DE3525976A1 - Verfahren zur objektsicherung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Objekt­ sicherung mittels einer aus Sender und Empfänger beste­ henden Mikrowellenrichtstrecke, wobei Sender und Empfän­ ger nur innerhalb bestimmter Zeitraster aktiviert wer­ den. Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Gefahren­ meldeanlagen und findet beispielsweise Anwendung bei dem Schaltungsaufbau von Detektoren für eine Freigelände­ Überwachung.

Aus der Zeitschrift "Wirtschaftsschutz und Sicherheits­ technik" (W+S), Heft 4/1985, besonders Seite 157 und 158, ist der Aufbau und die Funktionsweise der sogenann­ ten Mikrowellenmelder bekannt.

Eine Mikrowellen-Richtstrecke ist zur Freiland- oder Innenraumsicherung mittlerer bis großer Objekte vorgese­ hen. Sie besteht aus einer Sender- und einer Empfänger­ einheit, die bis zu 250 m voneinander entfernt montiert werden können. Dazwischen bildet sich eine keulenförmige Schutzzone. Jede Einheit ist in einem wetterfesten Ge­ häuse mit Beheizung und einer Parabolantenne unterge­ bracht. Polarisation und Fokusierung sind einstellbar. Die Richtstrecken arbeiten vorwiegend mit der Sendefre­ quenz 9,35 oder 9,47 GHz. Schnelle und langsame Bewegun­ gen werden getrennt ausgewertet. Eine Minimal- und eine Maximal-Überwachung ist eingebaut.

Der Sender strahlt Mikrowellenenergie zum Empfänger. Der Verstärker des Empfängers empfängt diese Energie als Eingangssignal und bildet daraus eine Meßspannung vorbe­ stimmter Größe. Dringt ein Körper in dieses Strahlungs­ feld ein, ändert sich die Feldintensität proportional zur Bewegungsgeschwindigkeit des Körpers. Die Änderung der Feldintensität verändert das Eingangssignal des Emp­ fängers und damit die Meßgespannung. Diese Änderung der Meßspannung wird in zwei verschiedenen Auswerteeinheiten registriert und ausgewertet. Dabei erfaßt eine statische Auswerteeinheit sehr langsame Bewegungen und eine dyna­ mische Auswerteeinheit schnellere Bewegungen. Unter- oder überschreitet die Meßspannung ihren Wert innerhalb bestimmter Zeit, wird Alarm ausgelöst. Eine Schaltung zum Auswerten einer derartigen Meßspannung ist bekannt aus DE-PS 28 06 448.

Bei der Außenabsicherung beispielsweise eines Kraftwer­ kes sind mehrere Mikrowellenstrecken um den abzusichern­ den Bereich herum angeordnet, um einen lückenlosen Schutz zu erzielen. Um eine gegenseitige Beeinflussung der Strecken untereinander zu vermeiden, kann durch Mo­ dulation und selektive Filterung eine Trennung der Strecken erreicht werden. Der Stromverbrauch durch die dauernde Einsatzbereitschaft und der Bauteileaufwand durch die Entkopplung der Richtstrecken untereinander ist sehr hoch.

Es ist auch ein Verfahren bekannt (Prospekt der Fa. Hörmann über die Mikrowellenschranke TRX-MP16), nur zu bestimmten Zeiten (sequentiell) unterschiedliche Mi­ krowellenrichtstrecken (vorwiegend 16) einzuschalten. Über eine Synchronisationsleitung werden die verschiede­ nen Strecken von einer Zentrale gesteuert und mulitplex abgefragt. Der Sender strahlt also nur für eine kurze Zeit ein Mikrowellensignal auf den Empfänger. Dadurch ergibt sich eine geringe Stromaufnahme und eine einfache Kanaltrennung. In dem Frequenzbereich dieser Mikrowel­ lenschranke (9,35 und 9,47 GHz) arbeiten aber noch ande­ re Funkdienste, wie beispielsweise Schiffsradar und Na­ vigationsdienste. Diese Fremdsender können natürlich auf die Meßstrecke einstrahlen und ein höheres Empfangssi­ gnal, was eine Alarmauslösung zur Folge hätte, vortäu­ schen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu finden, das die Störanfälligkeit von Mikrowellenricht­ strecken gegen Fremdsender noch weiter verbessert.

Erfindungsgemäß wird dies durch das Merkmal des Hauptan­ spruchs erzielt. Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.

Vorteilhaft bei dem neuen Verfahren zur Objektsicherung ist besonders die starke Reduzierung von Störungen und Beeinflussungen durch Fremdsender. Nur noch Fremdsender, die zufälligerweise gerade zur selben Zeit senden, die die gleiche Trägerfrequenz und die gleiche Modulations­ frequenz aufweisen, können jetzt noch Störungen verursa­ chen. Es soll also nicht mehr auf der Übertragungs­ strecke ein getaktetes Dauersignal gesendet werden, son­ dern es soll durch die Modulation ein zusätzliches Kri­ terium geschaffen werden, um die Strecken untereinander zu entkoppeln und damit störunanfälliger zu machen.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen sind aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild, an dem sich das erfindungs­ gemäße Verfahren deutlich erläutern läßt.

Über die Reihenschaltung eines Zeitrasters 1, eines Mi­ krowellen-Oszillators 2 und eines Modulators (Mischers) 3 wird eine Antenne 4 angesteutert. Der Modulator 3 wird zusätzlich noch von einem Niederfrequenz-Oszillator 5 beeinflußt. Diese Anordnung arbeitet wie folgt.

Der Mikrowellen-Oszillator 2 sendet kontinuierlich auf seiner eingestellten Frequenz von 9,35 oder 9,47 GHz Signale aus. Ein Zeitraster-Generator 1, der an seinem Eingang zur Synchronisation mit Triggerimpulsen beauf­ schlagt wird, aktiviert nur zu bestimmten Zeiten den Mi­ krowellen-Oszillator 2. Diese jetzt zu bestimmten Zeiten erzeugten Mikrowellensignale werden im Modulator 3 mit der Modulationsfrequenz des Niederfrequenz-Oszillators 5 gemischt und gelangen als moduliertes Trägerfrequenzsi­ gnal auf die Antenne 4.

An die Bauteile 1, 2, 3 und 5 sind in der Zeichnung an­ deutungsweise die gebildeten Impulse oder Zeitraster eingezeichnet. Hierdurch wird klar, daß nur zu einem bestimmten Zeitraster der Oszillator 2 seine Signale (Trägerfrequenz) erzeugt, die dann mit den Sinus-Schwin­ gungen (Modulationsfrequenz) des Oszillators 5 im Mi­ scher 3 die modulierte Trägerfrequenz für die Antenne 4 ergeben.

Jede Mikrowellenrichtstrecke besteht aus einem wie oben beschriebenen Sender und einem nicht dargestellten Emp­ fänger, der die empfangenen Mikrowellen demoduliert und auswertet. Der Empfänger muß über hochselekive Verstär­ ker verfügen. Dazu sind zusätzlich auf der Empfängersei­ te auf die Modulationsfrequenz abgestimmte Filter vorge­ sehen, die nur Mikrowellensignale mit der zugeordneten Frequenz passieren lassen.

Die Anordnung gemäß der Figur ist gekennzeichnet durch eine Mischung der innerhalb eines bestimmten Zeitrasters erzeugten Trägerfrequenz mit einer Modulationsfrequenz. Dieselbe Wirkungsweise wird erzielt, wenn die Modulati­ onsfrequenz aus dem Oszillator 5 selbst wieder ein wei­ teres Zeitraster bildet. Der Mikrowellen-Oszillator 2 wird dann nur noch während des im Zeitraster 1 liegenden Zeitrasters erregt. Das nun rechteckig modulierte Ergeb­ nis wird wieder auf die Sendeantenne gegeben.

Die Modulationsart kann also unterschiedlich ausgeführt werden. Neben der Sinus-Modulation ist auch eine Recht­ eck-Modulation möglich. In vorteilhafter Weise können für unterschiedliche Mikrowellenrichtstrecken auch un­ terschiedliche Modulationsfrequenzen zum Einsatz kommen, so daß eine gegenseitige Störung noch zusätzlich unter­ bunden wird.

Claims (4)

1. Verfahren zur Objektsicherung mittels einer aus Sender und Empfänger bestehenden Mikrowellenricht­ strecke, wobei Sender und Empfänger nur innerhalb be­ stimmter Zeitraster aktiviert werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das innerhalb des Zeitrasters ausgesandte Mikrowellensignal zusätzlich mit einer weiteren, deut­ lich niedrigeren Frequenz moduliert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Mikrowellensignal durch die weitere Fre­ quenz sinusförmig moduliert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Mikrowellensignal durch die weitere Fre­ quenz rechteckförmig moduliert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß bei unterschiedlichen Mikrowellenrichtstrecken unterschiedliche Modulationsfrequenzen zum Einsatz kom­ men.