Автономный радиочастотный транспондер

Полезная модель относится к области измерений и может использовано для создания транспондеров - автоматических радиопередающих устройств, подающих сигналы, в частности, для дистанционного контроля окружающей среды. Требуемый технический результат, заключающийся в снижении экономичности, достигается в устройстве, содержащем приемную антенну, выпрямитель, регулятор сигнала, накопитель энергии, пассивное радиопередающее устройство и автономный ключ. 1 н.п.ф., 2 ил.

Полезная модель относится к области измерений и может использовано для создания транспондеров - автоматических радиопередающих устройств, подающих сигналы, в частности, для дистанционного контроля окружающей среды.

Известно устройство, содержащее приемопередающую антенну, согласующее устройство, нелинейный элемент, выпрямляющее устройство и генератор код, при этом, выход выпрямляющего устройства подключен к первому входу генератора кода, выход которого соединен с управляющим входом нелинейного элемента, приемопередающая антенна, выполненная в виде симметричного полуволнового излучателя, одной четвертьволновой частью соединена с первым, а второй четвертьволновой частью - со вторым входами согласующего устройства, первый выход которого соединен с первым выходом нелинейного элемента и первым входом выпрямляющего устройства, а второй выход согласующего устройства соединен со вторым выходом нелинейного элемента, со вторым входом выпрямляющего устройства и вторым входом генератора кода, аналого-цифровой преобразователь, источник тока и датчик параметра, первый вход генератора кода соединен со входом источника тока, а выход источника тока соединен с первым выводом датчика параметра и со входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с третьим входом генератора кода, второй вход которого соединен со вторым выводом датчика параметра [RU 2342679, G01S 13/75, 27.12.2008].

Недостатком устройства является относительно низк5ая экономичность, вызванная наличием источника тока.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее внутреннюю цифровую схему, управление работой которой осуществляется тактовым генератором, выдающим тактовый сигнал с тактовой частотой, а также имеющий внутреннюю систему энергоснабжения, запитываемую бесконтактным путем от внешнего переменного магнитного поля, причем, тактовый генератор имеет регулятор тактовой частоты, обеспечивающий регулирование частоты тактового сигнала в зависимости от напряженности внешнего магнитного поля, воздействующего на устройство [RU 2260848, G05K 19/00, 20.09.2005].

Кроме того, это устройство имеет приемную антенну, подвергаемую воздействию магнитного поля, и подсоединенный к этой приемной антенне выпрямитель, причем, нерегулируемое напряжение на выходе указанного выпрямителя, характеризующее напряженность воздействующего на приемную антенну магнитного поля, подается в регулятор тактовой частоты в качестве управляющего сигнала.

Кроме того, в этом устройстве регулятор тактовой частоты выполнен в виде генератора, управляемого напряжением, на вход которого подается нерегулируемое напряжение или сформированный на основании этого напряжения сигнал и с выхода которого выдается тактовый сигнал или сигнал-предшественник такого тактового сигнала.

Недостатком устройства является его относительно высокая энергоемкость, связанная с наличием энергоемких элементов, в частности, тактового генератора, что приводит к необходимости использования для его питания, как указано в описании известного устройства, источника постоянного напряжения.

Требуемый технический результат заключается в снижении энергоемкости.

Требуемый технический результат достигается тем, что, в устройство, содержащее приемную антенну и выпрямитель, соединенный с приемной антенной, а также регулятор сигнала, введены накопитель энергии, вход которого соединен с выходом выпрямителя, пассивное радиопередающее устройство, управляющий вход которого соединен с регулятором сигнала, выполненным пассивным, и автономный ключ, включенный между выходом накопителя энергии и входом пассивного радиопередающего устройства.

На чертеже представлены: на фиг.1 - электрическая функциональная схема автономного радиочастотного транспондера, на фиг.2 - пример его выполнения из стандартных элементов радиотехники.

Автономный радиочастотный транспондер (фиг.1) содержит приемную антенну 1 и выпрямитель 2, соединенный с приемной антенной 1.

Кроме того, автономный радиочастотный транспондер содержит, регулятор 3 сигнала, выполненный пассивным, накопитель 4 энергии, вход которого соединен с выходом выпрямителя 2, пассивное радиопередающее устройство 5, управляющий вход которого соединен с регулятором 3 сигнала, и автономный ключ 6, включенный между выходом накопителя 4 энергии и входом пассивного радиопередающего устройства 5.

Представленный на фиг.2 пример выполнения автономного радиочастотного транспондера из стандартных элементов радиотехники имеет следующее соответствие элементов функциональной схемы. Пример выполнен для случая использования предлагаемого устройства для формирования сигнала, в котором заложена информация о температуре окружающей среды.

Приемная антенна 1 выполнена в виде пары взаимосвязанных катушек индуктивности, выпрямитель 2 выполнен в виде диода, регулятор 3 сигнала выполнен в виде конденсатора, емкость которого является функцией температуры окружающей среды, накопитель 4 энергии выполнен в виде диода, пассивное радиопередающее устройство 5 выполнено в виде резонансного контура на катушке индуктивности, параллельно которой включена емкость, роль которой в частном случае может играть регулятор 3 сигнала выполненный в виде конденсатора, автономный ключ 6 выполнен в виде динистора, свойством которого является открытие только при наличии на его клеммах относительно высокого напряжения.

Работает автономный радиочастотный транспондер следующим образом. Приемная антенна, являющаяся широкополосной, принимает электромагнитные сигналы в широком диапазоне частот, которые всегда присутствую в эфире и формируются от самых различных источников. В данном случае они представляют собой обычные шумовые сигналы.

Выпрямитель 2 делает принимаемый сигналы однополярными, что позволяет производить накопление энергии в накопителе 4, выполненном, например, в виде емкости. Автономный ключ 6, выполненный, например, в виде динистора, при определенном напряжении срабатывает и накопленная энергия поступает в пассивное передающее устройство 5. В примере его выполнения в виде резонансного контура происходит формирование короткого радиоимпульса с частотой, близкой к резонансной. Отклонение частоты от номинальной происходит из-за зависимости емкости регулятора 3, который выполнен в виде конденсатора, от внешней температуры.

Следовательно, в переданном сигнале будет заложена информация об окружающей среде в виде отклонения частоты излучаемого сигнала от номинальной, на которую настроен резонансный контур при заданной температуре.

Такие сигналы будут формироваться периодически, что позволяет, в частности, постоянно иметь информацию о текущей температуре в некоторой точке пространства или в некоторой точке агрегата, системы.

Таким образом, благодаря введенным усовершенствованиям достигается требуемый технический результат повышения экономичности, поскольку при формировании информационного сигнала исключается необходимость использования источников питания.

Автономный радиочастотный транспондер, содержащий приемную антенну и выпрямитель, соединенный с приемной антенной, а также регулятор сигнала, отличающийся тем, что введены накопитель энергии, вход которого соединен с выходом выпрямителя, пассивное радиопередающее устройство, управляющий вход которого соединен с регулятором сигнала, выполненным пассивным, и автономный ключ, включенный между выходом накопителя энергии и входом пассивного радиопередающего устройства.