WO2006060974A1 - Sendevorrichtung für mehrere zueinander parallele, unabhängig voneinander über je eine Zuleitung versorgbare Antennen - Google Patents

Sendevorrichtung für mehrere zueinander parallele, unabhängig voneinander über je eine Zuleitung versorgbare Antennen Download PDF

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WO2006060974A1
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    • H04B7/0602—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using antenna switching

Definitions

  • Transmitting device for a plurality of mutually parallel, independently of each other via a respective supply cable antennas
  • the invention relates to a transmitting device for a plurality of mutually parallel antennas, which can be supplied independently via one feed line each.
  • switching means are used in series in the supply lines of the antennas for such transmission devices and thus released the flow of current to each antenna to be controlled, as can be seen, for example, the WO 2004/001681.
  • the switching means is arranged on the low side to the ground potential. Although the circuits are interrupted to the inactive antennas, but the transmission voltage of the transmission frequency over the supply line is present.
  • a high-side switch between excitation circuit and antenna has no ground reference and is therefore difficult semiconductors feasible.
  • DE 100 04 616 A1 has a relay circuit for short-circuiting the inactive antennas, which likewise can not be implemented by semiconductor technology without further ado.
  • the object of the invention is therefore to present an alternative transmitting device, which is easy to implement and also has no couplings.
  • the basic idea is to bridge the inactive antennas by a parallel controllable switching means towards ground.
  • the individual leads each have capacitors for decoupling, which are to be considered in the calculation of the frequency of the bandpass and therefore in their entirety can form the capacitive component of the bandpass completely, so that no further capacitor is required.
  • Fig. 1 circuit diagram of an access control system with 5 transmitting antennas The example shows 5 transmission antennas of an access control system in a motor vehicle, for example a so-called keyless entry system for keyless opening and closing of the central locking in dependence on the presence of a transponder.
  • the multiplexer transistor T1 is switched off (high impedance), all remaining transmit antennas (_2, _3, _4, and _5) are switched off, in which the multiplexer transistors T2, T3, T4, T5 are switched on (low resistance) ) are. Thus, no transmission signals at the output of the switched-off antenna or its supply more.
  • the transmit antenna is tuned to resonance via C1 C_ant_1.
  • the resonant frequency of the first bandpass is:
  • this antenna multiplexer is that no signal voltage is present at the supply line of the switched-off antenna, in contrast to the realization "current-switch multiplexer", where only the circuits are interrupted and thus the transmission voltage of the transmission frequency is present via the supply line.
  • these switching means can be implemented and controlled simply semiconductor technology.

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Abstract

Es wird eine Sendevorrichtung für mehrere zueinander parallele, unabhängig voneinander über je eine Zuleitung versorgbare Antennen (Sendeantenne_1 , Sendeantenne_2,...) vorgestellt, wobei eine gemeinsame Erregerschaltung (LF-Treiber, Bandpass-Kreise_1 ) und ein Multiplexer zur selektiven Zuschaltung zumindest einer der Antennen vorgesehen ist. In jeder Zuleitung ist ein Kondensator (Cn1 ,Cn2,...) in Serie zur Antenne (Sendeantenne_1 ,...) für jede Antenne ein steuerbares Schaltmittel (T1 ,T2,...) vorgesehen, durch welches die Zuleitung zwischen Kondensator (Cn1 ,Cn2,...) und Antenne (Sendeantenne_1 , Sendeantenne_2,...) auf Bezugspotential verbindbar ist. Für die anzusteuernde(n) Antenne(n) wird das Schaltmittel geöffnet und für die restlichen Antennen das Schaltmittel geschlossen und die Antennen damit auf Bezugspotential kurzgeschlossen.

Description

Sendevorrichtung für mehrere zueinander parallele, unabhängig voneinander über je eine Zuleitung versorgbare Antennen
Die Erfindung betrifft eine Sendevorrichtung für mehrere zueinander parallele unabhängig voneinander über je eine Zuleitung versorgbare Antennen. Derzeit werden für derartige Sendevorrichtungen Schaltmittel in Serie in den Zuleitungen der Antennen verwendet und so der Stromfluß zu den jeweils anzusteuernden Antennen freigegeben, wie dies bspw. der WO 2004/001681 zu entnehmen ist. Das Schaltmittel ist dabei auf der Lowside zum Massepotential hin angeordnet. Dabei werden zwar die Stromkreise zu den inaktiven Antennen unterbrochen, jedoch ist die Sendespannung der Sendefrequenz über die Zuleitung vorhanden.
Ein Highside-Schalter zwischen Erregerschaltung und Antenne weist keinen Massebezug auf und ist somit schwierig halbleitertechnisch realisierbar.
Die DE 100 04 616 A1 weist eine Relaisschaltung zum Kurzschließen der inaktiven Antennen auf, die ebenfalls nicht ohne weiteres halbleitertechnisch realisiert werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine alternative Sendevorrichtung vorzustellen, die einfach zu realisieren und zudem keine Einkopplungen aufweist.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Grundgedanke ist, die inaktiven Antennen durch ein dazu paralleles steuerbares Schaltmittel auf Masse hin zu überbrücken.
Die einzelnen Zuleitungen weisen jeweils Kondensatoren zur Entkopplung auf, die bei der Berechnung der Frequenz des Bandpasses zu berücksichtigen sind und daher in ihrer Gesamtheit den kapazitiven Bestandteil des Bandpasses vollständig bilden können, so daß kein weiterer Kondensator erforderlich ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Schaltbild eines Zugangsüberwachungssystems mit 5 Sendeantennen Das Beispiel zeigt 5 Sendeantennen eines Zugangsüberwachungssystems in einem Kraftfahrzeug, bspw. einem sogenannten Keyless-Entry-System zum schlüssellosen Öffnen und Schließen der Zentralverriegelung in Abhängigkeit von der Anwesenheit eines Transponders.
Wenn die Sendeantenne_1 aktiv sein soll wird der Multiplexer-Transistor T1 ausgeschaltet (hochohmig ), alle restlichen Sendeantennen ( _2, _3, _4, und _5) werden ausgeschaltet, in dem die Multiplexer-Transistoren T2, T3, T4, T5 eingeschaltet sind (niederohmig) sind. Somit sind keine Sendesignale am Ausgang der ausgeschalteten Antenne bzw. deren Zuleitung mehr.
Dabei ist die Sendeantenne über C1 C_ant_1 auf Resonanz abgestimmt.
FfequenzJ3end_Antenne =
< [2-> m n \) m Ϊ LT~ A, nt • I - (Cn • C = Ant — n) I
V ~ L Cn + C_Ant_n J
Die Resonanzfrequenz des ersten Bandpasses ist :
F Res erste BP =
(2 • π) • >/Ll • (Cn • Ant_Anzahl - 1)
Vorteil dieses Antennenmultiplexers ist, daß an der Zuleitung der ausgeschalteten Antenne keine Signalspannung vorhanden ist, im Gegensatz zur Realisierung "Strom-Schalter Multiplexer", wo nur die Stromkreise unterbrochen werden und somit die Sendespannung der Sendefrequenz jedoch über die Zuleitung vorhanden ist. Zudem lassen sich diese Schaltmittel einfach halbleitertechnisch realisieren und ansteuern.
Ausgehend von annähernd gleichen elektrischen Parametern (L_Ant und C_Ant) aller Sendeantennen ergibt sich die Kapazität der in Serie zu jeweils einer Sendeantenne liegenden Kondensatoren Zannähernd gemäß der Formeln:
Cn -
! \2
Ll • (S ende_Fre quem-2 ■ π) <Ant_Aϊizahl - 1) _
Cn^ [L_Ant-(s ende JFrequeiiz-2-π) J C_Ant_n := p p ■ — — -==
L_Ant- (S ende_Fr e quens- 2 ■ π) ■ [ 1 + |_ Cn- L_Ant- (s ende_Fre quem 2 ■ Tf) JJ

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1) Sendevorrichtung für mehrere zueinander parallele, unabhängig voneinander über je eine Zuleitung versorgbare Antennen (Sendeantenne_1 , Sendeantenne_2,...), wobei eine gemeinsame Erregerschaltung (LF-Treiber, Bandpass-Kreise_1 ) und ein Multiplexer zur selektiven Zuschaltung zumindest einer der Antennen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Zuleitung ein Kondensator (Cn1 ,Cn2,...) in Serie zur Antenne (Sendeantenne_1 ,...) vorgesehen ist für jede Antenne ein steuerbares Schaltmittel (T1 ,T2,...) vorgesehen ist, durch welches die Zuleitung zwischen Kondensator (Cn1 ,Cn2,...) und Antenne (Sendeantenne_1 , Sendeantenne_2,...) auf Bezugspotential verbindbar ist.
2) Sendevorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Kondensatoren (Cn1,Cn2,...) in den Zuleitungen den kapazitiven Bestandteil des Bandpasses der Erregerschaltung (Bandpass-Kreise_1 ) bilden.
3) Verfahren zum Betreiben einer Sendevorrichtung nach einer der vorangehenden Ansprüche, wobei für die anzusteuernde(n) Antenne(n) (Sendeantenne_1 , Sendeantenne_2,...) das Schaltmittel geöffnet (T1 ,T2,...) und für die restlichen Antennen das Schaltmittel geschlossen und die Antennen damit auf Bezugspotential kurzgeschlossen werden.
4) Zugangsüberwachungssystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einer Sendevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche
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