DE19514601A1 - Anlage zur elektronischen Artikelüberwachung, insbesondere zur Detektion von Schwingkreisen mit stark unterschiedlichen Resonanzfrequenzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Elektronische Artikelsicherungsanlagen, die die Anwesen­ heit eines mit einem Schwingkreis (Spule und Kondensator) ausgestatteten Sicherungsanhängers in einer Überwa­ chungszone nachweisen und insbesondere in Verkaufsein­ richtungen Verwendung finden, sind im Stande der Technik bekannt. Dabei wird mittels einer Sendeantenne ein magne­ tisches Wechselfeld in der Überwachungszone erzeugt. Eine Empfangsantenne dient zum Empfang der Signale, die u. a. von einem eventuell in der Überwachungszone vorhandenen Sicherungsanhänger stammen können. Da die jeweilige Reso­ nanzfrequenz der einzelnen Sicherungsanhänger einer fer­ tigungsbedingten Toleranz unterliegt, wird die Sendefre­ quenz über einen bestimmten Bereich variiert (gewobbelt), um sicher zu sein, alle Sicherungsanhänger nachweisen zu können. Die Empfangsantenne ist mit einem Empfänger ver­ bunden, dessen Ausgang an einem Detektor angeschlossen ist, der bei der Anwesenheit eines Sicherungsanhängers in der Überwachungszone einen Alarm auslöst, so daß das Per­ sonal der Verkaufseinrichtung odgl. ggf. einen Diebstahl verhindern kann.

Die von der Empfangsantenne aufgenommenen Signale werden bei bekannten Anlagen - wie beispielsweise in der US 5,300,922 - durch einen Transformator einem Vorver­ stärker des Empfangsschaltkreises zugeführt. An der Sekundärwicklung des Transformators ist ein Kondensator angeschlossen, der mit der Sekundärwicklung einen auf die Frequenz der Sicherungsanhänger abgestimmten Resonanz­ kreis bildet. Der Transformator dient dazu, den Aus­ gangswiderstand der Empfangsantenne an den Eingangswider­ stand des Empfängers anzupassen, so daß der Vorverstärker mit einer maximalen Eingangsleistung beaufschlagt wird. Das ist genau dann der Fall, wenn die beiden genannten Widerstände übereinstimmen.

In der US 4,476,459 bilden die Antenne und ein parallel dazu geschalteter Kondensator ebenfalls einen Resonanz­ schwingkreis, der mit den beiden symmetrischen Eingängen des Vorverstärkers verbunden ist.

Als nachteilig ist dabei anzusehen, daß nur ein relativ schmaler, durch die Güte Q der am Eingang des Vorverstär­ kers vorhandenen - zur Anpassung der Impedanz dienenden - Schwingkreise bestimmter Frequenzbereich detektierbar ist. Es ist jedoch wünschenswert, möglichst viele unter­ schiedliche Sicherungsanhänger mit stark differierenden Resonanzfrequenzen (von beispielsweise etwa 2 MHz, 3,25 MHz, 5,5 MHz, 5 MHz, 8,2 MHz oder 10 MHz) mit einer uni­ versell einsetzbaren Anlage nachweisen zu können.

In der US 4,870,391 ist eine Anlage beschrieben, die si­ multan Sicherungsanhänger mit Resonanzfrequenzen von 2 MHz und 8,2 MHz nachweisen kann. Die beiden Frequenzen werden durch unterschiedliche Sendeantennen abgestrahlt und mittels zweier Empfangsantennen und Empfänger empfan­ gen. Jeweils eine Antenne dient zum Abstrahlen und Emp­ fangen eines relativ schmalen Bandbereichs um 2 MHz bzw. 8,2 MHz herum. Dabei sind die beiden Sendefrequenzen re­ lativ zueinander synchronisiert, d. h. sie werden durch denselben Wobbelgenerator gesteuert.

Im Stande der Technik sind somit für jede Art detektier­ barer Schwingkreise eigene Sende- und Empfangselemente notwendig, so daß der technische und finanzielle Aufwand hoch wird, falls Schwingkreise unterschiedlicher Reso­ nanzfrequenzen nachweisbar sein sollen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Anlage gattungsgemäßer Art zu schaffen, die die De­ tektion von Sicherungsanhängern mit stark unterschied­ lichen Resonanzfrequenzen ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch einen breitbandigen Vorverstärker mit hoher Eingangsimpedanz.

Der Kerngedanke besteht darin, einen breitbandigen, hoch­ ohmigen Spannungsverstärker als Vorverstärker zu verwen­ den, dessen Eingangswiderstand wesentlich größer ist als der Ausgangswiderstand der Empfangsantenne. Der Eingangs­ strom des Vorverstärkers ist somit vernachlässigbar ge­ ring, was zur Folge hat, daß die konventionelle transfor­ matorische oder kapazitive Anpassung des Ausgangs­ widerstandes der Empfangsantenne an den Eingangs­ widerstand des Vorverstärkers nicht mehr notwendig ist. Damit ist auch der entscheidende Nachteil der Anpassung - ihre Frequenzabhängigkeit - vermieden; der Vorverstärker arbeitet sehr breitbandig und ist somit zur Detektion von Schwingkreisen unterschiedlichster Resonanzfrequenzen geeignet. Der Ausgang des Vorverstärkers hat eine konstante (d h. frequenzunabhängige), niedrige Impedanz, die dem Eingangswiderstand des Empfängers anpaßbar ist. Die Erfindung ermöglicht somit eine Transformation der Impedanz der Antenne, die stark von der jeweiligen Empfangsfrequenz abhängt, auf einen konstanten Wert. Die weitere Verarbeitung der empfangenen Signale ist somit vereinfacht.

Die Erfindung ermöglicht, sukzessive unterschiedliche Frequenzbandbereiche zu durchlaufen, insbesondere den Be­ reich um 2 MHz und/oder 3,25 MHz und/oder 4,5 MHz und/oder 5 MHz und/oder 8,2 MHz und/oder 10 MHz. In der Regel wird die Sendefrequenz dabei um +/- 10% um die je­ weils genannte Mittenfrequenz variiert.

Die Anlage ist daher besonders geeignet, einen Geschäfts­ betrieb von einen Typen von Resonanzanhängern auf einen anderen Typen mit einer anderen Resonanzfrequenz umzu­ stellen; es werden einfach beide entsprechenden Frequenz­ bereiche nacheinander untersucht.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung an­ hand der Zeichnungen näher erläutert. Sie zeigen in sche­ matischer Darstellung in

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Anlage;

Fig. 2 das Schaltbild eines Vorverstärkers.

In Fig. 1 ist eine Anlage zur elektronischen Artikel­ überwachung in Form einer zum Erzeugen eines elektro­ magnetischen Feldes in der Überwachungszone und zum Emp­ fang dieses Feldes dienende Schaltung dargestellt. Mit­ tels einer am Eingang (1) anliegenden Spannung wird die Ausgangsfrequenz eines spannungsgesteuerten Oszillators (2), eines an sich bekannten VCO variiert. Die Frequenz der einem Leistungsverstärker (3) zugeführten Spannung wird somit durch eine Änderung der Spannung am Eingang (1) derart variiert, daß sie sukzessive den gesamten Be­ reich überstreicht, in dem die Resonanzfrequenz eines Si­ cherungsanhängers (5) liegen könnte. Das mit dem Lei­ stungsverstärker (3) verstärkte Sendesignal wird einer Sendeantenne (4) zugeführt, die ein elektromagnetisches Wechselfeld entsprechender Frequenz in die Überwachungs­ zone abstrahlt. Eine Empfangsantenne (6) dient zum Nach­ weis der von der Sendeantenne (4) und von dem in der Überwachungszone enthaltenen Sicherungsanhänger (5) er­ zeugten elektromagnetischen Felder; ihr der empfangenen Feldstärke entsprechendes Ausgangssignal, das an den bei­ den Enden der (beispielsweise achtförmigen oder aus einer bzw. mehreren Windungen bestehenden) Antennenschleife anliegt, wird den zwei symmetrischen Eingängen (10, 11) eines Vorverstärkers (7) zugeführt. Am Ausgang des Vorverstärkers (7) ist die Detektionsvorrichtung (8) angeschlossen. Mit dem Ausgang (9) der Detekti­ onsvorrichtung (8) ist eine beliebige Alarmeinrichtung verbunden. Die Detektionsvorrichtung (8) dient dazu, an­ hand der Ausgangssignale des Vorverstärkers (7) zu ent­ scheiden, ob ein Sicherungsanhänger (5) in der Überwa­ chungszone vorhanden ist und aktiviert gegebenenfalls einen Alarm.

In Fig. 2 ist ein geeigneter Vorverstärker (7) darge­ stellt. Er besteht im wesentlichen aus zwei JFETs (13,14), die eine Differenzverstärkerstufe realisieren. Die Gate-Anschlüsse dieser Transistoren (13, 14) sind durch Kondensatoren mit den beiden symmetrischen An­ schlüssen (10, 11) der Empfangsantenne (6) verbunden. Ein bipolarer Transistor (15) wird in Basisschaltung als Kon­ stantstromquelle betrieben; er versorgt die Source-An­ schlüsse der JFETs (13, 14) über niederohmige Widerstände mit ihrem Betriebsstrom. Am Drain-Anschluß eines der bei­ den JFETs (13,14) wird kapazitiv ein Emitterfolger mit einem Bipolartransistor (16) angekoppelt. Der Ausgang (12) des Emitterfolgers ist schließlich mit der Detekti­ onsvorrichtung (8) verbunden. Der dargestellte Vorver­ stärker könnte selbstverständlich auch komplett durch Bi­ polartransistoren realisiert werden.

Der dargestellte Vorverstärker (7) ist offensichtlich breitbandig und weist eine hohe Eingangsimpedanz auf. Eine leistungsmäßige Ankopplung der Empfangsantenne (6) an seinen Eingangswiderstand erübrigt sich, da aus­ schließlich die Eingangsspannung verstärkt wird, so daß die nachteilige Frequenzabhängigkeit der konventionellen Ankopplungseinrichtungen entfällt. Der breitbandige Vor­ verstärker (7) ist somit universell anwendbar und kann insbesondere zur Detektion von Schwingkreisen mit stark unterschiedlichen Resonanzfrequenzen dienen.

Claims (4)

1. Anlage zur elektronischen Artikelüberwachung, insbe­ sondere zur Detektion von Schwingkreisen mit stark unter­ schiedlichen Resonanzfrequenzen, mit einem Sender, der mittels einer Sendeantenne (4) ein elektromagnetisches Feld variabler Sendefrequenz in eine Überwachungszone ab­ strahlt, und einem an einer Empfangsantenne (6) ange­ schlossenen Vorverstärker (7), dessen Ausgangssignale ei­ ner Detektionsvorrichtung (8) zugeführt werden, die bei der Anwesenheit eines Sicherungsanhängers (5) mit einem Resonanzschwingkreis in der Überwachungszone ein Alarmsi­ gnal aktiviert, gekennzeichnet durch einen breitbandigen Vorverstärker (7) mit hoher Eingangsimpedanz.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorverstärker (7) ein Differenzverstärker ist.

3. Anlage nach Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sendefrequenz sukzessive unterschied­ liche Frequenzbandbereiche durchläuft.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendefrequenz einen Bereich um 2 MHz und/oder 3,25 MHz und/oder 4,5 MHz und/oder 5 MHz und/oder 8,2 MHz und/oder 10 MHz durchläuft.