CH626481A5 - Radio-frequency transmission system with a radiating cable - Google Patents

Description

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PATENTANSPRUCH Hochfrequenz-Übertragungsanlage mit einem aus einem oder mehreren Abschnitten bestehenden strahlenden Kabel (8) zur doppeltgerichteten drahtlosen Übermittlung von Information zwischen mindestens einer festen Station (3) und sich längs dieses Kabels bewegenden beweglichen Stationen (2), in welcher Anlage ein Sender (30) das Kabel am Anfang speist und ein am Ende angeschlossener Empfänger (40) die auf das Kabel treffenden Signale empfängt, in welcher, sofern mehr als ein Abschnitt vorhanden ist, zwischen dem Ende eines Abschnitts und dem Anfang des nächsten je ein in der Richtung vom Sender zum Empfänger wirkender erster Verstärker (21) mit grundsätzlich festem Verstärkungsgrad angeordnet ist, gekennzeichnet durch je eine je dem Anfang und dem Ende jedes der genannten Abschnitte zugeordnete Gabelschaltung (22) mit einem Leitungsanschluss (25), einer der Eingangsimpedanz des betreffenden Kabelabschnitts entsprechenden Nachbildung (N) und einem ersten (23) und einem zweiten (24) Verstärkeran-schluss, wobei je am Leitungsanschluss (25) der Anfang bzw. das Ende des Kabelschnitts (8) angeschlossen ist und wobei der erste Verstärkeranschluss (23) bei der Gabelschaltung (22.12) am Anfang des Kabelabschnitts (8.2) mit dem Ausgang des zugehörigen ersten Verstärkers (21.1) bzw. des Senders und bei der Gabelschaltung (22.21) am Ende des Kabelabschnitts (8.2) mit dem Eingang des zugehörigen ersten Verstärkers (21.2) bzw. des Empfängers verbunden ist und gekennzeichnet durch je einen zu jedem der genannten Abschnitte des strahlenden Kabels parallel verlaufenden, jedoch räumlich davon getrennten, ähnliche elektrische Eigenschaften aufweisenden Abschnitt eines nicht-strahlenden Kabels (9), in dessen Anfang ein zweiter (27) und in dessen Ende ein dritter (26) je in der Richtung vom Anfang zum Ende wirksamer Verstärker mit selbsttätig regelbarem Verstärkungsgrad eingefügt ist, welcher Abschnitt samt Regelverstärkern zwischen den zweiten Verstärkeranschlüssen (24) der am Anfang und am Ende des betreffenden Abschnitts befindlichen Gabelschaltungen (22) angeschlossen ist, wobei der zweite Verstärker (27) einen derartigen Verstärkungsgrad aufweist, dass an seinem Ausgang der Pegel eines durch den Sender ausgesendeten Pilotsignals auf einem gleichbleibenden Wert gehalten ist, und wobei der dritte Verstärker (26.2) einen derartigen Verstärkungsgrad aufweist, dass bei der Gabelschaltung (22.21), an deren zweiten Verstärkeranschluss (24.21) sein Ausgang führt, der Pegel des Pilotsignals am ersten Verstärkeranschluss (23.21) auf einen gleichbleibenden Wert geregelt ist, das ganze derart, dass der Energiefluss zwischen den ersten Verstärkern (21) im störungsfreien, gut abgeglichene Gabeln (22) aufweisenden Betrieb vorwiegend über die Abschnitte (8) des strahlenden Kabels und anlässlich eines in einem dieser Abschnitte auftretenden Unterbruchs oder Kurzschlusses (28) infolge der dann schlechter abgeglichenen Gabeln über den entsprechenden Abschnitt (9) des nicht-strah-lenden Kabels verläuft. PATENT CLAIM High-frequency transmission system with a radiating cable (8) consisting of one or more sections for the bidirectional wireless transmission of information between at least one fixed station (3) and moving stations (2) moving along this cable, in which system a transmitter (30 ) feeds the cable at the beginning and a receiver (40) connected at the end receives the signals impinging on the cable, in which, if there is more than one section, between the end of a section and the beginning of the next one in the direction of The first amplifier (21) acting as a receiver and having a fundamentally fixed degree of amplification is arranged, characterized by in each case a hybrid circuit (22) assigned to the beginning and the end of each of the sections mentioned, with a line connection (25), a simulation corresponding to the input impedance of the relevant cable section (N) and a first (23) and a second (24) amplifier connection, the beginning or end of the cable cut (8) being connected to each of the line connection (25) and the first amplifier connection (23) in the hybrid circuit (22.12) at the beginning of the cable section (8.2) with the Output of the associated first amplifier (21.1) or the transmitter and in the hybrid circuit (22.21) at the end of the cable section (8.2) is connected to the input of the associated first amplifier (21.2) or the receiver and is characterized by one to each of the Sections of the radiating cable running in parallel, but spatially separated, having similar electrical properties, a section of a non-radiating cable (9), in the beginning of which a second (27) and in the end a third (26) in the direction from the beginning at the end effective amplifier with automatically adjustable degree of amplification is inserted, which section together with control amplifiers between the second amplifier connections (24) of the At the beginning and at the end of the section concerned, hybrid circuits (22) are connected, the second amplifier (27) having such a degree of amplification that the level of a pilot signal emitted by the transmitter is kept at a constant value, and the third Amplifier (26.2) has such a degree of amplification that in the hybrid circuit (22.21), to the second amplifier connection (24.21) of which its output leads, the level of the pilot signal at the first amplifier connection (23.21) is regulated to a constant value, all in such a way that the energy flow between the first amplifiers (21) in the trouble-free, well-balanced forks (22) operation predominantly via the sections (8) of the radiating cable and on the occasion of an interruption or short circuit (28) occurring in one of these sections as a result of the poorly balanced forks about the corresponding section (9) of the nich t-radiating cable runs.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochfrequenz-Übertragungsanlage mit einem aus einem oder aus mehreren Abschnitten bestehenden strahlenden Kabel zur doppelgerichteten drahtlosen Übermittlung von Information zwischen mindestens einer festen Station und sich längs dieses Kabels bewegenden beweglichen Stationen. Diese Anlage weist einen Sender auf, welcher das Kabel am Anfang speist, und ein am Ende angeschlossener Empfänger empfängt die auf das Kabel treffenden Signale. Bei den als «Sender» und «Empfänger» bezeichneten Geräten kann es sich dabei je um eine Mehrzahl von Sendern und Empfängern handeln, welche unabhängig voneinander auf verschiedenen Frequenzen senden und empfangen. Die Sende- und die Empfangsfrequenzen sind dabei vorzugsweise mit gegenseitigen Abständen gewählt, welche ein gleichzeitiges Senden und Empfangen gestatten. Es ist aber auch möglich, auf der gleichen Frequenz abwechslungsweise zu senden und zu empfangen. The present invention relates to a radio-frequency transmission system with a radiating cable consisting of one or more sections for the two-way wireless transmission of information between at least one fixed station and moving stations moving along this cable. This system has a transmitter that feeds the cable at the beginning, and a receiver connected at the end receives the signals arriving on the cable. The devices referred to as “transmitters” and “receivers” can each be a plurality of transmitters and receivers that transmit and receive independently of one another on different frequencies. The transmission and reception frequencies are preferably selected at mutual intervals, which allow simultaneous transmission and reception. However, it is also possible to send and receive alternately on the same frequency.

In dieser Anlage ist, sofern mehr als ein Abschnitt des Kabels vorhanden ist, zwischen dem Ende eines Abschnitts und dem Anfang des nächsten je ein in der Richtung vom Sender zum Empfänger wirkender erster Verstärker mit grundsätzlich festem Verstärkungsgrad angeordnet. In this system, if there is more than one section of the cable, between the end of one section and the beginning of the next a first amplifier acting in the direction from the transmitter to the receiver with a fundamentally fixed gain is arranged.

Anlagen der beschriebenen Art sind beispielsweise aus der britischen Patentschrift 1 371 291 für die Funkversorgung von Tunneln und Bergwerken bekannt geworden. Da bei jeder Funkverbindung die nach der beweglichen Station auszusendenden Signale vom Sender bis zur beweglichen Station und die von dieser Station stammenden zu empfangenen Signale von dieser Station bis zum Empfänger über das strahlende Kabel verlaufen, kann bei einer Störung, das heisst bei einem Unterbruch oder einem Kurzschluss des Kabels auf der Strecke zwischen dem Sender und der Störung nur noch vom Sender nach der beweglichen Station und auf der Strecke zwischen der Störung und dem Empfänger nur noch von der beweglichen Station nach dem Empfänger verkehrt werden. Systems of the type described are known, for example, from British Patent 1,371,291 for the radio coverage of tunnels and mines. Since with every radio connection the signals to be sent out from the transmitter to the mobile station and the signals to be received from this station run from the station to the receiver via the radiating cable, a malfunction, i.e. an interruption or a Short circuit of the cable on the route between the transmitter and the fault only from the transmitter to the moving station and on the route between the fault and the receiver only from the moving station to the receiver.

Es ist bekannt, diesen Mangel zu beheben, indem die strahlende Leitung samt Sender, Empfänger und Verstärkern derart doppelt angeordnet ist, dass die Signale auf den Kabeln im entgegengesetzten Sinne laufen. Unter diesen Voraussetzungen ist zwar in einem Falle, in welchem beide Kabel an derselben Stelle gestört sind, was insbesondere bei einem Brand eintreten kann, die Funkversorgung der beweglichen Stationen an allen Stellen des Tunnels in beiden Verkehrsrichtungen gewährleistet, aber der Aufwand für eine doppelte Anlage ist wegen den hohen Kosten für die strahlenden Kabel beträchtlich. It is known to remedy this deficiency by arranging the radiating line together with the transmitter, receiver and amplifiers in such a way that the signals run on the cables in the opposite sense. Under these conditions, in a case in which both cables are disturbed at the same point, which can occur in particular in the event of a fire, the radio coverage of the movable stations is guaranteed at all points in the tunnel in both directions of traffic, but the effort for a double system is considerable because of the high cost of the radiating cables.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, parallel zum strahlenden Kabel, jedoch räumlich davon getrennt, ein nichtstrahlendes Koaxialkabel derart sicher zu verlegen, dass dort ein Unterbruch oder Kurzschluss unwahrscheinlich ist. Gemäss diesem Vorschlag ist das nicht-strahlende Kabel in gleiche Abschnitte eingeteilt wie das strahlende Kabel, am Ausgang jedes Verstärkers bzw. des Senders wird das Signal beiden Kabeln zu gleichen Teilen zugeführt und am Ende der Abschnitte ist jeweils eine Umschalteeinrichtung vorhanden, welche im Falle einer Störung den Verstärkereingang vom strahlenden Kabel auf das nicht-strahlende Kabel umschaltet. Mit einer solchen Anordnung ist zwar der Funkverkehr im Bereiche aller dem gestörten Abschnitt vorangehenden und ihm nachfolgenden Abschnitte in beiden Richtungen gewährleistet, aber innerhalb des gestörten Abschnitts ist dies nicht der Fall. Dies ist besonders nachteilig, weil angenommen werden muss, dass die Störung durch einen Unglücksfall verursacht worden ist und dass daher einwandfreie Funkverbindungen gerade an jener Stelle am wichtigsten wären. It has also already been proposed to lay a non-radiating coaxial cable in such a safe manner parallel to the radiating cable, but spatially separated from it, that an interruption or short circuit is unlikely there. According to this proposal, the non-radiating cable is divided into the same sections as the radiating cable, at the output of each amplifier or the transmitter the signal is fed to both cables in equal parts and at the end of each section there is a switching device, which in the case of a Fault switches the amplifier input from the radiating cable to the non-radiating cable. With such an arrangement, radio communication is guaranteed in the area of all sections preceding and following the disturbed section, but this is not the case within the disturbed section. This is particularly disadvantageous because it must be assumed that the disruption was caused by an accident and that, therefore, perfect radio connections would be most important at that point.

Die vorliegende Erfindung ist nun eine Weiterentwicklung des letztgenannten Vorschlages. Mit ihrer Hilfe ist es auch bei der Verwendung nur eines einzigen strahlenden Kabels bei Störungen an diesem Kabel möglich, im Bereiche der Störung einen einwandfreien Funkverkehr in beiden Richtungen zu erreichen. Die Erfindung geht davon aus, dass an einer Gabelschaltung mit einem Leitungsanschluss, einer Nachbildung, einem ersten und einem zweiten Verstärkeranschluss und einem an den Leitungsanschluss angeschlossenen, am Ende kurzgeschlossenen oder offenen Kabel die Übergangsdämpfung zwischen den beiden Verstärkeranschlüssen mit zunehmender Länge des Kabels zunimmt und umgekehrt. Die Erfindung ermöglicht es, auf Umschalter zwischen strahlendem und nicht-strahlendem Kabel zu verzichten. Sie ist gekennzeichnet durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs aufge2 The present invention is now a further development of the latter proposal. With their help, even with the use of only a single radiating cable in the event of interference on this cable, it is possible to achieve perfect radio communication in both directions in the area of the interference. The invention is based on the fact that, on a hybrid circuit with a line connection, a simulation, a first and a second amplifier connection and a cable that is short-circuited or open at the end, the transition loss between the two amplifier connections increases with increasing length of the cable and vice versa . The invention makes it possible to dispense with changeover switches between radiating and non-radiating cables. It is characterized by the auf2 in the characterizing part of the patent claim

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führten Merkmale. led characteristics.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels erklärt. Die Figur 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Übertragungsanlage für den Funkverkehr zwischen zwei festen Sprechstellen und Fahrzeugen in einem Tunnel. The invention will now be explained using an exemplary embodiment. Figure 1 shows the basic structure of a transmission system for radio communication between two fixed intercoms and vehicles in a tunnel.

Die Figur 2 zeigt die Darstellung eines Ausschnitts der Figur 1 mit soviel Einzelheiten als zum Verständnis der Erfindung notwendig sind. FIG. 2 shows a detail of FIG. 1 with as much detail as is necessary to understand the invention.

Die Figuren 3 und 4 zeigen Einzelheiten der am Anfang und am Ende des Tunnels angebrachten Einrichtungen. Figures 3 and 4 show details of the equipment installed at the beginning and end of the tunnel.

Die Figur 1 zeigt einen Haupttunnel 1, in welchem mit Funkanlagen versehene Fahrzeuge 2 verkehren. Der Gesprächsverkehr mit den Fahrzeugen wird von den beiden Sprechstellen 3 aus abgewickelt. In einem zum Haupttunnel parallel verlaufenden Diensttunnel 4 sind Gerätegruppen 5,6 und 7 angeordnet, zwischen denen einerseits Abschnitte 8 eines strahlenden Kabels und anderseits Abschnitte 9 eines nichtstrahlenden Koaxialkabels angeordnet sind. Die Abschnitte 8 verlaufen im Haupttunnel, die Abschnitte 9 dagegen im Hilfstunnel, wo sie als sicher vor allen durch Unglücksfälle verursachten Unterbrüchen und Kurzschlüssen angenommen werden. Zwei Niederfrequenzleitungen 10 und 11, welche ebenfalls im Hilfstunnel 4 verlaufen, verbinden die beiden Sprechstellen 3 mit den an den Enden befindlichen Gerätegruppen 5 und 7. Beim Verkehr in der Richtung von einer festen Sprechstelle nach einer beweglichen Station 2 wird das Modulationssignal von einer der Sprechstellen 3 direkt oder über die Verbindung 10 der Gerätegruppe 5 zugeführt, und der darin enthaltene Sender gibt ein Sendesignal an den ersten Abschnitt 8.1 des strahlenden Kabels ab. Dieser Abschnitt endet an einer Gerätegruppe 6.1, wo das eintreffende Signal um einen der Dämpfung des Abschnitts 8.1 entsprechenden Betrag verstärkt und dem Anfang des nächsten Abschnitts 8.2 zugeführt wird. Auf diese Weise ist das strahlende Kabel auf der ganzen Tunnellänge mit einem genügenden Pegel des auszusendenden Signals versehen. FIG. 1 shows a main tunnel 1, in which vehicles 2 provided with radio systems run. The conversation with the vehicles is handled from the two microphone units 3. In a service tunnel 4 running parallel to the main tunnel, device groups 5, 6 and 7 are arranged, between which sections 8 of a radiating cable and sections 9 of a non-radiating coaxial cable are arranged. Sections 8 run in the main tunnel, sections 9 in the auxiliary tunnel, where they are assumed to be safe from all interruptions and short circuits caused by accidents. Two low-frequency lines 10 and 11, which also run in the auxiliary tunnel 4, connect the two microphone units 3 to the device groups 5 and 7 located at the ends. When traffic is in the direction from a fixed microphone unit to a mobile station 2, the modulation signal is transmitted from one of the microphone units 3 supplied directly or via the connection 10 to the device group 5, and the transmitter contained therein emits a transmission signal to the first section 8.1 of the radiating cable. This section ends at a device group 6.1, where the incoming signal is amplified by an amount corresponding to the attenuation of section 8.1 and is fed to the beginning of the next section 8.2. In this way, the radiating cable is provided with a sufficient level of the signal to be emitted over the entire length of the tunnel.

In der umgekehrten Richtung gelangt ein von einer beweglichen Station 2 abgegebenes und auf einen Abschnitt 8 des strahlenden Kabels auftreffendes Signal an die nächste Gerätegruppe 6, wo es verstärkt und dem nächsten Abschnitt 8 zugeführt wird. Das auf diese Weise immer wieder verstärkte Signal gelangt am Ende des Tunnels über den Abschnitt 8.4 an die Gerätegruppe 7, wo es im darin enthaltenen Empfänger demoduliert und den Sprechstellen 3 direkt oder über die Leitung 11 zugeführt wird. In the opposite direction, a signal emitted by a movable station 2 and incident on a section 8 of the radiating cable reaches the next device group 6, where it is amplified and fed to the next section 8. The signal, which is always amplified in this way, reaches the device group 7 at the end of the tunnel via section 8.4, where it is demodulated in the receiver contained therein and fed to the microphone units 3 directly or via line 11.

Von der Gerätegruppe 5 wird neben einem oder mehreren der Sprachübermittlung dienenden Signalen vorzugsweise ein Pilotsignal erzeugt, das bei allen später beschriebenen Verstärkern zur Regelung des Verstärkungsgrads herangezogen werden kann. Als Pilotsignal kann auch ein dauernd gesendetes, daneben der Gesprächsübermittlung dienendes Signal verwendet werden. In addition to one or more signals used for voice transmission, the device group 5 preferably generates a pilot signal which can be used to regulate the degree of amplification in all amplifiers described later. A continuously transmitted signal, which also serves to transmit the call, can also be used as the pilot signal.

Die Figur 2 zeigt nun zwei je einen ersten Verstärker 21 (21.1 und 21.2) enthaltende Gerätegruppen 6 (6.1 und 6.2), zwischen denen je ein Abschnitt 8.2 des strahlenden und ein Abschnitt 9.2 des nicht-strahlenden Kabels verläuft. Jede der Gruppen enthält zwei Gabelschaltungen 22 (22.11 und 22.12 bzw. 22.21 und 22.22). Jede dieser aus der in der Telefonie angewendeten Zweidraht-Verstärkertechnik bekannten Gabelschaltungen weist einen Leitungsanschluss 25, einen ersten Verstärkeranschluss 23, einen zweiten Verstärkeranschluss 24 und eine Nachbildung N auf, welche die Eingangsimpedanz des am Leitungsanschluss 25 angeschlossenen Kabelabschnitts 8 nachbildet. Durch ein nicht dargestelltes, zwischen den beiden Verstärkeranschlüssen angeordnetes Dämpfungsglied oder durch eine Nachbildung, deren Impedanz von der Impedanz des Kabelabschnitts 8 leicht abweicht, ist die Übergangsdämpfung gegenüber dem idealen Wert soweit herabgesetzt, dass die später erklärten Bedingungen erfüllt sind. Bei einer Gabel nimmt mit abnehmender Länge eines angeschlossenen offenen oder kurzgeschlossenen Kabelstücks auch die Übergangsdämpfung ab. Die je zwischen dem Kabelabschnitt 8 und den beiden Verstärkeranschlüssen auftretende Dämpfung wird in der Folge als Durchlaufsdämpfung bezeichnet. FIG. 2 now shows two device groups 6 (6.1 and 6.2) each containing a first amplifier 21 (21.1 and 21.2), between which a section 8.2 of the radiating and a section 9.2 of the non-radiating cable runs. Each of the groups contains two hybrid circuits 22 (22.11 and 22.12 or 22.21 and 22.22). Each of these hybrid circuits known from the two-wire amplifier technology used in telephony has a line connection 25, a first amplifier connection 23, a second amplifier connection 24 and a replica N, which simulates the input impedance of the cable section 8 connected to the line connection 25. By means of an attenuator (not shown) arranged between the two amplifier connections or by means of a simulation whose impedance deviates slightly from the impedance of the cable section 8, the transition attenuation is reduced compared to the ideal value to such an extent that the conditions explained later are fulfilled. With a fork, the transition loss also decreases as the length of a connected open or short-circuited cable piece decreases. The attenuation that occurs between the cable section 8 and the two amplifier connections is referred to below as continuous loss.

Zwischen den zweiten Verstärkeranschlüssen 24.12 und 24.21 verläuft der Abschnitt 9.2 des nicht-strahlenden Kabels. Der Anfang des dargestellten Kabelabschnitts 9.2 ist dabei über den zweiten Verstärker 27.1 an den zweiten Verstärkeranschluss 24.12 der Gabelschaltung 22.12 angeschlossen, während das Ende dieses Kabelabschnitts über den dritten Verstärker 26.2 mit dem zweiten Verstärkeranschluss 24.21 der Gabelschaltung 22.21 verbunden ist. Der zweite Verstärker 27.1 ist ein Regelverstärker, dessen Verstärkungsgrad derart geregelt ist, dass an seinem Ausgang der Pegel des Pilotsignals die gleiche Grösse aufweist wie der im später beschriebenen Normalfall am Leitungsausgang 25.12 auftretende. Der dritte Verstärker 26.2 ist ebenfalls ein Regelverstärker. Dessen Verstärkungsgrad wird derart geregelt, dass der Pegel des Pilotsignals am ersten Verstärkeranschluss 23.21 der betreffenden Gabelschaltung 22.21 etwas unterhalb des im später beschriebenen Normalfall an an diesem Punkt auftretenden Pegels liegt. Section 9.2 of the non-radiating cable runs between the second amplifier connections 24.12 and 24.21. The beginning of the illustrated cable section 9.2 is connected via the second amplifier 27.1 to the second amplifier connection 24.12 of the hybrid circuit 22.12, while the end of this cable section is connected via the third amplifier 26.2 to the second amplifier connection 24.21 of the hybrid circuit 22.21. The second amplifier 27.1 is a control amplifier, the degree of amplification of which is regulated in such a way that the level of the pilot signal is at its output the same size as that which occurs at the line output 25.12 in the normal case described later. The third amplifier 26.2 is also a control amplifier. Its degree of amplification is regulated in such a way that the level of the pilot signal at the first amplifier connection 23.21 of the relevant hybrid circuit 22.21 is somewhat below the level occurring at this point in the normal case described later.

Die Figur 3 stellt die Gerätegruppe 5 dar, welche den Anfang der Kabel bildet und daher neben nur einer einzigen Gabelschaltung 22.0 den zweiten Verstärker 27.0 und anstelle des ersten Verstärkers den Sender 30 aufweist. Dieser Sender umfasst - wie schon früher kurz erwähnt wurde - den Pilotsender und gegebenenfalls mehrere Einzelsender. Die Figur 4 stellt demgegenüber die Gerätegruppe 7 dar, welche das Ende der Kabel bildet und daher neben nur einer einzigen Gabelschaltung 22.4 den dritten Verstärker 26.4 und anstelle des ersten Verstärkers den Empfänger 40 aufweist, welcher gegebenenfalls mehrere Einzelempfänger umfasst. FIG. 3 shows the device group 5, which forms the beginning of the cable and therefore has, in addition to only a single hybrid circuit 22.0, the second amplifier 27.0 and, instead of the first amplifier, the transmitter 30. As previously mentioned briefly, this transmitter comprises the pilot transmitter and possibly several individual transmitters. In contrast, FIG. 4 shows the device group 7, which forms the end of the cable and therefore, in addition to only a single hybrid circuit 22.4, has the third amplifier 26.4 and, instead of the first amplifier, the receiver 40, which optionally comprises several individual receivers.

Im Normalzustand, das heisst solange sich der Abschnitt 8.2 des strahlenden Kabels im ordnungsgemässen Zustand befindet, ist die Übergangsdämpfung je zwischen den beiden Verstärkeranschlüssen der Gabelschaltungen am grössten. Ein über den Abschnitt 8.1 auf die Gerätegruppe 6.1 treffendes Signal wird dann über die Gabelschaltung 22.11, den ersten Verstärker 21.1 und die Gabelschaltung 22.12 dem Kabelabschnitt 8.2 zugeführt und gelangt von dort in gleicher Weise über die Gerätegruppe 6.2 an den Kabelabschnitt 8.3. Ein Teil des Signals gelangt auch über den zweiten Verstärkeranschluss 24.12, die beiden Verstärker 27.1 und 26.2 und die Gabelschaltung 22.21 an den Eingang des ersten Verstärkers 21.2. Da die Übergangsdämpfung der Gabeln gross und somit der Pegel am Punkt 24.12 klein ist, ist der Verstärker 27.1 auf die höchstmögliche Verstärkung geregelt; der Verstärker 26.2 dagegen ist, weil am Punkt 23.21 ein den für die Regelung vorgesehenen Soll-Wert überschreitender Pegel vorhanden ist, auf die kleinst-mögliche Verstärkung geregelt. Daraus ergibt sich, dass über den letztgenannten Weg das vom Punkt 23.12 an den Punkt 23.21 gelangende Signal gegenüber dem über den Abschnitt des strahlenden Kabels gelangenden Signal vernachlässigt werden kann. In the normal state, i.e. as long as section 8.2 of the radiating cable is in the correct state, the transition loss is greatest between the two amplifier connections of the hybrid circuits. A signal which strikes the device group 6.1 via the section 8.1 is then fed via the hybrid circuit 22.11, the first amplifier 21.1 and the hybrid circuit 22.12 to the cable section 8.2 and from there reaches the cable section 8.3 in the same way via the device group 6.2. Part of the signal also reaches the input of the first amplifier 21.2 via the second amplifier connection 24.12, the two amplifiers 27.1 and 26.2 and the hybrid circuit 22.21. Since the transition damping of the forks is large and the level at point 24.12 is low, the amplifier 27.1 is regulated to the highest possible amplification; the amplifier 26.2, on the other hand, is regulated to the smallest possible amplification because at point 23.21 there is a level exceeding the setpoint value intended for the regulation. It follows from this that the signal from point 23.12 to point 23.21 can be neglected in relation to the signal coming via the section of the radiating cable via the last-mentioned route.

Das auf dem Abschnitt 8.2 von den mobilen Stationen empfangene Signal gelangt sowohl über den Leitungsanschluss 25.21 und die Gabelschaltung 22.21 als auch über den Leitungsanschluss 25.12, die Gabelschaltung 22.12, den Kabelabschnitt 9.2 und die Gabelschaltung 22.21 an den Punkt 23.21. Der über den ersten Weg hervorgerufene Pegel ist jedoch auch im ungünstigsten Fall höher als der über den zweiten Weg hervorgerufene, so dass der zweite Weg nicht störend ins Gewicht fällt. The signal received by the mobile stations on section 8.2 reaches point 23.21 via line connection 25.21 and hybrid circuit 22.21 as well as via line connection 25.12, hybrid circuit 22.12, cable section 9.2 and hybrid circuit 22.21. However, in the worst case, the level caused by the first route is higher than the level caused by the second route, so that the second route is not disruptive.

Tritt nun, beispielsweise in der Mitte des Abschnitts 8.2, beim Punkt 28 ein Kurzschluss oder ein Unterbruch im strahlenden Kabel auf, verschlechtert sich der Abgleich der beiden If, for example in the middle of section 8.2, a short circuit or an interruption in the radiating cable occurs at point 28, the adjustment of the two deteriorates

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Gabelschaltungen 22.12 und 22.21. Der Pegel des Pilotsignals am Punkt 24.12 vergrössert sich dementsprechend, und der Verstärkungsgrad des zweiten Verstärkers 27.1 nimmt ab. Da über den Abschnitt 8.2 kein Pilotsignal mehr nach dem ersten Verstärkeranschluss 23.21 der Gabelschaltung 22.21 übertragen wird, wird der Verstärkungsgrad des dritten Verstärkers 26.2 soweit erhöht, dass am ersten Verstärkeranschluss 23.21 angenähert gleiche Pegelverhältnisse herrschen, wie wenn das Pilotsignal über den Abschnitt 8.2 eingetroffen wäre. Die Übertragung von Signalen aller Art vom Abschnitt 8.1 nach dem Abschnitt 8.3 ist damit trotz einer Störung im Abschnitt 8.2 gewährleistet. Fork circuits 22.12 and 22.21. The level of the pilot signal at point 24.12 increases accordingly, and the degree of amplification of the second amplifier 27.1 decreases. Since no more pilot signal is transmitted via section 8.2 after the first amplifier connection 23.21 of the hybrid circuit 22.21, the degree of amplification of the third amplifier 26.2 is increased to such an extent that at the first amplifier connection 23.21 there are approximately the same level relationships as if the pilot signal had arrived via section 8.2. The transmission of all types of signals from section 8.1 to section 8.3 is guaranteed despite a fault in section 8.2.

Dem zwischen dem Leitungsanschluss 25.12 und der Störungsstelle 28 verlaufenden Teilstück des Abschnitts 8.2 wird das vom Sender stammende Sendesignal nach wie vor auf dem normalen Wege zugeführt, und die von einer beweglichen Station ausgesendeten und zwischen der Störungsstelle 28 und dem Leitungsanschluss 25.21 auf den Abschnitt 8.2 auftreffenden Signale gelangen nach wie vor auf dem normalen Wege an den Verstärker 21.2. Dank der Wirksamkeit der beiden Verstärker 27.1 und 26.2 werden nun aber ausserdem die von einer beweglichen Station ausgehenden Signale, die zwischen der Gabelschaltung 22.12 und der Störungsstelle 28 auf den Abschnitt 8.2 auftreffen, über die Gabelschaltung 22.12 nach dem zweiten Verstärker 27.1 geleitet, dort verstärkt, über den Abschnitt 9.2 dem dritten Verstärker 26.2 zugeführt und dort noch einmal verstärkt. Über die Gabelschaltung 22.21 gelangen sie an den ersten Verstärker 21.2, von wo sie in gewohnter Weise weiter übertragen werden. Als weitere Wirkung ergibt es sich, dass der Pegel der vom Sender abgegebenen Signale, welcher am Ausgang des zweiten Verstärkers 27.1 gleich hoch ist wie im normalen Betrieb die Signale am Leitungsanschluss 25.12, infolge der Wirkung des dritten Verstärkers 26.2 am Ausgang dieses Verstärkers höher ist als der im normalen Betrieb am Punkt 25.21 auftretende. Der Pegel, welcher dem zwischen der Gabelschaltung 22.21 und der Störungsstelle 28 verlaufenden Teil des Abschnitts 8.2 über die Gabelschaltung 22.21 zugeführt wird, ist dabei so hoch, dass auf der ganzen Länge dieses Teils eine genügende Abstrahlung erreicht ist. The section of section 8.2 running between the line connection 25.12 and the fault point 28 is still supplied with the transmission signal originating from the transmitter in the normal way, and the part transmitted by a mobile station and impinging on the section 8.2 between the fault point 28 and the line connection 25.21 Signals still reach the amplifier 21.2 in the normal way. Thanks to the effectiveness of the two amplifiers 27.1 and 26.2, the signals emanating from a mobile station that strike section 8.2 between the hybrid circuit 22.12 and the fault point 28 are now routed via the hybrid circuit 22.12 to the second amplifier 27.1, where they are amplified. fed to the third amplifier 26.2 via section 9.2 and amplified there again. Via the hybrid circuit 22.21 they reach the first amplifier 21.2, from where they are transmitted in the usual way. Another effect is that the level of the signals emitted by the transmitter, which is the same at the output of the second amplifier 27.1 as in normal operation, the signals at the line connection 25.12, is higher than due to the effect of the third amplifier 26.2 at the output of this amplifier the one occurring in normal operation at point 25.21. The level which is supplied to the part of section 8.2 running between the hybrid circuit 22.21 and the fault point 28 via the hybrid circuit 22.21 is so high that sufficient radiation is achieved over the entire length of this part.

Es hat sich gezeigt, dass die beschriebenen Verhältnisse nicht nur - wie vorstehend beschrieben wurde - qualitativ, sondern auch quantitativ derart gewählt werden können, dass in allen Fällen eine genügende Funkversorgung des Tunnels vorhanden ist. Die am Eingang einer an ihrem Ende kurzgeschlossenen oder offenen Leitung gemessene Impedanz ist proportional zum hyperbolischen Tangens bzw. Cotangens der Dampfung des betreffenden Leistungsstücks, und die Übergangsdämpfung einer Gabelschaltung hängt vom Quotienten der Summe und der Differenz der Impedanzen der angeschlossenen Leitung und der Nachbildung ab. Zwischen Übergangsdämpfung und Dämpfung eines zwischen Gabelschaltung und Störungsstelle verlaufenden Kabelstücks besteht somit zwar kein linearer Zusammenhang, aber bei der Schaffung der richtigen Randbedingungen für die Extremfälle halten sich die Abweichungen vom idealen Verlauf in Grenzen, die für den praktischen Betrieb annehmbar sind. Unter «Extremfällen» It has been shown that the conditions described can be selected not only qualitatively, but also quantitatively, as described above, in such a way that there is sufficient radio coverage of the tunnel in all cases. The impedance measured at the input of a line that is short-circuited or open at its end is proportional to the hyperbolic tangent or cotangent of the damping of the power unit in question, and the transition loss of a hybrid circuit depends on the quotient of the sum and the difference in the impedances of the connected line and the simulation. There is therefore no linear relationship between transition damping and damping of a cable section running between the hybrid circuit and the fault location, but when the right boundary conditions are created for extreme cases, the deviations from the ideal course are within limits that are acceptable for practical operation. Under «extreme cases»

sind dabei die beiden Fälle verstanden, in denen die Störung eines Kabelabschnitts unmittelbar am Anfang oder am Ende auftritt. Die Übergangsdämpfung einer Gabelschaltung im Falle eines offenen oder kurzgeschlossenen Leitungsanschlusses beträgt 6 dB, den gleichen Wert weist die Durchgangsdämpfung zwischen einem Verstärkeranschluss und dem Leitungsanschluss auf. the two cases are understood in which the fault in a cable section occurs immediately at the beginning or at the end. The transition loss of a hybrid circuit in the case of an open or short-circuited line connection is 6 dB; the transmission loss between an amplifier connection and the line connection has the same value.

Damit die beschriebenen Bedingungen in den Extremfällen erfüllt werden können, muss jeder zweite und dritte Verstärker je einen Verstärkungsgrad zwischen Null und der Summe der Dämpfung eines Kabelabschnitts und der Durchgangsdämpfung einer Gabel aufweisen. Unter diesen Voraussetzungen wird im einen Extremfall durch die höchstmögliche Verstärkung des dritten Verstärkers die Dämpfung des strahlenden Kabelabschnitts und dessen Speisung über die Gabelschaltung für Sendung ausgeglichen und im andern Extremfall durch die höchstmögliche Verstärkung des zweiten Verstärkers die Dämpfung des strahlenden Kabels und der Signalverlauf über die Gabel für Empfang ausgeglichen. In der Praxis hat sich eine Länge der Kabelabschnitte als geeignet erwiesen, deren Däm-pung 20 dB beträgt, so dass unter diesen Voraussetzungen die Verstärker einen zwischen Null und 26 dB liegenden Verstärkungsgrad aufweisen müssen. Es ergibt sich weiter, dass die Übergangsdämpfung der Gabelschaltungen in den Extremfällen um den gleichen Betrag wie die Änderung der Verstärkung ändern muss, somit zwischen 6 und 32 dB. Während sich der untere Wert zwangsläufig ergibt, kann der obere durch früher beschriebene Massnahmen in einem gewissen Rahmen willkürlich festgesetzt werden. Bei Störungen eines Kabelabschnitts, welche zwischen den beiden Extremlagen auftreten, ergeben sich für Übergangsdämpfungen und Verstärkungsgrade Zwischenwerte, welche zwar als Gesamtergebnis keine idealen, jedoch für die Praxis ohne weiteres brauchbare Verhältnisse schaffen. So that the conditions described can be met in extreme cases, every second and third amplifier must have a gain between zero and the sum of the attenuation of a cable section and the through loss of a fork. Under these conditions, in one extreme case, the attenuation of the radiating cable section and its feed via the hybrid circuit for transmission is compensated for by the highest possible amplification of the third amplifier, and in the other extreme case, the attenuation of the radiating cable and the signal curve via the fork by the highest possible amplification of the second amplifier balanced for reception. In practice, a length of the cable sections has proven to be suitable, the attenuation of which is 20 dB, so that under these conditions the amplifiers must have an amplification level between zero and 26 dB. It also follows that in extreme cases the transition attenuation of the hybrid circuits must change by the same amount as the change in gain, thus between 6 and 32 dB. While the lower value inevitably results, the upper value can be set arbitrarily to a certain extent by measures described earlier. In the event of faults in a cable section which occur between the two extreme positions, intermediate values result for transition attenuation and degrees of reinforcement, which as an overall result do not create ideal conditions, but they are easily usable in practice.

Die bis jetzt nicht näher erwähnten ersten Verstärker 21 besitzten grundsätzlich einen festen Verstärkungsgrad, welcher der Summe aus der Dämpfung eines Kabelabschnitts und der doppelten Durchlassdämpfung einer Gabelschaltung entspricht. Vorzugsweise sind jedoch auch diese Verstärker in einem geringen Masse regelbar ausgeführt, wobei die Regelung derart bemessen ist, dass das Pilotsignal am Ausgang der Verstärker auf einem gleichbleibenden Wert gehalten ist. Dadurch werden nicht nur durch Temperaturunterschiede hervorgerufene Unterschiede in der Kabeldämpfung, sondern auch kleinere Unstimmigkeiten, welche sich bei der durch eine Störung eintretenden und vorher beschriebenen Signalumleitung ergeben können, ausgeglichen. The first amplifiers 21, which have not been mentioned up to now, basically have a fixed gain, which corresponds to the sum of the attenuation of a cable section and the double pass attenuation of a hybrid circuit. However, these amplifiers are preferably also designed to be controllable to a small extent, the regulation being dimensioned such that the pilot signal at the output of the amplifiers is kept at a constant value. This not only compensates for differences in the cable attenuation caused by temperature differences, but also minor discrepancies which can result from the signal diversion that occurs as a result of a disturbance and previously described.

Da nicht nur die ersten, sondern auch die zweiten und dritten Verstärker dauernd im Betrieb sind und das Pilotsignal übertragen, können durch geeignete Massnahmen alle Verstärker dauernd überwacht werden. Since not only the first, but also the second and third amplifiers are in continuous operation and transmit the pilot signal, all amplifiers can be continuously monitored by suitable measures.

Sofern das bei ungestörtem strahlendem Kabel über das nicht-strahlende Kabel gelangende Signal, welches auf jedem Abschnitt des strahlenden Kabels dem auf dem ordentlichen Weg in den betreffenden Abschnitt gelangten Signal überlagert wird, stört, können nicht dargestellte Schaltungsmittel vorgesehen werden, welche im Normalzustand den Weg über das nicht-strahlende Kabel ausfällt. Provided that the signal arriving at the undisturbed radiating cable via the non-radiating cable, which is superimposed on each section of the radiating cable on the signal that has reached the relevant section in the normal way, disturbs circuit means, not shown, can be provided, which in the normal state the way fails over the non-radiating cable.

4 4th

lo lo

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

G G

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings