DK162864B

DK162864B - Elektronisk overvaagningsanlaeg med variabel frekvens

Info

Publication number: DK162864B
Application number: DK324284A
Authority: DK
Inventors: Gary Earl Nourse; Dean Michael Dowdle
Original assignee: Minnesota Mining & Mfg
Priority date: 1983-07-05
Filing date: 1984-07-02
Publication date: 1991-12-16
Also published as: CA1219932A; AU573223B2; US4531117A; EP0131440A1; ZA845136B; JPS6038941A; DK324284D0; DK324284A; DK162864C; EP0131440B1; JPH0697476B2; AU2942684A; DE3478653D1

Description

DK 162864 B

Opfindelsen angår elektroniske vareovervågningsapparater ifølge krav l's indledning af den art, der udsender radiobølger, og hvor der anvendes markører, der indeholder kredsløb, der har resonans ved en ønsket frekvens, hvor radiobøl-5 ger udsendes i impulser i en undersøgelseszone, og hvor energi, absorberet af markørkredsløbet, transmitteres ved kredsløbets resonansfrekvens og detekteres i pauserne mellem de udsendte impulser.

10 Der er allerede beskrevet flere anlæg til detektion af et sådant resonanskredsløb, og sådanne anlæg er anvendt kommercielt med større eller mindre held. For eksempel er et impulsanlæg, som omtalt ovenfor, beskrevet i amerikansk patentskrift nr. 3.740.742. Den primære fordel ved et sådant anlæg 15 er, at det er langt lettere at detektere de relativt svage signaler, som frembringes af markørkredsløbet, når de langt kraftigere felter, som frembringes af senderen, ikke er til stede. En anden teknik til at detektere de svagere markørsignaler i forhold til de langt mere intense sendesignaler 20 omfatter detektion af signaler ved frekvenser, der er forskellige fra den, som oprindeligt blev udsendt, såsom for eksempel anvendelsen af en markør, som frembringer højere harmoniske af den udsendte frekvens. Det er ligeledes kendt, at "sweepe" den udsendte energi over et frekvensområde, som 25 omfatter resonansfrekvensen af markørkredsløbet, således at markøren kan detekteres med et konventionelt gitter-dyk-meter. Som beskrevet i amerikansk patentskrift nr. 3.810.172, er det også velkendt at udsende flere diskrete frekvenser, for eksempel fem, for at gøre det muligt at variere den 30 aktuelle resonansfrekvens af objekterne eller tage højde for en resonansændring, som kunne opstå på grund af tilstedeværelsen af metallegemer eller andre belastninger. I en udledelse af en sådan multifrekvensteknik er der i amerikansk patentskrift nr. 4.023.167 beskrevet et anlæg, hvor hver 35 varemarkør bærer et antal resonanskredsløb, som har resonans ved hver sin frekvens og således gør det muligt for hver

DK 162864B

2 markør at blive identificeret individuelt. Det er endvidere foreslået, at modtageren kan indstilles sammen med senderen, og at et baggrundssignal kan detekteres, medens der ikke er noget markørsignal til stede, derefter oplagres og sub-5 traheres fra markørsignalerne.

I den ovenfor beskrevne kendte teknik er der lagt vægt på at anvende frekvenssweep eller et antal diskrete frekvenser for at muliggøre en detektion af komplicerede varemarkører 10 med flere kredsløb, der har resonans ved flere frekvenser.

Sådanne komplekse markører kan anvendes til særlige formål, såsom bagagebehandling, men forudsætter naturligvis en kostbar markør. På tilsvarende måde er de øvrige kendte anlæg, selv hvor der kun anvendes et enkelt resonanskredsløb på 15 hver markør, indrettet til en relativt dyr markør, som ikke kan kasseres efter brug, og resonansfrekvensen af markøren er styret og kendt og giver kun mulighed for et snævert område af varierende sendefrekvenser for at kompensre for lette resonansforskydninger på grund af belastning af kreds-20 løbene.

I modsætning hertil er apparatet ifølge den foreliggende opfindelse udviklet på grundlag af den antagelse, at markøren skal kunne kastes væk efter brug og derfor skel være meget 25 billig. En sådan prisbillighed vil samtidig medføre, at fremstillingstolerancerne på markørkredsløbet bliver store og udelukker alt, hvad der kræver en 100% afprøvning af kredsløbene for at tillade en sortering af kredsløbene efter diskrete resonansfrekvenser. Uanset ovenstående anvendes 30 sådanne markørkredsløb med store tolerancer med fordel til tyverisikring, hvor de handlendes bekymring for mulige falske alarmer og kundens uvilje er af største vigtighed.

Ligesom ved den kendte teknik er det ved den foreliggende 35 opfindelse tilvejebragte apparat udformet til i en spørgezone at detektere genstande, hvortil er fastgjort markører med

DK 162864B

3 kredsløb, som har en resonansfrekvens liggende inden for et forud fastsat frekvensområde, og med en båndbredde, som er centreret omkring denne resonansfrekvens, hvilket apparat indbefatter et sendeorgan til frembringelse i spørgezonen 5 af korte impulser af elektromagnetisk energi, idet hver impuls adskilles fra den næste ved hvileperioder, samt modtageorganer til detektering af elektromagnetisk energi i hvileperioderne. Sendeorganet frembringer i spørgezonen impulser af elektromagnetisk energi ved diskrete, indbyrdes 10 forskellige radiofrekvenser (RF) inden for et forud fastsat frekvensområde, idet hver impuls er adskilt fra den næste ved en hvileperiode, hvorunder senderen er inaktiv, og modtageren modtager elektromagnetiske signaler ved radiofrekvenser i hvileperioderne og aktiverer en alarm, når de 15 modtagne signaler overstiger et forud fastsat niveau. Markørerne, som er udformet til at kunne fastgøres til de genstande, som skal overvåges i spørgezonen, indbefatter hver et induktivt-kapacitivt (LC) kredsløb med en resonansfrekvens inden for området med de udsendte frekvenser, således at 20 når markøren befinder sig i spørgezonen, vil den udsendte radiofrekvente energi blive absorberet af LC-kredsløbet og genudsendt ved resonansfrekvensen i den efterfølgende hvileperiode for modtagelse ved modtageren.

25 Ifølge den foreliggende opfindelse tilvejebringes flere markører, der hver især er indrettet til at blive fastgjort på en artikel, og hver især omfatter et LC-kredsløb, indbefattende en induktiv-kapacitiv-resistiv kombination, konstrueret til at have en Q-faktor på ikke under 50, en nominel 30 resonansfrevens (f) og en tilhørende båndbredde (BW) omkring resonansfrekvensen, og defineret ved udtrykket Q=f/BW.

For på pålidelig og entydig vis at kunne detektere alle sådanne markører, uanset disses særlige resonansfrekvens, 35 er det ved den foreliggende opfindelse tilvejebragte apparat karakteristisk ved at indbefatte et sendeorgan, hvori er 4

DK 162864 B

indeholdt organer til frembringelse af spørgesignalsimpulser af tidligere omtalte art ved et egnet antal diskrete, indbyrdes forskellige frekvenser i radiofrekvensområdet for tilvejebringelse af impulser med mindst tre indbyrdes for-5 skellige frekvenser inden for hver af resonanskredsløbenes båndbredde, idet impulserne adskilles ved hvileperioder, samt ved at indbefatte et modtageorgan ved organer til aktivering af et alarmsignal som svar på detekteringen af energi ved mindst tre frekvenser inden for det forud fast-10 lagte frekvensområde i de perioder, som fører efter impulserne.

På tilsvarende måde omfatter modtageren organer, der i hvert fald er følsomme over for frekvenser, der ligger inden for 15 båndbredden (BW) for hvert LC-kredsløb til at aktivere et alarmsignal, når signalerne overskrider et forud bestemt niveau og svarende til, at mindst tre frekvenser er detek-teret, det vil sige, når et LC-kredsløb aktiveres af mindst tre frekvenser.

20 I en foretrukken praktisk anvendelig udførelsesform er markørkredsløbene konstrueret til at have en Q-faktor i området fra 70 til 100. Tilsvarende foretrukne markørkredsløb har gerne en båndbredde (BW) i området 20 til 100 KHz, således 25 at med en Q-faktor på mindst 50 skal den nominelle resonansfrekvens være større end eller ligge i et frekvensområde mellem 1-5MHZ.

På tilsvarende måde konstrueres markørkredsløbene til at 30 have resonans ved en specifik frekvens inden for et forud bestemt frekvensområde (Af) af den nominelle resonansfrekvens, såsom for eksempel inden for ± 10%. Senderen indbefatter således også organer til at frembringe impulstog af flere forskellige radiobølgefrekvenser, som strækker sig 35 over et område, der mindst er lige så bredt som summen af

Af + BWmax, hvor BWmax er den bredeste båndbredde af samtlige 5

DK 162864 B

LC-kredsløb. For yderligere at bevirke, at ethvert sådant kredsløb har resonans, skaber senderen fortrinsvis impulser ved frekvenser, som i trinvis voksende grad er forskellige fra den næste nærmeste frekvens, men ikke mere end en tred-5 jedel af den smalleste båndbredde (BWm£n) af ethvert af LC-kredsløbene. Sådanne impulstog er fortrinsvis placeret i indbyrdes afstand med stigende intervaller og indbefatter så mange diskrete frekvenser, som givet ved udtrykket.

10 3(Qmax XÅf + fmin)» ^min hvor Qmax er den største Q-faktor, og fmin er den mindste 15 resonansfrekvens for samtlige LC-kredsløb. Hvor Qmax for eksempel er 100, og Af er 0,9 MHz og strækker sig mellem fmin=4/°5 MHz til en fmax lig med 4,95 MHz, det vil sige, med en tolerance på ± 10% i resonansfrekvens ved en nominel resonansfrekvens på 4,5 MHz, vil antallet af trin mindst være 20 3(100 X ,9 + 4,05) = 3(94,05) = 69,7 4,05 4,05 25 I en anden foretrukken udførelsesform er modtageren ifølge den foreliggende opfindelse forsynet med yderligere egenskaber for at forbedre den nøjagtige detektion af LC-kredsløbe-ne. Det er således ønskeligt, at modtageren reagerer på mod-30 tagne signaler, som kun strækker sig over et begrænset frekvensområde og er afstemt til at fastholde den begrænsede frekvenskarakteristik, centreret omkring sendefrekvensen.

Yderligere omfatter modtageren fortrinsvis organer, som 35 aktiveres under et første tidsinterval relativt tidligt i hver af pauserne, det vil sige intervallerne mellem hver senderimpuls, for at sammenligne modtagne signaler, som antages at være frembragt af resonerende kredsløb med sig-

DK 162864B

6 naler, som repræsenterer baggrundsstøj for at forbedre diskrimineringen af signalerne. Sådanne organer aktiveres først i et første tidsinterval relativt tidligt i hver af pauserne, når et signal, som frembringes af et med resonansfrekvensen 5 svingende markørkredsløb, kunne være til stede for at fremr bringe et markørsignal i afhængighed af elektromagnetiske signaler, modtaget i det pågældende interval. Organer aktiveres derefter i et andet tidsinterval, som forekommer relativt sent i hver af pauserne, når der ikke synes at 10 være nogen signaler til stede, frembragt af et med resonansfrekvensen svingende markørkredsløb for at tilvejebringe et støj signal i afhængighed af signaler, modtaget i det andet interval. I tilfælde af at markørsignalet overskrider støj-signalet med en forudbestemt størrelse, tilvejebringes der-15 efter et detektorsignal.

Det er ønskeligt, at senderen tilvejebringer et antal impulstog ved hver diskrete frekvens med en hvileperiode eller pause mellem hvert impulstog og gentager de gentagne im-20 pulstog ved alle de forskellige diskrete frekvenser i på hinanden følgende sekvenser. Det er endvidere hensigtsmæssigt, at modtageren akkumulerer markørens støjsignaler, tilvejebragt efter hvert impulstog på en enkelt frekvens for at skabe et detektorsignal svarende til den pågældende 25 frekvens, hvis de akkumulerede markørsignaler ved den pågældende frekvens overskrider de tilsvarende akkumulerede støj-signaler. En sådan akkumulering gentages fortrinsvis for de modtagne markør- og støjsignaler svarende til hver diskrete frekvens for at skabe detektorsignaler svarende til alle 30 frekvenser, hvilke signaler for eksempel kan fremkomme på en analog komparator, hvis udgang kun antager en høj spændingsværdi, når den akkumulerede amplitude af markørsignaler, som er modtaget efter impulser ved en enkelt frekvens overskrider den akkumulerede amplitude af de tilsvarende støj-35 signaler.

DK 162864B

7

Detektorsignalerne kan derefter med fordel oplagres, for eksempel i et skifteregister, for at tillade sammenligning af de signaler, som blev modtaget i en sekvens med de signaler, der blev modtaget i. en følgende sekvens. Sammenlig-5 ningen.foretages fortrinsvis for at bestemme tilstedeværelsen af detektorsignaler svarende til tre ved siden af hinanden liggende frekvenser i to på hinanden følgende sekvenser, og i tilfælde af, at tilstedeværelsen bekræftes, frembringes et foreløbigt alarmsignal. Endelig vil det fore-10 løbige alarmsignal fortrinsvis blive forhindret i at frembringe et egentligt alarmsignal, hvis der detekteres detektorsignaler, som svarer til mere end et begrænset antal diskrete frekvenser, såsom et udvalgt antal af ved siden af hinanden liggende frekvenser inden for båndbredderne af en, 15 eller højst nogle få markørkredsløb, som kunne være til stede v i en spørgezone på et givet tidspunkt. Et sådant undertrykkelseskredsløb forhindrer således tilstedeværelsen af et lav-Q’s kredsløb med en passende resonansfrekvens i fejlagtigt at bevirke et alarmsignal.

20

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et blokdiagram over anlægget ifølge den fore-25 liggende opfindelse, fig. 2 en skitse over det udsendte impulssignal, som påtrykkes spørgezonen af senderen ifølge den foreliggende opfindelse, 30 fig. 3 et tidsdiagram, der viser forholdet mellem forskellige .signaler, som anvendes i anlægget fig. 1, fig. 4 et bloddiagram af senderdelen af anlægget ifølge den 35 foreliggende opfindelse, 8

DK 162864 B

fig. 5 er en blanding af et detaljeret diagram og et blokdiagram af impulsfrekvensgeneratorafsnittet af senderen vist i fig. 4, 5 fig. 6 'et delvist detaljeret diagram af antenneafstemningskredsene i senderen vist i fig. 4, fig. 7 et tidsdiagram, der viser de trappeformede savtak-spsndinger, som tilføres for at frembringe diskrete fre-10 kvenser sammen med omskifterimpulser, som udnyttes ved omskiftning i antennekredsløbene, fig. 8 en skitse over det frekvensbånd, som tilvejebringes af hver af senderens afstemte trin, vist i fig. 6, 15 fig. 9 et blokdiagram af antenneafstemnings- og forstærkersektionen af modtageren vist i fig. 1, fig. 10 et diagram af antennens afstemningskredsløb, fig.

20 fig. 11 et diagram af integrator/komparatorkredsløbet vist i fig. 1, og 25 fig. 12 et delvist detaljeret blokdiagram af detektoren, der indgår i blokdiagrammet i fig. 1·

Som vist i fig. 1, omfatter anlægget ifølge den foreliggende opfindelse fortrinsvis en sendersektion 10, en mod-30 tagersektion 12 og mindst én markør 14. Sendersektionen 10 omfatter en spændingsstyret oscillator 16, som frembringer gentagne sekvenser af oscillationer ved hver af de diskrete frekvenser, som det foreliggende anlæg er indrettet til. Disse sekvenser påtrykkes et forstærker-35 trin 18, som både forstærker og skifter mellem de diskre- 9

DK 162864 B

te frekvenser for at udsende impulser med en hvileperiode mellem hver impuls. Udgangen af forstærkeren 18 er koblet til et antenneafstemningstrin 20, som anvendes til at afstemme senderantennen 22.

5

Senderantennen 22 såvel som en modtagerantenne 24 er anbragt i et enkelt aflukke 26, fortrinsvis placeret på den ene side af en undersøgelseszone. Radiobølgeenergien, som udsendes i zonen af senderantennen 22, udstråles således, 10 at den aktiverer en markør 14, når den er til stede i zonen. Markøren omfatter mindst ét afstemt resonanskredsløb 28, omfattende en selvinduktion 30 og en kondensator 32.

Energi, som er udsendt via senderantennen 22 og med en frekvens inden for båndbredden af resonanskredsløbet 28, 15 vil blive absorberet af det pågældende kredsløb og udstrålet igen i løbet af den tavse periode mellem hver udsendte impuls. Den genudstrålede energi vil blive modtaget af modtagerantennen 24 og behandlet yderligere i modtageren 12.

20

Modtageren, fig. 1, kan yderligere omfatte et antenneafstemningstrin 34, en forstærker 36, en integrator/kompa-rator 38, en detektor 40 og et alarmkredsløb 42. Signaler, som tilføres via modtagerantennen 24 kobles til antenne-25 afstemningskredsløbet 34, som har en snæver båndbredde og er indstillet til at videreføre den samme frekvens, som den, der udsendes via senderen 10. Sådanne frekvenser kobles til forstærkeren 36, og udgangen derfra behandles for at kunne skelne mellem signaler, frembragt af et re-30 sonanskredsløb 28 inden for spørgezonen og baggrundsstøjen. Passende behandlede detektorsignaler kobles derefter til detektoren 40, hvor en yderligere behandling tilvejebringes for at opnå et utvetydigt alarmsignal, som kobles til alarmkredsløbet 42.

Som vist i fig. 1, som fælles for både sender og modta- 35 10

DK 162864 B

ger, er en tidsstyringsgenerator 44, som drives af an krystalstyret taktgenerator, også kaldet klokgenerator 46, og en trappegenerator 48 og et trappejusteringskredsløb 50. Tidsstyregeneratoren tilvejebringer passende tidsindstil-5 lede styreimpulser til de repektive afsnit af sender og modtager, medens trappegeneratoren frembringer passende spændingssavtakker, som anvendes ved tilvejebringelsen af flere diskrete frekvenser i den spændingsstyrede oscillator 16, såvel som ved styringen af antennetuningen i mod-10 tageren.

En skitse af en foretrukken sekvens af frekvenser, således som de kan transmitteres via senderaiitennen ind i undersøgelseszonen t er vist i fig. 2. Som det muligvis fremgår 15 deraf, transmitteres hver frekvens som et gentagent impulstog, hvor hver impuls er adskilt af en periode med tavshed eller en hvileperiode. I en foretrukken udførelsesform, hvori senderfrekvensen er centreret omkring 4,5 MHz, kan stigende frekvenser for eksempel tilvejebringes ved ca.

20 4,48, 4,49, 4,50, 4,51 og 4,52 MHz. Yderligere kan den transmitterede energi ved hver af frekvenserne omfatte otte impulser, hvor hver impuls strækker sig ca. 20 mikrosekunder efterfulgt af ca. 28 mikrosekunders hvileperiode. Rækken af otte sådanne impulser strækker sig således over ca.

25 384 mikrosekunder. For at et tilstrækkeligt antal diskrete frekvenser kan tilvejebringes til at undersøge antallet af markører med et område af resonansfrekvenser er det yderligere fordelagtigt at de udsendte frekvenser'strækker sig· over et forudbestemt område. I en foretrukken udførelses-30 form ønskes det’ således, at området strækker sig over + 10 % af den midterste udsendte frekvens på 4,5 MHz. Et sådant område kan strække sig fra 4,05 til 4,95 MHz. I en yderlige foretrukken udførelsesform kan det forudbestemte frekvensområde alternativt være noget mindre, for eksempel 35 strække sig fra 4,2 til 4,8 MHz og omfatter 64 diskrete stigende frekvenser, idet der er en separation på 4,9 kHz

DK 162864 B

11 mellem hver nabofrekvens. Et sådant frekvensområde og en sådan varighed for hver udsendte impuls retter sig efter FCC-begrænsningerne på transmitterede sweephastigheder, samtidig med at det muliggør en pålidelig detektion af et 5 resonanskredsløb.

Styreimpulserne, som tilvejebringes af tidsstyregeneratoren 44, er vist detaljeret i tidsdiagrammet, fig. 3. Som vist der, påtrykkes aktiveringsimpulser (transmit enable 10 pulses, se kurve A) forstærkeren 18 for at indkoble hver frekvens, som tilvejebringes af den spændingsstyrede oscillator 16 i en serie på otte impulser, hvoraf impuls nr.

1, 2 og 8 er vist i fig. 3. Hver "høj" tilstand for senderaktiveringssignalet, vist som kurven A, har en varighed 15 på 20 mikrosekunder, medens den "lave" tilstand eller hvileperioden, der følger efter hver "høj" tilstand, har en varighed på 28 mikrosekunder. Senderaktiveringsimpulserne i kurven A medfører således, at transmitteret energi tilvejebringes via senderantennen 22 i form af udsendte im-20 pulser, som vist i kurven B. Kurven viser, at oscillationerne gradvist opbygges i hver sendeperiode, og efter ophøret af aktiveringsimpulsen for den pågældende periode aftager oscillationerne exponentielt i intensitet, og under størstedelen af hvileperioden udsendes ingen energi. Trans-25 mitteret energi ved eller nær resonansfrekvensen for et resonanskredsløb 28 vil således bevirke, at energi absorberes af kredsløbet som vist i kurven C. Den absorberede energi genudsendes, og en sådan udsendelse fortsætter efter ophøret af den udsendte impuls og strækker sig ind i en 30 væsentlig del af hver hvileperiode. Kurven D viser modtagers topimpulser (mute pulses), som påtrykkes antenneafstemnings- og forstærkerafsnittene 34 og 36 på modtageren 12, vist i fig. 1. Når stopimpulssignalet er i en "høj" tilstand er antenneafstemnings- og forstærkertrinnene ude 35 af funktion og forhindrer således, at energi, der frembrin- 12

DK 162864 B

ges under sendeperioden modtages. Når stopimpulssignalet er i en "lav" tilstand, aktiveres derimod antenneafstemnings- og forstærkertrinnene, og derved bliver det muligt at detektere den aftagende energi, som udsendes fra mar-5 kørernes resonanskredsløb. Modtagerstopimpulserne (kurven D) har en lidt længere varighed end senderaktiveringsimpulserne A for derved at sikre, at modtagersektionerne ikke aktiveres før senderens udgangssignal er aftaget væsentligt, som vist i kurven B. Udgangssignalet fra forstærke-10 ren 36 (kurven E) omfatter i det væsentlige signaler, der svarer til den del af markørens udsendte signaler C, der kommer efter, at modtagerstopimpulssignalet, kurven D, har antaget en "lav” tilstand.

15 i en foretrukken udførelsesform, som beskrives nærmere i det følgende, adskiller integrator/komparatorkredsløbet 38 hver hvileperiode i to afsnit, et første afsnit, som forekommer relativt tidligt i løbet af hver hvileperiode og som svarer til den tid, i hvilken signaler, som til-20 vejebringes af et resonanskredsløb, kan forventes at være til stede, og et andet afsnit, som forekommer senere i hver hvileperiode, i hvilket afsnit intet markørsignal kan forventes at være til stede, og hvilket afsnit vil kunne repræsentere baggrundsstøjen. Hver af disse to afsnit 25 aktiveres af passende impulser, vist i fig. 3, som en markør "vindue" impuls, se kurven F, og en støj "vindue" impuls, se kurven G. Det ses af fig. 3, at markørvindue-impulserne, kurven F, fremkommer, medens modtageren udgangssignal stadig har en betragtelig amplitude. I mod-30 sætning hertil fremkommer støjvinduesimpulsen, kurven G, på et tidspunkt, hvor modtagerens udgangssignal er aftaget til amplituden nul. Integrator/komparatorkredsløbet 38 omfatter et par integratorer, hvoraf den ene aktiveres af markørvinduesimpulserne for at integrere markørsigna-35 ler, modtaget i et forudbestemt antal på hinanden følgende hvileperioder, og den anden aktiveres af støjvinduesimpul- 13

DK 162864 B

serne for at integrere baggrundsstøj signaler, modtaget i de samme på hinanden følgende hvileperioder. De på hinanden følgende perioder er fortrinsvis dem, som svarer til hver enkelt frekvens, såsom de otte på hinanden følgende impul-5 ser, omtalt ovenfor, hvoraf tre er vist i fig. 3. Ved ophøret af de otte impulser ved en given frekvens, og efter at elektronikken igen har stabiliseret sig, tilvejebringes en integratortilbagestillingsimpuls, kurven K, for at tilbagestille begge Integratorer og genetablere et nulniveau 10 på integratorerne, som vist i kurverne H og I. I hver af de otte på hinanden følgende hvileperioder og i hver af de respektiver markør- og støjvinduer vil markørintegrato-ren og støj integra to ren akkumulere signalniveau'er, som vist i kurverne H og i. Efter afslutningen af den ottende 15 hvileperiode på et tidspunkt, som bestemmes af komparato-rens sampleimpuls, se kurven J, sammenlignes de relative niveau'er i hver af integratorerne i komparatorafsnittet af kredsløbet 38, og et hertil svarende udgangssignal frembringes.

20

Tilvejebringelsen af de respektive tidssignaler, vist i fig. 3, i tidsstyregeneratoren 44, fig. 1, udføres af kredsløb, som er velkendte af fagfolk. For eksempel er klokge-neratoren 46, fig. 1, en krystalstyret oscillator med en 25 grundfrekvens på 1 MHz. Disse klokimpulser tilføres passende skifteregistre, tællere og lignende i tidsstyregeneratoren 44 for at frembringe de respektive impulser, som vist i fig. 3. 1 2 3 4 5 6

Yderligere detaljer på senderen 10 i fig. 1 er angivet i 2 fig. 4. Som vist der, er trappegeneratoren 48 dannet af en 3 digitaltsller 52 og en digital til analogomsstter, D/A- 4 converteren 54. Passende impulser fra tidsstyregenerato 5 ren 44 akkumuleres i tælleren 52,indtil tællinger svarende 6 til en ‘varighed på 384 mikrosekunder er blevet akkumuleret.

14

DK 162864 B

Denne tælling omformes via D/A-converteren 54 til et analogt niveau med en varighed af 384 mikrosekunder. På tilsvarende måde fortsætter tælleren med at tælle i efterfølgende intervaller på 384 mikrosekunder, og tilfører et 5 nyt analog niveau til D/A-converteren 54 i hvert af sådanne intervaller for at frembringe en trappekurve eller en trappeformet savtak, hvor hvert niveau på trappen har en varighed på 384 mikrosekunder, og der er 64 sådanne ni-veau'er i en savtak. Ved afslutning af en sådan sekvens 10 tilbagestilles tælleren for at påbegynde en anden identisk sekvens, hvor hver sekvens således varer 24,576 millisekunder. Den frembragte trappekurve er vist som kurven L i fig. 7.

15 De respektive amplituder på trappesignalet justeres i kredsløbet 50, og en udgang derfra er via en ledning 56 forbundet til den spændingsstyrede oscillator 58. I kredsløbet 58 indgår et i handelen værende integreret kredsløb, såsom en MC 1648, fremstillet af Motorola. Et sådant kredsløb 20 omformer trappespændingssignalet fra trappejusteringskredsløbet 50 til flere diskrete frekvenser, centreret omkring en given frekvens, bestemt af et resonanskredsløb. i en foretrukken udførelsesform kan en sådan centerfrekvens være 4,5 MHz, og området af diskrete frekvenser kan stræk-25 ke sig fra 4,2 til 4,8 MHz. Kontinuerlige impulser med hver af de diskrete frekvenser overføres via en leder 60 til en klasse A forstærker 62. Signaler, som udsendes fra den forstærker, kobles igen til et drivertrin med en for- -stærker 64, også i klasse Ά. Begge forstærkere 62 og 64 30 aktiveres igen af transmitteraktiveringsimpulserne, se kurven A i fig. 3, og indkobler således de kontinuerte oscillationer ved hver af de diskrete frekvenser i rækkefølgen af 20 mikrosekundimpulser, og hver impuls efterfølges af en 28 mikrosekunder lang hvileperiode, således at 35 der derved dannes den i fig. 2 viste trappe af diskrete 15

DK 162864 B

frekvenser. Et sådant signal kobles derefter til effektforstærkeren 65 i klasse C, og udgangen derfra tilføres senderantennen 22.

5 For at nedsætte det effektniveau, som det er nødvendigt at tilføre senderantennen 22, kan antennen med fordel være afstemt til at passe til den frekvens, som udsendes. I det foreliggende anlæg har det vist sig fordelagtigt at tilvejebringe en sådan afstemning over fire separate frekvens-10 bånd, hvor hvert bånd er centreret omkring en fjerdedel af det frekvensområde, som omfattes af udgangssignalet fra den spændingsstyrede oscillator VCO'en 58. Som vist i fig.

4 omfatter antenneafstemningskredsløbet 20 fire afstemningstrin, et første af^cemningstrin 66 (bånd 4) og tre 15 sekundære afstemningstrin 68, 70 og 72 (bånd 1, 2 og 3).

Detaljerne vedrørende hvert af disse trin er angivet mere detaljeret i fig. 5 i det følgende, men i fig. * kan det bemærkes, at det primære bånd 66 er kontinuerligt koblet til senderantennen 22, medens de sekundære bånd 68, 70 og 20 72 kobles skiftevis til antennen 22, styret af passende signaler fra tidsstyregeneratoren 44.

Yderligere detaljer vedrørende VCO-kredsløbet, vist i fig.

1 og 4, er vist i fig. 5. Som det kan ses her, er VCO'en 25 58 og den første forstærker 62 begge en del af et enkelt integreret kredsløb, for eksempel en Motorola MC 1648.

Forstærkerne 62 og 64 aktiveres af halvlederomskiftere 74 og 76, styret af senderaktiveringsimpulserne, vist i kur- · ven A i fig. 3, og tilført fra tidsstyregeneratoren 44.

30

Frekvensen af svingningerne, som frembringes af VCO'en 58 styres af et resonerende selvinduktions/kondensatorkredsløb 78. Dette kredsløb omfatter en selvinduktion 80 og kondensatorer 82, 84, 86 og 88 og en varactordiode 90.

35 Af særlig vigtighed ved kredsløbet 78 er varactoren 90, hvis kapacitet er en omvendt funktion af den spænding.

16

DK 162864 B

der påtrykkes dioden..Eftersom resonansfrekvensen af selv-induktion/kondensatorkredsløbet 78 er en omvendt funktion af kredsløbets selvinduktion og kapacitet, vil resonansfrekvensen vokse med stigende spænding på terminalen 92.

5 Ved påtrykning af en trappespænding, som vist med kurven L i fig. 7, sammen med senderaktiveringsimpulserne i kurven A, frembringer VCO-kredsløbet 16 passende efter hinanden følgende impulser ved de ønskede diskrete forskellige frekvenser på udgangslederen 94.

10 På tilsvarende måde er yderligere detaljer af antenneafstemningskredsløbet 20, vist i fig. 1 og 4, vist i fig. 6.

Som det kan ses der, kobles udgangssignalet, som tilføres fra VCO-kredsløbet 16 på lederen 94 til effektforstærkeren 15 65 og det forstærkede udgangssignal derfra til senderan tennen 22. Som vist i fig. 6 kan antennen med fordel have form af en induktiv vikling og omfatter fortrinsvis en snoet sløjfe, som beskrevet i amerikansk patentansøgning nr. 4.251.808. Antennen 22 danner den induktive komponent 20 i et resonanskredsløb, hvis anden komponent udgøres af et antal parallelkondensatorer, indbygget i afstemningstrinnene 66, 68, 70 og 72. Den fundamentale afstemning af senderantennen tilvejebringes af kondensatoren 95 i det primære afstemningstrin 66. Eftersom frekvensen af det 25 afstemte kredsløb er højest, når kapaciteten er lavest, er det klart, at den højeste frekvens fremkommer, når alene kondensatoren i det primære trin 66 er koblet til antennen 22. På tilsvarende måde og i afhængighed af,-hvilket af trinnene 68, 70 og 72, der aktiveres og af værdien af de 30 respektive kondensatorer, er det klart, der tilvejebringes bånd fra forskellige frekvenser. Kondensatoren 96 i det første trin 68 (ikke at forveksle med det primære trin 66) tilkobles kondensatoren 66 i det primære trin 95 ved aktivering af en PIN-diode 98. Aktiveringen af PIN-dioden 35 98 sker gennem en fødedrossel 100 i afhængighed af en 17

DK 162864 B

styreimpuls, som påtrykkes via spolen. Styreimpulsen er vist ved kurven M i fig. 7. På tilsvarende måde omfatter det andet trin 70 en kondensator 102, som valgfrit kan kobles til stel gennem en PIN-diode 104, som igen kan brin-5 ges ind i sin ledende tilstand via en impuls (kurven N i fig. 7), som tilføres gennem drosselspolen 106. På tilsvarende måde kan kondensatoren 108 i det tredje trin 72 kobles til stel gennem en PIN-diode 110, som igen kan bringes ind i sin ledende tilstand af en impuls (kurven 10 o vist i fig. 7), som påtrykkes gennem en fødedrossel 112.

Hvert af afstemningstrinnene, bånd 1, 2, 3, 4, kan passende indrettes til at dække et frekvensbånd. Pig. 8 viser, hvorledes hvert af kredsløbene passende kan dække hver sit 15 bånd. For eksempel svarer det primære afstemningsbånd 66 til den højeste frekvens, vist som kurven 114 i fig. 8, hvorimod den frekvens, der fremkommer ved aktivering af det første trin 68 er vist som kurven 116, det, der fremkommer ved aktivering af det andet trin 70, er vist som 20 kurven 118, og det, der fremkommer ved aktivering af det tredje trin 72, er vist som kurven 120.

Efter afslutning af det interval, i hvilket de højeste frekvenser i trappen frembringes, trigges afslutningen 25 af hver successive sekvens med et slutsignal eller "end of sweep" signal, vist som kurven P i fig. 7, hvilket signal frembringes af tidsstyregeneratoren 44 og kobles til trappegeneratoren for at iværksætte påbegyndelsen af den næstfølgende sekvens.

30

Detaljer vedrørende antenneafstemningskredsløbet 34 og forstærkeren 36 i modtagersektionen 12 er vist i fig. 9 og 10. Elektromagnetiske signaler, som modtages via antennen 24 i fig. 9 og kobles gennem antennens afstemnings-35 kredsløb 34, forstærkes og ensrettes i forstærkeren 36.

18

DK 162864 B

Den forstærker omfatter en forforstærker 122, et båndpas-filter 124, en forstærker 126 og et AGC-kredsløb 128 (automatisk styret forstærkning). Som tidligere anført i forbindelse med fig. 3, påtrykkes modtagerstopimpulser, kur-5 ven D i fig. 3, på en terminal 130 og anvendes på en måde, der er det omvendte af, hvad der er vist i forbindelse med senderaktiveringsimpulserne, som påtrykkes forstærkerne 62 og 64 i fig. 4 til at spærre forstærkerne 122 og 126, når modtagerstopimpulserne er høje for således kun at til-10 lade signaler at passere gennem forstærkerne, når modtagerstopimpulserne er lave. Forstærkerne 122 og 126 er af konventionel konstruktion og giver en passende forstærkning. Forstærkede signaler, som passerer gennem forforstærkeren 122, påvirkes i båndpasfilteret 124 for at fjerne signaler, 15 der ligger betydeligt uden for det frekvensbånd, der har interesse for derved at forøge signalstøjforholdet for signaler, som videreføres til yderligere signalbehandling. AGC-kredsløbet 128 er på tilsvarende måde af konventionel konstruktion. Udgangen fra forstærkeren 126, se kurven 20 E i fig. 3, føres gennem en præcisionsensretter 132, som er forspændt for at opnå den størst mulige følsomhed ved signaldetektionen.

Detaljer af en foretrukken udførelsesform af modtageran-25 tenneafstemningskredsløbet 34 er angivet i fig. 10. Som det ses her, omfatter modtagerantennen 24 en enkelt sløj-feantenne, således som den kan dannes af en spole med en enkelt vinding, monteret tæt op af senderantennen 22. For ' at forhindre at energi oplagres i modtagerantennen under 30 sendeperioden, hvilket i givet fald ville kunne mætte forforstærkeren 122, er antennen 24 kortsluttet i senderens aktive perioder, det vil sige, mendens modtagerstopimpulserne (kurven D, fig. 3) er høje. Denne spærring tilvejebringes ved hjælp af en field effect transistor (FET) 134, 35 som går over i sin ledende tilstand ved modtagelsen af 19

DK 162864 B

modtagerstopimpulserne på terminalen 136. Afstemning af indgangstrinnene til modtageren foretages med et selvin-duktions-kondensatorkredsløb 138, der er opbygget af den induktive antenne 24 og de faste kondensatorer 140 og 142 5 sammen-med en varactordiode 144. Når amplituden af de modtagne signaler er væsentlig lavere i størrelse end den for de transmitterede signaler, kan afstemning af modtagerantennen umiddelbart foretages ved at påtrykke en spændingstrappe, som for eksempel kurven L i fig. 7, på ter-10 minalen 146 og derefter direkte på varactordioden 144. Den resulterende kapacitetsændring over 64 diskrete spændingstrin medfører således en tilsvarende afstemning af antennen for de 64 frekvenser, som fortrinsvis er til stede i senderfrekvenserne. Brugen af FET 134 i forstærkerafstem-15 ningskredsløbet foretrækkes, eftersom den nedsætter belastningen af antennen, og derved gør det muligt at have en høj Q-faktor.

Fig. 11 viser detaljer af kredsløbet i integrator/kompa-20 ratorkredsløbet 38 i fig. 1. Som det fremgår af fig. 9, er udgangen fra præcisionsensretteren 132 koblet til en leder 133, som igen, se fig. 11, er koblet til et portkredsløb 148. Dette kredsløb er følsomt over for markørvinduesimpulserne og støjvinduesimpulserne, kurverne F og 25 Gi fig. 3, når de påtrykkes terminaler henholdsvis 150 og 152 for på passende måde at lede signalet, som modtages på lederen 133 gennem porten og videre på lederen 154 i løbet af den tid, hvor markørvinduet, kurven F, er til stede eller alternativt at lede signalet videre på lede-30 ren 156 i den periode, hvor støjvinduet (kurven G) er til stede. Signalerne på lederne 154 og 156 føres henholdsvis til identiske integratorkredsløb , et markørintegra-torkredsløb 158 og et støjintegratorkredsløb 160. Som det er velkendt omfatter hver integrator et RC-integrerende 35 kredsløb, en operationsforstærker og passende forspændings- 20

DK 162864 B

modstande. Hver indgang er yderligere koblet til stel via en FET 162 og 164, således at integratorerne kan tilbage-stilles, når FET'ene gøres ledende. Indgangene til FET'ene er igen i.fællesskab koblet til en terminal 166, til hvil-5 ken terminal integratortilbagestillingsimpulserne (kurven K i fig. 3) påtrykkes. Efter afslutning af hver af rækkerne med otte hvileperioder hørende til hver sin frekvens, vil en tilbagestillingsimpuls K bevirke, at FET'ene 162 og 164 gøres ledende, hvorved ladningen fra integratorens 10 kondensatorer fjernes. Udgangen fra hver af de respektive integratorer 158 og 160 kobles til et komparatorkredsløb 168, og udgangen derfra er igen koblet til en AND-port 170. Komparatoren 168 er en konventionel analog komparator og giver en høj udgangsimpuls i tilfælde af, at det akkumule-15 rede signal fra markørintegratoren 158 er større end det, der kommer fra støjintegratoren 160 på hver sekvens af otte impulser. Den relative amplitude, bestemt af kompara-torkreasløbene 168, føres gennem AND-porten 170 efter frembringelse af komparatorsampleimpulsen (kurven J i fig. 3) 20 på en leder 172. Med passende interval frembringes således et detektorsignal på en terminal 174 med to mulige tilstande, en lav tilstand i tilfælde af, at det akkumulerede støjsignal er større end det akkumulerede markørsignal, og en høj tilstand i tilfælde af, at det akkumulerede markør-25 signal er større end det akkumulerede støjsignal.

Fig. 12 viser detaljer af detektorkredsløbet 40 i fig. 1.

Som vist der, omfatter detektoren 40 et 64-bit skifteregister 176, en AND-port 178, et 4-bit register 180, en 30 AND-port 182 med tre indgange, en “one-shot" også kaldet en monostabil multivibrator 184 og et skifteregister 186, hvis indgange er koblet gennem et omskifter- og modstands-kredsløb 188. Udgangen fra one-shot'en 184 er igen koblet via en leder 190 til et passende alarmorgan 192,' som kan 35 være et blinkende lys, en klokke eller lignende.

21

DK 162864 B

64-bit skifteregisteret 176 reagerer på de 64 detektorsig-nalimpulser, som frembringes i hver sekvens og oplagrer hver af de 64 impulser efter princippet først ind først ud. Efter modtagelse af den første impuls i en ny sekvens 5 vil den første impuls i den foregående sekvens blive udsendt på lederen 194 til den ene indgang på AND-porten 178. Samtidig vil den første impuls i den ny sekvens, som fremkommer på terminal 174 på indgangen til skifteregisteret 176 blive koblet til den anden indgang 196 på AND-10 porten 178. Hvis begge detektorimpulser er høje på samme tid vil udgangen på AND-porten 178 ligeledes blive høj og give en høj indgangsimpuls til 4-bit skifteregisteret 180. 64-bit skifteregisteret 176 modtager en taktimpuls for hver otte hvileperioder fra komparatorsampleimpulsen, 15 kurven J, som fremkommer på terminalen 172 og udsender derved én impuls i enten en høj eller lav tilstand på lederen 194, én gang for hver otte på hinanden følgende hvileperioder. 4-bit skifteregisteret 180 modtager ligeledes komparatorsampleimpulsen, kurven J, som taktsignal 20 én gang for hver otte på hinanden følgende hvileperioder.

I tilfælde af at tre på hinanden følgende impulser føres gennem AND-porten 178 i på hinanden følgende sekvenser, vil tre impulser fremkomme på udgangen af 4-bit skifteregisteret 180 på lederne henholdsvis 198, 200 og 202.

25 Tilstedeværelsen af tre høje tilstande forud for det tidspunkt, hvor 4-bit skifteregisteret 180 tilbagestilles ved slutimpulsen ("end-of-sweep" signalet P i fig. 7) bevirker, at AND-porten 182 skifter til en høj tilstand og derved giver et foreløbigt alarmsignal på lederen 204.

30

Det foreløbige alarmsignal kan forhindres i at sende et alarmsignal på lederen 190 ved en udkobling af one-shot 184. Som vist i fig. 12 kobles detektorsignalerne på lederen 174 også til indgangen af skifteregisteret 186 med 35 variabel længde, og dette register tilbagestilles også

DK 162864B

22 af slutsignalet (kurven P) . Afhængig af positionen af de respektive omskiftere vil skifteregisteret 186 akkumulere et givet antal detektorimpulser, og når dette nummer overskrides, vil skifteregisteret overføre et alarmspærresig-5 nal på lederen 206, og derved blokeres one-shot'en 184, således at man hindrer frembringelsen af alarmsignalet på lederen 190. Formålet med skifteregisteret 186 med variabel længde er således at opnå en spærring i form af en maksimal tælling, som udelukker signaler fra at forårsage 10 en alarm i tilfælde af, at disse signaler skyldes tilstedeværelsen af et lav Q-kredsløb i undersøgelseszonen, eftersom en sådant lav Q-kredsløb kan reagere på et overmåde stort antal af de diskrete frekvenser inden for den udsendte frekvenstrappekurve. Sådanne reaktioner skal kunne 15 frembringes af en gyldig markør, og det er også ønskeligt at kunne detektere tilstedeværelsen af et begrænset antal af sådanne gyldige markører inden for undersøgelseszonen samtidig, derimod er det klart, at reaktioner svarende til mere end ti forskellige frekvenser inden for samme række 20 bestående af 64 frekvenser må ligge uden for den ønskede tilladelige reaktion (eller udenfor, hvad der kan forventes), og derfor bør spærresignalet på lederen 206 aktiveres, hvis antallet af detekterede frekvenser overstiger for eksempel ti.

25

Den samlede konstruktive strategi for anlægget ifølge den foreliggende opfindelse hviler på brugen af flere resonanskredsløb i markøren 14, som vist fig. 1, hvorved alle resonansfrekvenserne er kendte inden for en forudbestemt 30 tolerance i forhold til en given nominel resonansfrekvens, men hvori den specifikke resonansfrekvens for en sådan markør er ukendt. Én sådan konstruktionsfilosofi gør det muligt at konstruere billige markørkredsløb og undgå individuelle og dermed kostbare kontrolafprøvninger. Z en 35 udførelsesform kan en sådan tolerance være så bred som 23

DK 162864 B

+ 10¾, medens tolerancerne i en foretrukken udføreIsesform har vist sig at ligge i området + 7% uden at påvirke produktionsomkostningerne. Et sådant markørkredsløb kan fremstilles af diskrete spoler, viklet på en spoleform, og kon-5 densatorer, monteret på billige isolerende substrater, eller kan fremstilles med konventionel trykt kredsløbsteknik ved anvendelse af ætsede udstansede metalfolier, som den ledende komponent, der har et indlagt dialektrikum, som for eksempel en tynd polymerisk bane, til at danne den kapaciti-10 ve komponent. Q-faktoren for sådanne kredsløb skal på tilsvarende made ikke være mindre end 50 og fortrinsvis ligge i området 70 til 100. Q-faktoren af sådanne kredsløb hører sammen med en båndbredde ifølge udtrykket Q = f/BW, hvor f er resonansfrekvensen af kredsløbet, og BW er den 15 tilhørende båndbredde. Det ses klart, at en Q-faktor på for eksempel 90 og en resonansfrekvens på 4,5 MHz vil give en båndbredde på ca. 64 kHz. For at tre ved siden af hinanden transmitterede frekvenser kan ligge inden for båndbredden, således at energi ved alle tre frekvenser vil 20 absorberes af kredsløbet og genudsendes ved resonansfrekvensen for kredsløbet, kræves, at der tilvejebringes mindst fire diskrete frekvenser i det 64 kHz brede område.

I den foretrukne udførelsesform, omtalt ovenfor, opdeles et forudbestemt frekvensområde, som strækker sig over 0,6 25 mhz i 64 separate trin, hvor hvert trin således er 9,4 kHz væk fra den ved siden af liggende frekvens. Omtrent syv sådanne frekvenser ville således kunne ligge inden for tre dB båndbredden, hvor tre dB angiver ca. 0,7 gange det maksimale spændingssignal for det svarsignal, der udsendes fra 30 et sådant kredsløb. Det betyder, at det er nødvendigt, at hvert LC-kredsløb i anlægget ifølge den foreliggende opfindelse vælges således, at det har en båndbredde i området fra 20 til 100 kHz.

35 For at tilstrækkelig energi kan absorberes inden for under- 24

DK 162864 B

søgelseszonen ved effektniveau'er, der opfylder FCC-restrik-.tionerne, er det ønskeligt, at den induktive del af hvert LC-kredsløb har et areal på mindst 6 cm * Selv om induktive kredsløb med mindre arealer kan fungere i visse anven-5 delserj. er sådan en størrelsesbegrænsning passende i forbindelse med anlægget ifølge den foreliggende opfindelse, som skal anvendes til tyverisikring, hvor FCC's krav skal opfyldes. Det fremgår således, at hvert LC-kredsløb, som anvendes i anlægget ifølge den foreliggende opfindelse, 10 har en specifik resonansfrekvens inden for et forudbestemt frekvensområde (Af) af den nominelle resonansfrekvens og har en tilførende Q-faktor, som også ligger inden for et givet område. I overensstemmelse med sådanne specifikationer på LC-kredsløbene skal senderen generere et 15 tilstrækkeligt antal af flere forskellige frekvenser, der strækker sig over et frekvensområde, der er mindst ligeså bredt som summen af det forudbestemte område af resonansfrekvenser for LC-kredsløbene og de maksimale båndbredder af sådanne kredsløb. Det kan på tilsvarende måde ses, at for 20 at et tilstrækkeligt stort antal frekvenser kan være til stede for på passende måde at aktivere flere markører med resonansfrekvenser, der strækker sig over et forudbestemt frekvensområde Af, må antallet af diskrete frekvenser være

givet ved udtrykket 3(ζ)ν x Af + fw4J/f_,n» hvor Q

max mxn mxn max 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 er den største Q-faktor for samtlige LC-kredsløb, og f .

2 mm 3 er den mindste resonansfrekvens af samtlige kredsløb.

4 I et typisk tilfælde, hvor Qmax for eksempel er 100, Af er 0,9 MHz, og den mindste resonansfrekvens for alle mar-' 5 kører er 4,05 MHz, kan det ses, at ca. 70 voksende trin 6 mellem den mindste og den største frekvens ville være øn- 7 i 8 skeligt. I en foretrukken udførelsesform, hvori et Af på 9 kun 0,6 MHz forventes, og hvori en mindste resonansfre 10 kvens på ca. 4,2 MHz ville fremkomme, ville ca. 46 voksende trin være tilstrækkelig. Som angivet ovenfor kan man 11 med fordel tilvejebringe 64 sådanne stigende trin i en

DK 162864B

25 foretrukken udførelsesform.

Selv om anlægget ifølge den foreliggende opfindelse er blevet beskrevet i forbindelse med en foretrukken udfø-5 relsesform, må det være klart, at forskellige modifikationer og variationer af den foreliggende opfindelse kan realiseres på lignende måde og kan ligge inden for rammerne af den foreliggende opfindelse. Selv om rækkefølgen af flere diskrete forskellige frekvenser med fordel kan være 10 en gentagen sekvens af tæt placerede adskilte sekvenser, der hver især er et trin højere end den foregående, er det umiddelbart indlysende, at en sådan sekvens kan ændres betydeligt. Por eksempel kan en sådan sekvens have form af stigende og aftagende tilstødende sekvenser. Gentagne 15 sekvenser med stigende, trinvist voksende frekvenser er imidlertid ønskeligt, eftersom sammenligningerne af de eventuelt markørfrembragte signaler i tilstødende sekvenser forenkles, eftersom potentielle markørsignaler, som er frembragt på samme frekvens, i så fald vil forekomme på sam-20 me relative position i hver gentagen sekvens. Det erkendes endvidere, at ved indførelse af mikroprocessorstyringer vil associationen af et markørfrembragt signal med en specifik frekvens blive langt lettere at anvende og realisere, uanset en uregelmæssighed i tidspunktet for sådanne impul-25 ser inden for en given frekvens. Det vil således ligge inden for rammerne af den foreliggende opfindelse, at hver sekvens kan indeholde et antal forskellige frekvenser i en tilfældig rækkefølge, hvor hver sekvens er væsentligt forskellig i rækkefølgen af frekvenserne, idet det kun øn-30 skes, at hver sekvens indeholder hver af de diskrete frekvenser. I yderligere en udførelsesform forudsættes det, at i nogen sekvenser fremkommer ikke alle de diskrete forskellige frekvenser i de første sekvensrækker, som vises.

Ved aktivering af et indledende alarmsignal, således som 35 det kan frembringes af tre på hinanden følgende sekvenser 26

DK 162864 B

i to på hinanden følgende perioder, kan yderligere sekvenser frembringes, hvori kun frekvenser af potentiel interesse reproduceres, eller hvori frekvenserne uden for området, der medførte det indledende alarmsignal, frembringes. En 5 sådan specifik undersøgelse af en potentiel markør forøger pålideligheden af det samlede anlæg.

På tilsvarende måde er det klart, at et stort antal forskellige specifikke sendeantenneafstemningskonfigurationer 10 kan anvendes. I den foretrukne ildførelsesform, beskrevet i det ovenstående, har anvendelsen af PIN-dioder til at afstemme et begrænset antal frekvensbånd vist sig hensigtsmæssig på grund af intensiteten af den ønskede senderenergi. I forskellige udførelsesformer, hvori kravene til 15 effekt eventuelt ikke er så stringente, kan varactor-af-stemningsdioder, som beskrevet i forbindelse med modta-geantenneafstemningskredsløbet, være velegnede.

Det er endvidere klart, at ændringer i antenneafstemnings-20 forstærker, integrator, komparator og detektorafsnittene af modtageren kan foretages. Selv om det i integratoren ifølge den foreliggende opfindelse anses for fordelagtigt at sammenligne de akkumulerede støjsignaler med akkumulerede markørsignaler via analoge integratorer og kompara-25 torkredsløb, ligger det inden for opfindelsens rammer, at sådan signalbehandling kan realiseres med en nulgennemgangsteknik og ved en tilsvarende digitalsignalbehandling.

Det ligger endvidere inden for opfindelsens rammer, at der 30 kan tilvejebringes et antal af flere impulser ved hver frekvens, og at signaler, som frembringes under et større antal sekvenser, kan sammenlignes.

35

Claims

1. Apparat til i en undersøgelseszone at detektere genstande, hvortil er fastgjort markører (14), som indeholder kredsløb 5 (28) med en resonansfrekvens inden for et forud fastlagt frekvensområde og med en båndbredde, som er centreret omkring resonansfrekvensen, hvilket apparat indbefatter et transmitterorgan til frembringelse i undersøgelseszonen af korte impulser af elektromagnetisk energi, hvilke impulser er 10 adskilte af hvileperioder, og et modtagerorgan til detektering af elektromagnetisk energi i hvileperioderne, kendetegnet ved, at sendeorganet (10) indbefatter organer til frembringelse af undersøgelsessignalimpulserne ved et egnet antal diskrete, indbyrdes afvigende radiofre-15 kvenser for tilvejebringelse af impulser ved i det mindste tre diskrete indbyrdes forskellige frekvenser inden for hver af resonanskredsløbenes båndbredde, hvilice impulser adskilles ved hvileperioder, og ved modtagerorganet (12), som indbefatter organer til aktivering af et alarmsignal 20 som svar på detekteringen af energi ved mindst tre frekvenser inden for det forud fastsatte frekvensområde i de perioder, som følger efter impulserne.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 25 modtagerorganerne (12) indbefatter organer (34) som er indrettet til at reagere på modtagne elektromagnetiske signaler, som er centreret omkring en given centerfrekvens, og som strækker sig over et begrænset frekvensområde inden for området af udsendte radiobølgefrekvenser, og til at fastholde 30 centerfrekvensen på stort set samme frekvens, som den udsendte radiobølgeenergi.

3. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at indbefatte sendeorganer (10), som omfatter en induktiv sen- 35 deantenne (22) og antenneorganer (20), som kan afstemmes, og som har en variabel kapacitet (66,68,70) eller (72), DK 162864 B idet den induktive antenne og den variable kapacitet sammen udgør et indstilleligt resonanskredsløb med en båndbredde, som er centreret omkring en variabel centerfrekvens, hvilken båndbredde er snævrere, end det forud fastlagte frekvensom-5 råde, og ved at de indstillelige antenneorganer (20) yderligere indbefatter organer (44) til at styre ændringen af kapaciteten for at ændre den variable centerfrekvens således, at den båndbredde, som er knyttet til kredsløbet, indbefatter den særlige radiobølgefrekvens inden for det forud fastlagte 10 frekvensområde, som udsendes til ethvert givet tidspunkt.

4. Apparat ifølge krav l, kendetegnet ved, at modtagerorganerne (12) indbefatter a) organer (158), som aktiveres i et første tidsinterval, 15 som forekommer relativt tidligt i hvert af hvileperioderne, når et signal, som er frembragt ved et markørkredsløb i resonans, kan forventes at være til stede for tilvejebringelse af et markørsignal som følge af påvirkningen fra elektromagnetiske signaler, som er modtaget i det første inter-20 val, b) organer (160), som aktiveres i et andet tidsinterval, som forekommer relativt sent i hver hvileperiode, når det ikke kan forventes, at der er noget signal til stede, som er frembragt ved markørkredsløb i resonans, hvilket interval 25 vil være repræsentativt for baggrundsstøjen, for tilvejebringelse af et støj signal som følge af påvirkningen fra elektromagnetiske signaler, som er modtaget i løbet af det andet interval, c) organer (168) til sammenligning af markørsignalet og 30 støjsignalet og for tilvejebringelse af et detektorsignal i det tilfælde, at markørsignalet overskrider støj signalet med en forud fastlagt størrelse.

5. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet' ved, at 35 senderorganerne (10) indbefatter organer (48) til frembringelse af impulser af elektromagnetisk energi som gentagne DK 162864 B sekvenser af savtaksignaler ved diskrete, indbyrdes forskellige frekvenser, idet hver impuls ved en given frekvens gentages i det mindste to gange, og ved at modtagerorganerne (12) yderligere indbefatter detektororganer (40) til regi-5 strering af tilstedeværelsen af et detektorsignal i i det mindste to efter hinanden følgende sekvenser.

6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at detektororganerne (40) indbefatter organer (176) til oplag-10 ring af detektorsignaler, som er frembragt i en første sekvens, og for tilvejebringelse af et foreløbigt alarmsignal, når de oplagrede detektorsignaler modsvarer detektorsignaler, som frembringes i en efterfølgende sekvens.

7. Apparat ifølge krav 4, kendetegnet ved, at lagerorganerne (176) indbefatter organer til identifikation af et detektorsignal, som frembringes ved hver af de diskrete frekvenser inden for hver sekvens, og ved organer (182) for tilvejebringelse af det foreløbige alarmsignal, i det til-20 fælde, at detektorsignaler, som medsvarer markørsignaler tilvejebragt efter impulser med i det mindste tre forskellige frekvenser, detekteres i efter hinanden følgende sekvenser. 1 Apparat for tilvejebringelse af et elektromagnetisk felt 25 til iværksættelse af detektering i en undersøgelseszone af et antal genstande, til hvilke er fastgjort en markør (14) med et kredsløb (28), som kan bringes i resonans inden for en given tolerance i forhold til en udpeget resonansfrekvens, og som har en given båndbredde, hvilket apparat er 30 kendetegnet ved organer (10) til frembringelse i undersøgelseszonen af impulser af elektromagnetisk energi ved et antal diskrete, indbyrdes afvigende frekvenser, som er centrerede om en nominel frekvens, og som strækker sig over et givet frekvens-35 område, idet den maksimale trinvise forøgelse mellem to hosliggende, diskrete frekvenser ikke er mere end 0,5% af DK 162864B den nominelle frekvens.

9. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at organerne.(10) til frembringelse af elektromagnetisk energi 5 indbefatter organer til frembringelse af et antal impulser af radiobølgeenergi ved frekvenser, som er adskilte med lige store forøgelser.

10. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at 10 organerne (10) til frembringelse af elektromagnetisk energi indbefatter organer for tilvejebringelse af et antal impulser ved hver af de nævnte frekvenser.

11. Apparat ifølge krav 10, kendetegnet ved, at 15 organerne (10) til frembringelse af elektromagnetisk energi indbefatter organer til frembringelse af impulserne som en sekvens af gentagne savtaksignaler ved diskrete, indbyrdes forskellige frekvenser, idet hver impuls ved en given frekvens gentages i det mindste to gange, og hver impuls fort-20 sætter en given tidsmæssig varighed, idet der er forud fastlagte hvileperioder mellem impulserne.