NL8502903A

NL8502903A - Stelsel voor de overdracht van hoofdfrequente elektromagnetische signalen.

Info

Publication number: NL8502903A
Application number: NL8502903A
Authority: NL
Original assignee: Electron Ident Syst Silkeborg
Priority date: 1984-10-24
Filing date: 1985-10-23
Publication date: 1986-05-16
Also published as: DK507584A; SE8504933D0; DE3537319A1; GB2166000A; SE8504933L; JPS61116425A; GB8524925D0; DK507584D0

Description

( o 853108/Ti

Vertaling van het Europese octrooischrift ELECTRONIC IDENTIFICATION SYSTEMS te Silkeborg, Denemarken

Stelsel voor de overdracht van hoogfrequente elektromagnetische signalen_

De uitvinding heeft betrekking op een stelsel voor de overdracht van hoogfrequente elektromagnetische signalen, omvattende een frameantenne met een of meer windingen.

Het doel van de uitvinding is aan te geven, hoe het 5 véld op afstand van de frame-antenne kan worden geminimaliseerd en het stelsel volgens de uitvinding wordt gekarakteriseerd door een of meer condensatoren, opgenomen in tenminste een van de windingen, welke condensatoren een compensatie geven voor faseverschillen van een einde van de antenne ten opzichte 10 van het andere einde. Op déze wijze is de spanning van het ene einde ten opzichte van het andere einde laag, waardoor de straling (puntvector) dienovereenkomstig wordt gereduceerd.

De condensator of de condensatoren zijn bij voorkeur symmetrisch aangebracht ten opzichte van de voedingspunten 15 van de frame-antenne, zodanig dat de transmissielijn symmetrisch wordt belast. Als gevolg daarvan zal de transmissielijn niet oscilleren.

Het aantal condensatoren wordt bij voorkeur aangepast aan de gewenste bandbreedte? een groter aantal condensatoren 20 resulteert in een grotere bandbreedte.

In een voorkeursuitvoeringsvorm, waarin de antenne een vierkante winding heeft met een randlengte van ongeveer 30 cm, is in de winding een condensator van 45 pF opgenomen, corresponderend met een resonantiefrequentie van ongeveer 27 MHz.

25 De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening waarin is:

Figuur 1 een afbeelding van een gebruikelijke frame-antenne voor ontvangst;

Figuur 2 een afbeelding van het stelsel volgens de uit-30 vinding voor de overdracht van hoogfrequente elektromagnetische signalen;

Figuur 3 een afbeelding van een tweede uitvoeringsvorm van het stelsel;

φ Λ Λ -Λ ,‘V

- ·> '-1 "T 'j ij 0 2

Figuur 4 een afbeelding van een derde uitvoeringsvorm van het stelsel;

Figuur 5 een afbeelding van een kwartgolfadaptor op te nemen tussen de transmissielijn en de antenne; en 5 Figuur 6 een afbeelding van een symmetrische inrichting aan te brengen voor de antenne.

Figuur 1 toont de gebruikelijke antenne welke een ver veld geeft.

Het stelsel van figuur 2 voor het overdragen van hoog-10 frequente elektromagnetische golven omvat een vierkante frame-antenne 1 met een of meer windingen. De antenne is bestemd voor een frequentie van ongeveer 27 MHz en heeft in de voorkeursuitvoeringsvorm een randlengte van ongeveer 30 cm. Volgens de uitvinding zijn een of meer condensatoren in de antenne 15 opgenomen, zodanig dat de antenne bij de gewenste frequentie in resonantie is. De condensator C geeft een positieve fasever-schuiving, zodanig dat het faseverschil van het ene einde ten opzichte van het andere einde der antenne vrijwel nul is. Op deze wijze wordt slechts een reactief effect uitge-20 straald en is er geen veld op afstand. De condensatoren zijn bij voorkeur symmetrisch aangebracht ten opzichte van het voedingspunt 3 van de antenne, zodat de transmissielijn zoveel mogelijk symmetrisch wordt belast. Op deze wijze wordt het mogelijk een oscilleren der transmissielijn 4 te voorkomen, 25 onder voorwaarde dat de transmissielijn symmetrisch is opgebouwd. Wanneer de transmissielijn a-symmetrisch is en bijvoorbeeld wordt gevormd door een coaxiaalkabel, is het noodzakelijk een balanceerlijn (balun) op te nemen - zie figuur 6.

Een kwartgolf transformator - zie figuur 5 - kan worden 30 opgenomen tussen de transmissielijn en de antenne, waarbij de transformator zorgt voor de noodzakelijke impedantie-aanpas-sing. De kwartgolf transformator kan een deel zijn van de transmissielijn, die een lengte heeft, gelijk aan een oneven veelvoud van kwartgolflengten.

35 In de uitvoeringsvorm volgens figuur 2 heeft het stelsel een werkradius van ongeveer 40 cm bij een transmissievermogen van ongeveer 25 W. De inductantie is ongeveer 800 nH en de 5302 903 * *r * 3 condensator is ongeveer 45 pF. De Q-waarde van de antenne is ongeveer 100, corresponderend met een Ohmse weerstand van ongeveer 1,5 Ohm.

In de uitvoeringsvorm volgens figuur 3 is de condensator 5 volgens figuur 2 vervangen door twee symmetrisch aangebrachte condensatoren C'; elke condensator C' heeft de dubbele waarde, ongeveer 90 pF, waarbij de resonantiefrequentie onveranderd blijft.

Figuur 4 toont een andere uitvoeringsvorm met meerdere 10 windingen.

Het stelsel volgens de uitvinding kan zowel voor zenden als voor ontvangen worden gebruikt en kan bijvoorbeeld worden toegepast in combinatie met het detectiestelsel, zoals beschreven in de Duitse octrooiaanvrage 32.45.881. Dit stelsel kan 15 bijvoorbeeld worden gebruikt ter verkrijging van statistische informatie betreffende het gedrag van varkens. Het stelsel bestaat uit een elektronisch communicatiestelsel, waarbij een taster met een voorafbepaald codenummer is aangebracht aan het oor van elk varken. Deze taster reageert steeds wanneer 20 het varken een zender/ontvanger nadert. De zender/ontvanger staat in verbinding met een centraal gegevensverwerkend stelsel, dat de ontvangen signalen registreert. Het is, indien gewenst, mogelijk om tegelijkertijd andere parameterwaarden, zoals de lichaamstemperatuur van het betreffende varken te 25 registreren.

Elke zender/ontvanger omvat een functiegenerator, welke oscilleert op een frequentie van ongeveer 6 KHz en zowel een driehoekig signaal als een pulssignaal uitzendt. Het driehoekig signaal wordt gebruikt voor fasemodulatie van 30 een hoogfrequent signaal dat elke tien seconden wordt uitgezonden via een koppelinrichting en een antenne. Een binaire teller wordt simultaan met de transmissie der signalen geactiveerd .

Aan de ontvangstkant van de taster wordt het ontvangen 35 signaal overgedragen aan een elektronisch relais, dat is uitgevoerd als een MOS-transistor voor de toevoer van energie * aan de andere ketens der taster. Deze ketens dragen het signaal - ,1 / (i -n , . - ’ V, w -t 4 » * over aan een tweede harmonische generator en een fasedetector. De fasedetector levert een klokpulssignaal, corresponderend met het driehoekvormig signaal. Het klokpulssignaal wordt overgedragen naar een 12-bit binaire teller, waarbij de telling 5 wordt vergeleken met een voorafbepaalde telkarakteristiek van de taster. Bij identiteit wordt een poort geopend voor het tweede harmonische signaal, dat dan wordt uitgezonden door de zendantenne.

Het signaal uitgezonden door de taster wordt ontvangen 10 door de zender/ontvanger en overgedragen aan een vermenigvul-digketen, waarin het signaal wordt vermenigvuldigd met een tweede harmonische van het overgedragen fasemodulatiesignaal, opgewekt in de zender/ontvanger. Bij identiteit is het produkt betrekkelijk groot en wordt een betrekkelijk sterk signaal 15 uitgezonden op een moment dat eenduidig correspondeert met de voorafbepaalde telling binnen de taster. Dit signaal kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor het stoppen van een teller, die werd geactiveerd aan het begin van de zendperiode, waarbij stoppen van de telling correspondeert met het codenummer.

20 Een voordeel van deze techniek van signaalherkenning is, dat stoorsignalen zonder de noodzaak van gecompliceerde ketens worden uitgezonderd.

De uitvinding verschaft een zend/ontvangststelsel met kort bereik, waarbij weinig ruis optreedt.

25 Binnen het kader van de uitvinding kunnen in de frame-an- tenne ook zelfinducties worden opgenomen.

83 0 2 3 0 3 '

Claims

1. Stelsel voor de overdracht van hoogfrequente elektromagnetische signalen, omvattende een frame-antenne met een of meer windingen en een of meer condensatoren in tenminste een der windingen, met het kenmerk, dat deze condensator 5 of condensatoren faseverschillen aan het ene einde van de antenne ten opzichte van het andere einde in hoofdzaak compenseren.

2. Stelsel volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de condensatoren symmetrisch zijn aangebracht ten opzichte van 10 de voedingspunten van de frame-antenne.

3. Stelsel volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat het aantal condensatoren is aangepast aan de gewenste bandbreedte.

4. Stelsel volgens een of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de frame-antenne een winding heeft.

5. Stelsel volgens conclusie 4 met het kenmerk, dat de winding vierkant is.

6. Stelsel volgens conclusie 5 met het kenmerk, dat de zijde van de winding ongeveer 30 cm is.

7. Stelsel volgens conclusie 6, gekenmerkt door een conden-20 sator opgenomen in de zijde van de vierkante winding met een lengte van ongeveer 30 cm, welke condensator een capaciteit heeft van ongeveer 45 pF, corresponderend met een resonantie-frequentie van ongeveer 27 MHz.

8. Stelsel volgens een of meer der voorgaande conclusies, 25 gekenmerkt door een kwartgolfimpedantie-aanpassing tussen de transmissielijn en de frame-antenne.

9. Stelsel volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de transmissielijn een lengte heeft, corresponderend met een oneven aantal kwartgolflengten. Ö 4* 'j -- * ^ ^