DE69104758T2 - Zweirichtstrahlübertragungsaktivantenne. - Google Patents
Zweirichtstrahlübertragungsaktivantenne.Info
- Publication number
- DE69104758T2 DE69104758T2 DE69104758T DE69104758T DE69104758T2 DE 69104758 T2 DE69104758 T2 DE 69104758T2 DE 69104758 T DE69104758 T DE 69104758T DE 69104758 T DE69104758 T DE 69104758T DE 69104758 T2 DE69104758 T2 DE 69104758T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transistor
- resistor
- signal
- rgd
- active antenna
- 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 - Lifetime
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 10
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 19
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000024121 nodulation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000002618 waking effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07B—TICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
- G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
- G07B15/06—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems
- G07B15/063—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems using wireless information transmission between the vehicle and a fixed station
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
- G01S13/82—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted
- G01S13/825—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/0008—General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
- H03F1/306—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters in junction-FET amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/60—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators
- H03F3/601—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators using FET's, e.g. GaAs FET's
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Finance (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Amplitude Modulation (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung zur Zweirichtungsdatenübertragung durch ultrahochfrequente Wellen zwischen einer Zentralstation oder einer festen Bake, die mit einem System zum Senden und Empfang von Signalen ausgestattet ist, und einer Terminalstation oder beweglichen Vorrichtung, die energieautonom ist. Die Erfindung betrifft genauer eine Vorrichtung, die "Aktivantenne" genannt ist und in der beweglichen Vorrichtung des Typs einer tragbaren Ansteckmarke eine Überwachung der Abfragesiganle gewährleistet und nach deren Erfassung die bewegliche Vorrichtung aktiviert, damit diese ihrerseits in Reaktion auf die Abfrage mit höherer Leistung codierte Signale aussendet.
- Dieser Typ eines Datenaustausches findet beispielsweise bei der Mautabrechnung, der Fernabrechnung oder der Identifizierung oder Lokalisierung von beweglichen Objekten Anwendung. Die bewegliche Vorrichtung präsentiert sich in Form einer Chipkarte, die von einer Person oder einem vorbeilaufenden Objekt getragen wird. Sie muß äußerst sparsam im Energieverbrauch sein, da sie von kleinen "Knopf"-Batterien gespeist werden.
- Das Gesamtschema dieses Datenaustauschtyps ist an sich bekannt und in Fig. 1 nochmals dargestellt. Eine Bake 1 tauscht ultrahochfrequente Signale mit einer tragbaren Ansteckmarke 2 aus, die eine Aktivantenne 3 und Steuerschaltungen 4 aufweist; dabei werden beide durch eine Versorgung 5, im wesentlichen eine oder mehrere Batterien, mit Energie gespeist.
- Die Aktivantenne 3 weist ihrerseits folgendes auf:
- - eine oder zwei Sende-/Empfangsantennen 6-7,
- - eine Ultrahochfrequenzschaltung, das Modem 8, um die in Form von Logikimpulsen übertragene Information zu modulieren und zu demodulieren,
- - eine Hochfrequenz-/Niederfrequenzschnittstellenschaltung 9, um die Verbindung mit den Steuerschaltungen 4 zu ermöglichen, die beispielsweise einen Mikroprozessor und Speicher aufweisen.
- Die bei dieser Anwendung benutzte Nodulation ist vom OOK- Typ, d.h. eine Amplitudenmodulation der ultrahochfrequenten Trägerwelle, die entweder vollständig oder gar nicht stattfindet. Im Abfragemodus sendet die Bake eine modulierte Welle, Impulse oder Rechteckwellen aus. Im Empfangsmodus sendet die Bake eine reine Welle und die tragbare Ansteckmarke eine modulierte Welle aus.
- Folglich muß die Ansteckmarke in zwei Zuständen arbeiten:
- - beim Empfang unter sehr geringem Energieverbrauch (einigen Mikroampères) muß sie ein von der festen Bake ausgesendetes Abfragesignal empfangen und demodulieren können, da der Empfangszustand praktisch ihr ständiger Zustand ist;
- - beim Senden muß sie nach der Identifizierung des Abfragenden mit ausreichender Leistung (einigen Milliampères) ein Signal mit personalisierter Modulation aus senden können.
- Die tragbare Ansteckmarke muß demnach zum Übergang von einem Zustand in einen anderen Zustand so einfach wie möglich umgeschaltet werden, damit der Verbrauch im Wachzustand so gering wie möglich ist.
- Die Patentschrift US-A-4 104 630 beschreibt für eine Anwendung auf dem gleichen Gebiet eine Ansteckmarke bei der der Empfang und die Demodulation eines Abfragesignals mittels einer Tunneldiode durchgeführt werden. Beim Senden sendet ein Wortgenerator über die Tunneldiode seine Antwort auf die Abfrage aus. Allerdings ersetzt die Diode nicht den Verstärker, der durch eine dreistufige Schaltung aus Transistoren gebildet ist. In jüngster Zeit beschrieb das Dokument EP-A-2 624 677 eine Vorrichtung, deren Prinzip recht ähnlich ist und bei der auf ein Diodenmodem ein Verstärker folgt, aber der Text gibt nicht genau die Polarisationsbedingungen der Diode an.
- Erfindungsgemäß werden die Funktionen der Erfassung und des Sendens sowie das Schaltorgan durch eine einzige Halbleitervorrichtung sichergestellt, die entweder ein Feldeffekttransistor oder ein Verstärker mit Feldeffekttransistoren ist. Durch Verschiebung des Polarisierungspunkts dieses Transistors funktioniert dieser entweder als hervorragender Detektor einer ultrahochfrequenten Welle oder als Verstärker. Die Verschiebung des Polarisierungspunkts wird ihrerseits durch die Umschaltung zwischen zwei Sätzen von Widerständen erhalten, die von Signalen gesteuert werden, die von den Steuerschaltungen 4 kommen.
- Genauer betrifft die Erfindung eine Aktivantenne nach Anspruch 1.
- Die Erfindung ist leichter aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines Anwendungsbesipiels in Verbindung mit den beigefügten Figuren zu verstehen; darin zeigen:
- - Fig. 1: ein Gesamtschema eines Systems zum Datenaustausch durch ultrahochfreguente Wellen, wie dies oben dargelegt wurde;
- - Fig. 2: ein Schema der Anordnung des Transistors als Detektor-Verstärker nach der Erfindung;
- - Fig. 3: eine Kennlinienkurve Ids = f(Vgs), wie sie in der Anordnung nach der Erfindung verwendet wird;
- - Fig. 4: ein Polarisierungsnetz eines Transistors nach der Erfindung;
- - Fig. 5: ein Zeitdiagramm der Schaltsignale;
- - Fig. 6: ein elektrisches Schema der Aktivantenne nach der Erfindung.
- Zur Verdeutlichung der Erläuterungen wird die Erfindung so dargelegt, daß ein Feldeffekttransistor als aktives Element gewählt ist; dadurch wird der Umfang der Erfindung nicht beschränkt: ein Verstärker des Typs MMIC weist ebenfalls einen Feldeffekttransistor als Eingangsstufe auf.
- Dieser Transistor besteht beim gegenwärtigen Stand der Technik und unter Berücksichtigung der verwendeten Frequenzen (1 bis 100 GHz) bevorzugt aus GaAs oder aus Materialien des Typs III-V wie GaAlAs, InP ... usw. Allerdings deckt die Erfindung auch die Verwendung von Transistoren aus Silicium ab, wenn sie auf ihre Extremfrequenzen in der Größenordnung von einigen Gigahertz gebracht sind.
- Der Ultrahochfrequenzteil 8 oder der Modulator-Demodulator von Fig. 1 verwendet einen mit zwei Antennen gekoppelten Feldeffekttransistor, wie er in Fig. 2 gezeigt ist.
- Das von der festen Bake 1 gelieferte Eingangssignal wird von der Erfassungsantenne 6 empfangen: es wird über ein erstes Anpassungsnetz 11 an den Gate-Anschluß des Transistors 10 angelegt. Dieses Netz besteht aus Mikrobändern mit der Länge λg< /4 (λg = Länge der leitungsgebundenen Welle) und ergibt sich aus einem Kompromiß zwischen der Anpassung der Gate-Impedanz des Transistors im "Empfangs"-Zustand und der Gate-Impedanz des Transistors im "Sende"-Zustand gegenüber der gedruckten Antenne 6.
- Der Source-Anschluß des Transistors 10 liegt an Masse.
- Am Drain-Anschluß ist ein zweites Impedanzanpassungsnetz 12 zwischen dem Transistor 10 und der Sendeantenne 7 angeordnet. Dieses zweite Anpassungsnetz 12 ist wie das erste Netz 11 aus angepaßten Leitungselementen gebildet. Es ermöglicht im "Empfangs"-Zustand die Extrahierung des demodulierten Signals, das niederfrequent durch einen in dieser Figur nicht dargestellten, demodulierten Ausgang zu der Steuerschaltung 4 gerichtet wird. Es ermöglicht auch im "Sende"- Zustand die Impedanzanpassung des Drain-Anschlusses gegenüber der Antenne 7, die ebenfalls gedruckt ist.
- Die beiden Antennen 6 und 7 sind durch Schlitze in der Masseebene des dielektrischen Substrats gebildet, das den Transistor 10 und die Leitungselemente trägt. Zwei Leitungselemente schneiden transistorseitig die beiden entmetallisierten Schlitze der anderen Seite.
- Die Polarisierungsspannungen Vgs und Vds werden an den Gate-Anschluß und den Drain-Anschluß des Transistors 10 über ein Netz von Leitungen mit Längen λg/4 angelegt. Es seien also A und B die Punkte, an denen die Spannung Vgs bzw. Vds angelegt wird.
- Erfindungsgemäß wird der Transistor 10 gezwungen, unter zwei Polarisierungen zu arbeiten: je nach seinem Polarisierungspunkt bildet ein Feldeffekttransistor einen hervorragenden Leistungsdetektor oder einen Verstärker. Fig. 3 gibt die Kennlinie Ids = f(Vgs) des Drain-Stroms in Abhängigkeit von der Gate-Spannung an.
- Beim Empfang arbeitet der Transistor 10 mit einem sehr schwachen Drain-Strom (Ids1 = einige µA) und er verhält sich als Detektor, denn er arbeitet am Knick der Kennlinie Ids (Vgs) in dem Bereich, wo sie um die Abschnürspannung nichtlinear ist. Die so erhaltene Erfassungsempfindlichkeit liegt allgemein über derjenigen, die mit Schottky-Dioden zu erreichen gewesen wäre. Unter diesen Arbeitsbedingungen bildet der Transistor 10 den Demodulator der aktiven Antenne und überträgt die von der festen Bake gesendeten Abfragesignale.
- Beim Senden ist der Polarisierungspunkt des Transistors 10 so verschoben, daß ein Strom Ids2 von einigen Milliampères erhalten wird. Die Umschaltmittel werden später erläutert. Der Transistor verhält sich dann als Verstärker, dessen Polarisierungsspannung Vgs (Gate) oder Vds (Drain) nur zu moduliert werden braucht, um eine Amplitudenmodulation zu erzeugen: der Transistor 10 bildet einen Modulator. Darüberhinaus findet eine Rücksendeverstärkung und folglich eine Erhöhung der Reichweite der Ansteckmarke statt.
- Die Umschaltung von einem Zustand in den anderen geschieht durch die Umschaltung von Widerständen unter der Wirkung von Befehlen M1 und M2, also Impulsen, die von der Steuerschaltung 4 ausgesendet werden. Vor der Darstellung der Mittel, die zum Umschalten der Marke verwendet werden, muß zunächst die Gegenreaktionsschaltung erläutert werden, die erstellt wurde, um die Aussortierung der Bauteile im Lauf der Herstellung der Marke zu vermeiden.
- Diese Ultrahochfrequenzmarke ist nämlich ein Massenprodukt, das in großen Mengen hergestellt wird und das unbedingt ohne Regelungen auskommen muß, die mit der Streuung der Charakteristika der Bauteile verknüpft sind. Gegenwärtig sind es gerade die statischen Charakteristika des Ultrahochfrequenz-Transistors, die am weitesten gestreut sind. Zur Vermeidung einer zu strengen Sortierung dieses Bauteils, wodurch sich seine Kosten erhöhen würden, wurde eine in Fig. 4 dargestellte Gegenreaktionsschaltung erstellt. Ihre Aufgabe liegt in der Korrektur der Spannung Vgs in Abhängigkeit von dem Polarisierungsstrom Ids und damit der Polarisierungsspannung Vds. Diese sehr einfache Schaltung weist folgendes auf:
- - einen Drain-Widerstand Rd, der zwischen den Drain-Anschluß und die positive Polarisierungsquelle +V geschaltet ist,
- - einen Gate-Widerstand Rg, der zwischen den Gate-Anschluß und die negative Polarisierungsquelle -V geschaltet ist;
- - einen Gate-Drain-Widerstand Rgdi der als Brücke zwischen den Gate-Anschluß und den Drain-Anschluß geschaltet ist, wobei die drei Widerstände Rg, Rgd und Rd in Reihe liegen.
- Es ergibt sich:
- Vgs = Rg/Rg + Rgd (2 V - Rd Ids)
- mit Rg und Rgd » Rd.
- Steigt Ids, dann nimmt Vgs ab und bringt eine Verringerung von Ids mit sich und umgekehrt, wenn Ids abnimmt. Damit ist eine Beziehung zwischen dem Polarisierungsstrom Ids und der Gate-Spannung Vgs hergestellt, die die Verwendung von Transistoren mit einer viel höheren Streuung von statischen Charakteristika als ohne die Gegenreaktion ermöglicht. Diese Gegenreaktionsschaltung ermöglicht es, gegenüber einer Anordnung ohne Gegenreaktion die akzeptable Streuung an der Spannung ΔVgs für einen gleichen Strom Ids um einen Faktor von mehr als 10 steigen zu lassen.
- Aus den gleichen Gründen ergibt diese Schaltung eine bessere Beherrschung des Polarisierungspunkts in Abhängigkeit von der Schwankung der Zellen, die +V und -V liefern.
- Diese Regelschaltung funktioniert in beiden Polarisierungszuständen des Transistors.
- Beim Empfang, also wenn der Transistor als Demodulator mit einer Polarisierung mit dein sehr schwachen Strom Ids arbeitet, weisen die Widerstände Rg und Rgd sehr hohe Werte auf ( 10 MΩ), so daß in der Teilerbrücke Rg - Rgd keine Energie verlorengeht, und der Drain-Widerstand Rd weist einen Wert in der Größenordnung von 100 kΩ auf. Es ist auch erforderlich, eine Kapazität C&sub1; zwischen die Versorgungsspannung +V und den Gate-Anschluß des Transistors einzufügen, um die Wirkung der Gegenreaktion auf die Demodulationsfrequenz aufzuheben. Diese würde nämlich den Erfassungsstrom stark dämpfen, da ihre Aufgabe in der Regelung des Stroms Ids liegt.
- Beim Senden, also wenn der Transistor als Modulator-Verstärker mit einem Strom Ids von einigen Milliampères arbeitet, dann muß der Drain-Widerstand Rd auf einen Wert in der Größenordnung von 0,1 kΩ umgeschaltet werden, um die Verstärkung zuzulassen, sowie auf die Widerstände Rg und Rgd mit schwächeren Werten ( 10 kΩ), so daß alle Effekte unterdrückt werden, die mit den Zeitkonstanten verknüpft sind.
- Die Widerstände werden mittels zweier Transistoren nach dem Schema von Fig. 6 und unter der Wirkung von zwei Steuersignalen M1 und M2 umgeschaltet, die nach dem Diagramm von Fig. 5 wirken.
- M1 und M2 werden von den Steuerschaltungen 4 ausgesendet. Das Signal M1, das die Änderung des Polarisierungspunkts des Transsistors steuert, ist gleich +V, solange sich die Marke im Erfassungszustand befindet, also meistens, und sie ist gleich -V während der Zeit, in der die Marke Signale aussendet. Solange Ml auf +V liegt, liegt das Signal M2 auf -V, und während der Sendezeit ist M2 ein Rechtecksignal zwischen +V und -V mit einer Frequenz in der Größenordnung von 100 kHz bis 1MHz.
- In Fig. 6 ist zu sehen, daß das Signal M1 über einen Widerstand 19 an die Basis eines pnp-Bipolartransistors 14 angelegt wird. Der Emitter dieses Transistors 14 ist mit dem gemeinsamen Punkt zwischen Rd und Rgd verbunden, und der Kollektor ist über einen Widerstand 16 mit dem gemeinsamen Punkt zwischen Rgd und Rg verbunden. Ab diesem gemeinsamen Punkt bilden eine Diode 17 und ein Widerstand 18 eine Schleife zurück zum Eingangsanschluß des Signals M1.
- Im übrigen wird das Signal M2 über einen Widerstand 15 ( 100 kΩ) an den Gate-Anschluß eines Feldeffekttransistors 13 gelegt, der parallel zu dem Widerstand Rd geschaltet ist. Am gemeinsamen Punkt zwischen Rd und Rgd schickt ein Ausgang im Lauf des Abfragens der Marke durch die feste Bake die modulierten Signale zu den Steuerschaltungen 4.
- Liegt das Signal M1 auf -V, dann sind die Diode 17 und der Transistor 14 leitend: der Polarisierungspunkt des Transistors 10 ist durch die Widerstände 16 und 18 sowie durch die festen Werte der Sättigungsspannungen der Diode 17 und des Transistors 14 festgelegt. Die Widerstände 16 und 18 weisen nämlich im Vergleich zu den Werten von Rgd und Rg ( 10 MΩ) niedrige Werte auf ( 10 kΩ), und diese beiden Teilerbrücken sind parallelgeschaltet. In diesem Zustand arbeitet der Transistor 10 als Verstärker: die Modulation der ausgesendeten Signale wird ihm durch das Signal M2 an seinem Drain-Anschluß auferlegt.
- Während der Erfassung (M1 = +V) liegt das Signal M2 auf -V, der Transistor 13 ist gesperrt, und die Widerstände Rg und Rgd ( 10 MΩ) erzwingen einen schwachen Strom Ids.
- Während des Sendens (M1 = -V) wird das Signal M2 zwischen +V und -V moduliert. Ist M2 = +V, dann ist der Transistor 13 entsperrt, und der Widerstand Rd ( 100 KΩ) wird durch den äquivalenten Drain-Source-Widerstand des Transistors 13 ( 0,1 kΩ) überbrückt, der den Strom Ids des Transistors 10 durch Gegenreaktion reguliert. Ist M2 = -V, dann ist der Widerstand Rd hoch, da der Transistor 13 gesperrt ist: die Spannung Vds des Transistors ist kleiner als OV, und er weist hohe Verluste bei Ultrahochfrequenzen auf. Damit wurde mit Hilfe des Signals M2 eine Amplitudenmodulation des Drainsignals durchgeführt, das von der Antenne 7 über das Anpassungsnetz 12 ausgesendet wird.
- Ein Widerstand Rc in der Größenordnung von 100 kΩ in Reihe mit C&sub1; wurde aus folgenden Gründen eingeführt:
- - beim Empfang bleibt er ohne Wirkung, da sein Wert viel kleiner als Rgd und Rg ist und die Kapazität C&sub1; ihre Rolle gut erfüllt;
- - beim Senden hebt er den Effekt der Kapazität C&sub1; auf, da Rc viel größer ist als R&sub1;&sub6; und R&sub1;&sub8;. In Anbetracht dessen, daß die Demodulationsfrequenzen des ultrahochfequenten Signals bis zu 1MHz gehen können, ist es nämlich erforderlich, sich von der durch C&sub1; induzierten Sendezeitkonstante freizumachen.
- Nimmt man an, daß die Transistoren 13 und 14 nur Umschaltmittel sind, dann weist die Aktivantenne 3 der tragbaren Marke nur einen einzigen Transistor 10 auf, der je nach dem Polarisierungspunkt, der im von der Gegenreaktionsschaltung auferlegt ist, als Detektor/Demodulator oder als Sender/Modulator arbeitet.
- Die Erfindung wurde auf der Grundlage des Beispiels eines Feldeffekttransistors 10 dargelegt selbstverständlich kann dieser entweder aus Schnellmaterialien der Art von GaAs, GaAlAs ... oder, in Anbetracht der neueren Fortschritte bei den Frequenzen der Siliciumhalbleiter, aus Silicium bestehen. Der einzige Transistor 10 kann auch nur die Eingangsstufe eines als integrierte Schaltung ausgebildeten Verstärkers sein, die mehrere Stufen aufweist.
- Ebenso wurde beschrieben, daß, um die Gedanken festzuhalten, die Bake feststeht und die UHF-Marke beweglich ist. Die Erfindung bleibt gültig, wenn eine Bake, die ein Abfragesystem bildet, vor festen Marken vorbeiläuft, da die Erfindung allgemein ein System zum Datenaustausch durch Ultrahochfrequenzen zwischen einer Abfrage- und einer Antwortvorrichtung aufweist.
Claims (8)
1. Aktivantenne für die Terminalstation eines Systems zur
Zweirichtungs-Übertragung von Informationen durch
Modulation/Demodulation einer ultrahochfrequenten Trägerwelle
zwischen einer Zentralstation, die erste modulierte
Abfragesignale aussendet, und der Terminalstation, die ihr mit
zweiten modulierten Signalen antwortet, die ein
Antennenelement aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, daß sie
eine Modulations-/Demodulationseinrichtung aufweist, die
durch einen ersten Feldeffekttransistor (10) gebildet ist,
der mit dem Antennenelement über seinen Gate-Anschluß
verbunden ist und der sich unter einem ersten Drain-Strom
(Ids) mit niedrigem Wert als Demodulator für empfangene
Signale verhält und sich unter einem zweiten Drain-Strom mit
höherem Wert als Sendemodulatorverstärker verhält, um die
empfangenen Signale erneut auszusenden, wobei dieser
Transistor (10) durch einen Schaltkreis für den Drainstrom
(Ids) unterstützt wird, der aus drei Widerständen (Rd, Rgd,
Rg) gebildet ist, deren Werte mittels eines zweiten und
dritten Transistors (13, 14) umschaltbar sind.
2. Aktivantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die drei Widerstände (Rd, Rgd, Rg) des Schaltkreises
für den Polarisierungsstrom des ersten Transistors (10)
hohe Werte aufweisen und zwischen die beiden Pole (+V, -V)
einer Spannungsversorgung (5) in Reihe geschaltet sind,
wobei der zweite Widerstand (Rgd) dieser Reihe zwischen den
Gate-Anschluß und den Drain-Anschluß des ersten Transistors
(10) geschaltet ist, dessen Source-Anschluß an Masse liegt,
wobei diese drei Widerstände (Rd, Rgd, Rg) mittels des
zweiten und des dritten Transistors (13, 14) von einem
hohen Wert im Demodulationszustand in einen niedrigen Wert im
Modulationszustand umgeschaltet werden, die mit ihnen
parallel geschaltet und durch zwei Schaltsignale (M1, M2)
gesteuert werden, die alternativ den positiven Wert (+V)
und den negativen Wert (-V) der Versorgung (5) annehmen.
3. Aktivantenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß:
- der erste Widerstand (Rd) oder Drain-Widerstand mit dem
zweiten Feldeffekttransistor (13) parallelgeschaltet ist,
dessen Gate-Anschluß durch das zweite Signal (M2) gesteuert
wird, das von einer Steuerschaltung (4) der Terminalstation
geliefert wird,
- die durch den zweiten Widerstand (Rgd) oder Gate-Drain-
Widerstand und den dritten Widerstand (Rg) oder
Gate-Widerstand gebildete Teilerbrücke mit einer zweiten Teilerbrücke
parallelgeschaltet ist, die durch einen vierten und einen
fünften Widerstand (16, 18) mit geringen Werten gebildet
ist, wobei der dem zweiten und dritten Widerstand (Rgd, Rg)
gemeinsame Punkt mit dem dem vierten Widerstand (16) und
einer Diode (17) in Reihe mit dem fünften Widerstand
gemeinsamen Punkt verbunden ist, wobei die Umschaltung
zwischen der ersten und der zweiten Teilerbrücke durch den
dritten Transistor (14) des Bipolartyps sichergestellt ist,
dessen Basis durch das erste Signal (M1) aus einer
Steuerschaltung (4) gesteuert wird, wobei dieses erste Signal
(M1) ferner an den fünften Widerstand (18) der zweiten
Teilerbrücke angelegt wird.
4. Aktivantenne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Signal (M1) im Demodulationszustand gleich
der negativen Spannung (-V) ist und das zweite Signal (M2)
zwischen der positiven Spannung (+V) und der negativen
Spannung (-V) der Versorgung (5) moduliert wird.
5. Aktivantenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Gate-Anschluß des ersten Transistors (10)
und die positive Spannung (+V) der Versorgung (5) eine
Kapazität (C1) mit einem solchen Wert geschaltet ist, daß
ihre Zeitkonstante größer als die Modulationsperiode des
Abfragesignals ist.
6. Aktivantenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein demoduliertes Ausgangssignal am Drain-Anschluß des
ersten Transistors (10) abgenommen und an die
Steuerschaltung (4) der Terminalstation (2) gerichtet wird.
7. Aktivantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Transistor (10) die Eingangsstufe eines als
integrierte Schaltung ausgebildeten Verstärkers ist.
8. Aktivantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie im Höchstfrequenzbereich von 1 bis 100 GHz
arbeitet.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9003879A FR2660438B1 (fr) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | Antenne active de transmission bidirectionnelle. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69104758D1 DE69104758D1 (de) | 1994-12-01 |
DE69104758T2 true DE69104758T2 (de) | 1995-03-02 |
Family
ID=9395149
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69104758T Expired - Lifetime DE69104758T2 (de) | 1990-03-27 | 1991-03-26 | Zweirichtstrahlübertragungsaktivantenne. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5280633A (de) |
EP (1) | EP0449720B1 (de) |
JP (1) | JP2947425B2 (de) |
CA (1) | CA2038811A1 (de) |
DE (1) | DE69104758T2 (de) |
FR (1) | FR2660438B1 (de) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2669484B1 (fr) * | 1990-11-16 | 1994-03-25 | Thomson Composants Microondes | Dispositif de telecommunications par ondes electromagnetiques. |
FI89110C (fi) * | 1991-09-19 | 1993-08-10 | Nokia Mobile Phones Ltd | Effektdetektor |
DE69427378T2 (de) * | 1993-01-08 | 2002-04-25 | Sony Corp | Monolithische integrierte Mikrowellenschaltung |
JPH077449A (ja) * | 1993-06-17 | 1995-01-10 | Oki Electric Ind Co Ltd | アンテナ切り替えスイッチ |
DE4410896A1 (de) * | 1994-03-29 | 1995-10-05 | Bosch Gmbh Robert | Fahrzeuggerät für Transponderbetrieb |
JP3693725B2 (ja) * | 1995-11-24 | 2005-09-07 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | トランスポンダを用いた自動応答システム |
DE19610760A1 (de) * | 1996-03-19 | 1997-09-25 | Telefunken Microelectron | Sende-Empfangs-Umschalter mit Halbleitern |
JPH11261434A (ja) * | 1998-03-09 | 1999-09-24 | Alps Electric Co Ltd | 変復調装置 |
JP2002280927A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-09-27 | Supersensor Pty Ltd | Rfトランスポンダ用入力インピーダンス構成 |
WO2005020444A2 (en) * | 2003-07-28 | 2005-03-03 | Stemco Llc | System and method for optimizing power usage in a radio frequency communication device |
US7154337B2 (en) * | 2004-10-28 | 2006-12-26 | Raytheon Company | Amplifying a signal using a control modulator that provides a bias resistance |
JP4911613B2 (ja) * | 2007-06-12 | 2012-04-04 | 独立行政法人情報通信研究機構 | マイクロ波・ミリ波通信装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4104630A (en) * | 1976-06-21 | 1978-08-01 | Chasek Norman E | Vehicle identification system, using microwaves |
DE2930606A1 (de) * | 1979-07-27 | 1981-01-29 | Dittel Walter Gmbh | Simplex-sende-empfangsgeraet |
JPS5890810A (ja) * | 1981-11-26 | 1983-05-30 | Alps Electric Co Ltd | マイクロ波回路装置 |
US4591803A (en) * | 1984-05-29 | 1986-05-27 | At&T Bell Laboratories | Linear FET power amplifier |
US4637073A (en) * | 1984-06-25 | 1987-01-13 | Raytheon Company | Transmit/receive switch |
FR2624677B1 (fr) * | 1987-12-10 | 1994-04-01 | Fabrication Instruments Mesure | Systeme de liaison hertzienne bidirectionnelle |
FR2631725B1 (fr) * | 1988-05-20 | 1990-07-27 | Guena Jean | Systeme radio de transmission de donnees a une extremite passive |
CH676164A5 (de) * | 1988-05-28 | 1990-12-14 | Sc Techn Dipl Ing Peter A Neuk | |
JPH0237319A (ja) * | 1988-07-27 | 1990-02-07 | Toshiba Corp | 液晶表示素子 |
-
1990
- 1990-03-27 FR FR9003879A patent/FR2660438B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-03-14 US US07/669,580 patent/US5280633A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-21 CA CA002038811A patent/CA2038811A1/fr not_active Abandoned
- 1991-03-26 EP EP91400806A patent/EP0449720B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-26 DE DE69104758T patent/DE69104758T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-27 JP JP3087891A patent/JP2947425B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04223287A (ja) | 1992-08-13 |
US5280633A (en) | 1994-01-18 |
DE69104758D1 (de) | 1994-12-01 |
JP2947425B2 (ja) | 1999-09-13 |
FR2660438A1 (fr) | 1991-10-04 |
CA2038811A1 (fr) | 1991-09-28 |
EP0449720B1 (de) | 1994-10-26 |
FR2660438B1 (fr) | 1992-08-07 |
EP0449720A1 (de) | 1991-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69836431T2 (de) | Steuerschaltung für reaktive lasten | |
DE69729865T2 (de) | Kontaktloses datenaustauschsystem zwischen einem leser und ferngespeisten tragbaren gegenständen | |
DE69104758T2 (de) | Zweirichtstrahlübertragungsaktivantenne. | |
DE102005053471B4 (de) | System und Verfahren zum Bereitstellen einer Geringleistungs-Geringspannungs- Datenerkennungsschaltung für RF-AM-Signale in EPC0-konformen RFID-Kennzeichnungen | |
DE60201519T2 (de) | Umschaltbare antenne | |
DE2530147A1 (de) | Transpondersystem | |
EP1437816B1 (de) | Schaltungsanordnung zur Bereitstellung elektrischer Leistung aus einem elektromagnetischen Feld | |
DE69108354T2 (de) | Modem für Mikrowellenkarte mit einem Reflexionsverstärker. | |
DE69834226T2 (de) | Hochimpedanztransponder mit verbessertem Rückstrahlungsmodulator für ein elektronisches Identifizierungssystem | |
DE69933405T2 (de) | Induktiv gekoppeltes Fernübertragungsgerät | |
DE4017625C2 (de) | Mikrowellen-Antwortsender | |
DE69106732T2 (de) | Mikrowellentranspondersystem mit ebener abgestimmter polarisierender Antenne. | |
DE69630843T2 (de) | Anlage zum Fernaustausch von Informationen zwischen einem tragbaren passiven Objekt und einer Station, entsprechendes Objekt und Station | |
DE102004031092A1 (de) | Transpondereinheit | |
DE2407497B2 (de) | ||
DE2612996A1 (de) | Einrichtung zum registrieren von objekten | |
DE69014011T2 (de) | Funksystem zur Datenübertragung an eine preiswerte passive Endstelle. | |
DE69104690T2 (de) | Elektromagnetische Wellen nutzendes Datenaustauschsystem. | |
EP1589656A1 (de) | Verfahren und Schaltung zur Lastmodulation in einer Verbindung aus einem Sendeschwingkreis und einem Empfangsschwingskreis | |
DE19923634A1 (de) | Sende- und Empfangseinrichtung | |
EP1587028B1 (de) | Schaltungsanordnung zur Lastregelung im Empfangspfad eines Transponders | |
DE69300242T2 (de) | Einrichtung zur Detektion der Durchfahrt eines Fahrzeuges mittels eines passiven Transponders. | |
DE69127674T2 (de) | Vorrichtung für Telekommunikationen durch elektromagnetische Wellen | |
DE60125173T2 (de) | Speichereinrichtung | |
EP0753159B1 (de) | Fahrzeuggerät für transponderbetrieb |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition |