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Die
vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein elektromagnetische
Detektionssysteme, wie etwa jene Systeme, die die Detektion von
Gegenständen
ausführen,
beispielsweise von gestohlenen Gegenständen. Genauer gesagt betrifft
diese Erfindung eine Einrichtung zur Steuerung von Sendeantennen
bei solchen elektromagnetischen Detektionssystemen.
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In
verschiedenen gewerblichen Bereichen werden Detektionssysteme eingesetzt,
die die speziellen Merkmale bestimmter magnetischer Materialien ausnutzen,
um den Benutzer vom Vorhandensein solcher Materialien in einem für jeden
Systemtyp spezifischen Raum in Kenntnis zu setzen.
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Die
bevorzugten Bereiche für
den Einsatz solcher Systeme sind zum Beispiel der Schutz gegen Diebstahl
in Geschäften
und Lagern, die Identifizierung der Produkte und der Informationsträger, die Detektion
chirurgischer Produkte, die im Innern des Körpers von Patienten nach einer
Operation vergessen wurden, sowie alle anderen Bereiche, in denen man
kleine Variationen im Inneren eines starken magnetischen Feldes
messen will.
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Die
gegenwärtig
bekannten elektromagnetischen Detektionssysteme verwenden das folgende Prinzip:
- – eine
erste Antenne oder, meistens, ein aus mehreren Elementarantennen
bestehender Satz wird von einem elektronischen Leistungsverstärker gespeist,
der den Fluss eines Wechselstroms in der Antenne hervorruft. Dieser
Strom erzeugt ein elektromagnetisches Wechselfeld in einem für die Antennenform
charakteristischen Raum mit einer Intensität, die zur Größe des Stroms
proportional ist. Diese Antenne wird Sendeantenne genannt.
- – Eine
zweite Antenne, Empfangsantenne genannt, oder, am häufigsten,
ein Satz aus mehreren Elementarantennen, ist der Ort eines induzierten
Stroms, der von der Form dieser Antenne und von Variationen des
elektromagnetischen Flusses abhängt,
der sie durchdringt.
- – Ein
System zur Kompensation, zum Abgleichen und zum Filtern, verschieden
je nach den unterschiedlichen Systemen, ermöglicht es, die Empfangsantenne
und ihre zugeordneten Verstärkerkreise
empfindlich zu machen für
das Vorhandensein von Elementen aus speziellen magnetischen Materialien,
wenn diese Elemente durch das Sendefeld erregt werden. Man verwendet eine
große
Vielfalt solcher „Marker", die diverse Typen
magnetischer Materialien umfassen.
- – Eine
Recheneinheit, meistens elektronisch, steuert den Sendestrom, bringt
die Empfangssignale in Form und erstellt eine Diagnose bezüglich des
Vorhandenseins oder nicht von „Markern"; sie gewährleistet
auch die Verbindungen zwischen den Systemen und den außerhalb
liegenden Vorrichtungen.
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Die
Patentanmeldung
US 4,274,090 beschreibt
ein Überwachungssystem
mit einer einzigen Empfangsantenne und zwei Sendeantennen, wobei diese
letzteren abwechselnd eingesetzt werden.
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Die
aktuellen elektromagnetischen Detektionssysteme verwenden praktisch
alle einen abgestimmten Sendekreis, das heißt, dass die Sendeantenne mit
kapazitiven, induktiven und resistiven Komponenten verbunden ist,
die eine Überspannung
für die
Frequenz oder die Frequenzen erzeugen, die für jedes System charakteristisch
sind. Die abgestimmten Sende-Stromkreise sind vorteilhaft, um den Strom
in den Sendeantennen zu verstärken,
ohne Leistungsverstärker
zu großen
Volumens einzusetzen.
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Andererseits
wird hier, wie bei jedem abgestimmten Stromkreis, der einen großen Überspannungsfaktor
aufweist, relativ lange Zeit benötigt,
um die Amplitude oder die Phase des in den Antennen fließenden Wechselstroms
zu ändern.
Außerdem, falls
die Sendefrequenz geändert
werden soll, muß man
auch die Abstimmung des abgestimmten Stromkreises ändern, was
kostenaufwendig ist, da es sich um einen Leistungskreis handelt,
in dem hohe Ströme
fließen
und der teure und voluminöse
Komponenten verwendet; diese Funktion ist in zahlreichen Systemen
absolut unverzichtbar, denn man muß mehrere Einrichtungen exakt
auf die gleiche Frequenz synchronisieren, damit sie sich nicht gegenseitig
stören, wenn
sie in ein und derselben Umgebung angeordnet werden. Die Änderung
der Stromphase ermöglicht
es ihrerseits, die bevorzug ten Richtungen der ausgesandten elektromagnetischen
Felder zu ändern
und so „Marker" zu detektieren,
deren Richtung der maximalen Empfindlichkeit variabel ist.
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Die
vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, diese Nachteile insgesamt
zu beseitigen, und sie hat demnach das Ziel, den Teil „Senden" bei den elektromagnetischen
Detektionssystemen des hier betroffenen Typs stark zu vereinfachen,
wodurch eine beträchtliche
Kostenersparnis erzielt wird, und dabei die Möglichkeit zu bieten, sehr leicht
und ohne zusätzliche
kostspielige Vorrichtung Funktionen zu implementieren, die erwünscht sind,
wie die Möglichkeit, ohne
Verzögerung
die Frequenzen, die Amplituden und die Stromphasen zu steuern, die
in mehreren Antennenelementen fließen, wobei eine direkte Steuerung
der Sendeantenne vorgeschlagen wird, ohne Abstimmelement zwischen
dem Leistungsverstärker und
der Antenne.
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Zu
diesem Zweck ist im wesentlichen Gegenstand der Erfindung eine Einrichtung
zur Steuerung von Sendeantennen von elektromagnetischen Detektionssystemen,
und zwar bei einem Detektionssystem mit Daueremission, das mindestens
eine Sendeantenne und mindestens eine Empfangsantenne umfasst, wobei
die oder jede Sendeantenne von einem elektronischen Leistungsverstärker gespeist
wird und wobei die oder jede Empfangsantenne mit einem Kompensationskreis
verbunden ist, wobei die Einrichtung hauptsächlich aus folgenden kombinierten
Elementen zusammengesetzt ist:
- – mindestens
einem Sendeantennen-Element im eigentlichen Sinn, das nicht auf
eine Frequenz abgestimmt ist,
- – mindestens
einem vereinfachten Leistungsverstärker, der mit der Einstellung „Ein oder
Aus" funktioniert,
des Typs „H-Brücken"-Verstärker oder „Halbbrücken-" oder „Viertelbrücken"-Verstärker, wobei
das oder jedes Sendeantennen-Element direkt an diesen Leistungsverstärker gekoppelt
ist, und
- – mindestens
einem elektronischen Speisestromkreis, dessen Ausgang mit dem Leistungsverstärker verbunden
ist.
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Demnach
besteht die der Erfindung zugrundeliegende Idee darin, die Sendeantenne
direkt mit ihrem Leistungsverstärker
zu verbinden, und zwar ohne Anpassungsteile wie Transformatoren,
Induktivitäten
oder Kondensatoren, wobei der Verstärker vorzugsweise einer des
sogenannten „H-Brücken"-Typs ist, aber auch
das Layout der sogenannten „Halb-Brücke", ja sogar der „Viertel-Brücke" verwenden kann,
wie nach stehend erläutert
wird. In allen Fällen
handelt es sich um einen vereinfachten Verstärker, der mit der Einstellung „Ein oder
Aus" funktioniert
und direkt durch Signale des digitalen Typs gesteuert wird, das
heißt,
der einen Zustand „Null" oder einen Zustand „Eins" hat.
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Die
direkte Kopplung zwischen der Sendeantenne und dem Verstärker ermöglicht es,
die Frequenz des von der Antenne ausgesandten elektromagnetischen
Feldes rasch variieren zu lassen, und ebenso, die Phase des von
dieser Antenne ausgesandten elektromagnetischen Feldes rasch variieren zu
lassen.
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In
dem Maße,
in dem die Sendeantenne und der Verstärker von einem elektronischen
Speisestromkreis des Typs „Regelung
des Leistungsfaktors" gespeist
werden, ist es auch möglich,
die Amplitude des von der Antenne ausgesandten elektromagnetischen
Feldes rasch variieren zu lassen durch Änderung der elektrischen Spannung,
die dem Leistungsverstärker
von einem solchen Speisestromkreis zugeführt wird.
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Dieser
funktionale Aufbau entfaltet hier seine ganze Wirksamkeit aufgrund
der Tatsache, dass die Antenne nicht abgestimmt ist, und er erlaubt
eine beträchtliche
Verbesserung der Zuverlässigkeit
und der Empfindlichkeit der Detektion.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist der oder jeder Sendeverstärker ein Verstärker des
Typs „H-Brücke" mit vier Zweigen,
wobei jeder Zweig ein aktives Umschaltelement und ein passives Rückspeisungselement
umfasst, die parallel angeordnet sind, und wobei die vier Zweige
mit Versorgungsteilen verbunden sind, und ihre Umschaltelemente
ebenfalls über
Steuerstufen mit einer elektronischen Stufe für die Formung der Steuersignale
verbunden sind.
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Bei
einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist der oder jeder Sendeverstärker ein Verstärker des
Typs „H-Halbbrücke" mit vier Zweigen,
von denen zwei ein aktives Umschaltelement und ein passives Rückspeisungselement
umfassen, die parallel angeordnet sind, während die zwei anderen Zweige
von mindestens einem Kondensator und/oder mindestens einem Versorgungsteil
gebildet werden, wobei die Umschaltelemente der zwei ersten Zweige über mindestens
eine Steuerstufe mit einer elektronischen Stufe für die Formung
der Steuersignale verbunden sind.
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Bei
einem dritten Ausführungsbeispiel
ist der oder jeder Sendeverstärker
ein Verstärker
des Typs „Viertel-H-Brücke" mit vier Zweigen,
von denen nur einer ein aktives Umschaltelement und ein passives Rückspeisungselement
umfasst, die parallel angeordnet sind, während die anderen Zweige von
mindestens einem Kondensator und/oder mindestens einem Versorgungsteil
gebildet werden, wobei das Umschaltelement des ersten Zweiges über eine Steuerstufe
mit einer elektronischen Stufe für
die Formung der Steuersignale verbunden ist. Allerdings sind bei
diesem letzteren Ausführungsbeispiel
die Einsatzmöglichkeiten
des Verstärkers
verringert, denn das einzige aktive Element kann den Strom in der
Sendeantenne nur in einer einzigen Richtung steuern.
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Bemerkenswert
ist auch, dass die Kondensatoren, die bei den Ausführungsbeispielen „Halbbrücke" oder „Viertelbrücke" in den passiven
Zweigen der H-Brücken
eingesetzt werden, die Aufgabe haben, Umkehrpunkte für den Strom
in der Sendeantenne mit angepassten elektrischen Spannungen zu bilden;
diese Kondensatoren haben im allgemeinen eine große Kapazität und sie
werden hier nicht eingesetzt, um den Stromkreis abzustimmen, den
sie mit dem induktiven Widerstand des zugeordneten Antennenelements
bilden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung ist der oder jeder Leistungsverstärker vorgesehen, um
in dem Sendeantennen-Element, das mit diesem Verstärker direkt
gekoppelt ist, einen Strom in im wesentlichen „dreieckiger" Form fließen zu lassen,
wobei die Spannung in diesem Sendeantennen-Element den Verlauf eines „Rechteck"-Signals hat. Zu diesem Zweck werden
die Sendeverstärker
ihrerseits vorteilhafterweise von „Rechteck"-Eingangssignalen und Signalen mit maximaler
Amplitude gesteuert, wodurch ihre Bauweise extrem vereinfacht, die
Anzahl der Komponenten gesenkt und die Wärmeabstrahlung reduziert werden
kann, ebenso wie die Oberfläche
der thermischen Dissipatoren, die zur Ableitung der erzeugten Wärme eingesetzt
werden.
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Abhängig von
den Änderungen
des „Rechteck"-Signals zur Steuerung
der Verstärker
kann der in dem oder in jedem Sendeantennen-Element fließende Strom,
also das von diesem Antennen-Element ausgehende elektromagnetische
Feld, in der Frequenz und/oder der Phase und/oder der Amplitude
moduliert werden, und zwar gemäß jedem beliebigen
gewünschten
Variationsgesetz, zum Beispiel sinusförmig, dreieckig, rechteckig
oder zufällig.
Man wird feststellen, dass die Erhöhung der Sendefrequenz es erlaubt,
die Amplitude des ausgestrahlten elektromagnetischen Feldes zu verkleinern,
da es nicht wünschenswert
oder nicht möglich
ist, die vom Versorgungsteil zum Verstärker gelieferte elektrische Spannung
herabzusetzen.
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Gemäß einem
anderen Kennzeichen der Erfindung umfasst der oder jeder Kompensationskreis, der
das von einem Empfangsantennen-Element ausgehende Signal empfängt, einen
Schaltkreis für
die Adaptation und die Verstärkung,
Kondensatoren, Induktivitäten
und Umschalter, die so angeordnet sind, dass sie die Transienten-Signale
abschwächen,
die im Empfangsantennen-Element erzeugt werden, insbesondere während der
Spannungsinversionen in dem Augenblick, in dem der Verstärker umgeschaltet wird,
und ebenso während
der Strominversionen in der Antenne, um im Verstärker die Wirkungen des Stromdurchgangs
zu kompensieren, der wechselweise in dem oder den aktiven Umschaltelementen
und in dem oder den passiven Rückspeisungselementen erfolgt.
Die für
die Funktion der Kompensation eingesetzten Komponenten können auch
die Funktion des Abgleichs zwischen mehreren Empfangsantennen-Elementen
erfüllen,
um die von der Empfangsantenne durch die Nähe der Sendeantenne und von magnetischen
Materialien erzeugten Signale zu dämpfen. Die Lösung mit
einem Kompensationskreis, der in den Empfangsweg zwischengeschaltet ist,
ist wirksamer und weniger kostenaufwendig als die Adaptiv-Glieder,
die am Sendeverstärker
realisiert werden, zum Beispiel, indem die Zahl der aktiven Umschaltelemente
erhöht
wird oder indem für
die aktiven Umschaltelemente und die passiven Rückspeisungselemente Versorgungen
mit komplementärer
Polarisation eingesetzt werden.
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Die
Erfindung wird besser verstanden werden mit Hilfe der folgenden
Beschreibung mit Bezug auf den anhängenden schematischen Zeichnungssatz,
der beispielhaft einige Ausführungsbeispiele dieser
Einrichtung zur Steuerung von Sendeantennen von elektromagnetischen
Detektionssystemen darstellt:
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1 ist
ein allgemeines Übersichtsschema eines
Systems von Detektionsantennen mit den zugeordneten elektronischen
Schaltkreisen;
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2 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel der
Erfindung mit einem Verstärker
des „H-Brücken"-Typs, der mit einem
Sendeantennen-Element verbunden ist;
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3 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel der
Erfindung mit einem Verstärker
des „Halbbrücken"-Typs, der mit einem
Sendeantennen-Element verbunden ist;
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4 ist
ein Diagramm, das Beispiele von Strom- und Spannungsformen in einem
Sendeantennen-Element zeigt;
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5 stellt
detaillierter ein Ausführungsbeispiel
des Kompensationskreises dar.
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Die 1 zeigt
eine typische Antenne eines elektromagnetischen Detektionssystems
für gestohlene
Gegenstände,
wobei die global mit der Kennziffer 2 bezeichnete Antenne
ein mechanisches Ensemble 3 umfasst, das die Windungen
der Sende- und Empfangsantennen trägt. Die Sendeantennen umfassen
hier zwei Sendeantennen-Elemente 4, während die Empfangsantennen
zwei Empfangsantennen-Elemente 5 umfassen. Die zwei Sendeantennen-Elemente 4 wie
auch die zwei Empfangsantennen-Elemente 5 bilden zwei abgeglichene
Zweige, zum Beispiel in Dreiecksform, die einander kompensieren.
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Für jedes
der zwei Sendenantennen-Elemente 4 ist ein Verstärker vorgesehen,
das heißt,
bei dem gezeigten Beispiel zwei Verstärker 6. Der Ausgang
jedes Verstärkers 6 ist
elektrisch mit dem entsprechenden Sendeantennen-Element 4 verbunden.
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Das
System hat eine allgemeine elektrische Versorgung 7 vom
Wechselstrom-Verteilernetz
her oder von jeder beliebigen anderen elektrischen Energiequelle,
wie etwa Zellen, Akkumulatoren-Batterien oder Solarzellen. Die allgemeine
Versorgung 7 speist zwei separate Netzteile 8,
die jeweils mit den zwei Sendeverstärkern 6 assoziiert
sind. Der Ausgang jedes separaten Netzteils 8 ist mit dem
entsprechenden Sendeverstärker 6 verbunden.
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Jedem
Empfangsantennen-Element 5 ist ein Kompensationskreis 9 zugeordnet.
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Das
System umfasst auch noch eine elektronische Verarbeitungseinheit 10,
die die folgenden Funktionen erfüllt
(in Verbindung mit den anderen Bestandteilen):
- – Die Einheit 10 sendet
Steuersignale an die Verstärker 6.
Nach der Verstärkung
bestimmen diese Signale die zeitliche Form des von den Sendeantennen-Elementen 4 ausgehenden
Signals.
- – Die
Einheit 10 sendet Steuersignale an die Netzteile 8,
um deren Ausgangsspannung zu steuern, die die Verstärker 6 speist,
und definiert die Amplitude der Ströme, die in den Sendeantennen-Elementen 4 fließen, also
die Stärke
der elektromagnetischen Felder, die von diesen Antennen-Elementen 4 ausgehen.
- – Die
Einheit 10 steuert die Kompensationskreise 9,
die an die Empfangsantennen-Elemente 5 direkt angeschlossen
sind, und empfängt
die von diesen Kreisen 9 abgegebenen kompensierten Signale,
mit denen sie die Verarbeitungsvorgänge durchführt, die es ermöglichen,
die Entscheidung zur Detektion des Vorhandenseins von „Markern" im Feld der Antenne 2 herbeizuführen.
- – Schließlich hat
die Einheit 10 Interfaces (wie von Pfeilen auf der rechten
Seite der 1 symbolisiert), um Informationen
an Peripheriesysteme abzugeben oder von dort zu empfangen.
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Die 2 stellt
im einzelnen einen Verstärker 6 dar,
der einem Sendeantennen-Element 4 zugeordnet
ist, wobei der Verstärker 6 ein „H-Brücken"-Verstärker ist.
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Jeder
der vier Zweige einer solchen „H-Brücke" umfasst ein aktives
Umschaltelement 11 und ein passives Rückspeisungselement 12,
die parallel angeordnet sind, wobei die Pfeile die Fließrichtung
des Stroms in diesen Elementen 11 und 12 anzeigen. Das
aktive Umschaltelement 11 ist zum Beispiel ein bipolarer
oder Feldeffekt-Transistor, ein Thyristor oder ein IGBT-Transistor.
Das passive Rückspeisungselement 12 ist
zum Beispiel eine Diode.
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Versorgungsteile 13 liefern
den aktiven Umschaltelementen 11 die notwendige Leistung
für die adäquate Spannung.
Diese Versorgungsteile 13 absorbieren auch die Spitzenströme von den
passiven Rückspeisungselementen 12.
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Elektronische
Steuerstufen 14 gewährleisten die
Steuerung der aktiven Umschaltelemente 11, wobei jede Stufe 14 einem
Paar von Umschaltelementen 11 zugeordnet ist, Die Steuerstufe 14 macht
ein Umschaltelement 11 des betreffenden Paares leitend,
zugleich trennt sie das andere Umschaltelement 11 ab, und
das abwechselnd bei einem Element 11 (wie demjenigen oben)
und dem anderen Element 11 (wie demjenigen unten). Diese
Steuerstufe 14 kann mit diskreten elektronischen Komponenten oder
mit spezialisierten integrierten Kreisen realisiert werden.
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Schließlich hat
der Verstärker 6 des
Typs „H-Brücke" eine elektronische
Stufe 15 für
die Formung der Steuersignale. Die Stufe 15 empfängt die Signale,
die von der Verarbeitungseinheit 10 (1) herkommen,
und passt sie an, damit sie von den Steuerstufen 14 benutzt
werden können.
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Der „H-Brücken"-Verstärker 6,
der so aufgebaut ist, wie gerade beschrieben, wird direkt mit dem zugeordneten
Sendeantennen-Element 4 gekoppelt.
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Die 3,
in der die Elemente, die denjenigen in der 2 entsprechen,
mit den gleichen Kennziffern bezeichnet sind, zeigt ein anderes
Ausführungsbeispiel
des Verstärkers 6,
der einem Sendeantennen-Element 4 zugeordnet ist. Es handelt sich
hierbei um einen „Halbbrücken"-Verstärker, der ebenfalls
direkt mit dem Sendeantennen-Element 4 gekoppelt
ist. Zwei Zweige der H-Brücke
der 2, die vorstehend beschrieben ist, sind hier durch
einen oder mehrere Kondensatoren 16 ersetzt, die allein oder
in Verbindung mit einem oder mehreren Ergänzungs-Versorgungsteilen, wie
dem bei 17 angezeigten, einsetzbar sind.
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Während des
Betriebs der Antenne 2, unter jeweiliger Berücksichtigung
der Funktionsweise der kompletten „H-Brücke" oder der „Halbbrücke", die den Sendeverstärker 6 bildet, hat
der Strom I in dem Sendeantennen-Element 4 in Abhängigkeit
von der Zeit t den Verlauf, der im unteren Teil der 4 dargestellt
ist. Der Strom I hat hier grundsätzlich
eine „Dreiecks"-Form. Was die Spannung
V bei dem gleichen Sendeantennen-Element 4 angeht, so hat
diese den Verlauf eines „Rechteck"-Signals, wie im
oberen Teil der 4 dargestellt ist, wobei angenommen wird,
dass der Sendeverstärker 6 an
seinem Eingang durch ein seinerseits „rechteckiges" Signal gesteuert wird.
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Wie
die 4 ebenfalls zeigt, kann dieses „rechteckige" Signal frequenzmoduliert
werden.
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Bemerkenswert
ist auch, dass die Version mit vollständiger „H-Brücke" (2) des Sendeverstärkers 6 zum
Beispiel sehr gut geeignet ist für
eine Einrichtung, die von einem Wechselstromnetz mit 110 V gespeist
wird, während
die Version mit „Halb-Brücke" (3)
vorteilhaft ist im Falle eines Wechselstromnetzes mit 220 V; in
der Tat liefert die „Halb-Brücke" dem Sendeantennenelement 4 eine Wechselspannung,
deren Wert gleich der Hälfte
derjenigen ist, die die vollständige „H-Brücke" liefert.
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Schließlich zeigt
die 5 den Kompensationskreis 9, der einem
Empfangsantennen-Element 5 zugeordnet ist. Der Kompensationskreis 9 umfasst einen
Schaltkreis 18 für
die Adaptation der Impedanz und der Verstärkung, Kondensatoren 19, 20 und 21, Induktivitäten 22, 23, 24 und 25 und
Umschalter 26 und 27, wobei diese letzteren von
der elektronischen Verarbeitungseinheit 10 (1)
gesteuert werden, und zwar synchron zu den Spannungen V und den Strömen I (4)
der Sendeantennen-Elemente 4. Der so gebildete Kompensationskreis 9 gewährleistet die
Formung der Empfangssignale R, insbesondere, um das Phänomen der
Störung
des insgesamt „dreieckigen" Verlaufs des Stroms
I durch eine kleine Spannungsstufe in den Augenblicken zu vermindern, wo
sich die Richtung dieses Stroms umkehrt, wobei die „H-Brücke" von einem Betrieb,
der von den Umschaltelementen 11 gesteuert wird, zu einem
Betrieb übergeht,
der von den Rückspeisungselementen 12 (2 und 3)
gesteuert wird. Der Kompensationskreis 9 gewährleistet
so eine Filterung, die die Transienten ausschaltet, die beim Empfangssignal auftreten,
hauptsächlich
bei Inversionen der Richtung des Stroms I. Der Kompensationskreis 9 greift auch
bei Inversionen der Richtungsänderung
des Stroms I ein, das heißt,
bei den Durchgängen
durch die Maxima und Minima des „Dreiecks" (4). Schließlich stellt
der Kompensationskreis 9 eine Gleichgewichtung her, um
beim Empfangssignal R restliche Unbalancen zwischen den positiven
und den negativen Wechseln auszugleichen; diese Unbalancen haben
einen internen Ursprung aufgrund der Konstruktionstoleranzen des
Systems, und auch einen äußeren Ursprung,
zum Beispiel aufgrund von Unsymmetrien der elektromagnetischen Impedanz der
natürlichen
Umwelt der Antenne 2.
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Das
vorstehend beschriebene elektromagnetische Detektionssystem ist
nicht nur für
die Detektion von gestohlenen Gegenständen einsetzbar, sondern auch
zur Detektion anderer Objekte und noch allgemeiner zu allen Detektionen,
die auf kleinen Variationen im Inneren eines starken elektromagnetischen
Feldes beruhen.
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Ein
spezieller Einsatz der Erfindung ist die Detektion des Vorhandenseins
eines Materials, das in mehr oder weniger geräuschvolle Vibration gerät, wenn
es in das von dem System ausgehende elektromagnetische Feld gerät, was zum
Beispiel der Fall ist bei den magnetostriktiven Materialien. Man
benutzt dann die Erhöhung
der Sendefrequenz, um diese Frequenz in den unhörbaren Bereich zu bringen,
das heißt
typischerweise über
20 kHz, um eine mögliche akustische
Belästigung
zu begrenzen. Das Vorhandensein von Materialien, die fähig sind,
so in Vibration zu geraten, kann automatisch detektiert werden, beispielsweise
mit Hilfe eines Mikrofons, das auf das akustische Geräusch reagiert,
das von dem betreffenden Material erzeugt wird; im Fall der Detektion geht
das System automatisch in den Sendemodus mit erhöhter Frequenz über. Im übrigen kann
das System das gleiche sein wie das, das für die Detektion von Markern
im Hinblick auf die Detektion gestohlener Gegenstände eingesetzt
wird, wobei die elektronische Verarbeitungseinheit allerdings eine
spezifische Software für
diese zusätzliche
Funktion einsetzt.
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Man
würde den
Rahmen der Erfindung, wie sie in den anhängenden Ansprüchen definiert
ist, nicht verlassen:
- – wenn man bei einer Variante
einen Sendeverstärker
des sogenannten „Viertelbrücken"-Typs einsetzt, der
nur ein aktives Umschaltelement und ein passives Rückspeisungselement
in einem Zweig verwendet, während
alle anderen Zweige der Brücke
von Kondensatoren oder Versorgungsteilen gebildet werden;
- – wenn
man die Einzelheiten der elektronischen Kreise modifiziert;
- – wenn
man die Form, die Anordnung und die Anzahl der Sendeantennen-Elemente und der
Empfangsantennen-Elemente ändert;
- – wenn
man die Einrichtung in jeder gewünschten Weise
steuert, insbesondere, indem die Frequenz oder die Phase oder die
Amplitude des von den Antennen-Elementen ausgehenden elektromagnetischen
Feldes geändert
wird, und zwar nach jedem beliebigen Variationsgesetz, und wenn man
die drei eckige Form des Stroms, der durch das oder die Sendeantennen-Elemente
fließt,
modifiziert oder adaptiert;
- – wenn
man, im Fall eines Systems, das zwei oder mehrere Sendeantennen-Elemente umfasst,
von denen jedes direkt an einen Verstärker gekoppelt ist, jeden Sendeverstärker durch
ein von den anderen verschiedenes Signal steuert, wodurch das Ensemble
es ermöglicht,
eine spezielle räumliche Konfiguration
des ausgesandten elektromagnetischen Feldes zu erzeugen und diese
räumliche Konfiguration
rasch geändert
werden kann.