Ultrabreitbandsendeeinheit

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Ultrabreitbandsendeeinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind bereits Ultrabreitbandsendeeinheiten für Handwerkzeugmaschinen, insbesondere für Sensorgeräte, bekannt, wobei die Ultrabreitbandsendeeinheiten dazu vorgesehen sind, ein Sendesignal mit einem Linienspektrum auszusenden.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einer Ultrabreitbandsendeeinheit für eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere für ein Sensorgerät, wobei die Ultrabreitbandsendeeinheit dazu vorgesehen ist, ein Sendesignal mit einem Linienspektrum auszusenden.

Es wird vorgeschlagen, dass die Ultrabreitbandsendeeinheit eine Einstelleinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, eine

Position zumindest einer Spektrallinie des Linienspektrums einzustellen, wobei unter einem Linienspektrum insbesondere ein Frequenzspektrum verstanden werden soll, das diskrete Spektrallinien aufweist, die insbesondere in einem Bereich eines Radiodienstes liegen. Unter einer „Position" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Position einer mittleren Frequenz der entsprechenden Linie verstanden werden. Unter „vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgestattet, ausgelegt und/oder programmiert verstanden werden. Durch eine Einstellung der Position der Spektrallinie kann vermieden werden, dass sich die Spektrallinie mit einem Signal eines Radiodienstes überschneidet und somit das Signal des Radiodienstes stört. Vorteilhafterweise wird dadurch auch vermieden, dass das Signal des Radiodienstes die Ultrabreitbandsen- deeinheit stört. Unter einem „Radiodienst" sollen in diesem

Zusammenhang insbesondere aktive und/oder passive Radiodienste verstanden werden, der ein Nutzungsrecht für ein Frequenzspektrum besitzen, wie beispielsweise GSM-Dienste, UMTS- Dienste, meteorologische Radiodienste, TV- und Hörfunkdienste und/oder Radardienste.

Vorteilhafterweise ist die Einstelleinheit dazu vorgesehen, eine Position der Spektrallinie einzustellen, die außerhalb des Signals des Radiodienstes liegt. Unter „außerhalb" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass ein Abstand der Spektrallinie und der Störlinie größer ist als die Summe der halben Linienbreite der Spektrallinie und der halben Linienbreite des Signals des Radiodienstes. Dadurch wird vermieden, dass sich das Signal des Radiodienstes und die Spektrallinien überlagern und nicht mehr getrennt werden können. Unter einer Linienbreite soll in diesem Zusam-

menhang insbesondere eine Halbwertsbreite der entsprechenden Linie verstanden werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Einstelleinheit dazu vor- gesehen ist, eine Position zumindest einer zweiten Spektrallinie einzustellen. Dadurch kann eine Störung des Radiodienstes besonders effektiv minimiert werden.

Dabei wird vorgeschlagen, dass die Einstelleinheit dazu vor- gesehen ist, eine Position der zweiten Spektrallinie einzustellen, in der die Position des Signals des Radiodienstes im Wesentlichen in der Mitte zwischen der ersten Spektrallinie und der zweiten Spektrallinie liegt. Unter „im Wesentlichen" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass eine Position des Signals des Radiodienstes um weniger als 10% des Abstands der beiden Spektrallinien von einer exakten Mittelposition abweicht, wobei ein Wert kleiner als 5% vorteilhaft und ein Wert gleich Null besonders vorteilhaft ist. Eine solche Position des Signals des Radiodienstes ist besonders vorteilhaft, da dann ein Abstand des Signals des Radiodienstes zu benachbarten Spektrallinien besonders groß wird.

Vorteilhaferweise ist die Einstelleinheit dazu vorgesehen, die Position der zweiten Spektrallinie unabhängig von der Position der ersten Spektrallinie einzustellen, wodurch die Positionen der ersten und zweiten Spektrallinie besonders einfach so eingestellt werden können, dass die Position des Signals des Radiodienstes im Wesentlichen in der Mitte zwischen der ersten Spektrallinie und der zweiten Spektrallinie liegt.

Ferner ist die Einstelleinheit vorteilhafterweise dazu vorgesehen, einen Abstand zwischen der ersten Spektrallinie und zumindest einer weiteren Spektrallinie einzustellen, der größer ist als eine Linienbreite eines Signals eines Radiodiens- tes. Dadurch kann eine Störung des Radiodienstes besonders einfach vermieden werden. Der Abstand zwischen den Spektrallinien kann besonders einfach eingestellt werden, wenn die Positionen der Spektrallinien unabhängig von einander eingestellt werden können. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, einen Abstand zwischen zwei Spektrallinien einzustellen, wenn die Spektrallinien nur gemeinsam aber um unterschiedliche Beträge verschoben werden können.

Es wird vorgeschlagen, dass das Sendesignal als ein repetie- rendes Pulssignal, das eine Pulswiederholfrequenz aufweist, ausgebildet ist. Unter einem „repetierenden Pulssignal" soll insbesondere ein Signal verstanden werden, das Pulse aufweist, die in einem regelmäßigen Abstand gesendet werden. Bei einem solchen Sendesignal können die Abstände der Spektralli- nien einfach verschoben werden, indem die Pulswiederholfrequenz verändert wird. Zusätzlich können bei einem solchen Signal die absoluten Positionen der Spektrallinien gemeinsam verschoben werden, wenn die Ultrabreitbandsendeeinheit einen Modulator aufweist, der dazu vorgesehen ist, das repetierende Pulssignal zu modulieren. Dadurch lässt sich eine unabhängige Einstellung der Positionen zweier Spektrallinien einfach realisieren .

Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn das Sendesignal als ein Pseu- do-Noise-Signal, das eine Zeitdauer einer sich wiederholenden Pseudo-Noise-Sequenz aufweist, ausgebildet ist. Unter einem

„Pseudo-Noise-Signal" soll insbesondere ein Signal verstanden werden, das eine sich periodisch wiederholende Sequenz aufweist. Bei einem solchen Sendesignal ist der Abstand der Spektrallinien ebenfalls einfach einstellbar, weshalb ein solches Sendesignal vorteilhaft als eine Alternative oder als eine Ergänzung zu dem repetierenden Pulssignal verwendet werden kann. Auch bei dem Pseudo-Noise-Signal kann die Position der Spektrallinien mittels eines Modulators verschoben werden, wodurch eine unabhängige Einstellung der Positionen zweier Spektrallinien realisierbar ist.

Zeichnung

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen .

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Aufbau einer Sendeeinheit, Fig. 2 ein Frequenzspektrum mit einem Linienspektrum eines Senders und mit einem Signal eines Radiodienstes,

Fig. 3 ein Frequenzspektrum, bei dem das Signal des Radiodienstes zwischen zwei Spektrallinien liegt und

Fig. 4 ein Frequenzspektrum, bei dem das Signal des

Radiodiensts in der Mitte zwischen zwei Spektrallinien liegt.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Figur 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Ultrabreitbandsen- deeinheit eines nicht näher dargestellten Sensorgeräts, das zur Untersuchung von Flächen, wie beispielsweise von Wand- und/oder Bodenflächen, vorgesehen ist. Die Ultrabreitbandsen- deeinheit sendet ein Sendesignal aus, das ein Frequenzspektrum mit einem Linienspektrum aufweist. Das Sendesignal wird von Strukturen unterhalb der Fläche reflektiert und ein reflektiertes Signal wird mittels einer nicht näher dargestellten Empfangseinheit detektiert. Aus dem reflektierten Signal kann dann mittels einer Auswerteelektronik auf die Strukturen unterhalb der Fläche geschlossen werden, die dann auf einem Display des Sensorgeräts dargestellt werden können.

Das Sendesignal, das die Ultrabreitbandsendeeinheit aussen- det, ist als ein repetierendes Pulssignal, das eine Pulswiederholfrequenz aufweist, ausgebildet. Die Ultrabreitbandsendeeinheit umfasst eine Frequenzvorgabeeinheit 12, die eine Grundfrequenz vorgibt und beispielsweise durch einen Mikro- controller, einen Quarz oder einen PLL gebildet sein kann. Die Grundfrequenz, die von der Frequenzvorgabeeinheit 12 generiert wurde, wird an eine Signalerzeugeeinheit 14 weiterge-

leitet, die aus der Grundfrequenz ein gepulstes Signal erzeugt. Die Signalerzeugeeinheit 14 kann beispielsweise durch eine Step-Recovery-Diode, einen Transistor und/oder andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Bauteile ausgestaltet sein. Anschließend wird das Signal an einen Modulator 16 weitergeleitet. Das modulierte Signal kann über Passivbauteile 18, wie beispielsweise Filter, Teiler, Koppler, Balun usw., nochmals verändert und angepasst werden und wird anschließend über eine Antenne 20 abgestrahlt.

Bei dem als repetierendes Pulssignal ausgebildeten Sendesignal kann ein Abstand 30 von Spektrallinien 22, 24 des Linienspektrums mittels einer Veränderung der Pulswiederholfrequenz verändert werden, wobei der Abstand 30 grundsätzlich sowohl vergrößert als auch verkleinert werden kann. Eine Position der Spektrallinien 22, 24 ist über eine Modulation des Sendesignals, die mittels des Modulators 16 erfolgt, einstellbar. Um die Position und den Abstand 30 der Spektrallinien 22, 24 zu verändern, umfasst die Ultrabreitbandsendeeinheit eine Einstelleinheit 10, die auf die Frequenzvorgabeeinheit 12, die Signalerzeugeeinheit 14 und den Modulator 16 wirken kann. Durch die Einstellung des Abstands 30 und durch die gemeinsame Einstellung der Positionen der Spektrallinien 22, 24 ist es möglich, die Position der ersten Spektrallinie 22 unabhän- gig von der Position der zweiten Spektrallinie 24 einzustellen .

Ein Frequenzspektrum, in dem eine der Spektrallinien 24 des Sendesignals mit einem Signal eines Radiodienstes 26 zusam- menfällt, ist in Figur 2 gezeigt. Durch das Sendesignal wird das Signal des Radiodienstes 26 gestört. In dem gezeigten

Frequenzspektrum weisen die Spektrallinien 22, 24 und das Signal des Radiodienstes 26 eine Rechteckform auf, weshalb eine Halbwertsbreite gleich einer Gesamtbreite ist.

Um eine Störung des Signals des Radiodienstes 26 zu minimieren, wurde die Position der Spektrallinie 22 und der Spektrallinie 24 mittels der Einstelleinheit 10 so eingestellt, dass die Spektrallinien 22, 24 außerhalb des Signals des Radiodienstes 26 liegen (Figur 3) . Außerdem wurde durch die Einstelleinheit 10 mittels des Modulators 16 der Abstand 30 zwischen der Spektrallinie 22 und der Spektrallinie 24 so eingestellt, dass er größer ist als eine Linienbreite 28 des Signals des Radiodienstes 26.

Figur 4 zeigt ein Frequenzspektrum, bei dem im Vergleich zu Figur 2 der Abstand 30 der Spektrallinien 22, 24 beibehalten wurde. Durch die Einstelleinheit 10 wurden die Spektrallinien 22, 24 gemeinsam um einen gleichen Betrag verschoben, wodurch das Signal des Radiodienstes 26 im Wesentlichen in der Mitte zwischen den zwei Spektrallinien 22, 24 liegt. Der Abstand 30 ist größer als die Linienbreite 28 des Signals des Radiodienstes 26.

Die Ultrabreitbandsendeeinheit kann alternativ oder zusätz- lieh ein Sendesignal aussenden, das als ein Pseudo-Noise-

Signal mit einer Zeitdauer einer sich wiederholenden Pseudo- Noise-Sequenz ausgebildet ist. Durch die Frequenzvorgabeeinheit 12 werden dann eine Modulationsfrequenz und die Zeitdauer des Pseudo-Noise-Signals vorgegeben. Anschließend wird durch die Signalerzeugeeinheit 14 eine Pseudo-Noise-Sequenz erzeugt, die anschließend mittels des Modulators 16 moduliert

werden kann. Die Signalerzeugeeinheit 14 und der Modulator 16 können auch einstückig ausgeführt sein und könnten dann beispielsweise einen FPGA-Schaltkreis oder einen IC umfassen. Das modulierte Signal kann über die Passivbauteile 18 nochmals verändert und angepasst werden und wird anschließend ü- ber die Antenne 20 abgestrahlt.

Bei dem als Pseudo-Noise-Signal ausgebildeten Sendesignal kann der Abstand 30 der Spektrallinien 22, 24 mittels einer Veränderung der Zeitdauer verändert werden, wobei der Abstand 30 grundsätzlich sowohl vergrößert als auch verkleinert werden kann. Die Position ist wiederum über eine Modulation des Sendesignals einstellbar.