50826 KI. 74 c, 12/21 MKP G08tf YT/tftf Opublikowano: 31.IIL1966 Twórca wynalazku: doc. Henryk KunieWski Wlasciciel patentu: Instytut Tele- i Radiotechniczny, Warszawa (Polska) Uklad filtru dopasowujacego antene petlicowa do nadajnika wielu czestotliwosci Przedmiotem wynalazku jest uklad filtru dopa¬ sowujacego antene petlicowa do nadajnika wielu czestotliwosci w systemach sygnalizacji indukcyj¬ nej.Wynalazek znajdzie zastosowanie w róznych sy¬ stemach do bezprzewodowego poszukiwania osób. wielokanalowego jednoczesnego przekazywania in¬ formacji itp.Zastosowane w tych systemach anteny petlico¬ we w postaci jedno lub wielozwojowej petli dru¬ tu, zawieszonej w jednej lub kilku plaszczyznach poziomych, posiadaja dosc znaczna dlugosc docho¬ dzaca do 1 km, zas ich czestotliwosc rezonansowa jest rzejdu 100 kHz.W systemach sygnalizacji indukcyjnej zachodzi potrzeba stosowania wiekszej liczby czestotliwosci nosnych, modulowanych lub nie modulowanych, co wymaga wytwarzania przez antene petlicowa pól magnetycznych o wielu róznych czestotliwos¬ ciach i o jednakowych natezeniach. W systemach bezprzewodowego poszukiwania osób stosuje sie zazwyczaj 10 do 20 kanalów waskopasmowych z przesylaniem jednoczesnym, lub kolejnym, w kazdym kanale czestotliwosci ndemodulowanych.W systemach wielokanalowego przekazywania in¬ formacji slownych stosuje sie kilka, do okolo 8, kanalów szerokopasmowych z przesylaniem jedno¬ czesnym lub kolejnym, czestotliwosci nosnych mo¬ dulowanych fonia.Glówna trudnoscia w takich systemach wielo- 10 15 20 25 kanalowych jest odpowiednie dopasowanie anteny petlicowej do nadajnika dla wszystkich kanalów, w celu uzyskania mozliwie równomiernego prze¬ biegu natezenia pola magnetycznego w funkcji czestotliwosci. Poniewaz natezenie pola magne¬ tycznego jest proporcjonalne do pradu w antenie petlicowej, zakres stosowanych czestotliwosci po¬ winien byc dostatecznie oddalony od czestotliwosci rezonansowej anteny, dla unikniecia zbyt duzego zapotrzebowania mocy z nadajnika.Zwykle wykorzystuje sie zakres czestotliwosci od okolo 20 kHz do okolo 100 kHz, ponizej czesto¬ tliwosci rezonansowej, w którym anteny petlicowe przedstawiaja indukcyjnosc i glównie pobieraja moc bierna. Z tego wzgledu typowe filtry, w któ¬ rych przenoszona jest moc czynna, nie moga byc stosowane dla dopasowania anten petlicowych.W znanych systemach sygnalizacji indukcyjnej firm szwajcarskich: „Autophon AG, Solothum", opisanym w „Bulletin de rAssociation Suisse des Electriciens" t. 50, 1059 r., nr 3, str. 94, rys. 8, oraz „Hasler AG, Bern" opisanym w „Hasler Mitteilungen" nr 2, 1959 r., str. 42, rys. 8, stosuje sie dostrajanie anteny petlicowej do poszczególnych kanalów za pomoca kondensatorów, wlaczanych przez styki odpowiednich przekazników, sterowa¬ nych zdalnie. Jest to system niepewny w dzia¬ laniu, bardzo skomplikowany i kosztowny.Inne systemy stosowane za granica ograniczaja liczbe kanalów do pieciu, jak na przyklad system 508263 50826 4 firmy holenderskiej „NIRA", opisany w „Electro¬ nics" 1960 r. luty — w zakresie 16 do 28,8 kHz, oraz system firmy „Telefunken",opisany w „Funk- Technik" nr 10 z 1963 r. — w zakresie 27,6^33,12 kHz. Antena petlicowa w itych systemach jest na stale dostrojona za pomoca jednego kondensatora do czestotliwosci srodkowego kanalu. aWda itych sy¬ stemów jest wystepowanie niejednakowych pradów antenowych dla poszczególnych kanalów.Inny znany system firmy „Telefunken" opisany w „Telefunken Zeitiumg" nr. 132, czerwiec 1961 r., polega na stosowaniu tylko jednego kanalu sze¬ rokopasmowego 70,& kHz, modulowanego sygna¬ lami malej czestotliwosci, o 15 róznych czestotli¬ wosciach w zakresie odj'812,5 do 2562,5 Hz w od- stepa<& co 125 Hz. Wad| tego systemu jest skom¬ plikowany .w^^^le^kt^czny i stosunkowo wysoki koszt o3BibYfIików osobistych.Znany jest równiez system firmy „Sennheiser Electronic", opisany w „Radiomenitpr" nr 5 z 1960 r., polegajacy na zastosowaniu duzej liczby nadajni¬ ków — równej liczbie kanalów i na dolaczaniu ich do wspólnej anteny petlicowej za pomoca specjal¬ nych ukladów dopasowujacych i separacyjnych.System ten jest bardzo drogi.Wad tych nie posiada urzadzenie bedace przed¬ miotem wynalazku.System, w którym pracuje uklad filtru bedacy przedmiotem wynalazku, polega na stosowaniu du¬ zej liczby czestotliwosci, przy czym wlaczony po¬ miedzy nadajnik i antene petlicowa filtr nie jest przestrajany. Natezania pradów plynacych w an¬ tenie petlicowej sa w przyblizeniu równe dla wszystkich czestotliwosci, zas uklady elektryczne urzadzen nadawczych i odbiorczych sa~proste i nie- kosztowne. Istote wynalazku wyjasni porównanie ze znanymi ukladami czwórników.W przykladzie wykonania przedstawionym na fig. 1 rysunku, do zacisków wyjsciowych 3 i 4 filtru dolacza sie odbiornik mocy czynnej o opor¬ nosci rzeczywistej R.W przypadku polaczenia takiego filtru z antena petlicowa w znanym ukladzie firmy „Telefunken", co przedstawiono na fig. 2 do zacisków wyjscio¬ wych 3 i 4 filtru, dolacza sie antene LA przez kon¬ densator C0, celem skompensowania indukcyjnosci anteny petlicowej dla czestotliwosci nosnej fe.Uklad filtru natomiast jest przeznaczony do stlu¬ mienia harmonicznych 2 f0, 3 f0 itd.W ukladzie filtru bedacym przedmiotem wyna¬ lazku, w przykladzie wykonania przedstawionym na fig. 3, zaciski wyjsciowe 3 i 4 filtru zostaja zwarte, zas stanowiaca odbiornik mocy biernej antene petlicowa LA, wlacza sie na miejsce cewki, stanowiacej ostatni element filtru. Antene petli¬ cowa stanowi jedno lub wielozwojowa petla dru¬ tu, otaczajaca obszar zasiegu sygnalizacji induk¬ cyjnej, na którym znajduja sie odbiorniki sygna¬ lów, sprzezone indukcyjnie z petla.W ukladzie filtru bedacym przedmiotem wyna¬ lazku, stosuje sie filtr dolnoprzepustowy, przed¬ stawiony na (fig."4, gdzie linia ciagla i przerywana, oznaczono dwie ódniiahy filtru; górnóprzepustowy, przedstawiony na fig. 5 lub jeden z szerokopasmo¬ wych, przedstawiony na fig. 6, gdzie wlaczona na zaciski a i b, opornoscia Z moze byc jeden z po¬ kazanych ukladów lub przedstawionych na fig. 7 i 8 rysunku. Indukcyjnosc anteny petlicowej LA stanowi skladowy element filtru. Filtr w ukladzie 5 wedlug wynalazku jest w zasadzie obliczony dla przecietnej dlugosci anteny petlicowej 0 indukcyj¬ nosci znamionowej LA i opornosci strat. Pokazany na fig. 4, 5, 6, 7 i 8 kondensator C, polaczony z pet¬ la anteny nadawczej LA, jest dobierany odpowied¬ nio dla petli rózniacych sie indukcyjnoscia od in¬ dukcyjnosci znamionowej, przy czym pozostale elementy filtru nie ulegaja zmianie.W przypadkach, gdy indukcyjnosc jednej ante¬ ny petlicowej lub wypadkowa indukcyjnosc wielu anten petlicowych, polaczonych szeregowo lub równolegle, dolaczonych do filtru rózni sie znacz¬ nie od indukcyjnosci znamionowej LA, zmiana po¬ jemnosci C nie wystarcza. Aby nie zmieniac po¬ zostalych elementów filtru dla anteny petlicowej o indukcyjnosci 2 LA, laczy sie szeregowo dwa jed¬ nakowe filtry dobrane dla anteny o indukcyjnosci znamionowej LA.Jezeli indukcyjnosc anteny petlicowej wynosi 1/2 LA, dwa filtry dobrane dla anteny o indukcyj¬ nosci LA, laczy sie równolegle.We wszystkich omówionych odmianach ukladu filtru bedacego przedmiotem wynalazku, zaciski wejsciowe filtru dolacza sie do odpowiednich od¬ czepów uzwojenia wtórnego transformatora wyj¬ sciowego w nadajniku (wzmacniaczu koncowym), w celu dopasowania zródla pradu do opornosci rzeczywistej anteny petlicowej i uzyskania naj¬ wiekszego pradu wyjsciowego.Na fig. 9 rysunku przedstawione sa charaktery¬ styki pradu w antenie petlicowej w funkcji cze¬ stotliwosci: dla urzadzenia wedlug wynalazku — krzywa A i dla anteny petlicowej dopasowanej w znany sposób za pomoca jednego kondensatora — krzywa B. Na fig. 9 pokazano zastosowane przy pomiarach uklady. PL