DE2352807C3

DE2352807C3 - Die Summenfrequenz erzeugender Antwortgeber für ein Sende- und Empfangssystem zur Erkennung bewegbarer Körper

Info

Publication number: DE2352807C3
Application number: DE19732352807
Authority: DE
Inventors: Gerd Dr.-Ing. 5100 Aachen Schiefer
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1973-10-20
Filing date: 1973-10-20
Publication date: 1979-10-25
Also published as: DE2352807B2; DE2352807A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Antwortgeber für ein Sende- und Empfangssystem, wie näher im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben.

Derartige Systeme sind aus zahlreichen Druckschriften bekannt. So zeigt die DE-OS 22 57 689 ein Gerät zur Suche von je ein gleiches Gerät tragenden verschütteten Personen. Dieses Gerät setzt voraus, daß sich die verschüttete Person noch bewegen kann und setzt weiterhin voraus, daß die Person vorher weiß, daß sie verschüttet wird, denn sie muß Stromversorgungsquellen mit sich führen, was einen erheblichen Nachteil bedeutet.

Derartige Geräte mit Batterie und an diesen betriebenen aktiven Schaltelementen sind — wie bereits ausgeführt — nur in sehr beschränktem Umfang einsetzbar. Sie sind gar nicht einsetzbar dort, wo z. B. Waren mit Empfängern bestückt werden und zur Kontrolle, ob diese Ware bezahlt ist oder nicht, am Ausgang dann die diese Ware tragende Person ohne weiteres identifiziert werden kann. Auch für eine derartige Gruppe von Geräten gibt es zahlreiche Vorschläge. So zeigt die GB-PS 11 81 678 = US-PS OO 373 ein derartiges System, das aber den Vorteil hat, daß der Sender fest installiert werden kann und damit auch der Antennenrahmen dieses Senders. Durch diesen Antennenrahmen wird die entsprechend gekennzeichnete Ware gebracht, und wenn diese Ware jetzt einen Teil aufweist, der die Rahmenantenne des Senders beeinflußt, wird Alarm ausgelöst Die Frequenzbereiche, die hierzu Anwendung finden, sind ebenfalls recht unterschiedlich, wie z. B. die ÜB-PS 11 29 761 im Vergleich zur GB-PS 12 27 141 zeigt In der zuerstgenannten soll die Sendefrequenz etwa 27 MHz betragen, und in der zuletztgenannten kann sie bei 100 MHz und darüber — vorzugsweise sogar im Mikrowellenbereich bei 1000 MHz und darüber — liegen. Eine weitere Anordnung zeigt noch die US-PS 36 31 442.

Diese zuletztgenannte US-PS zeigt gegenüber den obengenannten anderen Patentschriften einen wesentlichen Vorteil im Sende- und Empfangssystem. Hier ist nämlich gezeigt, daß das System einen Sender haben soll, der zwei verschiedene Frequenzen abstrahlt, und einen Antwortgeber, der aus diesen beiden Frequenzen eine dritte nicht vom Sender erzeugte Frequenz zurückstrahlt, nämlich eine Summen- bzw. Differenzfrequenz, die dann von einem besonderen Empfänger aufgenommen werden kann. Die Erzeugung einer derart neuen Frequenz im Antwortgeber ist nämlich durch Anordnung eines Bauelementes mit nichtlinearer Kennlinie :m Antwortgeber, der dann bei entsprechender Auslegung auch gleichzeitig als Sender wirkt, aber nur aus passiven Bauelementen insofern besteht, als daß er selbst keine Batterien und dergleichen benötigt, sondern durch das nichtlineare Element und in dem Feld des Senders die neue Frequenz, also die Sendefrequenz des Antwortgebers, erzeugt.

Ein derartiges System hat gegenüber allen anderen außerordentliche Vorteile, weil nämlich die Schaltung im Antwortgeber sehr einfach gestaltet werden kann und es nunmehr möglich ist, keine sehr teuren und zum Teil auch zerbrechlichen Bauelemente zu verwenden.

Es ist weiterhin aus der DE-OS 20 15 319 ein elektronisches Überwachungssystem bekannt, das mit zwei sehr weit auseinanderliegenden Frequenzen arbeitet. Der Antwortgeber muß daher mindestens zwei Antennen aufweisen, einen Dipol für die hohe und eine Rahmenantenne für die sehr niedrige Frequenz. Diese bekannte Anordnung zeigt aber an der UnterbrechungssteHe des Dipols eine Überbrückung durch Kapazitäten, eine Induktivität und eine Mischdiode zur Erzeugung der einzigen Rückstrahlfrequenz.

Die Erfindung geht von diesem Stand der Technik aus. Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, einen besonders einfachen Antwortgeber zu entwickeln. Die Lösung der Erfindung erbrachte einen Antwortgeber, der sowohl in einem Verschüttetenversuchsystem als auch in einem System verwendet werden kann, wie es zur Kontrolle von Ladendiebstählen in den zahlreichen obengenannten Druckschriften näher beschrieben ist. Völlig anders als beim Stand der Technik ist also bei dem Antwortgeber und dem System nach dieser Erfindung nicht von je einem fest installierten Sender und Empfänger auszugehen, sondern in der Regel von bewegbaren. Beim Diebstahlsicherungssystem kam sozusagen immer der Antwortgeber zum Suchsystem, d. h. durch die Antennenspulen von Sender und Empfänger. Dort war also das Problem der Leistung nicht wichtig, denn beim stationären Sender kann aus dem meist vorhandenen Netz immer eine genügende Leistung realisiert werden.

Außerdem war der Antwortgeber immer in der Antennenspule des Senders bzw. des Empfängers, wenn er identifiziert werden sollte, und damit am Orte der größten Feldstärke, die ja bekanntlich nach außen mit der dritten Potenz der Entfernung abnimmt.

Bei einem universell verwendbaren Gerät, und hierbei ist das Verschüttetensuchgerät das, welches die schwierigen Anforderungen stellt, müssen Sender und Empfänger, im folgenden »Suchgerät« genannt, zum Antwortgeber kommen, denn der Antwortgeber befindet sich an der verschütteten Person, die z. B. unter mehreren Metern Trümmerschutt eines eingestürzten Hauses liegen kann. Infolgedessen sind nicht nur die Empfangsbedingungen völlig andere, sondern auch die Sendebedingungen.

Zur Lösung dieser Aufgabe hat die Erfindung beim Antwortgeber des Sende- und Empfangssystems der eingangs genannten Art eine Anordnung geschaffen, wie näher im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 beschrieben.

Eine sehr vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Erfindung ist im Kennzeichen des Patentanspruchs 2 näher ausgeführt

Dieses System geht also aus von d':m an sich bekannten, bei dem also der Sender zwei Festfrequenzen abstrahlt und der Antwortgeber mit Hilfe eines nichtlinearen Bauelementes eine neue Frequenz erzeugt, die von dem entsprechend ausgebildeten Suchgerät empfangen werden kann, und zwar zwecks Feststellung des Standortes des Antwortgebers in der Horizontalen und Vertikalen.

Die sehr einfache Ausführung der Anordnung nach der Erfindung gestattet es, die Bauteile recht preiswert auszuführen, so daß sie z. B. auf Baustellen ohne weiteres und ohne Behinderung des Tragenden auch wirklich angewendet wird. Wie im Patentanspruch 2 näher angegeben, kann die Folie oder muß die Folie nicht eine besondere sein, sondern kann auf einem entsprechenden Blatt des Personalausweises unmittelbar aufgedruckt sein und, wie an sich bekannt, eine Schutzschicht aufweisen, damit sie abriebsfest ist.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Das Ende bzw. die Kante der Folie 1 deckt sich mit den äußeren Kanten des Antennenleiters 2, der einen Antennenrahmen bildet Dieser weist bei 3 eine Unterbrechungsstelle auf, und diese Unterbrechungsstelle ist überbrückr mit einer Spule L in Reihe geschaltet mit einer Kapazität Cl, parallel dazu, also zu der Spule L und der Kapazität Cl, eine Kapazität C2 und parallel zu dieser wiederum eine Diode D, z. B. eine Germanium-Diode vom Typ OA 90. Die optimale Dimensionierung dieses Netzwerkes ist

Cl =

L = 2 ■ L_A,

Cl= \ Cl.

Dabei ist La die Induktivität der Rahmenantenne, und /i und h sind die beiden vom Sender abgestrahlten Festfrequenzen. Es wurde gefunden, daß der optimale Frequenzbereich bei der Suche in Trümmerschutt für die Sendefrequenzen im Bereich zwischen 10⁴ und 10⁶ Hz liegt; in Luft liegt der optimale Frequenzbereich zwischen 1O⁸ und 10⁹Hz. Letzteres wäre also eine Verwendung für die Ladendiebstahlsicherung. Die Schaltung des Empfängers aus oben genannten Bauelementen ist also derart, daß die Rahmenantenne bzw. der Antennenrahmen 2 mit der Induktivität La aus einer oder mehreren Windungen mit größtmöglicher lichter Weite besteht. Dieser Antennenrahmen ist derart mit dem genannten Reaktanznetzwerk zusammengeschaltet, daß er sowohl für die Frequenz (f\ + (i)I2 als auch für die Summenfrequenz f\ + f₂ Resonanz zeigt. Die Resonanz (f\ + fyH muß so breit sein, daß sie von den beiden Sendefrequenzen f\ und /j noch gut angeregt wird. Diese sollen sich daher um höchstens 1 % unterscheiden.

Für obengenannten niedrigeren Frequenzbereich darf natürlich nicht ein bereits belegter verwendet werden. So bieten sich daher die Lücken zwischen den Rundfunk- bzw. Fernsehfrequenzen und den bereits zugelassenen kommerziellen Diensten an.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. An ζ. B. einer Ware oder einer Person befestigbarer Antwortgeber für ein Sende- und Empfangssystem im Frequenzbereich von 10⁴ bis 3 χ 10⁹ Hz zur Erkennung von bewegbaren Körpern, bei dem der Sender eines gegebenenfalls ebenfalls bewegbaren Suchgerätes zwei Festfrequenzen abstrahlt, wobei der Antwortgeber die Form einer dünnen Folie oder Platte aufweist, auf deren Oberfläche entlang den Kanten ein einen Antennenrahmen bildender Antennenleiter angeordnet ist, der eine Unterbrechungsstelle aufweist, die durch in der Ebene des Antennenrahmens liegende und in diesem angeordnete Bauelemente, nämlich ein eine nichtlineare Kennlinie aufweisendes Bauelement, z. B. eine Germaniumdiode, das die Summenfrequenz erzeugt, welche dann vom Antwortgeber zum Empfänger des Suchgerätes zurückgestrahlt wird, und ein passives Netzwerk, bestehend aus Kapazitäten und einer Induktivität, überbrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das passive Netzwerk aus einer Reihenschaltung einer Induktivität (L)mit einer Kapazität (C 1) und parallel dazu einer Kapazität (C2) besteht und derart dimensioniert ist, daß es zusammen mit dem Antennenrahmen (2) sowohl für die vom Sender abgestrahlten Festfrequenzen (f_u f₂), deren Abstand kleiner als 1% der höheren abgestrahlten Festfrequenz ist, als auch für die Summenfrequenz (f\ + /2) in Resonanz ist.

2. Antwortgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er das Format einer Kennkarte oder eines Personalausweises aufweist und auf dieser bzw. diesem oder in einer Seite derselben bzw. desselben angeordnet ist.