UA54455C2 - Система передачі даних, яка містить станцію і відповідач - Google Patents
Система передачі даних, яка містить станцію і відповідач Download PDFInfo
- Publication number
- UA54455C2 UA54455C2 UA99042110A UA99042110A UA54455C2 UA 54455 C2 UA54455 C2 UA 54455C2 UA 99042110 A UA99042110 A UA 99042110A UA 99042110 A UA99042110 A UA 99042110A UA 54455 C2 UA54455 C2 UA 54455C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- signal
- modulation
- amplitude
- phase
- modulator
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title abstract description 30
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 23
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 23
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 23
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 12
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 6
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
- H04B5/20—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems characterised by the transmission technique; characterised by the transmission medium
- H04B5/24—Inductive coupling
- H04B5/26—Inductive coupling using coils
- H04B5/266—One coil at each side, e.g. with primary and secondary coils
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/0723—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR 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)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Винахід стосується системи передачі даних зі станцією та відповідачем, причому станція має первинну котушку з генератором сигналів для генерування змінного магнітного поля з несучою частотою, а також амплітудний детектор, причому відповідач має вторинну котушку, а також амплітудний модулятор для керування навантаженням вторинної котушки, причому амплітудний модулятор має таку конструкцію, що змінне магнітне поле можливо модулювати за допомогою сигналу даних. Відповідач має фазовий модулятор для керування електричними характеристиками вторинної котушки, причому амплітудний модулятор та/або фазовий модулятор мають таку конструкцію, що ним або ними можна керувати за допомогою принаймні одного активізуючого сигналу.
Description
Опис винаходу
Винахід стосується системи передачі даних зі станцією та відповідачем, причому станція має первинну 2 котушку з генератором сигналів для генерування змінного магнітного поля з певною несучою частотою, а також амплітудний детектор, причому відповідач має вторинну котушку, а також амплітудний модулятор для регулювання навантаження вторинної котушки, причому амплітудний модулятор має таку конструкцію, що змінне магнітне поле можна модулювати за допомогою сигналу даних.
Системи передачі даних аналогічного виду застосовуються, зокрема, у системах 5РЕК (Зіти(апеоив Ромжмегіпд 70 апа Кеаіпо) з індуктивною передачею енергії та даних. Подібні системи ЗРК застосовуються також у безконтактних чіп-картках.
У робочому режимі генератор сигналів станції генерує періодичний сигнал на первинній котушці, внаслідок чого навколо неї утворюється змінне індуктивне або магнітне поле, що в області навколо первинної котушки діє як так зване "ближнє поле". На відміну від електромагнітної хвилі, що виходить з первинної котушки, у 79 ближньому полі первинної котушки насамперед відчувається чисто індуктивний вплив сигналу, що виходить з первинної котушки.
В області дії цього ближнього поля можна розмістити відповідач, що отримує енергію для функціонування, зокрема, зі змінного магнітного поля. Для цього у відповідачі передбачена вторинна котушка, у якій змінне магнітне поле індукує змінну напругу. Індукована у ній змінна напруга випрямляється у відповідачі, причому згладжуються пульсації, і подається на блок генерування сигналу даних. Блок генерування сигналу даних таким чином зв'язаний з амплітудним модулятором, розташованим, зокрема, в області поряд з вторинною котушкою, що цей модулятор може змінювати навантаження вторинної котушки у залежності від сигналу даних, що генерується у блоці генерування сигналу даних.
На сучасному рівні розвитку техніки амплітудний модулятор конструктивно може бути виконаний у вигляді с 29 змінного резистивного навантаження, причому резистивне навантаження вторинної котушки відповідним чином Го) змінюється у залежності від сигналу даних. Внаслідок такої зміни резистивного навантаження вторинної котушки змінюються також електричні параметри первинної котушки, розташованої на стороні станції, оскільки між первинною та вторинною котушками існує індуктивний зв'язок. Коефіцієнт цього індуктивного зв'язку зазвичай становить від одного до п'яти відсотків. о
Зазначеним вище способом можна модулювати змінне магнітне поле за допомогою сигналу даних (о відповідача, якщо відповідач розташований поряд з первинною котушкою.
На стороні розташування первинної котушки амплітудний детектор зчитує прикладену до первинної котушки З напругу, що змінюється у відповідності до сигналу даних, і реконструює з неї сигнал даних. «І
За допомогою системи згідно з обмежувальним пунктом формули винаходу можна надійним способом постачати енергію для відповідачів, причому гарантується, що сигнал даних, який надходить від відповідача, о може зчитуватись на стороні розташування станції.
Проте, у варіанті практичної реалізації систем передачі даних, що відповідають обмежувальній частині формули винаходу, виявилось, що, зокрема у разі масового виготовлення систем передачі даних часто « зустрічаються випадки, у яких сигнал даних, що модулюється за допомогою відповідача у відповідності до З змінного магнітного поля, не можна реконструювати на стороні розташування станції. Це, зокрема у разі с застосування у системах блокування від непередбаченого рушання автомобіля з місця системи передачі, що з» відповідає обмежувальному пункту формули винаходу, призводило до того, що користувач автомобіля, незважаючи на ідентифікацію, не міг користуватись своїм автомобілем.
Тому завданням винаходу була розробка системи передачі даних згідно з обмежувальним пунктом формули винаходу, що завжди працює надійно. і-й Згідно з винаходом, це завдання вирішується таким чином, що у відповідачі додатково передбачений «їз» фазовий модулятор для управління електричними параметрами вторинної котушки, причому амплітудний та/або фазовий модулятор мають таку конструкцію, що, зокрема, ним або ними можна управляти принаймні за е допомогою одного модулюючого сигналу. с 20 Предмет винаходу відповідає важливому для суті винаходу принципу, який полягає у тому, що, зокрема, у разі масового виробництва відповідача у зв'язку з технологічними допусками може мати місце непогодження між сл первинним контуром з первинною котушкою та вторинним контуром з вторинною котушкою. При певних коефіцієнтах зв'язку, що залежать, зокрема, від відстані між вторинною та первинною котушками, це призводить до того, що напруга на вході первинної котушки більше не модулюється способом чисто амплітудної модуляції. 29 На відміну від цього, напруга на вході первинної котушки за певних умов модулюється способом фазової
ГФ) модуляції. Оскільки на стороні розташування станції передбачений лише амплітудний детектор, він вже не може детектувати фазо-модульований сигнал, внаслідок чого при детектуванні прийнятого сигналу утворюються так о звані нулі.
Завдяки конструкції відповідача згідно з основним пунктом 1 формули винаходу забезпечується можливість 60 модулювання змінного магнітного поля способом як амплітудної, так і фазової модуляції. При цьому шляхом відповідної активізації або відключення амплітудного та/"або фазового модулятора можна забезпечити, щоб обидві модуляції, наприклад, відносно модулюючого сигналу, були зміщені на 907. Тепер, якщо забезпечується належна інтенсивність обох видів модуляції, тобто вони генерують приблизно однакові стосовно амплітуди бокові смуги частот, при належному відносному зміщенні амплітудної та фазової модуляції відбувається взаємне бо гасіння бокових смуг частот модуляції. Внаслідок цього при амплітудній модуляції, незалежно від технологічних допусків та змінної відстані між відповідачем та станцією, запобігається утворення так званих "нулів модуляції". Крім того, як амплітудний, так і - згідно з пунктом 2 формули винаходу - фазовий модулятор можуть у будь-який час детектувати сигнал, оскільки модуляція змінного магнітного поля відповідно до винаходу призводить лише до різниці фаз сигналу даних, який приймається, що не є перешкодою при належному кодуванні сигналу даних.
При цьому, відповідно до основної ідеї винаходу, достатньо вже того, щоб фазова та амплітудна модуляція на стороні розташування відповідача здійснювались таким чином, щоб одна бокова смуга частот змінного магнітного поля була ослаблена у порівнянні з іншою боковою смугою частот. Вже лише завдяки цьому заходу, /о за винаходом, досягається перевага, яка полягає у тому, що на стороні розташування станції достатньо розмістити лише один амплітудний або фазовий детектор для детектування сигналу даних, модульованого сигналом несучої частоти.
Згідно з винаходом, амплітудний модулятор конструктивно є резистором, що підключається паралельно до вторинної котушки.
Фазовий модулятор, що відповідає винаходу, конструктивно може бути конденсатором, що підключається паралельно до вторинної котушки, причому конденсатор виконує функцію фазозсуваючого чи косинусного конденсатора.
Винахід стосується також подальшого вдосконалення відповідача з пристроєм для взаємної модуляції сигналу даних за допомогою сигналу допоміжної несучої частоти, причому частота сигналу допоміжної несучої 2о частоти, зокрема, відрізняється від частоти несучого сигналу або змінного магнітного поля. Сигнал допоміжної несучої частоти можна одержати переважно з сигналу несучої частоти, а саме за допомогою подільника частоти у пристрої для одержання тактової частоти. Тоді тактова частота системи опосередковано служить для управління фазовим та/або амплітудним модулятором. Сигнал допоміжної несучої частоти, проте, може бути отриманий іншим способом. с
Згідно з винаходом, сигнал, отриманий способом модуляції з сигналу даних та сигналу допоміжної несучої частоти, потім модулюється змінним магнітним полем. Внаслідок цього забезпечується особливо проста і) конструкція амплітудного детектора, оскільки результат модуляції можна детектувати особливо простим способом.
При цьому у відповідачі може бути передбачений пристрій для фазового зсуву такої конструкції, що ю зо принаймні перший та принаймні другий тактові імпульси управління утворюються з тактового імпульсу системи з відповідним фазовим зсувом. При цьому пристрій для зсуву фаз має, зокрема, принаймні один подільник о частоти. Внаслідок цього з коливання сигналу несучої частоти змінного магнітного поля без додаткових затрат «Е утворюються керуючі тактові імпульси із зсувом фази точно на 90", які можна застосовувати безпосередньо для запуску амплітудної та фазової модуляції. Ці відведені з сигналу несучої частоти, зміщені за фазою коливання «
Зз5 Можна використовувати як сигналі допоміжної несучої частоти, за допомогою якої модулюється сигнал даних. ю
На вході амплітудного детектора розташований, зокрема, смуговий фільтр, центральна частота якого, в основному, дорівнює сумі або різниці частот сигналів несучої та допоміжної несучої частоти.
Особливо проста система передачі даних, що відповідає винаходу, забезпечується тоді, коли конструкція відповідача та/або станції дозволяє здійснювати обробку цифрових сигналів. Такі системи можна одержувати з « використанням звичайної схемотехніки особливо простим способом. в с Крім того, винахід стосується відповідача, призначеного, зокрема, для застосування у транспондері або
Й чіп-картці, причому у відповідачі передбачена вторинна котушка, а також амплітудний модулятор для керування а резистивним навантаженням вторинної котушки. При цьому амплітудний модулятор має таку конструкцію, що зовнішнє змінне магнітне поле можна модулювати за допомогою, зокрема, сигналу даних, що генерується відповідачем, коли відповідач розташований поблизу первинної котушки, яка генерує зовнішнє змінне магнітне с поле.
Згідно з винаходом, для цього у відповідачі додатково передбачений фазовий модулятор для керування о електричними параметрами вторинної котушки, причому амплітудний модулятор та/або фазовий модулятор ї5» побудовані таким чином, що ним або ними можна керувати за допомогою сигналу активації. При цьому, зокрема, 5р Можна оптимізувати конструкцію відповідача за одним з пунктів З ... 13 формули винаходу для отримання о переважних варіантів реалізації винаходу. сп Винахід стосується також способу модуляції зовнішнього змінного магнітного поля станції за допомогою сигналу модуляції, що генерується відповідачем на базі сигналу даних. Згідно з винаходом, модуляція здійснюється таким чином, що одна бокова смуга частот модульованого змінного магнітного поля генерується з більшим рівнем, ніж інша. Завдяки цьому потужність сигналу модуляції змінного магнітного поля концентрується в одному каналі бокової смуги частот, внаслідок чого нулі модуляції ліквідуються.
Ф) Переважні варіанти реалізації способу, що відповідає винаходу, наведені у залежних пунктах 16 ... 21 ка формули винаходу.
Суть винаходу пояснюється на прикладі реалізації за допомогою креслень. На кресленнях показано: во Фіг.1 - принципова схема системи передачі даних, що відповідає винаходу, із станцією та відповідачем.
Фіг.2 - блок генерування сигналу даних відповідача з фіг.1.
Фіг.З - векторна діаграма модуляції змінного магнітного поля схеми передачі даних з фіг.1.
Фіг.4 - векторна діаграма модуляції змінного магнітного поля схеми системи передачі даних з фіг1 у момент часу - 0. 65 Фіг.5 - векторна діаграма модуляції змінного магнітного поля схеми системи передачі даних з фіг1 у момент часу ї - 90", а також
Фіг.б - векторна діаграма модуляції змінного магнітного поля схеми системи передачі даних з фіг1 у момент часу ї » 907.
На фіг.1 показано систему передачі даних, що відповідає винаходу, з станцією 1 та відповідачем 2. Станція 1 має генератор сигналів З, у первинному контурі якого генерується сигнал змінної напруги з несучою частотою 0. Сигнал змінної напруги, що генерується генератором сигналів З, подається на первинну котушку 4, причому у схемному контурі між генератором сигналів З та первинною котушкою 4 передбачені коливальний контур ба, а також демпфуючий резистор 50. Станція 1, крім того, має детектор 6, підключений паралельно з первинною котушкою 4. Детектор 6 не показаний детально, тому що це може бути як амплітудний, так і фазовий 7/0 детектор.
Відповідач 2 має вторинну котушку 7, яка, згідно з винаходом, у режимі роботи системи передачі даних розміщується у ближньому полі первинної котушки 4. Вторинна котушка 7 разом з коливальним конденсатором 9 утворює вторинний контур. Коливальний конденсатор 9 задає відповідну резонансну частоту для вторинного контуру. Блок відповідача 2, підключеного до вторинної котушки 7, а також до коливального конденсатора 9, 7/5 складається, в основному, з конструктивного вузла електроживлення, а також конструктивного вузла модуляції сигналу несучої частоти.
У конструктивному вузлі електроживлення для цього передбачений випрямляч 8, на виході якого розташований згладжувапьний або фільтруючий конденсатор 10. Крім того, конструктивний вузол має регулятор напруги у вигляді напівпровідникового стабілітрона 11. Випрямляч 8 у наведеному прикладі реалізації винаходу
У відповідачі 2 має конструкцію місткового випрямляча з чотирьох діодів.
Конструктивний вузол модуляції сигналу несучої частоти складається в основному з блоку генерування сигналу даних 12, амплітудного модулятора 13, а також фазового модулятора 14. При цьому амплітудний модулятор 13 підключається паралельно до вторинної котушки 7, так що остання навантажується додатковим резистором. У свою чергу, фазовий модулятор 14 має конденсатор, підключений до вторинної котушки 7, так що с його ємнісне навантаження можна змінювати. Амплітудний модулятор 13 та фазовий модулятор 14 можна виконувати конструктивно як лінійні або нелінійні модулятори. о
У наведеному прикладі конструктивного виконання амплітудний модулятор виконаний як послідовна схема підключення омічного резистора та перемикача з електричним управлінням. Фазовий модулятор 14, у свою чергу, виконаний у вигляді послідовної схеми підключення конденсатора та перемикача з електричним ю зо управлінням. Амплітудний модулятор 13 та фазовий модулятор 14 з'єднані відповідно за допомогою з'єднувальних провідників 15 та 16 з блоком генерування сигналів даних 12, а саме таким чином, що управління о їхніми перемикачами здійснюється за командою від блоку генерування сигналів даних 12. «І
Блок генерування сигналів даних 12, крім того, зв'язаний безпосередньо з вторинною котушкою 7 за допомогою лінії сигналу несучої частоти 17. Насамкінець, блок генерування сигналів даних 12 має також виводи в для підключення електроживлення 18 та 19, за допомогою яких він з'єднаний з конструктивним вузлом ю електроживлення відповідача 2.
На фіг.2 більш детально показаний блок генерування сигналів даних 12 відповідача 1. Блок генерування сигналів даних 12 має пристрій для підготовки сигналу тактової частоти 23, що за допомогою лінії передачі тактового сигналу 17 з'єднаний з вторинною котушкою 7. До пристрою підготовки сигналу тактової частоти 23 « підключений подільник частоти 24, який, крім того, містить не зазначений на цьому кресленні пристрій для шщ с зсуву фази. Подільник частоти 24 генерує два сигнали однакової частоти із зсувом фази, що подаються за й допомогою першого вихідного провідника 25 та другого вихідного провідника 26. Перший генерований и? подільником частоти 24 сигнал за допомогою вихідного провідника 25 подається на перший модулятор сигналів допоміжної несучої частоти 27. Другий генерований подільником частоти 24 сигнал за допомогою другого
Вихідного провідника 26 подається на другий модулятор сигналів допоміжної несучої частоти 28. Для відведення сл сигналів від першого модулятора сигналів допоміжної несучої частоти 27 та другого модулятора сигналів допоміжної несучої частоти 28 ці модулятори підключені до вищезгаданих з'єднувальних провідників 15 та 16. ть Перший модулятор сигналів допоміжної несучої частоти 27 та другий модулятор сигналів допоміжної несучої ї» частоти 28, крім того, приймають сигнал даних від пристрою логіки та запам'ятовування 29, передбаченого у блоці генерування сигналів даних 12. Енергія для функціонування пристрою логіки та запам'ятовування 29, о аналогічно всім іншим конструктивним вузлам блоку генерування сигналів даних 12, подається від виводів для 4 підключення електроживлення 18 та 19. Перший модулятор сигналів допоміжної несучої частоти 27 та другий модулятор сигналів допоміжної несучої частоти 28 мають таку конструкцію, що сигнали, які генеруються подільником частоти 24, можна модулювати за допомогою сигналу даних від пристрою логіки та
Запам'ятовування 29.
Процес функціонування системи передачі даних, що відповідає винаходу, описаний нижче. іФ) Генератор сигналів З у станції 1 генерує високочастотний сигнал змінної напруги, який подається на ко первинну котушку 4. При цьому конденсатор коливального контуру Ба завдяки послідовному резонансу сприяє підвищенню напруги у первинній котушці 4. Демпфуючий резистор 50 забезпечує потрібний діапазон частот. бо Внаслідок цього первинна котушка 4, підключена до обох виводів для підключення генератора сигналів З, навантажується сигналом змінної напруги з несучою частотою 0), що генерується генератором сигналів 3.
Завдяки цьому навколо первинної котушки 4 утворюється індуктивне змінне магнітне поле, що в області навколо первинної котушки 4 діє як так зване ближнє поле. При цьому сила змінного магнітного поля змінюється пропорційно несучій частоті о. 65 Під час роботи системи передачі даних, що відповідає "винаходу, відповідач 2 розміщується в області ближнього поля первинної котушки 4, а саме таким чином, що вторинна котушка 7 відповідача 2 знаходиться безпосередньо поблизу первинної котушки 4. Тоді змінне магнітне поле індукує у вторинній котушці змінну напругу з частотою, що дорівнює несучій частоті 0. Ця змінна напруга зчитується і випрямляється конструктивним вузлом відповідача 2. Для цього випрямляч 8 з'єднаний з обома виходами вторинної котушки 7.
На виході випрямляча 8 під дією згладжувального або фільтруючого конденсатора 10 з'являється згладжена постійна напруга, величина якої обмежується напівпровідниковим стабілітроном 11, а саме до рівня, необхідного для роботи блока генерування сигналу даних 12. Згладжена та обмежена вихідна напруга конструктивного вузла електроживлення через виводи для підключення електроживлення 18 та 19 подається на блок генерування сигналів даних 12. 70 Після цього блок генерування сигналів даних 12 переключається в активний стан, у якому він за допомогою лінії передачі сигналу несучої частоти 17 зчитує напругу, індуковану у вторинній котушці 7. Показаний на фіг. 2 пристрій для одержання тактової частоти 20 відводить індуковану у вторинній котушці 7 змінну напругу тактового імпульсу системи і подає його на подільник частоти 21.
У подільнику частоти передбачений не показаний на цьому кресленні пристрій зсуву фази, що виробляє з 7/5 тактового імпульсу системи перший сигнал допоміжної несучої частоти, а також другий сигнал з такою самою допоміжною несучою частотою, фаза якого зміщена відносно фази першого сигналу допоміжної несучої частоти на 907.
У показаних на фіг.2 модуляторах допоміжної несучої частоти 24, 25 сигнал даних, записаний у блоці логіки та запам'ятовування 26, модулюється за допомогою сигналів допоміжної несучої частоти для утворення сигналів, модульованих за фазою та амплітудою. Після цього сигнал з амплітудною модуляцією через з'єднувальний провідник 15 подається на амплітудний модулятор, в той час як сигнал з фазовою модуляцією - через з'єднувальний провідник 16 на фазовий модулятор 14. Амплітудний модулятор 13 та фазовий модулятор 14 навантажують вторинну котушку 7 у відповідності до поданих на них сигналів. Оскільки між первинною котушкою 4 та вторинною котушкою 7 існує зв'язок, навантаження вторинної котушки 7 через фазовий модулятор с 14 та амплітудний модулятор 13, у свою чергу, впливає на електричні параметри первинної котушки 4. Внаслідок цього змінюється форма та величина сигналу, що утворюється на первинній котушці 4, який зчитується о детектором 6. При належному виборі конструкції не показаного на цьому кресленні детально детектора 6 сигнал даних можна реконструювати із зміненої таким чином змінної напруги у первинній котушці 4.
На фіг.3 ... 6 пояснюється спосіб модуляції сигналу несучої частоти за допомогою сигналу допоміжної ою
Зо несучої частоти, що відповідає винаходу, причому ці креслення обмежуються сигналами допоміжної несучої частоти або сигналами, модульованими способом фазової та амплітудної модуляції, на які не впливає сигнал юю даних, щоб більш наочно показати головну ідею винаходу. «
На фіг.3 показана векторна діаграма модуляції сигналів допоміжної несучої частоти за допомогою сигналу несучої частоти, що здійснюється за допомогою амплітудного модулятора 13 та фазового модулятора 14. в
Сигнал несучої частоти при цьому показаний як вектор сигналу несучої частоти 20, що зі своєю несучою ю частотою со обертається навколо початку координат 0. Для того, щоб зобразити вектор сигналу несучої частоти 20, що обертається, наведені вектори амплітудномодульованого сигналу 21 а (ах та 216 (а»), а також вектори фазомодульованого сигналу 22а (рі) та 225 (ро). Як для амплітудної модуляції сигналу даних, так і для « фазової модуляції сигналу несучої частоти при цьому показано по два вектори 21 а, 210, а також 22а та 220, що відображають відповідно обидві спектральні компоненти амплітудної та фазової модуляції. Сигнали допоміжної - с несучої частоти, а також фазо- та амплітудномодульовані сигнали мають постійну частоту с. Швидкість а обертання о спектральних компонент відносно сигналу несучої частоти відповідає частоті сигналу допоміжної "» несучої частоти, що є однаковою для всіх векторів 21а, 215, 22а, 225 амплітудної та фазової модуляції. Проте, вектори 21а та 22а амплітудної або фазової модуляції обертаються у протилежному напрямку до векторів 215 та 226 амплітудної або фазової модуляції. 1 На фіг.4 показана векторна діаграма з фіг.З у момент Її - 0. Вектор несучої частоти 20 обертається з їх несучою частотою 0, в той час як вектори амплітудної модуляції аз, ао та фазової модуляції р, ро нерухомі.
У момент Ії - 0 запускаються амплітудні модулятори. Внаслідок цього вектори амплітудної модуляції а 4, а» ї- починають обертатись із кутовою швидкістю о навколо стрілки вектору сигналу несучої частоти 20, причому с 20 одна спектральна компонента а на наведеному кресленні обертається у напрямі проти часової стрілки, в той час як друга спектральна компонента а» обертається за часовою стрілкою. сл На фіг.5 показано векторну діаграму модуляції змінного магнітного поля системи передачі даних у момент часу ї - 907/ 5. У цей момент часу спектральні компоненти а;, а» амплітудної модуляції із зазначеного на фіг.4 вертикального положення переміщуються у горизонтальне положення, так що одна спектральна компонента а 2 22 амплітудної модуляції збігається з обома спектральними компонентами р. ро фазової модуляції, причому інша
ГФ) спектральна компонента ЗІ амплітудної модуляції розташована навпроти спектральних компонент а», р., ро. У цей самий момент часу спектральні компоненти р., ро фазової модуляції починають рухатись. Одна спектральна о компонента рі починає обертатись з частотою со проти часової стрілки, в той час як друга спектральна компонента ро починає обертатись з частотою о за часовою стрілкою. Як чітко видно на цьому кресленні, 60 спектральні компоненти а; взаємно компенсуються із спектральними компонентами рі, у припущенні, що амплітуди спектральних компонент а; та рі є однаковими.
Спектральні компоненти а» та ро фазової модуляції посилюються.
На фіг.б показана векторна діаграма з фіг.3 на момент часу Її» 907/9. У цей момент часу спектральні компоненти а/, а» з положення на фіг.5 переміщуються далі на певний кут. Спектральні компоненти р 4, ро З бо положення на фіг.5 також переміщуються далі на певний кут. Кути, на які переміщуються спектральні компоненти ах, а», та рі, ро з положення на фіг.5 відповідно збігаються, оскільки спектральні компоненти обертаються навколо стрілки вектора сигналу несучої частоти з однаковою частотою с. Як особливо чітко видно на цьому кресленні, спектральна компонента а; амплітудної модуляції та спектральна компонента р. фазової модуляції взаємно компенсуються, в той час як спектральна компонента а» амплітудної модуляції та ро фазової модуляції посилюються.
Таким чином, у відповідачі, що відповідає винаходу, наприклад, фазова модуляція випереджає амплітудну модуляцію на 90" періоду сигналу допоміжної несучої частоти о. Проте, можливий також такий варіант, що фазова модуляція відстає від амплітудної модуляції на 907 періоду сигналу несучої частоти 03. У першому 70 випадку напрямки векторів 216 та 2265 завжди збігаються, в той час як напрямки векторів 21а та 22а завжди є протилежними. Нулі модуляції тому відсутні. Якщо вектори 21а та 22а мають однакову довжину, відбувається повна взаємна компенсація бокового діапазону частот, так що потужність сигналу модуляції змінного магнітного поля концентрується в одній боковій смузі частот.
Ф ормула винаходу 1. Система передачі даних з станцією (1) та відповідачем (2), призначеним, зокрема, для чіп-картки, причому станція (1) має первинну котушку (4) з генератором сигналів (3) для генерування змінного магнітного поля з несучою частотою, а також амплітудний детектор, причому відповідач (2) має вторинну котушку (7), а також амплітудний модулятор (13) для керування навантаженням вторинної котушки (7), причому амплітудний модулятор (13) має таку конструкцію, що змінне магнітне поле модулюється сигналом даних, яка відрізняється тим, що відповідач (2) має фазовий модулятор (14) для керування електричними характеристиками вторинної котушки (7), причому амплітудний модулятор (13) та/або фазовий модулятор (14) мають таку конструкцію, що Га дозволяє керувати ними принаймні за допомогою одного сигналу модуляції. 2. Система передачі даних з станцією (1) та відповідачем (2), призначеним, зокрема, для чіп-картки, о причому станція (1) має первинну котушку (4) з генератором сигналів (3) для генерування змінного магнітного поля, а також детектор, причому відповідач (2) має вторинну котушку (7), а також амплітудний модулятор (13) для керування електричними характеристиками вторинної котушки (7), причому амплітудний модулятор (13) має ю зо таку конструкцію, що змінне магнітне поле можна модулювати за допомогою сигналу даних, яка відрізняється тим, що відповідач (2) має фазовий модулятор (13) для керування електричними характеристиками вторинної о котушки (7), причому амплітудний модулятор (13) та/"або фазовий модулятор (14) мають таку конструкцію, що «І дозволяє керувати ними принаймні за допомогою одного сигналу модуляції, а також тим, що детектор (6) має конструкцію фазового детектора. З 3. Система передачі даних за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що відповідач (2) має таку конструкцію, що амплітудний модулятор (13) та/"або фазовий модулятор (14) керуються таким чином, що фазова модуляція зміщена відносно амплітудної модуляції за фазою. 4. Система передачі даних за п. З, яка відрізняється тим, що відповідач (2) має таку конструкцію, що « амплітудний модулятор (13) та/або фазовий модулятор (14) керуються таким чином, що випереджає амплітудну 70 модуляцію щодо періоду модулюючого сигналу або відстає від нього на 90". - с 5. Система передачі даних за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що амплітудний модулятор ц (13) є резистором, підключеним паралельно до вторинної котушки (7). "» 6. Система передачі даних за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що фазовий модулятор (14) є конденсатором, підключеним паралельно до вторинної котушки (7). 7. Система передачі даних за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що відповідач (2) має ос принаймні один пристрій взаємної модуляції (24, 25) для модуляції сигналу даних за допомогою сигналу допоміжної несучої частоти. ть 8. Система передачі даних за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що відповідач (2) має «г» пристрій для генерування тактових сигналів (23, 24) для відведення сигналу допоміжної несучої частоти із
Змінного магнітного поля. іні 9. Система передачі даних за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що відповідач (2) має сл пристрій для зсуву фази (24), що має таку конструкцію, що принаймні один перший та принаймні один другий сигнал допоміжної несучої частоти, зміщені один відносно одного на певну фазу, можуть утворюватись з тактового імпульсу системи. 10. Система передачі даних за п.9, яка відрізняється тим, що пристрій для зсуву фази має принаймні один подільник частоти (24).
Ф, 11. Система передачі даних за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що детектор (6) з боку ко входу має смуговий фільтр. 12. Система передачі даних за п. 10 або 11, яка відрізняється тим, що центральна частота смугового фільтра бо в основному дорівнює сумі або різниці частот сигналу несучої частоти та сигналу допоміжної несучої частоти. 13. Система передачі даних за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що відповідач та/або станція мають конструкцію схем, призначених для обробки цифрових сигналів. 14. Відповідач, зокрема для застосування у транспондері чи чіп-картці, з вторинною котушкою (7), а також амплітудним модулятором (13) для керування електричними характеристиками вторинної котушки (7), причому 65 амплітудний модулятор (13) має таку конструкцію, що зовнішнє змінне магнітне поле можна модулювати за допомогою сигналу даних, який відрізняється тим, що він має фазовий модулятор (14) для керування
Claims (1)
- електричними характеристиками вторинної котушки (7), причому амплітудний модулятор (13) та/або фазовий модулятор (14) відповідно можуть керуватись принаймні за допомогою одного модулюючого сигналу.15. Спосіб модуляції зовнішнього змінного магнітного поля станції (1) з модулюючим сигналом, що генерується відповідачем (2) з сигналу даних, який відрізняється тим, що модуляція здійснюється таким чином, що одна бічна смуга частот модульованого змінного магнітного поля генерується більш потужною, ніж інша.16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що модуляція змінного магнітного поля здійснюється як способом амплітудної модуляції, так і способом фазової модуляції.17. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що амплітудна модуляція відбувається із зсувом фази відносно 7/0 фазової модуляції.18. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що зсув фази дорівнює 90", а саме з випередженням або відставанням.19. Спосіб за одним з пп. 15 - 18, який відрізняється тим, що амплітудна модуляція відбувається за допомогою амплітудного модулятора (13), що запускається сигналом амплітудної модуляції, а фазова модуляція /5 7 за допомогою фазового модулятора (14), що запускається сигналом фазової модуляції, причому сигнал амплітудної модуляції та/або сигнал фазової модуляції генеруються відповідно шляхом модуляції сигналу даних за допомогою сигналу допоміжної несучої частоти кожний.20. Спосіб за п. 19, який відрізняється тим, що сигнал допоміжної несучої частоти відводиться за допомогою поділу частоти із змінного магнітного поля.21. Спосіб за п. 19 або 20, який відрізняється тим, що сигнали допоміжної несучої частоти генеруються таким чином, що між ними існує зсув фази, зокрема, на 90". с щі 6) ІФ) ІФ) « « І в)- . и? 1 щ» щ» 1 сл іме) 60 б5
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19642568A DE19642568A1 (de) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | Datenübertragungsschaltung mit einer Station und mit einer Antwortschaltung |
PCT/DE1997/002187 WO1998017014A1 (de) | 1996-10-15 | 1997-09-25 | Datenübertragungsschaltung mit einer station und mit einer antwortschaltung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA54455C2 true UA54455C2 (uk) | 2003-03-17 |
Family
ID=7808842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA99042110A UA54455C2 (uk) | 1996-10-15 | 1997-09-25 | Система передачі даних, яка містить станцію і відповідач |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0932944B1 (uk) |
JP (1) | JP2001502145A (uk) |
KR (1) | KR100427107B1 (uk) |
CN (1) | CN1254022C (uk) |
AT (1) | ATE214525T1 (uk) |
BR (1) | BR9712328A (uk) |
DE (2) | DE19642568A1 (uk) |
ES (1) | ES2174224T3 (uk) |
RU (1) | RU2214053C2 (uk) |
UA (1) | UA54455C2 (uk) |
WO (1) | WO1998017014A1 (uk) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2791493B1 (fr) | 1999-03-25 | 2001-06-08 | Inside Technologies | Circuit d'emission/reception de donnees par couplage inductif |
JP3956799B2 (ja) * | 2002-08-19 | 2007-08-08 | ブラザー工業株式会社 | 通信システムの応答器 |
DE10346474B4 (de) * | 2003-10-02 | 2014-07-10 | Infineon Technologies Ag | Sensorbauteil mit einem Sensorchip, Sensorstapel und Verfahren zum Prüfen einer biochemischen Probe |
DE102007004814B4 (de) * | 2007-01-31 | 2013-06-06 | Continental Automotive Gmbh | Güteanpassung eines Empfangsschaltkreises |
DE102008018829A1 (de) * | 2008-04-15 | 2009-10-22 | Knick Elektronische Messgeräte GmbH & Co. KG | Induktive Übertragungsvorrichtung für elektrische Energie und Daten |
JP2012501500A (ja) * | 2008-08-26 | 2012-01-19 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 並行して行う無線電力伝送および近接場通信 |
SG11201509289UA (en) * | 2013-04-12 | 2015-12-30 | Cardlab Aps | A card, an assembly, a method of assembling the card and a method of outputting information |
BR112015025837A2 (pt) * | 2013-04-12 | 2017-07-25 | Cardlab Aps | cartão com gerador de campo deslocado |
CA3088091C (en) * | 2017-11-15 | 2022-11-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Pulse width modulation control for a multilevel converter |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3447560A1 (de) * | 1984-12-21 | 1986-07-10 | Angewandte Digital Elektronik Gmbh, 2051 Brunstorf | Einrichtung zur beruehrungslosen signal- und energieuebertragung |
ZA892468B (en) * | 1988-04-11 | 1989-12-27 | Uniscan Ltd | Improvements in or relating to cutting elements foactuator and communication system r rotary drill bits |
DE3912497A1 (de) * | 1989-04-15 | 1990-10-18 | Daimler Benz Ag | Gleichzeitige energie- und datenrueckuebertragung ueber lose transformatorische kupplung |
US5260701A (en) * | 1990-01-19 | 1993-11-09 | Societe Bertin & Cie | Bidirectional inductive transmission of data with slave station supplied by the master |
-
1996
- 1996-10-15 DE DE19642568A patent/DE19642568A1/de not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-09-25 EP EP97909195A patent/EP0932944B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-25 RU RU99110189/09A patent/RU2214053C2/ru active
- 1997-09-25 JP JP10517886A patent/JP2001502145A/ja not_active Abandoned
- 1997-09-25 ES ES97909195T patent/ES2174224T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-25 UA UA99042110A patent/UA54455C2/uk unknown
- 1997-09-25 BR BR9712328-5A patent/BR9712328A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-09-25 KR KR10-1999-7003275A patent/KR100427107B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-09-25 WO PCT/DE1997/002187 patent/WO1998017014A1/de active IP Right Grant
- 1997-09-25 CN CNB971988420A patent/CN1254022C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-25 DE DE59706626T patent/DE59706626D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-25 AT AT97909195T patent/ATE214525T1/de active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2174224T3 (es) | 2002-11-01 |
KR20000049180A (ko) | 2000-07-25 |
EP0932944A1 (de) | 1999-08-04 |
CN1254022C (zh) | 2006-04-26 |
DE19642568A1 (de) | 1998-04-23 |
ATE214525T1 (de) | 2002-03-15 |
EP0932944B1 (de) | 2002-03-13 |
WO1998017014A1 (de) | 1998-04-23 |
CN1233361A (zh) | 1999-10-27 |
JP2001502145A (ja) | 2001-02-13 |
KR100427107B1 (ko) | 2004-04-17 |
BR9712328A (pt) | 1999-08-31 |
RU2214053C2 (ru) | 2003-10-10 |
DE59706626D1 (de) | 2002-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4818855A (en) | Identification system | |
EP1449113B1 (en) | Dual antenna coil transponder system | |
US5005001A (en) | Field generation and reception system for electronic article surveillance | |
ES2914391T3 (es) | Dispositivo y método para transferencia de potencia inalámbrica | |
US20100104031A1 (en) | System for electrical power supply and for transmitting data without electrical contact | |
US5440302A (en) | Apparatus for contactless data and energy transmission and systems containing the apparatus | |
US20090002175A1 (en) | Power Transfer for Transponder Devices | |
US6167094A (en) | Data transmission circuit having a station and a response circuit | |
CN100508418C (zh) | 解调电磁感应器所传送信号的方法、装置及相应终端 | |
JP2004505476A (ja) | 受動トランスポンダ用高感度読み取り装置 | |
UA54455C2 (uk) | Система передачі даних, яка містить станцію і відповідач | |
JPH0946282A (ja) | データ転送システムおよびそのための復調器 | |
JP3568714B2 (ja) | 非接触通信システム及びそれに使用する質問器 | |
JP3968948B2 (ja) | 電磁トランスポンダからの距離の検出 | |
GB2232851A (en) | A method for synchronous data transmission | |
EP0608961A1 (en) | Detection system for detecting resonance effects of a label in a frequency-swept interrogation field by means of single sideband demodulation and method for carrying out such detection | |
JPH0319591B2 (uk) | ||
MXPA99003464A (en) | Data-transmission circuit with a station and a response circuit | |
US8330578B2 (en) | Transponder device and method for providing a supply voltage | |
KR100873592B1 (ko) | 안테나로부터 수신기로의 전송선로에 걸쳐 진폭 변조와 위상 변조 사이에서 신호 변조가 변화하는, 비접촉형 스마트 카드 호출기 | |
JP3900299B2 (ja) | 非接触icカード | |
NL1016416C2 (nl) | Meetapparaat voor het testen van RFID labels. | |
JP4853731B2 (ja) | 同期位相非接触復調方法、関連する復調器と読取器 | |
JP3433987B2 (ja) | データ通信システムおよび質問装置 | |
GB2333665A (en) | Transaction system |