DE2011380A1 - Room protection device - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Raumschutζgerät. Dieses Gerät soll verhindern, dass durch Einprägung eines Störsignals in die Empfangseinrichtung des Gerätes dieses unempfindlich gemach-1 wird.The invention relates to a Raumschutζgerät. this device is intended to prevent that by impressing an interfering signal in the receiving device of the device this is made insensitive.
Es sind Raumschutzgeräte bekannt, die innerhalb eines zu schützenden Bereichs Mikrowellenenergie verwenden. Eine Empfangseinrichtung empfängt wenigstens einen Teil der ausgesendeten Energie entweder direkt oder von einem Körper bzw. einem Objekt reflektiert, der bzw. das sichSpace protection devices are known which use microwave energy within an area to be protected. One Receiving device receives at least part of the transmitted energy either directly or from one Body or an object that reflects itself
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in dem zu schützenden Bereich bewegt. Die Bewegung eines Körpers bzw. eines Objekts in dem Bereich erzeugt ein Doppler-Frequenzsignal in der Empfangseinrichtung, das zu einer Auslösung eines Alarms führt. Zufriedenstellend arbeitende Systeme sind aus den USA-Patentschriften 3,242,486 und 3,378,834 bekannt, bei denen die Amplitudenselektion einer einzelnen Periode eines verstärkten Doppler-Frequenzbewegungssignals zur Auslösung eines Alarms angewandt wird. Dabei wird eine Klystronröhre verwendet, um ein Mikrowellensignal in dem X-Bandteil des Spektrums zu erzeugen, und ein Kontrollsteuersignal wird vorzugsweise dem Mikrowellensignal überlagert, um sicherzustellen, dass das Detektorsystem stets richtig arbeitet. Dabei kann ein Niederpegel-Grundsignal der Dopplerfrequenz, dessen ^itzenamplitude nicht ausreicht, um den Alarm auszulösen, in Verbindung mit einer Signalintegrierschaltung zur Erzeugung eines Kontrollsteuersignals verwendet werden. Das Niederpegel-Grundsignal erhält man von einer schwach gefilterten Erregerschaltung, die die Klystronröhre treibt. Das Klystron kann z.B. mit einer 4 KHz-Modulation infolge der schwachen Filterung pulsmoduliert sein und einem ausgesendeten 10,525 GHz-Signal überlagert werden.moved in the area to be protected. The movement of a body or an object in the area generates a Doppler frequency signal in the receiving device, the leads to the triggering of an alarm. Systems that work satisfactorily are from the United States patents 3,242,486 and 3,378,834 known, in which the amplitude selection a single period of an amplified Doppler frequency motion signal to trigger a Alarm is applied. A klystron tube is used to generate a microwave signal in the X-band part of the spectrum, and a control signal is preferably superimposed on the microwave signal to ensure that the detector system is always correct is working. A low-level basic signal of the Doppler frequency, whose ^ itzenamplitude is not sufficient, can be to trigger the alarm, in conjunction with a signal integrating circuit for generating a control control signal be used. The low-level basic signal is obtained from a weakly filtered excitation circuit, that drives the klystron tube. The Klystron can e.g. with a 4 KHz modulation due to the weak filtering be pulse modulated and a transmitted 10.525 GHz signal are superimposed.
Auch kann insbesondere bei einem Periraetergerät eine Verbesserung erreicht werden, bei dem das Sendeklystron durch eine Gleichstrom/Gleichstrom-Wandlerquelle impulsmoduliert wird, um ein HF-Signal dem ausgesendeten Signal zu überlagern. Z.B. kann ein 5.000 Hz-Signal die Klystron-An improvement can also be achieved in particular in the case of a perimeter device can be achieved in which the transmitting klystron is pulse-modulated by a DC / DC converter source to superimpose an RF signal on the transmitted signal. E.g. a 5,000 Hz signal can cause the klystron
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Mikrowellenquelle pülsmodulieren und dadurch ein Signal einer Frequenz schaffen, die wesentlich grosser als die Bewegungserfassungs-Dopplerfrequenzen isti Dieses Kontrollfrequenzsignal wird aus den Dopplerfrequenzsignalen im wesentlichen entfernt und die beiden Signale werdem im wesentlichen in der Empfangseinrichtung durch eine geeignete Filtereinrichtung getrennt.Pulse modulating the microwave source and thereby a signal create a frequency which is much greater than the motion detection Doppler frequenciesi this control frequency signal is essentially removed from the Doppler frequency signals and the two signals become essentially in the receiving device by a suitable filter device separately.
Verwendet man das Grund- bzw« Schein-Dopplerfrequenzsignal, so besteht die Gefahr einer Fehlauslösurig der Schaltung bei Ansprechen auf Kontrollsighale, wenn tatsächlich jemand bzw. etwas in den zu schützenden Bereich eindringt. Bei der pulsmodulierten Steuerschaltung erfordert die wesentlich höhere Frequenz des Kontrollsignals, dass der gemeinsame Veetärker so ausgelegt ist, dass die Dopplerfrequenz und die hohe Modulationsfrequenz durchlaufen können. Obwohl diese Schaltung das Problem, das bei der Verwendung einer Schein-Dopplerfrequenz auftritt, beseitigt, führt die Verstärkerkennlinie zu einer relativ grossen Lücke zwischen dem Dopplerband und dem Kontrollband, das, wie festgestellt wurde, einen gegebenenfalls verletzbaren Störbereich bildet. Eine Ein Eindringlich mit einer sehr guten Ausrüstung kann die Arbeitsfrequenzkennlinien des Bewegungsdetektorgeräts ermitteln und dadurch, dass in geeigneter Weise ein Signal zwischen den Dopplerfrequenzsignalen und den Köntrollfrequenzsignälen eingespeist wird, den Detektorverstärker zur Sättigung bringen* ohne die Kontrolloder die Alarmschaltung auszulösen. Das System wirdIf one uses the basic or «apparent Doppler frequency signal, there is a risk of the Switching when responding to control signals when someone or something is actually in the area to be protected penetrates. With the pulse-modulated control circuit, the much higher frequency of the control signal requires that the common amplifier is designed so that the Doppler frequency and the high modulation frequency can go through. Although this circuit has the problem of using a dummy Doppler frequency occurs, eliminated, the amplifier characteristic leads to a relatively large gap between the Doppler band and the control band, which, as has been determined, forms a potentially vulnerable interference area. An intruder with very good equipment can understand the working frequency characteristics of the motion detector device determine and in that in a suitable manner a signal between the Doppler frequency signals and the Control frequency signals are fed in, bring the detector amplifier to saturation * without the control or trigger the alarm circuit. The system will
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dadurch unempfindlich gemacht und kann die Dopplerfrequenzsignale, die durch die Objektbewegung erzeugt werden, nicht mehr feststellen und· kann folglich ein Eindringen nicht mehr richtig ermitteln. Obwohl die Störung ein kompliziertes Gerät od.dgl. erfordert, ist die Möglichkeit der Störung für aus sergewöhnlich hphe Sicherheitsanwendungsfalle, wie sie z.B. viele staatliche Einrichtungen erfordern, unerwünscht.thereby made insensitive and the Doppler frequency signals, which are generated by the movement of the object can no longer be determined and consequently a No longer correctly determine penetration. Although the disturbance is a complicated device or the like. requires is the possibility of interference for exceptionally high safety application cases, such as many State institutions require, undesirable.
Die Erfindung ist insbesondere auf eine Entstöreinrichtung gerichtet, um die versuchte Störung des Raumschutzgerätes zu erfassen.The invention is directed in particular to an interference suppression device in order to avoid the attempted disruption of the room protection device capture.
Dies wird erreicht durch eine Mikrowellen-Sendeeinrichtung und eine Empfangs- und Verstärkungseinrichtung, eine Bewegungsalarmeinrichtung, die auf ein Signal vorbestimmter Amplitude in einem vorbestimmten Bereich von zuThis is achieved by a microwave transmitting device and a receiving and amplifying device, a motion alarm device responsive to a signal of predetermined amplitude in a predetermined range of
einer Bewegung in Beziehung stehenden Dopplerfrequenzen anspricht, und eine Entstöralarmeinrichtung, die an die Empfangs- und Verstärkungseinrichtung angeschlossen ist und die so aufgebaut ist, dass sie auf ein Ausgangssignal der Empfangs- und Verstärkungseinrichtung anspricht, das grosser als die vorbestimmte Amplitude ist.a motion-related Doppler frequencies responds, and an anti-interference alarm device, which is connected to the Receiving and amplifying device is connected and which is constructed in such a way that it responds to an output signal the receiving and amplifying device responds, which is greater than the predetermined amplitude.
Demgemäss besitzt das Raumschutzgerät eine Einrichtung zur Erzeugung eines Mikrowellenfeldes in einem zu schützenden Bereich, wobei ein sich bewegendes Objekt ein Dopplerfrequenzsignal in einer Empfangseinrichtung erzeugt. Eine Kontrollalarmschaltung ist so geschaltet, dass sie auf eine zu der Bewegung in Beziehung stehendeAccordingly, the room protection device has a device for generating a microwave field in one protective area, wherein a moving object receives a Doppler frequency signal in a receiving device generated. A control alarm circuit is connected to respond to one related to the movement
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Dopplerfrequenz anspricht. Die zu der Bewegung in Beziehung
stehenden Dopplerfrequenzsignale liegen in einem vorbestimmten Frequenzband und die Kontrollalarmschaltung
ist so aufgebaut, dass sie auf alle Signale in diesem
Band anspricht. Sie ist vorzugsweise so aufgebaut, dass
sie auf zu der Bewegung in Beziehung stehende Dopplerfrequenzen -oberhalb einer ausgewählten minimalen Amplitude
anspricht, wie dies in der USA-Patentschrift 3,2^2,486 beschrieben
ist. Ein Kontrollsignal einer Frequenz, die höher ist als irgendeine Frequenz in dem Band, kann kontinuierlich
zu der Empfangseinrichtung übertragen werden. Die
Entstöralarmeinrichtung ist an den Ausgang der Empfangseinrichtung
angeschlossen und so aufgebaut, dass sie auf ein Ausgangssignal oberhalb einer ausgewählten Amplitude
und im wesentlichen unabhängig von der Frequenz anspricht. Die auf die Störung ansprechende Amplitude wird so ausgewählt,
dass sie grosser ist als die für den Bewegungsalarm ausgewählte Amplitude.Die Entstöralarmschaltung
spricht daher nicht auf die zu der Bewegung in Beziehung stehenden Signale oder die Kontrollsignale an. Wenn jedoch
versucht wird, die Empfangseinrichtung zu sättigen,
steigt das Aus gangssignal der Empfangseinrichtung über
den Störalarmpegel an und löst die Entstöralarmschaltung aus.Doppler frequency responds. The motion-related Doppler frequency signals are in a predetermined frequency band and the control alarm circuit is designed to respond to all signals in it
Band appeals. It is preferably constructed so that
it is responsive to motion related Doppler frequencies - above a selected minimum amplitude, as described in U.S. Patent 3,2 ^ 2,486. A control signal of a frequency higher than any frequency in the band can be continuously transmitted to the receiving device. the
The interference suppression alarm device is connected to the output of the receiving device and is constructed in such a way that it responds to an output signal above a selected amplitude and essentially independently of the frequency. The amplitude responsive to the disturbance is selected so that it is greater than the amplitude selected for the motion alarm
therefore does not respond to the motion related signals or the control signals. However, if an attempt is made to saturate the receiving device, the output signal from the receiving device rises above
the interference alarm level and triggers the interference suppression circuit.
Die Entstöralarmschaltung kann vorteilhafterweise ein
Formfilternetzwerk enthalten, um die Empfindlichkeit bei Frequenzen oberhalb der normalen zu der Bewegung in Beziehung
stehenden Dopplerfrequenz zu erhöhen und dadurch die abfallende Verstärkung der Empfangsverstärkungseinrichtung
zu kompensieren.The interference suppression alarm circuit can advantageously be a
Shaping filter network included to increase the sensitivity at frequencies above the normal motion-related Doppler frequency and thereby compensate for the decreasing gain of the receive amplifying means.
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Geraäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Alarmsignaleinrichtung zugleich von der Bewegungsalarmschaltung und der Entstöralarmschaltung gesteuert, während eine andere Kontrollsignaleinrichtung von der Kontrollalarmschaltung gesteuert wird. Dies lässt die Unterscheidung zwischen einer relativ ernsten Störung, die durch einen Eindringlich oder einen möglichen Eindringling ausgelöst wird, und einer relativ geringeren Störung zu, die von einer Störfunktion der Systembauteile herrührt. Bei einem besonders zufriedenstellenden Gerät besitzt die Bewegungsalarmschaltung einen transistorisierten Schalter, der mit der Bewegungsalarmschaltung zusanunengeschaltet ist, um gemeinsam eine Bewegungsalarmeinrichtung, wie z.B. ein Relais zu steuern. Die Bewegungsalarmschaltung und die Ent stör alarms chaltung enthalten normalerweise leitende Transistoren, die in Reihe mit der Alarmeinrichtung geschaltet sind und die die Alarmeinrichtung in Bereitschaft halten. Wenn ein zu der Bewegung in Beziehung stehendes Signal die Bewegungsalarmschaltung auslöst, wird der in Beziehung stehende Transistor ausgeschaltet und die Alarmeinrichtung betätigt, um die Störung anzuzeigen. In gleicher Weise wird der in Beziehung stehende Transistor abgeschaltet und die Alarmeinrichtung in gleicher Weise zur Anzeige einer Störung betätigt, wenn ein Störsignal die in Beziehung stehende Entstöralarmschaltung betätigt.Geraäss a further embodiment of the invention an alarm signaling device controlled at the same time by the movement alarm circuit and the interference-suppression alarm circuit, while another control signaling device is controlled by the control alarm circuit. This leaves the Differentiate between a relatively serious disturbance caused by an intruder or a potential intruder is triggered, and a relatively minor disruption caused by a disruptive function of the system components originates. In a particularly satisfactory device, the motion alarm circuit is transistorized Switch which is connected together with the motion alarm circuit in order to jointly set up a motion alarm device, such as controlling a relay. The motion alarm circuit and the interference alarm circuit normally contain conductive transistors which are connected in series with the alarm device and which keep the alarm system ready. When a motion related signal the motion alarm circuit trips, the related transistor is turned off and the alarm device pressed to indicate the fault. Likewise, the related transistor is turned off and the alarm device is actuated in the same way to indicate a fault if a fault signal the related anti-interference alarm circuit is actuated.
Die vorliegende Erfindung schafft somit eine verbesserte Kontrollsteuerung des Raumschutzgeräts insbesondere für hohe Sicherheit-erfordernde Anwendungsfälle.The present invention thus provides an improved control control of the room protection device, in particular for high security applications.
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In den Figuren 1 und 2 der Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigt:In Figures 1 and 2 of the drawings, the subject matter of the invention is shown by way of example and below explained in more detail. It shows:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Raums chutzgerä-ts gemäss der Erfindung und1 shows a block diagram of a room protection device according to of the invention and
Fig. 2 ein schematisches Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform mit Einzelheiten der in Fig. 1 gezeigten Entstörschaltung.Fig. 2 is a schematic circuit diagram of a preferred Embodiment with details of the in Fig. 1 interference suppression circuit shown.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit bevorzugten Sende- und Empfangs Systemen. Das dargestellte Raumschutzgerät besitzt einen Mikrowellensendeoszillator 1, der an eine Sendeantenne 2 angekoppelt ist und der ein Mikrowellenenergiefeld bzw. einen Mikrowellenenergiestrahl 3 erzeugen kann. Ein Objekt k, z.B. eine Person in dem Energiefeld 3 erzeugt einen reflektierten Energiestrahl bzw, ein Feld 5» das zu der Bewegung des Objekts in Beziehung steht. Eine Empfangsantenne ist bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung nahe der Sendeantenne 2 angeordnet und nimmt das reflektierte Signal bzw. das Energiefeld auf und sendet ein bezogenes Signal zu einem geeigneten Empfänger 7·Fig. 1 shows an embodiment of the invention with preferred transmitting and receiving systems. The room protection device shown has a microwave transmitter oscillator 1 which is coupled to a transmitter antenna 2 and which can generate a microwave energy field or a microwave energy beam 3. An object k, for example a person in the energy field 3, generates a reflected energy beam or a field 5 »which is related to the movement of the object. In the embodiment of the invention shown, a receiving antenna is arranged near the transmitting antenna 2 and picks up the reflected signal or the energy field and sends a related signal to a suitable receiver 7.
Ein Kontrollmodulator 8 ist so geschaltet, dass er das Ausgangssignal des Sendeoszillators 1 moduliert und ein Kontrollsignal einer ausgwählten Frequenz erzeugt. Der Sendeoszillator 1 ist auch direkt mit dem Empfänger 7 z.B. durch die Kopplungsleitung 9 gekoppelt, um kontinuierlich einen Teil des Ausgangssignals des Sende-A control modulator 8 is connected so that it can Output signal of the transmitter oscillator 1 is modulated and a Control signal generated at a selected frequency. Of the Transmit oscillator 1 is also coupled directly to the receiver 7, e.g. through the coupling line 9, so as to be continuous part of the output signal of the transmission
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oszillators 1 zu dem Empfänger 7 zu. übertragen. Der Empfänger kann einen bekannten Kristalldetektor und Mischeroscillator 1 to the receiver 7 too. transfer. The recipient can use a well-known crystal detector and mixer
10 enthalten, der die Dopplersignale zu einem Verstärker10 included, which sends the Doppler signals to an amplifier
11 überträgt. Der Ausgang des Verstärkers 11 ist zugleich an eine Bewegungsalarmschaltung 12, eine Kontrollalarmschaltung 13 und gemäss der Erfindung an eine Entstörschaltung 14 angeschlossen. Die Kontrollalarmschaltung 13 ist so geschaltet, dass sie einen Kontrollalarm auslöst, indem sie ein Kontrollalarmrelais 16 betätigt, das an eine geeignete Alarmvorrichtung, z.B. eine nicht gezeigte Glocke angeschlossen ist. Die Bewegungsalarmschaltung 12 und die Entstöralarmschaltung 14 sind so geschaltet, das sie gemeinsam einen Bewegungsalarm steuern, indem sie ein Bewegungsalarmrelais 17» z.B. eine nicht gezeigte unterschiedliche Glocke betätigen.11 transmits. The output of the amplifier 11 is at the same time to a motion alarm circuit 12, a control alarm circuit 13 and connected to an interference suppression circuit 14 according to the invention. The control alarm circuit 13 is switched in such a way that it triggers a control alarm by actuating a control alarm relay 16 that is connected to a suitable alarm device such as a bell (not shown). The motion alarm circuit 12 and the interference suppression alarm circuit 14 are connected in such a way that they jointly generate a motion alarm control by actuating a movement alarm relay 17 'e.g. a different bell, not shown.
Der Verstärker 11 kann so konstruiert sein, dass er eine Verstärkungskennlinie mit konstanter Verstärkung über einen ausgewählten, zu der Bewegung in Beziehung stehenden Dopplerfrequenzbereich bzw. ein solches Band besitzt, die oberhalb dieses Bereichs schnell abfällt. Der Kontrollmodulator 8 ist als freischwingender Multivibrator gezeigt, der geeignete Transistoren verwendet und eine Modulationsfrequenz in dem abfallenden Teil der Verstärkungskennlinie unmittelbar aussrhalb des Dopplerfrequenzbandes erzeugt. Bei dem besonderen dargestellten System erzeugt der Sender 1 z.B. ein Mikrowellenfeld mit einer Frequenz von 2,45 GHz. Das zu der Bewegung in Beziehung stehende Dopplerfrequenzband erstreckt sich von 1 bis 18O Hz, wobei ein Modulationsfrequenzsignal vonThe amplifier 11 can be constructed to have a Gain characteristic with constant gain over a selected one related to the movement Doppler frequency range or such a band, which drops quickly above this range. The control modulator 8 is shown as a free running multivibrator using suitable transistors and a Modulation frequency in the falling part of the gain characteristic generated immediately outside the Doppler frequency band. With the particular one shown In the system, the transmitter 1 generates e.g. a microwave field a frequency of 2.45 GHz. That related to the movement standing Doppler frequency band extends from 1 to 180 Hz, with a modulation frequency signal of
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500 Hz von dem Modulator 8 erzeugt wird, so dass eine relativ schmale Lücke zwischen dem Dopplerfrequenzbewegungsband und da? Kontrollfrequenz "besteht. Der Verstärker kann somit so konstruiert sein, dass er eine konstante Verstärkung über den ausgewählten Dopplerfrequenzbereich von 1 bis 180 Hz und einen schnellen Abfall oberhalb 180 Hz liefert.500 Hz is generated by the modulator 8, so that a relatively narrow gap between the Doppler frequency movement band and there? Control frequency "exists. The amplifier can thus be designed to have a constant gain over the selected Doppler frequency range from 1 to 180 Hz and a fast one Provides a drop above 180 Hz.
Die Kontrollalarmschaltung 13 ist so eingestellt, dass sie auf die Modulationsfrequenz von 500 Hz anspricht. Wenn die Übertragung dieses Signals aus irgendeinem Grund wesentlich abnimmt, wird die Alarmschaltung erregt und betätigt das Kontirollrelais 16 und liefert eine Anzeige eines mehr oder weniger untergeordneten Fehlers.The control alarm circuit 13 is set so that it responds to the modulation frequency of 500 Hz. If the transmission of this signal is essential for any reason decreases, the alarm circuit is energized and actuates the control relay 16 and provides an indication of one more or less minor error.
Die Bewegungsalarmschaltung 12 kann vorteilhafterweise einen Schmitt-Trigger besitzen, der auf eine einzige Periode eines zu der Bewegung in Beziehung stehenden Dopplerfrequenzsignals oberhalb einer ausgewählten Amplitude anspricht, wie dies in der USA-Patentschrift 3,242,486 beschrieben ist. Wenn die Schaltung; betätigt wird, wird das Alarmrelais 17 in Betrieb genommen, um einen grösseren Fehler anzuzeigen, d.h. einen Eindringling in dem Feld 3. Die Entstorschaltung 14 ist so konstruiert, dass sie ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die Amplitude des Ausgangssignals des Verstärkers 11 über den normalen Pegel ansteigt, unabhängig von irgendeiner Frequenzgrenze. Dies verhindert, dass das System, durch Sättigung des Verstärkers 11 mit einem Modulationssignäl, das keine der beiden Schaltungen betätigt, unempfindlich gemacht wird.The motion alarm circuit 12 can advantageously have a Schmitt trigger that acts on a single period of a motion related Doppler frequency signal responds above a selected amplitude, as in the United States patent 3,242,486. When the circuit; is operated, the alarm relay 17 is put into operation to to indicate a major error, i.e. an intruder in field 3. The anti-jamming circuit 14 is constructed in such a way that that it generates an output signal when the Amplitude of the output signal of the amplifier 11 over the normal level rises regardless of any Frequency limit. This prevents the system from saturating amplifier 11 with a modulation signal that neither of the two circuits is actuated, is made insensitive.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 gezeigt. Der Sender 1 ist ein Festkörper-Koaxialhohlraum-Clapposzillator, der einen koaxialen Hohlraum besitzt, mit dem er an die Sendeantenne 2 in irgendeiner bekannten Weise angekoppelt ist. Der Hohlraum 18 ist an die Antenne 2 zur Aussendung des Feldes 3 und durch die Antenne 2 an die Antenne 6 zur Übertragung eines Teils der Energie direkt an die Empfangseinrichtung angekoppelt« Ein Spannungsregulator 19 schliesst den Oszillator 1 an eine Gleichspannungsquelle an, die als ein Transformator-Gleichrichternetzwerk 20 gezeigt ist, um dem Oszillator eine bestimmte Gleichvorspannung zu liefern und dadurch die Mikrowellenfrequenz der Schwingung und die Ausgangsfrequenz des Hohlraums 18 zu bestimmen.A preferred embodiment of the invention is shown in FIG. The transmitter 1 is a solid state coaxial cavity clap oscillator having a coaxial cavity by which it is coupled to the transmitting antenna 2 in any known manner. The cavity 18 is coupled to the antenna 2 for transmitting the field 3 and through the antenna 2 to the antenna 6 for transmitting part of the energy directly to the receiving device. A voltage regulator 19 connects the oscillator 1 to a DC voltage source, which acts as a transformer Rectifier network 20 is shown to provide a particular DC bias to the oscillator and thereby determine the microwave frequency of the oscillation and the output frequency of cavity 18.
Der Regulator 19 enthält eine integrierte Festkörperschaltung 20a, um die Spannung auf der Vorspannungsleitung 21 des Oszillators 1 auf einer genau regulierten Ausgangsspannung zu halten und eine Modulation entsprechend dem Ausgangssignal des Modulators 8 zu erzeugen.The regulator 19 contains an integrated solid-state circuit 20a to adjust the voltage on the bias line 21 of the oscillator 1 to a precisely regulated one Keep output voltage and modulate accordingly the output signal of the modulator 8 to generate.
Der Kontrollsignalmodulator 8 ist als ein Multivibrator gezeigt, der an den Spannungsregulator 20 angeschlossen ist, um die voreingestellte !regulierte Gleichvorspannung zu modulieren. Die Schaltung 2O kombiniert somit eine Rückkopplungsspannung und die Modulationsspannung zur Erzeugung einer genau modulierten Vorspannungsquelle.The control signal modulator 8 is shown as a multivibrator connected to the voltage regulator 20 is to the preset! regulated DC bias to modulate. The circuit 2O thus combines one Feedback voltage and the modulation voltage for Generation of a precisely modulated bias voltage source.
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Das Ausgangssignal des Clapposzillators 1 ist daher eine Mikrowellenfrequenz, die von der Gleichvorspannung entsprechend den Signal des Multivibrators 8 moduliert ist. Die Energie wird zu.der Sendeantenne 2 und zu der Empfangsantenne 6 z.B. durch Wellenleiter übertragen. Die Empfangseinrichtung 7 enthält einen HF-Detektor und Mischer 1O, der ein Ausgangssignal proportional dem ausgesendeten Signal und dem Differenz- bzw. Dopplerfrequenzsignal erzeugt. Das Signal wird durch den Verstärker 11 verstärkt und den'verschiedenen Alarmschaltungen zugeführt.The output of the Clapp oscillator 1 is therefore a Microwave frequency that is modulated by the DC bias voltage in accordance with the signal from the multivibrator 8. The energy is transmitted to the transmitting antenna 2 and to the receiving antenna 6 e.g. by waveguides. the Receiving device 7 contains an RF detector and mixer 1O, which has an output signal proportional to the transmitted signal and the difference or Doppler frequency signal generated. The signal is amplified by the amplifier 11 and fed to the various alarm circuits.
Der Schmitt-Trigger 22 der Bewegungsalarmschaltung 12 ist an den Ausgang des Verstärkers 11 über ein einstellbares Potentiometer bzw. einen Widerstand 23 angeschlossen« der den Verstärker belastet, die Ausgangsschwingung des Verstärkers steuert und die Einstellung der effektiven Veratärkungskennlinie zulässt, wie sie sich für den Schmitt-Trigger ergibt. Der Schmitt-Trigger besitzt ein nicht gezeigtes Filternetzwerk, um nur die Dopplerfrequenzen durchzulassen und so das Alarmrelais 17 entsprechend der Amplitude der Dopplerfrequenzsignale in der KonstantverStärkungskennlinie des Verstärkers durchzulassen· Die Triggerschaltung kann ein veränderbares Potentiometer od.dgl. enthalten, um die minimale Amplitude des Dopplerfrequenzsignals zu bestimmen, das den Schmitt-Trigger betätigen kann.The Schmitt trigger 22 of the motion alarm circuit 12 is connected to the output of the amplifier 11 via an adjustable potentiometer or a resistor 23 which loads the amplifier, the output oscillation of the amplifier controls and the setting of the effective Veratärkungskennlinie allows, as they are for the Schmitt trigger results. The Schmitt trigger has a filter network (not shown) to allow only the Doppler frequencies to pass and so the alarm relay 17 according to the amplitude of the Doppler frequency signals in the constant gain characteristic of the amplifier to let through · The trigger circuit can be a changeable Potentiometer or the like. to determine the minimum amplitude of the Doppler frequency signal that the Can operate Schmitt trigger.
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Die Punktionsweise der dargestellten Ausführungsform der Erfindung lässt sich wie folgt zusammenfassen:The puncture method of the illustrated embodiment of the Invention can be summarized as follows:
Das System wird mit der Sende- und der Empfangsantenne und 6 in geeigneter Weise mit Rücksicht auf das Steuerfeld 3 angeordnet. Der Sendeoszillator 1 und dkr Audiooszillator 8 werden erregt, um das Mikrowellenfeld in dem Hohlraum 18 zu erzeugen» das entsprechend dem Ausgangssignal des Audiooszillators 8 moduliert wird. Die Verstärkung ist so eingestellt, dass sie eine konstante Verstärkung über den gewünschten Dopplerfrequenzbereich liefert, die nahe der höchsten zu erfassenden Frequenz abfällt. Der Modulator ist so eingestellt, dass ein Modulations signal in dem abfallenden Teil erzeugt wird.The system is arranged with the transmitting and receiving antenna and 6 in a suitable manner with respect to the control panel. 3 The transmission oscillator 1 and the audio oscillator 8 are excited in order to generate the microwave field in the cavity 18 which is modulated in accordance with the output signal of the audio oscillator 8. The gain is set to provide a constant gain over the desired Doppler frequency range that drops off near the highest frequency to be detected. The modulator is set so that a modulation signal is generated in the sloping part.
Wenn sich ein Objekt in dem Energiefeld bewegt, erzeugt die Bewegung ein Dopplerfrequenzsignal, das zu der Geschwindigkeit der Objektbewegung in Beziehung steht. Die Amplitude des Dopplersignals wird durch den Bereich, die Grosse und die Reflexionseigenschaft des Objekts bestimmt. Das Signal wird über den Verstärker 11 zu den verschiedenen Kontroll- und Alarmschaltungen 12 bis 14 übertragen. Das Öopplerfrequenzsignal wird der Bewegungsalarmschaltung 12 zugeführt und, wenn es den Amplitudenpegel überschreitet, löst es sofort die entsprechende Alarmschaltung aus und betätigt das bezogene Alarmrelais 17· Wenn der Objektbereich, die Grosse bzw. die Reflexionseigenschaft so ist, dass die Dopplerfrequenzamplitude unter dem Einstellpegel liegt, erfolgt kein Alarm.When an object moves in the energy field, the movement generates a Doppler frequency signal that is related to the velocity is related to the movement of objects. The amplitude of the Doppler signal is determined by the area, the size and the reflection properties of the object. The signal is sent via the amplifier 11 to the various control and alarm circuits 12 to 14 transfer. The coupler frequency signal is used by the motion alarm circuit 12 and, if it exceeds the amplitude level, it immediately triggers the corresponding one Alarm switch off and actuates the related alarm relay 17 If the object area, the large or the reflection property is such that the Doppler frequency amplitude is below the set level, there is no alarm.
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Das Dopplerfrequenzsignal wird der Entstöralarmtriggerschal tung zugeführt. Die Grosse reicht jedoch im allgemeinen nicht aus, um die Auslösung zu bewirken. Das Dopplerfrequenzsignal wird auch der Kontrollalarmschaltung 13 zugeführt, die jedoch ihre Punktion ausführt, da/&ie so eingestellt ist, dass sie auf das Modulationssignal anspricht.The Doppler frequency signal is fed to the interference alarm trigger circuit. However, the size is generally sufficient not enough to cause the trip. The Doppler frequency signal is also used by the control alarm circuit 13 supplied, which, however, performs its puncture because / & ie is set so that it responds to the modulation signal appeals to.
Wenn das Modulations- bzw. Kontrollsignal aus irgendeinem Grund ausreichend abnimmt, wird die entsprechende Alarmschaltung betätigt, um das Vorhandensein eines Fehlers anzuzeigen.If for any reason the modulation or control signal decreases sufficiently, the corresponding Alarm circuit operated to indicate the presence of a fault.
Ein vorausschauender Eindringling kann ein zusätzliches Modulationssignal, das von den normalen, zu der Bewegung in Beziehung stehenden Dopplersignalen verschieden ist, und das Kontrollsignal zum Zwecke der Sättigung des Verstärkers 11 einführen und dadurch das System für die Dopplersignale unempfindlich machen. Wenn jedoch der Ausgang des Verstärkers 11 über den normalen Pegel des Auslösepegels für die Bewegungsälarmschaltung ansteigt, wird die negative Halbwelle über das Netzwerk 29 und die Diode 33 zu der Basis 35 des Transistors 28 übertragen. Das negative Signal ist dann ausreichend gross, um die normale Durchlassvorspannung zu überwinden und der Transistor 28 wird abgeschaltet, wodurch die Schaltung für das Relais 17 geöffnet wird. Die Abschaltung des Relais 17 betätigt dessen Kontakte 27-1, um die Anzeigeeinrichtung zur Anzeige eines grösseren Fehlers in Betrieb zu nehmen.A predictive intruder can be an additional Modulation signal different from normal motion-related Doppler signals is, and introduce the control signal for the purpose of saturation of the amplifier 11 and thereby the system for make the Doppler signals insensitive. But when the output of the amplifier 11 above the normal level the trigger level for the motion alarm circuit increases, the negative half-wave becomes via the network 29 and the diode 33 to the base 35 of the transistor 28 transfer. The negative signal is then sufficiently large to overcome the normal forward bias and the transistor 28 is turned off, whereby the circuit for the relay 17 is opened. Switching off the relay 17 actuates its contacts 27-1 in order to put the display device into operation to display a major error.
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Bei der dargestellten Auführungsform betätigt die Entstörschaltung die Alarmeinrichtung bei der Bewegung eines Eindringlings, während die Kontrollschaltung 13 eine andere Alarmeinrichtung betätigt. Normalerweise ist das Vorhandensein eines Eindringlings und/oder ein Versuch, das Schutzgerät zu stören, ein Vorgang ernsterer Art als der Ausfall des Kontrollsystems. Die Entstöreinrichtung kann jedoch an die Kontrollalarmeinrichtung oder an eine völlig gesonderte Alarmeinrichtung gebunden sein, die die gleiche ist wie die beiden anderen Alarmeinrichtungen oder eine andere.In the embodiment shown, the interference suppression circuit operates the alarm device when an intruder moves, while the control circuit 13 another alarm device is activated. Usually the presence of an intruder and / or one Attempt to disrupt the protection device, a more serious process than failure of the control system. The interference suppression device can, however, be tied to the control alarm device or to a completely separate alarm device, which is the same as the other two alarm devices or a different one.
Das Netzwerk 30 ist so konstruiert, dass es ein Hochpassfilter bildet. Das Filter sperrt die zu der Bewegung in Beziehung stehenden Frequenzsignale, die jedoch in der Bewegungsalarmschaltung 12 wirksam sind. Bei Frequenzen oberhalb der normalen, zu der Bewegung in Beziehung stehenden Frequenzen erhöht das Filternetzwerk 29 die Empfindlichkeit der Entstorschaltung und kompensiert die abnehmende Verstärkungskennlxnie des Verstärkers. Die Kombination der Schaltungen erzeugt einen angemessen konstanten Störermittlungspegel, der im wesentlichen von der Frequenz unabhängig ist, während er den Verstärker schützt.The network 30 is designed to form a high pass filter. The filter blocks the movement in Related frequency signals, which, however, are effective in the motion alarm circuit 12. At frequencies above the normal motion related frequencies, the filter network 29 increases the Sensitivity of the interference suppression circuit and compensated the decreasing gain characteristic of the amplifier. The combination of circuits creates an adequate one constant interference detection level, which is essentially independent of frequency, while driving the amplifier protects.
Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der Ausgang des Schmitt-Triggers 22 an den Eingang einer Festkörper-Steuereinrichtung angeschlossen, die als einIn the illustrated embodiment of the invention is the output of the Schmitt trigger 22 is connected to the input of a solid-state control device, which as a
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NPN-Transistor Zk zur Steuerung des Alarmrelais 17 gezeigt ist. Die Basis" 25 des Transistors Zk ist an die Triggerschaltung 22 angeschlossen und die. Kollektor/ Emitter-Strecke liegt in Reihe zwischen einem Energiequelleneingang 26 und einer Seite einer Wicklung 27 des Relais 17· Ein Vorspannungsnetzwerk 28 spannt den Transistor 25 so vor, dass er leitet, wenn die Schmitt^ Triggerschaltung 22 nicht betätigt wird, und so Energie einer Seite der Relaiswicklung 27 zuführt.NPN transistor Zk for controlling the alarm relay 17 is shown. The base 25 of the transistor Zk is connected to the trigger circuit 22 and the collector / emitter path is connected in series between an energy source input 26 and one side of a winding 27 of the relay 17. A bias network 28 biases the transistor 25 so that it conducts when the Schmitt trigger circuit 22 is not actuated, and thus supplies energy to one side of the relay winding 27.
Die gegenüberliegende Seite der Wicklung 27 ist durch einen normalerweise leitenden Transistor 29, der die Festkörper-S teuer einrichtung der Ent st or schaltung "\k bildet, zu einem vollständigen Kreis zusammengeschaltet. The opposite side of the winding 27 is interconnected to form a complete circle by a normally conductive transistor 29, which forms the solid-state expensive device of the Ent st or circuit "\ k.
Die dargestellte Entstörschaltung 14 enthält ein Formeingangsfilternetzwerk 30, das an den Verstärker 11 angeschlossen ist. Das Netzwerk 30 enthält zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren 31 und 32 und einen Widerstand 33» der parallel zu dem Kondensator 32 liegt. s The interference suppression circuit 14 shown contains a shape input filter network 30 which is connected to the amplifier 11. The network 30 includes two series-connected capacitors 31 and 32 and a resistor 33 'is connected in parallel with the capacitor 3. 2 s
Eine Sperrdiode 3^ ist an das Netzwerk 30 angeschlossen und so polarisiert, dass sie nur die negative Halbperiode des Signals des Verstärkers 11 überträgt. Die positive Halbperiode wird durch eine in geeigneter Weise polarisierte Diode 35» die zwischen das Netzwerk und Erde geschaltet ist, nach Erde abgeleitet.A blocking diode 3 ^ is connected to the network 30 and polarized so that it only transmits the negative half cycle of the signal from amplifier 11. the positive half-cycle is indicated by a suitably polarized diode 35 »placed between the network and earth is connected, derived to earth.
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Die Basis 36 des Transistors 29 ist an die Sperrdiode 3k und an einen Vorspannungswiderstand 37 angeschlossen, der mit der Energiequelle verbunden ist. Die Kollektor/ Emitter-Strecke des Transistors 29 ist in Reihe zu der Relaiswicklung 27 geschaltet und ein stabilisierender Emitterwiderstand 38 ist mit Erde verbunden, um den Kreis für die Erregung der Relaiswicklung 17 zu vervollständigen. The base 36 of the transistor 29 is connected to the blocking diode 3k and to a bias resistor 37 which is connected to the power source. The collector / emitter path of transistor 29 is connected in series with relay winding 27 and a stabilizing emitter resistor 38 is connected to ground to complete the circuit for energizing relay winding 17.
Wenn in der obigen Schaltung die beiden Transistoren 2k und 28 in dem normalerweise leitenden Zustand sind, wird die Relaiswicklung 27 erregt und die Bewegungsalarmschaltung wird in Bereitschaft gehalten. Wenn einer der beiden Transistoren 2k oder 28 gesperrt bzw. wenn seine Leitfähigkeit ausreichend vermindert wird, fällt das Relais 27 ab und erzeugt einen bezogenen Alarm, um einen grösseren Fehler anzuzeigen.In the above circuit, when the two transistors 2k and 28 are in the normally conductive state, the relay winding 27 is energized and the motion alarm circuit is kept on standby. If one of the two transistors 2k or 28 is blocked or if its conductivity is reduced sufficiently, the relay 27 drops out and generates a related alarm to indicate a major error.
Die vorliegende Erfindung schafft somit ein Dopplerfrequenz-Raumschutzgerät, das im wesentlichen jede Art der Unterdrückung des Ansprachens auf ein Bewegungssignal ohne die Erzeugung eines die Unterdrückung anzeigenden Alarms 'verhindert.The present invention thus provides a Doppler frequency space protection device, essentially any kind of suppression of the response to a motion signal without the generation of one indicative of suppression Alarms' prevented.
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