DE3928561C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Vollduplex-Antwortsendersystem
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein derartiges Vollduplex-
Antwortsendersystem ist aus der EP 00 35 692 A1 bekannt.
In den vergangenen Jahren wurde folgendes Antwortsendersystem
vorgeschlagen. Ein Benutzer trägt ein drahtlos arbeitendes
Antwortsendergerät oder dieses ist an einer beweglichen Einheit
angebracht. Beispielsweise sind geeignete Daten des Benutzers
oder der sich bewegenden Einheit in dem Antwortsendergerät
gespeichert. Ein Abfragesignal wird von einer feststehenden
drahtlos arbeitenden Abfrageeinrichtung unter Verwendung von
elektromagnetischen Wellen, insbesondere Mikrowellen zu dem
Antwortsendergerät gesandt, und das dieses Abfragesignal
empfangende Antwortsendergerät sendet ein geeignetes
Antwortsignal an die Abfrageeinrichtung unter Verwendung von
Mikrowellen. Die Abfrageeinrichtung prüft mittels geeigneter
Mittel das empfangene Antwortsignal, so daß der Benutzer oder
die sich bewegende Einheit identifiziert werden kann. Abhängig
von in dem Antwortsendergerät gespeicherten persönlichen Daten
kann das Antwortsendergerät als ein Personalausweis oder ein
Führerschein verwendet werden. Eine andere Anwendungsmöglichkeit
besteht beispielsweise in einem Fabrikationsbetrieb zur
Herstellung verschiedenartiger Produkte in geringen Mengen
darin, daß ein Antwortsendergerät, das spezifierende Daten
speichert, an einem Halbfertigprodukt einer Fertigungslinie
angebracht ist. Wird mittels einer ortsfesten Abfrageeinrichtung
während jedes Herstellungsvorgangs die Spezifikation im
Antwortsendergerät abgefragt und der nächste Arbeitsvorgang
abhängig von dieser Spezifikation ausgeführt, dann kann das
Antwortsendergerät als elektronischer Spezifikations-
Instruktionsgeber dienen.
Wird das Antwortsendergerät, wie zuvor ausgeführt, als
Personalausweis oder Führerschein verwendet, dann ist es
umständlich, wenn vom elektrischen Netz eine Wechselspannung zum
Betreiben des Geräts zugeführt werden muß, da das
Antwortsendergerät getragen bzw. bewegt wird. Erfolgt eine
Speisung von einer Batterie, dann läßt sich kein kleines und
leichtgewichtiges Antwortsendergerät mit langer Lebensdauer und
hohem Wartungszyklus herstellen.
Ein System, bestehend aus dem zuvor angegebenen Antwortsender
und der Abfrageeinrichtung ist in der
JP 51-35 911 A bzw. in der JP 56-1 40 486 A
offenbart.
Bei der Anordnung gemäß der
JP 51-35 911 A sendet eine Abfrageeinrichtung eine
impulsförmige Abfragesignalwelle, die sich durch Modulieren
einer Trägerwelle mit einem Abfragesignal ergibt, an einen
Antwortsender. Nach Empfang dieser Abfragesignalwelle leitet der
Antwortsender Gleichspannung aus der Trägerwelle der
Abfragesignalwelle ab und erzeugt gleichzeitig eine zweite
harmonische Komponente (Oberwelle), mit der ein Resonator zum
Schwingen gebracht wird. Die zweite harmonische Komponente ist
mit einem Antwortsignal in einer Periode amplitudenmoduliert, in
der diese impulsförmige zweite harmonische Komponente vorhanden
ist. Die modulierte zweite harmonische Komponente wird zu der
Abfrageeinrichtung als Antwortsignalwelle übertragen.
Bei der Anordnung gemäß der
JP 56-1 40 486 A sendet eine Abfrageeinrichtung eine durch
Modulation einer ersten Trägerwelle mit einem Abfragesignal
modulierte impulsförmige Abfragesignalwelle zu einem
Antwortsender und gleichzeitig eine durch Amplitudenmodulation
mit einer Antwortsignalträgerwelle erzeugte Energiewelle zu dem
Antwortsender. Der Antwortsender leitet aus der empfangenen
Energiewelle eine Gleichspannung ab und demoduliert die
Antwortsignalträgerwelle. Der Antwortsender sendet dann eine
durch Modulation der Antwortsignalträgerwelle mit einem
Antwortsignal modulierte impulsförmige Antwortsignalwelle an die
Abfrageeinrichtung. Alternativ dazu sendet eine
Abfrageeinrichtung eine durch Modulation einer ersten
Trägerwelle mit einem Abfragesignal erzeugte Abfragesignalwelle
und eine Antwortsignalträgerwelle zu dem Antwortsender. Der
Antwortsender leitet aus der empfangenen Abfragesignalwelle das
Abfragesignal, eine Gleichspannung und die
Antwortsignalträgerwelle ab.
Da bei der Anordnung gemäß
JP 51-35 911 A die von einer impulsförmigen Trägerwelle
abgeleitete zweite harmonische Komponente den Resonator in
Resonanz bringt und als Trägerwelle für die Antwortsignalwelle
verwendet wird, kann die Übertragung der Antwortsignalwelle nur
innerhalb derjenigen Periode erfolgen, in der eine impulsförmige
Abfragesignalwelle übertragen wird. Bei der Anordnung gemäß
JP 56-1 40 486 A muß die
Abfrageeinrichtung eine Antwortsignalträgerwelle zum
Antwortsender aussenden, so daß ein Oszillator für die
Antwortsignalträgerwellen erforderlich ist.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde folgendes System
vorgeschlagen:
Eine Abfrageeinrichtung sendet eine durch Modulation einer ersten Trägerwelle mit einem Abfragesignal erhaltene impulsförmige Abfragesignalwelle und eine unmodulierte zweite Trägerwelle als Energiewelle zu dem Antwortsender. Der Antwortsender leitet aus der empfangenen Energiewelle eine Gleichspannung ab und erzeugt gleichzeitig eine zweite harmonische Komponente. Der Antwortsender moduliert dann die zweite harmonische Komponente mit einem Antwortsignal unter Bildung einer impulsförmigen Antwortsignalwelle und sendet diese Antwortsignalwelle zu der Abfrageeinrichtung. Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines derartigen Kommunikationssystems, das nachstehend im einzelnen beschrieben wird.
Eine Abfrageeinrichtung sendet eine durch Modulation einer ersten Trägerwelle mit einem Abfragesignal erhaltene impulsförmige Abfragesignalwelle und eine unmodulierte zweite Trägerwelle als Energiewelle zu dem Antwortsender. Der Antwortsender leitet aus der empfangenen Energiewelle eine Gleichspannung ab und erzeugt gleichzeitig eine zweite harmonische Komponente. Der Antwortsender moduliert dann die zweite harmonische Komponente mit einem Antwortsignal unter Bildung einer impulsförmigen Antwortsignalwelle und sendet diese Antwortsignalwelle zu der Abfrageeinrichtung. Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines derartigen Kommunikationssystems, das nachstehend im einzelnen beschrieben wird.
Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Abfrageeinrichtung 1 einen ersten
Oszillator 2 zum Erzeugen einer ersten Frequenz f1 in einem
Mikrowellenband (z. B. 2440 MHz) und einen zweiten Oszillator 3
zum Erzeugen einer zweiten Frequenz f2 (z. B. 2455 MHz), die
geringfügig von der ersten Frequenz f1 abweicht. Das
Ausgangssignal mit der ersten Frequenz f1 vom ersten Oszillator
2 wird mittels eines Verstärkers 4 verstärkt und dann
beispielsweise mit vertikaler Polarisation von einer Antenne 5
zu einem Antwortsender 6 als eine unmodulierte Energiewelle mit
der ersten Frequenz f1 als Trägerwelle übertragen. Außerdem wird
das Ausgangssignal des zweiten Oszillators 3 mit der zweiten
Frequenz f2 mit einem Abfragesignal mittels eines Modulators 7
A1-moduliert (amplitudenmoduliert) und durch den Verstärker 8
verstärkt. Das so erhaltene Signal wird mit horizontaler
Polarisation von einer Antenne 9 als eine Abfragesignalwelle
unter Verwendung der zweiten Frequenz f2 als Trägerwelle zu dem
Antwortsender 6 übertragen. Die Abfrageeinrichtung 1 umfaßt
ferner eine Antenne 10 zum Empfangen einer Antwortsignalwelle
unter Verwendung der zweiten harmonischen Komponente 2f1, die
von dem Antwortsender 6 als Trägerwelle ausgesandt wird. Mittels
der Antenne 10 wird über ein Bandpaßfilter 11, einen
rauscharmen Umsetzer 12 und einen Detektor 13 ein
Antwortsignal aus der Antwortsignalwelle demoduliert. Es sei
bemerkt, daß ein nicht gezeigter Mikroprozessor oder dergleichen
in der Abfrageeinrichtung 1 vorhanden ist, der feststellt, ob
ein demoduliertes Antwortsignal in korrekter Weise dem
Abfragesignal entspricht, oder ein Betriebssignal zur
Durchführung einer Verarbeitung gemäß dem Antwortsignal abgibt.
Der Antwortsender 6 umfaßt eine Antenne 14 zum Empfang einer von
der Antenne 5 ausgesandten Energiewelle. Diese von der Antenne
14 empfangene Energiewelle wird mittels eines Gleichrichters 15
und eines Tiefpaßfilters 16 in Gleichspannung umgewandelt und
ausgegeben. Diese Gleichspannung wird als Treiberenergiequelle
für den Antwortsender 6 verwendet. Außerdem wird die über die
Antenne 14 empfangene Energiewelle mittels eines Multiplizierers
17, etwa einer Diode oder dergleichen, in eine zweite
harmonische Komponente 2f1 umgewandelt und über ein
Bandpaßfilter 18 als Trägerwelle für eine Antwortsignalwelle
einem Modulator 19 zugeführt. Die zweite harmonische Komponente
2f1 wird von dem Modulator 19 mit dem Antwortsignal A1-moduliert
und über eine Antenne 20 als Antwortsignalwelle zu der
Abfrageeinrichtung 1 übertragen. Der Antwortsender 6 umfaßt
ferner eine Antenne 21 zum Empfang einer von der Antenne 9
ausgesandten Abfragesignalwelle. Aus der über die Antenne 21
empfangenen Abfragesignalwelle wird ein Abfragesignal über einen
Detektor 22, ein Hochpaßfilter 23 und einen Verstärker 24
demoduliert. Es ist zu beachten, daß in dem Antwortsender 6 ein
nicht gezeigter Mikroprozessor oder dergleichen zur Speicherung
geeigneter Daten und zur Berechnung eines entsprechenden
Antwortsignals abhängig von dem demodulierten Abfragesignal
angeordnet ist.
Da bei einem derartigen Kommunikationssystem eine Energiewelle
von der Abfrageeinrichtung 1 vom Antwortsender 6 empfangen wird,
kann eine zweite harmonische Komponente als Trägerwelle für die
Antwortsignalwelle jederzeit erzeugt werden. Somit wird eine
Abfragesignalwelle und eine Antwortsignalwelle gleichzeitig von
der Abfrageeinrichtung 1 bzw. dem Antwortsender 6 ausgesandt, so
daß sich eine sog. Vollduplexkommunikation ergibt. Allerdings
benötigt die Abfrageeinrichtung 1 den ersten Oszillator 2 zum
Erzeugen eines Signals mit der ersten Frequenz f1 als
Trägerwelle einer Energiewelle und einen zweiten Oszillator 3
zum Erzeugen einer Trägerwelle mit einer zweiten Frequenz f2 für
die Abfragesignalwelle. Außerdem benötigt die Abfrageeinrichtung
1 die zwei Antennen 5 und 9 zum entsprechenden Aussenden der
Energiewelle und der Abfragesignalwelle und zusätzlich eine
Antenne zum Empfang der Abfragesignalwelle. Außerdem müssen im
Antwortsender 6 die Antennen 14 und 21 zum Empfang der
Energiewelle bzw. der Abfragesignalwelle angeordnet werden, und
es ist gleichzeitig die Antenne 20 zur Aussendung der
Antwortsignalwelle erforderlich. Somit stellen sich die
Abfrageeinrichtung 1 und der Antwortsender 6 zwangsläufig als
komplexe Anordnung dar. Da insbesondere der Antwortsender 6 drei
Antennen 14, 20 und 21 benötigt ist eine Miniaturisierung kaum
möglich.
Aus der DE 24 39 494 A1 ist ferner ein passiver Transponder
bekannt, bei dem das von einer Antenne empfangene Abfragesignal
einerseits zur Erzeugung einer Betriebsspannung gleichgerichtet
und andererseits einem Wellenformungskreis angelegt wird, der
Digitalimpulse mit derselben Frequenz wie diejenige des
empfangenen Signals erzeugt. Diese Digitalimpulse werden einer
Codiereinrichtung zugeführt. Am Ausgang der Codiereinrichtung
ist eine Signalauswertestufe angeschlossen. Das Ausgangssignal
dieser Signalauswertestufe wird einer Sendestufe zugeleitet, um
deren Ausgangssignal in Übereinstimmung mit den von der
Codiereinrichtung empfangenen Signalen einer Frequenzmodulation
zu unterziehen. Damit der Transponder eine große Anzahl von
Signalen erzeugen kann bzw. eine große Zeichenkapazität
aufweist, sind an die oben erwähnte Codiereinrichtung eine
weitere Codiereinrichtung sowie entsprechende Auswertestufen
angeschlossen.
Aus der DE 25 30 147 A1 ist ein weiteres Transpondersystem
bekannt, das eine Abfrageeinrichtung und einen Antwortsender
aufweist, wobei die Abfrageeinrichtung dazu eingerichtet ist,
auf drahtlosem Wege ein Abfragesignal in Form einer Impulsfolge
mit einer bestimmten Trägerfrequenz zum Antwortsender zu
übertragen und der Antwortsender eine erste Resonanzanordnung
enthält, um ein Antwortsignal mit einer Trägerfrequenz, die
eine Harmonische der Frequenz des empfangenen Trägersignals
ist, aus den empfangenen Abfragesignalimpulsen abzuleiten. Der
Antwortsender enthält einen Modulator zum Amplitudenmodulieren
des Antwortsignals für die Datenübertragung. Im Antwortsender
ist ferner mindestens ein mit der ersten Resonanzanordnung
gekoppeltes Gleichrichterelement mit nichtlinearer Kennlinie
zum Erzeugen der erwähnten Harmonischen angeordnet. Der
Modulator ist über das Gleichrichterelement zum Zuführen der
erforderlichen Betriebsspannung angeschlossen. Eine
verstimmbare zweite Resonanzanordnung, die einerseits mit der
ersten Resonanzanordnung und andererseits mit dem Modulator
gekoppelt ist, dient zum Amplitudenmodulieren der aus den
Abfragesignalimpulsen abgeleiteten Antwortsignalimpulse für
einen Teil der Impulsdauer dieser Antwortsignalimpulse in
Abhängigkeit der zu übertragenden Information, so daß die in
der ersten Resonanzanordnung auftretende Schwingung mit der
bestimmten Trägerfrequenz nahezu nicht von der Modulation
beeinflußt wird.
Aus der eingangs erwähnten EP 00 35 692 A1 ist ein
Transpondersystem bekannt, bei dem eine zum Antwortsender zu
übertragende Energiewelle nicht nur mit einem Trägersignal,
sondern auch mit einem Codesignal moduliert ist. Hierzu wird
das von einem Trägersignaloszillator kommende Trägersignal
mittels eines ersten Modulators mit dem Code (Abfragesignal)
moduliert, um dann seinerseits mit Hilfe eines Energie-
Modulators auf die Energiewelle aufmoduliert zu werden.
Außerdem ist in der Abfragestation zur Demodulation des vom
Antwortsender kommenden Antwortsignals ein
Überlagerungssignalgenerator erforderlich, dessen Eingang an
einen weiteren Ausgang des Trägersignaloszillators und dessen
Ausgang an den Demodulator für das Antwortsignal angeschlossen
ist. Die vom Antwortsender empfangene Energiewelle wird einem
ersten Demodulator zur Erzeugung der Betriebsspannung für den
Antwortsender und dann einem weiteren Demodulator zur
Abtrennung des Codes zugeführt, wobei das verbleibende
Trägersignal einem AM-Modulator zur Modulation mit dem
Antwortsignal zugeführt wird. Da auf der Seite der
Abfragestation zwei separate Modulatoren und auf der
Antwortsenderseite zwei separate Demodulatoren erforderlich
sind, um mit einer Welle gleichzeitig die Energie für die
Betriebsspannung des Antwortsenders als auch das Abfragesignal
übertragen zu können, ergibt sich insgesamt ein umfangreicher
Schaltungsaufbau.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, das Antwortsendersystem der
vorstehend beschriebenen Art so weiterzubilden, daß trotz
Vollduplexbetrieb ein geringer Schaltungsaufwand erforderlich
ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich anhand der
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche 2 bis 4.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines bekannten Vollduplex-
Antwortsendersystems;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Vollduplex-
Antwortsendersystems;
Fig. 3A-3D Zeitdiagramme einer Abfragesignalwelle und einer
Antwortsignalwelle für die Anordnung nach Fig. 2
und
Fig. 4 ein Schaltbild einer Gleichrichter-/
Multiplizierschaltung der Fig. 2.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Vollduplex-
Antwortsendersystems gemäß der Erfindung. Gleiche Bezugszeichen
in Fig. 2 bezeichnen gleiche oder funktionsgleiche Elemente der
Fig. 1. Gemäß Fig. 2 umfaßt eine ortsfeste Abfrageeinrichtung 30
einen Oszillator 31 zur Erzeugung eines Signals mit der Frequenz
f in einem Mikrowellenband (z. B. 2440 oder 2455 MHz) wie in
Fig. 1. Das Ausgangssignal dieses Oszillators mit der Frequenz f
wird mittels eines Phasen- oder Frequenzmodulators 32 mit einem
Abfragesignal phasen- oder frequenzmoduliert und mittels eines
Verstärkers 8 verstärkt und über eine Antenne 9 als
Abfragesignalwelle mit der Frequenz f als Trägerwelle zu einem
Antwortsender 33 übertragen. Das im vorliegenden Fall verwendete
Abfragesignal ist beispielsweise ein codiertes Impulssignal
gemäß Fig. 3A und enthält einen Befehl, etwa einen Lese-,
Schreib- oder Löschbefehl, ein Adressensignal für einen Zugriff
auf einen Speicher des Antwortsenders und Daten. Wie bei der
Abfrageeinrichtung gemäß Fig. 1 weist die Abfrageeinrichtung
30 eine Antenne 10 als Empfangsantenne zum Empfangen einer
Antwortsignalwelle, die die zweite harmonische Komponente 2f
einer Frequenz f verwendet, die vom Antwortsender 33 als
Trägerwelle ausgesandt wird, sowie ein Bandpaßfilter 11, einen
rauscharmen Umsetzer 12 und einen Detektor 13 zur
Demodulation auf. Das Antwortsignal wird aus der über die Antenne 10
empfangenen Antwortsignalwelle demoduliert.
Der Antwortsender 33 weist eine Antenne 21 als Empfangsantenne
zum Empfangen eines von der Antenne 9 ausgestrahlten
Abfragesignals auf. Die von der Antenne 21 empfangene
Abfragesignalwelle wird einem Phasen- oder Frequenzdemodulator
34 zur Demodulation und einer Gleichrichter
/Multiplizierschaltung 35 zugeführt, die sowohl zur
Gleichrichtung als auch zur Multiplikation dient. Das mittels
des Phasen- oder Frequenzdemodulators 34 demodulierte
Abfragesignal wird an einen Mikroprozessor 100 über ein
Hochpaßfilter 23 und einen Verstärker 24 angelegt. Der
Mikroprozessor 100 erzeugt durch entsprechenden Zugriff auf
einen Speicher 200 ein Antwortsignal gemäß dem demodulierten
Abfragesignal.
Die Gleichrichter-/Multiplizierschaltung 35 bewirkt eine
Gleichrichtung der Trägerwelle der Abfragesignalwelle und gibt
über das Tiefpaßfilter 16 eine Gleichspannung +B ab. Die
Schaltung 35 besteht aus einer Diode und dergleichen und erzeugt
bei der Gleichrichtung auch zweite und dritte harmonische
Komponenten (erste und zweite Oberwellen). Fig. 4 zeigt die
Gleichrichter-/Multiplizierschaltung 35 im einzelnen. Mit 351
ist eine Bandleitung von geeigneter Länge bezeichnet, wobei das
eine Ende der Bandleitung 351 mit der Antenne 21 verbunden ist.
Ein Ende einer Spule 352 ist als Tiefpaßfilter geerdet, während
ihr anderes Ende in der Nähe des einen Endes der Bandleitung 351
angeschlossen ist. Die Anode einer Diode 353 mit Gleichrichter
/Multiplizierfunktion ist in der Nähe des anderen Endes der
Bandleitung 351 angeschlossen, und ihre Kathode steht in
Verbindung mit einem Ende einer Bandleitung 354 mit einer Länge
von λg/4 der verwendeten Frequenz f. Die Bandleitung 354 dient
dazu, die Impedanz auf der Kathodenseite der Diode 353 zu Null
zu machen und einen großen Strom zu ziehen. Ferner ist in der
Nähe der Bandleitung 351 ein J-förmiger Richtungskoppler 356
vorgesehen. Eine reflexionsfreie Abschlußeinheit 357 ist mit
dem entfernten Ende des Richtungskopplers 356 verbunden. Im
vorliegenden Falle ist die Länge desjenigen Teils des
Richtungskopplers 356, der parallel zur Bandleitung 351
verläuft, mit λg/4 bemessen, was dem Doppelten der verwendeten
Frequenz f entspricht, um ein vielfaches Ausgangssignal zu
entnehmen. Die von der Schaltung 35 abgegebene zweite
harmonische Komponente wird mittels eines Bandpaßfilters 18
gefiltert und als Trägerwelle mit einer Frequenz 2f einem
Modulator 19 für eine Modulation zugeführt. Die zweite
harmonische Komponente 2f wird mit einem Antwortsignal vom
Mikroprozessor 100 A1-moduliert und als Antwortsignalwelle von
der Antenne 20 als Sendeantenne wie in Fig. 1 zur
Abfrageeinrichtung 30 übertragen.
Bei einer derartigen Anordnung wird eine in Fig. 3B gezeigte
Abfragesignalwelle von der Abfrageeinrichtung 30 an den
Antwortsender 33 übertragen. Diese Abfragesignalwelle ergibt
sich durch Phasenmodulation einer Trägerwelle mit einer Frequenz
f mit einem Digitalsignal, wie das Abfragesignal gemäß Fig. 3A.
Aus Fig. 3B ist ersichtlich, daß die Abfragesignalwelle im
wesentlichen eine konstante Amplitude aufweist, so daß die sich
am Ausgang der Gleichrichter-/Multiplizierschaltung 35 ergebende
Gleichspannung im wesentlichen konstant ist. Auch ist die
Energie der zweiten harmonischen Komponente 2f, die bei der
Gleichrichtung durch die Gleichrichter-/Multiplizierschaltung 35
erzeugt wird, im wesentlichen konstant. Im Modulator 19 wird
diese zweite harmonische Komponente mit einem Digitalsignal
(Fig. 3C) A1-moduliert (amplitudenmoduliert), das ein vom
Mikroprozessor 100 abgegebenes Antwortsignal ist, und als
Antwortsignalwelle gemäß Fig. 3D über die Antenne 20 zur
Abfrageeinrichtung 30 übertragen wird. Da die zweite harmonische
Komponente 2f aus einer phasen- oder frequenzmodulierten
Abfragesignalwelle erzeugt wird, ist die zweite harmonische
Komponente 2f phasen- oder frequenzmoduliert. Somit ist auch die
Trägerwelle der Antwortsignalwelle phasen- oder
frequenzmoduliert. Da jedoch die von der Abfrageeinrichtung 30
empfangene Antwortsignalwelle mittels des Detektors 13 einer
Hüllkurven-Gleichrichtung unterzogen wird, kann das Antwortsignal zuverlässig
unabhängig von einer Phasen- oder Frequenzmodulation demoduliert
werden.
Somit können eine Abfragesignalwelle und eine Antwortsignalwelle
gleichzeitig von der Abfrageeinrichtung 30 bzw. dem
Antwortsender 33 ausgesendet werden, was einen Vollduplexverkehr
ermöglicht. Es erfolgt somit ein rascher Informationsaustausch
zwischen der Abfrageeinrichtung 30 und dem Antwortsender 33.
Bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist zu beachten,
daß anstelle einer Phasenmodulation (PM) und einer
Frequenzmodulation (FM) zur Phasen- oder Frequenzmodulation eine
Phasenumtastung (PSK) oder Frequenzumtastung (FSK) durchgeführt
werden kann. Auch ist die Modulation der Antwortsignalwelle
nicht auf eine A1-Modulation beschränkt, sondern es kann auch
eine andere Modulationsart verwendet werden, solange es sich um
eine Amplitudenmodulation handelt.
Das zuvor beschriebene System hat die folgenden Vorteile:
Gleichzeitig mit dem Empfang einer Abfragesignalwelle kann der Antwortsender bei einfachster Anordnung eine Antwortsignalwelle ausstrahlen. Ferner hat die Trägerwelle der Abfragesignalwelle eine im wesentlichen konstante Amplitude, so daß sie mit konstanter Leistung gesendet werden kann. Da ferner der Antwortsender nur eine Empfangsantenne zum Empfang der Abfragesignalwelle benötigt, vereinfacht sich die Anordnung, wobei gleichzeitig der Raumbedarf für die Anbringung der Empfangsantenne verringert wird. Es ergibt sich somit ein Antwortsender mit entsprechend reduzierter Größe und Gewicht. Trotz der Tatsache, daß die Gleichspannung aus der Abfragesignalwelle über eine Gleichrichtervorrichtung abgeleitet wird, ist die Gleichspannung stabil, und der Antwortsender kann stabil arbeiten.
Gleichzeitig mit dem Empfang einer Abfragesignalwelle kann der Antwortsender bei einfachster Anordnung eine Antwortsignalwelle ausstrahlen. Ferner hat die Trägerwelle der Abfragesignalwelle eine im wesentlichen konstante Amplitude, so daß sie mit konstanter Leistung gesendet werden kann. Da ferner der Antwortsender nur eine Empfangsantenne zum Empfang der Abfragesignalwelle benötigt, vereinfacht sich die Anordnung, wobei gleichzeitig der Raumbedarf für die Anbringung der Empfangsantenne verringert wird. Es ergibt sich somit ein Antwortsender mit entsprechend reduzierter Größe und Gewicht. Trotz der Tatsache, daß die Gleichspannung aus der Abfragesignalwelle über eine Gleichrichtervorrichtung abgeleitet wird, ist die Gleichspannung stabil, und der Antwortsender kann stabil arbeiten.
Da außerdem die Abfrageeinrichtung nur einen Oszillator zum
Erzeugen der Trägerwelle der Abfragesignalwelle benötigt, ergibt
sich auch hier eine Vereinfachung der Anordnung.
Schließlich ist ein Vollduplexbetrieb zwischen dem Antwortsender
und der Abfrageeinrichtung möglich, so daß sich ein rascher
Informationsaustausch ergibt.
Claims (5)
1. Vollduplex-Antwortsendersystem, bei dem von einer ortsfe
sten Abfrageeinrichtung (30) eine Abfrage einer bewegli
chen Einheit erfolgt und ein in der beweglichen Einheit
befindlicher Antwortsender (33) auf die Abfrage antwortet,
wobei die Abfrageeinrichtung (30) aufweist
- - einen Oszillator (31) zum Erzeugen der Trägerwelle für die Funkverbindung,
- - einen Modulator (32) zum Modulieren der Trägerwelle mit dem Abfragesignal,
- - eine erste Sendeantenne (9) zum Aussenden der mit dem Abfragesignal modulierten Trägerwelle als Abfrage signalwelle,
- - eine erste Empfangsantenne (10) zum Empfangen der von der Sendeantenne (20) des Antwortsenders (33) abgegebenen Antwortsignalwelle und
- - eine der ersten Empfangsantenne (10) nachgeschaltete De modulationseinrichtung (11, 12, 13), die die Antwortsignal welle demoduliert, um daraus das Antwortsignal zu erhalten und wobei der Antwortsender (33) aufweist,
- - eine zweite Empfangsantenne (21) zum Empfangen der Ab fragesignalwelle,
- - einen der zweiten Empfangsantenne (21) nachgeschalteten Demodulator (34) zum Demodulieren des Abfragesignals aus der Abfragesignalwelle,
- - eine Einrichtung (35) zum Erzeugen einer zum Betrieb des Antwortsenders (33) dienenden Gleichspannung aus der Abfragesignalwelle,
- - einen Amplitudenmodulator (19) zum Modulieren der Ampli tude einer Antwortträgerwelle mit einem Antwortsignal und
- - eine zweite Sendeantenne (20) zum Aussenden einer von dem Amplitudenmodulator (19) abgegebenen Antwort signalwelle,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß der Modulator (32) in der Abfrageeinrichtung (30) eine Phasenmodulation oder Frequenzmodulation der von dem Oszillator (31) erzeugten Trägerwelle mit dem Abfragesi gnal vornimmt,
- - daß die Einrichtung (35) im Antwortsender (33) eine Mul tipliziereinrichtung aufweist, die eine harmonische Kompo nente aus der Trägerwelle der über die zweite Empfangsan tenne (21) empfangenen Abfragesignalwelle erzeugt,
- - daß die harmonische Komponente dem Amplitudenmodulator (19) im Antwortsender als Trägerwelle zugeführt ist und
- - daß die Einrichtung (35) zum Erzeugen der zum Betrieb des Antwortsenders dienenden Gleichspannung ferner eine Gleichrichterschaltung zum Gleichrichten der Trägerwelle der Abfragesignalwelle aufweist.
2. Antwortsendersystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die harmonische Komponente die zweite Harmonische der
Trägerwelle ist.
3. Antwortsendersystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleichrichterschaltung und die Multiplizier
einrichtung als kombinierte Gleichrichter-/Multiplizier
schaltung ausgebildet sind.
4. Antwortsendersystem nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die kombinierte Gleichrichter-/Multiplizierschaltung
eine Bandleitung (351) aufweist, deren eines Ende den Ein
gang bildet und an deren anderem Ende über eine Diode
(353) die Gleichspannung abgenommen wird und daß über
einen bandförmigen Richtungskoppler (356) die zweite Har
monische ausgekoppelt wird.
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