahlen elektromagnetische Wellen über das Mikroweüenantennensystem 18 zurück. Diese zurückgestrahlte Energie wird durch den Empfänger 3 aufgefangen und weiterverarbeitet.In operation, the plastic or cardboard card 15 receives the pulsed electromagnetic energy through it Microwave antenna system 18 and excites the entire electrode assembly along the transmission line 19 at. The various elements of the electrode arrangement emit surface acoustic waves radiate along the piezoelectric substrate 20 in the direction of the transmission line 19. To a time equal to the travel time for such waves along an empty portion 24 of the transmission line 19, the electroacoustic waves are converted back into electromagnetic energy and radiate electromagnetic waves over the micro antenna system 18 back. This reflected energy is captured by the receiver 3 and further processed.

Ein Diagramm der Pulsfolge, die am Empfänger ankommt, ist in F i g. 7 dargestellt. Die Pulsfolge besteht aus einem Impuls 25 mit großer Amplitude, der direkt von dem Sender ankommt, einer Serie von unerwünschten Interferenzimpulsen 26, die von einer Ausbreitung elektroakustischer Impulse zwischen verschiedenen Elementen der Codierungseinrichtung resultieren. Der Serie von unerwünschten Interferenzimpulsen 26 folgt ein erwünschter Satz von Impulsen 27, welcher von einer Ausbreitung elektroakustischer Impulse zwischen dem Endelement 22 und dem Satz der Codierungselemente 23 stammt. Diese letzte Impulsgruppe ist frei von Interferenz und enthält die codierte Information. Diese letzte Gruppe von Impulsen 27 wird vom Empfänger in der unten beschriebenen Art und Weise verarbeitet:A diagram of the pulse train that arrives at the receiver is shown in FIG. 7 shown. The pulse train exists from a large amplitude pulse 25 arriving directly from the transmitter, a series of undesirable Interference pulses 26 resulting from the propagation of electroacoustic pulses between different Elements of the coding device result. The series of undesired interference pulses 26 follows a desired set of pulses 27 derived from a propagation of electroacoustic pulses between the end element 22 and the set of coding elements 23 comes from. This last group of impulses is free from Interference and contains the coded information. This last group of pulses 27 is received by the receiver in processed in the manner described below:

Die verschiedenen Komponenten des Empfängers 3 sind in Form eines Blockschaltbildes in Fig. 8 dargestellt. Die Richtantenne 28 ist ähnlich der Bauart des Mikrowellenantennensystems 13 des Senders. Ein Bandpaßfilter 29 dient dazu, mögliche Radiofrequenzinterferenzen von Quellen auszufiltern, die nicht zu diesem System in Beziehung stehen. Eine Begrenzungseinrichtung 30 schützt den Empfänger vor Übersteuerung oder Überlastung durch den übertragenen Impuls 25 mit großer Amplitude. Ein Vorverstärker 31 mit niedrigem Rauschen (Rauschzahl kleiner als 6 dB) und ein Nachverstärker 32, der mit einer automatischen Verstärkungskontrolle ausgestattet ist, liefern dem Signalverarbeitungskreis 33 eine verstärkte, empfangene Impulsfolge. Einzelheiten der Ausführung des Signalverarbeitungskreises 33, der für eine maximale Empfindlichkeit ausgelegt ist und die Technik der Synchrongleichrichtung verwendet, werden unten beschrieben. The various components of the receiver 3 are shown in the form of a block diagram in FIG. 8 shown. The directional antenna 28 is similar to the design of the microwave antenna system 13 of the transmitter. A Bandpass filter 29 is used to filter out possible radio frequency interference from sources that are not are related to this system. A limiting device 30 protects the receiver from overload or overload by the transmitted pulse 25 of large amplitude. A preamplifier 31 with low noise (noise figure less than 6 dB) and a post-amplifier 32 with an automatic Gain control is equipped, provide the signal processing circuit 33 with an amplified, received Pulse train. Details of the implementation of the signal processing circuit 33, which for a maximum Sensitivity designed and using the synchronous rectification technique are described below.

Ein Blockschaltbild des Signalprozessors ist in F i g. 9 dargestellt. Die verstärkte Impulsfolge vom Empfänger kommt am Anschluß 34 an, wird in zwei Signale geteilt, die über Trennverstärker 35 die Synchrondetektoren 36 und 37 speisen. Die Bezugsansteuerung für den Synchrondetektor 36 wird von dem senderseitigen Steueroszillatorsignal erhalten, welches am Bezugsausgang ankommt. Die Bezugsansteuerung für den Synchrondetektor 37 wird von dem selben Bezugssigna über die π/2-Phasenschieberschaltung 38 abgeleitet Folglich bilden die Synchrondetektoren 36, 37 eine zueinander um 90° verschobene Gleichrichtung de: empfangenen Signals in bezug auf den senderseitiger Steueroszillator. Die gleichgerichteten Signale werder den Trennverstärkern 39 zugeführt, von denen jeder ir dem vorliegenden Beispiel über 10 Ausgänge verfüg! Jeder der 10 Ausgänge dieser Trennverstärker ist dam einem von 20 Gatterschaltungen 40 zugeführt, vor denen nur zwei dargestellt sind. Diese Gatterschaluin gen 40 werden durch einen Zählkreis 41 gesteuert welcher mit dem übertragenen Impuls über ein Signa synchronisiert ist, das vom Sender durch den Bezugsaus gang 10 zugeführt wird. Der Zählkreis 41 hat 1 Ausgangsimpulse, von denen jeder eine Breite gleic dem Senderimpuls besitzt, beispielsweise 100 nsec. Di verschiedenen Ausgangsimpulse haben vom gesendete Impuls abweichende Laufzeiten, wobei jeder an di Laufzeit angepaßt ist, die von dem einen oder andere der Impulse in dem empfangenen Satz von Impulsen 2 erwartet wird. Die Ausgänge der verschiedene Gatterschaltungen 40 werden in Tiefpaßfiltern 4 gefiltert, die die effektive Rauschbandbreite d(A block diagram of the signal processor is shown in FIG. 9 shown. The amplified pulse train from the receiver arrives at connection 34, is divided into two signals, which are transmitted to synchronous detectors 36 via isolating amplifier 35 and 37 dine. The reference control for the synchronous detector 36 is provided by the transmitter Receive control oscillator signal, which arrives at the reference output. The reference control for the Synchronous detector 37 is derived from the same reference signal via π / 2 phase shift circuit 38 As a result, the synchronous detectors 36, 37 form a rectification de shifted by 90 ° to one another: received signal in relation to the transmitter-side control oscillator. The rectified signals become the isolating amplifiers 39 are supplied, each of which has 10 outputs in the present example! Each of the 10 outputs of these isolating amplifiers is then fed to one of 20 gate circuits 40 only two of which are shown. These Gatterschaluin conditions 40 are controlled by a counter 41 which is synchronized with the transmitted pulse via a signal received from the transmitter by the reference aisle 10 is supplied. The counting circuit 41 has 1 output pulse, each of which has the same width the transmitter pulse, for example 100 nsec. The different output pulses have been sent by the Pulse differing transit times, each being adapted to the transit time of one or the other the pulses in the received set of pulses 2 is expected. The outputs of the various Gate circuits 40 are filtered in low-pass filters 4, which determine the effective noise bandwidth d (

Systems festsetzen. Die Ausgänge dieser Tiefpaßfilter 42 werden durch (nicht dargestellte) Trennverstärker den Quadrierungseinrichtungen 43 (quadratische Gleichrichter) zugeführt, die ein (einseitig gerichtetes) Ausgangssignal proportional dem Quadrat des Eingangssignals über den berechneten Arbeitsbereich erzeugen. Die Ausführung eines solchen Kreises stellt nur ein einfaches Problem dar, das zur Lösung einen Verstärker und ein Halbleiterdiodennetzwerk erfordert. Als letzten Schritt in der Signalbearbeitung werden die Ausgänge der korrespondierenden Paare der Quadrierungseinrichtungen 43 addiert und dem Satz von 10 Ausgangsklemmen 44 zugeführt, von denen nur eine dargestellt ist, welche für die 10-Bit-lnformation sorgen. Ein Bezugssignal von jedem dieser Bits kehrt über die Leitung 45 zum Empfänger zurück, um für eine automatische Verstärkungsregelung zu sorgen. Das Vorhandensein eines automatischen Verstärkungsregelungssignals erfordert wenigstens ein Nichtnullbit in der codierten Folge. Die Zwischenschaltung der ungradzahligen Paritätsprüfung im Code sichert das Vorhandensein dieses erforderlichen Bits. Die Zwischenschaltung dieses Prüfbits schafft eine zusäthliche Sicherheitsmaßnahme gegenüber einer falschen Auslösung des Systems durch falsche Objekte.System. The outputs of these low-pass filters 42 are through isolation amplifiers (not shown) fed to the squaring devices 43 (square rectifiers), which have a (unidirectional) Output signal proportional to the square of the input signal over the calculated working range produce. The execution of such a circle is just a simple problem that one has to solve Requires amplifiers and a semiconductor diode network. The last step in signal processing is the The outputs of the corresponding pairs of the squaring devices 43 are added and the set of 10 Output terminals 44 supplied, only one of which is shown, which provide the 10-bit information. A reference signal of each of these bits is returned to the receiver via line 45 for a to provide automatic gain control. The presence of an automatic gain control signal requires at least one non-zero bit in the encoded sequence. The interposition of the odd Parity check in the code ensures the presence of this required bit. The interposition this check bit creates an additional security measure against false triggering of the system through wrong objects.

Die Ausgänge des oben beschriebenen Signalprozessors können einem großen Bereich von logischen Schaltungen zugeführt werden, die in Fig.9 nicht dargestellt sind, um die verschiedenen Befehlidentifikations- und Sortierungsaufgaben zu bewerkstelligen, die für das Gesamtsystem erforderlich sind. Die Ausführung solcher logischer Schaltungen erfolgt nach ganz bestimmten Verfahren.The outputs of the signal processor described above can have a wide range of logic Circuits are supplied, which are not shown in Fig. 9, in order to use the various command identification and to accomplish sorting tasks that are required for the overall system. Execution Such logic circuits take place according to very specific procedures.

Berechnungen zeigen, daß die Leistungsverluste, die in verschiedenen Teilen des gesamten Übertragungsweges vom Sender zum Empfänger vorkommen, folgende sind:Calculations show that the power losses occurring in different parts of the entire transmission path occur from the transmitter to the receiver, the following are:

a) Der elektromagnetische Ausbreitungsverlust von der Senderantenne zu der Kennzeichnungsträgerantenne: 33 dB.a) The electromagnetic propagation loss from the transmitter antenna to the label carrier antenna: 33 dB.

b) Der elektromagnetische-elektroakustische Umwandlungsverlust·. 38 dB.b) The electromagnetic-electroacoustic conversion loss ·. 38 dB.

c) Der elektroakustische Ausbreitungsverlust: 2 dB.c) The electroacoustic propagation loss: 2 dB.

d) Der elektroakustischt-elektromagnetische Umwandlungsverlust: 31 dB.d) The electroacoustic-electromagnetic conversion loss: 31 dB.

e) Der elektromagnetische Ausbreitungsverlust von der Kennzeichnungsträgerantenne zu der Empfängerantenne·. 33 dB.e) The electromagnetic propagation loss from the tag carrier antenna to the receiver antenna. 33 dB.

Der gesamte Verlust auf dem Übertragungsweg beträgt also 127 dB.The total loss on the transmission path is therefore 127 dB.

Die Rauschbandbreite des Empfängers wird bestimmt durch das Tiefpaßfilter 42, das auf die synchrone Demodulation folgt und eingestellt ist auf ein kHz. Der Eingangsrauschpegel des Empfängers, der eine Rauschzahl von 6 dB und eine Dämpfung von 1 dB in dem Bandpaßfilter 29 berücksichtigt, beträgt -167 dB W. Der Eingangssignalpegel am Empfänger beträgt -107 dB W. Das Signal-Rauschvcrhältnis am Empfänger beträgt dann 60 dB und das System wird nicht durch das Empfängerrauschen begrenzt.The noise bandwidth of the receiver is determined by the low-pass filter 42, which is based on the synchronous Demodulation follows and is set to one kHz. The input noise level of the receiver, which is a noise figure of 6 dB and an attenuation of 1 dB in the bandpass filter 29 taken into account, is -167 dB W. The input signal level at the receiver is -107 dB W. The signal-to-noise ratio at the receiver is then 60 dB and the system is not limited by the receiver noise.

Für einen erfolgreichen Einsatz des Systems kommt es darauf an, die akustisch verzögerten Echos von dem Hintergrundstörgeräuschen zu unterscheiden, das durch direktes elektromagnetisches Echo erzeugt wird. Da die akustische Laufzeit vor der Rilckübertragung der codierten Impulsfolge beispielsweise 3 μ^ο übersteigt, werden die relevanten elektromagnetischen Echos über Ausbreitungswege mit Längen von mehr als 900 m hinausgehen und in den meisten Fällen entsprechend schmal sein. Probleme, die möglicherweise auftauchen, können durch geeignete Verwendung von Antennenausführungen des Senders und Empfängers eliminiert werden, in Verbindung mit entsprechend plazierten, natürlichen oder künstlichen Mikrowellenabsorbern. Berechnungen haben gezeigt, daß ein direktes Echo gut unter den akustischen Echopegel reduziert werden kann, wenn die resultierende Anlage einen Faktor Q von weniger als 100 hat; dann ist das System nicht durch Hintergrundstörgeräusche begrenzt.For a successful use of the system, it is important to distinguish the acoustically delayed echoes from the background noise generated by direct electromagnetic echo. Since the acoustic transit time before the return transmission of the coded pulse sequence exceeds, for example, 3 μ ^ ο , the relevant electromagnetic echoes will extend over propagation paths with lengths of more than 900 m and in most cases be correspondingly narrow. Problems that may arise can be eliminated by suitable use of antenna designs of the transmitter and receiver, in conjunction with appropriately placed, natural or artificial microwave absorbers. Calculations have shown that a direct echo can be reduced well below the acoustic echo level if the resulting system has a factor Q of less than 100; then the system is not limited by background noise.

Es gibt gewisse deutliche Änderungsmöglichkeiten des im Detail beschriebenen Ausführungsbeispiels, die besonderen Anwendungen angepaßt sein können. Im besonderen sind einige dieser Abänderungen:There are certain clear possibilities for changing the exemplary embodiment described in detail, which can be adapted to special applications. In particular, some of these changes are:

a) Wechsel der Trägerfrequenz auf 897,5 MHz. Die Dimensionen der elektroakustischen Umwandlungsanordnung können in niedrigere oder höhere Werte geändert werden, je nachdem wie es die angewendete Technologie bei ihrer Herstellung erfordert.a) Change of the carrier frequency to 897.5 MHz. The dimensions of the electroacoustic conversion assembly can be changed to lower or higher values depending on the technology used in their manufacture requires.

b) Impulslänge und Impulsfrequenz können geändert werden, um einen längeren oder kompakteren Code zu ermöglichen.b) Pulse length and pulse frequency can be changed to be longer or more compact Enable code.

c) Änderungen können auch im Senderleistungspegel und den Eigenschaften der Sender-, Empfängerund Kennzeichnungsträgerantennen vorgenommen werden, einschließlich Duplexbetrieb, um verschiedene Mikrowellenausbreitungssysteme vorsehen zu können.c) Changes can also be made in the transmitter power level and the characteristics of the transmitter, receiver, and Identification carrier antennas are made, including duplex operation to be able to provide different microwave propagation systems.

d) Es kann ein Bereich von Trägermaterialien für die akustische Ausbreitung, einschließlich piezoelektrischer Trägermaterialien verwendet werden, deren akustische Dämpfung nicht notwendigerweise niedrig ist und der an Trägermaterialien mit niedriger akustischer Dämpfung angeordnet ist. Magnetostriktionsvorrichtungen können anstelle von oder in Verbindung mit den piezoelektrischen Trägermaterialien verwendet werden, um die elektroakustische Umwandlung durchzuführen.d) There can be a range of substrates for acoustic propagation, including piezoelectric Carrier materials are used whose acoustic damping is not necessarily is low and which is arranged on carrier materials with low acoustic attenuation. Magnetostriction devices can be used in place of or in conjunction with the piezoelectric Support materials are used to perform the electroacoustic conversion.

e) Die Wandleranordnungsstruktur kann in Zahl und Form der Elemente modifiziert werden sowie in der Art ihrer Verbindung zu der Übertragungsleitung. e) The transducer array structure can be modified in number and shape of the elements as well as in the way they are connected to the transmission line.

f) Es können andere Codierungsarten als die einfache binäre verwendet werden, wie z. B. die Impulshöhe, Impulsbreite oder Impulslage.f) Coding types other than simple binary can be used, e.g. B. the pulse height, Pulse width or pulse position.

g) Die Anordnung der verschiedenen Elemente in der Karte und die Größe, Form und Beschaffenheit der Karte können den verschiedenen besonderen Anwendungsarten angepaßt werden. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, vielmehr den Rand als die Oberfläche des akustischen Trägermaterials zui Ausbreitung der akustischen Welle zu verwenden.g) The arrangement of the various elements in the map and the size, shape and texture of the Cards can be adapted to the various special uses. In particular it may be advantageous to use the edge rather than the surface of the acoustic carrier material To use acoustic wave propagation.

h) Der Codeaufbau und die Anordnungsstruktur kam auf einige oder sogar auf ein Element für einfachi Anwendungen vereinfacht werden, wie zum Bei spiel Objektüberwachung, wi" es in der Anwen dung (e) der Einleitung bccnrieben ist. In dieser Fall wird Gebrauch gemacht von einem OberfU chenwellenreflcktor oder einem Rundlauf-(rj race) Ausbreitungsweg. Zwei solcher mögliche vereinfachter Aufbauten sind zeichnerisch i Fig. 10 und H dargestellt. In dem Aufbau di Fig. 10 wird Gebrauch gemacht von eine Oberflächenrefiektor 46, welcher den akustisch! Impuls zu der einzelnen akustischen Ausbreitung und Empfangsanordnung 47 zurückführt. Ir, deh) The code structure and the arrangement structure came down to some or even one element for simple Applications are simplified, such as property monitoring, as it is in the application entry (s) of the introduction is specified. In this In this case, use is made of a surface wave reflector or a concentricity (rj race) path of propagation. Two such possible simplified structures are graphically i Fig. 10 and H shown. In the construction of FIG. 10, use is made of a Surface reflector 46, which the acoustic! Impulse to the individual acoustic propagation and receiving arrangement 47 returns. Ir, de

Aufbau der Fig. Π wird die Oberflächenwelle in entsprechende Rillen 48 gezwungen, die in der Oberfläche des Quarzträgermaterials eingeätzt sind, um sich kreisförmig auszubreiten, oder sie wird in einen »Rundlauf«-(rat race)-Ausbreitungsweg gezwungen, so daß sie zu der einzigen akustischen Ausbreitungs- und Empfangsanordnung 47 nach einer entsprechenden Laufzeit zurückkehrt.Structure of Fig. Π the surface wave is forced into corresponding grooves 48 in the Surface of the quartz substrate are etched to spread out in a circle, or they is forced into a "rat race" path of propagation, so that it becomes the only one acoustic propagation and receiving arrangement 47 after a corresponding transit time returns.

i) Als eine Alternative zum Gebrauch eines Pulscodes in einer einfachen Überwachungsanordnung ist es in der Tat ausreichend, einen in Resonanz befindlichen akustischen Aufbau von genügend hohem Faktor Q so zu koppeln, daß er auch nach Beendigung des Senderimpulses weiterschwingt. Wenn die Schwingzeit lang genug ist, wird das resultierende Echo leicht von dem Hintergrundstörgeräusch unterschieden, das durch direktes elektromagnetisches Echo verursacht wird. Um eine weitere Hilfestellung zum Verständnis des Systems zu geben, wird dies unten mit Bezug auf die Fig. 12 bis 21 beschrieben; und zwar eine Version, welche mit einer Trägerfrequenz von 10 MHz arbeitet und für ein Rücksignal sorgt, das eine 5-Bit-lnformation mit sich führt.i) As an alternative to the use of a pulse code in a simple monitoring arrangement, it is in fact sufficient to couple a resonant acoustic structure of a sufficiently high factor Q so that it continues to oscillate even after the transmitter pulse has ended. If the oscillation time is long enough, the resulting echo is easily distinguished from the background noise caused by direct electromagnetic echo. To provide further assistance in understanding the system, this is described below with reference to FIGS. 12 to 21; namely a version which works with a carrier frequency of 10 MHz and provides a return signal that carries 5-bit information.

Die Hauptteile dieses Systems sind in Fig. 12 dargestellt. Das System wird durch einen Impulsfolgefrequenzgenerator geregelt (der nicht dargestellt ist, weil er ein kommerzielles Gerät ist), der Impulse mit einer Frequenz von 50 kHz zu dem Impulsbreitengenerator 51 (ein weiteres kommerzielles Gerät) sendet; die Ausgangsimpulse sind 0,5 μβεΰ lang. Der getastete Verstärker 52 wird durch den Impulsbreitengenerator 51 gesteuert und führt 0,5 \isec Hochfrequenzimpulse zu. welche durch den Steueroszillator 53 erzeugt wurden und an die in Serie liegenden Verstärker 54 und 55 schwacher Leistung abgegeben wurden. Die verstärkten, getasteten Hochfrequenzimpulse weiden von Bereich zu Bereich in einem dynamischen Expanderverstärker und in Pegeleinstellkreisen 56 erweitert und nach weiterer Verstärkung in einem Verstärker 57 mittlerer Leistung und einem Ausgangsverstärker 58 einer Senderantenne 59 zugeführt. Die Senderantenne 59 besitzt die Form eines abgeschirmten, quadratischen Magnetdipols und weist die Form der bekannten Antennenschleifen in Bordpeilanlagen auf; sie besitzt einen (J-raktor von 5. Einzelheiten der Senderantenne sind in Fig. 13 dargestellt und schematische Schaltbilder vieler Senderkreise sind in den Fig. 14 bis 19 wiedergegeben.The main parts of this system are shown in FIG. The system is governed by a pulse repetition rate generator (not shown because it is a commercial device) which sends pulses at a frequency of 50 kHz to the pulse width generator 51 (another commercial device); the output pulses are 0.5 μβεΰ long. The keyed amplifier 52 is controlled by the pulse width generator 51 and supplies 0.5 \ isec high frequency pulses. which were generated by the control oscillator 53 and supplied to the series-connected amplifiers 54 and 55 of low power. The amplified, sampled high-frequency pulses graze from area to area in a dynamic expander amplifier and in level setting circuits 56 and, after further amplification in an amplifier 57 of medium power and an output amplifier 58, are fed to a transmitter antenna 59. The transmitter antenna 59 has the shape of a shielded, square magnetic dipole and has the shape of the known antenna loops in on-board direction finding systems; it has a (J factor of 5. Details of the transmitter antenna are shown in FIG. 13 and schematic circuit diagrams of many transmitter circuits are shown in FIGS. 14 to 19.

Das Signal von der Senderantenne läuft durch elektromagnetische Ausbreitung im Nahfeld zu dem codierten Kennzeichnungsträger 60, dessen Aufbau in den Fig. 20 und 21 im einzelnen dargestellt ist. Die Figuren zeigen einen Kennzeichnungsträger, der für ein Antwortsignal geeignet ist und den besonderen Fünf-Bit-Code Hill umkehrt. Die Fig. 20 zeigt den verwendeten Kennzeichnungsträger, der aus einer gedruckten magnetischen Kreisschleife 71 und einer Antenne besteht, die auf einer entsprechend großen Epoxyd-Glas-Karte 72 untergebracht ist, abgestimmt ist, um bei 10 MHz mittels eines Festkondensators 73 in Resonanz zu schwingen, und belastet ist durch einen Festwiderstand 74 mit einem (^-Faktor von 5. Der Codierungsteil des Kennzeichnungsträgers ist wieder ein Quarzträgermaterial 5 cm χ 2,5 cm χ 2 cm Dicke, das das leitende Elektrodenmuster 75 trägt, wie in Fig. 21 dargestellt, und das den Fünf-Bit-Binärcode Hill umkehrt und der schließlich mit der als Antenne ausgebildeten Kreisschleife 71 verbunden ist, wie ebenfalls in F i g. 20 dargestellt.The signal from the transmitter antenna travels to the near field by electromagnetic propagation coded identification carrier 60, the structure of which is shown in FIGS. 20 and 21 in detail. the Figures show an identification carrier which is suitable for a response signal and the special one Five-bit Hill code reverses. Fig. 20 shows the used identification carrier, which consists of a printed magnetic circular loop 71 and a Antenna, which is accommodated on a correspondingly large epoxy-glass card 72, is matched is to resonate at 10 MHz by means of a fixed capacitor 73, and is loaded by a Fixed resistor 74 with a (^ factor of 5. The coding part of the label is again a quartz substrate 5 cm 2.5 cm 2 cm thick, the the conductive electrode pattern 75, as shown in Fig. 21, carries the five-bit binary code Hill reversed and which is finally connected to the circular loop 71 designed as an antenna, like also in FIG. 20 shown.

Das Elektrodenmuster 75 ist in derselben Art wie die in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschriebene Elektrodenanordnung aufgebaut und arbeitet genauso. Es muß jedoch bemerkt werden, daß die Dimensionen ganz verschieden sind, was auf der Verwendung einer niederen Trägerfrequenz beruht. Bei dem Elektrodenmuster 75 beträgt der Abstand zwischen den einzelnen Elektroden des Musters 0,1625 mm. Nach einer Laufzeit von etwa 6 \isec, der die Vervollständigung des Senderimpulses folgt, wird das codierte Antwortsignal durch den Kennzeichnungsträger 60 zurückgesendet und ein Teil der Antwort-Energie wird durch die Empfängerantenne 61 empfangen. Das Ausgangssignal für die Empfängerantenne 61 wird zuerst durch einen rauscharmen ίο Empfängerverstärker 62 verstärkt, der speziell für eine schnelle Wiedergewinnung bei Überbeiastung ausgelegt ist; danach passiert es den getasteten Verstärker 63.The electrode pattern 75 is constructed in the same way as the electrode arrangement described in connection with the first embodiment of the invention and operates in the same way. It must be noted, however, that the dimensions are quite different due to the use of a lower carrier frequency. In the case of the electrode pattern 75, the distance between the individual electrodes of the pattern is 0.1625 mm. After a transit time of about 6 \ isec, which is followed by the completion of the transmitter pulse, the coded response signal is sent back by the identification carrier 60 and part of the response energy is received by the receiver antenna 61. The output signal for the receiver antenna 61 is first amplified by a low-noise receiver amplifier 62 which is specially designed for rapid recovery in the event of overload; then it passes through the gated amplifier 63.

Der getastete Verstärker 63 ist einer der zwei getasteten Verstärker 63 und 64, welche im Empfänger von dem Impulsfolgefrequenzgenerator 50 über einen Laufzeitgenerator 65 und einen Impulsbreitengenerator 66 gesteuert werden. Die Funktion des Laufzeitgenerators 65 und des Impulsbreitengenerators 66 besteht darin, das Empfängergatter für einen Zeitabschnitt zu öffnen, der im Hinblick auf die Zeit des Senderimpulses verzögert ist, um mit der Gleichrichtung eines besonderen Bits in dem Antwortcode übereinzustimmen. Variiert man den Betrag der Laufzeit, die durch den Laufzeitgenerator 65 geschaffen wird, so werden unterschiedliche Bits in der codierten Antwort ermöglicht, die getrennt festgestellt werden sollen.The keyed amplifier 63 is one of the two keyed amplifiers 63 and 64 which are in the receiver from the pulse repetition rate generator 50 through a time of flight generator 65 and a pulse width generator 66 can be controlled. The function of the runtime generator 65 and the pulse width generator 66 exists in opening the receiver gate for a period of time that is relative to the timing of the transmitter pulse is delayed to match the rectification of a particular bit in the response code. If the amount of the running time that is created by the running time generator 65 is varied allows different bits in the coded response to be determined separately.

Die weitere Arbeitsweise des Empfängers befaßt sich mit der Gegentaktmischstufe 67, welche die beiden getasteten Signale von dem rauscharmen Empfängerverstärker 62 und dem sehr stabilen Empfangsoszillator 68 empfängt und an seinem Ausgang die Differenzfrequenz bildet, die von der Mischung der beiden Signale herrührt. Diese Frequenz ist gleich der Differenzfrequenz zwischen dem Steueroszillator 53 und den" Empfangsoszillator 68. Es ist wichtig für die Arbeitsweise des Gesamtsystems, daß der Steueroszillator 53 unc der Empfangsoszillator 68 eine genau geregelte Frequenz haben sollen, um die Differenzfrequen; innerhalb des Durchlaßbereiches des abgestimmter schmalbandigen Verstärkers 69 zu halten. Die Diffe renzfrequenz muß entsprechend gewählt werden unc muß genügend über der Frequenz Null liegen (d. h. 0 C] um \lf oder ein Funkelrauschen zu vermeiden, abe unter der Impulsfolgefrequenz liegen, die mittels de Impulsfolgefrequenzgenerators 50 erzeugt wird, so dal keine Mischprodukte von durch Ein- oder Ausschaltvor gange hervorgerufene Schwingungen der Verstärker 6 und 64 den Systemausgang verunreinigen oder sie! Rauschen am Systemausgang anlagen. Der Ausganj des abgestimmten Empfangsverstärkers 68 wird einer nichtlinearen Verstärker 69 zugeführt, welcher di Größe des Differenzfrequenzsignals des abgestimmte Empfangsverstärkers 68 mißt und eine »1« registrier sobald sie von dem Kennzeichnungsträger 60 für di spezielle Bitposition empfangen wird, wobei dan geprüft wird, ob dieses Signal den Rauschpegel de Systems entsprechend übersteigt.The further operation of the receiver is concerned with the push-pull mixer 67, which receives the two sampled signals from the low-noise receiver amplifier 62 and the very stable local oscillator 68 and forms at its output the difference frequency resulting from the mixture of the two signals. This frequency is equal to the difference frequency between the control oscillator 53 and the "local oscillator 68. It is important for the functioning of the overall system that the control oscillator 53 and the local oscillator 68 should have a precisely regulated frequency around the difference frequency; within the pass band of the tuned narrowband Amplifier 69. The differential frequency must be selected accordingly and must lie sufficiently above the frequency zero (ie 0 C] in order to avoid \ lf or a flicker, but lie below the pulse repetition frequency that is generated by the pulse repetition frequency generator 50, so that No mixed products of oscillations of amplifiers 6 and 64 caused by switching on or off would contaminate the system output or generate noise at the system output mth receiving amplifier 68 measures and registers a "1" as soon as it is received by the identification carrier 60 for the special bit position, a check being made to determine whether this signal exceeds the noise level of the system accordingly.

Hierzu 17 Blatt ZeichnungenIn addition 17 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Electronic monitoring arrangement with a transmitting device for transmitting electromagnetic Signals, a label carrier for attachment to an item to be monitored for receiving a signal from the transmitting device and sending a response back, and a receiving device for receiving and processing the response, wherein the identifier carrier a signal transmission device, which is based on the signal of the transmitter for the transmission of the sent signal along a path at a speed slower than that of the electromagnetic Transmission is, responds, and a plurality of coded locations along the path of the Transmission device for the respective sampling of a transmitted signal at these points arranged scanning means, so that the scanning means together each signal sample sequentially in a given coded time order by additional energy carrier devices coupled with each scanning device for return the signal sequence roughly with the speed of the electromagnetic signals in the Order in which it is scanned as a response by the scanning devices, the Energy carrier devices form an additional signal path between the scanning devices, thereby making the signals faster than the transmission speed of the transmission facility are returnable.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that each scanning device has a conductive, contains converter means coupled to the transmission means.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the transmission medium of Transmission device consists of a piezoelectric material.