NL9301160A - Identification system. - Google Patents
Identification system. Download PDFInfo
- Publication number
- NL9301160A NL9301160A NL9301160A NL9301160A NL9301160A NL 9301160 A NL9301160 A NL 9301160A NL 9301160 A NL9301160 A NL 9301160A NL 9301160 A NL9301160 A NL 9301160A NL 9301160 A NL9301160 A NL 9301160A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- circuit
- identification system
- coil
- label
- alternating field
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/0008—General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
Identificatiesysteem.Identification system.
De uitvinding betreft een identificatiesysteem, bestaande uit een zend-ontvang-installatie en één of meerdere identificatie-labels. De zend-ontvang-installatie voorziet de identificatie-label van elektrische energie door middel van een inductieve koppeling en ontvangt via dezelfde koppeling de door dit label uitgezonden identificatiecode.The invention relates to an identification system, consisting of a send-receive installation and one or more identification labels. The transceiver installation supplies electrical energy to the identification label by means of an inductive coupling and receives the identification code transmitted by this label via the same coupling.
Een aantal bekende identificatiesystemen heeft nadelen die door deze uitvinding worden verbeterd. Al deze systemen hebben gemeen dat voor de inductieve koppeling van de label met het magneetveld een afgestemde kring wordt gebruikt. Deze kring bestaat uit een spoel en een capaciteit. De resonantie die in deze kring optreedt, kan de afstand waarop de labels werken aanzienlijk verbeteren.A number of known identification systems have drawbacks which are improved by this invention. All these systems have in common that a tuned circuit is used for the inductive coupling of the label to the magnetic field. This circuit consists of a coil and a capacity. The resonance that occurs in this circle can significantly improve the distance at which the labels operate.
Het systeem volgens EP 0171433 (Destron/IDÏ) maakt gebruik van een label die continu wordt gevoed via het magneetveld en waarbij de labelcode door middel van een laagfrequente FSK naar de ontvangin-stallatie wordt gestuurd. Doordat de FSK frequenties ver naast de resonantiefrequentie van de afgestemde kring liggen, is de te bereiken werkafstand beperkt.The system according to EP 0171433 (Destron / IDÏ) uses a label that is continuously fed via the magnetic field and whereby the label code is sent to the receiving installation by means of a low-frequency FSK. Because the FSK frequencies are far away from the resonant frequency of the tuned circuit, the working distance to be achieved is limited.
Bij het systeem van aanvrage NL9201116 van aanvraagster wordt de data fase-gemoduleerd (PSK) op een hulpdraaggolf met een dusdanige frequentiekeuze, dat deze binnen de resonantiecurve van de kring valt. Dit betekent wel dat de bandbreedte van de kring niet onbeperkt te verkleinen is en dus de maximaal te bereiken opslingering beperkt is.In the system of applicant's application NL9201116, the data is phase-modulated (PSK) on an auxiliary carrier with such a frequency selection that it falls within the resonance curve of the circuit. This does mean that the bandwidth of the circuit cannot be reduced indefinitely and therefore the maximum winding to be achieved is limited.
Een label zoals beschreven in GB 1187130 (Plessey) maakt gebruik van een retoursignaal waarvan de frequentie de helft is van het ontvangen signaal. Dit retoursignaal wordt in een modulatorschake-ling in fase gemoduleerd (PSK) door het datasignaal. Plessey gebruikt nog afzonderlijke spoelen voor zenden en ontvangen van de label, zodat beide onafhankelijk kunnen worden geoptimaliseerd.A label as described in GB 1187130 (Plessey) uses a return signal whose frequency is half of the received signal. This return signal is phase modulated (PSK) in a modulator circuit by the data signal. Plessey still uses separate coils to send and receive the label, so that both can be optimized independently.
In US 5012236 (Trovan) is dit vereenvoudigd tot een label met slechts één spoel, die voor beide functies wordt gebruikt. Het nadeel hiervan is dat de retourweg niet optimaal is. De modulator-schakeling in deze systemen is een belasting i.n de vorm van een diode of van een weerstand die parallel aan de resonantiekring geschakeld wordt, waardoor de energie die in de resonantiekring is opgeslagen, wordt aangetast. Na afschakelen van de belasting kan de energie j.n de kring, en daarmee de spanning over de kring weer langzaam opbouwen tot de onbelaste waarde. Bij een resonantiekring met een hoge qua 1 i teitsfactor Q kan de energie in de kring niet snel veranderen. Indien de belasting snel weer wordt ingeschakeld, zal de kringspanning nauwelijks zijn gestegen, hetgeen betekent, dat de modulatie erg ondiep wordt en dat het door de label uitgezonden signaal erg zwak is.In US 5012236 (Trovan), this has been simplified to a single coil label, which is used for both functions. The disadvantage of this is that the return route is not optimal. The modulator circuit in these systems is a load i.n in the form of a diode or of a resistor connected in parallel to the resonant circuit, affecting the energy stored in the resonant circuit. After switching off the load, the energy j.n can slowly build up the circuit, and with it the voltage across the circuit, back to the no-load value. With a resonant circuit with a high 1 factor Q, the energy in the circuit cannot change quickly. If the load is switched back on quickly, the circuit voltage will have hardly increased, which means that the modulation becomes very shallow and the signal emitted by the label is very weak.
De uitvinding lost deze problemen op doordat de resonantie-energie van de bC-keten tijdens het moduleren van de kring bewaard blijft. Een manier om de signaaloverdracht van identificatielabel naar de zend-ontvang-instal1atie te beschrijven is de volgende. In de spoel van de label wordt door het magnetische veld van de zender een wisselspanning geïnduceerd. De grootte van deze spanning per winding volgt uit E = - dl/dt.The invention solves these problems in that the resonance energy of the bC chain is preserved during the modulation of the circuit. One way to describe the signal transfer from identification tag to the transceiver installation is the following. In the coil of the label, an alternating voltage is induced by the magnetic field of the transmitter. The magnitude of this voltage per turn follows from E = - dl / dt.
Door resonantie in de LC-kring ontstaat er een opslingering van de spanning tot een Q maal zo grote waarde. De energie in de kring 2 slingert elke periode heen en weer en krijgt de waarde |LI als de . 2 stroom maximaal Is en de waarde |CV als de spanning over de condensator maximaal is. De stroom die in de spoel loopt wekt een secundair magneetveld op. Dit magneetveld geeft in de ontvangantenne een inductiespanning en kan daar verder worden verwerkt. Dempen van de resonantie doet de opslingering afnemen en daarmee vermindert ook de. stroom in de kring en dus ook het secundaire magneetveld. Door het dempen wordt energie uit de trillingskring opgenomen en na het dempen zal de energie in de trillingskring slechts langzaam stijgen. Immers na Q/ττ periodes van de trilling is pas 63 % van de eindwaarde bereikt. Dit betekent dat het secundaire magneetveld ook weinig in amplitude varieert en dat er dus een klein signaal wordt ontvangen. Bij storing zal het signaal hier moeilijk bovenuitkomen; de maximale detectieafstand is beperkt.Resonance in the LC circuit causes the voltage to oscillate to a Q times the value. The energy in circuit 2 oscillates back and forth each period and is given the value | LI as the. 2 current Is maximum and the value | CV if the voltage across the capacitor is maximum. The current flowing in the coil generates a secondary magnetic field. This magnetic field gives an induction voltage in the receiving antenna and can be further processed there. Damping the resonance decreases the oscillation and thus reduces the. current in the circuit and therefore also the secondary magnetic field. By damping, energy is absorbed from the vibration circuit and after damping, the energy in the vibration circuit will only rise slowly. After all, after Q / ττ periods of the vibration, only 63% of the final value is reached. This means that the secondary magnetic field also varies little in amplitude and therefore a small signal is received. In the event of a malfunction, the signal will hardly rise above this; the maximum detection distance is limited.
De uitvinding zorgt er voor dat geen energie uit de trillingskring wordt opgenomen door de spoel kort te sluiten op het moment dat de spanning er over 0 volt is. Door de inductiewetten bepaald, blijft er dan een stroom lopen. Na precies één periode wordt de kortsluiting van de spoel opgeheven en kan de kring weer doorslingeren op het oude energieniveau. Na een periode kan de kortsluiting weer worden herhaald, enz.The invention ensures that no energy is absorbed from the vibration circuit by shorting the coil when the voltage is over 0 volts. Determined by the induction laws, a current continues to flow. After exactly one period, the short circuit of the coil is removed and the circuit can swing back to the old energy level. After a period of time, the short circuit can be repeated again, etc.
De spanning over de kring en dus ook de spanning over de spoel, ziet er dan uit zoals in figuur 3 is getekend.The voltage across the circuit, and therefore also the voltage across the coil, will then look as shown in figure 3.
De stroom door de spoel volgt uit integratie van de spanning. Dit is getekend in figuur 4. Dit is dus ook de vorm van het secundaire magneetveld zoals dat door de label wordt uitgezonden.The current through the coil follows from integration of the voltage. This is drawn in figure 4. This is also the shape of the secondary magnetic field as emitted by the label.
Uit Fourier analyse van dit signaal blijkt dat er een sterke component wordt opgewekt waarvan de frequentie gelijk is aan de helft van het oorspronkelijk signaal. De fase van dit signaal op halve frequentie kan twee discrete waarden aannemen. Door de kortgesloten en open periodes van de resonantiekring om te wisselen, kan tussen de twee moge1ijke fases van dit signaal gekozen worden. Er ontstaat aldus een sterk retoursignaal dat in fase kan worden gemoduleerd, waarbij de spanning over de kring steeds slechts één periode 0 is, onmiddellijk gevolgd door een periode van maximale spanning. Doordat gemiddeld slechts de halve tijd energie aan de kring wordt toegevoerd, zal de maximale spanning een factor lager zijn dan in ongemoduleerde toestand. Doordat de kortgesloten toestand van de kring tijdens moduleren nooit langer dan twee periodes van de draag-golf kan duren, hetgeen een tamelijk korte periode is, hoeft weinig energie te worden opgeslagen om gedurende deze kortsluittijd een elektronische schakeling te voeden. Dit betekent dat een silicium micro chip die het moduleren moet realiseren vrijwel continu kan worden gevoed. Er is slechts een zeer kleine afvlak- of voedingscon-densator nodig.Fourier analysis of this signal shows that a strong component is generated whose frequency is equal to half of the original signal. The phase of this half-frequency signal can take two discrete values. By switching the short-circuited and open periods of the resonant circuit, it is possible to choose between the two possible phases of this signal. A strong return signal thus arises which can be modulated in phase, the voltage across the circuit always being only one period 0, immediately followed by a period of maximum voltage. Because energy is supplied to the circuit for only half the time, the maximum voltage will be a factor lower than in the unmodulated state. Since the shorted state of the circuit during modulation can never last longer than two periods of the carrier wave, which is a fairly short period, little energy needs to be stored to feed an electronic circuit during this shorting time. This means that a silicon micro chip that has to realize the modulation can be fed almost continuously. Only a very small smoothing or supply capacitor is required.
Aan de hand van de figuren wordt nu een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding beschreven.An exemplary embodiment of the invention will now be described with reference to the figures.
Figuur 1 toont de golfvorm van de draaggolf zoals door de zend-ontvanger wordt uitgezonden.Figure 1 shows the waveform of the carrier wave as emitted by the transceiver.
Figuur 2 is het stuursignaal voor de kortsluitschakelaar.Figure 2 is the control signal for the short-circuit switch.
Figuur 3 is de spanning die dan over de resonantiekring ontstaat.Figure 3 is the voltage that then arises across the resonant circuit.
Figuur 4 geeft de vorm van de stroom door de spoel en dus de vorm van het secundaire magneetveld.Figure 4 shows the shape of the current through the coil and thus the shape of the secondary magnetic field.
Figuur 5 is een voorbeeld van een data signaal.Figure 5 is an example of a data signal.
Figuur 6 is de spanning van de integrator 26.Figure 6 is the voltage of the integrator 26.
Figuur 7 .is de spanning die over de kring staat bij modulatie.Figure 7. Is the voltage across the circuit during modulation.
Figuur 8 is de stroom door de spoel.Figure 8 is the current through the coil.
Figuur 9 is een blokschema van een zend-ontvangcircuit.Figure 9 is a block diagram of a transmit-receive circuit.
Figuur 10 is een blokschema van een detectielabel volgens de uitvinding.Figure 10 is a block diagram of a detection label according to the invention.
Figuur 1 toont het magnetische wisselveld dat tijdens de communicatie met de label continu aanwezig is. De frequentie hiervan kan in principe willekeurig worden gekozen. Een veel gebruikte frequentie is 120 kHz en zal als voorbeeld in deze beschrijving worden ge bruikt. Nadat de label in een wisselveld van voldoende sterkte is gebracht, zal de identificatiechip gaan functioneren waarbij op bekende wijze een bloksignaal wordt opgewekt met de halve frequentie (60 kHz) van het wisselveld. Belangrijk hierbij is het feit dat dit signaal volgens figuur 2 een tekenwisseling heeft precies op het moment dat de spanning over de antennespoel 0 volt bedraagt. Als dit signaal wordt gebruikt voor het besturen van de kortsluitschakelaar over de antenne, dan ontstaat over de antennespoel een spanning zoals is aangegeven in figuur 3. Op het moment dat de schakelaar wordt gesloten, is de stroom door de spoel maximaal. Bij een kortgesloten spoel kan echter de dan vloeiende stroom maar langzaam afnemen (in het ideale geval treden geen verliezen op, en zal de stroom in de spoel altijd blijven lopen !), zodat na een volledige periode van het wisselveld nog steeds het grootste deel van de stroom in de spoel aanwezig zal zijn. Indien nu de schakelaar na één periode geopend wordt, zal de spanning over de spoel weer dezelfde vorm aannemen zoals twee 120 kHz perioden daarvoor. Tijdens zo'n niet kortgesloten periode wordt energie uit het wisselveld opgenomen en opgeslagen in de resonantiekring. Deze energie is ter compensatie van optredende verliezen zoals die optreden in de resonantiekring en in de identificatiechip. Dit proces kan zich onbeperkt gaan herhalen.Figure 1 shows the alternating magnetic field that is continuously present during communication with the label. The frequency of this can in principle be chosen arbitrarily. A commonly used frequency is 120 kHz and will be used as an example in this description. After the label has been placed in an alternating field of sufficient strength, the identification chip will function, in which a block signal is generated in a known manner with half the frequency (60 kHz) of the alternating field. Important here is the fact that this signal according to figure 2 has a sign change exactly at the moment that the voltage across the antenna coil is 0 volts. When this signal is used to control the short-circuit switch over the antenna, a voltage is created across the antenna coil as shown in Figure 3. When the switch is closed, the current through the coil is at its maximum. However, with a short-circuited coil, the then flowing current can only slowly decrease (ideally no losses will occur, and the current in the coil will always continue to flow!), So that after a full period of the alternating field, most of the the current will be present in the coil. If the switch is now opened after one period, the voltage across the coil will again take the same form as two 120 kHz periods before. During such a non-shorted period, energy from the alternating field is absorbed and stored in the resonant circuit. This energy is to compensate for losses that occur in the resonant circuit and in the identification chip. This process can be repeated indefinitely.
In figuur 4 is de stroom door de spoel weergegeven. Duidelijk is hieraan te zien dat in de stroom door de spoel van de label een sterke component is ontstaan, met een herhalingsfrequentie van 60 kHz, hetgeen de helft is van de frequentie van het wisselveld. Het door de spoel opgewekte magneetveld is qua vorm gelijk aan de stroom door de spoel zodat rond de identificatielabel een relatief sterk 60 kHz signaal aanwezig is.Figure 4 shows the current through the coil. This clearly shows that a strong component has been created in the current through the coil of the label, with a repetition frequency of 60 kHz, which is half the frequency of the alternating field. The shape of the magnetic field generated by the coil is equal to the current through the coil, so that a relatively strong 60 kHz signal is present around the identification label.
Om met de uitvinding een groot aantal labels afzonderlijk te kunnen identificeren, wordt het 60 kHz signaal in fase gemoduleerd met een voor de label unieke identificatiecode.In order to be able to individually identify a large number of labels with the invention, the 60 kHz signal is phase-modulated with an identification code unique to the label.
In figuur 5 is een willekeurig deel van een digitale identificatie code weergegeven.Figure 5 shows a random part of a digital identification code.
Na fasemodulatie van het signaal met deze code ontstaat het golfpatroon van figuur 7, met de hierbij behorende spoelstroom volgens figuur 8. Omdat bijvoorbeeld een bit "o" altijd begint met resonantie en na twee gehele perioden eindigt met kortsluiting van de antenne, terwijl bij bit "l" precies het omgekeerde het geval is, kan hier worden gesproken van fasemodulatie (PSK) van het 60 kHz signaal. In dit voorbeeld duurt ieder bit precies de tijd van twee 60 kHz perioden, hetgeen overeenkomt met een tijdsduur van 33.33 ps. De baudrate in dit voorbeeld is daarmee dus 30 kbit/s. De snelheid is eventueel nog te verhogen tot 60 kbit/s. Hierbij zal ieder bit qua tijdsduur precies overeenkomen met één periode van het 60 kHz signaal. Uiteraard mag ook de bitlengte worden verhoogd tot een willekeurig geheel aantal malen de 60 kHz periodeduur van 16.6 ps. Indien voor een baudrate van 30 kbit/s of minder wordt gekozen, is een variant op de uitvinding mogelijk. Hiervoor wordt in plaats van 60 kHz een signaal van maximaal 30 kHz gegenereerd. Voor een 30 kHz signaal wordt met behulp van een extra twéé-deler een vergelijkbaar signaal opgewekt als afbeelding 2 in figuur 1, waarbij telkens twee 120 kHz perioden resonantie mogelijk is waarna vervolgens twee perioden kortsluiting van de antenne plaatsvindt. Omdat bij het zo ontstane 30 kHz signaal 4 verschillende fase-sprongen (0°, 90°, 180°, 270°) mogelijk zijn kan men met deze vier verschillende posities telkens 2 bits versturen van label naar zend-ontvanger. Een voordeel van deze meervoudige fasemodulatie (QPSK) is een kleine bandbreedte gecombineerd met een hoge baudrate. Uiteraard zijn met kleinere fasespron-gen en lagere frequenties van het retoursignaal nog andere combinaties mogelijk. Gezien het feit dat de informatie van de label wordt uitgezonden op de helft van de frequentie van het wisselveld is het mogelijk om het frequentiespectrum van enkele kHz rond de gekozen 120 kHz te gebruiken voor andere doeleinden. Zo kunnen met het identificatiesysteem door elkaar heen labels worden gelezen samen met exemplaren welke werken volgens de bovengenoemde octrooiaanvrage NL9201116. Ook kan dit enkele kHz brede spectrum worden benut om met behulp van bijvoorbeeld AM-modulatie van het 120 kHz wisselveld informatie tijdens de identificatie naar het label te sturen. Dit geeft bijvoorbeeld de mogelijkheid om snel het label draadloos te kunnen programmeren. Omdat het door de label uitgezonden signaal ter plaatse van de zend-ontvanger uiterst zwak is ten opzichte, van het 120 kHz signaal is het bij de gangbare identificatie-systemen van groot belang dat de zender een zeer stabiel zendsignaal produceert. Het is echter vaak niet te voorkomen dat een zender toch nog een aanzienlijke hoeveelheid ruis afgeeft, waarvan de meeste energie spectraal gezien zich dicht bij de draaggolf bevindt (d.w.z. binnen enkele kHz afstand tot de 120 kHz draaggolf). De afstand van het retoursignaal tot de draaggolf bedraagt minimaal een kwart van de draaggolffrequentie (30 kHz) en wordt derhalve vrijwel niet beïnvloed door zenderruis. De label, is qua constructie eenvoudig var, opzet. Alles wat zich bij figuur 10 bevindt binnen de met 8 omgeven ruimte is integreerbaar op een silicium identificatiechip. Als antenne fungeert een spoel 9 die de koppeling met de zend-ontvanger mogelijk maakt. Ook de spoel 9 is on-chip uit te voeren, echter om praktische redenen is een grote separate spoel te prefereren. Parallel aan de antennespoel bevindt zich de resonantiecondensator 10 en de kortsluit-transistor 11. De condensatoren 12, 15 en de diodes 13 en 14 vormen het voedingscircuit en leveren de voedingsspanning Vdd 22 ten opzichte van het nulpotentiaal Vss 23. De condensator 15 moet tijdens het kortsluiten van de spoel 9 spanning leveren voor de chip. De maximaal te overbruggen tijd is echter maximaal 16.6 ps zodat deze condensator slechts een geringe waarde zal moeten hebben. Hierdoor is integratie op de chip goed mogelijk. Comparator 16 meet de spanning over de spoel 9 en vóórziet de flip-flop 17 van een klokpuls wanneer deze spanning het nulniveau passeert. Integrator 18 is verbonden met het geïnverteerde uitgangssignaal van de flip-flop 17 en gaat nadat dit signaal logisch "0" is geworden een uitgangssignaal leveren dat vanaf een bepaalde waarde continu daalt ( zie figuur 6). Het uitgangssignaal wordt in een tweede comparator 21 vergeleken met een referentiewaarde. Deze waarde wordt precies na één periode van het 120 kHz signaal bereikt, waarna de flip-flop 17 reset. Hierdoor wordt de uitgang Q van flip-flop 17 laag en wordt transistor 11 uit geleiding gebracht. Via de inverse uitgang van de flip-flop 17 wordt de integrator nu met een "l" bestuurt, waardoor de spanning uit de integrator continu voor de tijd van één 120 kHz periode zal stijgen. Om de fasemodulatie tot stand te brengen, wordt het in fase gemoduleerde 60 kHz signaal uit flip-flop 17 nogmaals vermenigvuldigd in schakelaar 24 met de identificatiecode 28 uit het codegeheugen CM 27. De 180° fasesprongen worden hierdoor verdubbeld tot 360°, waardoor de fasemodulatie verdwijnt en een stabiel klok-signaal 25 overblijft ten behoeve van het telcircuit TC 26. Het codegeheugen 27 levert de identificatiecode waarmee de elektronische schakelaar 20 wordt gestuurd. Bij een "l" wordt de referentie van comparator 21 verbonden met de maximumwaarde van de spanning van integrator 18. Deze waarde wordt geleverd door de piekdetektor 19. Bij een te versturen "o" is Vss 23 het referentieniveau. Het gevolg van deze bewerking wordt duidelijk na bestuderen van figuur 6. De plotselinge spanningssprong veroorzaakt, zowel bij overgang van 0 naar 1 als van 1 naar 0, een herhaling van de bewerking zoals in de laatste 8.33 ps plaatsvond, hetgeen een fasesprong van 180° van het 60 kHz signaal tot gevolg heeft. Hiermee is de fasemodulatie van het 60 khz signaal een feit.After phase modulation of the signal with this code, the wave pattern of figure 7 is created, with the associated coil current according to figure 8. Because, for example, a bit "o" always starts with resonance and ends after two whole periods with shorting of the antenna, while at bit If "l" is exactly the opposite, we can speak here of phase modulation (PSK) of the 60 kHz signal. In this example, each bit takes exactly the time of two 60 kHz periods, which corresponds to a duration of 33.33 ps. The baud rate in this example is therefore 30 kbit / s. The speed can possibly be increased to 60 kbit / s. Each bit will correspond exactly in time to one period of the 60 kHz signal. Of course, the bit length may also be increased to an arbitrary number of times the 60 kHz period duration of 16.6 ps. If a baud rate of 30 kbit / s or less is chosen, a variant of the invention is possible. Instead of 60 kHz, a signal of maximum 30 kHz is generated for this. For a 30 kHz signal, an additional two-divider is used to generate a similar signal as Figure 2 in Figure 1, whereby two 120 kHz periods of resonance are possible each time, after which two periods of short-circuiting of the antenna occur. Since the resulting 30 kHz signal allows 4 different phase jumps (0 °, 90 °, 180 °, 270 °), it is possible to send 2 bits from label to transceiver with these four different positions. An advantage of this multiple phase modulation (QPSK) is a small bandwidth combined with a high baud rate. Of course, other combinations are possible with smaller phase jumps and lower frequencies of the return signal. Given that the label information is broadcast at half the frequency of the alternating field, it is possible to use the frequency spectrum of a few kHz around the selected 120 kHz for other purposes. For example, with the identification system, labels can be read interchangeably together with copies operating according to the above-mentioned patent application NL9201116. This single kHz wide spectrum can also be used to send information to the label during identification by means of, for example, AM modulation of the 120 kHz alternating field. This gives, for example, the possibility to quickly program the label wirelessly. Because the signal emitted by the label at the location of the transceiver is extremely weak relative to the 120 kHz signal, it is very important in the conventional identification systems that the transmitter produces a very stable transmit signal. However, it is often unavoidable that a transmitter will still emit a significant amount of noise, most of which is spectrally energy close to the carrier (i.e. within a few kHz distance from the 120 kHz carrier). The distance from the return signal to the carrier wave is at least a quarter of the carrier frequency (30 kHz) and is therefore virtually unaffected by transmitter noise. The label is simple in construction, set up. Everything in figure 10 within the space enclosed by 8 can be integrated on a silicon identification chip. A coil 9 functions as an antenna, which enables coupling to the transceiver. The coil 9 can also be made on-chip, but for practical reasons a large separate coil is preferable. Parallel to the antenna coil is the resonance capacitor 10 and the short-circuit transistor 11. The capacitors 12, 15 and the diodes 13 and 14 form the supply circuit and supply the supply voltage Vdd 22 with respect to the zero potential Vss 23. The capacitor 15 must be shorting the coil 9 supply voltage for the chip. However, the maximum time to be bridged is a maximum of 16.6 ps, so that this capacitor should only have a small value. This makes integration on the chip possible. Comparator 16 measures the voltage across the coil 9 and provides the flip-flop 17 with a clock pulse when this voltage passes the zero level. Integrator 18 is connected to the inverted output of flip-flop 17 and, after this signal has become logic "0", will output an output that continuously decreases from a certain value (see Figure 6). The output signal is compared in a second comparator 21 with a reference value. This value is reached exactly after one period of the 120 kHz signal, after which the flip-flop 17 resets. As a result, the output Q of flip-flop 17 becomes low and the transistor 11 is turned off. Via the inverse output of the flip-flop 17, the integrator is now controlled with a "1", so that the voltage from the integrator will rise continuously for the time of one 120 kHz period. To accomplish the phase modulation, the phase-modulated 60 kHz signal from flip-flop 17 is multiplied again in switch 24 by the identification code 28 from the code memory CM 27. This doubles the 180 ° phase jumps to 360 °, causing the phase modulation disappears and a stable clock signal 25 remains for the counting circuit TC 26. The code memory 27 provides the identification code with which the electronic switch 20 is controlled. With a "1", the reference of comparator 21 is connected to the maximum value of the voltage of integrator 18. This value is supplied by the peak detector 19. With an "o" to be sent, Vss 23 is the reference level. The result of this operation becomes apparent after studying Figure 6. The sudden voltage jump causes, both in transition from 0 to 1 and from 1 to 0, a repetition of the operation as in the last 8.33 ps, resulting in a phase jump of 180 ° of the 60 kHz signal. This completes the phase modulation of the 60 kHz signal.
Een blokschema van het zend-ontvang-circuit is afgebeeld in figuur 10. De zender kan eenvoudig worden uitgevoerd met behulp van een oscillator 1, die een wisselspanning met de gewenste frequentie genereert, met daar aan gekoppeld een eindversterker 2 waarna het signaal wordt toegevoerd aan de antenne 3. Het van de label afkomstige signaal kan met dezelfde antenne 3 worden opgevangen, waarna het wordt gescheiden van onder andere het zendsignaal met een filter 4. Het gefilterde signaal passeert een voorversterker 5 waarna het gedemoduleerd kan worden door een fasedetektor 6 die de verzonden databits 7 levert voor verwerking door een computer.A block diagram of the transmit-receive circuit is shown in figure 10. The transmitter can be easily implemented using an oscillator 1, which generates an alternating voltage with the desired frequency, coupled thereto a power amplifier 2, after which the signal is supplied to the antenna 3. The signal from the label can be received with the same antenna 3, after which it is separated from, among other things, the transmission signal with a filter 4. The filtered signal passes through a preamplifier 5, after which it can be demodulated by a phase detector 6 which transmitted data bits 7 for processing by a computer.
Een consequentie van de uitvinding is ook dat de signalen die door de label opgewekt worden spectraal gezien zeer ver van het zendsig-naal af liggen. Hierdoor kan dit zendsignaal gemoduleerd worden, zowel in amplitude als in frequentie, zonder dat het labelsignaal hierdoor gestoord wordt. Dit betekent dat op eenvoudige wijze full-duplex communicatie met de label mogelijk is.A consequence of the invention is also that the signals generated by the label are very far away from the transmission signal spectrally. As a result, this transmission signal can be modulated, both in amplitude and in frequency, without disturbing the label signal. This means that full-duplex communication with the label is easily possible.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9301160A NL9301160A (en) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | Identification system. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9301160 | 1993-07-02 | ||
| NL9301160A NL9301160A (en) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | Identification system. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL9301160A true NL9301160A (en) | 1995-02-01 |
Family
ID=19862610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL9301160A NL9301160A (en) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | Identification system. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL9301160A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0006691A1 (en) * | 1978-06-02 | 1980-01-09 | Peter Harold Cole | Object identification system |
-
1993
- 1993-07-02 NL NL9301160A patent/NL9301160A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0006691A1 (en) * | 1978-06-02 | 1980-01-09 | Peter Harold Cole | Object identification system |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| K.ESHRAGHIAN ET AL: "A NEW CLASS OF PASSIVE SUBHARMONIC TRANSPONDERS", IEE PROC., PT. G, vol. 130, no. 2, April 1983 (1983-04-01), OLD WOKING,GB, pages 45 - 52 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0006691B1 (en) | Object identification system | |
| US7711332B2 (en) | Methods and devices for the suppression of harmonics | |
| US7528725B2 (en) | Passive dynamic antenna tuning circuit for a radio frequency identification reader | |
| US6167236A (en) | Damping modulation circuit for a full-duplex transponder | |
| US4814595A (en) | Electronic data communications system | |
| US5440302A (en) | Apparatus for contactless data and energy transmission and systems containing the apparatus | |
| HUP0000897A2 (en) | Method for contactless information and power transmission | |
| JPH02237323A (en) | Identifying apparatus | |
| NL8700861A (en) | READING, WRITING SYSTEM WITH MINIATURE INFORMATION CARRIER. | |
| EP0209588A1 (en) | IDENTIFICATION SYSTEM. | |
| JPH08191258A (en) | Transceiver for non-contact type IC card system | |
| US6349116B1 (en) | Data communication system harnessing frequency shift keyed magnetic field | |
| US6799015B1 (en) | Electromagnetic transponder with a frequency detuning | |
| NL9301160A (en) | Identification system. | |
| NL9201116A (en) | FAULT RESISTANT RADIO FREQUENT IDENTIFICATION SYSTEM WITH LARGE DETECTION DISTANCE. | |
| US20130324033A1 (en) | Method and Apparatus for Generating Dedicated Data Channels in Inductive Coupled RFID Systems Using Band-Pass Modulation | |
| NL9202158A (en) | Identification system based on the transmission method | |
| JPH11298368A (en) | Data carrier system and interrogator for data carrier system | |
| EP1388932A1 (en) | Switching modulator | |
| Hott et al. | Single-frequency-driven multi-resonant FSK: An easy-to-operate wideband modulation scheme for magnetic (underwater) communication | |
| JP2001053641A (en) | Interrogator for data carrier | |
| WO2000016283A1 (en) | Generation of electrostatic voltage potentials for rfid/eas using piezoelectric crystals | |
| RU2043642C1 (en) | Radar transponder for object detection and identification system | |
| JPS62213428A (en) | Electromagnetic coupling communication equipment | |
| NL9300991A (en) | Theft detection system. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| BV | The patent application has lapsed |