DE4023890A1 - Kommunikationseinrichtung - Google Patents

Kommunikationseinrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Kommunikationseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige Einrichtung ist als Waren-Identifikationssystem mit digitaler Funk-Informationsübertragung für den gewerblichen Bereich aus der EP-OS 02 63 064 zur Abfrage von Fabrikations- und Typen­ nummern von Uhren und Uhrenteilen bekannt, um nicht deren herkömmli­ cherweise eingravierten oder aufgedruckten Ziffernfolgen in Klar­ schrift lesen zu müssen. Dafür wird nun das Abfragegerät induktiv an das Antwortgerät gekoppelt, um die Betriebsenergie für eine digi­ tale Zähl- und Gatterschaltung samt freilaufendem Impulsfolgegenera­ tor in das Antwortgerät einzukoppeln. Der Oszillator liefert dann als Antwortsignal eine schaltungstechnisch vorgegebene Impulszahl über die induktive Koppelstrecke an das Abfragegerät zurück, wodurch der individuelle mit diesem so voreingestellten Antwortgerät ausge­ stattete Gegenstand individualisiert ist. Nachteilig an einer derar­ tigen Kommunikationseinrichtung ist allerdings der nicht mit der Eigenfrequenz des Abfragesignales synchronisierte Betrieb des Ant­ wort-Oszillators, weil dadurch Störungen bei der Rückmeldung der definierten Anzahl von Impulsen schwer erkennbar und kaum überwindbar sind. Auch ist der im Antwortgerät erforderliche schaltungstechnische Aufwand einerseits für die Gewinnung der Betriebsenergie aus dem Abfragesignal und andererseits für die Bereitstellung individueller Impulszahlen vergleichsweise sehr groß und das Spektrum unterschied­ lich individualisierbarer, mit solchen Antwortgeräten ausgestatteter Gegenstände dennoch nur beschränkt. Von besonderem anwendungstech­ nischem Nachteil ist darüber hinaus, daß für die Übermittlung aus­ reichender Betriebsenergie vergleichsweise große Antennenspulen eingebaut sein müssen und eine recht enge Kopplung über die gesamte Zeitspanne der Übertragung der identifizierenden Anzahl von Antwort­ impulsen sichergestellt sein muß. Wenn aber das Abfragegerät bereits derart räumlich und zeitlich definiert und dicht an das Antwortgerät verbracht werden muß, dann ist es fast praktikabler, eine optroni­ sche Bar-Kodierung auf den zu identifizierenden Gegenstand aufzubrin­ gen und mit handelsüblich verfügbaren, bei hoher Zuverlässigkeit arbeitenden Lesegeräten abzufragen.
In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Hochfrequenz-Kommunikationseinrichtung gattungsge­ mäßer Art derart auszulegen, daß der schaltungstechnische Aufwand und damit Energiebedarf im Antwortgerät minimal wird und dennoch, auch bei Einsatz mehrerer derartiger Einrichtungen in räumlicher Nähe, eindeutig Abfragemöglichkeiten über größere Distanzen (in der Größenordnung einiger 10 Meter) mittels des Abfragegerätes über­ brückt werden können.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die gattungsgemäße Kommunikationseinrichtung gemäß dem Kenn­ zeichnungsteil des Anspruches 1 ausgelegt ist.
Nach dieser Lösung generiert das Antwortgerät keine eigene Antwort­ energie, sondern es arbeitet als modulierter Transponder. Der Energie­ bedarf für den Modulationsbetrieb ist minimal und läßt sich deshalb für ausreichende Betriebszeitspannen in einem miniaturisierten elek­ trischen Ladungsspeicher, der nachladbar oder austauschbar ausgelegt sein kann, zur Verfügung stellen. Die Antwort-Modulation kann bei minimalem schaltungstechnischem Aufwand und höchster betriebstech­ nischer Zuverlässigkeit einfach im Choppen des im Antwortgerät auf­ genommenen und ohne Frequenzumsetzung wieder abzustrahlenden Abfra­ gesignales liegen. Eine derartige Umformung eines einlaufenden Hoch­ frequenz-Dauerstrichsignales, das durch Austastung als eine Folge von Trägerfrequenz-Impulspaketen als Antwortsignal wieder ausgesandt wird, läßt sich besonders einfach dadurch realisieren, daß der elek­ trische Schwingkreis an der Antenne des Antwortgerätes im Rhythmus der Modulationsfrequenz beeinflußt, nämlich impedanzmäßig verändert oder gar ganz unterbrochen wird. Für letzteres genügt schon der Einsatz einer Diode, die zwar noch nicht von der aufgenommenen Am­ plitude des Abfragesignales, wohl aber von der überlagerten Amplitude der Modulationsfrequenz des Choppers über ihre Schwellspannung hinaus in den exponentiell steigenden Ast der Diodenkennlinie durchgesteuert wird, wofür eine problemlos realisierbare miniaturisierte Rechteck-Os­ zillatorschaltung in den Schwingkreis mit der Diode geschaltet werden kann.
So eröffnet die erfindungsgemäße Lösung den Aufbau einer miniaturi­ sierten, vorzugsweise mit einem Abfragesignal im Mikrowellenbereich des elektromagnetischen Spektrums arbeitende Kommunikationseinrich­ tung, die aufgrund des Einsatzes nur weniger preiswerter Bauteile im Antwortgerät sehr kleinbauend und kostengünstig realisiert und betrieben werden kann, während für das Abfragegerät auf aus der Radartechnik verfügbare Standardschaltungen zurückgegriffen werden kann.
Insbesondere bei Einsatz eines Zerhacker-Oszillators mit veränderbarer Frequenz, z B. realisierbar als spannungsgesteuerter Oszillator, kann eine externe oder vorprogrammierte Beeinflussung dieser Modula­ tionsfrequenz vorgesehen sein, um nicht nur, über die Orientierung der Antennen-Richtcharakteristik des Abfragegerätes, eine Orientie­ rung zum mit dem Antwortgerät ausgestatteten Gegenstand zu bekommen, sondern im Antwortsignal über die Modulationsfrequenz auch eine Kennung zur Geräte-Identifizierung oder eine Information über Umge­ bungszustände übermitteln zu können. Da diese kooperative Ortungs- und Informations-Übermittlungseinrichtung im Antwortsignal mit der Trägerfrequenz des aufgenommenen Abfragesignales arbeitet, ist ein voll-kohärenter Betrieb über die Abfrage- und Antwort-Strecke gewähr­ leistet, was über eine Auswertung der Dopplerverschiebung zusätz­ lich Informationen über Relativgeschwindigkeiten und Abstandsänderun­ gen zwischen dem zentralen Abfragegerät und unterschiedlichen, ein­ zeln anpeilbaren Antwortgeräten eröffnet. Außerdem ist durch diesen kohärenten Betrieb eine der aktuell gegebenen Sendefrequenz nachge­ führte schmalbandige Detektion der Modulationsinformation im Antwort­ signal möglich, so daß störende Interferenzen auch dann praktisch nicht zu befürchten sind, wenn mehrere gleichartige (zwangsläufig aber mit etwas unterschiedlichen Trägerfrequenzen arbeitende) Abfra­ gegeräte im gleichen Gebiet betrieben werden.
Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und, auch unter Berücksichtigung der Darlegungen in der Zusammenfassung, aus nachstehender Beschreibung bevorzugter Anwendungsbeispiele anhand von in der Zeichnung nach Art einpoliger Blockschaltbilder stark abstrahiert skizzierter bevorzugter Realisierungsbeispiele zur erfin­ dungsgemäßen Lösung. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in Prin­ zipdarstellung die Wirkung der Kommunikationseinrichtung mit einem Abfragegerät, das auf unterschiedlich positionierte Gegenstände mit Antwortgeräten ausrichtbar ist, wobei in den Antwortgeräten unterschiedliche Schaltungsbeispiele für die Chopper-Modulation des rückzusendenden Abfragesignales berücksichtigt sind.
Die in der Zeichnung blockschaltmäßig skizzierte Hochfrequenz-Kommu­ nikationseinrichtung 11 besteht aus wenigstens einem stationär oder mobil einsetzbaren Abfragegerät 12 und wenigstens einem miniaturi­ sierten Antwortgerät 13, das montiert an oder eingebaut in einen zu suchenden bzw. zu identifizierenden Gegenstand 14 betreibbar ist.
Das Abfragegerät 12 sendet über eine hier als Hornstrahler skizzierte Sende-Empfangs-Antenne 15 mit ausgeprägter Richtcharakteristik ein Abfragesignal 16 aus, bei dem es sich um eine modulierte oder unmo­ dulierte Höchstfrequenz handeln kann, vorzugsweise im Millimeterwel­ len- oder Mikrowellen-Bereich des elektromagnetischen Strahlungs­ spektrums. Dieses Abfragesignal 16 wird von der Antwort-Antenne 17 des Antwortgerätes 13 aufgenommen, die vorzugsweise eine mög­ lichst wenig ausgeprägte Richtcharakteristik aufweist und einfach als flächige oder gekreuzte Mikrostreifen-Leitungsantenne ausgebil­ det sein kann, aber auch als (Kreuz-) Dipol- oder -Horn-Antenne bzw. als Doppelkonusantenne.
Die in den an die Antwort-Antenne 17 angeschlossenen, bezüglich der Trägerfrequenz des Abfragesignales 16 auf Resonanz abgestimmten Schwingkreis 18 übergebene Energie wird mit der gleichen Frequenz als Antwortsignal 19 von der Antwort-Antenne 17 wieder abgestrahlt und von der Abfrage-Antenne 15 wieder aufgenommen. Jedoch unterschei­ det sich das Antwort-Signal 19 vom Abfrage-Signal 16 in einer Modu­ lation, die durch kurzzeitige Beeinflussungen des Antennen-Schwing­ kreises 18 hervorgerufen werden und empfangsseitig dann als Impuls­ dauer- oder Frequenzmodulation detektierbar ist. Das ist in der Zeichnung links oben durch einen Pulsmodulator 20 mit einem Zerhacker- oder Schalt-Unterbrecher 21 veranschaulicht, der aus einem freilaufen­ den lokalen Oszillator 22 getaktet wird. Um mit einem Minimum an von der jeweiligen Antwort-Antenne 17 aufzunehmender Energie für den Betrieb dieser Kommunikationseinrichtung 11 auszukommen, wird der Pulsmodulator 20 bzw. sein Oszillator 22 nicht aus der über die Antwort-Antenne 17 aufgenommenen Energie des Abfragesignales 16, sondern aus einem lokalen Energiespeicher 23 gespeist. Bei diesem kann es sich um eine miniaturisierte Primärzelle (etwa eine Knopf­ batterie) handeln, oder aber um einen physikalischen oder chemischen Sekundär-Energiespeicher (Kondensator oder Akkumulator), welcher eventuell über einen ohmschen oder einen kontaktlos arbeitenden (etwa induktiven) Speiseanschluß 24 zu Betriebsbeginn aufladbar und gegebenenfalls auch in gewissen Abständen aus einem Primär- oder Sekundär-Energiereservoir nachladbar ist. Auf jeden Fall braucht die Kapazität des Energiespeichers 23 nur recht beschränkt zu sein, da ein solcher Oszillator 22 außerordentlich sparsam betrieben werden kann.
Gemäß der links unten in der Zeichnung skizzierten bevorzugten Reali­ sierung für den Pulsmodulator 20 arbeitet die Antwort-Antenne 17 über ihren Schwingkreis 18 auf einen Unterbrecher 21 in Form einer Halbleiter-Diode 25, die zusätzlich zur Speisung aus der Antenne 17 mit einer Rechteck-Amplitude aus dem Steuer-Oszillator 22 für die Unterbrechungs-Modulation beaufschlagt wird. Die Amplitude der über die Antwort-Antenne 17 aufgenommenen Energie des Abfragesignales 16 reicht für die Spannungs-Aussteuerung der Diode 25 über ihre Schwellspannung hinaus (also in den exponentiell steigenden Kennli­ nienzweig der I/U-Kennlinie hinein) nicht aus. Die Schwellspannung wird erst überschritten und damit der Stromkreis des Schwingkreises 18 über die Diode 25 geschlossen, wenn die in Durchlaßrichtung gepolte momentane Amplitude der Ausgangsfrequenz des Oszillators 22 gerade an der Diode 25 ansteht. Während Anstehens der umgekehrten Oszilla­ tor-Amplitude ist dann die Diode 25 wieder gesperrt, der Schwing­ kreis 18 deshalb über die halbe Schwingungslänge der Ausgangsfrequenz f des Oszillators 22 gesperrt. Während dieser Halbschwingung wird die aufgenommene Energie (und Frequenz) des Abfragesignales 16 also nicht als Antwortsignal 19 wieder abgestrahlt, während über die zweite Hälfte der Schwingung der Oszillatorfrequenz f ein Paket von dagegen sehr viel höherfrequenteren Trägerschwingungen der Abfra­ gefrequenz F als Antwortsignal 19 von der Transponder-Antenne 17 ausgestrahlt wird.
Im Interesse eines eindeutigen Schaltverhaltens des Pulsmodulators 20 wird als aus dem Oszillator 22 steuerbarer Unterbrecher 21 zweck­ mäßigerweise eine Diode 25 mit extrem niedrigem und konstantem Rest­ strom unterhalb einer sehr knick-ausgeprägten Schwellspannung einge­ setzt, wie sie für den X-Band- (also GHz-)Bereich des Höchstfrequenz­ spektrums als sogennte Lowbarrier-Schottkydiode am Bauelementenmarkt verfügbar ist.
Um voneinander unterscheidbare spezifische Informationen wie Identi­ fizierungs-Informationen oder Augenblickswert-Informationen mit dem pulsmodulierten Antwortsignal 19 an das Abfragegerät 12 über­ mitteln zu können, kann im oder am Abfragegerät 12 ein definiert voreinstellbares (gegebenenfalls auch später in seiner Einstellung änderbares - in der Zeichnung oben links - oder ein selbsttätig sich einstellendes - in der Zeichnung unten links -) Stellglied 26 zur Beeinflussung der modulierenden Oszillatorfrequenz f vorgesehen sein. Die unterschiedliche Breite der Impulse und Impulspausen und damit die unterschiedliche Anzahl an Trägerschwingungen des Abfrage­ signales 16 im Antwortsignal 19 ist dann ein Maß für die aktuell aus dem Stellglied 26 gelieferte Information, womit eine berührungs­ lose und auch nicht auf Sichtkontakt angewiesene Fern-Identifikation von toten oder lebenden Gegenständen ebenso ermöglicht wird, wie zusätzlich zu oder unabhängig von der Identifikation die Übermitt­ lung aktueller Meßergebnisse aus dem das Transponder-Antwortgerät 13 aufweisenden Gegenstand 14 bzw. aus dessen Umgebung. Statt dessen oder zusätzlich kann (in der Zeichnung nicht schaltungsmäßig ausge­ führt) auch eine Variation des Puls-Pausen-Verhältnisses bei der Austastung des rückgemeldeten Abfragesignales 16 oder eine komplexere Modulation erfolgen, insoweit der im Antwortgerät 13 enthaltene Energiespeicher 23 bei den gegebenen Raum- und möglicherweise gege­ benen Nachladeverhältnissen für eine hinreichend lange Betriebszeit­ spanne auslegbar ist.
Das Abfragegerät 12 wird aus einer mobilen oder stationären Energie­ quelle 27 betrieben, die nach der Leistung des auszusendenden Abfrage­ signales 18 und damit gemäß der zu überbrückenden Distanz zwischen Abfragegerät 12 und Antwortgerät 13 dimensioniert ist, bzw. gemäß den durch umgebendes Gelände oder durch eine Implantations-Umgebung bestimmten Empfangs-Abschattungsgegebenheiten vor der Antwort-Anten­ ne 17.
Die Frequenz F des unmodulierten Dauerstrich-Sende- oder Abfrage-Sig­ nales 16 wird von einer höchstfrequenten Signalquelle 28 geliefert, die über einen Sendeverstärker 29 und eine Sende-Empfangs-Weiche 30 (bei der Mikrowellen-Frequenz ausgelegt als Zirkulator) die ge­ richtete Abfrage-Antenne 15, und außerdem den Empfangs-Mischer 31 über eine Auskopplung 32 mit der Rückmischleistung, speist.
Die hinter dem Mischer 31 anstehende Zwischenfrequenz Z ist auf die Modulationsfrequenz f vom Rechteck-Oszillator 22 in diesem Abfra­ gegerät 12 zugeordneten Antwortgeräten 13 abgestimmt und liegt vor­ zugsweise in einem Frequenzbereich um 1/1000 der ausgesandten Abfrage­ frequenz F. Über einen vorzugsweise schmalbandigen Zwischenfrequenz-Ver­ stärker 33 wird ein herkömmlicher Empfänger 34 gespeist, der die demodulierte Zwischenfrequenz Z als Indikator-Signal 35 ausgibt und beispielsweise einen elektroakustischen oder elektrooptischen Wandler 36 betreibt. Die so hörbar oder sichtbar gemachte Signalam­ plitude des demodulierten Signales 35 der Osziallator-Antwortfrequenz f ist ein Maß dafür, wie genau die Richt-Antenne 15 auf das Transpon­ der-Antwortgerät 13 ausgerichtet ist und wie stark sich bei einer Annäherung die Entfernung verringert bzw. (bei im übrigen vorgege­ benen Übertragungsverhältnissen) wie stark die umgebungsbedingte Abschattung der gerade erfaßten Antwort-Antenne 17 ist. Unter nicht zu ungünstigen Gesamtumständen liegt bei einer Abfragefrequenz F im X-Band und einer Hörgeräte-Miniaturbatterie als Energiespeicher 23 im Transponder-Antwortgerät 13 die Reichweite, in der die Identi­ fikations-Antwortfrequenz f noch eindeutig demoduliert werden kann, bei einigen 10 Metern.
Wenn die Antwort-Modulationsfrequenz f bekannt und hinreichend kon­ stant ist, kann die Demodulation im Abfragegerät 12 auch mittels eines auf die Oszillatorfrequenz f getasteten Synchrondetektors erfolgen. Für unterschiedliche Modulationsfrequenzen f können mehrere Empfänger 34 bzw. umschaltbare Empfänger 34 in einem Abfragegerät 12 oder entsprechend unterschiedlich ausgestattete Abfragegeräte 12 vorgesehen sein, mit denen dann jeweils eine bestimmte (durch die Frequenz f charakterisierte) Gruppe von Gegenständen 14 gesucht bzw. abgefragt werden kann. Wegen des schmalbandig abgestimmten Zwischenfrequenz-Verstärkers 33 im Empfangspfad eines jeden Abfrage­ gerätes 12 und auch wegen der nicht unbedingt zeitlich sehr frequenz­ konstanten Höchstfrequenz-Signalquelle 28 sind wechselseitige Stö­ rungen bei gleichzeitigem Betrieb unterschiedlich abgestimmter Ab­ fragegeräte 12, deren Antennenkeulen zufällig gerade aufeinander­ zugerichtet sein können, nicht zu befürchten - allenfalls erscheint hinter einem Empfänger 34 ein kurzer demodulierter Frequenz-Sweep, wenn zufällig die Frequenzgemische der beiden unterschiedlich abge­ stimmten Abfragegeräten 12 vorübergehend hinreichend übereinstimmen.
Das einstellbare Stellglied 26 zum Liefern einer individuellen aktuel­ len Modulations-Information kann auch ein Mustergenerator sein, der beispielsweise in einem vorgegebenen Zeitraster bestimmte Modula­ tionsfrequenz-Sprünge (Pulspaket-Längen) hervorruft und vorprogram­ miert oder umprogrammierbar sein kann. Damit ist es beispielsweise möglich, eine Kennung zu erzeugen, die nur während eines vorgegebe­ nen Zeitraumes (etwa während eines Kalenderjahres) seitens des Emp­ fängers 34 als "zutreffend" interpretiert wird. Anstelle der herkömm­ lichen Vignetten zum Nachweis der bezahlten Straßenbenutzungsgebühr kann dann am Kraftfahrzeug ein für das aktuelle Kalenderjahr kodier­ tes Antwortgerät, etwa hinter der Windschutzscheibe, befestigt werden, das beim Passieren einer Mautstelle automatisch vom dort ortsfest installierten Abfragegerät 12 auf Gültigkeit im gegebenen Kalender­ jahr abgefragt wird, um zutreffendenfalls die Fahrt freizugeben. Eine andere Realisierungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Kommu­ nikationseinrichtung 11 liegt in der Waren-Identifizierung, die bisher überwiegend über Barcode-Laser erfolgt, also unmittelbare Abfrage-Nähe benötigt. Derartige Gegebenheiten sind aber beispiels­ weise nicht realisierbar bei der Artikel-Suche in einem Hochregal-La­ ger. Dagegen genügt die Reichweite einiger 10 Meter bei der erfin­ dungsgemäßen Kommunikationseinrichtung 11, um aus entsprechend großem Abstand mittels des Abfragegerätes 12 nach der momentanen Ablage­ position eines Gegenstandes 14 zu suchen, der mit einem in seiner Modulation identifizierenten Antwortgerät 13 ausgestattet ist. In gleicher Weise können über größere Distanzen Betriebskennwerte wie Temperaturen oder Taktfrequenzen an leblosen oder lebenden, z. B. unter Streß-Beanspruchung stehenden Gegenständen 14 ermittelt werden, die mit derartigen Antwortgeräten 13 und meßwertgesteuerten Stell­ gliedern 26 ausgestattet sind. Die aktuelle Modulationsfrequenz f und die Länge der Trägerfrequenz-Impulspakete der Abfragefrequenz F sind dann ein Maß für den momentan über größere Distanz abgefragten Meßwert.
Die erfindungsgemäß mit einem Stellglied 26 zur informativen Beein­ flussung der modulierenden Oszillatorfrequenz f ausstattbare Kommu­ nikationseinrichtung 11 der vorstehend beschriebenen Art läßt sich insbesondere auch vorteilhaft zur Funktions-Fernerkundung von mit Antwortgeräten 13 ausgestatteten Gegenständen 14 im Sinne von autarken oder drahtlos-ferngesteuerten Anlagen verwenden, die beispielsweise aufgrund ihres mobilen Einsatzes oder ihres Einsatzes in nicht erschlos­ senen Gegenden nicht an ein Netz zur Rückübermittlung von Betriebs­ daten anschließbar sind. Dabei kann beispielsweise an grundwasser­ gesteuerte Pumpen oder temperaturgesteuerte Bewässerungsanlagen in unzugänglichem Gelände gedacht sein, das von einem Beobachtungs­ punkt aus eingesehen werden kann, von dem aus dieses Gelände mit der Richtkeule der Abfrage-Antenne 15 abgeschwenkt wird, um die momentanen Betriebszustände der einzelnen Gerätschaften (Gegenstände 14) oder beispielsweise den verbliebenen Kraftstoffvorrat für deren Antriebseinrichtungen rasch und zuverlässig erfassen zu können. Anders als bei der Suche oder Identifikation von Gegenständen 14 mit zufälliger bzw. unbekannter Orientierung zum Abfragegeräte 12 ist in solchem Falle anstelle der ungerichteten Sende- und Empfangs- Antenne 17 der Antwortgeräte 13 eine auf den vorgegebenen Beobach­ tungspunkt ausgerichtete Antenne 17 zweckmäßiger, da damit dann noch größere Distanzen überbrückbar sind. Bei den Gegenständen 14 kann es sich aber auch beispielsweise um Minen handeln, die vom Pionier in einem definierten Geländeabschnitt ausgesetzt wurden und, nach Scharfschaltung über eigene Sensorik oder über Funk-Fern­ steuerung, über Funk wieder abschaltbar sind, um bedarfsweise die Passage für eigene Mannschaften freizugeben. Wenn der aktuell gegebene Funktionsbereitschaftszustand die Information für das Stellglied 28 ist, dann kann der Pionier mittels des Abfragegerätes 12 aus ungefährlicher Entfernung feststellen, ob die Mine sich tatsächlich im erwarteten Zustand befindet und demzufolge eine gefahrlose An­ näherung derzeit möglich ist.
Andererseits läßt sich das Antwortgerät 13 als Eichgerät bzw. Kali­ brator für Dauerstrich-Radargeräte einsetzen, wie sie zur Verkehrs-Ge­ schwindigkeitsüberwachung Anwendung finden, indem die modulierende Oszillatorfrequenz f eine bestimmte Dopplerverschiebung simuliert.
Schließlich kann die erfindungsgemäße Kommunikationseinrichtung 11 auch unmittelbar zur Messung der Relativgeschwindigkeit einge­ setzt werden, da dieses System voll-kohärent (also phasenstarr über die Sende-Empfangs-Strecke) arbeitet, denn im Antwortgerät 13 wird keine eigene Antwortfrequenz generiert, sondern die zerhackte Abfrage­ frequenz F selbst rückgesandt. Die seitens des Abfragegerätes 12 empfangene Frequenz ist bei zeitvariabler Übertragungsstrecken-Länge eine Kombination aus der ausgesandten Abfragefrequenz F, der trans­ ponderseitigen Modulationsfrequenz f und zusätzlich der Dopplerfre­ quenz. Durch Auswerten dieses zusätzlichen Dopplerfrequenzanteils im Empfangszweig des Abfragegerätes 12 (in der Zeichnung nicht näher veranschaulicht) kann also die radiale Geschwindigkeitskomponente zwischen Abfragegerät 12 und gerade von seiner Antenne 15 erfaßtem Antwortgerät 13 gemessen werden.

Claims (10)

1. Hochfrequenz-Kommunikationseinrichtung (11) mit von einem Abfrage­ gerät (12) aussendbarem Abfragesignal (16) und von einem Antwort­ gerät (13) aussendbarem gepulstem Antwortsignal (19), dadurch gekennzeichnet, daß das Antwortsignal (19) das im Antwortgerät (13) zu Trägerfre­ quenz-Impulsen zerhackte Abfragesignal (16) selbst ist.
2. Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antwortgerät (13) mit einem steuerbaren Pulsmodulator (20) ausgestattet ist.
3. Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulsmodulator (20) in Abhängigkeit von fest oder veränder­ bar vorgegebenen Identitätsinformationen betreibbar ist.
4. Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulsmodulator (20) in Abhängigkeit von extern sensierten oder eingespeisten Betriebs- oder Umfeldinformationen betreibbar ist.
5. Kommunikationseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein getakteter Unterbrecher (21) im Schwingkreis (18) der Ant­ wort-Antenne (17) als Pulsmodulator (20) vorgesehen ist.
6. Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Stromkreis-Unterbrecher (21) eine Diode (25) vorgesehen ist, die noch nicht von der Amplitude des aufgenommenen Abfragesig­ nales (16) über ihre Dioden-Schwellspannung aussteuerbar ist, wohl aber durch die dieser überlagerte niederfrequentere Ampli­ tude eines Modulations-Oszillators (22).
7. Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antwort-Antenne (17) eine Lowbarrier-Schottkydiode (25) speist, die außerdem aus einem Rechteck-Oszillator (22) beauf­ schlagt ist.
8. Kommunikationseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfrequenz (F) des Abfragesignales (16) im GHz-Fre­ quenzbereich, dagegen die Zerhackerfrequenz (f) des Pulsmodula­ tors (20) im Hz- bis MHz-Bereich liegt.
9. Kommunikationseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein austauschbarer oder nachladbarer Energiespeicher (23) für den Pulsmodulator (20) im Antwortgerät (13) vorgesehen ist.
10. Kommunikationseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfragegerät (12) mit einem schmalbandig der aktuell gegebenen Abfragefrequenz (F) nachgeführten Empfangskanal zur Demodulation des Antwortsignales (19) ausgestattet ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10242671A1 (de) * 2002-07-12 2004-02-05 Stein, Arno, Dipl.-Ing. Transponderantenne, Transponderantennensystem, Transpondersystem und Empfänger
DE10362085B4 (de) * 2003-04-08 2007-10-18 Ident Technology Ag Verfahren zur Änderung des Verriegelungszustandes eines Kraftfahrzeuges

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3010264A1 (de) * 1980-03-18 1981-09-24 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Verfahren und anordnung zur datenuebertragung mittels mikrowellen
DE3514462A1 (de) * 1985-04-22 1986-10-23 Sennheiser Electronic Kg, 3002 Wedemark Verfahren zur drahtlosen uebertragung von nachrichten
EP0263064A1 (de) * 1986-09-17 1988-04-06 Datamars Sa Elektronische Identifikationsvorrichtung insbesondere für Uhren
DE3928561A1 (de) * 1988-08-31 1990-03-08 Yamatake Honeywell Co Ltd Vollduplex-antwortsendersystem

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3010264A1 (de) * 1980-03-18 1981-09-24 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen Verfahren und anordnung zur datenuebertragung mittels mikrowellen
DE3514462A1 (de) * 1985-04-22 1986-10-23 Sennheiser Electronic Kg, 3002 Wedemark Verfahren zur drahtlosen uebertragung von nachrichten
EP0263064A1 (de) * 1986-09-17 1988-04-06 Datamars Sa Elektronische Identifikationsvorrichtung insbesondere für Uhren
DE3928561A1 (de) * 1988-08-31 1990-03-08 Yamatake Honeywell Co Ltd Vollduplex-antwortsendersystem

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10242671A1 (de) * 2002-07-12 2004-02-05 Stein, Arno, Dipl.-Ing. Transponderantenne, Transponderantennensystem, Transpondersystem und Empfänger
DE10362085B4 (de) * 2003-04-08 2007-10-18 Ident Technology Ag Verfahren zur Änderung des Verriegelungszustandes eines Kraftfahrzeuges

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DE4023890C2 (de) 1992-07-09

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