DE3603098A1 - Eine einrichtung mit mehreren empfangsspulen zur vermeidung eines empfangsverlustes durch die richtcharakteristiken der sende- und empfangsspule bei einer signaluebertragung mit magnetischem feld - Google Patents
Eine einrichtung mit mehreren empfangsspulen zur vermeidung eines empfangsverlustes durch die richtcharakteristiken der sende- und empfangsspule bei einer signaluebertragung mit magnetischem feldInfo
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Description
Zur Vermeidung eines Empfangsverlustes durch die Richtcharakteristiken
der Sende- und Empfangsspule bei einer
Signalübertragung mit magnetischem Feld sind als Maßnahmen
eine drehbare Sendespule oder drehbare Empfangsspule
oder ein Kreuzrahmen oder eine Verwendung mehrerer Sendespulen
bekannt.
Nachteil der drehbaren Sende- oder Empfangsspule ist eine
komplizierte mechanische Ausführung, Notwendigkeit einer
Bedienung und die zur Einstellung der Achse der Spule
notwendige Zeit, eine schnelle und kurzzeitige Signalübertragung
ist meistens nicht möglich. Bei einer Signalübertragung
im Fernfeld müssen die Richtungen der geometrischen
Achsen bei beiden Spulen einstellbar sein und
Positionen beider Spulen müssen bekannt sein, weil auch
die Richtdiagramme der Sendespule zwei Kreise mit
einer Null und mit einem Bereich einer Nullausstrahlung
wie bei einem Dipol sind.
Eine Verwendung mehrerer Sendespulen mit zugelassenen
beliebigen Richtungen ihrer Achsen im Raum, aber mit gegenseitig
unterschiedlichen und fest gegebenen Richtungen
ihrer geometrischen Achsen, so daß das signalübertragende
magnetische Feld von mindestens einer Sendespule in der
Empfangsspule bei einer beliebigen Richtung ihrer elektrischen
Achse eine Signalspannung induzieren muß, hat
einige solche Nachteile nicht, aber die Information muß
mit jeder Sendespule mindestens einmal ausgestrahlt
werden und Zeitaufwand ist auch größer als für nur
eine Ausstrahlung der Information notwendig ist und
es muß für die mehrere Sendespulen notwendiger Raum
vorhanden sein.
Diese Nachteile hat die Einrichtung, die hier beschrieben
wird und die für eine induktive Signalübertragung
oder für eine Signalübertragung im Nachbereich geeignet
ist, nicht.
Zur Erregung des signalübertragenden magnetischen Feldes
wird eine Sendespule verwendet und entsprechend der Kombination
der verwendeten Empfangsspulen kann die Richtung
ihrer Achse im Raum oder mindestens in einer Ebene
beliebig sein dürfen. Zum Empfang ihres Feldes werden
mehrere aber mindestens zwei Empfangsspulen mit
einem bestimmten durch die Anzahl der Empfangsspulen
und Verwendungszweck der Einrichtung gegebenen festen
Winkel α zwischen ihren geometrischen Achsen aber einer
beliebigen Richtung ihrer Achsen im Raum oder mindestens
in einer Ebene verwendet.
Die in einer Empfangsspule induzierte Spannung "U"
ist eine Funktion des Winkels ϕ zwischen der Senkrechte
durch die Mitte der Empfangsspule zu ihrer Ebene
der elektrischen Achse und der Richtung des magnetischen
Feldes und ist U=A · cos ϕ und ist maximal bei ϕ=0°.
Die Senkrechte durch die Mitte der Empfangsspule zu
ihrer Ebene der elektrischen Achse ist identisch mit
der geometrischen Achse der Empfangsspule, die Konstante
"A" ist abhängig von der Intensität des magnetischen
Feldes durch die Empfangsspule und von ihrer Ausführung.
Die Anzahl der Empfangsspulen und der Winkel α zwischen
ihren geometrischen Achsen sind so gewählt, daß bei
einer gewünschten beliebigen Richtung der Achse der
Sendespule entweder in einer Ebene oder im Raum die Ebene
der elektrischen Achse bei mindestens einer Empfangspule
gegenüber dem signalübertragendem magnetischen
Feld solche Richtung hat, daß in ihr eine Signalspannung
induziert werden muß.
In Fig. 1 ist ein Beispiel zwei Empfangsspulen Lx, Ly
welcher geometrische Achsen "xg" und "yg" in horizontaler
Ebene liegen und der Winkel zwischen ihren geometrischen
Achsen beträgt α=90°. Diese Einordnung ermöglicht
wie in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt ist, einen
Signalempfang bei einer beliebigen Richtung der geometrischen
Achse der Sendespule in der horizontalen Ebene
und einer beliebigen Richtung der geometrischen Achsen
der Empfangsspulen in horizontaler Ebene. Dies ist im
Bereich der induktiven Übertragung und im Nahbereich
möglich, weil das signalübertragende magnetische Feld der
Sendespule "Ls" ist gleich oder sich mindestens
dem Feld eines Solenoides nähert. Der Winkel ϕ x=0° und ist minimal
zwischen der Tangente zu einer Feldlinie "t x " und der
geometrischen Achse "xg" der Empfangsspule Lx und
die Signalspannung wird nur in der Spule "Lx" induziert,
bei der Spule "Ly" ist der Winkel ϕ y=90° und die induzierte
Signalspannung U=0. Bei einer um 90° gedrehten
geometrischen Achse "sg" der Sendespule "Ls" wie in
Fig. 4 dargestellt, beträgt der Winkel ϕ y=0° zwischen der
Tangente "ty" und der der geometrischen Achse "yg" der
Empfangsspule "Ly", die Signalspannung wird nur in der
Empfangsspule "Ly" induziert und U=0 in der Spule "Lx".
Jede Empfangsspule ist Induktivität eines auf die Sendefrequenz
abgestimmten Resonanzkreises von welchem dann
die Signalspannung abgenommen wird. Beide Resonanzkreise
sind galwanisch entkoppelt, jeder Resonanzkreis ist
zu einem eigenen Verstärker "A" angeschlossen. Die magnetische
Kopplung zwischen den Resonanzkreisen muß auch
klein sein, die Resonanzkreise dürfen sich nicht beeinflussen.
Wenn die Phasenunterschiede beider induzierten
Signalspannungen klein sind, dann kann auf den
durch die Widerstände "R" entkoppelten und parallel
geschalteten Ausgänge beider Verstärker "A" die
Signalspannung abgenommen werden.
In Fig. 2 ist Schema einer Einordnung drei Empfangsspulen
"Lx", "Ly", "Lz" mit gegenseitig senkrechten geometrischen
Achsen, dann kann die Richtung der geometrischen
Achse der Sendespule im Raum beliebig sein dürfen. Jede
Empfangsspule ist Induktivität eines auf die Senderfrequenz
abgestimmten Resonanzkreises und jeder Resonanzkreis
ist zu einem eigenen Signalverstärker "A"
angeschlossen. Es ist gleichzeitig Beispiel eines Falles
wo die in Resonanzkreisen induzierten Signalspannungen
verschiedene Phasen haben und erst die mit Widerständen
"R" entkoppelten Ausgänge der Signalgleichrichter
"G" können parallel geschaltet und dort kann die demodulierte
Signalspannung abgenommen werden.
In Fig. 5 ist dargestellt eine Einordnung fünf Empfangsspulen
deren geometrische Achsen in zwei gegenseitig
senkrechten Ebenen liegen, in der horizontalen Ebene
"X" und in der vertikalen Ebene "Y". Die geometrische
Achse der Sendespule "Ls" darf dann im Raum eine beliebige
Richtung haben und ein Vorteil dieser Einordnung
der Empfangsspulen sind kleinere Schwankungen der
am Ausgang der Einrichtung abgegebenen Signalspannung
als Funktion der Richtung der geometrischen Achse der
Sendespule "Ls". In jeder Ebene sind für Signalempfang
drei Empfangsspulen verwendet, in der Ebene "X" sind
es "Lx 1 ", "Lx 2 ", "Lxy", in der Ebene "Y" sind es
Empfangsspulen "Ly 1 ", "Ly 2 ", "Lxy". Die Empfangsspule
"Lxy" ist gemeinsam für beide Ebenen. Der Winkel α
zwischen zwei in einer Ebene liegenden geometrischen
Achsen zwei benachbarten Empfangsspulen beträgt α=60°.
Es sind nur die Richtungen der geometrischen Achsen
der Empfangsspulen gegenüber der Richtung der Ausbreitung
des signalübertragenden magnetischen Feldes wichtig
und diese bleiben beibehalten auch wenn sich die
"Lx" Empfangsspulen zum Beispiel in einer Linie befinden
wie in Fig. 6 dargestellt oder wenn sich auch die
"Ly" Empfangsspulen, also alle Empfangsspulen in der horizontalen
Ebene befinden Fig. 6, Fig. 7.
In Einrichtungen, wo die Empfangsspulen aus Raumgründen
sich in kleinen Distanzen nebeneinander befinden müssen
und ihre gegenseitige induktive Kopplung kann nicht eliminiert
werden, aber die Resonanzkreise dürfen sich nicht
beeinflussen, dort ist es möglich, diese Schwierigkeiten
damit umzugehen, daß in einem Zeitpunkt und während
eines Zeitabschnittes Länge "t e " wird die Signalspannung
nur von einem Resonanzkreis abgenommen und nur dieser
wird mit einem elektronischen Schalter zu dem Signalverstärker
angeschlossen, die übrigen Resonanzkreise können
dann mit elektronischen Schaltern kurzgeschlossen oder
mindestens verstimmt werden.
In Fig. 8 ist Beispiel einer Einrichtung mit zwei Empfangsspulen
"Lx", "Ly" mit gegenseitig senkrechten geometrischen
Achsen "xg" und "yg", die in horizontaler Ebene
liegen, die Richtung der geometrischen Achse "sg" der
Sendespule "Ls" kann dann in horizontaler Ebene beliebig
sein dürfen. Der elektronische Schalter "Sch.X" zum
Anschließen des Resonanzkreises mit der Empfangsspule
"Lx" während einer Empfangszeit "te" zu dem Signalverstärker
"A" oder zum kurzschließen dieses Resonanzkreises
und der elektronische Schalter "Sch.Y" mit ähnlicher
Funktion zu dem Resonanzkreis mit der Empfangsspule sind
mit der Schaltersteuerung (070) betätigt. Die Signalspannung
wird von den Resonanzkreisen in einem sich periodisch
wiederholenden Empfangszyklus abgenommen und jeder Resonanzkreis
wird während dieses Empfangszyklus mit seinem
elektronischen Schalter in einem nur ihm zugeordneten
Zeitpunkt und während einer Empfangszeit "te" zu einem
Signalverstärker "A" einmal angeschlossen.
Dieses Empfangszyklus wiederholt sich periodisch, nach
der Abnahme der Signalspannung von dem letzten Resonanzkreis
wird die Signalspannung wieder von dem ersten Resonanzkreis
abgenommen. Die Länge "t ez " eines Empfangszyklus
ist abhängig von der Art der ausgestrahlten Information
und von der Art der Ausstrahlung dieser Information.
In Fig. 11 sind die Impulsdiagramme der Einrichtung von
Fig. 8, die Information wird in Form eines nichtmodulierten
HF Impulses von einer Länge "t s " ausgestrahlt. Die Empfangsspule
"Lx" befindet sich in einer Lage bei welcher
" ϕ x "=0° und die in ihr induzierte Spannung "U x " ist maximal,
die Empfangsspule "Ly" muß sich gleichzeitig in
einer Lage bei welcher " ϕ y "=90° befinden und die in ihr
induzierte Spannung "U" ist gleich Null, U=0.
Die Länge "t ez " eines Empfangszyklus ist gegeben mit der
Anzahl "a" der Empfangsspulen, mit der Empfangszeit "t e "
notwendigen zum sicheren Empfang der mit dem HF Impuls
übertragenen Informationen mit einer beliebigen Empfangsspule
und bei einer beliebigen Position des HF Impulses
gegenüber dem Empfangszyklus, und mit der Zeit "t oe " was
die Zeit ohne Empfang ist und das ist die Zeit zwischen
zwei nacheinander folgenden Empfangszeiten "t e " zwei
Empfangsspulen. Die minimal notwendige Länge eines Empfangszyklus
ist dann t ez = a · t e min + (a-1)t oe . Die minimal
notwendige Empfangszeit mit einer beliebigen Empfangsspule
ist: t e min = 2 · t ie min + t oe , wobei t ie min ist die
zum sicheren Empfang der übertragenen Information mit einer
beliebigen Empfangsspule minimal notwendige Zeit. Diese
Zeit "t ie min" ist bestimmt mit der übertragenen Information,
mit den Schaltzeiten der elektronischen Schalter
und Ansprechzeiten des Verstärkers "A". Die Empfangszeit
"t e min" muß dann die Länge: t e min = 2 · t ie min + t oe haben
weil, wie in Fig. 11 Zeile "Ind.Spannung in Spule und Zyklus"
in dem Zyklus "n" und in dem Zyklus "n+1" dargestellt,
die "t ie min" muß auch bei einer ungünstigsten
Position des HF Impulses zu den Empfangszyklen gesichert
bleiben. Aus den Impulsdiagrammen in Fig. 11 ist auch sichtbar,
daß jeder in einem beliebigen Zeitpunkt gesendete HF
Impuls mit mindestens einem Empfangszyklus "t ez " empfangen
wird und jedesmal in dem Resonanzkreis mit der Empfangsspule
"Lx" eine Signalspannung während eines Zeitabschnittes
Länge: t ind = t ie min induziert wird. Die Länge
des HF Impulses ist: t s = t ez . Wenn ein ausgestrahlter
HF Impuls während zu zwei nacheinander folgenden
Empfangszyklen gehörenden Empfangszeiten "t e " eines Resonanzkreises
empfangen wird, wird während dieses HF Impulses
Länge "t s " die Signalspannung in diesem Resonanzkreis
zweimal induziert. In Fig. 11 ist das der Fall bei
dem HF Impuls "m" der während des n-ten und (n+1)-ten
Empfangszyklus empfangen wird. Mit einem HF Impuls einer
bestimmten Länge "t s " kann nur ein Informationsinhalt
einer bestimmten Länge "t i " übertragen werden, zur Übertragung
eines Informationsinhaltes einer Länge k · t i
sind mindestens k-HF Impulse und k-Empfangszyklen notwendig.
Eine Einrichtung mit drei Empfangsspulen "Lx", "Ly", "Lz",
gegenseitig senkrechter geometrischer Achsen "xg", "yg",
"zg" die eine Signalübertragung bei einer beliebigen Richtung
der geometrischen Achse "sg" der Sendespule "Ls"
im Raum ermöglicht ist in Fig. 9 dargestellt. Die Induktivitäten
"Lx", "Ly", "Lz" der drei Resonanzkreise haben
einen gemeinsamen Abstimmkondensator "C", zu diesem und
gleichzeitig zu dem Verstärker "A" werden während eines
Empfangszyklus die Empfangsspulen mit elektronischen
Schaltern "Sch · X", "Sch · Y", "Sch · Z" in einzelnen jeweils
nur einer Empfangsspule zugeordneten Zeitpunkten angeschlossen,
die Resonanzkreise werden gebildet und die Signalspannung
wird abgenommen. Da durch die Empfangsspulen
ein Zirkulationsstrom der Resonanzkreise fließt, sind
als Schalter Feldeffekttransistoren verwendet. Die Empfangsspule
"Lz" ist eine Rahmantenne und ihre Induktivität
wird mit der Abgleichspule "La" auf die Resonanzfrequenz
abgeglichen. In Fig. 10 sind die Empfangsspulen abgebildet,
"Lx" und "Ly" sind Ferritantennen und die
"Lz" eine Rahmantenne, diese Kombination ist flach und
ermöglicht auch eine flache Ausführung eines Gerätes
was besonders bei tragbaren und Taschengeräten Vorteil
ist. In Fig. 12 sind die zu der Einordnung von Fig. 9 gehörenden
Impulsdiagramme.
Eine Vorraussetzung bei einem Empfang mit dem Ablauf wie
in den Impulsdiagrammen Fig. 11 und Fig. 12 dargestellt
ist einer während der ganzen Zeit "t s " der Ausstrahlung
des HF Impulses sich nicht ändernde Informationsinhalt,
so daß mit einer beliebigen Empfangsspule während einer
Empfangszeit "t ie min" in einem beliebigen Abschnitt des
HF Impulses immer der vollständige Informationsinhalt
empfangen wird.
Wenn sich der Informationsinhalt während einer Ausstrahlungszeit
"t i " ändern wird und muß während seiner ganzen
Ausstrahlungszeit Länge "t i " ohne Unterbruch und vollständig
empfangen werden, dann muß dieser Informationsinhalt
während mindestens eines Empfangszyklus mit mindestens
einer Empfangsspule vollständig und während seiner ganzen
Länge "t i " ohne Unterbruch empfangen werden. Das ist mit
vorgeschlagener Einrichtung möglich, wenn während des HF
Impulses dieser Informationsinhalt w-mal wiederholt ausgestrahlt
wird. Impulsdiagramme solches Ablaufes einer Ausstrahlung
eines solchen Informationsinhaltes "t i " sind in
Fig. 13 und Fig. 14 dargestellt und beziehen sich auf die
Einrichtung in Fig. 9. Zur Vereinfachung ist in dem Impulsdiagramm
Fig. 13 ein Idealfall angenommen, daß die Ansprech-
und Abfallzeiten "t a " der elektronischen Schalter vernachlässigbar
klein sind, dagegen in Fig. 14 sind diese Zeiten
berücksichtigt.
Die Anzahl "a" der Empfangsspulen ist auch in diesem Fall
mit den geforderten und zugelassenen Änderungen der Richtungen
der geometrischen Achsen der Empfangsspulen und
der Sendespule "Ls" und mit den zugelassenen Schwankungen
der in den Empfangsspulen induzierten Signalspannung bestimmt.
Es gelten dieselben Regeln wie in dem vorher beschriebenen
Fall einer Übertragung mit einem nicht modulierten
oder mit einem sich nicht ändernden Informationsinhalt
modulierten HF Impuls einer Länge "t s ". Daß einer sich
ändernder Informationsinhalt einer Länge "t i " während eines
HF Impulses einer Länge "t s " w-mal wiederholt, wobei die
Anzahl "w" der Wiederholungen w=2a, ausgestrahlt werden
muß ist aus der Fig. 14 sichtbar. In dem Beispiel in der
Fig. 14 lediglich bei der Empfangsspule "Lx" befindet sich
die geometrische Achse "xg" gegen dem signalübertragenden
magnetischen Feld in solcher Richtung, daß in der Empfangsspule
"Lx" eine Signalspannung induziert wird. Der HF
Impuls einer Länge "t s " in der Zeile 4. befindet sich gegen
den Empfangszyklen (n-1), n, und (n+1) Zeile 5 in
einer ungünstigsten Position. Der mit dem HF Impuls "t s " (1)
übertragene Informationsinhalt "t i " wird bei seiner
(1) Ausstrahlung während des zu dem n-ten Empfangszyklus
gehörenden Einschalten und bei seiner (6) Wiederholung
während des zu dem (n+1) Empfangszyklus gehörenden
Einschalten der Spule "Lx" in seiner vollständigen Länge
"t i " empfangen, Zeilen 5, 6. Während des n-ten Empfangszyklus
Zeile 5, 6 empfängt die Empfangsspule "Lx" vollständig
auch die (6) Wiederholung des mit dem HF Impuls "t s (0)"
übertragenen Informationsinhaltes. Während des (n+1) Empfangszyklus
empfängt die "Lx" Spule vollständig auch die
(1) Ausstrahlung des mit dem HF Impuls "t s (2)" übertragenen
Informationsinhaltes. Bei einer Verschiebung des HF
Impulses "t s (1)" noch weiter nach rechts, wird der mit
ihm übertragene Informationsinhalt bei seiner (1) Ausstrahlung
nicht mehr vollständig empfangen, wird aber während
seiner (6) Wiederholung in demselben HF Impuls "t s (1)"
und während des (n+1) Empfangszyklus mit der Spule "Lx"
vollständig empfangen.
Es muß weiter die zu einem sicheren Empfang eines ausgestrahlten
Informationsinhaltes einer Länge "t i " und bei
einer gegebenen Anzahl "a" der Empfangsspulen mit einer
beliebigen Empfangsspule und bei einer beliebigen Position
des HF Impulses zu den Empfangszyklen minimal notwendige
Länge "t s " des HF Impulses und die minimal notwendige
Länge "t ez " des Empfangszykluses bestimmt werden.
Die Länge "t s " des HF Impulses bei einer w-mal wiederholten
Ausstrahlung eins Informationsinhaltes Länge "t i "
besteht aus der "w · t i " langen Ausstrahlungszeit der Information
und aus einer (w-1) · t oi langen Zeit ohne Ausstrahlung
der Information und ist: t s = w · t i + (w-1) · t oi .
Die Zeit "t i " angenommen, die Zeit "t oi " ohne Ausstrahlung
einer Information ist die Zeit zwischen zwei
benachbarten Ausstrahlungen der Information und auch die
Zeit zwischen zwei benachbarten HF Impulsen. Die Zeit "t oi "
hat eine mit der Konzeption des Senders bedingte minimale
Länge, die nicht unterschritten werden kann, aber oberhalb
dieser Grenze ist sie frei wählbar und wird zur Anpassung
der Länge "t s " des HF Impulses auf seine notwendige
Länge verwendet.
Die Länge "t ez " eines Empfangszyklus ist: t ez = a · t e + (a-1) · t oe
wo die Zeit "t e " ist die bei einer gegebenen
gegebenen Zeit "t i " und "t oi " minimal notwendige Empfangszeit
mit einer beliebigen Empfangsspule und bei einer beliebigen
Position des HF Impulses zu den Empfangszyklen zu
einem vollständigen Empfang des ausgestrahlten Informationsinhaltes
Länge "t i ". Die Zeit "t oe " ist die Zeit ohne
Empfang und das ist die Zeit zwischen zwei benachbarten
Empfangszeiten "t e " zwei Empfangsspulen. Die minimal notwendige
Empfangszeit "t e " mit einer beliebigen Empfangsspule
ist, wie in Fig. 14 Zeile 1 "HF Impulse", Zeile 2
"Empfangszyklen" und Zeile 3 "Induzierte Spannung in Spule
während Zyklus" sichtbar, gegeben mit einer zu einem einfachen
und einzigen Empfang des ausgestrahlten Informationsinhaltes
einer Länge "t i " notwendigen Empfangszeit "t ie "
und diese ist: t ie = t i , wobei die längste noch erwartete
Zeit "t i " eingesetzt wird, weiter mit der Länge des
Zeites "t oi " und mit den Ansprech- und Abfallzeiten "t a "
des verwendeten elektronischen Schalters. Die minimal
notwendige Empfangszeit "t e " mit einer Empfangsspule
ist dann: t e = 2t ie + t oi + 2t a . Die notwendige Zeit "t oi "
ist: t oi = 2t a + t oe . Als "t oe " wird die längste tatsächliche
Zeit "t oe " eingesetzt, diese beeinflußt die Länge
"t s " des HF Impulses und wird so kurz wie möglich gehalten.
Die notwendige Länge "t s " des HF Impulses beträgt:
t s = w · t i + (w-t i ) · t oi , und die Länge "t ez " eines Empfangszyklus
beträgt: t ez = a · t e + (a-1) · t oe . Bei einer Ausstrahlung
eines kürzeren Informationsinhaltes "t i " als maximal
vorgesehen muß die Zeit "t oi " verlängert werden, damit
die Länge "t s " des HF Impulses unverändert bleibt
oder muß auch die Länge "t ez " des Empfangszyklus neu
bestimmt werden. In den Impulsdiagrammen in Fig. 13 ist
angenommen, daß die Ansprech- und Abfallzeiten des
elektronischen Schalters vernachlässigbar kurz sind
und dann ist: t oi = t oe .
Statt eines HF Impulses einer Länge "t s " mit einem w-mal
aufmodulierten Informationsinhalt einer Länge "t i " können
auch "w" HF Impulse jeder einer Länge "t i " mit
jeweils einmal aufmodulierten demselben Informationsinhalt
einer Länge "t i " verwendet werden und die Zeit "t oi "
zwischen zwei benachbarten HF Impulsen bleibt gleicher
Länge wie die Zeit "t oi " zwischen zwei benachbarten Aufmodulierungen
des Informationsinhaltes bei einer Übertragung
mit einem HF Impuls Länge "t s ".
Die beschriebene Einrichtung ermöglicht bei einer Signalübertragung
ausschließlich mit magnetischem Feld
und in den Bereichen einer induktiven Übertragung
und einer Übertragung im Nahbereich, auch wenn die Richtung
der Achse der Sendespule nicht bekannt ist und muß
beliebig sein dürfen und auch wenn die Richtungen der
Achsen der Empfangsspulen können nicht frei bestimmt werden
einen zuverlässigen Signalempfang, so daß auch in
solchen Bedingungen ist es möglich, die Vorteile dieser
Signalübertragung auszunützen.
Claims (20)
1. Eine Einrichtung zur Vermeidung eines Signalverlustes
durch die Richtcharakteristiken der Sende- und Empfangsspule
bei einer Signalübertragung mit magnetischem Feld
dadurch gekennzeichnet, daß zum Empfang des signalübertragenden
magnetischen Feldes mehrere aber mindestens
zwei Empfangsspulen die einen geeigneten Winkel zwischen
ihren geometrischen Achsen haben, verwendet sind
und jede Empfangsspule ist auch Induktivität, entweder
ganze oder nur eine Teilinduktivität, eines eigenen auf
die Empfangsfrequenz abgestimmten Resonanzkreises so
daß auch bei einer im Raum oder mindestens in einer
Ebene beliebigen Richtung der geometischen Achsen
der Empfangsspulen und der Sendespule mindestens in
einem solchen Resonanzkreis eine Signalspannung induziert
wird und diese Signalspannung von jedem Resonanzkreis
unabhängig und getrennt von allen anderen Resonanzkreisen
mit einem Signalverstärker abgenommen wird.
2. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) dadurch gekennzeichnet,
daß zum Empfang des signalübertragenen magnetischen
Feldes zwei Empfangsspulen mit gegenseitig
senkrechten geometrischen Achsen verwendet sind.
3. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) dadurch gekennzeichnet,
daß zum Empfang des signalübertragenden
magnetischen Feldes drei Empfangsspulen mit gegenseitig
senkrechten geometischen Achsen verwendet sind.
4. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) dadurch gekennzeichnet,
daß zum Empfang des signalübertragenden
magnetischen Feldes drei Empfangsspulen welcher
geometrische Achsen oder Projektionen dieser in einer
Ebene liegen verwendet sind und der Winkel zwischen
den geometrischen Achsen zwei benachbarten Empfangsspulen
beträgt 60°.
5. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) dadurch gekennzeichnet,
daß die geometrischen Achsen der zum
Empfang des signalübertragenden magnetischen Feldes
verwendeten Empfangsspulen in zwei gegenseitig senkrechten
Ebenen geordnet sind.
6. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) (5) dadurch
gekennzeichnet, daß zum Empfang des signalübertragenden
magnetischen Feldes in jeder Ebene drei Empfangsspulen
verwendet sind, wobei eine Empfangsspule welcher
geometrischen Achse in der Schnittgerade beider Ebenen
liegt für beide Ebenen gemeinsam ist und der Winkel
zwischen den geometrischen Achsen zwei in einer Ebene
benachbarten Empfangsspulen beträgt 60°.
7. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) dadurch gekennzeichnet,
daß die zum Empfang des signalübertragenden
magnetischen Feldes verwendete Empfangsspulen
Spulen mit Ferritkernen sind.
8. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) dadurch gekennzeichnet,
daß die zum Empfang des signalübertragenden
magnetischen Feldes verwendete Empfangsspulen
Rahmantennen sind.
9. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) dadurch gekennzeichnet,
daß zum Empfang des signalübertragenden
magnetischen Feldes drei Empfangsspulen mit
gegenseitig senkrechten geometrischen Achsen verwendet
sind, wobei zwei Empfangsspulen Ferritantennen
sind und die dritte Empfangsspule eine Rahmantenne ist.
10. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) (10) dadurch
gekennzeichnet, daß der Schnittpunkt der geometrischen
Achse der Rahmantenne mit der Ebene, in welcher
die geometrischen Achsen der zwei Ferritantennen liegen
sich in dem Winkel zwischen den geometrischen Achsen
beider Ferritantennen befindet.
11. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) dadurch gekennzeichnet,
daß die induzierte Signalspannung von
jedem Resonanzkreis mit einem getrennten Verstärker
abgenommen wird.
12. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) dadurch gekennzeichnet,
daß die empfangene Signalspannung von
den mit Trenngliedern entkoppelten und parallel geschalteten
Ausgängen aller Verstärker abgenommen wird.
13. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) (13) dadurch
gekennzeichnet, daß die demodulierte Signalspannung
von den mit Trenngliedern entkoppelten und
parallel geschalteten Signalgleichrichter aller
Verstärker abgenommen wird.
14. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) dadurch gekennzeichnet,
daß jeder von den mit den Empfangsspulen
gebildeten Resonanzkreisen während eines
Empfangszyklus mindestens einmal in einem und nur
einem Resonanzkreis zugeordneten Zeitpunkt und während
eines Zeitabschnittes gegebener Länge zur Abnahme
der induzierten Signalspannung mit einem elektronischen
Schalter zu einem gemeinsamen Signalverstärker
angeschlossen wird.
15. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) (16) dadurch
gekennzeichnet, daß die zu dem Signalverstärker
gerade nicht angeschlossenen Resonanzkreise mit
elektronischen Schaltern kurzgeschlossen oder mindestens
verstimmt werden.
16. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) (15) dadurch
gekennzeichnet, daß alle mit den Empfangsspulen
gebildeten Resonanzkreise einen gemeinsamen Abstimmkondensator
haben zu welchem während eines Empfangszyklus
jede Empfangsspule als Induktivität eines
solchen Resonanzkreises mit einem elektronischen
Schalter mindestens einmal angeschlossen wird.
17. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) (17) dadurch
gekennzeichnet, daß der gemeinsame Abstimmkondensator
entweder direkt oder mit einem Koppelglied zu dem
Eingang eines gemeinsamen Signalverstärkers angeschlossen
ist.
18. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) (15) (16) (17)
(18) dadurch gekennzeichnet, daß als elektronische
Schalter Feldeffekttransistoren verwendet sind.
19. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) dadurch gekennzeichnet,
daß zur Übertragung eines Informationsinhaltes
einer bestimmten Länge wird dieser Informationsinhalt
in seinem vollen Umfang mehrmals aber
mindestens mit einem Doppelprodukt der Anzahl der
Empfangsspulen, die verwendet sind, einem Hochfrequenzimpuls
einer geeigneten Länge aufmoduliert.
20. Eine Einrichtung nach Patentanspruch (1) dadurch gekennzeichnet,
daß zur Übertragung eines bestimmten
Informationsinhaltes dieser Informationsinhalt mit einer
Anzahl von Hochfrequenzimpulsen wiederholt übertragen
wird und jeder von diesen Hochfrequenzimpulsen überträgt
diesen Informationsinhalt vollständig und in
seinem vollen Umfang und die Anzahl dieser Hochfrequenzimpulse
ist gleich mindestens dem Doppelprodukt
der Anzahl der verwendeten Empfangsspulen.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH480/85A CH676178A5 (en) | 1985-02-03 | 1985-02-03 | Resonance circuit preventing attenuation of received signal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=4187966
Family Applications (1)
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DE19863603098 Withdrawn DE3603098A1 (de) | 1985-02-03 | 1986-02-01 | Eine einrichtung mit mehreren empfangsspulen zur vermeidung eines empfangsverlustes durch die richtcharakteristiken der sende- und empfangsspule bei einer signaluebertragung mit magnetischem feld |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH676178A5 (de) |
DE (1) | DE3603098A1 (de) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3622010A1 (de) * | 1985-07-05 | 1987-06-04 | Svaetopluk Radakovic | Einrichtung zur signaluebertragung mit magnetischem feld, einer ausschliessung der richtwirkungen der sende- und empfangsspule verwendbar bei ununterbrochenem informationsfluss |
WO1991010206A1 (en) * | 1989-12-20 | 1991-07-11 | Cryptag Limited | Transmission system |
WO1996037052A1 (en) * | 1995-05-18 | 1996-11-21 | Aura Communications, Inc. | Short-range magnetic communication system |
WO1998007244A2 (en) * | 1996-08-13 | 1998-02-19 | Aura Communications, Inc. | Diversity circuit for magnetic communication system |
DE19729662A1 (de) * | 1997-07-11 | 1999-01-14 | Ego Elektro Geraetebau Gmbh | Informations-Übertragungssystem |
US5982764A (en) * | 1995-05-18 | 1999-11-09 | Aura Communications, Inc. | Time-multiplexed short-range magnetic communications |
EP3053147A2 (de) * | 2013-09-30 | 2016-08-10 | Huf Hülsbeck & Fürst GmbH & Co. KG | Elektronikbauteil für einen id-geber eines fahrzeugs |
CN112713822A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-27 | 同济大学 | 一种高频调制电机位置检测装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5999138A (en) * | 1998-03-30 | 1999-12-07 | Ponce De Leon; Lorenzo A. | Low power switched diversity antenna system |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1949420A1 (de) * | 1969-09-30 | 1971-04-08 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Schaltungsanordnung zur Erhoehung der UEbertragungsguete bei Seiluebertragern in Foerderanlagen |
JPS5778235A (en) * | 1980-10-31 | 1982-05-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Wireless transmission device |
DE3236464A1 (de) * | 1981-10-01 | 1983-05-19 | Rion K.K., Kokubunji, Tokyo | Elektromagnetische induktionsspulenvorrichtung |
-
1985
- 1985-02-03 CH CH480/85A patent/CH676178A5/de not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-02-01 DE DE19863603098 patent/DE3603098A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1949420A1 (de) * | 1969-09-30 | 1971-04-08 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Schaltungsanordnung zur Erhoehung der UEbertragungsguete bei Seiluebertragern in Foerderanlagen |
JPS5778235A (en) * | 1980-10-31 | 1982-05-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Wireless transmission device |
DE3236464A1 (de) * | 1981-10-01 | 1983-05-19 | Rion K.K., Kokubunji, Tokyo | Elektromagnetische induktionsspulenvorrichtung |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3622010A1 (de) * | 1985-07-05 | 1987-06-04 | Svaetopluk Radakovic | Einrichtung zur signaluebertragung mit magnetischem feld, einer ausschliessung der richtwirkungen der sende- und empfangsspule verwendbar bei ununterbrochenem informationsfluss |
WO1991010206A1 (en) * | 1989-12-20 | 1991-07-11 | Cryptag Limited | Transmission system |
USRE40018E1 (en) | 1995-05-18 | 2008-01-22 | Aura Communications Technology, Inc. | Time-multiplexed short-range magnetic communications |
WO1996037052A1 (en) * | 1995-05-18 | 1996-11-21 | Aura Communications, Inc. | Short-range magnetic communication system |
USRE39982E1 (en) | 1995-05-18 | 2008-01-01 | Aura Communications Technology, Inc. | Diversity circuit for magnetic communication system |
US5771438A (en) * | 1995-05-18 | 1998-06-23 | Aura Communications, Inc. | Short-range magnetic communication system |
US7254366B2 (en) | 1995-05-18 | 2007-08-07 | Aura Communications, Inc. | Inductive communication system and method |
US5912925A (en) * | 1995-05-18 | 1999-06-15 | Aura Communications, Inc. | Diversity circuit for magnetic communication system |
US5982764A (en) * | 1995-05-18 | 1999-11-09 | Aura Communications, Inc. | Time-multiplexed short-range magnetic communications |
US6459882B1 (en) | 1995-05-18 | 2002-10-01 | Aura Communications, Inc. | Inductive communication system and method |
WO1998007244A3 (en) * | 1996-08-13 | 1998-05-14 | Aura Communications Inc | Diversity circuit for magnetic communication system |
WO1998007244A2 (en) * | 1996-08-13 | 1998-02-19 | Aura Communications, Inc. | Diversity circuit for magnetic communication system |
DE19729662A1 (de) * | 1997-07-11 | 1999-01-14 | Ego Elektro Geraetebau Gmbh | Informations-Übertragungssystem |
EP3053147A2 (de) * | 2013-09-30 | 2016-08-10 | Huf Hülsbeck & Fürst GmbH & Co. KG | Elektronikbauteil für einen id-geber eines fahrzeugs |
CN112713822A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-27 | 同济大学 | 一种高频调制电机位置检测装置 |
CN112713822B (zh) * | 2020-12-29 | 2023-11-03 | 同济大学 | 一种高频调制电机位置检测装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH676178A5 (en) | 1990-12-14 |
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