ОПРАШИВАЕМЫЙ ПО РАДИО ПАССИВНЫЙ ДАТЧИК ИНФОРМАЦИИ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ Российский патент 2003 года по МПК G01S13/75 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радиоконтроля состояний объектов.

Известны используемые в системах радиосвязи устройства преобразования информации на ПАВ, содержащие входной преобразователь, не менее двух элементарных выходных преобразователя (отвода) с двумя разнополярными выходами, подключенными через внешние коммутаторы к выходу устройства [1].

Установка требуемых фаз элементарных символов в таких устройствах осуществляется коммутацией полярности выходных сигналов каждого отвода. Описанные в [1] устройства на ПАВ имеют раздельные вход и выход и их использование в системах радиоконтроля в качестве датчика информации затруднено в связи с тем, что датчик имеет одну антенну и вызывной сигнал блока запросчика попадает одновременно и на вход и на выход такого устройства на ПАВ.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является опрашиваемый по радио пассивный датчик на ПАВ [2], содержащий структуру на ПАВ и блок запросчика с передающей частью, приемной частью, блоком оценки и двумя антеннами.

Однако применение известного датчика в системах радиоконтроля большого числа объектов, одновременно находящихся в зоне опроса, предполагает с целью различения объектов изготовление и установку на объекты устройств на ПАВ, отличающихся различными частотами настройки, различными задержками и другими подобными различиями, то есть различной топологией самого устройства на ПАВ. Такой датчик является не технологичным.

Техническим результатом изобретения является повышение технологичности устройства.

Технический результат достигается тем, что в опрашиваемый по радио пассивный датчик на ПАВ, содержащий структуру на поверхностных акустических волнах (ПАВ), входной преобразователь которой подключен к согласованной первой антенне, и блок запросчика в составе второй антенны, один вход которой соединен с выходом передающего устройства, другой вход второй антенны соединен со входом приемного устройства, подключенного своим выходом к блоку оценки, дополнительно введено кодирующее устройство, подключенное своим выходом ко входу передающего устройства, а структура на ПАВ с первой антенной размещается на объекте контроля и имеет кодообразующее поле размещенных на параллельных дорожках на различных расстояниях от входного преобразователя отражательных элементов, выполненных в виде встречно-штыревых преобразователей с выходными контактами и изменяющих фазу отраженного сигнала при подключении внешней нагрузки в виде короткого замыкания к их выходным контактам.

Новым, не обнаруженным в патентной и научно-технической литературе является то, что для радиоконтроля всего множества объектов используется одна топологическая структура на ПАВ, содержащая отражательные элементы с выходными контактами, а для различения объектов используется эффект изменения фазы элемента отраженного сигнала при подключении внешней нагрузки к выходным контактам отражательных элементов [1, стр.372, рис.Д4], структура на ПАВ, установленная на каждом объекте формирует отраженный сигнал, кодированный кодом конкретного объекта, и оценка состояния объекта контроля осуществляется путем последовательного опроса всех возможных априорно его состояний.

Использование отражательных элементов с изменяемой нагрузкой позволяет упростить процедуру фазового кодирования и повысить технологичность использования датчика в системах радиоконтроля с большим количеством объектов, а алгоритм последовательного перебора всех состояний всех объектов позволяет повысить надежность контроля.

На чертеже представлена структурная электрическая схема опрашиваемого по радио пассивного датчика на ПАВ.

Датчик содержит структуру на ПАВ 1 со входным пребразователем 2, отражательными элементами 3 и первой антенной 4, блок запросчика 5 со второй антенной 6, передающим устройством 7, приемным устройством 8, блоком оценки 9, кодирующее устройство 10.

Опрашиваемый по радио пассивный датчик на ПАВ работает следующим образом.

Структура на ПАВ 1 со входным преобразователем 2 и первой антенной 4 размещается на объекте контроля, при этом каждому объекту присваивается свой идентификационный код, заносимый в ПАВ-структуру путем замыкания выходных контактов части отражательных элементов 3 в соответствии со структурой идентификационного кода. Другая часть отражательных элементов 3 ПАВ-структуры своими выходными контактами подключается к замыкателям, состояние которых "замкнуто-разомкнуто" определяется конкретным объектом и его состоянием.

В блоке запросчика 5 кодирующее устройство 10 вырабатывает и с передающим устройством 7 передает в эфир через вторую антенну 6 радиосигнал, кодированный по фазе двоичным цифровым кодом, соответствующим одному из возможных состояний контролируемого объекта, который принимается первой антенной 4. При совпадении излученного кодированного сигнала с занесенным кодом в структуре на ПАВ производится когерентное суммирование кодовых символов и через первую антенну 4 излучается ответный отраженный некодированный радиосигнал суммарной амплитуды, который через вторую антенну 6 принимается приемным устройством 8, и блоком оценки 9 выносится решение о присутствии запрашиваемого объекта и его состоянии.

При несовпадении кода излученного радиосигнала и кода ПАВ-структуры ответный сигнал не имеет суммарной амплитуды и блоком оценки 9 выносится решение об отсутствии анализируемого объекта или его состояния.

При передаче блоком запросчика 5 элементарного некодированного радиоимпульса структура на ПАВ 1 с помощью отражательных элементов 3 формирует ответный фазокодированный радиосигнал, который через антенну 6 принимается приемным устройством 8, обрабатывается блоком оценки 9, который выносит решение об идентификации объекта.

Источники информации
1. Морган Д. Устройства обработки сигналов на поверхностных акустических волнах. Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1990. - 416 с.

2. Заявка РФ на изобретение 94038221/09 от 01.07.94. Класс 6 G 01 S 13/75. Опрашиваемый по радио пассивный датчик на поверхностных акустических волнах (прототип), RU БИ N 35, 20.12.97.

Изобретение используется в системах радиоконтроля состояний объекта. Достигаемым техническим результатом является повышение технологичности устройства. Устройство содержит структуру на ПАВ, входной преобразователь которой подключен к согласованной первой антенне, и блок запросчика в составе кодирующего устройства, второй антенны, один вход которой соединен с выходом передающего устройства, другой вход - со входом приемного устройства, подключенного своим выходом к блоку оценки. Кодирующее устройство подключено своим выходом ко входу передающего устройства. Структура на ПАВ с первой антенной размещается на объекте контроля и содержит отражательные элементы, выполненные в виде встречно-штыревых преобразователей с выходными контактами, к которым подключается внешняя нагрузка, определяющая путем изменения фазы отраженного элементарного символа индентификационный код объекта. 1 ил.

Опрашиваемый по радио пассивный датчик информации на поверхностных акустических волнах (ПАВ), содержащий структуру на ПАВ, входной встречно-штыревой преобразователь которой подключен к первой антенне, и блок запросчика, включающий в себя передающее устройство, приемное устройство, блок оценки и вторую антенну, вход которой соединен с выходом передающего устройства и со входом приемного устройства, подключенного своим выходом к блоку оценки, отличающийся тем, что в блок запросчика введено кодирующее устройство, подключенное своим выходом ко входу передающего устройства, а в структуре на ПАВ в поле поверхностной волны, создаваемой входным преобразователем, размещены встречно-штыревые преобразователи, имеющие на выходных контактах переменную внешнюю нагрузку, изменяющую фазу отраженного сигнала, при этом время задержки отраженного сигнала между двумя смежными встречно-штыревыми преобразователями равно длительности элементарного символа.