DE2628644C3 - Detektorschranke zum Nachweis von Gegenständen in einem Überwachungsbereich - Google Patents
Detektorschranke zum Nachweis von Gegenständen in einem ÜberwachungsbereichInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Delektorschranke zum Nachweis von Gegenständen in einem IJberwachungsbereich,
der sich an einem Beförderungsweg für die Gegenstände befindet, mit einem ein Abiastsignal
für den Überwachungsbereich in Form elektromagnetischer Wellen bestimmter Frequenz erzeugenden Sen
der und einem Empfänger, der aufgrund bestimmter Störungen der elektromagnetischen Wellen eine Abgabe
von Alarmsignalen veranlaßt, ferner mit elektrisch leitenden, ebenen Schleifen, die in der Nähe des
Beförderungsweges an den Sender und Empfänger angeschlossen sind und somit eine Sendeantenne und
eine Empfangsantenne bilden.
Die Erfindung hat ein spezielles Anwendungsgebiet bei der Diebstahlsübeswachung und wird im vorliegenden
Fall auch im Zusammenhang damit beschrieben.
Eine Detektorschranke der eingangs beschriebenen Art für elektronische Diebstahlsüberwachungseinrichtungen
ist beispielsweise durch die US-PS 35 00 37 5 bekannt geworden. Die Erfindung kann allgemein zum
Nachweis von Gegenständen in einem Überachungsbereich angewendet werden.
Es ist wichtig, daß die elektromagnetischen Felder und Wellen, die bei elektronischen Diebstahlüberwachungseinrichtungen
eingesetzt werden, auf die unmittelbare Nähe des Überwachungsbereichs begrenzt werden, und folglich ist es auch wichtig, daß der
unmittelbare Bereich, in dem die Überwachung stattfinden soll, von Feldern und Wellen anderer
elektronischer Einrichtungen in der Umgebung isoliert wird. In der GB-PS 10 85 704 ist eine Einrichtung
beschrieben, mit der bei einer elektronischen Diebstahlüberwachungscinrichtung
die elektromagnetische Energie gesteuert wird. Es werden darin elektrostatische
Schirme in der Nähe des Uberwachungsbcreithes
erzeugt, um geschützte Gegenstände gegenüber den elektrostatischen Feldern zu isolieren. Derartige elektrostatische
.Schirme sind jedoch nicht geeignet, die abgegebene Energie der Amenneu auf den unmittelbaren
Bereich der I Iberwac hungs/one 211 begrenzen.
Ks ist weiter bekannt, wie clcktromagelische Felder
und die Verteilung wm Wellenabsir.ihlung durch
Anlenncnanorilnungen gesteuert werden können. Solche
Antennenanorünungen sind beispielsweise in den USI1S 1555 M), 1/40370. I7 2il)li und 1865 741
beschrieben. Diese Patentschriften beschäftigen sich
jedoch ausschließlich damit, wie die Γ eld.ibstrjhlung zu
einem entfernten Empfänger bin geleitet werden kann, nicht jedoch damit, wie der Wirkungsbereich des
elektromagnetischen Feldes auf einen unmittelbaren Überwachungsbereiuli beschränkt werden kann.
Die US-PS 25 97 5IK und )1 82 JH und die FR PS
7 bJ 681 zeigen Anleniieimhleifen in gewickelter Form,
die in elektronischen Aufspuisystemen für Gegenstände m
benutzt werden. Auch diesen Druckschnfien ist Vein
I liir.vcis zu entnehmen, wie mit derartigen Anter.n -nge
Stallungen der Wirkungsbereich begrenzt werden kann.
Dementsprechend liegt der I rfindung die Aufgabe
zugrunde, den Ansprechbereich einer Deiekturschranke
der eingangs genannten Art ohne Verwendung von Abschirmungen zu begrenzen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost,
daß jede Antenne wenigstens zwei parallel verlaufende, dem Felde nach in Gegenkompens.iiion geschaltete ]o
Schleifen aufweist, deren Längc-n und gegenseitiger
Abstand wesentlich kleiner als die Wellenlängen der das Abtastsignal darstellenden elektromagnetischen Wellen
sind, und dall eine der parallelen Schleifen in größerer
Entfernung zum Beförderungsweg als die andere
Sc hleife angeordnet ist.
Es ist an sich bekannt, eine Feldkompensation
aufgrund einer besonderen räumlichen Anordnung elektrischer Leiter. 1. B. durch bifilare Wicklung von
Widerständen, zn bewirken.
Vorteilhafte Weiieibildiingen der Erfindung ergeben
sich aus ilen Merkmalen der I Interanspniche.
Mit der Erfindung werden die Schwierigkeiten der bekannten Einrichtungen beseitigt. Es ist mit der
Erfindung möglich, elektromagnetische Felder und Wellen von heber Intensität im Überw -chungsbereich
eines elektronischen Aufspiirsystems zu erzeugen, während gleichzeitig verhindert wird, daß starke I eider
und Wellen außerhalb dieses llberwachungsbereiches auftreten. Es ist mit der !.!rfindung auch möglich,
elektromagnetische Felder und Wellen festzustellen, die ihren Urspruri" im Überachungsbereich der elektronischen
Detektoreinrichtung haben, während gleichzeitig verhindert wird, daß Felder und Wellen festgestellt
werden, die von einer magnetischen Störung stammen. Diese Störung wird durch den Empfänger festgestellt
und der Empfänger seinerseits erzeugt ein hörbares oder sichtbares Alarmsignal. Keine derartigen Störungen
werden erzeugt oder festgestellt, v/enn ein ungeschützter Gegenstand /wischen den Antennenschleifen
hindurchgeht.
Bei größerer Entfernung von den Antennenschlcifen,
d. h. mehrere Wellenlängen der ausgesendeten oder empfangenen Energie, wird der Absland zwischen den
Schleifen vergleichsweise unbedeutend, und die einan* der enlgegengerichtclcn elektromagnetischen Felder,
die die Schleifen erzeugen, wenn sie an einen Sender angeschlossen sind, oder die entgegengerichteten
elektrischen Signale, c'ie die Schleifen erzeugen, wenn sie mit einem Empfänger verbunden sind, heben sich bei
solchen Abstanden gegenseitig auf. Somit überträgt die Antennenschleifenanordnung nicht mehr wirkungsvoll
übergroße Entfernungen noch spricht sie auf Signale an,
die in größerem Abstand von den Schleifen erzeugt werden. In der Nähe der Schleifen jedoch, d.h. im
wesentlichen innerhalb des Abstandes einer Wellenlänge, macht sich der Unterschied der Abstände eines
bestimmten Punktes zu den verschiedenen Schleifen wesentlich bemeikbar. so daß eine Schleife dann mehr
Wirkung hat oder stärker beeinflußt wird als eine andere Schleife in der Gruppe.
Hei der erfiiultingsgeni.ilU-n Detektorsthranke fließen
die Ströme durch die einander entsprechenden Abschnitte jeder Schleife stets in entgegengesetzten
Richtungen. Magnetisch kompensieren diese Schleifen also einander. Der Abstand zwischen den Schleifen ist
ein sehr kleiner Bruchteil, z_ B. 'Λο der Wellenlänge d<
s elektrischen Signals, das sie aussenden oder empfangeii-Ihr
Abstjnd ist aber ein beträchtlicher H- >-hteiI, z. H. '/4
der Breite des BelörderungsdurchtrittswegS- Die Breite des Beförderungsdurchtntlswegs seihst, die beispielsweise
durch eine Iüröffnung gebildet wird, stellt den llberwaihungsbereich dar und ist ebenfalls wesentlich
kleiner als Ji·.· Wellenlänge des verwendeten elektrischen
Signals. Eine solche Gruppe von sich kompensierenden Aniennenschleifen kann an den Sender und an
den Empfanger der Diebstahlüberwachungseinrichtung
angeschlossen sein, oder es können gesonderte Paare derartiger Antennenschleifen für den Sender und für
den Empfänger vorgesehen werden.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung enthält jede Antenne drei zueinander ausgerichtete Schleifen, deren
beide außenliegende Schleifen der Phase nach in Gegenkompensution /ur dritten Schleife geschaltet
sind.
Mit der Erfindung ist ebenfalls Sorge getragen für eine automatische Kompensation bei Änderungen i.cr
magnetischen S Imgebungsbedingungen. ohne daß die Empfindlichkeit der elektronischen F)etektoreinrichtung
damit merklich beeinflußt wird. Die automatische Kompensation wird er/ielt durch die Anordnung der
Antennenschleifen in Kompensationsanordnung, d. h. so. daß ein durch die verschiedenen Antennenschleifen
fließender, gemeinsamer elektrischer Strom einander enigegengerichtete Magnetfelder erzeugt, und indem
die Schleifen nahe beieinander angeordnet werden. Durch den nur geringen Abstand der Aniennenschleifen
werden diese durch Veränderungen der IImgebungsbedingungen
praktisch glrich beeinflußt, und wegen ihrer gegenseitig kompensierenden Anordnung werden die in
einer Schleife hervorgerufenen Änderungen durch die Änderungen in der oder den anderen Schleifen wieder
aufgehoben. Ua andererseits jedoch die Schleifen voneinander durch eii.en endlichen Abstand getrennt
sind, ist eine der Schleifen näher an einem Destimmten Ort innerhalb der Prüfzone. so daß die Anwesenheit
eines zu ermittelnden Gegenstands an diesem Ort eine Antenne mehr als die anderen beeinflußt oder von ihr
beeinflußt wird.
Die Erfindiiirig soll nun sowohl an Sende- als sucil an
Empfangsantennen beschrieben werden. Von den Figuren zeig I
Fig. 1 in pm-irktivischer Wiedergabe diagrammartig
eine eleklroi! sehe Detektorschranke bzw. eine
üiebstahlüberwacliungseinrichtung;
Fig. 2einenrGrundrißder Einrichtung nach Fig. 1;
Fig,3 eine die Beziehung /wischen magnetischer
[•eldstärkc und Abstand von einem Leiter wiedergebende grafische Darstellung; und
Fig.4 ein /weites AusfiihruUgslu-hpiel in der
Darstellung geiniill Γ i g. I.
Fig. 1 zeigt eine Sende- oder Abtaslanieiitic 10 und
eine Empfangs- oder Dctektoranlcnne 12. Diese Antennen sind in Form von Schleifen auf einander
gegenüberliegenden Seiten einer durch eine Tür 14
vorgegebenen Durdiganpsbalin angeordnet, durch die
der Ausgangsweg für gcschüt/tc Gegenstände aus einem Raum bcpren/1 wird Jede Antenne ist von einem
im wesentlichen kreisförmigen Wirkungsbereich /'/ und
Ξι umgeben, und diese Bereiche überlappen einander in
der Nähe der Tür 14. so daß damit ein Abtast· oder
Übcrwachungsbcreich 15 gebildet wird. Die Größe der Wirkungsbereiche wird bestimmt durch die Ausgangsleistung
der Sunueänii-fiiiv 10. die eigenschaften des
elektrischen »Reflektors« oder »Ziels«, das an dem geschützten Gegenstand angeheftet ist und durch die
Empfindlichkeit der Einrichtung, die mit der Detektor
antenne 12 verbunden ist. Ganz allgemein werden die abgegebene Leistung und die Kmpfingiichkeil so
eingestellt, daß, wenn geschützte Vcrkaulsarlikcl, die
mit einem elektrischen Reflektor ausgestattet sind. durch die Überwachungszone 15 hindurch gebracht
werden, sie auf die elektromagnetische F ncgir von dtr
"Sendeantenne 10 ansprechen und Veränderungen im elektromagnetischen Feld hervorrufen, die von der
Detektorantenne 12 eriallt weiden können Dieser
Encrgiepegcl ist so eingestellt daß der Übcrwacluings bereich wesentlich kleiner als die Wellenlänge des
verwendeten elektromagnetischen Signals ist. nämlich z. B kleiner als Vw dieser Wellenlänge. Daraus folgt, daß
keine nennenswerte Energie abgestrahlt oder aufgefangen wird von den Antennen infolge des Quadrupolcffektcs
bei größeren Lnifernungcn. d Ii mehreren Wellen
längen. Wie noch näher erläutert werden wird, wird durch die spezielle Antcnnenanordniing die clcktro
magnetische Feldwirkung im Bereich zwischen den erwähnten großen Entfernungen und der äußeren
Umgrenzung des Überwachungsbcreichs 15 wirksam aufgehoben.
Ein Sender 16 gibt über einen Wandler 18 an die Sendeantenne 10 seine Energie ab. Der Sender 16 ist mit
einem Oszillator ausgestattet, der elektrische Schwingungen erzeugt und die Sendeantenne so speist, daß
elektromagnetische Abtastwellensignale von bestimm ter Frequenz im Überwachungsbereich erzeugt werden.
Bei der in der (rS-PS 35 00 373 beschriebenen Schranke erzeugt der Sender 16 elektrische Schwingungen, die in
Stufen von 500 Hz zwischen 1,95 und 2.05 MHz
variieren. Die Sendeantenne 10 besteht aus vier langgestreckten elektrischen Leitern 20, 22, 24 und 26.
die zueinander parallel verlaufen und aufrecht stehen Die Leiter haben zueinander einen Abstand und bilden
im Grundriß ein Quadrat. Die beiden Leiter 20 und 22 sind an ihren oberen Enden miteinander verbunden und
stellen so eine erste, vertikal stehende, langgestreckte Schleife 10a dar, die parallel zu einer Begrcnzungskante
des Weges verläuft. Die anderen beiden Leiter 24 und 26 sind ebenfalls miteinander an ihren oberen Enden
verbunden und bilden eine zweite vertikale, langgestreckte
Schleife 10/> parallel zur ersten Schleife und in
bezug zum Durchgangsweg hinler dieser. Der Abstand zwischen den langgestreckten Leitern 20 und 22 der
ersten Schleife 10a und den Leitern 24 und 26 der zweiten Schleife !Oft ist jeweils gleich und entspricht
auch dem Absland der beiden Schleifen. Die unteren Enden der Leiter 22 und 26 haben eine Verbindung
miteinander! so dall die beiden Schleifen 10;; und IO/>
lüifilffeinifiulci j'eselialU'l sind jedoch in Pliasciiopposition.
I.in Stiom. der also im Ulii/cigcisinii durch die
erste Schleife 10,·/ fließt, er/rügt einen im Gepcnuhrzeigeisinn
fließenden Strom in der zweiten Schleife i0/>. Diese Schleifenamiidnung ist hier mit »Kompensationsanordnung«
bezeichnet.
Kt Die Unteren Enden dor Leiter 20 und 24 sind an die
eine Wicklung des Übertragers 18 angeschlossen. während der Sender 16 an der anderen Wicklung des
Übertragers 18anliegl.
Der Aufbau der Detektor- bzw. l.mpfangsantenne 12 ist dem soeben beschriebenen der Sendeantenne 10
gleich. Die langgestreckten Leiter sind darin mit 28, 30,
32 und 34 bezeichnet, wobei die unteren Enden <ler Leiter 34 ü!\u 30 iTiitsifiHiidvr verbunden *-'nd und 'Ji**
unteren Enden der Leiter 28 und 32 an der einen
?(i Wicklung des Übertrageis 36 liegen, an dessen andere
Wicklung ein Empfänger 38 angeschlossen ist. Der beispielsweise aus der IIS PS J5 00 37J bekannte
Empfänger 38 spricht auf elektrische Signale an. die die Detektoranteiine 12 aufnimmt, wenn Störungen der
elektromagnetischen Wellen auftreten, wie dies etwa geschieht, wenn
< in Reflektor in den Übcrwachungsbcreich 15 eingebracht ist Dieser Reflektor kann
beispielsweise ein elektrischer Resonanzkreis sein, der in einem Plastikplällclieii od dgl untergebracht ist und
ι» der scharf auf elektromagnetische Wellen von bestimm
ten Frequenzen abgestimmt ist, die inneihalb des
Sender Sweep Bcrcithcs Ingen, d h zwischen 1.95 und
2.05 Mil/. Dun Ii diese Resonanz werden Störungen des
elektromagnetischen leides hervorgerufen, die durch
π die Dctcktoratilenne 12 in entsprechende elektrische
Signale umgewandelt weiden, welche dann vom Empfänger 38 festgestellt werden Eine Alarmeinrich
lung 40, die mit dem Empfänger verbunden ist, erzeugt
dann ein hörbares oder sichtbares Signal, wenn sie
•w aufgrund der I cststclliingcn des Empfängers von
diesem angeregt wild
Die aus Schleifen bestehenden Antennen 10 und 12 können von Gehäusen 42 umgeben sein, die strichpunk
ticrt angedeutet sind und die aus einem dekorativen
i' dielektrischen Material wie etwa Holz oder Plastik
bestehen können.
Aufbau und Anordnung der Sendeantenne 10 und der Detektorantenne 12 sind derart, daß ihr Feldcinfluß auf
den Überwachungsbereich 15 begrenzt ist; außerdem
w sind sie gegenüber elektromagnetischen Einw! Zungen
von außerhalb dieses Bereichs wirksam abgeschlossen. Die Darstellung der F i g. 2 zeigt, daß ein für die
elektromagnetische Strahlung empfindliches Gerät wie etwa ein Rundfunkempfänger 44 oder ein entferntes
υ Reflektor- oder Tastelemcnt 46, das sich außerhalb des
Überwachungsbercichs befindet, von den elektromagnetischen
Wellen und Feldern der Sendeantenne 10 nicht beeinflußt werden. Außerdem können entfernte
Quellen für elektromagnetische Wellen u. dgl. wie etwa
w) elektrische Motoren 48, die sich außerhalb des Abtastbzw.
Überwachungsbereiches befinden, die Detcktorantenne 12 nicht beeinflußen. Auch sind alle elektromagnetischen
Veränderungen der Umgebung automatisch mit dieser Antennenanordnung kompensiert. Anderer-
&ϊ seits wird ein in der Nähe befindliches Ansprech- oder
Reflektorelemenl 50 im Abtastbereich 15 durch die elektromagnetische Energie wirksam und erzeugt
Störungen des elektromagnetischen Feldes, die dann
von der Detektorantenne 12 erfaßt werden.
Die Art und Weisef wie die Sendeantenne wirkt, so
daß der Einflußbereich auf den Abtastbereich 15 begrenzt wird, soll nun anhand der F i g. 2 und 3
erläutert werden. Wie die Fig.2 zeigt, werden durch
den Stromfluß in den verschiedenen Leitern 20, 22, 24
und T6 diese kreisförmig umgebende Magnetfelder
erzeugt, die mit den Pfeilen ffeo, Hn, Hu und ffe
angedeutet sind. Wegen der Verbindungen, die die Leiter miteinander haben, ist die Richtung der
Magnetfelder W» und Hn im Uhrzeigersinn, während
die Richtung der Felder H22 und H2* gegen den
Uhrzeigersinn gerichtet ist. Mit anderen Worten, die Felder H70 und Ηχ, befinden sich um 180° außer Phase
mit den Feldern /found Hu.
Nun zeigt die Kurve der F i g. 3, daß die Stärke des
Magnetfeldes infolge eines Stromflusses durch die Leiter in umgekehrtem Verhältnis zum Abstand von den
Leitern abnimmt. Zwei Leiter, z. B. die Leiter 24 und 26. die voneinander einen Abstand Adhaben, erzeugen eine
große D'ffi "enz M(F i g. 3) der magnetischen Feldstärke
an ihnen nahe benachbarten Stellen, d. h. innerhalb des Überwachungsbereiches 15, während sie in einem
größeren Abstand, d.h. außerhalb des Überwachung bereiches 15, nur einen kleinen Unterschied m in der
Magnetfeldintensität hervorrufen. So erhalten entfernt gelegene Einrichtungen wie ein Radioempfänger 44
oder auch ein entferntes Reflektor- oder Antwortelement 46 magnetische Felder von nahezu gleicher
Intensität von allen Leitern 20,22,24 und 26. Wegen des
relativ großen Abstandes von den Leitern zu entfernten Einrichtungen sind die Magnetfeldvektoren von allen
Leitern praktisch an diesem Platz gleichgerichtet. Wegen der bereits erwähnten Phasenbeziehung haben
dann zwei der vier Magnetfeldvektoren die eine Richtung, während die beiden anderen entgegengesetzte
Richtung haben, und da alle Magnetfeldvektoren praktisch gleiche Betragsgröße haben, heben sie sich
gegenseitig auf und rufen an der entfernt gelegenen Einrichtung keine Wirkung hervor.
Im näheren Bereich befindliche Einrichtungen dagegen, wie das nahe Reflexions- oder Antwortelement 50
im Überwachungsbereich 15, empfinden eine wesentlich größere Differenz der Magnetfeldintensität von den
verschiedenen Leitern 20, 22, 24 und 26. Außerdem bewirkt der räumliche Abstand der Leiter untereinander,
daß im Prüfbereich die Magnetfeldvektoren unterschiedliche Winkel haben, so daß gut erkennbare
Magnetfeldbedingtmgen erzeugt werden, auch wenn zwei der Leiter mit 180° Phasenversetzung gegenüber
den beiden anderen erregt sind. Auch kann aus der Fig.3 ersehen werden, daß an weiter entfernt
gelegenen Punkten, z. B. das Mehrfache der Wellenlänge bei den verwendeten Frequenzen, der Intensitätspegel
so niedrig ist, daß Vierpol-Abstrahlung unbedeutend ist
Die Art und Weise, wie die Detektorantenne 12 das Diebstahlaufspürsystem gegenüber elektromagnetischen
Feldstörungen, die von entfernten Quellen, etwa von einem Elektromotor 48 außerhalb des Prüfbereichs
15 stammen, unempfindlich macht, wird nun erläutert Wie im Fall der Sendeantenne 10 sind die Leiter 28,30,
32 und 34 der Detektorantenne 12 so miteinander verbunden, daß der durch die Leiter 28 und 34 fließende
Strom in Gegenrichtung fließt und zu dein Stroir. durch
die Leiter 30 und 32. Wie bereits anhand der Kurvencharakteristik 52 der Fig.3 gezeigt, haben
Störmagnetfelder von entfernt gelegenen Stellen außerhalb des Abfragebereiches 15 für jeden Leiter die
gleiche Intensität. Wegen des Verhältnismäßig großen Abstandes zwischen der Störquelle und den Leitern
verlaufen die Magnetfeldvektoren an den verschiedehen Leitern auch praktisch parallel zueinander. So
werden in den Leitern elektrische Ströme von praktisch gleicher Größes Richtung und Phase erzeugt. Da aber
die Leiter in Reihe geschaltet sind, heben sich die in zwei Leitern erzeugten Ströme mit denen in den beiden
anderen Leitern erzeugten Strömen auf. Das nahegelegene Reflexions- oder Antwortelement 50 im Überwachungsbereich
15 dagegen erzeugt magnetische Wirkungen, die sich an den vier Leitern 28, 30, 32 und 34
sowohl hinsichtlich Phase als auch Intensität unterscheiden. so daß sich die in den Leitern dadurch ergebenden
Signale nicht untereinander aufheben, weshalb ein Signal feststellbar ist.
Es sei daran erinnert, daß sich die beiden Schleifen jeder Antenne in Kompensationsschaltung befinden.
Auf diese Weise erzeugen irgendwelche Änderungen in den Umgebungsbedingungen jeweils praktisch denselben
jedoch entgegengesetzten Effekt in jeder Schleife, so daß das äußere Ergebnis an der Antenne selbst bei
Änderungen im Umgebungsbereich null bleibt
Andererseits ermöglicht der Abstand zwischen den Schleifen, daß sie unterschiedlichen Einfluß nehmen auf
die im Überwachungsbereich befindlichen Reflexionsoder Antwortelemente bzw. sie unterschiedlich von
diesen beeinflußt werden. Obgleich die Gegenkopplung der beiden Schleifen in jeder Antenne auf die
Empfindlichkeit des Systems beim Durchgang der Antwortelemente durch den Überwachungsbereich
einen verschlechternden Einfluß zu haben scheint, hat es sich bei einem mit Frequenzen im Bereich von 1,95 bis
2,05 MHz arbeitenden System, dessen Sende- bzw. Detektorantenne jeweils aus einem Paar parallel
verlaufender, langgestreckter Schleifen von 150 cm Höhe und 20 cm Breite bei 20 cm Abstand der Schleifen
bestehen, wobei die Antennen zu beiden Seiten eines
•to Durchgangs von 75 cm Breite angeordnet sind, gezeif ·„
daß die Rauschstörungen um 5OdB abgenommen haben. Ein Abstand zwischen den Schleifen jeder
Antenne von etwa V4 der Breite des Durchgangsweges
ist günstig. Um von den Antennen jegliche Vierpol-Abstrahlung zu vermeiden und damit der Pegel der
elektrischen Energie niedrig genug sein kann, damit das System weder derartige Strahlung erzeugt noch auf sie
anspricht, sollte die Gesamtlänge der Reihenverbindung der Antennenschleifen weniger als V10 der Wellenlänge
bei der verwendeten Frequenz sein.
Für bestimmte Anwendungsfälle kann eine einzige Antenne vorhanden sein, wobei dann Sender und
Empfänger über einen gemeinsamen Anschluß mit dieser Antenne verbunden sind. Dies ist auch in der
US-PS 35 00 373 beschrieben.
Fig.4 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel
einer Detektorschranke, bei dem drei Antennenschleifen 60, 62 und 64 parallel und mit Abstand zueinander
angeordnet sind und die Sendeantenne 66 auf der einen Seite des Durchtrittsweges 68 darstellen, während drei
•gleiche parallele Antennenschleifen 70, 72 und 74 die Empfangsantenne 76 auf der gegenüberliegenden Seite
des Durchtrittsweges bilden. Die Schleifen jeder Antenne sind langgestreckt und in vertikaler Richtung
angeordnet und haben zueinander jeweils gleichen Abstand. Wie bei dem erstbeschriebenen Beispiel ist der
Abstand zwischen den Schleifen jeder Antenne z. B. 1A
des Abstands zwischen den beiden Antennen selbst
Die beiden Enden der Schleifen 60, 62 und 64 der Sendeantenne 66 sind parallel an einen Sender 78
angeschlossen; die in der Mitte gelegene Schleife 62 ist jedoch mit dem Sender so verbunden, daß die durch
diese Schleife fließenden Ströme in Phasenopposition zu den Strömen sind, die durch die außenliegenden
Schleifen 60 und Gi fließen. Damit sind diese Schleifen
also in Gegenkompensation geschaltet. Eine gleiche Anordnung haben die Schleifen 70, 72 und 74 der
Empfangsäntenne 76, die an einen Empfänger 80 angeschlossen sind.
Damit in jedem der Antennenbündel ein genauer
Ausgleich vorhanden ist, sollte die Anzahl der Amperewindungen in der einen Phaserinchtung gleich
der Anzahl der Amperewindungen der Schleifen in der entgegengesetzten Phasennchtung sein. Das heißt, die
gesamte Zahl der Windungen der aüßenliegenden Schleifen 60 und 64 ätr Antennen im Sendeantsnn.enbündel
66 sollte gleich der Zahl der Windungen der
mittleren Schleife t}2 sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel
soll die gesamte Länge der in Reihe geschalteten Windungen geringer als 1A0 einer Wellenlänge bei der
verwendeten Frequenz des Senders sein, so daß die Gegenkompensation der Antennenschleifen gewahrt
bleibt.
Bei Verwendung von drei Antefinenschleifen statt
zwei in jeder Antenne kann das wirksame Feld des Systems schärfer bestimmt werden. Tatsächlich läßt sich
die Feldbegrenzung durch eine größere Zahl von Antennenschleifen in jeder Antenne steigern, jedoch ist
bei Zunahme über die Zahl von drei Schleifen hinaus die
Verbesserung der Feldbegrenzung mit jeder zusätzlichen
Schleife immer geringer. Die Verwendung von drei Schleifen in jeder Antenne ermöglicht auch, eine
Symmetriebedingung aufrecht zu erhalten, wodurch das Zentrum der Kompensation stets in der Ebene der
mittleren Schleife bleibL
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (15)
1. Detektorschranke zum Nachweis von Gegenständen
in einem Überwachungsbereich, der sich an einem Beförderungsweg für die Gegenstände
befindet, mit einem ein Abtastsign.il für den Überwachungsbereich
in Form elektromagnetischer Wellen bestimmter Frequenz erzeugenden Sender und
einem Empfänger, der aufgrund bestimmter Störungen der elektromagnetischen Wellen eine Abgabe
von Alarmsignalen veranlaßt, ferner mit elektrisch leitenden, ebenen Schleifen, die in der Nähe des
Beförderungsweges an den Sender und Empfänger angeschlossen sind und somit eine Sendeantenne
und eine Empfangsantenne bilden, dadurch gekennzeichnet, dall jede Antenne (10
oder 12 bzw. 66 oder 76) wenigstens zwei parallel verlaufende, dem Felde nach in Gegenkompensation
geschahen: Schleifen (10a; I0/i; 12.1, \2b bzw. 60,62,
§4; 70, 72, 74) aufweist, deren Langen und gegenseitiger Abstand wesentlich kleiner ills die
Wciicnlangen der Jj; Abiasi&ignal darstellenden
elektromagnetischen Wellen sind, und daß eine der parallclen Schleifen in größerer Entfernung zum
Beförderungsweg als die andere Schleife angeordnet ist.
2. Detektorschranke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dall die Sendeantenne (10; 66) und
•lie Empfangsantenne (12; 76) separate Antennen
sind.
3. Detektorsrhranke nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen
zwei Schleifen (10a, 10ft; 12a, 12fc, jeder Antenne V4
der Breite des Beförderungsdurchliitlsweges beträgt.
4. Detektorschranke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dall die Schleifen
(1Oj, IOZj; 12a, \2b) jeder Antenne praktisch gleiche
Abmessungen haben.
5. Deteklorschranke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifen (10* 106; 12a,
\2b) einer Antenne einen Absland voneinander haben, der gleich ihrer Breite ist.
6. Detektorschranke nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifen
(10,-j, 106; 12a, Mb) jeder Antenne in vertikaler
Richtung langgestreckt sind.
7. Detektorschranke nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß jede Schleife aus einem Paar
gerader langgestreckter Leiter (20,22; 24,26; 28, 30;
12, 34) besteht, die einen gegenüber ihrer Länge erheblich geringeren Abstand voneinander haben.
8. Detektorschranke nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten
Leiter jeder Schleife an einem Ende miteinander verbunden sind, während das andere Ende der
beiden aneinandergrenzenden Leiter verschiedener Schleifen miteinander verbunden ist.
9. Detektorschranke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Enden
der beiden übrigen Leiter an eine Wicklung eines Übertragers angeschlossen sind, während ein Oszillator
mit seinem Ausgang an der anderen Wicklung des Übertragers liegt.
10. Delcktorschranke nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die langgestreckten Leiter jeder Schleife einen Abstand von Ut ihrer Länge
voneinander haben.
11. Deteklorschranke nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, dall die langgestreckten Leiter jeder Schleife einen Abstand von etwa 20 cm
voneinander haben und daß der Sender (16) eine Frequenz von etwa 2 MI Iz erzeugt.
12. Detektorschranke nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, dall der Ueforderungsweg eine Breite von 71J cm hat.
13. Deteklorschranke nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die langgestreckten Leiter sich vertikal bis zu einer flöhe von etwa 151) cm
erstrecken.
14. Deleklorsdiranke nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß djr Abstand zwischen den langgestreckten Leitern weniger als '/m der Signalwellenlänge
der vom Oszillator erzeugten Signalfrequenz ist.
15. Detektorschranke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
jede Antenne (66, 76) drei zueinander ausgerichtete Schleifen (60. 62. 64; 70. 72, 74) enthält, deren beide
außcnlicgeniic Schleifen (feO, 64; 7ö; 74) ds?r Phase
nach inCiegenkoinpensation zur dritten Schleife (62,
72) geschaltet sind.
Ib. Detektorschranke nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Breiten der Schleifen (60,
62, 64; 70, 72, 74) jeder Antenne und die Zwischenräume zwischen benachbarten Schleifen
etwa ein Viertel der Breite des Beförderungsdurchtrittsweges betragen.
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