DE2555505C2

DE2555505C2 - An einer Ware oder Person befestigbarer Antwortgeber mit nichtlinearem Element für ein HF-Sende- und Empfangssystem zur Erkennung von bewegbaren Körpern

Info

Publication number: DE2555505C2
Application number: DE19752555505
Authority: DE
Inventors: Gerd Dr. 5100 Aachen Schiefer
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1975-12-10
Filing date: 1975-12-10
Publication date: 1977-10-27
Also published as: DE2555505B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen z. B. an einer Ware oder einer Person befestigbaren Antwortgeber für ein Sende- und Empfangssystem im Frequenzbereich von 10⁴ bis 3 χ 10⁷ Hz zur Erkennung von bewegbaren Körpern mit den im Oberbegriff des Patentanspruches aufgeführten Merkmalen.

Ein derartiger Aniwortgeber ist in der DT-OS 52 807 beschrieben. Er besteht aus einer Rahmenantenne, die eine Überbrückungsstelle aufweist. Diese Überbrückungsstelle ist mit passiven Bauelementen, nämlich Kapazitäten und Induktivitäten, überbrückt, ferner mit einem eine nichtlineare Kennlinie aufweisenden Bauelement, z. B. mit einer Diode. Wird dieser Antwortgeber in einem Sende- und Empfangssystem wie in der genannten DT-OS betrieben, bei dem also zwei Sender zwei Festfrequenzen aussenden, so bildet der Antwortgeber z. B. eine Summenfrequenz und strahlt diese an einen entsprechend ausgebildeten Empfänger zurück. Der Antwortgeber ist aber auch geeignet zum Betrieb in einem Sende- und Empfangssystem, wie vorgeschlagen, das nur einen Sender aufweist; das Suchsignal besteht in diesem Fall nur aus einer Festfrequenz und der Antwortgeber muß dann derart ausgelegt sein, daß in ihm die zweite Harmonische gebildet und auf den entsprechend ausgerüsteten S5SSt also, daß der äUere Antwortgeber in zwei Sende- und Empfangssystemen arbeiten kann, in denen einmal das Suchs.gnal aus zwei Frequenzen und einmal aus nur emer Festfrequenz besteht und das im Antwortgeber geb.ldete Signal in dem zuerst genannten Fall die Summenfrequenz und in dem an zweiter Stelle genanten Fall die zweite Harmonische der einen genannten Festfrequenz ist.

Der aus einer Rahmenantenne, ferner aus der Parallelschaltung einer Serienschaltung, einer Induktivität L und einer Kapazität C₁ sowie e.ner Kapazität C₂ mit ebenso parallelgeschalteter Diode bestehende Antwortgeber wurde sowohl z. B. für die Grundwelle als auch ζ B für die erste Oberwelle in Parallelresonanz '⁵ gebracht Zur Erzeugung der Summenfrequenz oder auch der ersten Oberwelle war die Diode parallel eeschaltet In besonders preiswerten Anwendungen, ζ B in der Form einer Folie auf dem Personalausweis oder auf Preisschildern, ist eine Verwirklichung dieser Schaltung aus folgenden Gründen recht schwierig:

I Für eine gedruckte Ausführung werden insbeson-' dere bei tiefen Sendefrequenzen die L- und C-Werte sehr groß; , · .

2 die Reproduzierbarkeit ließ zu wünschen ubng; sie ließ sich nicht durch einen nachträglichen Abgleich verbessern; ..

3 die Verstimmung der Schaltung durch äußere ' Einflüsse, z.B. durch ein Verbiegen oder ein Berühren, war sehr groß.

Die Aufgabe der Erfindung bestand daher darin, die genannten Kapazitäten und die Induktivität durch eine Anordnung auszuführen, bei der diese Nachteile

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Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einem Sende- und Empfangssystem der eingangs genannten Art nach der Erfindung Maßnahmen ergriffen, die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 im einzelnen

angegeben sind. ,- _c. . , ··

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können Maßnahmen ergriffen werden, wie sie in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 2 bis 4 im einzelnen beschrieben werden.

Bei Einsatz der Erfindung, also bei Einsatz eines piezoelektrischen Resonators, wie er z. B. für Zwischenfrequenzfilter in Rundfunkgeräten benutzt wird, entfallen die Schwierigkeiten vollkommen, denn ein derartiger Resonator ist sehr klein, sehr preiswert auszuführen so und durch äußere Einflüsse nicht zu verstimmen. Er weist das gleiche Ersatzschaltbild auf, wie in den alteren Anmeldungen angegeben, denn er verwirklicht das L, das Ci und das genannte C₂ und ergibt bei einer Parallelschaltung mit der Induktivität der Rahmenantenne eine Doppelresonanz, die bei geeigneter Dimensionierung z. B. auf das gewünschte Frequenzverhältnis 1 :2 gebracht werden kann.

Um eine möglichst hohe Kreisgüte bei den beiden Resonanzen zu erhalten, ist es jedoch wichtig, einen Resonator mit einem möglichst kleinen Verhältnis Ci : C₂ zu verwenden. Derartige Resonatoren lassen sich aber nur aus einer Piezokeramik mit einem hohen

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Kopplungskoeffizienten herstellen, z. B. mit dem Werkstoff Zn 12j der Anmeiderin, ein Werkstoff auf der Basis Barium-Zirkonat-Titanat.

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

In der Zeichnung ist mit 1 der gesamte Antwortgeber bezeichnet, der eine Rahmenantenne 2 aufweist, die die äußeren Abmessungen des Antwcrtgebers in etwa begrenzt. An der Stelle 3 ist dieser äußere Rahmen unterbrochen und zwei Zuleitungen 4 und 5 führen zu einer Diode 6, die eine nichtlineare Kennlinie auiweist und an deren Kennlinie die Oberwelle, nämlich die genannte erste Oberwelle, erzeugt wird.

Parallel zur Diode liegt der piezoelektrische Resonator 7, bestehend aus einer Scheibe aus obengenanntem Werkstoff. Dabei kann diese Scheibe z. B. eine Dicke von 0,5 mm bei einem Durchmesser von 10 mm aufweisen. Der Resonator wurde mit folgenden Ersatzschaltbilddaten verwirklicht: Das L betrug 12,5 μΗ, das C₁ = 21,5 pF und das C₂ = 139,5 pF. Die Antenneninduklivität betrug etwa 5,16 μΗ, womit sich eine Parallclresonanz bei 5,365 MH/. und bei 10,73 MHz ergab.

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 10' Hz zur Erkennung von bewegbaren Körpern, bei dem der Sender eines gegebenenfalls ebenfalls bewegbaren Suchgerätes ein Suchsignal aussendet und der Antwortgeber mittels eines eine nichtlineare Kennlinie aufweisenden Bauelements die zweite Harmonische der Suchfrequenz oder die Summe zweier benachbarter Suchfcequenzen als Antwortsignal erzeugt und dieses zum Empfänger den Suchgerätes zurückstrahlt, bestehend aus einem Antennenrahmen mit einer Unterbrechung, die von dem nichtlinearen Bauelement und einem passiven Netzwerk, einer Serienschaltung einer Kapazität mit einer Induktivität parallel zu einer Kapazität, überbrückt ist, wobei das passive Netzwerk so dimensioniert ist, daß es zusammen mit dem Antennenrahmen sowohl für das Suchsignal als auch für das Antwortsignal in Resonanz ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk durch einen piezoelektrischen Resonator (7) mit gleichem Ersatzschaltbild realisiert ist.

2. Antwortgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator scheibenförmig ausgebildet ist.

3. Antwortgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden auf dem scheibenförmigen Resonator kreisförmige Flächen aufweisen.

4. Antwortgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der piezoelektrische Resonator aus piezokeramischem Werkstoff besteht.