Transponder

Een onderwatertransponder.

Een transponder is een elektronisch apparaat dat een boodschap uitzendt als antwoord op een ontvangen boodschap. Het woord transponder is een samentrekking van de Engelse woorden transmitter (zender) en responder (antwoorder). Afkortingen voor transponder zijn XPDR, XPNDR, TPDR of TP.

Transponders kunnen actief of passief zijn. Actieve transponders hebben een eigen energievoorziening, bijvoorbeeld een batterij of een voeding via kabels. Passieve transponders halen hun energie uit het ontvangen signaal. Een tweede onderscheid kan gemaakt worden naar het uitzenden een vaste of variabele boodschap, in dat laatste geval kan het geheugen van de transponder dus overschreven worden.

Toepassing

Lucht- en scheepvaart

Transponders worden veel gebruikt in de luchtvaart en de scheepvaart, in beide gevallen met als doel de verkeersleiding te vereenvoudigen. Transponders zenden autonoom periodiek een signaal uit, zogenoemde squitter, en/of reageren op een signaal dat door een secundaire radar wordt uitgestuurd. Als antwoord daarop sturen ze een signaal terug, dat informatie bevat over de identiteit van het voertuig waarin ze ingebouwd zijn, eventueel aangevuld met gegevens over koers, snelheid, vlieghoogte, et cetera. Dit signaal wordt door de radar weer opgevangen en verder verwerkt.

In de luchtvaart worden transponders ook toegepast in ACAS-systemen, zoals TCAS II.

In militaire toepassingen worden transponders vaak gebruikt voor IFF-doeleinden (identification friend or foe). Ieder vlieg- of vaartuig dat als antwoord op een ondervraging niet een bepaalde code terugstuurt, wordt dan als potentieel vijandelijk beschouwd.

Verkeer

In het openbaar vervoer worden transponders ook ingezet: veel lijnbussen hebben tegenwoordig een transponder aan boord waarmee bijvoorbeeld stoplichten op groen worden gezet en/of slagbomen worden geopend die voor ander wegverkeer gesloten blijven (bij sommige op- en afritten van de snelweg bijvoorbeeld).

Transponders worden ook toegepast in de motor- en autosport, en in het spoorwegsysteem ERTMS.

RFID-tags

Een nieuwe recente toepassing van transponders is de RFID-tag (radio frequency identification). Hierbij wordt een miniatuurtransponder gebruikt, meestal in de vorm van slechts één enkele chip, die bijvoorbeeld aan alle artikelen in een magazijn of supermarkt bevestigd wordt. Ieder exemplaar van een artikel heeft dan een eigen transpondercode. Door nu een leesstation op te stellen bij de kassa kan in één keer de hele inhoud van een winkelwagentje bepaald worden, en hoeft de kassamedewerker niet meer alles te scannen. Neemt de klant een gekocht artikel weer mee naar binnen, dan weet de kassa dat dat artikel al verkocht en betaald is, zodat de klant niet opnieuw betaalt. Ook het "chippen" van huisdieren bestaat uit het implanteren van een kleine transponder die onderhuids wordt ingebracht.

Een interessante toepassing is het gebruik van de transponder als huissleutel.

RFID-tags zijn er in twee soorten: actief en passief. Actieve RFID-tags hebben hun eigen batterij (vaak een knoopcel), passieve RFID-tags halen hun energie via een inductielus uit het ondervragingssignaal. Dit laatste heeft als voordeel dat de afmeting van een dergelijke tag zeer klein kan zijn (hooguit enkele vierkante millimeters), het nadeel is dat het bereik van een dergelijk transponder vanwege de weinige beschikbare energie vaak zeer beperkt is: van enkele centimeters tot hooguit een meter of twee. Bovendien moet het antwoord zeer kort zijn, dus er kan slechts een zeer beperkte hoeveelheid informatie teruggestuurd worden. Het bereik van actieve tags is iets groter, van enkele meters tot enkele tientallen meters, en er kan wat meer informatie verstuurd worden. De levensduur van de batterij kan variëren – afhankelijk van het gebruik – van enkele maanden tot enkele jaren.

Het zal duidelijk zijn dat actieve tags niet worden gebruikt in toepassingen zoals de bovenvermelde supermarkt, maar ze kunnen bijvoorbeeld wel worden ingezet in toepassingen zoals automatische kilometerheffing of tolheffing, waarbij ze dan in auto's worden ingebouwd. Een andere toepassing van RFID-tags is de automatische tijdregistratie bij sportwedstrijden (atletiek, langlaufen, biatlon...).

Satellieten

In communicatiesatellieten wordt gebruikgemaakt van transponders. Een transponder is een versterker voor een gedeelte van de bandbreedte. Hierbij wordt frequentie conversie toegepast om oscilleren (rondzingen) van de transponder te voorkomen. De transponder vangt signalen van de aarde op, versterkt ze, past frequentie conversie toe en stuurt de signalen weer terug. Een satelliet voor de K_u-band (12-18 GHz, voor radio, TV, contact met Internationaal ruimtestation ISS enzovoorts) heeft tegenwoordig vele tientallen transponders aan boord.

Bronnen, noten en/of referenties

Mediabestanden

Zie de categorie Transponders van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.