DE19514601A1

DE19514601A1 - System for electronic article monitoring, especially for the detection of resonant circuits with very different resonance frequencies

Info

Publication number: DE19514601A1
Application number: DE1995114601
Authority: DE
Inventors: Robert Jonathan Annett
Original assignee: Esselte Meto International GmbH
Current assignee: Meto International GmbH
Priority date: 1995-04-20
Filing date: 1995-04-20
Publication date: 1996-10-24
Also published as: AU4566996A; EP0738993A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a system according to the Preamble of claim 1.

Elektronische Artikelsicherungsanlagen, die die Anwesen heit eines mit einem Schwingkreis (Spule und Kondensator) ausgestatteten Sicherungsanhängers in einer Überwa chungszone nachweisen und insbesondere in Verkaufsein richtungen Verwendung finden, sind im Stande der Technik bekannt. Dabei wird mittels einer Sendeantenne ein magne tisches Wechselfeld in der Überwachungszone erzeugt. Eine Empfangsantenne dient zum Empfang der Signale, die u. a. von einem eventuell in der Überwachungszone vorhandenen Sicherungsanhänger stammen können. Da die jeweilige Reso nanzfrequenz der einzelnen Sicherungsanhänger einer fer tigungsbedingten Toleranz unterliegt, wird die Sendefre quenz über einen bestimmten Bereich variiert (gewobbelt), um sicher zu sein, alle Sicherungsanhänger nachweisen zu können. Die Empfangsantenne ist mit einem Empfänger ver bunden, dessen Ausgang an einem Detektor angeschlossen ist, der bei der Anwesenheit eines Sicherungsanhängers in der Überwachungszone einen Alarm auslöst, so daß das Per sonal der Verkaufseinrichtung odgl. ggf. einen Diebstahl verhindern kann.Electronic article surveillance systems covering the property unit with an oscillating circuit (coil and capacitor) equipped fuse trailer in a moni verification zone and especially in sales directions are in the prior art known. Here, a magne is made by means of a transmitting antenna alternating field generated in the monitoring zone. A Receive antenna is used to receive the signals that u. a. from one that may exist in the surveillance zone Security trailer can come. Since the respective Reso frequency of the individual fuse tags of a fer is subject to tolerance due to the sequence varies over a certain area (wobbled), to be sure to prove all fuse tags can. The receiving antenna is ver with a receiver tied, the output of which is connected to a detector is in the presence of a fuse tag in the surveillance zone triggers an alarm so that the per or the like of the sales facility possibly theft can prevent.

Die von der Empfangsantenne aufgenommenen Signale werden bei bekannten Anlagen - wie beispielsweise in der US 5,300,922 - durch einen Transformator einem Vorver stärker des Empfangsschaltkreises zugeführt. An der Sekundärwicklung des Transformators ist ein Kondensator angeschlossen, der mit der Sekundärwicklung einen auf die Frequenz der Sicherungsanhänger abgestimmten Resonanz kreis bildet. Der Transformator dient dazu, den Aus gangswiderstand der Empfangsantenne an den Eingangswider stand des Empfängers anzupassen, so daß der Vorverstärker mit einer maximalen Eingangsleistung beaufschlagt wird. Das ist genau dann der Fall, wenn die beiden genannten Widerstände übereinstimmen.The signals picked up by the receiving antenna are in known systems - such as in the US 5,300,922 - by a transformer a ver more strongly supplied to the receiving circuit. At the The secondary winding of the transformer is a capacitor connected to the one with the secondary winding Frequency of the fuse tag tuned resonance forms a circle. The transformer is used to turn off resistance of the receiving antenna to the input resistance stood to adjust the receiver so that the preamplifier with a maximum input power. This is exactly the case if the two mentioned Resistances match.

In der US 4,476,459 bilden die Antenne und ein parallel dazu geschalteter Kondensator ebenfalls einen Resonanz schwingkreis, der mit den beiden symmetrischen Eingängen des Vorverstärkers verbunden ist.In US 4,476,459 form the antenna and a parallel connected capacitor also has a resonance resonant circuit that with the two balanced inputs of the preamplifier is connected.

Als nachteilig ist dabei anzusehen, daß nur ein relativ schmaler, durch die Güte Q der am Eingang des Vorverstär kers vorhandenen - zur Anpassung der Impedanz dienenden - Schwingkreise bestimmter Frequenzbereich detektierbar ist. Es ist jedoch wünschenswert, möglichst viele unter schiedliche Sicherungsanhänger mit stark differierenden Resonanzfrequenzen (von beispielsweise etwa 2 MHz, 3,25 MHz, 5,5 MHz, 5 MHz, 8,2 MHz oder 10 MHz) mit einer uni versell einsetzbaren Anlage nachweisen zu können.A disadvantage is that only one relative narrower, due to the quality Q of the input at the preamplifier kers existing - to adjust the impedance - Oscillating circuits certain frequency range detectable is. However, it is desirable to have as many as possible different security trailers with very different ones Resonance frequencies (e.g. around 2 MHz, 3.25 MHz, 5.5 MHz, 5 MHz, 8.2 MHz or 10 MHz) with a uni to be able to demonstrate a versatile system.

In der US 4,870,391 ist eine Anlage beschrieben, die si multan Sicherungsanhänger mit Resonanzfrequenzen von 2 MHz und 8,2 MHz nachweisen kann. Die beiden Frequenzen werden durch unterschiedliche Sendeantennen abgestrahlt und mittels zweier Empfangsantennen und Empfänger empfan gen. Jeweils eine Antenne dient zum Abstrahlen und Emp fangen eines relativ schmalen Bandbereichs um 2 MHz bzw. 8,2 MHz herum. Dabei sind die beiden Sendefrequenzen re lativ zueinander synchronisiert, d. h. sie werden durch denselben Wobbelgenerator gesteuert.In US 4,870,391 a system is described, the si multan fuse trailer with resonance frequencies of 2 MHz and 8.2 MHz can prove. The two frequencies are emitted by different transmit antennas and received by means of two receiving antennas and receiver an antenna is used for radiation and emp catch a relatively narrow band range around 2 MHz or 8.2 MHz around. The two transmission frequencies are right relatively synchronized to each other, d. H. they are through controlled the same wobble generator.

Im Stande der Technik sind somit für jede Art detektier barer Schwingkreise eigene Sende- und Empfangselemente notwendig, so daß der technische und finanzielle Aufwand hoch wird, falls Schwingkreise unterschiedlicher Reso nanzfrequenzen nachweisbar sein sollen.The state of the art therefore detects for every type Vibration circuits own transmission and reception elements necessary so that the technical and financial effort becomes high if resonant circuits of different resonance nominal frequencies should be detectable.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Anlage gattungsgemäßer Art zu schaffen, die die De tektion von Sicherungsanhängern mit stark unterschied lichen Resonanzfrequenzen ermöglicht.The object of the present invention is to create a system of the generic type that the De tection of fuse trailers with a big difference Permitted resonance frequencies.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch einen breitbandigen Vorverstärker mit hoher Eingangsimpedanz.According to the invention the object is achieved by a broadband preamplifier with high input impedance.

Der Kerngedanke besteht darin, einen breitbandigen, hoch ohmigen Spannungsverstärker als Vorverstärker zu verwen den, dessen Eingangswiderstand wesentlich größer ist als der Ausgangswiderstand der Empfangsantenne. Der Eingangs strom des Vorverstärkers ist somit vernachlässigbar ge ring, was zur Folge hat, daß die konventionelle transfor matorische oder kapazitive Anpassung des Ausgangs widerstandes der Empfangsantenne an den Eingangs widerstand des Vorverstärkers nicht mehr notwendig ist. Damit ist auch der entscheidende Nachteil der Anpassung - ihre Frequenzabhängigkeit - vermieden; der Vorverstärker arbeitet sehr breitbandig und ist somit zur Detektion von Schwingkreisen unterschiedlichster Resonanzfrequenzen geeignet. Der Ausgang des Vorverstärkers hat eine konstante (d h. frequenzunabhängige), niedrige Impedanz, die dem Eingangswiderstand des Empfängers anpaßbar ist. Die Erfindung ermöglicht somit eine Transformation der Impedanz der Antenne, die stark von der jeweiligen Empfangsfrequenz abhängt, auf einen konstanten Wert. Die weitere Verarbeitung der empfangenen Signale ist somit vereinfacht.The main idea is a broadband, high ohmic voltage amplifier to use as a preamplifier the one whose input resistance is significantly greater than the output resistance of the receiving antenna. The entrance current of the preamplifier is therefore negligible ring, which means that the conventional transfor Matorial or capacitive adaptation of the output resistance of the receiving antenna at the input resistance of the preamplifier is no longer necessary. This is the crucial disadvantage of adaptation - their frequency dependence - avoided; the preamplifier works very broadband and is therefore for the detection of Oscillating circuits of different resonance frequencies suitable. The output of the preamplifier has one constant (i.e. frequency independent), low impedance, which is adaptable to the input resistance of the receiver. The invention thus enables a transformation of the Impedance of the antenna, which is very different from each Receiving frequency depends on a constant value. The further processing of the received signals is thus simplified.

Die Erfindung ermöglicht, sukzessive unterschiedliche Frequenzbandbereiche zu durchlaufen, insbesondere den Be reich um 2 MHz und/oder 3,25 MHz und/oder 4,5 MHz und/oder 5 MHz und/oder 8,2 MHz und/oder 10 MHz. In der Regel wird die Sendefrequenz dabei um +/- 10% um die je weils genannte Mittenfrequenz variiert.The invention enables successively different To go through frequency band ranges, in particular the Be rich around 2 MHz and / or 3.25 MHz and / or 4.5 MHz and / or 5 MHz and / or 8.2 MHz and / or 10 MHz. In the As a rule, the transmission frequency is +/- 10% each because the center frequency mentioned varies.

Die Anlage ist daher besonders geeignet, einen Geschäfts betrieb von einen Typen von Resonanzanhängern auf einen anderen Typen mit einer anderen Resonanzfrequenz umzu stellen; es werden einfach beide entsprechenden Frequenz bereiche nacheinander untersucht.The facility is therefore particularly suitable for a business Operation of one type of resonance tag on one other types with a different resonance frequency put; it simply becomes both corresponding frequency areas examined one after the other.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung an hand der Zeichnungen näher erläutert. Sie zeigen in sche matischer Darstellung inThe following are embodiments of the invention hand of the drawings explained in more detail. They show in nice mathematical representation in

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Anlage; Fig. 1 is a block diagram of a system;

Fig. 2 das Schaltbild eines Vorverstärkers. Fig. 2 shows the circuit diagram of a preamplifier.

In Fig. 1 ist eine Anlage zur elektronischen Artikel überwachung in Form einer zum Erzeugen eines elektro magnetischen Feldes in der Überwachungszone und zum Emp fang dieses Feldes dienende Schaltung dargestellt. Mit tels einer am Eingang (1) anliegenden Spannung wird die Ausgangsfrequenz eines spannungsgesteuerten Oszillators (2), eines an sich bekannten VCO variiert. Die Frequenz der einem Leistungsverstärker (3) zugeführten Spannung wird somit durch eine Änderung der Spannung am Eingang (1) derart variiert, daß sie sukzessive den gesamten Be reich überstreicht, in dem die Resonanzfrequenz eines Si cherungsanhängers (5) liegen könnte. Das mit dem Lei stungsverstärker (3) verstärkte Sendesignal wird einer Sendeantenne (4) zugeführt, die ein elektromagnetisches Wechselfeld entsprechender Frequenz in die Überwachungs zone abstrahlt. Eine Empfangsantenne (6) dient zum Nach weis der von der Sendeantenne (4) und von dem in der Überwachungszone enthaltenen Sicherungsanhänger (5) er zeugten elektromagnetischen Felder; ihr der empfangenen Feldstärke entsprechendes Ausgangssignal, das an den bei den Enden der (beispielsweise achtförmigen oder aus einer bzw. mehreren Windungen bestehenden) Antennenschleife anliegt, wird den zwei symmetrischen Eingängen (10, 11) eines Vorverstärkers (7) zugeführt. Am Ausgang des Vorverstärkers (7) ist die Detektionsvorrichtung (8) angeschlossen. Mit dem Ausgang (9) der Detekti onsvorrichtung (8) ist eine beliebige Alarmeinrichtung verbunden. Die Detektionsvorrichtung (8) dient dazu, an hand der Ausgangssignale des Vorverstärkers (7) zu ent scheiden, ob ein Sicherungsanhänger (5) in der Überwa chungszone vorhanden ist und aktiviert gegebenenfalls einen Alarm.In Fig. 1, a system for electronic article monitoring in the form of a circuit for generating an electromagnetic field in the monitoring zone and for receiving this field is shown. The output frequency of a voltage-controlled oscillator ( 2 ), a VCO known per se, is varied by means of a voltage present at the input ( 1 ). The frequency of the voltage supplied to a power amplifier ( 3 ) is thus varied by a change in the voltage at the input ( 1 ) such that it gradually sweeps over the entire area in which the resonance frequency of a fuse trailer ( 5 ) could lie. The transmission signal amplified with the power amplifier ( 3 ) is fed to a transmission antenna ( 4 ) which emits an electromagnetic alternating field of the appropriate frequency into the monitoring zone. A receiving antenna ( 6 ) serves to demonstrate the electromagnetic fields generated by the transmitting antenna ( 4 ) and by the security tag ( 5 ) contained in the monitoring zone; The output signal corresponding to the received field strength, which is present at the antenna loop at the ends of the (for example eight-shaped or consisting of one or more windings), is fed to the two symmetrical inputs ( 10 , 11 ) of a preamplifier ( 7 ). The detection device ( 8 ) is connected to the output of the preamplifier ( 7 ). Any alarm device is connected to the output ( 9 ) of the detection device ( 8 ). The detection device ( 8 ) is used to decide on the basis of the output signals of the preamplifier ( 7 ) whether a fuse tag ( 5 ) is present in the monitoring zone and, if appropriate, activates an alarm.

In Fig. 2 ist ein geeigneter Vorverstärker (7) darge stellt. Er besteht im wesentlichen aus zwei JFETs (13,14), die eine Differenzverstärkerstufe realisieren. Die Gate-Anschlüsse dieser Transistoren (13, 14) sind durch Kondensatoren mit den beiden symmetrischen An schlüssen (10, 11) der Empfangsantenne (6) verbunden. Ein bipolarer Transistor (15) wird in Basisschaltung als Kon stantstromquelle betrieben; er versorgt die Source-An schlüsse der JFETs (13, 14) über niederohmige Widerstände mit ihrem Betriebsstrom. Am Drain-Anschluß eines der bei den JFETs (13,14) wird kapazitiv ein Emitterfolger mit einem Bipolartransistor (16) angekoppelt. Der Ausgang (12) des Emitterfolgers ist schließlich mit der Detekti onsvorrichtung (8) verbunden. Der dargestellte Vorver stärker könnte selbstverständlich auch komplett durch Bi polartransistoren realisiert werden.In Fig. 2, a suitable preamplifier ( 7 ) is Darge. It essentially consists of two JFETs ( 13, 14 ) that implement a differential amplifier stage. The gate connections of these transistors ( 13 , 14 ) are connected by capacitors to the two symmetrical connections ( 10 , 11 ) of the receiving antenna ( 6 ). A bipolar transistor ( 15 ) is operated in the basic circuit as a constant current source; it supplies the source connections of the JFETs ( 13 , 14 ) with their operating current via low-resistance resistors. An emitter follower with a bipolar transistor ( 16 ) is capacitively coupled to the drain terminal of one of the JFETs ( 13, 14 ). The output ( 12 ) of the emitter follower is finally connected to the detection device ( 8 ). The illustrated vorver could of course also be completely realized by bipolar transistors.

Der dargestellte Vorverstärker (7) ist offensichtlich breitbandig und weist eine hohe Eingangsimpedanz auf. Eine leistungsmäßige Ankopplung der Empfangsantenne (6) an seinen Eingangswiderstand erübrigt sich, da aus schließlich die Eingangsspannung verstärkt wird, so daß die nachteilige Frequenzabhängigkeit der konventionellen Ankopplungseinrichtungen entfällt. Der breitbandige Vor verstärker (7) ist somit universell anwendbar und kann insbesondere zur Detektion von Schwingkreisen mit stark unterschiedlichen Resonanzfrequenzen dienen.The preamplifier ( 7 ) shown is obviously broadband and has a high input impedance. A power coupling of the receiving antenna ( 6 ) to its input resistance is not necessary since the input voltage is finally amplified, so that the disadvantageous frequency dependence of the conventional coupling devices is eliminated. The broadband pre-amplifier ( 7 ) is thus universally applicable and can be used in particular for the detection of resonant circuits with very different resonance frequencies.

Claims

1. System for electronic article monitoring, in particular for the detection of resonant circuits with strongly different resonance frequencies, with a transmitter that emits an electromagnetic field of variable transmission frequency into a monitoring zone from a transmitting antenna ( 4 ), and one at a receiving antenna ( 6 ) closed preamplifier ( 7 ), the output signals of which are fed to a detection device ( 8 ) which, in the presence of a fuse tag ( 5 ), activates an alarm signal with a resonant circuit in the monitoring zone, characterized by a broadband preamplifier ( 7 ) with a high input impedance.

2. Plant according to claim 1, characterized in that the preamplifier ( 7 ) is a differential amplifier.

3. Plant according to claims 1 or 2, characterized records that the transmission frequency successively differed frequency band ranges.

4. Plant according to claim 3, characterized in that the transmission frequency has a range around 2 MHz and / or 3.25 MHz and / or 4.5 MHz and / or 5 MHz and / or 8.2 MHz and / or 10 MHz.