[发明专利]具有站和应答电路的数据传输电路

说明书

本发明涉及一种具有一个站和具有一个应答电路的数据传输电路，其中该站具有一个初级线圈以及一个振幅解调器，该初级线圈具有一个信号发生器，其用于产生一个具有载波频率的交变磁场，其中应答电路具有一个次级线圈以及用于影响该次级线圈负载的调幅器，并且其中如此形成调幅器，可以用数据信号调制交变磁场。

这类数据传输电路特别应用于SPR系统(Simultaneous Poweringand Reading)，其具有能量和数据的感应传输。如此的SPR系统也在应用无触点芯片卡的情况下得到使用。

在运行中，站的信号发生器在初级线圈上产生周期性的信号，在线圈范围内形成一个感应的交变场或者交变磁场，这种交变场在初级线圈四周作为所谓的“近场”起作用。与由初级线圈发出的电磁波不同，在初级线圈的近场中由初级线圈发出的信号的该纯感应作用是特别重要的。

在这个近场范围内可以引入应答电路，该应答电路从交变磁场中得到其工作能量。因此应答电路配备有一个次级线圈，在次级线圈中交变磁场感应出交流电压。在那里感应出的交流电压在应答电路中被检波、变成直流，并且供给数据信号产生块。数据信号产生块如此与一个在次级线圈的范围内特别布置的调幅器连接，使调幅器可以依赖于由数据信号产生块产生的数据信号改变次级线圈的负载。

对此，在现技术状况下已知，调幅器作为可变的电阻负载，同时，根据数据信号适当地改变次级线圈的电阻负载。次级线圈的电阻负载的如此改变导致，站这一侧的初级线圈的电特性也改变，因为在初级线圈和次级线圈之间存在感应耦合。这种感应耦合的耦合系数一般在1％和5％之间。

按上面的方式，如果应答电路处于初级线圈的邻近范围内，则可以用应答电路的数据信号调制交变磁场。

在初级线圈的这一侧，振幅解调器检测随数据信号变化的、在初级线圈上下降的电压，并且从中再现数据信号。

通过这种数据传输电路能够以可靠的方式给应答电路提供能量，此外保证，在站的这一侧可以读出由应答电路发出的数据信号。

可是在这种数据传输电路的实际使用中表明，特别在批量生产该数据传输电路的情况下，频繁出现这种情况，在该情况中，在站这一侧不可能再现由应答电路在交变磁场上加调的数据信号。特别是在这种传输电路应用于为汽车确定的公路自动停车信号器的情况下这导致，尽管准许，可是汽车的使用者仍不能使用他的汽车。

因此本发明的任务是提供一种所述类型的数据传输电路，其始终可靠地工作。

根据本发明如此解决该任务，应答电路附加地具有一个用于影响次级线圈的电特性的调相器，其中调幅器和/或调相器是如此形成的，即这个或者这些调制器特别被设计成是可通过至少一个调制信号控制的。

本发明的目标是基于本发明本质的认识，即特别在应答电路批量生产的情况下，根据生产公差，具有初级线圈的初级回路和具有次级线圈的次级回路可以是失谐的。在确定的、特别依赖于在次级线圈与初级线圈之间间距的耦合系数的情况下，这导致在初级线圈中的接收电压不再按照一个纯的幅度调制进行调制。更确切地说，在确定的条件下在初级线圈中的接收电压被按照相位调制进行调制。由于在站的这一侧仅仅设置了一个振幅解调器，所以该解调器不可能再解调相位调制的信号，这在被接收信号的解调时表现为所谓的零值。

通过符合主权利要求1的应答电路的形成可以实现，交变磁场不仅可以进行幅度调制而且也可以进行相位调制。对此，通过调幅器和/或调相器的适当的激励或者去激励可以实现，就调制信号而言这两种调制例如偏移90°。此外，如果关于强度方面适当地实施两种调制，致使在振幅方面这两种调制产生近似相等的各边带，然后在幅度调制和相位调制的适当偏移的情况下将获得某个调制边带的消除。因此就幅度调制而言可与生产公差和与应答电路和站的变化的间距无关地来避免所谓的“调制零值”。此外，不仅调幅器而且-根据权利要求2-调相器也可以在任何时候解调信号，因为适合本发明的交变磁场的调制仅仅导致所接收的数据信号的相位差，其在数据信号的适当的编码时不干扰。

对此，根据本发明的主导思想这已经足够了，即如果在应答电路这一侧如此实施相位调制和幅度调制，致使交变磁场的一个边带与另一个边带相比被消弱了。仅通过这个措施即可实现符合本发明的优点，据此，为了解调用载波信号调制的数据信号，在站这一侧仅用一个振幅解调器或者仅用一个相位解调器就足够了。

根据本发明，调幅器形成为并联于次级线圈的可接入的电阻。

根据本发明，相位调制器可以形成为并联于次级线圈的可接入的电容器，其中该电容器有移相电容器的功能。