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Die
Erfindung betrifft eine Kommunikationsstation, die zur kontaktlosen
Kommunikation mit mindestens einem Transponder ausgebildet ist und
eine Sendespulenkonfiguration aufweist, die mit einem aktiven ersten
Sendespulenkreis versehen ist, der eine erste Sendespule enthält, durch
die ein Spulenstrom getrieben werden kann, und die mit einem passiven
zweiten Sendespulenkreis versehen ist, der eine zweite Sendespule
enthält,
die im Wesentlichen parallel zur ersten Sendespule ausgerichtet,
der ersten Sendespule gegenüberliegend
angeordnet und mit der ersten Sendespule induktiv gekoppelt ist
und durch die als Folge der induktiven Kopplung mit der ersten Sendespule
ein zu dem durch die erste Sendespule treibbaren Spulenstrom im
Wesentlichen um 90° phasenverschobener
Spulenstrom getrieben werden kann, und die außerdem Sendemittel aufweist,
die zum Erzeugen eines Sendesignals ausgebildet und mit dem ersten
Sendespulenkreis verbunden sind, und die außerdem erste Empfangsmittel aufweist,
die mit dem ersten Sendespulenkreis verbunden und zum Empfangen
eines mit Hilfe des ersten Sendespulenkreises erhaltenen ersten
Empfangssignals ausgebildet sind, und die außerdem Auswertemittel aufweist,
die mit den ersten Empfangsmitteln verbunden sind und mit denen
empfangene Daten, die dem durch die ersten Empfangsmittel empfangenen
ersten Empfangssignal entsprechen, ausgewertet werden können.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Sendespulenkonfiguration, die zum
Verwenden bei einer Kommunikationsstation zur kontaktlosen Kommunikation mit
mindestens einem Transponder vorgesehen ist und die mit einem aktiven
ersten Sendespulenkreis versehen ist, der eine erste Sendespule
enthält, durch
die ein Spulenstrom getrieben werden kann, und die mit einem passiven
zweiten Sendespulenkreis versehen ist, der eine zweite Sendespule
enthält,
die im Wesentlichen parallel zur ersten Sendespule ausgerichtet,
der ersten Sendespule gegenüberliegend
angeordnet und mit der ersten Sendespule induktiv gekoppelt ist
und durch die als Folge der induktiven Kopplung mit der ersten Sendespule ein
zu dem durch die erste Sendespule treibbaren Spulenstrom im Wesentlichen
um 90° phasenverschobener
Spulenstrom getrieben werden kann.
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WO9638877
offenbart eine Antennenkonfiguration eines Überwachungssystems für elektronische
Artikel, die eine verbesserte Abfragefeldverteilung schafft. Zur
Verbesserung der Feldverteilung werden Quadratursende- und -empfangsantennen verwendet.
Eine Sendeantennenanordnung enthält erste
und zweite benachbarte koplanare Antennenschleifen und Anregungsschaltungsanordnungen
zur Erzeugung entsprechender Wechselströme in den ersten und zweiten
Schleifen (wobei die zweite Schleife mit der ersten Schleife induktiv
gekoppelt ist), sodass die entsprechenden Wechselströme 90° phasenverschoben
sind. Eine fernfeldauslöschende Sendeantennenanordnung
enthält
vier Schleifen, die mit Phasen von 0°, 90°, 180° bzw. 270° betrieben werden. Alle vier
Schleifen können
koplanar sein, wobei jegliche sich kompensierenden vertikalen Segmente
horizontal gegeneinander verschoben sind. Die 0°- und 180°-Schleifen können alternativ auch in einer
gemeinsamen Ebene angeordnet sein, die nahe bei und parallel zu
einer weiteren Ebene, welche die 90°- und 270°-Schleifen enthält, angeordnet ist.
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Eine
Kommunikationsstation entsprechend der eingangs im ersten Absatz
angeführten
Art und eine Sendespulenkonfiguration entsprechend der eingangs
im zweiten Absatz angeführten
Art sind bereits im Handel erhältlich,
in der Praxis weit verbreitet und daher bekannt. Bezüglich einer
solchen Kommunikationsstation und einer solchen Sendespulenkonfiguration
kann beispielsweise auf das Patentdokument WO 97/49076 A1 verwiesen
werden.
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Bei
solchen Kommunikationsstationen und Sendespulenkonfigurationen ist
das Ziel stets, eine möglichst
hohe Erkennungszuverlässigkeit
zu erzielen, d. h. jeden in den Kommunikationsbereich einer solchen
Kommunikationsstation und einer solchen Sendespulenkonfiguration
eintretenden Transponder mit einem hohen Maß an Zuverlässigkeit zu erkennen, und außerdem eine
möglichst
hohe Kommunikationsverlässlichkeit
zu erzielen, d. h. mit einem hohen Maß an Verlässlichkeit mit einem solchen
Transponder zu kommunizieren. Obgleich mit der bekannten Kommunikationsstation
und der bekannten Sendespulenkonfiguration in vielen Fällen ein
hohes Maß an
Erkennungszuverlässigkeit
und Kommunikationsverlässlichkeit
erreicht werden kann, hat sich gezeigt, dass in kritischeren Anwendungsfällen die
erzielbare Erkennungszuverlässigkeit
und Kommunikationsverlässlichkeit
nicht zufriedenstellend ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist, ein Kommunikationssystem entsprechend der eingangs
im ersten Absatz angeführten
Art und eine Sendespulenkonfiguration entsprechend der eingangs
im zweiten Absatz angeführten
Art zu verbessern und ein verbessertes Kommunikationssystem und
eine verbesserte Sendespulenkonfiguration zu realisieren, die eine
verglichen mit der bekannten Kommunikationsstation und der bekannten
Sendespulenkonfiguration deutlich höhere Erkennungszuverlässigkeit
und Kommunikationsverlässlichkeit
bieten.
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Zur
Lösung
der beschriebenen Aufgabe ist ein Kommunikationssystem entsprechend
der eingangs im ersten Absatz angeführten Art erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet, dass die Sendespulenkonfiguration zusätzlich mit
einem aktiven dritten Sendespulenkreis versehen ist, der eine dritte Sendespule
enthält,
die quer zur ersten Sendespule ausgerichtet und relativ zur ersten
Sendespule versetzt angeordnet ist und durch die ein Spulenstrom getrieben
werden kann, der einen von zwei Phasenwinkeln relativ zu dem Spulenstrom,
der durch die erste Sendespule getrieben werden kann, aufweist, wobei
die beiden Phasenwinkel 0° oder
180° sind, und
dass die Sendemittel und die ersten Empfangsmittel ebenso mit dem
dritten Sendespulenkreis verbunden sind.
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Zur
Lösung
der beschriebenen Aufgabe ist eine Sendespulenkonfiguration entsprechend
der eingangs im zweiten Absatz angeführten Art erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet, dass die Sendespulenkonfiguration zusätzlich mit
einem aktiven dritten Sendespulenkreis versehen ist, der eine dritte
Sendespule enthält,
die quer zur ersten Sendespule ausgerichtet und relativ zur ersten
Sendespule versetzt angeordnet ist und durch die ein Spulenstrom
getrieben werden kann, der einen von zwei Phasenwinkeln relativ
zu dem Spulenstrom, der durch die erste Sendespule getrieben werden
kann, aufweist, wobei die beiden Phasenwinkel 0° oder 180° sind.
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Durch
das Vorsehen der erfindungsgemäßen Maßnahmen
wird mit Hilfe der dritten Sendespule unter Mitwirkung der ersten
Sendespule und der zweiten Sendespule eine zusätzliche Magnetfeldkonfiguration
geschaffen, die im Vergleich zu dem bisher bekannten Stand der Technik
eine wesentlich höhere Erkennungszuverlässigkeit
und eine wesentlich höhere
Kommunikationsverlässlichkeit
bietet.
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Ein
weiterer erheblicher Beitrag zu dieser hohen Erkennungszuverlässigkeit
und zu dieser hohen Kommunikationsverlässlichkeit wird durch das Vorsehen
der in den Ansprüchen
2 und 13 offenbarten Maßnahmen
erzielt.
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Bei
einer erfindungsgemäßen Kommunikationsstation
und bei einer erfindungsgemäßen Sendespulenkonfiguration
können
die Kopplungsmittel durch eine flache, der zweiten Sendespule gegenüberliegend
angeordnete vierte Sendespule gebildet sein. Als vorteilhaft hat
sich aber erwiesen, wenn die in den Ansprüchen 3 und 14 offenbarten Maßnahmen vorgesehen
werden, weil auf diese Weise eine besonders enge Kopplung realisierbar
ist und folglich ein zweites Empfangssignal mit einem ausreichend hohen
Pegel erhalten wird.
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Im
Hinblick auf eine möglichst
einfache Ausbildung der Sendespulen haben sich die in den Ansprüchen 5 und
6 oder den Ansprüchen
16 und 17 offenbarten Maßnahmen
als sehr vorteilhaft erwiesen.
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Im
Hinblick auf eine hohe Erkennungszuverlässigkeit und eine hohe Kommunikationsverlässlichkeit
haben sich die in den Ansprüchen
7 und 18 offenbarten Maßnahmen
als besonders vorteilhaft erwiesen.
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Im
Hinblick auf eine möglichst
einfache elektrische Ausführung
haben sich die in den Ansprüchen 8
und 9 oder den Ansprüchen
19 und 20 offenbarten Maßnahmen
als sehr vorteilhaft erwiesen.
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Eine
in der Praxis besonders vorteilhafte Ausführung ist durch die in den
Ansprüchen
10 und 11 oder den Ansprüchen
21 und 22 offenbarten Maßnahmen
gekennzeichnet. In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, die erfindungsgemäßen Maßnahmen bei Transportbändern für Gepäckstücke auf
Flughäfen
oder bei Transportbändern
für Produkte
in Fabriken vorzusehen.
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Die
vorangehenden Aspekte sowie weitere Aspekte der Erfindung werden
anhand des nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiels erläutert und
verständlich.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher beschrieben,
auf das die Erfindung aber nicht beschränkt ist.
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1 zeigt
schematisch und zum Teil in Form eines Blockschaltbildes eine Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Kommunikationsstation, die
eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Sendespulenkonfiguration
enthält.
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2 zeigt
die räumliche
Anordnung von drei Sendespulen der Sendespulenkonfiguration der Kommunikationsstation
von 1 in Verbindung mit einem Transportband für Gepäckstücke.
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In 1 ist
eine Kommunikationsstation 1 dargestellt, die zur kontaktlosen
Kommunikation mit mindestens einem (nicht dargestellten) Transponder ausgebildet
ist und die eine Sendespulenkonfiguration 2 enthält, die
zum Verwenden bei der Kommunikationsstation 1 vorgesehen
ist.
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Die
Sendespulenkonfiguration 2 ist mit einem aktiven ersten
Sendespulenkreis 3 versehen. Der erste Sendespulenkreis 3 enthält eine
erste Sendespule 4 und einen ersten Parallelkondensator 5 sowie
einen ersten Serienkondensator 6.
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Die
Sendespulenkonfiguration 2 ist ferner mit einem passiven
zweiten Sendespulenkreis 7 versehen. Der zweite Sendespulenkreis 7 weist
eine zweite Sendespule 8 und einen zweiten Parallelkondensator 9 sowie
einen Widerstand 10 auf. Wie aus 2 ersichtlich,
ist die zweite Sendespule 8 parallel zur ersten Sendespule 4 ausgerichtet,
der ersten Sendespule 4 gegenüberliegend angeordnet und mit der
ersten Sendespule 4 induktiv gekoppelt. Durch die zweite
Sendespule 8 kann als Folge der induktiven Kopplung mit
der ersten Sendespule 4 ein zu dem durch die erste Sendespule 4 treibbaren
Spulenstrom im Wesentlichen um 90° phasenverschobener Spulenstrom
getrieben werden.
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Die
Sendespulenkonfiguration 2 ist vorteilhafterweise zusätzlich mit
einem aktiven dritten Sendespulenkreis 11 versehen. Der
dritte Sendespulenkreis 11 weist eine dritte Sendespule 12 und
einen dritten Parallelkondensator 13 sowie einen zweiten Serienkondensator 14 auf.
Wie aus 2 ersichtlich, ist die dritte
Sendespule 12 quer zur ersten Sendespule 4 und
auch quer zur zweiten Sendespule 8 ausgerichtet und relativ
zur ersten Sendespule 4 sowie auch zur zweiten Sendespule 8 versetzt
angeordnet. Durch die dritte Sendespule 12 kann im vorliegenden
Fall ein zu dem durch die erste Sendespule 4 treibbarer
Spulenstrom im Wesentlichen um 180° phasenverschobener Spulenstrom
getrieben werden.
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Die
Sendespulenkonfiguration 2 ist ferner mit einer Kopplungsspule 15 versehen,
die mit der zweiten Sendespule 8 des passiven zweiten Sendespulenkreises 7 gekoppelt
ist, wobei diese Kopplung mittels eines Kopplungsrings 15A realisiert
ist.
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Die
Kommunikationsstation 1 weist ferner einen Mikrocomputer 16 auf,
der geeignet ist, über
eine schematisch angedeutete BUS-Verbindung 17 beispielsweise
mit einem externen Personal Computer (PC) zusammen zu wirken. Mit
dem Mikrocomputer 16 sind Datengenerierungsmittel 18 und
Datenauswertemittel 19 realisiert. Die Datengenerierungsmittel 18 sind
geeignet, in Form von Datenblöcken
bzw. Datenwörtern
zu sendende Daten TDA zu erzeugen. Mit den Datengenerierungsmitteln
erzeugte und zu sendende Daten TDA können über eine elektrisch leitende
Verbindung 20 Sendemitteln 21 zugeführt werden, in
denen ein Trägersignal
mit einer Trägersignalfrequenz
von beispielsweise etwa 13,56 MHz in Abhängigkeit von den generierten
und zu sendenden Daten TDA amplitudenmoduliert wird. Ein Ausgang 22 der Sendemittel 21 ist
mit einem ersten Koaxialkabel 23 verbunden, das einen Wellenwiderstand
von nominal 50 Ohm aufweist.
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An
das erste Koaxialkabel 23 ist ein Impedanzanpassungsnetzwerk 24 angeschlossen.
An das Impedanzanpassungsnetzwerk 24 ist ein zweites Koaxialkabel 25 und
ein drittes Koaxialkabel 26 angeschlossen, die beide einen
Wellenwiderstand von je nominal 50 Ohm aufweisen. Der ausgangsseitig beim
Impedanzanpassungsnetzwerk 24 zwischen den beiden Koaxialkabeln 25 und 26 messbare
Ausgangswiderstand ZA beträgt
in diesem Fall etwa 100 Ohm. Der Innenleiter 27 des zweiten
Koaxialkabels 25 ist mit dem ersten Serienkondensator 6 verbunden.
Der Innenleiter 28 des dritten Koaxialkabels 26 ist
mit dem zweiten Serienkondensator 14 verbunden. Die beiden
Außenleiter 29 und 30 der
beiden Koaxialkabel 25 und 26 sind mit Masse verbunden, mit
der auch eine elektrisch leitende Verbindung 31 zwischen
der ersten Sendespule 4 und der dritten Sendespule 12 verbunden
ist.
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Die
Sendemittel 21, mit denen ein Trägersignal in Abhängigkeit
von den Sendemitteln 21 zugeführten Daten amplitudenmoduliert
werden kann, sind zum Erzeugen eines Sendesignals TS ausgebildet,
das über
das erste Koaxialkabel 23 und das Impedanzanpassungsnetzwerk 24 sowie über die
beiden weiteren Koaxialkabel 25 und 26 der Sendespulenkonfiguration 2 zugeführt werden
kann. Über
das erste Koaxialkabel 23, das Impedanzanpassungsnetzwerk 24 und
die beiden Koaxialkabel 25 und 26 sind die Sendemittel 21 mit
dem ersten Sendespulenkreis 3 und auch mit dem dritten
Sendespulenkreis 11 elektrisch leitend verbunden.
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Die
Kommunikationsstation 1 weist ferner erste Empfangsmittel 32 auf,
deren Eingang 33 mit dem ersten Koaxialkabel 23 verbunden
ist. Die Empfangsmittel 32 sind über das erste Koaxialkabel 23, das
Impedanzanpassungsnetzwerk 24 und die beiden Koaxialkabel 25 und 26 mit
dem ersten Sendespulenkreis 3 und auch mit dem dritten
Sendespulenkreis 11 elektrisch leitend verbunden. Die Empfangsmittel 32 sind
in diesem Fall zum Empfangen eines mit Hilfe des ersten Sendespulenkreises 3 und des
dritten Sendespulenkreises 11 erhaltenen ersten Empfangssignals
RS1 ausgebildet. Das erste Empfangssignal RS1 ist durch ein amplitudenmoduliertes Trägersignal
gebildet, wobei diese Amplitudenmodulation durch eine Belastungsmodulation
dieses Trägersignals
mit Hilfe eines mit der Kommunikationsstation kommunizierenden Transponders
realisiert wird. Mit den Empfangsmitteln 32 wird eine Demodulation
des amplitudenmodulierten Trägersignals durchgeführt, wobei
nach dieser Demodulation empfangene Daten RDA erhalten werden. Die
Empfangsmittel 32 sind ausgangsseitig über eine elektrisch leitende
Verbindung 34 mit einem Eingang 35 von Datenzusammenführungsmitteln 36 verbunden,
die ihrerseits mit den Datenauswertemitteln 19 verbunden sind,
die mit Hilfe des Mikrocomputers 16 realisiert sind.
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Bei
der Kommunikationsstation 1 sind ferner zweite Empfangsmittel 37 vorgesehen,
die mit der Kopplungsspule 15 verbunden sind und die zum Empfangen
und Verarbeiten eines mit Hilfe der Kopplungsspule 15 erhaltenen
zweiten Empfangssignals RS2 ausgebildet sind. Mit Hilfe der zweiten
Empfangsmittel 37 wird das zweite Empfangssignal RS2 verarbeitet
und ebenso einer Demodulation unterzogen, wonach die zweiten Empfangsmittel 37 über ihren
Ausgang 38 dem zweiten Empfangssignal RS2 entsprechende
empfangene Daten RDA abgeben. Der Ausgang 38 der zweiten
Empfangsmittel 37 ist über
eine elektrisch leitende Verbindung 39 mit einem zweiten
Eingang 40 der Datenzusammenführungsmittel 36 verbunden.
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Den
Datenzusammenführungsmitteln 36 können somit
dem ersten Empfangssignal RS1 entsprechende empfangene Daten RDA
und dem zweiten Empfangssignal RS2 entsprechende empfangene Daten
RDA zum Zusammenführen
dieser Daten RDA zugeführt
werden. Die empfangenen Daten RDA werden durch die Datenzusammenfüh rungsmittel 36 zusammengeführt, wonach
die Datenzusammenführungsmittel 36 die
zusammengeführten
Daten RDA den Datenauswertemitteln 19 zuführen können.
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Die
vorliegende Ausführungsform
der Kommunikationsstation 1 ist zum Kommunizieren mit Transponder
ausgebildet, die über
ein Transportbandsystem in einer Transportrichtung 41 transportiert
werden können.
Im vorlegenden Fall können — wie in 2 angedeutet — die (nicht
dargestellten) Transponder mit Hilfe eines Transportbandes 42 in der
Transportrichtung 41 transportiert werden. Beispielsweise
sind die (nicht dargestellten) Transponder in Anhängern zur
Gepäckidentifizierung
untergebracht, die an Gepäckstücken befestigt
sind, die mit Hilfe des Transportbandes 42 in der Transportrichtung 41 transportiert
bzw. fortbewegt werden.
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Bezüglich der
Sendespulenkonfiguration 2 ist unter Bezugnahme auf 2 noch
festzuhalten, dass die erste Sendespule 4 in einer zur
Transportrichtung 41 senkrechten Richtung 43 seitlich
neben dem Transportbandsystem, d. h. seitlich des Transportbandes 42,
angeordnet ist und dass die zweite Sendespule 8 in einer
zur ersten Richtung 43 entgegengesetzten zweiten Richtung 44 seitlich
neben dem Transportbandsystem, d. h. seitlich des Transportbandes 42,
angeordnet ist. Die dritte Sendespule 12 ist dann horizontal
in einer sowohl zur Transportrichtung 41 als auch zur ersten
Richtung 43 und zur zweiten Richtung 44 senkrechten
dritten Richtung 45 neben dem Transportbandsystem, d. h.
seitlich des Transportbandes 42, angeordnet. Hierbei ist
die dritte Sendespule 12 bezüglich der ersten Sendespule 4 und
bezüglich
der zweiten Sendespule 8 in der Transportrichtung 41 versetzt
angeordnet.
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Wie
aus 2 ferner ersichtlich, sind die erste Sendespule 4,
die zweite Sendespule 8 und die dritte Sendespule 12 jeweils
flach ausgebildet. Diese drei Sendespulen 4, 8 und 12 sind
je rahmenförmig ausgebildet,
d. h. sie weisen eine im Wesentlichen rechteckige Form mit abgerundeten
Eckbereichen auf. Die Sendespulen 4, 8 und 12 können aber
auch kreisförmig,
elliptisch, oval, dreieckig oder eventuell auch achterförmig ausgebildet
sein.
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Wie
aus 2 ferner zu entnehmen, ist die dritte Sendespule 12 so
montiert, dass sie relativ zur ersten Sendespule 4 räumlich um
90° gedreht
angeordnet ist.
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Bezüglich der
drei Sendespulen 4, 8 und 12 ist noch
zu bemerken, dass die erste Sendespule 4 und die zweite
Sendespule 8 gleichsinnig gewickelt sind. Die erste Sendespule 4 und
die dritte Sendespule 12 sind in der vorliegenden Ausführungsform
gegen sinnig gewickelt. Der Wicklungssinn der drei Sendespulen 4, 8 und 12 ist
in 1 auf übliche Weise
mit einem Punkt gekennzeichnet. 1 zeigt ferner,
dass die erste Sendespule 4 und die dritte Sendespule 12 in
Reihe geschaltet sind und gleichsinnig gespeist werden, sodass aufgrund
ihres gegensinnigen Wicklungssinns erreicht ist, dass der durch
die dritte Sendespule 12 treibbare Spulenstrom gegenüber dem
durch die erste Sendespule 4 treibbaren Spulenstrom im
Wesentlichen um 180° phasenverschoben
ist. Um eine solche Phasenverschiebung von 180° zwischen den Spulenströmen durch
die erste Sendespule 4 und die dritte Sendespule 12 zu
erreichen, könnte
auch vorgesehen sein, dass die erste Sendespule 4 und die
dritte Sendespule 12 in Reihe geschaltet sind und gleichsinnig gewickelt
sind, jedoch gegensinnig gespeist werden.
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Durch
Vorsehen der beschriebenen erfindungsgemäßen Maßnahmen und insbesondere durch
Verwendung der erfindungsgemäßen Sendespulenkonfiguration 2 ist
bei der Kommunikationsstation 1 ein hohes Maß an Erkennungszuverlässigkeit
und Kommunikationsverlässlichkeit
erzielt, das wesentlich über
die Zuverlässigkeit
und die Verlässlichkeit
bisher bekannter Kommunikationsstationen und Sendespulenkonfigurationen
hinausgeht.
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Bei
der beschriebenen Ausführungsform weist
der Spulenstrom durch die dritte Sendespule 12 relativ
zum Spulenstrom durch die erste Sendespule 4 einen Phasenwinkel
von 180° auf.
Bei einer alternativen Ausführungsform
kann dieser Phasenwinkel auch 0° betragen;
die erste Sendespule 4 und die dritte Sendespule 12 können dann
gleichsinnig gewickelt und gleichsinnig gespeist sein oder gegensinnig gewickelt
und gegensinnig gespeist sein.