УСТРОЙСТВО ИДЕНТИФИКАЦИИ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ Российский патент 2008 года по МПК G01S13/75 G01S13/76 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для идентификации и охраны различных объектов.

Известны пассивные устройства идентификации /1/, в которых нет источника питания. В этих устройствах с помощью индуктивной связи через переменное магнитное поле производится дистанционное электропитание микросхемы, которая выдает определенный код через эту же индуктивность связи в распознавающее устройство. Недостатком данной системы является малый радиус действия (до метра) и также достаточно сильный сигнал, обеспечивающий питание микросхемы, что может нанести вред идентифицируемому объекту (особенно, если это животное или человек).

Устранить указанные недостатки позволяет пассивное устройство идентификации на поверхностных акустических волнах (ПАВ), содержащее корпус, приемно-передающую антенну, звукопровод, на рабочей поверхности которого расположены встречно-штыревой преобразователь (ВШП), соединенный с антенной, отражательные ВШП в одном акустическом канале /2/. В данном устройстве опрашивающий сигнал принимается антенной, далее преобразуется в ПАВ с помощью ВШП, а затем отражается от отражательных ВШП, образуя кодовую последовательность, которая с помощью ВШП, соединенного с антенной, преобразуется в электромагнитный сигнал и излучается на распознающее устройство. В данном случае нет необходимости в электропитании микросхемы, поэтому опрашивающий сигнал может быть ослаблен до значений, не наносящих вред идентифицируемому объекту. Расстояние идентификации также может быть увеличено надлежащим подбором рабочих частот и антенны. Кодировка отраженных импульсов достигается надлежащим расположением отражательных ВШП (для каждого кода свое расположение отражательных ВШП) и требует при изготовлении устройств идентификации с различной кодировкой набора различных фотошаблонов, что является недостатком данной конструкции.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в создании устройства идентификации на ПАВ, лишенного указанного недостатка.

Технический результат, который дает осуществление изобретения, заключается в наличии пережигаемых перемычек, замыкающих отражательные ВШП.

Это достигается тем, что отражательные ВШП выполнены с расщепленными штырями, верхние гребенки электродов этих ВШП соединены с общей шиной, между этими ВШП расположены акустические волноводы, выполненные из металлической пленки шириной, равной апертуре ВШП, нижние гребенки этих ВШП имеют по отдельной шине, каждая из которых соединена с акустическим волноводом одной перемычкой шириной, равной 1/8 длины ПАВ на центральной частоте устройства, нижняя общая шина соединена 4-5 перемычками шириной в 1/8 длины ПАВ на центральной частоте устройства с каждым из волноводов между отражательными ВШП, кодировка последовательности отраженных импульсов производится пережиганием перемычек, соединяющих нижние гребенки отражательных ВШП с волноводами путем прикладывания напряжения в 4-5 В к общей шине и к шине того ВШП, в котором необходимо пережечь перемычку в соответствии с выбранным кодом.

На чертеже показана топологическая структура устройства на ПАВ в соответствии с изобретением.

Устройство содержит звукопровод 1, который находится в герметичном корпусе 8 и на котором в одном акустическом канале расположены приемо-передающий ВШП 2 и отражательные ВШП 3, с расщепленными штырями, верхние гребенки этих ВШП соединены с общей шиной 4, а нижние гребенки имеют по отдельной шине 7, между отражательными ВШП расположены волноводы 5, которые соединены перемычками 6 с шинами 4 и 7.

Устройство работает следующим образом. При подаче опрашивающего сигнала на антенну 5 он проходит на ВШП 2 и возбуждает ПАВ в звукопроводе, которые отражаются от отражательных ВШП 3, если он разомкнут, и принимаются ВШП 2, а далее сигнал поступает в антенну 5 и излучается на распознающее устройство. Первоначально все отражательные ВШП короткозамкнуты через перемычки 6 и металлический волновод 5. Перемычки 6 расположены таким образом, что они подсоединяют волновод 5 к общей шине 4 четыре раза, а отдельную шину 7 подсоединяют к волноводу 5 всего 1 раз. Поэтому при подаче пережигающего напряжения величиной 4-5 В ток проходит между волноводом 5 и шиной 4 через 4 перемычки, а между волноводом 5 и шиной 7 через одну перемычку. Поэтому ток через эту перемычку будет в четыре раза больше, что вызовет ее больший разогрев, чем перемычек между волноводом 5 и шиной 4. При напряжении 4-5 В ток в перемычке между шиной 7 и волноводом 5 достигнет такой величины, что она испарится, размыкая тем самым отражательный ВШП, после чего он начинает отражать ПАВ. Прикладывая пережигающее напряжение к различным ВШП 3 (один полюс источника напряжения прикладывается к шине 4, а другой полюс - к шине 7 того отражательного ВШП, который должен отражать ПАВ) можно создавать устройства идентификации с различной кодировкой.

Пример выполнения. Устройство выполнено в герметичном корпусе 8, в котором расположен звукопровод 1 из YX/128° - срезе ниобата лития. На звукопроводе расположен однонаправленный ВШП 2, содержащий 15 отражательных электродов и имеющий период 2λ (λ - длина ПАВ на центральной частоте), центральная частота устройства равна 860 МГц, апертура ВШП 80 λ. Кроме ВШП 2 на звукопроводе в одном акустическом канале расположены 16 отражательных ВШП 3, которые короткозамкнуты через перемычки 6 и волноводы 5. ВШП 3 содержат три расщепленных электрода и имеют коэффициент отражения 7,3%. Для получения кода отражения "1001000110001001" в 1, 4, 8, 9 и 16 ВШП 3 пережигаются одиночные перемычки 6 и они начинают отражать ПАВ, формируя отраженный импульс необходимой кодировки.

Список использованных источников

1. Бирка для электронной системы наблюдения. Заявка PCT (WO) 94/12957 A1.

2. Устройство на поверхностных акустических волнах в системе контроля. Заявка ФРГ 1279785 А.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для идентификации и охраны различных объектов. Технический результат, который дает осуществление изобретения, заключается в наличии пережигаемых перемычек, замыкающих отражательные встречно-штыревые преобразователи (ВШП). Устройство содержит звукопровод, который находится в герметичном корпусе и на котором в одном акустическом канале расположены приемо-передающий ВШП и отражательные ВШП, с расщепленными штырями, верхние гребенки этих ВШП соединены с общей шиной, а нижние гребенки имеют по отдельной шине, между отражательными ВШП расположены волноводы, которые соединены перемычками с шинами. 1 ил.

Устройство идентификации на поверхностных акустических волнах (ПАВ), содержащее корпус, приемно-передающую антенну, звукопровод на рабочей поверхности которого расположены встречно-штыревой преобразователь (ВШП), соединенный с антенной, отражательные ВШП в одном или нескольких акустических каналах, отличающееся тем, что отражательные ВШП выполнены с расщепленными штырями, первые гребенки электродов этих ВШП соединены с общей шиной, между этими ВШП расположены акустические волноводы, выполненные из металлической пленки шириной, равной апертуре ВШП, вторые гребенки этих ВШП имеют по отдельной шине, каждая из которых соединена с акустическим волноводом одной перемычкой шириной, равной 1/8 длины ПАВ на центральной частоте устройства, общая шина соединена 4-5 перемычками шириной в 1/8 длины ПАВ на центральной частоте устройства с каждым из волноводов между отражательными ВШП, кодировка последовательности отраженных импульсов производится пережиганием перемычек, соединяющих вторые гребенки отражательных ВШП с волноводами путем прикладывания напряжения в 4-5 В к общей шине и к шине того ВШП, в котором необходимо пережечь перемычку в соответствии с выбранным кодом.