Устройство охранной сигнализации для обнаружения метки

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в средствах охранной сигнализации, препятствующих перемещению предметов, снабженных меткой. Цель изобретения - повышение достоверности и дальности обнаружения метки. Для этого в устройство, содержащие две антенны - облучающую 5 и приемную 8, усилитель 9 высокой частоты, последовательно соединенные генератор 3 прямоугольных импульсов, синхронный детектор 11, интегратор 12, пороговый обнаружитель 13 и андикатор 14, причем на выход генератора 3 подключен частотно-модулированный генератор 1, введены ответвитель 4, линия 6 задержки, перемножитель 7 и полосовой фильтр 10, подключенный к входу синхронного детектора 11, перемножитель 7 подключен к входу усилителя высокой частоты 9, ответвитель 4 соединен с входом облучающей антенны 5 и с выходом частотно-модулированного генератора. Введение направленного ответвителя 4 и перемножителя 7 позволяет обеспечить перестройку облучающего сигнала и приемника. 1 ил.

Изобретение относится к радиоэлектронным средствам охранной сигнализации, а именно к устройствам, препятствующим перемещению предметов, снабженных меткой, за пределы охраняемой зоны.

Известно устройство обнаружения метки (патент РСТ WO 85/04975, кл. G 08 B 13/24, 1985). Устройство состоит из генератора со ступенчатым изменением частоты, выход которого подключен к входу антенны. Модуляционный вход генератора соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, подключенного к микрокомпьютеру. Выход антенны соединен с входом микрокомпьютера через аналого-цифровой преобразователь.

Электромагнитное колебание с выхода генератора изменяется по частоте под действием ступенчатого напряжения цифроаналогового преобразователя и поступает в антенну. При отсутствии метки, представляющей собой электрический резонансный контур, электрический ток в цепи антенны слабо изменяется от частоты колебаний. Если метки находится в охраняемой зоне вследствие поглощения энергии резонансным контуром метки, уровень тока в антенне уменьшается на частотах облучающего сигнала, соответствующих собственной частоте метки. Значения тока в антенне преобразуются аналого-цифровым преобразо- вателем и записываются в память микрокомпьютера. Таким образом фиксируется наличие метки в охраняемой зоне. Информация о значении собственной частоты метки используется для выбора диапазона изменения частоты облучающего сигнала.

Недостатком данного устройства является большой уровень шумов и внешних помех на входе аналого-цифрового преобра- зователя, вызванный отсутствием фильтрующих элементов, что приводит к снижению дальности обнаружения метки.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является устройство, состоящее из модулированного по частоте генератора, вход которого соединен с генератором низкой частоты. Выход генератора высокой частоты через усилитель мощности и развязывающее устройство подключен к антенне. К второму выходу развязывающего устройства подключен селективный усилитель приемника, выход которого соединен с демодулятором. Выход демодулятора подключен к входу синхронного детектора, причем второй его вход соединен с вторым выходом низкочастотного генератора. Выход синхронного детектора через интегратор подключен к входу порогового обнаружителя, нагруженного на индикатор.

Частотно-модулированный сигнал с выхода генератора через усилитель мощности и развязывающее устройство поступает в антенну и излучается. Если метка в зоне охраны отсутствует, то этот сигнал не изменяется по амплитуде и, проходя с антенны через развязывающее устройство и селективный усилитель, попадает на демодулятор. Выходным сигналом демодулятора в этом случае является постоянное напряжение. При наличии метки в зоне охраны облучающий сигнал приобретает амплитудную модуляцию в соответствии с амплитудно-частотной характеристикой резонансного поглощения энергии. Таким образом, на выходе демодулятора возникает переменное напряжение. Частота этих колебаний будет соответствовать частоте звукового генератора. Выходной сигнал демодулятора поступает на первый вход синхронного детектора, на второй вход которого подается напряжение низкочастотного генератора. Сигнал с выхода синхронного детектора накапливается в интеграторе. Превышение выходного напряжения интегратора над установленным уровнем порогового обнаружителя приводит к включению индикатора, который сообщает о наличии метки в зоне охраны.

Однако полоса частот селективного усилителя приемника не может быть меньше, чем удвоенная девиация частоты облучающего сигнала. Это не дает возможности уменьшить внешние помехи и шумы в линейной части приемника за счет уменьшения его полосы пропускания. Кроме того, на вход демодулятора вместе с сигналом метки поступает превосходящий его по уровню облучающий сигнал, который также является помехой. По этим причинам снижается дальность обнаружения метки.

Целью изобретения является повышение достоверности и дальности обнаружения метки.

Для этого обнаружение сигнала метки осуществляется введением второй корреляционной схемы, образованной с помощью линии задержки.

Структурная схема устройства обнаружения показана на чертеже. Устройство содержит частотно-модулированный гене- ратор 1, к входам которого подключены генератор 2 пилообразного напряжения и первый выход генератора 3 прямоугольных импульсов. Выход генератора 1 через направленный ответвитель 4 подключен к облучающей антенне 5. Второй выход направленного ответвителя 4 через линию задержки соединен с перемножителем 7, который подключен к приемной антенне 8 через усилитель 9 высокой частоты. Выход перемножителя 7 подключен к полосовому фильтру 10, который соединен с первым входом синхронного детектора 11. Второй вход синхронного детектора 11 и второй выход генератора 3 соединены. Выход синхронного детектора 11 через интегратор 12 подключен к пороговому обнаружителю 13, который соединен с индикатором 14.

Облучающий сигнал от генератора 1, линейно изменяющийся по частоте под действием напряжения генератора 2, имеет частотную манипуляцию, вызванную импульсным сигналом от генератора 3. Облучающий сигнал с генератора 1 через направленный ответвитель 4 поступает в антенну 5 и излучается. Часть мощности облучающего сигнала ответвляется в направленном ответвителе 4 и поступает через линию 6 задержки на перемножитель 7. Облучающий сигнал принимается антенной 8 и через усилитель 9 высокой частоты также поступает на перемножитель 7. Значение времени задержки в линии 6 выбирается так, чтобы при отсутствии резонансной метки выходной сигнал перемножителя 7 был равен нулю. При наличии метки между антеннами 5 и 8, в результате резонансного поглощения энергии облучающего сигнала входные сигналы перемножителя 7, поступающие с антенны 8 и линии 6 задержки, будут отличаться. При этом с выхода перемножителя 7 в момент совпадения частоты облучающего сигнала с собственной частотой метки будут поступать импульсы. Частота следования импульсов определяется параметрами генератора 2 пилообразного напряжения, а частота заполнения совпадает с частотой следования импульсного генератора 3. Сигнал с выхода перемножителя 7 проходит через полосовой фильтр 10, настроенный на частоту заполнения, и поступает на синхронный детектор 11. Выходные импульсы синхронного детектора 11 накапливаются в интеграторе 12. Если выходной сигнал интегратора 12 превысит заданный уровень порогового обнаружителя 13, то включается индикатор 14, регистрирующий наличие метки.

Таким образом, введение направленного ответвителя 4 и перемножителя 7 в схему устройства обнаружения позволяет обеспечить синхронную перестройку облучающего сигнала и приемника. При этом полоса пропускания приемника определяется постоянной времени интегратора 12 и составляет единицы герц. Подавление помехи, обусловленной собственным облучающим сигналом, осуществляется благодаря включения линии 6 задержки между направленным ответвителем 4 и перемножителем 7.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ОХРАННОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ МЕТКИ, содержащее генератор прямоугольных импульсов, выход которого соединен с первыми входами частотно-модулируемого генератора и синхронного детектора, облучающую антенну и приемную антенну, выход которой соединен с входом усилителя высокой частоты, выход синхронного детектора соединен с входом интегратора, выход которого соединен с информационным входом порогового блока, выход которого соединен с индикатором, отличающееся тем, что в него введены генератор пилообразного напряжения, направленный ответвитель, линия задержки, перемножитель, полосовой фильтр, выход генератора пилообразного напряжения соединен с вторым входом частотно-модулированного генератора, выход которого соединен с входом направленного ответвителя, первый выход которого соединен с облучающей антенной, а второй выход через линию задержки - с первым входом перемножителя, выход усилителя высокой частоты соединен с вторым входом перемножителя, выход которого через полосовой фильтр соединен с входом синхронного детектора.

РИСУНКИ

Рисунок 1