DE1762741C - Hochfrequenz-Nachrichtenübertragungssystem zur Nachrichtenübermittlung zwischen mobilen Teilnehmern und einer feststehenden Station mittels einer geschlitzten Koaxialleitung - Google Patents
Hochfrequenz-Nachrichtenübertragungssystem zur Nachrichtenübermittlung zwischen mobilen Teilnehmern und einer feststehenden Station mittels einer geschlitzten KoaxialleitungInfo
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Description
ändert sich der von einem Zug empfangene Signal
pegel in Abhängigkeit von den jeweiligen Umgebungsbedingungen.
Die Erfindung zeigt nun einen neuen Weg, wie ein Hochfrequenz-Nachrichtenübertragungssystem für
mobile Teilnehmer, z. B. für Eisenbahnzüge, realisiert werden kann, ohne daß die dem bekannten Nachrichtenübertragungssystem
anhaftenden Nachteile in
zung von einer ersten mittleren Frequenzlage in eine sehen den beiden parallel verlaufenden Leitungen 2
erste hohe Frequenzlage und von einer zweiten hohen Induktionsfelder bzw. Strahlungsfelder hervor, dse in
Frequenzlage in eine zweite mittlere Frequenzlage in der Antenne eines neben den beiden parallel verlaudem
jeweiligen Verstärker. fenden Leitungen vorbeifahrenden, diese Antenne tra-
2. Die Übertragungsleitung wird durch Ausnutzen 5 genden Zuges eine entsprechende Signalspannung
zweier verschiedener -Sigmriübertragungs-Frequenz- induzieren, welche einer in dem Zug enthaltenden
bänder (in mittlerer und hoher Frequenzlage) wirt- Empfangseinrichtung zugeführt wird.
schaftlich ausgenutzt Werden von dem Zug Signale ausgesendet, so wer-
3. Zufolge der Verwendung eines geschlitzten Ko- den diese mit Hilfe der parallel verlaufenden Leitunaxiaikabels
als Übertragungsleitung werden die hoch- io gen aufgenommen und einer Boden-Empfangsstation
frequenten Signale mit hohem Wirkungsgrad gleich- zugeführt. · mäßig entlang der Leitung abgestrahlt, während die Dem gerade beschriebenen bekannten System hafin
mittlerer Frequenzlage auftretenden Signale ten jedoch einige Nachteile an. Von Nachteil ist nämnur
sehr schwach abgestrahlt werden, so daß die lieh, daß zwei verschiedene Arten von Leitungen
Ubertragungsverluste der Signale in dieser Frequenz- 15 benutzt werden, nämlich ein Koaxialkabel und zwei
lage auf den einzelnen Abschnitten der Koaxialleitung parallel zueinander verlaufende Leitungen; dies ist
nur gering sind. Daher erreichen die mit einer mitt- unwirtschaftlich. Ferner ist von Nachteil, daß bei der
leren Frequenz auftretenden SigniJe noch mit hinrei- Signalübertragung über die beiden parallel zuemanchend
hohem Pegel den jeweils nächsten Verstärker. der verlaufenden Leitungen eine zunehmende Be-
4. Das geschlitzte Koaxialkabel führt den größten ao dämpfung auftritt, wenn diese Leitungen Regen oder
Energieanteil zwischen seinem Innen- und seinem haftenbleibendem Schmutz ausgesetzt sind. Damit
Außenleiter, so daß die Übertragungsverluste sich
nicht ändern, sondern unabhängig von den jeweiligen Außenbedingungen, wie dem Haftenbleiben von Regenwasser
und Schmutz, konstant bleiben.
5. Als Übertragungsleitung wird bei dem erfindungsgemäßen System nur ein Koaxialkabel verwendet,
das mit nur geringer Abweichung von der Bahnlinie od. dgl. angeordnet werden kann. Feruer können
geschlitzte Koaxialkabel verwendet werden, deren 30 Kauf genommen werden müssen.
i:ndichtheit unterschiedlich stark ist. Die Verwen- - Im folgenden sei die Erfindung unter Bezugnahme
dung derartiger Koaxialleitungen hängt von dem Ab- auf die Zeichnungen näher erläutert. In F i g. 2 (a)
stand von der jeweiligen Signalverarbeitungsstelle ab. ist ein Verstärker mit 11, eine Zwischenfrequer?-
Auf diese Weise kann ein gleichmäßiger Koppelgrad Hochfrequenz-Filteranordnung mit 12 und die tnierreicht
werden. Demgemäß wird der erforderliche 35 zelnen eines geschlitzten Koaxialkabels mit 13 be-Dynamikbereich
des Empfängers der auch als Bo- zeichnet. Im Unterschied zu dem bisher bekannten
Nachrichtenübertragungssystem, bei dem gleiche Ubertragungsfrequenzen für die Signalübertragung
zwischen den Verstärkern und zu bzw. von dem jeweiligen mobilen Teilnehmer benutzt wurden, werden
gemäß der vorliegenden Erfindung für die Signalübertragung zwischen den Verstärkern und für die
Kopplung mit dem jeweiligen mobilen Teilnehmer unterschiedliche Frequenzlagen gewählt. Dabei werden
die Signale in diesen unterschiedlichen Frequenzlagen über ein und dieselbe Übertragungsleitung übertragen,
nämlich über das geschlitzte Koaxialkabel.
Der Verstärker 11 stellt dabei keine Gleichstromverstärker dar, er ist vielmehr ein Verstärker vom
den Erfindung verwendetes geschütztes Koaxialkabel; 50 sogenannten Frequenzumsetzungstyp. Ein derartiger
F i g. 5 zeigt an einem Beispiel ein gemäß der Er- Verstärker bewirkt eine Verstärkung durch Frequenzlindung
verwendetes Zwischenfrequenz-Hochfrequenz-Filter.
In F i g. 1 ist ein Beispiel eines bisher angewandten Übertragungssysteins dargestellt. Dabei ist ein
gewöhnliches Koaxialkabel, das auf der Außenseite des Koaxial-Außenleilers keine Induktionsfelder und
Strahlungsfelder hervorruft, mit 1 bezeichnet. Mit 2
sind zwei parallellaufende Leitungen bezeichnet, die ei
zur Erzeugung von Induktionsfeldern oder Strah- 60 benen, in hoher Frequenzlage übertragenen Signale
lungsfeldem dienen. Mit 3 sind Verstärker, mit 4 ist gibt die Filteranordnung 12 ein Signalgemisch an das
eine Bodenantenne bezeichnet. geschlitzte Koaxialkabel ab. Umgekehrt trennt die
Gemäß F i g. 1 sind mehrere Verstärker 3 in den Filteranordnung die über das geschlitzte Koaxialka-Leitungsweg
des Koaxialkabels 1 eingeschaltet. Ein bei übertragenen, in mittlerer und hoher Frequenz-Teil
der auf diese Weise jeweils verstärkten Signale 65 lage auftretenden Signale voneinander und führt die
wird über einen Abschnitt des Koaxialkabels 1 zu Signale in mittlerer Frequenzlage dem Verstärker Il
dem jeweils nächsten Verstärker abgegeben. Ein an- zu. In F i g. 2 (b) ist die Mittelfrequenz-Hocnfrederer
Teil des jeweils verstärkten Signals ruft zwi- quenz-Filteranordnung 12 näher gezeigt.
denstation zu bezeichnenden festen Station und des Zugempfängers sowie der Verstärker kleiner.
An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung ι.ichstehend näher erläutert.
F i g. 1 zeigt ein bisher in Verbindung mit Eisenbahn-Tunnels angewandtes Hochfrequenz-Nachrichtenübertragungssystem
für mobile Teilnehmer;
F i g. 2 zeigt das erfindungsgemäße Hochfrequenz-Nachrichtenübertragungssystem;
F i g. 3 zeigt eine Modifikation des erfindungsgemäßen HochfreCjjenz-Nachrichtenübertragungssystems;
F i g. 4 zeigt ein in Verbindung mit der vorliegen-
umsetzung von einer mittleren (z. B. mehrere zehn
Megahertz) in eine hohe Frequcnzlage (z. B. mehrere hundert Megahertz).
Die Mittelfrequenz-Hochfrequenz-Filteranordnung
12 ist an den Verstärkern und an zwei Abschnitte
13 des geschlitzten Koaxialkabels angeschlossen. Nach Mischen der in mittlerer Frequenzlage übertragenen
Signale und der von dem Verstärker abgege-
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5 J 6
und 2 (b) die Abgabe von Signalen von der Bodensta- geschlitzte Koaxialkabel empfangen und zu der
tion und der Empfang der Signale von einem Zug Klemme e des Filters 12 hingeleitet wird. Dort wird
erläutert. Die von der Bodenstation ausgesendeten dieses Signal zu der Klemme α geleitet; es dient als
genen Pfeiles [F i g. 2 (b)] ausbreiten. In diesem Fall diesem in seiner Frequcnzlage umgesetzt, und zwar
durchläuft ein Signal in einer ersten mittleren Fre- in eine zweite mittlere Frequenzlage. In dieser Fre-
quenzlage und ein solches in einer ersten hohen Fre- quenzlage wird das Signal dann von der Klemme b
quenzlage das geschlitzte Koaxialkabel. Am Ended über die Klemmed des Filters und das geschlitzte
des ersten Abschnitts des geschlitzten Koaxialkabels io Koaxialkabel zu dem vorhergehenden Verstärker hin
ist das Mittelfrequenz-Hochfrequenz-Filter 12 ange- (links in der Zeichnung) übertragen.
schlossen. Das von dem rechten Verstärker nach F i g. 2 (a)
quenzlage zur Klemme/, an welcher es durch eine . der zweiten mittleren Frequenzlage übertragene Si-
nichtreflektierende Anschlußklemmen-Belastung ab- 15 gnal gelangt über die Klemme e zur Klemme c des
sorbiert wird. Das Signal in der ersten mittleren Fre- Verstärkers; ohne Änderung der Frequenzlage wird
quenzlage gelangt demgegenüber zu einer Klemme b
dieses Signal dort verstärkt und von der Klemme b
hin; es dient als Eingangssignal für den Verstärker 11. wieder abgegeben.
der ersten mittleren Frequenzlage in der Frequenz ao kation des in F i g. 2 (a) und 2 (b) gezeigten Systems,
umgesetzt, und zwar in die erste hohe Frequenzlage. bei der das von dem Verstärker 11 abgegebene Signal
in der ersten mittleren Frequenzlage wird verstärkt links als nach rechts ausgesendet wird. Das System
und in der gleichen Frequenzlage von der Klemme c »5 unterscheidet sich im übrigen nicht wesentlich von
ausgesendet. Das von der Klemme α abgegebene Si- dem bereits beschriebenen System.
gnal in der ersten hohen Frequenzlage wird mit dem Beispiele für geschlitzte Koaxialkabel, die in Ver-
von der Klemme c abgegebenen Signal in der ersten bindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet
mittleren Frequenzlage im Filter 12 gemischt Das so werden, sind gewöhnliche Koaxialkabel, in deren
erzielte Signalgemisch wird von der Klemme e an den 30 Außenleiter Öffnungen vorgesehen sind, wie dies in
nächsten Abschnitt des geschlitzten Koaxialkabels F i g. 4 (a) bis 4 (e) angedeutet ist. Es können selbst-
abgegeben. Das Signal in der ersten hohen Frequenz- verständlich auch andere geschlitzte Koaxialkabel
lage wird durch das geschlitzte Koaxialkabel abge- verwendet werden.
strahlt, von der Zugantenne eines an dem betreffen- Den eigentlichen Aufbau des Mittelfrequenz-Hoch-
den Leitungsabschnitt vorbeifahrenden Zuges auf ge- 35 frequenz-Filters zeigt F i g. 5. F i g. 5 zeigt im übri-
nommen und dem jeweiligen Zugempfänger zugeführt. gen auch den näheren Aufbau der in Fig. 3(b)
über das geschlitzte Koaxialkabel übertragen, ohne chen den entsprechenden Klemmen in F i g. 3 (b). Die
dabei nennenswert abgestrahlt zu werden, und ge- betreffende Filteranordnung ist dabei so ausgelegt,
langt daher mit geringen Übertragungsverlusten zu 40 daß an der Klemme α nur die Signale in hoher Fre-
dem nächsten Verstärker. Der beschriebene Vorgang quenzlage, an den Klemmen b und c nur die Signale
wiederholt sich dann in entsprechender Weise in den in mittlerer Frequenzlage und an den Klemmen d
nachfolgenden Abschnitten. und e die miteinander gemischten Signale in hoher
In dem Fall, daß von einem Zug ein Signal ausge- und mittlerer Frequenzlage auftreten.
sendet und von der Bodenstation empfangen wird, 45 Wie oben bereits ausgeführt, beziehen sich die Ausläuft der zuvor beschriebene Vorgang in umgekehrter führongsbeispiele der vorliegenden Erfindung auf ein
Richtung ab. In diesem Zusammenhang sei angenom- Hochfrequenz-Nachrichtenubemagungssystem für
men, daß ein von einem Zug abgegebenes Signal sich Züge. Abschließend sei jedoch erwähnt, daß die Erin Richtung des in der Zeichnung F i g. 2 (a) gestri- findung nicht nur zur Nachrichtenübertragung innerchelt dargestellten Pfeiles ausbreitet. Bei diesem Si- 5° halb und außerhalb von Tunnels gut anwendbar ist,
gnal handelt es sich tun ein solches in einer zweiten sondern ganz allgemein zur hochfrequenzmäßigen
hohen Frequenzlage, das von der Zugantenne abge- Nachrichtenverbindung mit nwbBen Teilnehmern.
Claims (1)
- ϊ762741 Jgen oder Kabel sich zur energiesparenden LenkungPatentanspruch: von Land-, See- und Luftfahrzeugen längs einer vorgegebenen Bahn eignen, tritt jedoch auch hierbei dasHochfrequenz-Nachrichtenübertragungssystem Problem einer relativ hohen Bedämpfung von Nach-zur Nachrichtenübermittlung zwischen mobilen 5 richtensignalen auf, wenn ein derartiges Kabel fürTeilnehmern und einer feststehenden Station, bei eine Nachrichtensignalübertragimg auf mobile Tefl-welchem parallel zur Bewegungsbahn der aiobi- nehmer innerhalb eines relativ langen Tunnels benutztlen Teilnehmer ein mit Schlitzen versehenes Ko- wird.axialkabel verläuft, die die Abstrahlung der an die Es ist auch schon ein Oberflächenwellenubertramobilen Teilnehmer abzugebenden Nachrichten- ro gungssystem für die Nachrichtenverbindung mit signale an deren Empfänger und den Empfang Fahrzeugen bekannt (deutsche Auslegeschrift von von mobilen Teilnehmern ausgesendeten 1082 942), bei dem stationäre und bewegliche Ober-Signaler, jeweils in hoher Frequenzlage erroög- flächenwellenleitungen parallel zueinander· derart anlichen, dadurch gekennzeichnet, daß geordnet sind, daß die bewegliche Leitung gegenüber das Koaxialkabel aus mehreren Abschnitten (13) 15 der stationären Leitung kurz und gegenüber der Bern it jeweils zwischengeschalteten Verstärkern (11) triebswellenlänge lang ist und eine im wesentlichen• besteht, die an einen mobilen Teilnehmer abzu- gleiche Phasengeschwindigkeit sowie eine solche gegebende Nachrichtensignale sowohl in einer ersten genteilige Feldverteilung aufweisen, daß zumindest mittleren Frequenzlage als auch in einer durch ein zum Verstärkerempfang ausreichender Teil der Frequenzumsetzung aus dieser Frequenzlage ge- ao Oberflächenwellenenergie von der stationären auf die wonnenen ersten hohen Frequenzlage über den bewegliche Oberflächenwellenleitung übertragen wird jeweiligen Abschnitt des geschlitzten Koaxialka- und umgekehrt. Obwohl dieses bekannte Oberfläbels zu dem jeweils benachbarten Verstärker hin chenwellenübertragungssystem durch Ausnutzung übertragen werden, wobei das Nachrichtensignai eines für Oberflächenwellentypischen Kopplungsresoin der ersten hohen Frequenzlage aus dem jewei- 25 nanzeftekts =rtit einem relativ geringen Energieaufligen Abschnitt des geschlitzten Koaxialkabels wand für die Nachrichtenübertragung zwischen einer austreten und von einem in diesem Abschnitt stationären und einer beweglichen Oberflächenwelbefindlichen mobilen Teilnehmer empfangen wer- lenleitung auszukommen vermag, treten jedoch erden, während sie in der ersten mittleren Frequenz- hebliche Dämpfungen auf, wenn eine derartige Nachlage unter geringer Dämpfung zu dem jeweils 30 richtenübertragung über lange Strecken, z. B. in verbenachbarten Verstärker gelangen, und daß von hältnismäßig langen Tunnels, vorzunehmen ist Um einem in einem bestimmten Abschnitt des Ko- die betreffenden hohen Dämpfungen zumindest teilaxialkabels befindlichen mobilen Teilnehmer aus- weise auszugleichen, ist für den Oberflächenwelle η gesendete Signale in einer zweiten hohen Fre- leiter auf seiner gesamten Länge ein größerer Durchquenzlage abgegeben und nach Empfang durch 35 messer zu verwenden als in dem Fall, daß eine Nachden betreffenden Abschnitt des Koaxialkabeis richtenübertragung außerhalb eines Tunnels zwischen wenigstens einem mit diesem verbundenen Ver- einer stationären Oberflächenwellenleitung und einer stärker zugeführt werden, in welchem eine Fre- beweglichen Oberflächenwellenleitung vorzunehmen quenzumsetzung aus der zweiten hohen Frequenz- ist.lage in eine zweite mittlere Frequenzlage erfolgt. 40- Zur HF-Nachrichtenübermittlung für mobile Teilin der diese Signale unter geringer Dämpfung nehmer ist es ferner bekannt (»IRE Transactions«,• über den betreffenden Abschnitt des Koaxialka- 1956, Dezember, Seiten 21 bis 28), in einem Tunnel bels zu dem jeweiligen benachbarten Verstärker parallel zur Bewegungsbahn der mobilen Teilnehmer hin übertragen werden. ein Koaxialkabel vorzusehen. Bei Anordnung einer♦5 festen Station am Tunneleingang sind dabei bis zuTunnellängen von 2000 Fuß mit dem KoaxialkabelFunkverbindungen ohne die Verwendung zusätzlicher Antennen möglich. Bei größeren Tunnellängen ist esDie Erfindung bezieht sich auf ein Hochfrequenz- erforderlich, zum Ausgleich der jeweils auftretenden Nachrichtenübertragungssystem zur Nachrichtenüber- 50 Dämpfung entsprechend viele Verstärker bzw. Vermittlung zwischen mobilen Teilnehmern und einer Stärkungsstationen im Zuge des Koaxialkabels vorfeststehenden Station, bei welchem parallel zur Be- zusehen.wegungsbahn der mobilen Teilnehmer ein mit Schiit- Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, zen versehenes Koaxialkabel verläuft, die die Ab- einen Weg zu zeigen, wie ein Hochfrequenz-Nachstrahlung der an die mobilen Teilnehmer abzugeben- 55 richtenübertragungssystem der eingangs genannten den Nachrichtensignale an deren Empfänger und den Art auszubilden ist, um auf relativ einfache Weise auf Empfang von von mobilen Teilnehmern ausgesende- einem dabei als Übertragungsleitung ausgenutzten ten Signalen jeweils in hoher Frequenzlage ermög- Koaxialkabel auftretende Nachrichtensignaldämpfunlichen. Ein solches System ist aus der deutschen Pa- gen mit geringem Verstärkeraufwand ausgleichen zu tentschrift 1 044 199 bekannt. 60 können, wie sie bei Verwendung eines derartigen Ko-Das Koaxialkabel weist hierbei Durchtrittsöffnun- axialkabels über lange Strecken, insbesondere ingen für elektromagnetische Felder in bestimmten Vor- einem relativ langen Tunnel, auftreten,zugsrichtungen in Längsrichtung auf. Bei diesen Diese Aufgabe wird durch die im PatentanspruchDurchtrittsöffnungen erstrecken sich die Durchtritts- angegebene Erfindung gelöst Durch die Erfindungorte kontinuierlich über eine im Vergleich zur WeI- «5 werden folgende Vorteile erzielt.Jenlänge der verwendeten Energien großen Ausdeh- 1. Der Abstand, in welchem jeweils Verstärker vor-nung in Richtung der Kabellängsachse, z. B. nach zusehen sind, ist größer als bei bekannten Systemen,Art einer elektrischen Schiene. Obwohl diese Leitun- und zwar zufolge der wiederholten Frequenzumset-
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5305167 | 1967-08-17 | ||
JP5305167 | 1967-08-17 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1762741A1 DE1762741A1 (de) | 1970-09-17 |
DE1762741B2 DE1762741B2 (de) | 1972-08-03 |
DE1762741C true DE1762741C (de) | 1973-03-01 |
Family
ID=
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