WO2007071210A1 - Arrangement for signal transmission - Google Patents

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WO2007071210A1
WO2007071210A1 PCT/DE2005/002307 DE2005002307W WO2007071210A1 WO 2007071210 A1 WO2007071210 A1 WO 2007071210A1 DE 2005002307 W DE2005002307 W DE 2005002307W WO 2007071210 A1 WO2007071210 A1 WO 2007071210A1
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arrangement
signal
signal transmission
module
modules
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PCT/DE2005/002307
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Inventor
Andre Frank
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
    • H04B10/801—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water using optical interconnects, e.g. light coupled isolators, circuit board interconnections

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for signal transmission between galvanically separated circuits with a arranged in a circuit transmitting device with a single transmission module, which is set up for the delivery of a signal and one of the transmitting device galvanically separate receiving device, which is adapted to receive the signal.
  • Such an arrangement is known for example as so-called optocoupler from the German patent application DE 102 28 390 Al.
  • the known arrangement has a transmitting device in the form of an emitting photodiode and a receiving device in the form of a receiving photodiode. Between the two photodiodes, an optical waveguide for specifying the signal path, ie the light path, from the emitting photodiode to the receiving photodiode is provided.
  • it is possible to transmit a signal from a first circuit to exactly one galvanically separated from this second circuit. If a signal is to be transmitted to a plurality of galvanically separated circuits, then correspondingly many of the known optocouplers are required, which must be connected in parallel on the transmitting side.
  • the invention has for its object to provide a generic arrangement with which comparatively little effort and cost signal transmission to a plurality of galvanically separate circuits is possible.
  • the receiving device contains at least two individual receiver modules, which are arranged in circuits which are galvanically separated from one another and are each set up to receive the signal emitted by the transmitter module.
  • the invention strug is based on the finding that it is perfectly sufficient to assign a transmitting device with only one transmission module of a receiving device having a plurality of receiving modules for transmitting a signal to a plurality of electrically isolated circuits. In this case, the signal output by the transmitting module is detected by all the receiving modules and relayed to their respective circuits. The number of required receiving modules results from the number of existing galvanically isolated circuits that are to receive the output signal from the single transmitting module.
  • the transmitting device and the receiving device are set up for the transmission of optical signals. Due to their high propagation speed of the light, optical signals are particularly well suited for the almost simultaneous control of several receiving modules by a single transmitting module.
  • Free in this context means that there is a rectilinear signal transmission path between the transmission module and the reception module, for example in the medium air, along which the signal is transmitted without a forced change of direction.
  • An advantageous embodiment provides in this context that the individual receiving modules of the reception direction are arranged opposite the transmitter module on a line.
  • a possible other embodiment is given by the fact that the individual receiving modules of the receiving device are arranged opposite the transmitting module on at least two parallel lines.
  • the receiving modules of the receiving device are arranged on a curve extending around the transmitting module.
  • An advantageous embodiment of this latter alternative also provides that the receiving modules are arranged on a circular path extending around the transmitting module.
  • At least one reflection surface is arranged in the signal path between the transmission module and the individual reception modules.
  • the signal emitted by the transmission module can be forced by the reflection surface to change direction and thus be deflected in the direction of the individual receiving modules. In this case, there is thus no uninterrupted signal path between the transmitting module and the receiving modules.
  • An advantageous embodiment provides in this context that the transmission module and the receiving modules are arranged along a line.
  • a further advantageous embodiment finally provides that the signal path runs along a signal conductor, in particular an optical waveguide.
  • the signal in particular a light beam, can be guided particularly flexibly between the transmitting and each receiving module.
  • the transmitting device and the receiving device are arranged in a common housing.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of an arrangement for signal transmission
  • Figure 2 shows a first embodiment of an arrangement for signal transmission in side view
  • FIG. 3 shows the arrangement for signal transmission from FIG. 2 in plan view
  • FIG. 4 shows an alternative spatial arrangement of the arrangement for signal transmission shown in FIG. 2,
  • FIG. 5 shows a second exemplary embodiment of an arrangement for signal transmission
  • FIG. 6 shows a third exemplary embodiment of an arrangement for signal transmission
  • FIG. 7 shows a fourth exemplary embodiment of an arrangement for signal transmission in side view
  • FIG. 8 shows the arrangement for signal transmission according to FIG. 7 in plan view, FIG.
  • Figure 9 shows a fifth embodiment of an arrangement for signal transmission
  • FIG. 10 shows a sixth embodiment of an arrangement for signal transmission.
  • FIG. 1 an arrangement 10 for signal transmission is shown in principle in a schematic block diagram.
  • the arrangement 10 comprises a housing 11, in which a transmitting device 12 and a receiving device 13 (indicated in each case by a dash-dotted box) are arranged.
  • the transmitting device 12 has a single transmitting module 14, while the receiving device 13 comprises four individual receiving modules 15a to 15d.
  • the four receiving modules 15a to 15d shown by way of example in FIG. 1, of course, different numbers of receiving modules may also be present in the receiving device 13.
  • the transmission module 14 is part of a first circuit 16, which is indicated in Figure 1 only by the two leads of the transmission module 14.
  • the receiving modules 15a to 15d are each a component of further circuits 17a to 17d, which in turn are indicated only by the respective supply lines of the receiving modules 15a to 15d.
  • the first circuit 16 and the further circuits 17a to 17d are each electrically isolated from each other, d. that is, they are not connected by electric current carrying elements.
  • a signal can be distributed simultaneously to a plurality of receiving circuits.
  • the arrangement 10 can be used, for example, to simultaneously transmit a synchronization pulse generated in the first circuit to a plurality of measurement circuits or to distribute information to a plurality of galvanically isolated electrical circuits.
  • a present in the first circuit 16 signal is transmitted by means of the transmission module 14 to the individual receiving modules 15a to 15d, each of which pass the receiving signal to their circuits 17a to 17d.
  • the transmitting module 14 and the receiving modules 15a to 15d are preferably optical transmitting or receiving modules, such as, for example, photodiodes, but also, for example, acoustic or radio transmitting or receiving modules are conceivable. Possible embodiments of the arrangement 10 for signal Transmission will be discussed below in Figures 2 to 10 using optical transmit and receive modules.
  • FIG. 2 shows an arrangement 20 for signal transmission with a housing 21, in which an optical transmission module 22 and three optical reception modules 23a to 23c are arranged.
  • the arrangement 20 for signal transmission is placed, for example, on a in Figure 2 only schematically indicated circuit board 24 in a standing position.
  • the receiving modules 23a to 23c are opposite to the transmitting module 22 and arranged along a single line 25.
  • the distance of the transmitter module 22 from the line 25 is chosen so large that an uninterrupted signal transmission from the transmitter module 22 to each of the receiver modules 23a to 23c is possible. This is illustrated by light cones 26a to 26c indicated in FIG.
  • the distance of the transmitter module 22 from the line 25 is chosen so large that, for example, the light cone 26c between the transmitter module 22 and the receiver module 23c no interruption -. through the housing of the receiving module 23b - learns.
  • FIG. 3 shows the arrangement 20 for signal transmission explained in FIG. 2 in a view from above. It can be seen in Figure 3, the arrangement of the receiving modules 23a to 23c along a single line 25 and the placement of the assembly 20 on the printed circuit board only schematically shown. On the housing 21 may be arranged to heat dissipation of the assembly 20 to the environment heat transfer elements, for example, cooling fins , This is not shown in the figures.
  • FIG. 4 again shows the arrangement 20 for signal transmission with the transmission module 22 and the reception modules 23a to 23c arranged along a line 25. In contrast to the position of the arrangement 20 according to FIG. 3, the arrangement 20 in FIG. 4 is arranged lying on the printed circuit board 24, ie its height above the printed circuit board is significantly less than the claimed width.
  • the horizontal installation method is particularly suitable if the existing space above the printed circuit board is limited with respect to the height of the components which can be placed on the printed circuit board.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of an arrangement for signal transmission.
  • the signal transmission arrangement 50 shown in FIG. 5 again has a transmission module 52 and reception modules 53a to 53c in a housing 51.
  • the transmitting module 52 and the receiving modules 53a to 53c are arranged opposite one another and the receiving modules 53a to 53c are arranged along a line 54.
  • the transmitting module 52 is now placed almost centrally opposite the receiving modules 53a to 53c.
  • the arrangement 50 for signal transmission shown in FIG. 5 can also be mounted either standing or lying on a printed circuit board.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of an arrangement for signal transmission.
  • the signal transmission arrangement 60 shown in FIG. 6 again has a transmission module 62 and reception modules 63a to 63c in a housing 61.
  • the receiving modules 63a to 63c are arranged on a curve 64 extending around the transmitting module 62.
  • the curve 64 writes a portion of a circular path.
  • the transmitter module 62 can either be located directly in the center of the circular path 64 or slightly outside it.
  • the curve 64 describes a completely closed circuit and correspondingly many receiving modules are arranged along this closed circular path. In this case, it is advisable to place the transmitter module in the circle center, so that all the receiver modules have the same distance to the transmitter module. In this case, the transmitter module should be able to radiate the signal evenly in all directions.
  • both a horizontal and a vertical arrangement on a circuit board is possible.
  • FIG. 7 shows a further exemplary embodiment.
  • the signal transmission arrangement 70 shown in FIG. 7 contains in a housing 71 a transmission module 72 and reception modules 73a to 73c, which are arranged opposite the transmission module 72.
  • the receiving modules 73a to 73c are arranged here on two parallel lines. This has the advantage that, compared to the embodiment according to FIG. 2, a lower overall height is made possible even when the arrangement 70 for signal transmission is stationary.
  • FIG. 9 shows a further exemplary embodiment of an arrangement for signal transmission.
  • the arrangement shown in Figure 9 for signal transmission 90 has, in a housing 91 Ge ⁇ a transmitter module 92 and receiver modules 93a to 93c on. The transmitter module and the receiver modules are arranged on a single line 94.
  • a reflection surface 95 is provided in the arrangement 90 for signal transmission, which deflects the signal emitted by the transmitting module 92 with respect to its direction.
  • the signal transmitted by the transmission module 92 passes to each of the reception modules 93a to 93c.
  • the multiple reflection can also be supported by additional deliberately introduced into the housing 91 further reflection surfaces who ⁇ .
  • the signal transmission arrangement 90 can also be positioned in a standing or lying position on a printed circuit board.
  • FIG. 10 shows a further arrangement 100 for signal transmission.
  • a transmission module 102 and reception modules 103a to 103c are again provided in a housing 101.
  • the transmitter module 102 and the receiver modules 103a to 103c are located on a common line 104.
  • signal conductors 105a to 105c are arranged which transmit the signal to a corresponding signal path between the transmitter module 102 and the receiver modules 103a to 103c lead.
  • the signal conductors may be so-called optical waveguides. By the use of optical waveguides any other arrangement possibilities of the receiving modules 103a to 103c and the transmission module 102 are possible.

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  • Signal Processing (AREA)
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Abstract

The invention relates to an arrangement (10) for signal transmission between DC-isolated circuits (16, 17a, 17b, 17c, 17d) having a transmission device (12) which is arranged in a circuit (16) and which has a single transmission module (14) which is set up to output a signal, and having a reception device (13) which is DC-isolated from the transmission device (12) and which is set up to receive the signal. To produce an arrangement of this kind such that a signal can be transmitted from the transmission module (14) to a plurality of DC-isolated circuits (17a, 17b, 17c, 17d) with comparatively little complexity, it is proposed that the reception device (13) contains at least two individual receiver modules (15a, 15b, 15c, 15d) which are arranged in DC-isolated circuits (17a, 17b, 17c, 17d) and are respectively set up to receive the signal which is output by the transmission module (14).

Description

Beschreibungdescription
Anordnung zur SignalübertragungArrangement for signal transmission
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Signalübertragung zwischen galvanisch getrennten Stromkreisen mit einer in einem Stromkreis angeordneten Sendeeinrichtung mit einem einzigen Sendemodul, das zur Abgabe eines Signals eingerichtet ist und einer von der Sendeeinrichtung galvanisch getrennten Emp- fangseinrichtung, die zum Empfangen des Signals eingerichtet ist.The invention relates to an arrangement for signal transmission between galvanically separated circuits with a arranged in a circuit transmitting device with a single transmission module, which is set up for the delivery of a signal and one of the transmitting device galvanically separate receiving device, which is adapted to receive the signal.
Eine solche Anordnung ist beispielsweise als so genannter Optokoppler aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 28 390 Al bekannt. Die bekannte Anordnung weist eine Sendeeinrichtung in Form einer emittierenden Fotodiode und eine Empfangseinrichtung in Form einer empfangenden Fotodiode auf. Zwischen beiden Fotodioden ist ein Lichtleiter zur Vorgabe des Signalpfades, also des Lichtweges, von der emittierenden Fo- todiode zur empfangenden Fotodiode vorgesehen. Mit der bekannten Anordnung ist es möglich, ein Signal von einem ersten Stromkreis an genau einen galvanisch von diesem getrennten zweiten Stromkreis zu übertragen. Soll ein Signal an mehrere galvanisch voneinander getrennte Stromkreise übertragen wer- den, so sind entsprechend viele der bekannten Optokoppler erforderlich, die sendeseitig parallel geschaltet sein müssen.Such an arrangement is known for example as so-called optocoupler from the German patent application DE 102 28 390 Al. The known arrangement has a transmitting device in the form of an emitting photodiode and a receiving device in the form of a receiving photodiode. Between the two photodiodes, an optical waveguide for specifying the signal path, ie the light path, from the emitting photodiode to the receiving photodiode is provided. With the known arrangement, it is possible to transmit a signal from a first circuit to exactly one galvanically separated from this second circuit. If a signal is to be transmitted to a plurality of galvanically separated circuits, then correspondingly many of the known optocouplers are required, which must be connected in parallel on the transmitting side.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anordnung anzugeben, mit der vergleichsweise aufwandsarm und kostengünstig eine Signalübertragung an mehrere galvanisch voneinander getrennte Stromkreise möglich ist.The invention has for its object to provide a generic arrangement with which comparatively little effort and cost signal transmission to a plurality of galvanically separate circuits is possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung zur Signalübertragung der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Empfangseinrichtung zumindest zwei einzelne Empfängermodule enthält, die in voneinander galvanisch getrennten Stromkreisen angeordnet sind und jeweils zum Empfangen des von dem Sendemodul abgegebenen Signals eingerichtet sind. Der Erfin- düng liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es vollkommen ausreichend ist, zur Übertragung eines Signals an mehrere voneinander galvanisch getrennte Stromkreise eine Sendeeinrichtung mit lediglich einem Sendemodul einer Empfangseinrichtung mit mehreren Empfangsmodulen zuzuordnen. In diesem Fall wird das von dem Sendemodul abgegebene Signal von allen Empfangsmodulen detektiert und entsprechend an ihre Stromkreise weitergegeben. Die Anzahl der benötigten Empfangsmodule ergibt sich aus der Anzahl der vorhandenen galvanisch voneinander getrennten Stromkreise, die das von dem einzigen Sendemodul abgegebene Signal empfangen sollen.This object is achieved by an arrangement for signal transmission of the type mentioned, in the the receiving device contains at least two individual receiver modules, which are arranged in circuits which are galvanically separated from one another and are each set up to receive the signal emitted by the transmitter module. The invention düng is based on the finding that it is perfectly sufficient to assign a transmitting device with only one transmission module of a receiving device having a plurality of receiving modules for transmitting a signal to a plurality of electrically isolated circuits. In this case, the signal output by the transmitting module is detected by all the receiving modules and relayed to their respective circuits. The number of required receiving modules results from the number of existing galvanically isolated circuits that are to receive the output signal from the single transmitting module.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung zur Übertragung optischer Signale eingerichtet. Optische Signale eignen sich auf- grund ihrer der hohen Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts besonders gut zur nahezu gleichzeitigen Ansteuerung von mehreren Empfangsmodulen durch ein einziges Sendemodul .According to an advantageous embodiment, the transmitting device and the receiving device are set up for the transmission of optical signals. Due to their high propagation speed of the light, optical signals are particularly well suited for the almost simultaneous control of several receiving modules by a single transmitting module.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemä- ßen Anordnung sieht vor, dass zwischen dem Sendemodul derA further advantageous embodiment of the arrangement according to the invention provides that between the transmission module of the
Sendeeinrichtung und den einzelnen Empfangsmodulen ein freier Signalweg besteht. „Frei" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass zwischen dem Sendemodul und dem Empfangsmodul ein geradliniger Signalübertragungsweg beispielsweise im Medium Luft besteht, entlang dessen das Signal ohne eine erzwungene Richtungsänderung übertragen wird.Transmitting device and the individual receiving modules a free signal path exists. "Free" in this context means that there is a rectilinear signal transmission path between the transmission module and the reception module, for example in the medium air, along which the signal is transmitted without a forced change of direction.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht in diesem Zusammenhang vor, dass die einzelnen Empfangsmodule der Empfangsein- richtung dem Sendemodul gegenüberliegend auf einer Linie angeordnet sind. Eine mögliche andere Ausführungsform ist dadurch gegeben, dass die einzelnen Empfangsmodule der Empfangseinrichtung dem Sendemodul gegenüberliegend auf zumindest zwei parallel verlaufenden Linien angeordnet sind. Alternativ kann zudem auch vorgesehen sein, dass die Empfangsmodule der Empfangseinrichtung auf einer um das Sendemodul verlaufenden Kurve angeordnet sind. Eine vorteilhafte Ausführungsform dieser zuletzt genannten Alternative sieht ferner vor, dass die Empfangsmodule auf einer um das Sendemodul verlaufenden Kreisbahn angeordnet sind.An advantageous embodiment provides in this context that the individual receiving modules of the reception direction are arranged opposite the transmitter module on a line. A possible other embodiment is given by the fact that the individual receiving modules of the receiving device are arranged opposite the transmitting module on at least two parallel lines. Alternatively, it can also be provided that the receiving modules of the receiving device are arranged on a curve extending around the transmitting module. An advantageous embodiment of this latter alternative also provides that the receiving modules are arranged on a circular path extending around the transmitting module.
Alternativ zu den bisher genannten Ausführungsformen kann auch vorgesehen sein, dass in dem Signalweg zwischen dem Sen- demodul und den einzelnen Empfangsmodulen zumindest eine Re- flektionsflache angeordnet ist. Auf diese Weise kann das von dem Sendemodul abgegebene Signal durch die Reflektionsflache zu einer Richtungsänderung gezwungen werden und so in die Richtung der einzelnen Empfangsmodule umgelenkt werden. In diesem Fall besteht folglich kein unterbrechungsfreier Signalweg zwischen dem Sendemodul und den Empfangsmodulen.Alternatively to the previously mentioned embodiments, it can also be provided that at least one reflection surface is arranged in the signal path between the transmission module and the individual reception modules. In this way, the signal emitted by the transmission module can be forced by the reflection surface to change direction and thus be deflected in the direction of the individual receiving modules. In this case, there is thus no uninterrupted signal path between the transmitting module and the receiving modules.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht in diesem Zusammenhang vor, dass das Sendemodul und die Empfangsmodule entlang einer Linie angeordnet sind.An advantageous embodiment provides in this context that the transmission module and the receiving modules are arranged along a line.
■ Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht schließlich vor, dass der Signalweg entlang eines Signalleiters, insbesondere eines Lichtwellenleiters, verläuft. Auf diese Weise lässt sich das Signal, insbesondere ein Lichtstrahl, besonders flexibel zwischen dem Sende- und je einem Empfangsmodul führen. Außerdem kann bezüglich aller genannten Ausführungsformen vorgesehen sein, dass die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.A further advantageous embodiment finally provides that the signal path runs along a signal conductor, in particular an optical waveguide. In this way, the signal, in particular a light beam, can be guided particularly flexibly between the transmitting and each receiving module. In addition, it can be provided with respect to all mentioned embodiments that the transmitting device and the receiving device are arranged in a common housing.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Hierzu zeigenIn the following, the invention will be explained in more detail with reference to some embodiments. Show this
Figur 1 eine schematische Prinzipdarstellung einer Anordnung zur Signalübertragung, Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Signalübertragung in Seitenansicht,1 shows a schematic diagram of an arrangement for signal transmission, Figure 2 shows a first embodiment of an arrangement for signal transmission in side view,
Figur 3 die Anordnung zur Signalübertragung aus Figur 2 in Draufsicht,FIG. 3 shows the arrangement for signal transmission from FIG. 2 in plan view,
Figur 4 eine alternative räumliche Aufstellung der in Figur 2 gezeigten Anordnung zur Signalübertragung,FIG. 4 shows an alternative spatial arrangement of the arrangement for signal transmission shown in FIG. 2,
Figur 5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Signalübertragung,FIG. 5 shows a second exemplary embodiment of an arrangement for signal transmission,
Figur 6 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Signalübertragung, Figur 7 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Signalübertragung in Seitenansicht,6 shows a third exemplary embodiment of an arrangement for signal transmission, FIG. 7 shows a fourth exemplary embodiment of an arrangement for signal transmission in side view,
Figur 8 die Anordnung zur Signalübertragung gemäß Figur 7 in Draufsicht,8 shows the arrangement for signal transmission according to FIG. 7 in plan view, FIG.
Figur 9 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Signalübertragung undFigure 9 shows a fifth embodiment of an arrangement for signal transmission and
Figur 10 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Signalübertragung.10 shows a sixth embodiment of an arrangement for signal transmission.
In Figur 1 ist in schematischer Blockansicht eine Anordnung 10 zur Signalübertragung prinzipiell dargestellt. Die Anordnung 10 umfasst ein Gehäuse 11, in dem eine Sendeeinrichtung 12 und eine Empfangseinrichtung 13 (jeweils angedeutet durch einen strichpunktiert dargestellten Kasten) angeordnet sind. Die Sendeeinrichtung 12 weist ein einziges Sendemodul 14 auf, während die Empfangseinrichtung 13 vier einzelne Empfangsmodule 15a bis 15d umfasst. Anstelle der in Figur 1 beispielhaft gezeigten vier Empfangsmodule 15a bis 15d können selbstverständlich auch abweichende Anzahlen von Empfangsmodulen in der Empfangseinrichtung 13 vorhanden sein.In FIG. 1, an arrangement 10 for signal transmission is shown in principle in a schematic block diagram. The arrangement 10 comprises a housing 11, in which a transmitting device 12 and a receiving device 13 (indicated in each case by a dash-dotted box) are arranged. The transmitting device 12 has a single transmitting module 14, while the receiving device 13 comprises four individual receiving modules 15a to 15d. Instead of the four receiving modules 15a to 15d shown by way of example in FIG. 1, of course, different numbers of receiving modules may also be present in the receiving device 13.
Das Sendemodul 14 ist Bestandteil eines ersten Stromkreises 16, der in Figur 1 lediglich durch die beiden Zuleitungen des Sendemoduls 14 angedeutet ist. Die Empfangsmodule 15a bis 15d sind jeweils Bestandteil weiterer Stromkreise 17a bis 17d, die wiederum lediglich durch die jeweiligen Zuleitungen der Empfangsmodule 15a bis 15d angedeutet sind. Der erste Stromkreis 16 und die weiteren Stromkreise 17a bis 17d sind jeweils voneinander galvanisch getrennt, d. h., sie sind nicht durch elektrischen Strom führende Elemente verbunden.The transmission module 14 is part of a first circuit 16, which is indicated in Figure 1 only by the two leads of the transmission module 14. The receiving modules 15a to 15d are each a component of further circuits 17a to 17d, which in turn are indicated only by the respective supply lines of the receiving modules 15a to 15d. The first circuit 16 and the further circuits 17a to 17d are each electrically isolated from each other, d. that is, they are not connected by electric current carrying elements.
Mit der Anordnung 10 zur Signalübertragung kann ein Signal gleichzeitig an mehrere Empfangsstromkreise verteilt werden. Die Anordnung 10 kann beispielsweise eingesetzt werden, um einen in dem ersten Stromkreis generierten Synchronisationspuls gleichzeitig an mehrere Messschaltungen zu übertragen oder um eine Information auf mehrere voneinander galvanisch getrennte Stromkreise zu verteilen.With the arrangement 10 for signal transmission, a signal can be distributed simultaneously to a plurality of receiving circuits. The arrangement 10 can be used, for example, to simultaneously transmit a synchronization pulse generated in the first circuit to a plurality of measurement circuits or to distribute information to a plurality of galvanically isolated electrical circuits.
Hierzu wird ein in dem ersten Stromkreis 16 vorliegendes Signal mittels des Sendemoduls 14 an die einzelnen Empfangsmodule 15a bis 15d übertragen, die jeweils das empfangende Signal an ihre Stromkreise 17a bis 17d weitergeben. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Sendemodul 14 und den Empfangsmodulen 15a bis 15d um optische Sende- bzw. Empfangsmodule, wie beispielsweise Fotodioden, denkbar sind aber auch beispielsweise akustische oder funktechnische Sende- bzw. Empfangsmodule. Mögliche Ausführungsbeispiele der Anordnung 10 zur Signal- Übertragung werden nachfolgend in den Figuren 2 bis 10 anhand optischer Sende- und Empfangsmodule behandelt.For this purpose, a present in the first circuit 16 signal is transmitted by means of the transmission module 14 to the individual receiving modules 15a to 15d, each of which pass the receiving signal to their circuits 17a to 17d. The transmitting module 14 and the receiving modules 15a to 15d are preferably optical transmitting or receiving modules, such as, for example, photodiodes, but also, for example, acoustic or radio transmitting or receiving modules are conceivable. Possible embodiments of the arrangement 10 for signal Transmission will be discussed below in Figures 2 to 10 using optical transmit and receive modules.
Figur 2 zeigt eine Anordnung 20 zur Signalübertragung mit ei- nem Gehäuse 21, in dem ein optisches Sendemodul 22 und drei optische Empfangsmodule 23a bis 23c angeordnet sind. Die Anordnung 20 zur Signalübertragung ist beispielsweise auf einer in Figur 2 lediglich schematisch angedeuteten Leiterplatte 24 in stehender Position platziert. Zwischen dem optischen Sen- demodul 22 und den optischen Empfangsmodulen 23a bis 23c bestehen jeweils freie Signalwege, d. h., der Lichtweg zwischen dem optischen Sendemodul 22 und jedem der optischen Empfangsmodule 23a bis 23c weist keinerlei Unterbrechung oder Umlenkung des Signals auf. Die Empfangsmodule 23a bis 23c sind dem Sendemodul 22 gegenüberliegend und entlang einer einzigen Linie 25 angeordnet. Der Abstand des Sendemoduls 22 von der Linie 25 ist so groß gewählt, das eine unterbrechungsfreie Signalübertragung von dem Sendemodul 22 zu jedem der Empfangsmodule 23a bis 23c möglich ist. Dies ist durch in Figur 2 ange- deutete Lichtkegel 26a bis 26c dargestellt. Der Abstand des Sendemoduls 22 von der Linie 25 ist so groß gewählt, dass beispielsweise auch der Lichtkegel 26c zwischen dem Sendemodul 22 und dem Empfangsmodul 23c keine Unterbrechung - z.B. durch das Gehäuse des Empfangsmoduls 23b - erfährt.FIG. 2 shows an arrangement 20 for signal transmission with a housing 21, in which an optical transmission module 22 and three optical reception modules 23a to 23c are arranged. The arrangement 20 for signal transmission is placed, for example, on a in Figure 2 only schematically indicated circuit board 24 in a standing position. Between the optical transmitter module 22 and the optical receiver modules 23a to 23c there are free signal paths, ie. That is, the optical path between the optical transmitting module 22 and each of the optical receiving modules 23a to 23c has no interruption or deflection of the signal. The receiving modules 23a to 23c are opposite to the transmitting module 22 and arranged along a single line 25. The distance of the transmitter module 22 from the line 25 is chosen so large that an uninterrupted signal transmission from the transmitter module 22 to each of the receiver modules 23a to 23c is possible. This is illustrated by light cones 26a to 26c indicated in FIG. The distance of the transmitter module 22 from the line 25 is chosen so large that, for example, the light cone 26c between the transmitter module 22 and the receiver module 23c no interruption -. through the housing of the receiving module 23b - learns.
In Figur 3 ist die in Figur 2 erläuterte Anordnung 20 zur Signalübertragung in einer Ansicht von oben dargestellt. Man erkennt auch in Figur 3 die Anordnung der Empfangsmodule 23a bis 23c entlang einer einzigen Linie 25 und die Platzierung der Anordnung 20 auf der lediglich schematisch dargestellten Leiterplatte 24. An dem Gehäuse 21 können zur Wärmeabfuhr der Anordnung 20 an die Umgebung Wärmeübertragungselemente beispielsweise Kühlrippen angeordnet sein. Dies ist in den Figuren jedoch nicht dargestellt. Figur 4 zeigt nochmals die Anordnung 20 zur Signalübertragung mit dem Sendemodul 22 und den entlang einer Linie 25 angeordneten Empfangsmodulen 23a bis 23c. Im Unterschied zu der Auf- Stellung der Anordnung 20 gemäß Figur 3 ist die Anordnung 20 in Figur 4 liegend auf der Leiterplatte 24 angeordnet, d. h. ihre Höhe über der Leiterplatte ist deutlich geringer als die beanspruchte Breite. Die liegende Aufstellungsart eignet sich insbesondere dann, wenn der vorhandene Raum über der Leiter- platte bezüglich der Höhe der auf der Leiterplatte aufstellbaren Bauelemente beschränkt ist.FIG. 3 shows the arrangement 20 for signal transmission explained in FIG. 2 in a view from above. It can be seen in Figure 3, the arrangement of the receiving modules 23a to 23c along a single line 25 and the placement of the assembly 20 on the printed circuit board only schematically shown. On the housing 21 may be arranged to heat dissipation of the assembly 20 to the environment heat transfer elements, for example, cooling fins , This is not shown in the figures. FIG. 4 again shows the arrangement 20 for signal transmission with the transmission module 22 and the reception modules 23a to 23c arranged along a line 25. In contrast to the position of the arrangement 20 according to FIG. 3, the arrangement 20 in FIG. 4 is arranged lying on the printed circuit board 24, ie its height above the printed circuit board is significantly less than the claimed width. The horizontal installation method is particularly suitable if the existing space above the printed circuit board is limited with respect to the height of the components which can be placed on the printed circuit board.
Figur 5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Anordnung zur Signalübertragung. Die in Figur 5 gezeigte Anordnung 50 zur Signalübertragung weist wiederum in einem Gehäuse 51 ein Sendemodul 52 sowie Empfangsmodule 53a bis 53c auf. Wie bei der Anordnung gemäß Figuren 2 bis 4 sind das Sendemodul 52 und die Empfangsmodule 53a bis 53c einander gegenüberliegend und die Empfangsmodule 53a bis 53c entlang einer Linie 54 ange- ordnet. Allerdings ist das Sendemodul 52 nunmehr nahezu mittig gegenüber den Empfangsmodulen 53a bis 53c platziert. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich eine unterbrechungsfreie Signalübertragung wie durch die Lichtkegel 55a bis 55c angedeutet ist. Analog zu der Anordnung 20 zur Sig- nalübertragung kann auch die in Figur 5 gezeigte Anordnung 50 zur Signalübertragung entweder stehend oder liegend auf einer Leiterplatte angebracht sein.FIG. 5 shows a second embodiment of an arrangement for signal transmission. The signal transmission arrangement 50 shown in FIG. 5 again has a transmission module 52 and reception modules 53a to 53c in a housing 51. As in the arrangement according to FIGS. 2 to 4, the transmitting module 52 and the receiving modules 53a to 53c are arranged opposite one another and the receiving modules 53a to 53c are arranged along a line 54. However, the transmitting module 52 is now placed almost centrally opposite the receiving modules 53a to 53c. Also in this embodiment, there is an uninterrupted signal transmission as indicated by the light cone 55a to 55c. Analogous to the arrangement 20 for signal transmission, the arrangement 50 for signal transmission shown in FIG. 5 can also be mounted either standing or lying on a printed circuit board.
Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Anordnung zur Signalübertragung. Die in Figur 6 gezeigte Anordnung 60 zur Signalübertragung weist wiederum in einem Gehäuse 61 ein Sendemodul 62 und Empfangsmodule 63a bis 63c auf. Die Empfangsmodule 63a bis 63c sind auf einer um das Sendemodul 62 verlaufenden Kurve 64 angeordnet. Im Fall der Figur 6 be- schreibt die Kurve 64 einen Abschnitt einer Kreisbahn. Das Sendemodul 62 kann entweder direkt im Mittelpunkt der Kreisbahn 64 oder etwas außerhalb von diesem angeordnet sein. Abweichend von der Darstellung in Figur 6 ist es auch möglich, dass die Kurve 64 einen vollständig geschlossenen Kreis beschreibt und entsprechend viele Empfangsmodule entlang dieser geschlossenen Kreisbahn angeordnet sind. In diesem Fall bietet sich eine Platzierung des Sendemoduls in dem Kreismittelpunkt an, damit alle Empfangsmodule denselben Abstand zum Sendemodul aufweisen. Das Sendemodul sollte in diesem Fall das Signal gleichmäßig nach allen Seiten hin abstrahlen können. Auch bei dem in Figur 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist sowohl eine liegende als auch eine stehende Anordnung auf einer Leiterplatte möglich.FIG. 6 shows a further embodiment of an arrangement for signal transmission. The signal transmission arrangement 60 shown in FIG. 6 again has a transmission module 62 and reception modules 63a to 63c in a housing 61. The receiving modules 63a to 63c are arranged on a curve 64 extending around the transmitting module 62. In the case of FIG. the curve 64 writes a portion of a circular path. The transmitter module 62 can either be located directly in the center of the circular path 64 or slightly outside it. Notwithstanding the illustration in FIG. 6, it is also possible that the curve 64 describes a completely closed circuit and correspondingly many receiving modules are arranged along this closed circular path. In this case, it is advisable to place the transmitter module in the circle center, so that all the receiver modules have the same distance to the transmitter module. In this case, the transmitter module should be able to radiate the signal evenly in all directions. Also in the embodiment shown in Figure 6, both a horizontal and a vertical arrangement on a circuit board is possible.
Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Die in Figur 7 gezeigte Anordnung 70 zur Signalübertragung enthält in einem Gehäuse 71 ein Sendemodul 72 und Empfangsmodule 73a bis 73c, die dem Sendemodul 72 gegenüberliegend angeordnet sind. Bei Hinzunahme von Figur 8, in der die Anordnung 70 zur Signalübertragung von oben dargestellt ist, wird deutlich, dass die Empfangsmodule 73a bis 73c hier auf zwei parallel verlaufenden Linien angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass im Vergleich zu der Ausführungsform gemäß Figur 2 auch bei ste- hendem Aufbau der Anordnung 70 zur Signalübertragung eine geringere Bauhöhe ermöglicht ist. Dies ergibt sich daraus, dass aufgrund der nebeneinander auf zwei parallelen Linien angeordneten Empfangsrαodule 73a bis 73c ein größerer Abstand zwischen jeweils zwei auf einer Linie angeordneten Empfangsmodu- len (z.B. 73a und 73c) besteht als zwischen zwei aufeinander folgenden Modulen bei der Ausführungsform gemäß Figur 2. Folglich kann das Sendemodul 72 niedriger angedeutet sein, ohne dass eine Unterbrechung des Signalweges erfolgt. In Figur 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Signalübertragung dargestellt. Die in Figur 9 gezeigte Anordnung 90 zur Signalübertragung weist in einem Ge¬ häuse 91 ein Sendemodul 92 und Empfangsmodule 93a bis 93c auf. Das Sendemodul und die Empfangsmodule sind auf einer einzigen Linie 94 angeordnet. Um dennoch eine Übertragung des Signals von dem Sendemodul 92 zu jedem der Empfangsmodule 93a bis 93c zu gewährleisten, ist in der Anordnung 90 zur Signalübertragung eine Reflektionsflache 95 vorgesehen, die das von dem Sendemodul 92 ausgesandte Signal bezüglich seiner Richtung umlenkt. Durch mehrfache Reflektion innerhalb des Gehäuses 91 gelangt das von dem Sendemodul 92 ausgesandte Signal zu jedem der Empfangsmodule 93a bis 93c. Die mehrfache Reflektion kann auch durch zusätzliche gezielt in das Gehäuse 91 eingebrachte weitere Reflektionsflächen unterstützt wer¬ den. Bei einer solchen Anordnung 90 zur Signalübertragung bietet es sich abweichend von den in Figur 9 gezeigten Größenverhältnissen an, eine eher enge Anordnung mit geringen Abständen zwischen dem Sendemodul 92 und den Empfangsmodulen 93a bis 93c vorzusehen. Auch die Anordnung 90 zu Signalübertragung kann in stehender oder liegender Aufstellung auf einer Leiterplatte positioniert werden.FIG. 7 shows a further exemplary embodiment. The signal transmission arrangement 70 shown in FIG. 7 contains in a housing 71 a transmission module 72 and reception modules 73a to 73c, which are arranged opposite the transmission module 72. With reference to Figure 8, in which the signal transmission arrangement 70 is shown from above, it is apparent that the receiving modules 73a to 73c are arranged here on two parallel lines. This has the advantage that, compared to the embodiment according to FIG. 2, a lower overall height is made possible even when the arrangement 70 for signal transmission is stationary. This results from the fact that, due to the reception modules 73a to 73c arranged side by side on two parallel lines, there is a larger distance between two respective receiving modules (eg 73a and 73c) arranged on a line than between two consecutive modules in the embodiment according to FIG Consequently, the transmission module 72 may be indicated lower without interrupting the signal path. FIG. 9 shows a further exemplary embodiment of an arrangement for signal transmission. The arrangement shown in Figure 9 for signal transmission 90 has, in a housing 91 Ge ¬ a transmitter module 92 and receiver modules 93a to 93c on. The transmitter module and the receiver modules are arranged on a single line 94. In order nevertheless to ensure a transmission of the signal from the transmitting module 92 to each of the receiving modules 93a to 93c, a reflection surface 95 is provided in the arrangement 90 for signal transmission, which deflects the signal emitted by the transmitting module 92 with respect to its direction. By multiple reflection within the housing 91, the signal transmitted by the transmission module 92 passes to each of the reception modules 93a to 93c. The multiple reflection can also be supported by additional deliberately introduced into the housing 91 further reflection surfaces who ¬ . In such an arrangement 90 for signal transmission, it differs from the size ratios shown in Figure 9, to provide a rather narrow arrangement with small distances between the transmission module 92 and the receiving modules 93a to 93c. The signal transmission arrangement 90 can also be positioned in a standing or lying position on a printed circuit board.
In Figur 10 ist schließlich eine weitere Anordnung 100 zur Signalübertragung dargestellt. In einem Gehäuse 101 sind wiederum ein Sendemodul 102 und Empfangsmodule 103a bis 103c vorgesehen. Das Sendemodul 102 und die Empfangsmodule 103a bis 103c liegen auf einer gemeinsamen Linie 104. Zwischen dem Sendemodul 102 und den einzelnen Empfangsmodulen 103a bis 103c sind Signalleiter 105a bis 105c angeordnet, die das Signal auf einen entsprechenden Signalweg zwischen dem Sendemodul 102 und den Empfangsmodulen 103a bis 103c führen. Bei den Signalleitern kann es sich im Falle optischer Sende- und Empfangsmodule um so genannte Lichtwellenleiter handeln. Durch den Einsatz von Lichtwellenleitern sind beliebige weitere Anordnungsmöglichkeiten der Empfangsmodule 103a bis 103c und des Sendemoduls 102 möglich. Es muss lediglich darauf geach¬ tet werden, dass das Signal über den Signalleiter korrekt zu jedem Empfangsmodul 103a bis 103c geführt wird. Finally, FIG. 10 shows a further arrangement 100 for signal transmission. A transmission module 102 and reception modules 103a to 103c are again provided in a housing 101. The transmitter module 102 and the receiver modules 103a to 103c are located on a common line 104. Between the transmitter module 102 and the individual receiver modules 103a to 103c, signal conductors 105a to 105c are arranged which transmit the signal to a corresponding signal path between the transmitter module 102 and the receiver modules 103a to 103c lead. In the case of optical transmit and receive modules, the signal conductors may be so-called optical waveguides. By the use of optical waveguides any other arrangement possibilities of the receiving modules 103a to 103c and the transmission module 102 are possible. There must be only tet geach ¬ that the signal is passed via the signal conductor correctly to each receiver module 103a-103c.

Claims

Patentansprüche claims
1. Anordnung (10) zur Signalübertragung zwischen galvanisch getrennten Stromkreisen (16, 17a, 17b, 17c, 17d) mit - einer in einem Stromkreis (16) angeordneten Sendeeinrichtung (12) mit einem einzigen Sendemodul (14), das zur Abgabe eines Signals eingerichtet ist und1. Arrangement (10) for signal transmission between galvanically isolated circuits (16, 17a, 17b, 17c, 17d) with - in a circuit (16) arranged transmitting device (12) with a single transmission module (14), for delivering a signal is set up and
- einer von der Sendeeinrichtung (12) galvanisch getrennten Empfangseinrichtung (13), die zum Empfangen des Signals ein- gerichtet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass- One of the transmitting device (12) electrically isolated receiving device (13), which is set up to receive the signal, d a d u r c h e c e n e c h e n e that t
- die Empfangseinrichtung (13) zumindest zwei einzelne Empfängermodule (15a, 15b, 15c, 15d) enthält, die in voneinander galvanisch getrennten Stromkreisen (17a, 17b, 17c, 17d) angeord- net sind und jeweils zum Empfangen des von dem Sendemodul (14) abgegebenen Signals eingerichtet sind.the receiving device (13) contains at least two individual receiver modules (15a, 15b, 15c, 15d), which are arranged in circuits (17a, 17b, 17c, 17d) which are galvanically isolated from one another and in each case for receiving the signal transmitted by the transmitter module (14 ) emitted signal are established.
2. Anordnung (10) zur Signalübertragung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung (13) zur Übertragung optischer Signale eingerichtet sind.2. Arrangement (10) for signal transmission according to claim 1, characterized in that the transmitting device and the receiving device (13) are set up for transmitting optical signals.
3. Anordnung (10) zur Signalübertragung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass3. Arrangement (10) for signal transmission according to claim 1 or 2, characterized in that a
- zwischen dem Sendemodul (14) der Sendeeinrichtung (12) und den einzelnen Empfangsmodulen (15a, 15b, 15c, 15d) ein freier Signalweg besteht.- Between the transmission module (14) of the transmitting device (12) and the individual receiving modules (15 a, 15 b, 15 c, 15 d) there is a free signal path.
4. Anordnung (10) zur Signalübertragung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass4. Arrangement (10) for signal transmission according to claim 3, characterized in that a
- die einzelnen Empfangsmodule (15a, 15b, 15c, 15d) der Empfangseinrichtung (13) dem Sendemodul (14) gegenüberliegend auf einer Linie angeordnet sind. - The individual receiving modules (15a, 15b, 15c, 15d) of the receiving device (13) the transmitter module (14) are arranged opposite one another on a line.
5. Anordnung (10) zur Signalübertragung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass5. The signal transmission arrangement of claim 3, wherein:
- die einzelnen Empfangsmodule (15a, 15b, 15c, 15d) der Empfang- seinrichtung (13) dem Sendemodul (14) gegenüberliegend auf zumindest zwei parallel verlaufenden Linien angeordnet sind.- The individual receiving modules (15a, 15b, 15c, 15d) of the receiving device (13) the transmitter module (14) are arranged opposite on at least two parallel lines.
6. Anordnung (10) zur Signalübertragung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - die Empfangsmodule (15a, 15b, 15c, 15d) der Empfangseinrichtung (13) auf einer um das Sendemodul (14) verlaufenden Kurve angeordnet sind.6. Arrangement (10) for signal transmission according to claim 3, characterized in that the reception modules (15a, 15b, 15c, 15d) of the receiving device (13) are arranged on a curve extending around the transmission module (14).
7. Anordnung (10) zur Signalübertragung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass7. The signal transmission arrangement of claim 6, wherein:
- die Empfangsmodule (15a, 15b, 15c, 15d) auf einer um das Sendemodul (14) verlaufenden Kreisbahn angeordnet sind.- The receiving modules (15a, 15b, 15c, 15d) are arranged on a to the transmitting module (14) extending circular path.
8. Anordnung (10) zur Signalübertragung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass8. The signal transmission arrangement according to claim 1, wherein:
- in dem Signalweg zwischen dem Sendemodul (14) und den einzelnen Empfangsmodulen (15a, 15b, 15c, 15d) zumindest eine Re- flektionsflache angeordnet ist.- In the signal path between the transmission module (14) and the individual receiving modules (15a, 15b, 15c, 15d) at least one reflection surface is arranged.
9. Anordnung (10) zur Signalübertragung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass9. The signal transmission arrangement according to claim 8, wherein:
- das Sendemodul (14) und die Empfangsmodule- The transmission module (14) and the receiving modules
(15a, 15b, 15c, 15d) entlang einer Linie angeordnet sind.(15a, 15b, 15c, 15d) are arranged along a line.
10. Anordnung (10) zur Signalübertragung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - der Signalweg entlang eines Signalleiters, insbesondere eines Lichtwellenleiters verläuft.10. Arrangement (10) for signal transmission according to claim 1 or 2, characterized in that - The signal path along a signal conductor, in particular an optical waveguide runs.
11. Anordnung (10) zur Signalübertragung nach einem der vo¬ rangehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass11. Arrangement (10) for signal transmission according to one of vo ¬- going claims, characterized in that
- die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse (11) angeordnet sind. - The transmitting device and the receiving device are arranged in a common housing (11).
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