DE7734911U1 - Bewegungsmelder - Google Patents

Description

_ 4 Beschreibung;

Die Erfindung betrifft einen Bewegungsmelder mit einem Oszillator, an den über ein Oberwellenfilter eine Antenne angeschlossen ist, und der eine Auswerteschaltung aufweist, die einen Alarm auslöst, ν nn

Bewegungen in einem überwachten Raum auftreten.

Bekannte derartige Bewegungsmelder arbeiten mit herkömmliche ι elektrischen und elektronischen Bauelementen, aus denen die einzelnen Bauteile des Beweguiigamelders aufgebaut sind. Die Antenne ist beispielsweise ein Horn und das Oberwellenfilter besteht aus handelsüblichen Kondensatoren und Induktivitäten, die über geeignete Leitungen miteinander verbunden sind. Außerdem arbeiten bekannte Bewegungsmelder in einem sehr hohen Frequenzbereich. Alle diese unistände bedingen, daß bekannte Bewegungsmelc: or sehr voluminös aufgebaut sind, ihre Abstimmung sehr kritisch ist und damit auch ihre Störanfälligkeit relativ groß ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Bewegungsmelder vorzuschlagen, der sich durch eine kompakte Bauweise, einen einfachen konstruktiven Aufbau und eine geringe Störanfälligkeit sowie hohe Arbeitssicherheit auszeichnet.

Ausgehend von einem Bewegungsmelder der eingangs genannten Art gelingt dies gemäß der Erfindung dadurch, daß das Oberwf wienfilter eine Platine ist, auf deren einer Seite Streifen aus elektrisch leitendem Material mit Abständen voneinander angebracht sind, die zusammen mit der mit elektrisch leitendem Material beschichteten anderen Seite der Platine die Kondensatoren, Induktivitäten und Verbindungsleitungen des Filters ausbilden.

Soweit bekannt, wird hierdurch erstmals ein Oberwellenfilter für derartige Bewegungsmelder vorgeschlagen, der somit nicht

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aus herkömmlichen elektrischen und elektronischen Bauteilen ausgebildet ist, sondern aus einer beidseitig in der angegebenen Art beschichteten Platine. Allein die Beschichtung in ihrer räumlichen Ausgestaltung ergibt das Oberwellenfilter, so daß die Antenne des Bewegungsmelders praktisch oberwellenfrei die Grundfrequenz ausstrahlt. Als Grundfrequenz wird eine Frequenz von 2,4 GKz gewählt. Das Oberwellenfilter filtert die er te und die zweite Oberwelle dieser Grundfrequenz aus. Weitere Oberwellen brauchen auch unter Berücksichtigung der postalischen Bestimmungen nicht berücksichtigt zu werden. Im Mittelpunkt der Erfindung steht somit die genaue Anordnung der erwähnten Streifen aus elektrisch leitendem Material an einer Seite der Platine zusammen mit dem Material der Platine und der Belegung der Gegenseite.

Der Bewegungsmelder wird besonders kompakt, wer_n die Platine auch die Bauelemente des Oszillators und der Auswerteschaltung enthält.

Eei manchen Anwendungsfällen ist es vorteilhaft, wenn der Bewegungsmelder in einem zu überwachenden Raum unsichtbar angebracht wird, d.h. in ein Loch in der Wand eingelassen und gegebenenfalls mit einer Tapete überklebt wird. Hierfür wird es bevorzugt, wenn zwischen den Bauelementen des Oszillators und denen der Auswerteschaltung eine Trennlinie ▼erläuft. Die Platine kann unbeschadet der elektrischen Eigenschaften längs dieser Trennlinie unterteilt werden, so daß die dadurch entstehenden beiden getrennten Platinen in zwei übereinander liegenden Ebenen in einem Kasten angebracht werden können. Zwischen den Anschlußleiterstücken der beiden getrennten Platinen wird auf faerköntsTl jene Weise eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt. Der dadurch entstehende Bewegungsmelder ist besonders kompakt und kann in dem Kasten sehr leicht in einem entsprechenden Loch in einer Wand untergebracht werden, so daß nicht befugte Personen den Bewegungsmelder beim Betreten des überwachten Raume3

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nicht sofort erkennen können. Herkömmliche Bewegungsmelder sind so großvolumig, daß sie nicht ohne weiteres verdeckt in der Wand untergebracht werden können und gleichzeitig eine ausreichende Energie in den Raum abstrahlen. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, daß die Grundfrequenz des Oszillators bei 2,4 GHz liegt.

Auch bezüglich der Antenne wird es bevorzug+, wenn sie als Belag aus elektrisch leitendem Material auf einer Platine ausgebildet ist. Dadurch wird eine sogenannte Schmetterlingsantenne hergestellt, die lediglich mit dem Ausgang des Filters elektrisch leitend verbunden werden mu. Die Platine mit der Antenne wird vorzugsweise in einem rechten Winkel zur Platine mit dem Oberwellenfilter und an den Ausgang des Filters anstoßend angebracht, wodurch sich ebenfalls eine 6ehr kompakte Bauweise verbunden mit einer guten Abstrahlung ergibt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführur.gsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere wichtige Merkmale ergeben. E3 zeigt:

Fig. 1 ein Ersatzschaltbild einer Oberwellenfilters nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Oberseite einer Platine zur· Darstellung des Layouts dieser Platine, die die Auswerte schaltung, den Oszillator und das Oberwellenfilter enthält;

Fig. 3 eine Draufsicht entsprechend Fig. 2 auf die Unterseite derselben Platine;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine weitere Platine, an der die Schmetterlingsantenne mittels des elektrisch leitenden Belages ausgebildet ist;

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Fig. 5 eine Draufsicht ähnlich Fig. 1, wobei elektrische Bauelemente des Oszillators ergänzend dargestellt sind, jedoch ohne die Auswerteschaltung.

In den Figuren 2 bis 5 sind alle aus elektrisch leitendem Material bestehenden Belegungen der Platine geschwärzt gezeichnet. Diese Figuren können also als maßstäbliche Wiedergaben der die Erfindung verkörpernden Platine angesehen werden, und zwar bezüglich der Figuren 2 bis 4 im Maßstab 1:1.

Die Figuren 2 und 3 zeigen einen Auswerteteil 1 des Bewegungsmelders, der im folgenden im einzelnen nicht näher beschrieben wird. Über Leitungen 2 und 3 ist dieser Auswerteteil mit einem Oszillator 4 verbunden, an dessen Ausgangsleitung ein Oberwellenfilter 5 über einen Kondensator C1 angekoppelt ist. Vergleiche hierzu auch Fig. 5. Über eine Lambda halbe Umwegleitung 10 ist an den Ausgang des Oberwellenfilters 5 eine Schmetterlingsantenne 6 angekoppelt, die als Ganzes in Fig. 4 gezeigt ist. Zwischen dem Auswerteteil 1 und dem Oszillator 4 verläuft eine gerade durchgehende Trennlit.ie 7, die auf der Oberseite nur von der Leitung 2 und auf der Unterseite nur von der Leitung 3 gekreuzt wird.

Die elektronischen Bauelemente des Oszillators 4 haben folgende Werte (vergleiche Fig. 5): Widerstand R1: 3,3 KOhm. Widerstand R2: 10 KOhm. Widerstand R3: 8,2 KOhm. Widerstand R4: 560 Ohm. Transistor T1: UHF-Transistor TP 491 der Firma HEK, München. Transistor T2: Feldeffekt-Transistor BF 256 A der Firma Texas Instruments. Kondensator E1: Tantalkondensator 4,7 mF. Kondensator C1: Keramischer Tauchtrimmer 0,5 bis 3 pF.

Der 2,4 GHz-Oszillator 4 mit einer Strahlungsleistung von kleiner 1 inWatt erzeugt durch die der Frequenz angepaßte Schme^terlings-Breitbandantenne 6 ein keulenförmiges Strahlungsfeld. Dieses Feld wird, du^-ch Bewegungsvorgänge im überwachten

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Raum beeinflußt Die dadurch erfolgende geringe, auf den Oszillator rückwirkende Fehlanpassung zum ungestörten Raum wird zur Auslösung herangezogen. Eine sich dem Oszillator anschließende Verstärkerschaltung steuert den Auswerteteil 1 ai

Der Striplineoszillator 4 arbeitet durch Beeinflussung durch Fückvirkung des abgestrahlten Hochfrequenzfeldes.

Der mit den Transistor T1 arbeitende Striplineoszillator wird über eine Konstantstromquelle, welche durch T2 gebildet wird, versorgt. Durch die Rückwirkung des ausgestrahlten HF-Feldes bei Bewegungsvorgängen ändert sich der Kollektorstrom von T1 geringfügig. Die Verbindung Kollektor T1 und Konstantstromquelle T2, welche als sehr hochohmiger Arbeitswiderstand des Transistors T1 zu betrachten ist, liefert bei sehr kleinen Änderungen des Kollektorstromes eine der Bewegung proportionale Spannung, die über R3 der anschließenden Verstärker- und Auswerteschaltung 1 zugeführt wird.

Um die von der Deutschen Bundespost geforderte Oberwellenab-

-10 strahlung mit einem Wert von 1 χ 10 Watt zu erbringen, folgt auf den Oszillator 4, welcher die Grundwelle erzeugt, ein Lambda halbe Striplinefilter. An diese schllei3t sich eine 50 Ohm Leitung 11 an. Auf dieser Leitung sind zwei Lambda Viertelwellen-Stubs 8, 9 abgebracht, welche zur Unterdrückung der ersten und zweiten Oberwelle dienen. Der Ausgang i3t mittels der Lambda halbe Umwegleitung 10 auf der Grundfrequenz zur symmetrischen Anpassung der Breitbandantenne 6 ausgelegt. Die Einstellung der Grundfrequenz von 2.450 GHz erfolgt durch einstellbaren Ankoppelkondensator C1 den Oszillators.

Die angegebenen Werte für da3 Oberwellenfilter lassen sich mit dem zeichnerlach dargestellten Layout in dieser räumlichen Anordnung nach Fig. 2 erreichen, wobei die Platine etwa 1 mm dick igt und die Auflage aus elektrisch leitendem Material (Kupferauflage) auf der Platine etwa 35 //m dick ist.

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Claims (7)

"2" Ansprüche

1. Bewegungsmelder mit einem Oszillator, an den über ein | Oberwellenfilter eine Antenne angeschlossen ist, und | der eine Auswerteschaltung aufweist, die

einen Alarm auclöst, wenn Bewegungen in einem |

überwachten Raum auftreten, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberwellenfilter (5) eine Platine ist, auf deren einer Seite (Fig. 2) Streifen aus elektrisch leitendem Material angebracht sind, die zusammen mit der mit elektrisch leitendem Material beschichteten anderen Seite (Fig. 3) der Platine die Kondensatoren, Induktivitäten und Verbindungsleitungen des Filters ausbilden,

2. Bewegungsmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine die Bauelemente des Oszillators (4) und der Auswerteschaltung (1) enthält.

3. Bewegungsmelder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Bauelementen des Oszillators (4) und denen der Auswerteschaltung (1) eine Trennlinie (7) verläuft.

4. Bewegungsmelder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platine in einem Kasten mit abnehmbarem Deckel angeordnet ist.

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5. Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (6) als Belag aus elektrisch leitendem Material auf einer Platine ausgebildet ist.

6. Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Plat: :e etwa 1 mm dick ist.

7. Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage aus elektrisch leitendem Material (Kupferauflage) etwa 35ü m dick ist.

Der Patentanwalt

Dr. D. Gudel

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