DE2606566B2 - Kleinsender zur Markierung nichtsichtbarer Körper - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kleinsender zur «> Markierung nichtsichtbarer Körper, vornehmlich verschütteter Personen, bestehend aus Halbleiter-Bausteinen mit Versorgungsspannungsansprüchen unterschiedlicher Größe, mindestens einer Spule und einer Batterie zur Energieversorgung des Oszillators des Senders. &"'

Kleinsender werden in zunehmendem Maße eingesetzt, sei es zur Übertragung fernzumessender Daten, sei es zur Kennzeichnung von Wild, sei es zur Markierung von potentiell verschütteten Personen. Alle diese Sender werden aus autonomen Batterien versorgt, wobei das Bestreben immer sein wird, den Batteriesatz aus ökonomischen, Gewichts- und Volumengründen möglichst klein zu hallten. Durch die Zeitschrift »Internationale elektronische Rundschau«, Heft Januar/ Februar 1975, Seite 13 bis 16, sind Senderschaltungen bekanntgeworden, die schon mit einer einzigen Batteriezelle, 4 h. mit 1,5 V, zu arbeiten vermögen. Je nach Anwendungszweck des Senders werden dabei Sendefrequenzen zwischen wenigen kHz und vielen Mhz verwendet Während bei den höheren Sendefrequenzen, die im Mhz-Bereich oder noch höher liegen, sich als Sendeantennen allgemein Stabantennen oder entsprechende Modifikationen davon durchgesetzt haben, werden bei tieferen Frequenzen (Frequenzen bis zu einigen 100 kHz) nahezu ausschließlich Ferritantennen eingesetzt Solche Ferritantennen bestehen immer aus einem länglichen Ferritkern, auf den eine Spule der gewünschten Dimension aufgebracht ist, und der mit einem Kondensator so zusammengeschaltet wird, daß daraus ein Schwingkreis entsteht der auf der gewünschten Sendefrequenz in Resonanz arbeitet

Mit zunehmender Komplexität der zu übertragenden Meßwerte wird oft auch der Bauelementeaufwand recht hoch, was sich nachträglich auf die von dem Sender aufgenommene Leistung und auf das Volumen des Senders auswirkt. Abhilfe könnten hier moderne integrierte Bausteine liefern, die auf außerordentlich geringem Raum sehr viele Funktionen vereinigen und außerdem oft mit geringsten Leistungen zu arbeiten vermögen. Als Beispiel für solche leistungssparenden, hochintegrierten Bausteine können solche aus der bekannten COSMOS-Technik angeführt werden. Diese Bausteine kommen oft miit Leistungen im μW-Bereich aus. Ihr wesentlicher Nachteil bei Einsatz in den oben beschriebenen Sendern ist jedoch darin zu sehen, daß ihre minimale Versorgungsspannung 3 V beträgt. Da einzelne Batteriezellen immer nur Spannungen zu liefern vermögen, die 1,5 V (oder geringer) sind, sind für einen sicheren Betrieb des Senders, sofern man derartige integrierte Bausteine einsetzen will, mindestens drei Batterien nötig. Entsprechendes, nur noch im verschlechterten Maße, gilt bei Anwendung anderer Bausteinserien, die häufig mit 4,5 bzw. 5 V Versorgungsspannung arbeiten. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die eigentlich nur für Hilfsfunktionen zusätzlich eingebrachten Batterien wegen der geringen Leistungsaufnahme der integrierten Bausteine niemals voll ausgeschöpft werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Sender zur Markierung nicht sichtbarer Körper zu schaffen, der klein und leicht ausgebildet ist und mit nur einer üblichen Batteriezelle auskommt, obwohl einzelne Bausteine einen höheren Spannungsbedarf aufweisen.

Gemäß der Erfindung wird das Problem dadurch gelöst, daß die Batterie eine Spannung aufweist, die lediglich dem Erfordernis des Oszillators bzw. der Senderendstufe entspricht und unterhalb der Versorgungsspannungsansprüche der übrigen Bausteine, z. B. des Modulators, des Senders bzw. der Gesamtanordnung liegt, und daß die Spule an einer Stelle angezapft ist, die dem Spannungsbedarf der an sich unterversorgten Bausteine, z. B. des Modulators, entspricht, und daß die an der Anzapfung liegende Spannung nach Umformung mittels Gleichrichterschaltung zum Betrieb der an sich unterversorgten Bausteine dient, wobei der Sender infolge des bereits arbeitenden Oszillators dann

schon ein Signal abstrahlt, wenn die integrierten Bausteine mangels genügend hoher Versorgungsspannung noch nicht arbeiten.

Der Erfinder geht hierbei von der Erkenntnis aus, daß bei in den Sendern verwendeten Spulen, ί_ B. Antennenspulen, abhängig von der Resonanzüberhöhung und abhängig von Konstruktionskriterien, z.B. Anzapfungen an der Spule, Spannungen auftreten können, die dem Betragen nach höher sind, als es die eigentliche Batteriespannung ist.

Für der, Fall, daß es sich bei dem Sender um einen KJeinsender mit Ferritantenne handelt, wird vorzugsweise die Antennenspule zur Spannungsversorgung der an sich unterversorgten Bausteine angezapft

Die Erfindung ist jedoch auch bei anderen Sendern mit beliebigen Antennen, z. B. Stabantennen, anwendbar, sofern eine Spule, z. B. in einer Anpassungsschaltung für die Antenne, vorhanden ist In diesem Fall kann diese zusätzliche Spule zur Spannungsversorgung der an sich unterversorgten Bausteine angezapft werden.

Vorzugsweise dienen als unterversorgte Bausteine in an sich bekannter Weise integrierte Bausteine.

Da die integrierten Bausteine nur einen sehr geringen Leistungsverbrauch aufweisen, wirkt sich die erfindungsgemäße Spulenanzapfung nicht nachteilig auf den eigentlichen Sendebetrieb aus. Als Voraussetzung für das einwandfreie Arbeiten einer solchen Anordnung ist lediglich zu fordern, daß der Sender auch dann schon ein Signal abstrahlt, wenn die integrierten Bausteine infolge zu geringer Spannung noch nicht zu arbeiten vermögen. Dies läßt sich durch eine geeignete Schaltung!, ,vahl praktisch immer erreichen.

Die Erfindung ist nun anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung veranschaulicht und nachstehend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ausführungsform eines Senders nach der Erfindung anhand eines Prinzipschaltbüdes und

Fig. 2 eine andere Ausführungsform eines Senders nach der Erfindung in einer Darstellung entsprechend Fig. 1.

Es sei die Aufgabe gestellt, einen Sender in der Amplitude nach einem gewissen Muster zu modulieren, abhängig von den eingehenden Meßdaten. Das Modulationsmuster sei so aufwendig, daß vorteilhaft integrierte Bausteine verwendet werden könnten, die eigentliche Versorgungsspannung des Senders sei jedoch zu gering zum direkten Betrieb dieser Bausteine.

Der in der Zeichnung gezeigte Sender arbeitet auf eine Ferritantenne, bestehend aus einer Spule 1 und einem Kondensator 2, die auf die Sendefrequenz abgestimmt und zu einem Resonanzkreis verschaltet sind. Der insgesamt mit 3 bezeichnete Sender wird an einer Anzapfung 7 der Spule 1 betrieben, welche nach optimalen Kriterien ausgewählt ist. Der Sender wird moduliert von einem Modulator 4, der aus integrierten Bausteinen aufgebaut ist und der die eigentlichen Meßdaten von einem Meßkopf 5 erhält und verarbeitet Die Spannung einer Batterie 6 reiche aus für den Betrieb des Senders 3 und des Meßkopfes 5, jedoch nicht für den 5 ordnungsgemäßen Betrieb des Modulators 4. Bei geeigneter Dimensionierung der Sendeantenne 1 läßt sich ein Anzapfungspunkt 8 finden, dergestalt, daß die an ihm liegende Wechselspannung betragsmäßig so groß ist daß sie für den Betrieb des Modulators 4

in ausreicht

Der Sender 1 wird bei der in F i g. 1 und 2 gezeigten Schaltung zunächst ein Signal, allerdings unmoduliert, ausstrahlen, da der Modulator 4 noch nicht arbeitet An der Anzapfung 8 erscheint deshalb schon eine

Ii Spannung, die über eine Diode 9 und einen Siebungskcndensator 10, welche Teile 9, 10 für eine Gieichrichterschaltung sichern sollen, abgegriffen und gleichgerichtet wird. Diese Gleichspannung kann infolge des freiwählbaren Abgriffes 8 immer so groß gewählt

3t werden, daß sie für den Betrieb des Modulators 4 ausreicht. Da, wie bereits erwähnt, der Modulator sehr leistungssparend konstruiert werden kann, wirkt sich die Leistungsentnahme an der Antenne 1 auf deren Eigenschaften nicht nennenswert negativ aus.

2i Noch günstigere Verhältnisse ergeben sich, wenn man die Antenne 1 nicht wie in Fig. 1 gezeigt, gegen Masse, d. h. in diesem speziellen Beispiel gegen den Minuspol der Batterie, sondern gegen den Pluspol der Batterie bebreibt. Dies wirkt sich hochfrequenzmäßig

ii! nicht negativ aus, da die Batterie hochfrequenzmäßig als Kurzschluß angesehen werden kann. Ein entsprechendes, zeichnerisch vereinfachtes, Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 zu sehen. Die Spule 1 wird wiederum vom Sender 3 über eine geeignet gewählte Anzapfung 7

r> angesteuert, sie ist mit dem Kondensator 2 zu einem Schwingkreis zusammengeschaltet. Die nunmehr an der Anzapfung 8 zu messende Spannung ist immer um den Betrag der eigentlichen Batteriespannung der Batterie 6 in die gewünschte Richtung verschoben, so daß die

ti Modulatorversorgungsspannung ebenfalls um diesen Betrag angehoben ist. Dies läßt sich dahingehend ausnutzen, daß die Anzapfung 8 bei entsprechend niedrigeren Spannungswerten erfolgt, wodurch die Antenne noch weniger belastet wird.

r, In der Zeichnung und in den vorstehenden Ausführungen wurde die Erfindung lediglich aus Gründen der Einfachheit anhand eines Senders mit Ferritantenne erläutert Die Erfindung ist jedoch ohne weiteres auch auf höherfrequente Sender mit z. B. Linearantenne

ϊο anwendbar, insofern, als in den Sendern der letztgenannten Art für verschiedenste Zwecke Spulen verwendet werden (z. B. in Anpassungsschaltungen für die Antenne), die sich bei geeigneter Dimensionierung im erfindungsgemäßen Sinne mitverwenden lassen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. ICleinsender zur Markierung nichtsichtbarer Körper, vornehmlich verschütteter Personen, bestehend aus Halbleiterbausteinen mit Versorgungs-Spannungsansprüchen unterschiedlicher Größe, mindestens einer Spule und einer Batterie zur Energieversorgung des Oszillators des Senders, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie (6) eine Spannung aufweist, die lediglich dem Erfordernis des Oszillators (3) bzw. der Senderendstufe entspricht, und unterhalb der Versorgungsspannungsansprüche der übrigen Bausteine, z. B. des Modulators (4), des Senders (3) bzw. der Gesamtanordnung liegt, und daß die Spule (1) an einer Stelle (8) angezapft ist, die dem Spannungsbedarf der an sich unterversorgten Bausteine, z. B. des Modulators (£), entspricht, und daß die an der Anzapfung (8) liegende Spannung nach Umformung mittels Gleichrichterschaltung (9, 10) zum Betrieb der an sich unterversorgten Bausteine dient, wobei der Sender infolge des bereits arbeitenden Oszillators dann schon ein Signal abstrahlt, wenn die integrierten Bausteine mangels genügend hoher Versorgungsspannung noch nicht arbeiten.

2. Sender nach Anspruch 1, mit einer einen Ferritkern enthaltenden Spule als Antenne (Ferritantenne), dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenspule (1) zur Spannungsversorgung der an sich unterversorgten Bausteine, z. B. des Modulators (4), -io angezapft ist.

3. Sender nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, mit einer beliebigen Antenne, z. B. Stabantenne, und mindestens einer zusätzlichen Spule, z. B. in einer Anpassungsschaltung für die Antenne, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Spule zur Spannungsversorgung der an sich unterversorgten Bausteine angezapft ist.

4. Sender nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Gleichrichten der an der Spule (1) abgegriffenen Spannung eine Diode (9) und ein nachgeschalteter Siebungskondensator (10) dient.

5. Sender nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, « daß die Spule (1) gegen Masse, z. B. den Minuspol der Batterie (6), betrieben wird (F i g. 1).

6. Sender nach einem oder mehreren der Ansprüche 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (I) gegen den Pluspol der Batterie (6) w> betrieben wird (F i g. 2).

7. Sender nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als an sich unterversorgte Bausteine in an sich bekannter Weise integrierte Bausteine dienen. ^r'^r>