DE3622010C2 - Einrichtung zur Signalübertragung mit magnetischem Feld - Google Patents
Einrichtung zur Signalübertragung mit magnetischem FeldInfo
- Publication number
- DE3622010C2 DE3622010C2 DE3622010A DE3622010A DE3622010C2 DE 3622010 C2 DE3622010 C2 DE 3622010C2 DE 3622010 A DE3622010 A DE 3622010A DE 3622010 A DE3622010 A DE 3622010A DE 3622010 C2 DE3622010 C2 DE 3622010C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- coils
- signal transmission
- signal
- transmitting
- magnetic field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 title claims description 21
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 235000010678 Paulownia tomentosa Nutrition 0.000 description 1
- 240000002834 Paulownia tomentosa Species 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/40—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by components specially adapted for near-field transmission
- H04B5/48—Transceivers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/12—Frequency diversity
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Signalübertragung mit magneti
schem Feld unter Verwendung mehrerer denselben Informationsinhalt über
tragender Sende- und Empfangsspulen, wobei die geometrischen Achsen der
Sendespulen gegeneinander geneigt sind. Eine derartige Einrichtung
ist z. B. aus der DE 34 39 238 A1 bekannt.
Eine Signalübertragung mit magnetischem Feld bringt in vielen Fällen Vor
teile, beispielsweise ist die Signaldämpfung der magnetischen Komponente
bei einem Durchgang durch elektrisch leitende Stoffe wesentlich kleiner als
die Signaldämpfung der elektrischen Komponente eines elektro-magneti
schen Feldes. Nachteilig sind die Richtcharakteristiken der zur Ausstrahlung
und zum Empfang des signalübertragenden magnetischen Feldes verwende
ten Sende- und Empfangsspulen. Zur Veranschaulichung dieser bekannten
Vorgänge sind in Fig. 1 Feldlinien f₁ . . . f₅ im Nahfeld einer Sendespule Ls in
der Ebene der elektrischen Achse Es dargestellt, woraus man erkennt, daß
die Stärke des empfangenen Signals von der Ausrichtung der Empfangsspu
le bezüglich der Feldlinien f₁ . . . f₅ abhängt, die in jedem Raumpunkt eine
andere Richtung aufweisen.
Zur Beseitigung dieses Nachteils sind aus DE 36 03 098 A1 und aus DE 32
36 464 A1 Einrichtungen zur Signalübertragung bekannt, die in einer verall
gemeinernden Darstellung entsprechend Fig. 2 mehrere, jedoch mindestens
zwei Empfangsspulen Le1 . . . Len aufweisen, deren elektrische Achsen Ee1 . . .
Een in Ebenen mit geeigneten Richtungen liegen. Bei dein bekannten
Kreuzrahmen gemäß Fig. 2 verlaufen die Ebenen E₁ und E₂, in denen die
elektrischen Achsen der Empfangsspulen liegen, senkrecht zueinander. Bei
de Spulen Le1, Le2 sind in Serie geschaltet, und es wird die Summe beider
induzierter Spannungen abgenommen. In einer diesem Stand der Technik
entsprechenden und in Fig. 3 gezeigten Empfangsanordnung können die in
duzierten Spannungen U₁ . . . Un einzeln in Verstärkern A₁ . . . An verstärkt
werden. Nach Demodulation in Demodulatoren D₁ . . . Dn werden die NF-
Signale UNF1 . . . UNFn aufaddiert und in einem Verstärker AS weiter ver
stärkt. Für derartige Einrichtungen zur Signalübertragung wird vorausge
setzt, daß entweder die Empfangsspulen Le1 . . . Len nicht gleichzeitig In
duktivitäten auf die Sendefrequenz abgestimmter Resonanzkreise
sind, oder daß die Entfernungen zwischen den Empfangsspulen groß
genug sind, damit sich ihre Resonanzkreise nicht gegenseitig beeinflussen
können. Ein Nachteil der bekannten Signalübertragungseinrichtungen nach
Fig. 2 und 3 besteht darin, daß sie aufgrund der Richtcharakteristik der Sen
despule vorwiegend nur im Nahfeld der Sendespule verwendbar sind.
Schließlich enthält eine aus DE 34 39 238 A1 bekannte Einrichtung zur Si
gnalübertragung vorgenannter Art, deren Prinzip in Fig. 4 gezeigt ist, mehre
re, jedoch mindestens zwei Sendespulen Ls1 . . . Lsn auf, die alle auf dersel
ben Frequenz arbeiten und deren elektrischen Achsen Es1 . . . Esn in Ebenen
mit geeigneten Richtungen liegen. Die Sendespulen werden gleichzeitig er
regt und übertragen jeweils denselben modulierten Informationsinhalt. Die
dabei erzeugten magnetischen Felder H₁ . . . Hn weisen jedoch verschiedene
Richtungen auf.
Für die induzierte Spannung U in einem Feldpunkt "H" in einer Em
pfangsspule gilt in Abhängigkeit von dem Winkel ϕ: U = K × sinϕ. Dabei ist
ϕ der Winkel zwischen der Ebene, in der die elektrische Achse der Emp
fangsspule liegt, und der Tangente zur Ausbreitungsrichtung des magneti
schen Feldes. K ist eine durch die Feldstärke in diesem Punkt und durch die
Ausgestaltung der Empfangsspule gegebene Konstante. Zur Gewährleistung
eines Empfangs muß mindestens das Feld einer Sendespule gegen das Feld
der Empfangsspule eine solche Richtung haben, daß ϕ ≠ 0 ist. - Nachteilig
ist bei diesem bekannten Aufbau, daß die signalübertragenden Felder durch
verschiedene Einflüsse deformiert werden und sich an gewissen Stellen der
Ausbreitung kompensieren können, wodurch dort nur ein schlechter oder gar
kein Empfang möglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Signalübertragung mit
mehreren magnetischen Feldern der eingangs bezeichneten Art anzugeben,
die eine verbesserte Signalübertragung und an beliebigen Raumpunkten ei
nen einwandfreien Empfang gewährleistet.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jedes si
gnalübertragende magnetische Feld auf einer anderen Frequenz erregt und so
eine gegenseitige Kompensation der Felder im Raum ausgeschlossen ist.
Beispiele der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Signalübertragung sind
nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein Diagramin des üblichen Verlaufes von Feldlinien im Nahfeld
einer Sendespule in einer Ebene, die zu die elektrische Achse der
Sendespule enthaltenden Ebene senkrecht verläuft,
Fig. 2 eine Spulenanordnung einer aus DE 36 03 098 A1 oder DE 32 36
464 A1 bekannten Einrichtung zur Signalübertragung unter Aus
schließung der Richtwirkungen der Sende- und Empfangsspulen in
einer Ebene durch Verwendung von zwei zueinander senkrecht
stehenden Empfangsspulen,
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Empfangsanordnung der Signalübertra
gungseinrichtung gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine Spulenanordnung einer aus DE 34 39 238 A1 bekannten Ein
richtung zur Signalübertragung unter Ausschließung der Richtwir
kungen der Sende- und Empfangsspulen in einer Ebene durch
gleichzeitige Ausstrahlung mehrerer signalübertragender magneti
scher Felder mit unterschiedlichen Ausbreitungsrichtungen,
Fig. 5 eine Spulenanordnung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur
Signalübertragung unter Ausschließung der Richtwirkungen der
Sende- und Empfangsspulen in einer Ebene durch gleichzeitige
Ausstrahlung mehrerer signalübertragender magnetischer Felder
mit verschiedenen Frequenzen und unterschiedlichen Ausbrei
tungsrichtungen,
Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Signalübertragung ge
mäß Fig. 5 und
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer anderen Ausfürungsform der erfin
dungsgemäßen Einrichtung zur Signalübertragung mit einem
Ausgleich für die durch unterschiedliche Winkel ϕ verursachten
Schwankungen im Pegel des summierten Signals USNF mit einem
regulierbaren Dämpfungsglied.
Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Si
gnalübertragung entsprechend Fig. 5 und 6 wird jedes signalübertragende
magnetische Feld H₁, H₂ . . . Hn auf einer anderen Sendefrequenz ω₁ ≠ ω₂ ≠
. . . ωn erregt. Es wird jeweils der gleiche Informationsinhalt übertragen. Zum
Empfang der signalübertragenden magnetischen Felder können mehrere, je
doch mindestens zwei Empfangsspulen Le1, Le2 . . . Len verwendet werden,
deren elektrische Achsen mit ausreichend kleiner Distanz in parallel zuein ander angeordneten Ebenen liegen, d. h. die geometrischen Achsen aller Empfangsspulen verlaufen parallel zueinander. Diese Empfangsspulen sind gleichzeitig Induktivitäten der auf die einzelnen Sendefrequenzen abge stimmten Empfangsresonanzkreise. Aufgrund der unterschiedlichen Über tragungsfrequenz können sie sich auch bei kleinen gegenseitigen Distanzen nicht stören. Die Anzahl der Empfangsspulen ist gleich der Anzahl der Sen despulen. Beispielsweise können drei gegenseitig senkrecht zueinander an geordnete Sendespulen verwendet werden und drei parallel zueinander an geordnete Empfangsspulen, deren gemeinsame Richtung im Raum beliebig ist.
deren elektrische Achsen mit ausreichend kleiner Distanz in parallel zuein ander angeordneten Ebenen liegen, d. h. die geometrischen Achsen aller Empfangsspulen verlaufen parallel zueinander. Diese Empfangsspulen sind gleichzeitig Induktivitäten der auf die einzelnen Sendefrequenzen abge stimmten Empfangsresonanzkreise. Aufgrund der unterschiedlichen Über tragungsfrequenz können sie sich auch bei kleinen gegenseitigen Distanzen nicht stören. Die Anzahl der Empfangsspulen ist gleich der Anzahl der Sen despulen. Beispielsweise können drei gegenseitig senkrecht zueinander an geordnete Sendespulen verwendet werden und drei parallel zueinander an geordnete Empfangsspulen, deren gemeinsame Richtung im Raum beliebig ist.
Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß das Feld H von mindestens einer Sendespule
Ls und einer Frequenz ω gegenüber seiner Empfangsspule Le eine solche
Richtung haben muß, daß der Winkel ϕ ≠ 0 ist und so in der Empfangsspule
eine Signalspannung induziert wird. Bei einer solchen Anordnung dürfen
dann die Richtungen der Ebenen, in denen die elektrischen Achsen der Sen
despulen, der Empfangsspulen oder von beiden; im Raum jedoch mindestens
in einer Ebene beliebig sein, wobei eine Signalübertragung auch bei einem
ununterbrochenen Informationsfluß möglich ist.
Bei einer Signalübertragung für ununterbrochenen Informationsfluß wird in
jedem Zeitpunkt mit jedem signalübertragenden magnetischen Feld ein und
derselbe Informationsinhalt übertragen. Als Ausgangssignal der Einrichtung
wird nach der Demodulation der einzelnen Signale die Summe der einzelnen
NF-Signale verwendet.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel für n-Sendespulen Ls1, Ls2 . . . Lsn und n-Empfangs
spulen Le1, Le2 . . . Len. Die elektrischen Achsen Es1, Es2, . . . Esn der Sende
spulen und die elektrischen Achsen Ee1, Ee2 . . . Een der Empfangsspulen lie
gen in der Abbildungsebene, und die zu den elektrischen Achsen zugehöri
gen Ebenen stehen senkrecht auf der Abbildungsebene. Zwischen den Ebe
nen, in denen die elektrischen Achsen der Sendespulen liegen, besteht je
weils ein Schnittwinkel α.
Entsprechend dem Blockschaltbild eines Empfangers gemäß Fig. 6 wird bei
einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung jedes empfangene HF-Signal U₁,
U₂ . . . Un einzeln durch einen eigenen Verstärker A₁, A₂ . . . An verstärkt und
in Demodulatoren D₁, D₂ . . . Dn demoduliert. Die einzelnen NF-Signale
U1NF, U2NF . . . UnNF werden in einem Summierungsverstärker As zu einer
NF-Ausgangsspannung UsNF = U1NF + U2NF . . . + UnNF addiert. Die Größe
dieser Summe UsNF ist abhängig von den Richtungen der signalübertragen
den magnetischen Felder gegenüber den Ebenen, in denen die elektrischen
Achsen der Empfangsspulen liegen. UsNF ist somit auch abhängig von der
Anzahl der verwendeten Sendefrequenzen, Sende- und Empfangsspulen.
Wenn sich Schwankungen dieser Randbedingungen störend auswirken, z. B.
wenn sich bei einer Sprachübertragung die Richtungen der Achsen der Sen
de- und Empfangsspulen schnell ändern, kann gemäß Fig. 7 nach der Demo
dulation auch eine Summe über die Gleichstromkomponenten U₁, U₂ . . . Un
der demodulierten HF-Signale gebildet werden: Us = U₁ + U₂ + . . . + Un.
Mit dieser Summenspannung Us kann dann die Verstärkung eines die Sum
menspannung UsNF verstärkenden NF-Verstärkers oder die Dämpfung ei
nes Dämpfungsgliedes im Wege des NF-Signals geregelt werden. Auf diese
Weise kann in breiten Grenzen unabhängig von der Größe der in den Emp
fangsspulen induzierten Spannungen ein konstanter Pegel am Ausgang des
NF-Verstärkers gewährleistet werden. Zweckmäßigerweise wird in jeder
Empfangsspule Le1, Le2 . . . Len bei gleicher Feldstärke und bei gleichem
Winkel ϕ auch die gleiche Signalspannung U₁ = U₂ = . . . = Un induziert.
Kleinere Unterschiede können durch die Verstärkung der einzelnen Signal
verstärker A₁, A₂ . . . An ausgeglichen werden.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Signalübertragung mit magneti
schem Feld ist insgesamt vorteilhaft, daß die Richtungen der Ebenen, in de
nen die elektrischen Achsen der Sendespulen und/oder der Empfangsspulen
liegen, im Raum, jedoch mindestens in einer Ebene, beliebig sind, so daß
eine einwandfreie Signalübertragung auch bei einem ununterbrochenen In
formationsfluß ohne gegenseitige Kompensation der Felder gewährleistet ist.
Claims (3)
1. Einrichtung zur Signalübertragung mit magnetischem Feld unter Verwen
dung mehrerer denselben Informationsinhalt übertragender Sende- und
Empfangsspulen, wobei die geometrischen Achsen der Sendespulen gegen
einander geneigt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes signalübertragende magnetische Feld auf einer anderen Frequenz
erregt und so eine gegenseitige Kompensation der Felder im Raum ausge
schlossen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geometri
schen Achsen aller Empfangsspulen dieselbe Richtung haben.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den
Empfangsspulen empfangene, von Verstärkern verstärkte und von Demodu
latoren demodulierte HF-Signale einzelne Gleichstromkomponenten bilden,
die zu einer einzigen Gleichspannung aufaddiert werden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH2894/85A CH677299A5 (en) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | Signal transmission device using magnetic fields |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3622010A1 DE3622010A1 (de) | 1987-06-04 |
DE3622010C2 true DE3622010C2 (de) | 1996-11-14 |
Family
ID=4243988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3622010A Expired - Fee Related DE3622010C2 (de) | 1985-07-05 | 1986-07-01 | Einrichtung zur Signalübertragung mit magnetischem Feld |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH677299A5 (de) |
DE (1) | DE3622010C2 (de) |
GB (1) | GB8615978D0 (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8928693D0 (en) * | 1989-12-20 | 1990-02-28 | Cryptag Limited | Transmission system |
DE4126411A1 (de) * | 1991-08-09 | 1993-02-11 | Heinz Dr Markert | Kontaktfreie magnetische signaluebertragung aus rotierenden wellen mittels mitlaufender spulen und ruhender streufeldsensoren |
DE4441945C2 (de) * | 1994-11-25 | 2000-04-13 | Scemtec Hard Und Software Fuer | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Signalübertragung |
GB9517621D0 (en) * | 1995-08-29 | 1995-11-01 | Landis & Gyr Tech Innovat | Monitoring and/or control system |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK428782A (da) * | 1981-10-01 | 1983-04-02 | Rion Co | Elektromagnetisk induktionsspolearrangement |
FI68734C (fi) * | 1983-11-11 | 1985-10-10 | Seppo Saeynaejaekangas | Foerfarande och anordning foer telemetrisk maetning av hjaertslag och ekg-signal med anvaendande av ett magnetiskt naerfaelt |
CH676178A5 (en) * | 1985-02-03 | 1990-12-14 | Svaetopluk Radakovic | Resonance circuit preventing attenuation of received signal |
-
1985
- 1985-07-05 CH CH2894/85A patent/CH677299A5/de not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-07-01 GB GB868615978A patent/GB8615978D0/en active Pending
- 1986-07-01 DE DE3622010A patent/DE3622010C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH677299A5 (en) | 1991-04-30 |
GB8615978D0 (en) | 1986-08-06 |
DE3622010A1 (de) | 1987-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2904978C2 (de) | ||
EP0319782B1 (de) | Empfänger für Radiowellen mit mehreren Antennen | |
DE2612996C2 (de) | ||
DE1002828B (de) | Richtungskoppler im Mikrowellenbereich fuer unsymmetrische Bandleitungen | |
EP1406349B1 (de) | Aktive Breitband-Empfangsantenne mit Empfangspegel-Regelung | |
DE2142660A1 (de) | Abstimm- und Empfangsfeldstärke-Anzeigeschaltung | |
DE2301462A1 (de) | Oberflaechenwellen-frequenzdiskriminator | |
DE3622010C2 (de) | Einrichtung zur Signalübertragung mit magnetischem Feld | |
DE1541724A1 (de) | Funkempfangsgeraet,das sowohl auf elektrische als auch auf magnetische Feldkomponenten des uebertragenen Signals anspricht | |
DE3789710T2 (de) | Einrichtung und Verfahren zur Datenübertragung unter Anwendung zweier gekreuzter Polarisationen einer elektromagnetischen Welle. | |
DE69510969T2 (de) | Vorrichtung zur Vergrösserung des Signal-Rauschverhältnisses | |
DE3490533T1 (de) | Diversity-Kombinator | |
DE69227057T2 (de) | Signalstärkeanzeige eines Empfängers | |
DE29724862U1 (de) | Induktiver Näherungsschalter | |
DE4005791A1 (de) | Einrichtung zur ortung von metall enthaltenden objekten | |
DE69110491T2 (de) | FM-Demodulator. | |
EP0609707B1 (de) | Verfahren zur Momentanfrequenz-Detektion | |
DE3405044C1 (de) | Aktive Dipolantenne | |
DE2438672C2 (de) | Aktive Empfangsantenne mit einem aus zwei Dreipolen mit Transistorcharakter bestehenden Verstärker | |
DE69519266T2 (de) | Mikrowellenmischerschaltung und diese Schaltung enthaltender Abwärtsumsetzer | |
EP2011054B1 (de) | Rfid schreib-/lesestation mit hoher empfindlichkeit | |
DE102005011999A1 (de) | Aktives Empfangsantennensystem | |
DE69316272T2 (de) | Gleichfrequenzrundfunkübertragung eines einzigen Programms mittels einer Folge von Antennen mit orthogonaler Polarisation für zwei sich folgenden Antennen | |
AT268393B (de) | Empfangsschaltung für mindestens zwei Fernseh-Tonträger | |
DE2946210A1 (de) | Einrichtung zur identifizierung von gegenstaenden und personen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: G08C 17/04 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: DERZEIT KEIN VERTRETER BESTELLT |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |