RU2097783C1 - Transponder of object identification telemetering system - Google Patents

Transponder of object identification telemetering system Download PDF

Info

Publication number
RU2097783C1
RU2097783C1 RU93053467A RU93053467A RU2097783C1 RU 2097783 C1 RU2097783 C1 RU 2097783C1 RU 93053467 A RU93053467 A RU 93053467A RU 93053467 A RU93053467 A RU 93053467A RU 2097783 C1 RU2097783 C1 RU 2097783C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transponder
rectifier
output
linear element
antenna
Prior art date
Application number
RU93053467A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93053467A (en
Inventor
А.М. Георгиевский
Н.Б. Ляхова
В.Г. Федоров
Original Assignee
Государственный центральный научно-исследовательский радиотехнический институт
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный центральный научно-исследовательский радиотехнический институт filed Critical Государственный центральный научно-исследовательский радиотехнический институт
Priority to RU93053467A priority Critical patent/RU2097783C1/en
Publication of RU93053467A publication Critical patent/RU93053467A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2097783C1 publication Critical patent/RU2097783C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

FIELD: telemetry, in particular, remote object identification systems, applicable for modulation of received interrogation signal with the aim of giving it the necessary information of the object to be identified and reflecting the amplitude-modulated signal in the direction of the receiving device of the object identification system so as to device useful information on the object; containers, transport facilities, etc! can be used as objects. SUBSTANCE: transponder of object identification telemetering system uses series-connected transceiving antenna 1, matching transformer 2, and rectifier 3, non-linear element 5, permanent storage 4; the output of rectifier 3 is connected to the supply input of permanent storage 4, non-linear element 5 is connected to the output of permanent storage 4 as a load, non-linear element 5 in matching transformer 2 is made as a stabilizer diode, and in rectifier 3 it consists of a series-connected diode and resistor. EFFECT: improved design. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области телеметрии и, в частности к системам идентификации объектов на расстоянии. Оно может быть применено для модуляции принимаемого запрашивающего сигнала с целью наделения его необходимой информацией об идентифицируемом объекте и отражения амплитудномодулированного сигнала в направлении приемного устройства системы идентификации объектов для извлечения полезной информации об объекте. В качестве объектов идентификации могут служить контейнеры, транспортные средства и т.п. The invention relates to the field of telemetry and, in particular, to systems for identifying objects at a distance. It can be used to modulate the received requesting signal in order to provide it with the necessary information about the identifiable object and reflect the amplitude-modulated signal in the direction of the receiver of the object identification system to extract useful information about the object. As objects of identification can serve containers, vehicles, etc.

Известен приемоответчик телеметрической системы идентификации объектов (патент США, N 4075632, G 01 S 9/56, H 04 B 1/59, 1976). Это устройство содержит последовательно включенные антенну, выпрямляющее устройство, регулируемую нагрузку, стабилизатор напряжения, конденсатор, генератор циклического кода, перестраиваемый по частоте генератор и терморезистор. Known transponder telemetric system for identifying objects (US patent, N 4075632, G 01 S 9/56, H 04 B 1/59, 1976). This device contains a series-connected antenna, a rectifying device, an adjustable load, a voltage stabilizer, a capacitor, a cyclic code generator, a frequency tunable generator and a thermistor.

Приемоответчик работает следующим образом. The transponder operates as follows.

Запрашивающий сигнал устройства считывания телеметрической системы идентификации объектов принимается антенной приемоответчика и поступает на его выпрямляющее устройство. Напряжение постоянного тока выпрямляющего устройства используется для электропитания схем приемоответчика. Стабилизатор напряжения служит для поддержания номинала напряжения в схемах приемоответчика. На выходе стабилизатора включен конденсатор, накапливающий энергию для работы схем в интервалах низкого уровня выходного напряжения выпрямляющего устройства в процессе амплитудной модуляции. Регулируемая нагрузка модулятор отраженного сигнала приводится в действие выходным сигналом генератора циклического кода и попеременно замыкает выход выпрямляющего устройства через резистор. The interrogating signal of the reader of the telemetric identification system of objects is received by the antenna of the transponder and fed to its rectifying device. The DC voltage of the rectifier device is used to power the transponder circuits. The voltage regulator serves to maintain the voltage rating in the transponder circuits. At the output of the stabilizer, a capacitor is included that stores energy for the operation of the circuits in the intervals of the low level of the output voltage of the rectifying device during the amplitude modulation process. Adjustable load The modulator of the reflected signal is driven by the output signal of the cyclic code generator and alternately closes the output of the rectifying device through a resistor.

Импедансы антенны и выпрямляющего устройства при номинальной нагрузке последнего согласованы, а при замыкании выхода выпрямляющего устройства - рассогласовываются, что и приводит к модуляции отраженного от антенны приемоответчика сигнала. Код генератора циклического кода зависит от частоты перестраиваемого генератора. В свою очередь эта частота зависит от сопротивления терморезистора, а следовательно от температуры идентифицируемого животного на котором установлен приемоответчик. The impedances of the antenna and the rectifier at the rated load of the latter are matched, and when the output of the rectifier is shorted, they are mismatched, which leads to the modulation of the signal reflected from the antenna of the transponder. The cyclic code generator code depends on the frequency of the tunable generator. In turn, this frequency depends on the resistance of the thermistor, and therefore on the temperature of the identified animal on which the transponder is mounted.

Известен приемоответчик телеметрической системы идентификации объектов, принятый за прототип изобретения (заявка ЕП, N 0254954, G 01 S 13/82, B 61 L 25/04, 1987). Это устройство содержит последовательно включенные антенну, согласующий трансформатор, выпрямляющее устройство, регулируемую нагрузку и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) в составе кодогенератора (КГ). Known transponder telemetric system for identifying objects, adopted as a prototype of the invention (application EP, N 0254954, G 01 S 13/82, B 61 L 25/04, 1987). This device contains a series-connected antenna, matching transformer, rectifier, adjustable load and read-only memory (ROM) as part of a code generator (KG).

Приемоответчик преобразует принимаемый антенной сигнал в постоянное напряжение, которое поступает на КГ, вырабатывающий импульсы в соответствии с устройством кодирования. Эти импульсы поступают на управляющий вход регулируемой нагрузки, импеданс которой изменяется в соответствии с поступающими на нее импульсами КГ. Изменение импеданса нагрузки ведет к ее рассоглосованию с импедансом антенны, что приводит к амплитудной модуляции отраженного от антенны приемоответчика сигнала. The transponder converts the signal received by the antenna into a constant voltage, which is supplied to the KG, which generates pulses in accordance with the encoding device. These pulses are fed to the control input of an adjustable load, the impedance of which changes in accordance with the KG pulses arriving at it. A change in the load impedance leads to its disagreement with the antenna impedance, which leads to amplitude modulation of the signal reflected from the antenna of the transponder.

Комбинация двоичных единиц и нулей индивидуальна для каждого объекта. Приемное устройство телеметрической системы извлекает передаваемую в отраженном сигнале информацию, что позволяет идентифицировать объекты на расстоянии. The combination of binary ones and zeros is individual for each object. The receiver of the telemetry system extracts the information transmitted in the reflected signal, which allows you to identify objects at a distance.

Недостатками аналога и прототипа являются:
большое потребление электроэнергии схемой приемоответчика;
недостаточная глубина модуляции отраженного от антенны приемоответчика сигнала.
The disadvantages of the analogue and prototype are:
high power consumption by the transponder circuit;
Insufficient modulation depth of the signal reflected from the transponder antenna.

Техническим результатом изобретения являются уменьшенное потребление электроэнергии схемой ПЗУ и увеличение глубины модуляции отраженного от антенны приемоответчика сигнала. The technical result of the invention is reduced power consumption by the ROM circuit and an increase in the modulation depth of the signal reflected from the antenna of the transponder.

Этот результат достигается благодаря тому, что приемоответчик содержит приемопередающую антенну, высокоомный трансформатор, выпрямляющее устройство, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и нелинейный элемент (НЛЭ). This result is achieved due to the fact that the transponder contains a transceiver antenna, a high-resistance transformer, a rectifying device, read-only memory (ROM) and a non-linear element (NLE).

Антенна, трансформатор, выпрямляющее устройство и вход ПЗУ включены последовательно. К выходу ПЗУ подключен в качестве нагрузки нелинейных элемент (НЛЭ). The antenna, transformer, rectifier and ROM input are connected in series. The ROM output is connected as a load of a nonlinear element (NLE).

Отличительными признаками изобретения являются: нелинейный элемент и схема его включения. Distinctive features of the invention are: non-linear element and its inclusion circuit.

Уменьшенное потребление схемой приемоответчика обусловлено тем, что при малых значениях импульсного напряжения на выходе ПЗУ сопротивление НЛЭ оказывается большим и общее потребление ПЗУ, соответственно, незначительным. Это позволяет обеспечить дальнейший стабильный заряд выходной емкости выпрямляющего устройства. The reduced consumption by the transponder circuit is due to the fact that for small values of the pulse voltage at the output of the ROM, the NLE resistance is large and the total ROM consumption, respectively, is insignificant. This allows for further stable charge of the output capacity of the rectifier device.

Увеличение глубины модуляции достигается тем, что при достижении некоторого порогового значения импульсного напряжения на выходе ПЗУ, сопротивление НЛЭ резко уменьшается, что обеспечивает большой перепад значений тока, потребляемого ПЗУ в момент импульсов и в паузах между ними. An increase in the modulation depth is achieved by the fact that when a certain threshold value of the pulse voltage at the output of the ROM is reached, the NLE resistance decreases sharply, which provides a large difference in the current consumed by the ROM at the moment of pulses and in the pauses between them.

На фиг. 1 представлена структурная схема приемоответчика; на фиг. 2 - структурная схема телеметрической системы идентификации объектов. In FIG. 1 is a structural diagram of a transponder; in FIG. 2 is a structural diagram of a telemetric system for identifying objects.

На фиг. 1 и 2 введены обозначения: 1 приемопередающая антенна приемоответчика; 2 высокоомный трансформатор; 3 выпрямляющее устройство (Д детектор, С конденсатор); 4 постоянное запоминающее устройство (ПЗУ); 5 нелинейный элемент (НЛЭ); 6 СВЧ-генератор; 7 приемопередающая антенна запрашивающего и считывающего устройств системы идентификации объектов; 8 - приемоответчик; 9 направленный ответвитель (НО); 10 смеситель (См); 11 - усилитель низкой частоты (УНЧ); 12 демодулятор (ДМ). In FIG. 1 and 2 designations are introduced: 1 transceiver antenna of the transponder; 2 high resistance transformer; 3 rectifying device (D detector, C capacitor); 4 read-only memory (ROM); 5 nonlinear element (NLE); 6 microwave generator; 7 transceiver antenna of the requesting and reading devices of the object identification system; 8 - transponder; 9 directional coupler (BUT); 10 mixer (cm); 11 - low frequency amplifier (ULF); 12 demodulator (DM).

Антенна 1 может быть выполнена в виде полуволнового вибратора из медного проводника на плате. Antenna 1 can be made in the form of a half-wave vibrator from a copper conductor on the board.

Трансформатор 2 может быть выполнен четверть волновым из медного проводника. Transformer 2 can be made a quarter wave of a copper conductor.

Выпрямляющее устройство 3 может быть выполнено на двух диодах (Д) и конденсаторе (С) по схеме удвоения напряжения. The rectifying device 3 can be performed on two diodes (D) and a capacitor (C) according to the voltage doubling circuit.

ПЗУ 4 может быть выполнено на микросхеме (МС) типа КН563РТ1. ROM 4 can be performed on a chip (MS) type KN563RT1.

НЛЭ 5 может быть выполнен в виде стабилитрона на соответствующее напряжение или последовательно соединенных диодов и резистора. NLE 5 can be made in the form of a zener diode for the corresponding voltage or in series connected diodes and a resistor.

Генератор 6 может быть собран по схеме автогенератора на транзисторах. Generator 6 can be assembled according to the scheme of a transistor oscillator.

Антенна 7 может быть выполнена рупорной. Antenna 7 can be made horn.

Приемоответчик 8 описан выше. Transponder 8 is described above.

Ответвитель 9 может быть выполнен полосковым или волноводным. The coupler 9 may be made strip or waveguide.

Смеситель 10 может быть собран на смесительном диоде. The mixer 10 may be assembled on a mixing diode.

УНЧ 11 может быть собран на транзисторах. VLF 11 can be assembled on transistors.

ДМ 12 может быть собран на диоде. DM 12 can be assembled on a diode.

Приемоответчик содержит антенну 1, трансформатор 2, выпрямляющее устройство 3, ПЗУ 4 и НЛЭ 5. Выход антенны 1 через трансформатор 2 соединен со входом выпрямляющего устройства 3, выход которого соединен со входом электропитания ПЗУ 4, к выходу ПЗУ 4 подсоединен НЛЭ 5. The transponder contains an antenna 1, a transformer 2, a rectifying device 3, ROM 4 and NLE 5. The output of the antenna 1 through a transformer 2 is connected to the input of the rectifying device 3, the output of which is connected to the power input of the ROM 4, NLE 5 is connected to the output of the ROM 4.

При попадании антенны 1 в диаграмму направленности антенны 7 при работающем генераторе 6 на выходе антенны 1 наводится переменная ЭДС. Высокоомный трансформатор 2 повышает амплитуду наводимой в антенне ЭДС до нужного значения напряжения. Выпрямляющее устройство 3 выпрямляет это напряжение и при достижении значения этого напряжения соответствующего порогу запуска ПЗУ 4 начинается считывание записанного там кода. На выходе ПЗУ появляются соответствующие импульсные кодовые последовательности, присущие данному ПЗУ, а следовательно и объекту на котором установлен датчик. When the antenna 1 hits the radiation pattern of the antenna 7 with the generator 6 running, the emf variable is induced at the output of the antenna 1. High-resistance transformer 2 increases the amplitude of the EMF induced in the antenna to the desired voltage value. The rectifying device 3 rectifies this voltage and when the value of this voltage reaches the trigger threshold of the ROM 4, the reading of the code written there begins. At the output of the ROM, the corresponding pulse code sequences inherent in the ROM appear, and therefore the object on which the sensor is installed.

Под воздействием импульсного напряжения в НЛЭ 5 протекает импульсный ток. Следовательно, в цепи питания ПЗУ от накопительного конденсатора С к ПЗУ также протекает импульсный ток, соответствующий генерируемой ПЗУ импульсной последовательности. Изменение тока, отбираемого от выпрямителя в промежуток времени, соответствующий импульсу до промежутка времени, соответствующего паузе между импульсами, приводит к соответствующему изменению входного сопротивления выпрямительного устройства. При этом меняется коэффициент отражения от входа выпрямляющего устройства и, следовательно от антенны 1, подключенной через трансформатор 2 ко входу выпрямительного устройства 3. Under the influence of the pulse voltage in the NLE 5 pulsed current flows. Therefore, a pulse current corresponding to the generated pulse sequence ROM flows in the ROM power supply circuit from the storage capacitor C to the ROM. A change in the current taken from the rectifier in the time interval corresponding to the pulse to the time interval corresponding to the pause between pulses leads to a corresponding change in the input resistance of the rectifier device. In this case, the reflection coefficient from the input of the rectifier device and, consequently, from the antenna 1 connected through a transformer 2 to the input of the rectifier device 3 changes.

Claims (3)

1. Приемоответчик телеметрической системы идентификации объектов, содержащий последовательно соединенные приемопередающую антенну, согласующий трансформатор и выпрямляющее устройство, нелинейный элемент, постоянное запоминающее устройство, отличающийся тем, что выход выпрямляющего устройства подключен к входу питания постоянного запоминающего устройства, нелинейный элемент подключен к выходу постоянного запоминающего устройства в качестве нагрузки. 1. A transponder of a telemetry identification system of objects, comprising a serially connected transceiver antenna, matching transformer and rectifier, non-linear element, read-only memory device, characterized in that the output of the rectifier device is connected to a power input of read-only memory device, the non-linear element is connected to the output of read-only memory device as a load. 2. Приемоответчик по п. 1, отличающийся тем, что нелинейный элемент выполнен в виде стабилитрона. 2. The transponder according to claim 1, characterized in that the non-linear element is made in the form of a zener diode. 3. Приемоответчик по п. 1, отличающийся тем, что нелинейный элемент выполнен из последовательно соединенных диода и резистора. 3. The transponder according to claim 1, characterized in that the non-linear element is made of series-connected diode and resistor.
RU93053467A 1993-11-29 1993-11-29 Transponder of object identification telemetering system RU2097783C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93053467A RU2097783C1 (en) 1993-11-29 1993-11-29 Transponder of object identification telemetering system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93053467A RU2097783C1 (en) 1993-11-29 1993-11-29 Transponder of object identification telemetering system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93053467A RU93053467A (en) 1996-04-10
RU2097783C1 true RU2097783C1 (en) 1997-11-27

Family

ID=20149717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93053467A RU2097783C1 (en) 1993-11-29 1993-11-29 Transponder of object identification telemetering system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2097783C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA008020B1 (en) * 2005-03-17 2007-02-27 Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Элеко" Device for identification of objects
WO2018139961A3 (en) * 2017-01-25 2018-09-27 Alkorayef Petroleum Company Limited Systems and methods of power transmission for downhole applications

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US, патент, 4075632, кл. G 01 S 9/56, 1976. EP, патент, 0254954, кл. G 01 S 13/82, 1987. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA008020B1 (en) * 2005-03-17 2007-02-27 Товарищество С Ограниченной Ответственностью "Элеко" Device for identification of objects
WO2018139961A3 (en) * 2017-01-25 2018-09-27 Alkorayef Petroleum Company Limited Systems and methods of power transmission for downhole applications

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8581705B2 (en) Combination full-duplex and half-duplex electronic identification tag
US4068232A (en) Passive encoding microwave transponder
US5095309A (en) Method and apparatus for modulating and detecting a subcarrier signal for an inductively coupled transponder
EP0254954B1 (en) Transponder useful in a system for identifying objects
US8378788B2 (en) Variable frequency tag
EP1251452B1 (en) Multi-memory electronic identification tag
US5499017A (en) Multi-memory electronic identification tag
US6765476B2 (en) Multi-level RF identification system
EP0297688B1 (en) Electronic identification system
US8113433B2 (en) Memory device
US5198807A (en) Method and apparatus for producing a subcarrier signal for transmission by an inductively coupled transponder
US7274910B2 (en) Advanced capability RFID system
EP1290619A2 (en) Multi-frequency communication system and method
EP0458821B1 (en) Transponder system
JPH07287065A (en) Remote discrimination device
US6211786B1 (en) Battery-free circuit device for RF identifying tag
RU2097783C1 (en) Transponder of object identification telemetering system
JPH07154292A (en) High-speed communication type electronic identification system and label for the sae system
EP0557297B1 (en) Method and apparatus for modulating and detecting a subcarrier signal for an inductively coupled transponder
RU2408026C1 (en) Method and mark (versions) for remote radio frequency identification of objects
US6414597B1 (en) Electronic identification system extended-range reader
RU2070727C1 (en) Receiver-responder
RU93053467A (en) RECEIVERING TELEMETRIC IDENTIFICATION SYSTEM OF OBJECTS