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DE69018024T2 - Identifizierungssystem mit Herzwellen, enthaltend eine fragende Station und eine Antwortstation. - Google Patents

Identifizierungssystem mit Herzwellen, enthaltend eine fragende Station und eine Antwortstation.

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Publication number
DE69018024T2
DE69018024T2 DE69018024T DE69018024T DE69018024T2 DE 69018024 T2 DE69018024 T2 DE 69018024T2 DE 69018024 T DE69018024 T DE 69018024T DE 69018024 T DE69018024 T DE 69018024T DE 69018024 T2 DE69018024 T2 DE 69018024T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
station
response
wave
antenna
polarization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69018024T
Other languages
English (en)
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DE69018024D1 (de
Inventor
Philippe Cabon
Jean-Francois Habigand
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
HYPER X SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HYPER X SA filed Critical HYPER X SA
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Application granted granted Critical
Publication of DE69018024T2 publication Critical patent/DE69018024T2/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/767Responders; Transponders
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/762Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted with special measures concerning the radiation pattern, e.g. S.L.S.
    • GPHYSICS
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    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/024Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using polarisation effects

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Identifizierungssystem mit mindestens einer fragenden Station bzw. Abfragestation und mindestens einer Antwortstation, eventuell auch einer Vielzahl von Antwortstationen.
  • Insbesondere findet die Erfindung Anwendung bei der Identifizierung einer Antwortstation von einer Abfragestation aus wobei eines der Elemente, d.h. die Antwortstation oder die Abfragestation, relativ zur anderen Station mobil ist und die Informationsübertragung mittels Hertzwellen erfolgt.
  • Es sind bereits zahlreiche Systeme dieser Art zur Identifizierung einer Antwortstation bekannt; Fig. 1 zeigt die verschiedenen Funktionen, die mittels der derzeit bekannten Systeme zur fortlaufenden Abfrage einer Identifizierungsantwort ausgeführt werden können.
  • In Fig. 1 ist zu erkennen, daß eine (stationäre oder mobile) Abfragestation ein codiertes Signal 5 einer Hochfrequenz- Wellenlänge, insbesondere einer Wellenlänge im Untermeterbereich, aussendet.
  • Insbesondere verwendet man ultrahochfrequente Wellen, wobei unter "ultrahochfrequenten Wellen" im Sinne dieser Beschreibung ultrahochf reguente Wellen über 100 MHZ zu verstehen sind.
  • Hierzu umfaßt die fragende Station oder Abfragestation 1 einen Wellengenerator oder Schwingungserzeuger 4, der die Antenne 3 mit auszusendenden Abfragewellen 5 versorgt. Das Signal wird von der Antenne 6 einer Kennmarke 2 erfaßt, die das Signal einem Detektor 7 zuführt, der über die Steuerelektronik 8 die Speicherung des erfaßten Signals im nicht permanenten Speicher 9 und die Stromversorgung des Modulators 10 auslöst.
  • Das von der Kennmarke 2 empfangene Signal wird nach Modulation der Antenne 3 zugeführt, die als Echo eine Antwortwelle 11 gleicher Art wie die Abfragewelle, jedoch nach Modulation, zurücksendet.
  • Diese ihrerseits von der Antenne 3 der stationären Station empfangene Welle kann vom D4ischer 12 verarbeitet werden, um ein der Modulation der Trägerwelle entsprechendes niederf requentes Signal zu gewinnen, das dann nach der Verstärkung bei 14 in einem Mikroprozessor 13 insbesondere im Hinblick auf die Analyse des Signals und die Feststellung seines Informationsgehalts verarbeitet werden kann.
  • Dieselbe Vorrichtung, jedoch begrenzt auf die Abfragestation, ist in der Schemazeichnung der Fig. 2 dargestellt.
  • Aus dem Patent EP 245 606 ist ein in einer Automatik/Fern- Steuerung einsetzbares Hochfrequenz(HF)-Antwortsendegerät des Typs bekannt, bei dem eine Vielzahl von HF-Antwortgeräten mit mindestens einem aus einer Vielzahl von Parametermeßgeräten zusarnrnenwirken können, wobei letztere jeweils in einem Abstand zu einem Abfrage/Empfangsgerät angeordnet sind, das ein HF- Aktiviersignal an die Antwortsendegeräte aussendet und die von den Antwortsendegeräten der HF-Antwortsendestation als Reaktion auf das Aktiviersignal ausgesandten Signale empfängt und verarbeitet, wobei das Antwortsendegerät eine Aktivierschaltung aufweist, die die Übertragung der Signale des Antwortsendegeräts bei Empfang des Aktiviersignals willkürlich auslöst.
  • Aus US 3 716 856 ist ferner eine Antwortsendebake für ein Doppler-Kohärentimpulsradar bekannt mit einer Antenne, die aus zwei Strahlungsquellennetzen besteht, die elektromagnetische Wellen mit senkrecht zueinander stehender Polarisation aussenden können, vier jeweils paarweise am Ausgang dieser Netze angeordneten Richtkopplern, zwei jeweils einem Richtkoppler eines Netzes zugeordneten Detektor-, Verstärker- und Schwellwertschaltungen, einer mit den beiden anderen Richtkopplern verbundenen Hybride, einer Ausgangssignale der Detektor-, Verstärkungs- und Schwellwertschaltungen empfangenden logischen Schaltung, zwei jeweils an den Netzausgängen vorgesehenen Höchstfrequenzwellen-Phasenschieberkreisen und einer Steuerschaltung zur Steuerung der Phasenverschiebung derart, daß, eine lineare Veränderung der durch die Phasenverschieberkreise bewirkte Phasenverschiebung erzeugt wird. Wenn bei dieser bekannten Vorrichtung eine Kreispolarisation im Uhrzeiger- oder im Gegenuhrzeigersinn vorliegt, beträgt die von den beiden Phasenschieberkreisen bewirkte Phasenverschiebung π rad. Nachdem die Ausbreitungsrichtungen der ausgesandten und empfangenen Wellen entgegengesetzt sind, muß das von der Radarantenne empfangene Signal relativ zur Radarantenne eine entgegengesetzt gerichtete Kreispolarisation aufweisen.
  • Durch die Erfindung werden mit Abfrage/Antwort arbeitende Identifizierungssysteme der beschriebenen Art verbessert und ihre Einsatzmöglichkeiten beträchtlich erweitert.
  • Eine erste Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Möglichkeiten des Empfangs des Abfragesignals bei der Antwortstation dadurch stark zu erweitern, daß als von der Abfragestation abgedeckter Abhörbereich ein erweiterter und gerichteter Bereich definiert wird.
  • Gemäß den nachstehend beschriebenen Weiterentwicklungen ist es möglich, die Strahlungskeule, die den Abhörbereich definiert, bevorzugt in eine Richtung und einen Raumbereich zu richten, in dem normalerweise das Vorhandensein einer Antwortstation erwartet wird.
  • Gemäß einer anderen Aufgabe der Erfindung soll das Lagespektrum der Antwortstation im Empfangszustand gegenüber der Abfragestation erweitert werden.
  • Mit dieser Weiterentwicklung schaltet man die Einschränkungen der bekannten Vorrichtungen aus, bei denen ein guter Empfang des Abfragesignals durch die Antwortstationen nur möglich ist, wenn sich die betreffende Antwortstation in bevorzugten, relativ eingeschränkten Positionen befindet.
  • Gemäß einer weiteren Aufgabe der Erfindung sollen die praktischen Einsatzmöglichkeiten des Identifizierungssystems insbesondere dann erweitert werden, wenn eine Vielzahl von Antwortstationen vorhanden ist, die gleichzeitig mit der Abfragestation zusammenwirken können.
  • Mit den nachstehend beschriebenen Weiterentwicklungen wird es auf diese Weise möglich, ein Abfragesystem bereitzustellen, das die einzelnen Antwortstationen auch dann unterscheiden und einzeln erfassen kann, wenn diese der fragenden Station im wesentlich gleichzeitig gegenüberstehen, und dabei eine gegenseitige Störung der Antwortsignale ausschließt.
  • Schließlich hat die Erfindung die Aufgabe, ein zuverlässiges Erfassen des Antwortsignals durch eine fragende Station zu ermöglichen, ohne daß die Gefahr einer gegenseitigen Störung von benachbarten Abfragestationen besteht.
  • Erfindungsgemäß ist hierzu das Identifizierungsverfahren zwischen einer fragenden Station, bestehend aus einem Sender/Empfänger für hochfrequente, vorzugsweise ultrahochfreauente Wellen, und einer Antwortstation, die die Welle empfängt und sie nach spezieller codierter Modulation als Echo zur fragenden Station zurücksendet, wobei diese die Echowelle empfängt und demoduliert und anschließend den Identifizierungscode daraus gewinnt, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der fragenden Station mittels einer für die Übermittlung einer Linearpolarisation mit einer vorbestimmten Polarisationsebene geeigneten Antenne ein Abfragesignal, bestehend aus einer in Linearpolarisation ausgesandten hochfrequenten Welle, ausgesandt wird, daß diese Welle in der Antwortstation mit Hilfe einer für den Empfang einer Kreispolarisation in einer ersten Drehrichtung ausgelegten Antenne empfangen wird, daß von der Antwortstation an die fragende Station ein Antwortsignal gesandt wird, das aus einer hochfreguenten Welle gleicher Art wie die Abfragewelle besteht, jedoch eine Kreispolarisation mit einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung aufweist, wobei die Welle Trägerin einer in der Antwortstation bewirkten Modulation ist, und daß die fragende Station das Antwortsignal mittels einer Antenne empfängt, die in der Lage ist, eine Linearpolarisation zu empfangen, deren Polarisationsebene senkrecht zur Polarisationsebene der Sendeantenne der fragenden Station liegt.
  • Vorzugsweise umfaßt das Identifizierungsverfahren einen Schritt, der darin besteht, daß die Antwortstation zwischen dem Abfragesignal und dem Antwortsignal nach den entgegengesetzten Polarisationsrichtungen der empfangenen Abfragewelle und der von der Antwortstation wieder ausgesandten Welle unterscheidet.
  • Vorteilhafterweise besteht der Schritt der Aussendung des Abfragesignals durch die fragende Station darin, daß eine gerichtete Strahlungskeule definiert wird, die bestimmte Raumbereiche begünstigt, die sich nahe der fragenden Station befinden und einem programmierten Abhörbereich entsprechen.
  • Insbesondere ist bei dem Verfahren die Spannungszufuhr derart geschaltet, daß die einzelnen von der fragenden Station ausgesandten Abfragesignale jeweils eine Strahlungskeule definieren, die jeweils im Raum gegenüber dem zuvor ausgesandten Signal unterschiedlich gerichtet ist.
  • Ferner umfaßt das Verfahren insbesondere eine zeitliche Steuerung der Antwortstation derart, daß das dem Abfragesignal gegenüber modulierte, wieder ausgesandte Signal zeitlich unterbrochen wird und daß die modulierte Wiederaussendung der Welle bei jeder Antwort einer Antwortstation willkürlich um eine veränderliche und unterschiedliche Zeitspanne verzögert wird derart, daß die fragende Station zwischen den jeweiligen Antwortsignalen mindestens zweier zueinander benachbarter Antwortstationen unterscheiden kann.
  • Vorteilhafterweise besteht jedes von der Antwortstation wieder ausgesandte Antwortsignal aus einer mehrfach aufeinanderfolgenden Impulssalve, wobei die einzelnen Salven sequentiell entsprechend der vorerwähnten zufälligen Verzögerung und infolgedessen um unterschiedliche aufeinanderfolgende Zeiträume voneinander beabstandet sind.
  • Der vorgenannte Schritt des Empfangs und der Wiederaussendung kann von einer oder der anderen Seite der Antwortstation bewirkt werden.
  • Bevorzugt ist die Abfragefrequenz innerhalb eines dem Empfangsband mehrerer Antwortstationen entsprechenden bestimmten Bandes geregelt, so daß die Aussendungsfrequenzen mehrerer benachbarter fragender Stationen unterschieden und die Antwortsignale der Antwortstationen im Bereich der einzelnen tragenden Stationen von den Abfragesignalen der benachbarten Abfragestationen getrennt werden können.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Identitizierungssystem mit mindestens einer tragenden Station und mindestens einer Antwortstation, die jeweils Sender/Empfänger-Einrichtungen für hochfrequente, vorzugsweise ultrahochfrequente Wellen umfassen, wobei die Antwortstation einen Modulator besitzt, mittels dessen eine spezielle codierte Modulation der von der tragenden Station ausgesandten Welle bewirkt werden kann und die mit Sender/Empfänger-Einrichtungen verbunden ist, um die codierte Welle als Echo zur tragenden Station zurückzusenden, während letztere einen Demodulator besitzt, mittels dessen der spezielle Code aus der Echowelle gewonnen werden kann, wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, daß die Sender/Empfänger-Einrichtungen der fragenden Station eine Antenne umfassen, die derart ausgelegt ist, daß sie eine nach einer vorbestimmten Ebene linear polarisierte Welle erzeugen kann, und die Sender/Empfänger-Mittel der Antwortstation eine Empfangsantenne mit Kreispolarisation in einer ersten Drehrichtung sowie eine Wiederaussendeantenne umfassen, mittels derer ein kreispolarisiertes Antwortsignal, jedoch mit zur ersten Drehrichtung entgegengesetzter Drehrichtung, an die tragende Station gesandt werden kann, wobei die Wiederaussendeantenne der Antwortstation mit dem Modulator verbunden ist, während die tragende Station mit einer Emptangsantenne verbunden ist, mittels derer eine Linearpolarisation empfangen werden kann, deren Ebene senkrecht zur Polarisationsebene der von der Sendeantenne ausgesandten Welle liegt.
  • Vorteilhafterweise sind zwei Antennen der Antwortstation für den Empfang der Abfragewelle bzw. deren Wiederaussendung als Echo nach erfolgter Modulation benachbart zueinander und symmetrisch angeordnet.
  • Die tragende Station umfaßt eine Vielzahl von Abfrageantennen, die untereinander über ein Versorgungsnetz verbunden sind und entsprechend testliegenden Merkmalen bezüglich Amplitude und Phase derart gespeist werden, daß eine Aussendung des Abfragesignals in einer gerichteten Strahlungskeule ermöglicht wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht mindestens eine Antwortstation aus einer im wesentlichen flachen Kennmarke, mindestens eine der Kreispolarisationsantennen befindet sich in einer parallel zur großen Fläche der Kennmarke erstreckenden Ebene, und die Sender/Empfänger-Mittel der Antwortstation umfassen eine Ultrahochfrequenz-Emptangs-, Modulations- und Wiederaussendeschaltung und eine mit einer Uhr, einem Speicher und elektronischen Steuer- und Kontrollmitteln für die Ultrahochfrequenzschaltung ausgestattete logische Schaltung, während die Antwortstation eine Vorzugs-Versorgungsquelle besitzt.
  • Insbesondere sind auf einer Fläche der Kennmarke die Antennen paarweise gekoppelt und liegen auf einer dielektrischen Ebene, wobei jede Antenne mit zwei Mikro-Zuführbändern verbunden ist, die ihrerseits an einen Modulationstransistor angeschlossen sind, der über einen Widerstand mittels einer durch einen Quartz gesteuerten integrierten Steuerschaltung gespeist wird.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung einiger besonderer Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei die beschriebenen Ausführungsformen als Beispiele und nicht einschränkend zu verstehen sind.
  • Fig. 1 zeigt ein Grundschema eines erfindungsgemäßen Abfrage/Antwortsystems, das in Fig. 2 schematisch dargestellt ist.
  • Fig. 2bis zeigt eine schematische Darstellung der Polarisation der Abfrage- und Antwortwellen.
  • Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungstorm einer tragenden Station oder Abfragestation.
  • Fig. 4 zeigt zwei Beispiele einer Sendeantenne (oder Abfrageantenne) bzw. Empfangsantenne (Antwortantenne) im Bereich der Abfragestation.
  • Fig. 5 zeigt eine Variante mit einem aus zwei an der Abtragestation vorgesehenen Sendeantennen bestehenden Netz.
  • Fig. 6 zeigt eine allgemeine Ausbildung einer Ausstrahlungskeule, die mit dem aus zwei Sendeantennen bestehenden Netz gemäß Fig. 5 erzielt werden kann.
  • Fig. 7 zeigt ein in einer Abfragestation einsetzbares, aus vier Sendeantennen bestehendes Netz.
  • Fig. 8 zeigt eine Ausführungsvariante der in der Abfrage- Station vorgesehenen Sendeantennen, wobei die beiden paarweise gekoppelten Antennen mittels eines Schalters differentiell gespeist werden und in Abhängigkeit von den Versorgungsbedingungen zwei unterschiedliche Strahlungskeulen definieren.
  • Fig. 9 zeigt ein Biockdiagramm der Impulsmodulation der Antwortstation.
  • Fig. 10 und Fig. 11 zeigen zwei für das Wiederaussenden des Antwortsignals durch die Antwortstation einsetzbare, paarweise angeordnete Antennen.
  • Fig. 12 zeigt eine Ausführungsvariante einer Antwortstation, bei der die Antennen gemäß Fig. 11 auf beiden Seiten der Antwort-Kennmarke angeordnet sind und so den Einsatz letzterer für den Empfang und das Senden über beide Seiten ermöglichen.
  • Fig. 13 zeigt eine Ansicht einer Ausführungsvariante einer mit zwei paarweise gekoppelten Ringspaltantennen ausgestatteten Antwortstation.
  • Fig. 14 zeigt die Antwortstation gemäß Fig. 13, jedoch von ihrer gegenüberliegenden Seite, während
  • Fig. 15 einen Schnitt entlang der Linie XV-XV in Fig. 13 bzw. 14 durch die Kennmarke gemäß Fig. 13 und 14 zeigt.
  • Fig. 16 zeigt die Ausbildung eines eine Ringspalt-Kreispolarisationsantenne der Kennmarke gemäß Fig. 13, 14 und 15 speisenden Mikrobandes.
  • Fig. 17 zeigt eine schematische Darstellung der Frequenzverschiebung zwischen zwei benachbarten Abfragestationen, durch die Störungen vermieden werden können.
  • Fig. 18 und Fig. 19 zeigen die Möglichkeiten der Winkelausrichtung der Antwortstation nach dem Stand der Technik (Fig. 18) bzw. nach der vorliegenden Erfindung (Fig. 19).
  • Fig. 20 zeigt ein Zeitdiagrarn des Empfangs der Antwortsignale von mehreren Kennmarken.
  • Die im folgenden beschriebene erfindungsgemäße Einrichtung gehört zur Gruppe der Abfrage/Antwort-Identitizierungssysteme, wie diese vorstehend definiert wurden und in den Grunddiagrammen der Fig. 1 und 2 dargestellt sind.
  • Nach einem ersten Merkmal der Erfindung wird die Abfragewelle 5 von einer Antenne 3a (Fig. 2bis und Fig. 4) abgestrahlt, deren Anordnung so gewählt ist, daß die Ausstrahlung einer Welle mit vertikaler Polarisation bewirkt wird. Diese Welle wird zum Beispiel mit einer Frequenz von 2,45 GHz ausgestrahlt und wird nicht moduliert.
  • Die Abfragewelle wird in der Antwortstation von der Antenne 6a mit einer Kreispolarisation in einer ersten Polarisationsdrehrichtung empfangen.
  • Fig. 2bis zeigt Kreispolarisations-Ringspaltantennen der Art, wie sie insbesondere in Fig. 13 im Detail dargestellt sind.
  • Der Sinn des kreispolarisierten Empfangs liegt darin, den Empfang des Signals, d.h. der Abfragewelle 5, durch die Antwortstation innerhalb eines sehr viel größeren Winkel lagenbereichs zu ermöglichen, wie dieser in den Fig. 18 und 19 dargestellt ist.
  • Fig. 18 zeigt eine Antwort-Kennmarke 2a nach dem Stand der Technik, die relativ zur idealen Verbindungsgeraden D zwischen der Antwortstation und der Abfragestation orthogonal ausgerichtet ist. In dieser Stellung ist die Empfangsfähigkeit der Kennmarke am größten; in der Darstellung ist zu erkennen, daß um diese Idealposition herum Achsenverschiebungen in drei Richtungen, entsprechend den Segmenten A, B und C, möglich sind. Bei den derzeit bekannten Techniken werden für den möglichen Öffnungswinkel um die Idealposition herum 22º nicht wesentlich überschritten, d.h. daß die die äußersten Lagepositionen der Kennmarke repräsentierenden Segmente A, B, C jeweils 45º nicht überschreiten.
  • In Fig. 19 ist die erfindungsgemäße Kennmarke dargestellt, die infolgedessen eine Kreispolarisations-Empfangsantenne umfaßt.
  • Es ist ersichtlich, daß wenn die Segmente A' und B' den Segmenten A und B der vorstehend beschriebenen Kennmarke entsprechen, die erfindungsgemäße Kennmarke in ihrer Ebene jede beliebige Winkelposition annehmen kann, da das Segment C', das die geometrische Lage der aktiven Stellungen der Kennmarke 2b in ihrer Ebene definiert, sich über 360º erstreckt.
  • Daraus ist ersichtlich, daß unabhängig von der Position der Kennmarke der Antwortstation 2b die Kreispolarisationsantenne 6a (Fig. 2bis) immer in der Lage ist, eine planpolarisierte Welle zu erfassen (unabhängig von der Position der Antwortstation in dieser Ebene).
  • Wie in Fig. 19 zu erkennen ist, kann daher die Antwortstation gemäß diesem ersten Merkmal der Erfindung jede beliebige Position innerhalb ihrer Ebene annehmen und bleibt dennoch immer in der Lage, das Abfragesignal zu empfangen.
  • Parallel hierzu ist aus Fig. 2bis ferner zu erkennen, daß die Empfangsantenne 6a der Antenne 6b symmetrisch zugeordnet ist, wobei letztere als Ringspaltantenne für eine der Drehrichtung der Polarisation der Emptangsantenne 6a entgegengerichtete Kreispolarisation ausgelegt ist.
  • Diese Wiederaussendeantenne 6b sendet das Antwortsignal (nach der nachfolgend noch im einzelnen zu beschreibenden Modulation) zurück, wobei die Antwortwelle im vorliegenden Fall eine Kreispolarisation in einer der Polarisation der Empfangsantenne entgegengesetzten Drehrichtung aufweist.
  • Durch die Umkehr der Polarisations-Drehrichtungen vermeidet man Störungen zwischen der Empfangsantenne 6a und der Sendeantenne 6b; aufgrund der Umkehr der Polarisationsrichtung kann die Antenne 6a das Antwortsignal 11 nicht empfangen.
  • Die Abfragestation ihrerseits empfängt das (kreispolarisierte) Antwortsignal 11 mittels der Planpolarisations-Antenne 3b, wobei die Polarisationsebene der Antenne 3b um 90º gegenüber der Polarisationsebene der Sendeantenne 3a versetzt ist.
  • Durch diesen Versatz vermeidet man wiederum im Bereich der Abfragestation Störungen zwischen den von der Antenne 3a abgestrahlten Sendesignalen, da diese durch die Verschiebung der Polarisationsebenen von der Antenne 3b nicht empfangen werden können.
  • Die Planpolarisationsantenne 3b kann jedoch den horizontalen Anteil der kreispolarisierten Welle 11 empfangen. Auf diese Weise erhält man sowohl im Bereich der Abfragestation als auch im Bereich der Antwortstation eine Entkopplung der mit entgegengesetzter polarisation arbeitenden, nicht kompatiblen beiden Antennen derart, daß die Empfangsantenne im Bereich der jeweiligen Elemente das von der benachbarten Antenne ausgestrahlte Signal nicht als Störsignal empfangen kann.
  • Im übrigen stellen sich bei der Antwortwelle 11 dieselben Vorteile der Kreispolarisation ein, wie sie bereits im Zusammenhang mit dem Empfang der Antenne 6a beschrieben wurden. Wegen der Kreispolarisierung wird die Antwortwelle 11 von der Antenne 3b unabhängig von der Lage der Antwortstation in ihrer Ebene und damit von der Lage der Wiederaussendeantenne 6b empfangen; unabhängig von dieser Position erzeugt die Kreispolarisation nämlich automatisch eine zur Polarisationsebene der Empfangsantenne 3b lagerichtige Komponente.
  • Daraus ergibt sich, daß durch dieses erste Merkmal der Erfindung die Einsatzmöglichkeiten von Antwortgeräten wesentlich erweitert werden, da durch die Positionierung der Antwortstation in einer Ebene, die im wesentlichen orthogonal zur Geraden steht, die sie mit der Abfragestation verbindet (mit Toleranzen von 45º, bezogen auf den Standort und den Azimuth), die Antwortstation in dieser Position beliebig innerhalb ihrer Ebene um 360º gedreht werden kann, ohne daß sich dadurch die Empfangs- und Wiederaussendequalität verändert.
  • Fig. 3 und 8 zeigen Ausführungsvarianten der Erfindung, insbesondere Antennenkonfigurationen, die derart im Netz angeordnet sind, daß die Strahlungskeule in einen bevorzugten Raumbereich gerichtet ist.
  • In Fig. 2bis ist eine einzelne Sendeantenne dargestellt.
  • Es kann jedoch von Vorteil sein, anstelle dieser Einzelantenne ein Antennennetz einzusetzen, um bestimmte Raumbereiche, die bevorzugten Abhörbereichen entsprechen, zu bevorzugen.
  • In Fig. 3 ist ein Beispiel einer ersten Ausführungsform eines aus zwei Antennen bestehenden Netzes sowohl zum Aussenden als auch für den Empfang dargestellt.
  • Fig. 3 enthält eine allgemeine Darstellung der Abfragestation mit denselben Elementen, wie sie auch in Fig. 1 und 2 dargestellt sind (wobei dieselben Bezugsziffern verwendet wurden).
  • In der Darstellung der Fig 3 weist die Abfragestation im übrigen einen zwischen den Demodulationsmischer 12a und die nachstehend noch zu beschreibende Empfangsantenne 18 zwischengeschalteten regelbaren Verstärker 15 auf; dem Demodulationsmischer 12a nachgeschaltet sind ferner ein Verstärker 16 und ein Analog/Digital-Wandler 17 zu erkennen.
  • In Fig. 3 ist eine spezielle Antennenkonfiguration sowohl für die Sendeantenne 19 als auch für die Empfangsantenne 18 dargestellt.
  • Die beiden Antennen 18a und 19a sind in diesem Fall so gekoppelt und angeordnet, daß sie eine schräggerichtete Strahlungskeule erzeugen, die einer benachbarten, gleichen Empfangs-Strahlungskeule der Antenne 18 entspricht.
  • In Fig. 5 ist eine Variante eines aus zwei gekoppelten und nebeneinander angeordneten Antennen 20a, 20b bestehenden Netzes 20 zu sehen.
  • Diese gekoppelten Antennen ermöglichen das Aussenden einer beiderseits der Antennenebene stark verbreiterten Strahlungskeule derart, daß die beiderseits gelegenen Bereiche bevorzugt abgedeckt werden.
  • Bei dieser Anordnung wird die Strahlungskeule in der horizontalen Ebene erweitert, bleibt jedoch in der vertikalen Ebene weitgehend eingeschränkt.
  • Im Ergebnis erhält man die in Fig. 6 dargestellte Strahlungskeule 21, die beiderseits der die beiden Teilantennen 20a und 20b verbindenden Achse 20x seitlich verbreitert ist, wobei jedoch gleichzeitig ein Höhenverlust vermieden wird.
  • Diese Ausbildung kann dann vorteilhaft sein, wenn man einen Bereich überwachen oder abhören will, der etwa in einem mittleren Höhenbereich liegt, sich jedoch rechts und links vom Niveau der Antenne weit ausdehnen kann.
  • In Fig. 7 ist ein weiteres Beispiel eines aus vier an eine gemeinsame Versorgung angeschlossenen Antennen 22a, 22b, 22c und 22d bestehenden Netzes 22 dargestellt.
  • Es ist ersichtlich, daß das Abfragen sowohl mit vertikaler Polarisation als auch mit horizontaler Polarisation erfolgen kann (wobei nur wichtig ist, daß die Sendeantennen einerseits und die Empfangsantennen andererseits um 90º versetzte Polarisationsebenen aufweisen).
  • In dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel arbeiten die Sendeäntennen 19a und 19b mit horizontaler Polarisation, während die Antennen der Fig. 5, 7 und 8 mit vertikaler Polarisation arbeiten.
  • In allen genannten Beispielen wird die Seitenlänge der Antenne L durch die Formel L = 1g/2 - 2dlo bestimmt, wobei dlo ein der Berücksichtigung des Randeffektes entsprechender Koeffizient und 1g die geführte Wellenlänge des Arbeitssignals ist.
  • Fig. 8 zeigt eine neuartige Entwicklung der Erfindung, bei der die paarweise gekoppelten Antennen 20d und 20c vom selben Typ sind wie in Fig. 5 dargestellt, ihr Netz aber Verbindungs- Mikrobänder umfaßt, die über einen Schalter 26 der Stromversorgung 25 vorgeschaltet und an die gemeinsame Stromversorgung der beiden Antennen 20c und 20d in unterschiedlichen Höhen angeschlossen sind.
  • Dadurch kann durch Betätigung des Schalters 26 das Antennenpaar 20c und 20d entweder über den Kanal 23 oder über den Kanal 24 gespeist werden.
  • Die auf diese Weise bevorzugte Versorgung einer der Antennen vor der anderen führt zur Abstrahlung einer Strahlungskeule 27 (die der bevorzugten Versorgung der Antenne 20c entspricht) und ermöglicht auf diese Weise das Abhören eines Raumbereichs entsprechend einer Strahlungskeule 27, deren Achse 28 in einem Winkel zur Ebene der beiden Antennen 20c und 20d verläuft.
  • Durch das Umschalten der Stromversorgung auf den Kanal 24 kann anschließend sofort die Strahlungskeule 27' entlang einer zur Achse 28 symmetrischen Achse 28' gerichtet werden.
  • Auf diese Weise ist es möglich, mit einem Antennennetz 20c und 20d abwechselnd den rechten Teil und dann den linken Teil des Überwachungsbereichs abzuhören.
  • In den Fig. 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 und 16 ist die erfindungsgemäße Ausbildung im Bereich der Antwortstation dargestellt.
  • Gemäß einer wichtigen Weiterentwicklung der Erfindung weist die Antwortstation ein erfinderisches Merkmal auf, durch das es möglich wird, zwischen Anwortsignalen zu unterscheiden, die von zwei oder mehr Antwortstationen gesendet werden, die gleichzeitig in einem vom Abfragesignal abgedeckten Abhörbereich vorhanden sind, wodurch im Prinzip die beiden Antwortstationen veranlaßt werden, gleichzeitige und damit für die Abfragestation nicht erkennbare Antwortsignale auszusenden.
  • Erfindungsgemäß umfaßt die Antwortstation einen Zufalls- Verzögerungsgenerator, der zwischen mehreren aufeinanderfolgenden, wiederausgesandten Signalen eine zeitliche Verzögerung derart bewirkt, daß jedes Antwortsignal sowohl vom Abfragesignal als auch vom vorausgehenden zurückgestrahlten Signal zeitlich völlig unabhängig ist.
  • Dieses wichtige Merkmal ist insbesondere in Fig. 20 dargestellt.
  • Die Figur zeigt ein Zeitdiagramm, das ausgehend vom Zeitpunkt T0, der einem beliebigen Bezugszeitpunkt entspricht, die zeitliche Position der als Echo oder Antwort wiederausgesandten Signale von vier Antwortgeräten A, B, C bzw. D wiedergibt, die im wesentlichen gleichzeitig innerhalb des von der Strahlungskeule abgedeckten Bereichs vorliegen. Der klareren Darstellung halber sind in Fig. 20 die Verhältnisse zwischen den Sendezeitpunkten und den Ruheintervallen nicht getreu wiedergegeben.
  • Wie wir bereits gesehen haben, senden die Antwortstationen, die die Abfragewelle im wesentlichen gleichzeitig empfangen, theoretisch im wesentlich gleichzeitig ein Antwortsignal als Echo zurück, wobei die Antwortsignale sich mit derselben Frequenz überlagern und infolgedessen für die Abfragestation nicht erkennbar sind.
  • In Fig. 20 ist zu erkennen, daß jedes Antwortsignal A1, B1, C1, usw. aus einer Salve 29 von Teilimpulsen 29a, 29b besteht, die einer für die Antwortgeräte spezifischen Codierung entsprechen.
  • Im vorliegenden Fall erfolgt die Codierung durch Modulation des Antwortsignals mittels Impulsmodulation.
  • Wie nachfolgend noch im einzelnen beschrieben wird, handelt es sich bei der Abfragewelle um eine kontinuierliche, nicht modulierte Welle, die infolgedessen während der gesamten Zeitspanne, während derer sie sich innerhalb der Strahlungskeule befindet, ständig von der Abfragestation empfangen wird.
  • Diese Welle wird in unregelmäßigen Intervallen in modulierten Abschnitten entsprechend den Antwortsignalen A1, A2, A3, usw. für die Kennmarke A bzw. B1, B2, B3 für die Kennmarke B zurückgesandt.
  • Gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung umfaßt die logische Schaltung jeder Antwort-Kennmarke einen Zufallsverzögerungsgenerator, der bewirkt, daß die zurückgestrahlten Antwortsignale zeitlich willkürlich und ohne zeitliche Bindung zum Empfang der Abfragewelle oder zur Abstrahlung des vorhergehenden Antwortsignals abgestrahlt werden.
  • Insbesondere vor dem Hintergrund der Fig. 20 ist daher ersichtlich, daß man aufgrund dieser willkürlichen zeitlichen Verteilung der Antwortsignale in Anwendung des Gesetzes der großen Zahl automatisch Verschiebungen erhält, die eine Unterscheidung zwischen den Antwortsignalen einer Antwortstation gegenüber der anderen ermöglichen.
  • In den Antwortdiagrammen der Fig. 20 ist insbesondere zu erkennen, daß die Antwortstation D innerhalb einer ersten Zeitspanne ein Signal D1 isoliert aussendet, das daher von der Abfragestation empfangen werden kann und damit die Identifizierung der Antwortstation D ermöglicht.
  • Unmittelbar danach senden die Antwortstationen B und C sich im wesentlichen zeitlich überlappende Signale aus, so daß die beiden Signale D1 und C1 sich gegenseitig stören und von der Abtragestation nicht erkannt werden; gleiches gilt auch für das Signal A1, das sich im wesentlichen in einer Überlagerungsposition zum Signal D2 und zum Signal C2 befindet, so daß die drei Signale voneinander nicht getrennt werden können.
  • Anschließend erscheint das Signal B2, das von den anderen Signalen deutlich getrennt ist und daher die Identifizierung der Antwortstation B erlaubt.
  • Gleiches gilt für die Antwortstation C, die mit ihrem von den übrigen Signalen völlig getrennten Antwortsignal C3 identifiziert werden kann.
  • Das Signal D3 ist ebenfalls isoliert und gestattet erneut die Identifizierung der Antwortstation D (die bereits mit ihrem Antwortsignal D1 erkannt wurde).
  • Man erkennt in diesem Beispiel, daß die Antwortstation A noch immer nicht identifiziert wurde, da die Antworten A2 und A3 sich mit anderen Signalen überlagern und daher eine getrennte Identifizierung nicht erlauben.
  • Erst mit dem Antwortsignal A4 und dann eventuell mit der Antwort A5 oder erst A6 kann diese Kennmarke ihrerseits identifiziert werden.
  • Aus vorstehendem ist ersichtlich, daß obwohl sich gleichzeitig vier Antwortstationen in Antwortposition innerhalb der Strahlungskeule befinden, die Abfragestation dank des willkürlichen Versatzes zwischen den Antwortsignalen dennoch die erforderlichen Informationen empfangen kann, um alle Antwortstationen identifizieren zu können.
  • Der Wert der willkürlichen Verzögerung wird durch den Verzögerungsgenerator bestimmt; tatsächlich handelt es sich um eine Quasizufallsverzögerung, die sich zwischen einem niedrigsten und einem höchsten Wert bewegt.
  • Der niedrigste Wert ist abhängig von der Sendedauer des Antwortsignals, und diese hängt ab von der maximalen Anzahl von gleichzeitig idenzifizierbaren Kennmarken; der niedrigste Wert ist daher ein (der Anzahl der gleichzeitig erfaßbaren Kennmarken entsprechendes) Vielfaches der mittleren Dauer der einem Signal entsprecheifden Impulssalve.
  • Der höchste Wert wird für eine gegebene Reichweite der Abfragestation bestimmt durch die einem Abhörbereich entsprechende längste Verweildauer der Antwortstation innerhalb der Strahlungskeule.
  • Die Ausführung der Antwortstation ist in den Figuren 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 und 16 dargestellt.
  • Fig. 10 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem das nach Aktivierung des Detektors 37 von der Antenne 36 empfangene Signal vom Schalter 38a empfangen wird, um wie vorstehend beschrieben nach einer willkürlichen Zeitverzögerung zurückgesandt zu werden, wobei das Zurücksenden nach einer Impulsmodulation erfolgt, die von der mit dem Speicher 39 verbundenen Steuerelektronik 38 gesteuert wird.
  • Es ist ersichtlich, daß in diesem Fall das modulierte Signal in einer Polarisationsrichtung 40 zurückgestrahlt wird, die orthogonal zu der dem Empfang entsprechenden Polarisationsrichtung 41 liegt.
  • Die mit Vorteil eingesetzte Kreispolarisation kann bei der Antwortstation durch Antennenausbildungen erzielt werden, wie diese in Fig. 10, 11 und 12 dargestellt sind.
  • Die Antennen 36a und 36b sind derart angeordnet, daß sie den Empfang und das Senden in Kreispolarisation mit gegenseitig entgegengesetzten Polarisationsdrehrichtungen ermöglichen, wie dies vorstehend bereits beschrieben wurde.
  • Fig. 12 zeigt ein Beispiel der Anordnung der beiden Antennen der Fig. 10 und 11 auf einer Antwort-Kennmarke.
  • Dabei ist eine Antenne für das Senden, die andere für den Empfang bestimmt.
  • Nach einem erfindungsgemäßen Merkmal besitzt die Antwort- Kennmarke gemäß Fig. 12 eine beiderseitige Emptangsmöglichkeit und weist hierzu eine Antenne 36a und eine Antenne 36b auf einer ersten Seite 42 und auf der gegenüberliegenden Seite die beiden Antennen 36a' und 36b' auf, die identisch zu den Antennen 36a und 36b auf der Seite 42 ausgebildet und von diesen durch eine gemeinsame Masseebene getrennt sind.
  • Mit dem Beispiel gemäß Fig. 12 erhält man daher eine Antwortstation, die in der Lage ist, eine Abtragewelle zu empfangen und sie, unabhängig von ihrer Position relativ zur Abfragestation, mit dem Antwortsignal als Echo zurückzusenden, wobei die beiden Seiten der Antwortstation, d.h. die Vorder- und die Rückseite, gleichermaßen aktiv sind.
  • Fig. 13, 14, 15 und 16 enthalten eine genauere Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Antwortstation, die - wie vorstehend beschrieben - zwei gekoppelte Kreispolarisationsantennen mit gegenseitig entgegengesetzter Drehrichtung aufweist, womit die erfindungsgemäßen Einrichtungen in einfacher und effektiver Weise realisiert werden können.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wurden Kreispolarisations- Ringspaltantennen verwendet.
  • Diese Antennen haben die bekannte Eigenschaft, daß sie den Empfang über die eine oder die andere Seite ermöglichen, und bestehen aus einer ringförmigen Unterbrechung der Kontinuität oder einem Spalt 43, 43' in einer Metallplatte 44, die ihrerseits auf einem Dielektrikum 45 aufliegt.
  • Die aus den Spalten 43, 43' gebildeten Antennen werden von einem Mikroband 46, 46' spezieller Form gespeist, das im einzelnen in Fig. 16 dargestellt ist.
  • Man erkennt, daß dieses Mikroband zwei Schenkel 46a und 46b aufweist, die sich radial zum Ringspalt 43 erstrecken und über das Segment 46c miteinander verbunden sind.
  • Das Mikroband 46 seinerseits wird über den Anschluß 47 gespeist.
  • Diese an sich bekannte Art der Versorgung durch ein Mikroband über die beiden radialen Schenkel 46b und 46a bestimmt die kreispolarisierte Abstrahlung, während der Durchmesser des Spalts die Sendefrequenz bestimmt.
  • Unter Berücksichtigung der Mittelachse a1 des radialen Schenkels 46a, der Mittelachse a2 des radialen Schenkels 46b, der Mittelachse des Anschlusses a3 und schließlich der mittleren Krümmungslinie C1 des Segments 46c setzt man die Differenz zwischen den Längen C1 und C2 auf einen Wert fest, der gleich einem Viertel der Sendewellenlänge ist.
  • Die beiden Mikrobänder 46 und 46' sind symmetrisch angeordnet und bewirken infolgedessen bei den Ringspaltantennen 43, 43' die vorstehend beschriebene, von einer Antenne zur anderen entgegengesetzte Drehrichtung der kreispolarisierten Wellen.
  • Die Versorgungsanschlüsse 47 und 47' ihrerseits werden vom Transistor 48 überbrückt, der über den zwischengeschalteten Widerstand 49 vom integrierten Schaltkreis 50 gespeist wird.
  • Letzterer wird vorzugsweise permanent von einer Batterie 51 mit Niederspannung versorgt.
  • Der integrierte Schaltkreis 50 kann über einen Anschluß 52 für die Programmierung des gespeicherten Codes nach außen geführt sein und ist einem Quartztaktgeber 53 zugeordnet.
  • Der integrierte Schaltkreis umfaßt einen Zufallsverzögerungsgenerator, der es ermöglicht, den Modulationstransistor 48 in unregelmäßigen Intervallen zu speisen, wie dies vorstehend bereits beschrieben wurde.
  • Es ist also ersichtlich, daß der Transistor 48 permanent, aber in unregelmäßigen Intervallen gespeist wird. Solange die Antwortstation nach Fig. 13, 14 und 15 sich außerhalb eines Strahlungsbereichs befindet, "moduliert der Transistor im Leerlauf".
  • Sobald die Antwortstation in eine Strahlungskeule eintritt, emptängt die Ringspaltantenne 43 das Abfragesignal mit einer gegebenen Frequenz (auf die die Antenne präzise eingestellt ist).
  • Die Empfangsantenne 43 tritt dann mit der Wiederaussendeantenne 43' in Verbindung oder auch nicht, je nachdem, ob das Wiederaussende-Mikroband 46' mit dem Empfangs-Mikroband 46 durch Speisung des Modulationstransistors 48 in Verbindung steht oder nicht.
  • In den die aufeinanderfolgenden Abstrahlungen eines Antwortsignals (in Form einer Impulssalve) trennenden Intervallen ist die Rücksendeantenne 43 von der Empfangsantenne getrennt, so daß das von der Antenne 43 empfangene Abfragesignal nicht bis zur Rücksendeantenne 43' transportiert werden kann und diese Antenne nicht aussendet.
  • Während der Dauer der durch den integrierten Schaltkreis 50 gesteuerten Aktivierung des Transistors 48 stehen die beiden Verbindungen 47 und 47' und damit die beiden Mikrobänder 46 und 46' in Verbindung, und das von der Antenne 43 empfangene Signal kann zur Antenne 43, gelangen, wobei es auf diesem Wege die festgelegte Impulsmodulation durch den Transistor 48 erfährt.
  • Und wie bereits beschrieben geschieht die Wiederaussendung als kreispolarisierte Welle mit zur Drehrichtung der Polarisation der Empfangsantenne 43 entgegengesetzter Drehrichtung, so daß letztere daher nicht durch einen Störempfang des von ihrer Nachbarantenne abgestrahlten Signals gestört oder beeinträchtigt werden kann.
  • Eine letzte Weiterentwicklung der Erfindung ist in Fig. 17 dargestellt.
  • Nach dieser Weiterentwicklung kann die Frequenz jeder Abfragestation innerhalb des Empfangsbandes der Antennen der in Betrieb befindlichen Abtragestationen geregelt und justiert werden.
  • Aus Fig. 17 ist ersichtlich, daß das Signal Fr1 einer voreingestellten Abfragef requenz einer ersten gegebenen Abfrage- Station entspricht.
  • Bei der Antwort wird dieses Abfragesignal von Modulationssignalen begleitet, die in der Zeichnung durch die Seitenbänder Fr1a und Fr1b wiedergegeben sind.
  • Es ist ersichtlich, daß wegen eventueller Kontruktionstoleranzen eine benachbarte Abfragestation, die im Prinzip auf eine mit der ersten Abfragestation identische Frequenz Fr1 eingestellt ist, zufällig auf eine benachbarte Frequenz, z.B. die Frequenz Fr2, verschoben werden kann.
  • Diese Frequenz Fr2 liegt genau innerhalb des Seitenbandes Fr1a.
  • Daher empfängt die Abfragestation, wenn sie ihr Antwortsignal Fr1 mit den Seitenbändern Fr1a und Fr1b empfängt, gleichzeitig auch das aus dem von der benachbarten Abfragestation gesendeten Abfragesignal Fr2 bestehende Störsignal.
  • Um dieses Phenomen auszuschließen ist vorgesehen, die Frequenzen der Abfragesignale innerhalb des Betriebsbandes festzulegen, wobei die Frequenzen der Abfragestationen, die nahe beieinander eingesetzt werden können, über das Frequenzspektrum hinweg um ein Maß versetzt werden, das größer ist als die Breite der Seitenbänder Fr1a und Fr1b.
  • Auf diese Weise vermeidet man die Gefahr von Störungen des Empf angs einer Abfragestation, die dadurch bedingt sind, daß sie gleichzeitig ihr eigenes Echo von einer Antwortstation und daneben das Abfragesignal der benachbarten Station empfängt.
  • Von einem gewissen Abstand an, wie er zum Beispiel zwischen Fr1 und Fr3 besteht, können Störsignale einfach durch einen Filtersatz unterdrückt werden.

Claims (19)

1. Identifizierungsverfahren, enthaltend eine tragende Station (1), bestehend aus einem Sender/Empfänger für hochfrequente, vorzugsweise ultrahochfrequente Wellen (5), und eine Antwortstation (2), die die Welle empfängt und sie nach spezieller codierter Modulation als Echo zur tragenden Station zurücksendet, wobei die tragende Station die Echowelle (11) empfängt und demoduliert und anschließend den Identifizierungscode daraus gewinnt, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der tragenden Station (1) mittels einer für die Übermittlung einer Linearpolarisation mit einer vorbestimmten Polarisationsebene geeigneten Antenne ein Abfrage- Signal, bestehend aus einer in Linearpolarisation ausgesandten hochfrequenten Welle, ausgesandt wird, daß diese Welle in der Antwortstation mit Hilfe einer für den Empfang einer Kreispolarisation in einer ersten Drehrichtung ausgelegten Antenne empfangen wird, daß von der Antwortstation an die tragende Station ein Antwortsignal gesandt wird, das aus einer hochfrequenten Welle gleicher Art wie die Abfragewelle besteht, jedoch eine Kreispolarisation mit einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung aufweist, wobei die Welle Trägerin einer in der Antwortstation bewirkten Modulation ist, und daß die tragende Station das Antwortsignal mittels einer Antenne empfängt, die in der Lage ist, eine Linearpolarisation zu empfangen, deren Polarisationsebene senkrecht zur Polarisationsebene der Sendeantenne der tragenden Station liegt.
2. Identifizierungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antwortstation (2) zwischen dem Abfragesignal und dem Antwortsignal nach den entgegengesetzten Polarisationsrichtungen der empfangenen Abfragewelle (6a) und der von der Antwortstation wieder ausgesandten Welle (6b) unterscheidet.
3. Identifizierungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Aussendung des Abfragesignals durch die tragende Station (1) darin besteht, daß eine gerichtete Strahlungskeule (21) detUniert wird, die bestimmte Raumbereiche begünstigt, die sich nahe der tragenden Station befinden und einem programmierten Abhörbereich entsprechen.
4. Identifizierungsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungszufuhr derart geschaltet ist, daß die einzelnen von der tragenden Station (1) ausgesandten Abfragesignale jeweils eine Strahlungskeule (27, 27') definieren, die jeweils im Raum gegenüber dem zuvor ausgesandten Signal unterschiedlich gerichtet ist.
5. Identifizierungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antwortstation (2) derart zeitlich gesteuert ist, daß das dem Abfragesignal gegenuber modulierte, wieder ausgesandte Signal zeitlich unterbrochen wird, und daß die modulierte Wiederaussendung der Welle bei jeder Antwort einer Antwortstation (2) willkürlich um eine veränderliche und unterschiedliche Zeitspanne verzögert wird derart, daß die tragende Station zwischen den jeweiligen Antwortsignalen mindestens zweier zueinander benachbarter Antwortstationen (2) unterscheiden kann.
6. Identifizierungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes von der Antwortstation (2) wieder ausgesandte Antwortsignal aus einer mehrfach aufeinanderfolgenden Impulssalve (29) besteht, wobei die einzelnen Salven sequentiell entsprechend der vorerwähnten zufälligen Verzögerung und infolgedessen um unterschiedliche aufeinandertolgende Zeiträume voneinander beabstandet sind.
7. Identifizierungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Schritt des Emptangs und der Wiederaussendung von einer oder der anderen Seite der Antwortstation (2) bewirkt werden kann.
8. Identitizierungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfragefrequenz innerhalb eines dem Empfangsband mehrerer Antwortstationen (2) entsprechenden bestimmten Bandes geregelt ist, so daß die Aussendungsfrequenzen mehrerer benachbarter fragender Stationen (1) unterschieden und die Antwortsignale der Antwortstationen (2) im Bereich der einzelnen tragenden Stationen von den Abfragesignalen der benachbarten Abfragestationen (1) getrennt werden können.
9. Identifizierungssystem mit mindestens einer tragenden Station (1) und mindestens einer Antwortstation (2), die jeweils Sender/Empfänger-Einrichtungen (3, 6) für hochfrequente, vorzugsweise ultrahochfrequente Wellen (5, 11) umfassen, wobei die Antwortstation (2) einen Modulator (10) besitzt, mittels dessen eine spezielle codierte Mcdulation der von der tragenden Station (1) ausgesandten Welle (5) bewirkt werden kann und die mit Sender/Empfänger-Einrichtungen (6) verbunden ist, um die codierte Welle (11) als Echo zur tragenden Station zurückzusenden, während letztere einen Demodulator (12, 13, 14) besitzt, mittels dessen der spezielle Code aus der Echowelle (11) gewonnen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender/Empfänger-Einrichtungen der tragenden Station (1) eine Antenne (3a) umfassen, die derart ausgelegt ist, daß sie eine nach einer vorbestimmten Ebene linear polarisierte Welle erzeugen kann, und die Sender/Empfänger-Mittel der Antwortstation (2) eine Empfangsantenne (6a) mit Kreispolarisation in einer ersten Drehrichtung sowie eine Wiederaussendeantenne (6b) umfassen mittels derer ein kreispolarisiertes Antwortstgnal, jedoch mit zur ersten Drehrichtung entgegengesetzter Drehrichtung, an die tragende Station (1) gesandt werden kann, wobei die Wiederaussendeantenne (6b) der Antwortstation (2) mit dem Modulator verbunden ist, während die tragende Station (1) mit einer Empfangsantenne verbunden ist, mittels derer eine Linearpolarisation empfangen werden kann, deren Ebene senkrecht zur Polarisationsebene der von der Sendeantenne (3a) ausgesandten Welle liegt.
10. Identitizierungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antennen der Antwortstation (2) für den Empfang der Abfragewelle (6a) bzw. deren Wiederaussendung (6b) als Echo nach erfolgter Modulation benachbart zueinander und symmetrisch angeordnet sind.
11. Identitizierungssystem nach Anspruch 9 der 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender/Empfänger-Einrichtungen der Antwortstation (2) mindestens eine an der einen oder der anderen Fläche der Antwortstation angeordnete Antenne umfassen.
12. Identifizierungssystem nach einem der Ansprüche 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die tragende Station (1) eine Vielzahl von Abfrageantennen (19a, 19b, 20a, 20b) umfaßt, die untereinander über ein Versorgungsnetz verbunden sind und entsprechend festliegenden Merkmalen bezüglich Amplitude und Phase derart gespeist werden, daß eine Aussendung des Abfragesignals in einer gerichteten Strahlungskeule (21) ermöglicht wird.
13. Identifizierungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das die genannten Antennen (20c, 20d) verbindende Speisenetz Schaltmittel (26, 23, 24) umfaßt.
14. Identifizierungssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens zwei Antwortstationen (2) umfaßt, die jeweils Zeitsteuermittel aufweisen, mittels derer die das modulierte Antwortsignal übertragenden Sender/Empfänger-Mittel (6) sequentiell abgeschaltet werden können und die mit einem Zufallsverzögerungsgenerator verbunden sind, der die jeweilige, durch die Steuermittel bewirkte Abschaltdauer der Sender/Empfänger-Mittel (6) bestimmt.
Identifizierungssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Antwort- Station aus einer im wesentlichen flachen Kennmarke (2b) besteht, daß mindestens eine der Kreispolarisationsantennen (6a, 6b) sich in einer parallel zur großen Fläche der Kennmarke erstreckenden Ebene befindet und daß die Sender/Empfänger-Mittel der Antwortstation eine Ultrahochfrequenz-Empfangs-, Modulations- und Wiederaussendeschaltung und eine mit einer Uhr, einem Speicher und elektronischen Steuer- und Kontrollmitteln für die Ultrahochfrequenzschaltung ausgestattete logische Schaltung umfassen, während die Antwortstation (2) eine Vorzugs-Versorgungsquelle besitzt.
16. Identitizierungssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennmarke (2) auf jeder Seite zwei Antennen (36a, 36b, 36a', 36b'), eine für den Empfang und eine für das Aussenden, umfaßt wobei die beiden Antennengruppen durch eine Masseebene getrennt sind.
17. Identifizierungssystem nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennmarke (2) zwei nebeneinanderliegende, symmetrisch auf einer Ebene (45) angeordnete Ringspaltantennen (43, 43') aufweist.
18. Identitizierungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennen (43, 43') auf einer Fläche der Kennmarke paarweise gekoppelt sind und auf einer dielektrischen Ebene (45) liegen, wobei jede Antenne mit zwei Mikro-Zuführbändern (46, 46') verbunden ist, die ihrerseits an einen Modulationstransistor (48) angeschlossen sind, der über einen Widerstand (49) mittels einer durch einen Quartz (53) gesteuerten integrierten Steuerschaltung (50) gespeist wird.
19. Identifizierungssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Schaltung (50) eine permanente Niederspannungs-Versorgung mit langer Lebensdauer darstellt, wie sie zum Beispiel für elektronische Zählwerke verwendet werden.
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