DE2501583C2

DE2501583C2 - Vorrichtung zur Übertragung von Hochfrequenz-Signalen zwischen einem ortsfesten Gerät und einem bewegten Fahrzeug

Info

Publication number: DE2501583C2
Application number: DE2501583A
Authority: DE
Inventors: Otto Breitenbach; Karl-Heinz 8542 Roth Marschall; Josef 8500 Nürnberg Uttenreuther
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1975-01-16
Filing date: 1975-01-16
Publication date: 1983-03-03
Also published as: DE2501583A1

Description

Jl)

Die F.rfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Übertragung von Hocnfrequenz-Signalen zwischen einem ortsfesten Gerät ur.d einem entlang einer vorgegebenen Fahrstrecke bewegen Fahrzeug unter π Verwendung einer aus einem Innenlciter, einem Außenleiter und einem zwischen beiden angeordneten Dielektrikum bestehenden abstrahlenden Hochfrequenz-Leitung, die parallel zur Fahrstrecke verlegt ist, wobei ferner im Bereich der Fahrstrecke über die to gesamte Länge der Hochfrequenz-Leitung ein geerdeter, ununterbrochener Leiter vorhanden ist.

Lin »Leiter« im Sinne der Erfindung ist nicht nur ein beispielsweise aus Kupfer bestehender, elektrischer Leiter, sondern jede Form von elektrisch leitendem Material, das ununterbrochen entlang der Strecke vorhanden ist. entlang der die abstrahlende Hochfrequenz-Leitung verlegt ist. Der Leiter kann beispielsweise durch eine Tragkonstruktion aus Stahl gebildet sein, wie sie bei der Wuppertaler Schwebebahn eingesetzt ist. Hs kann sich aber auch um eine Tragkonstruktion aus Spannbeton handeln, bei der die Bewehrung den ununterbrochenen Leiter darstellt.

Das Problem bei dieser ArI der Übertragung von Hochfrequenz (HF)-Signalcn, die insbesondere für die ü Fernsehübertragung an schienengebundene Fahrzeuge vorgesehen ist. besieht darin, daß die Feldstärke des Signals cntlang der HF-Lcitung oft stark schwankt. Durch diese Schwankungen der Feldstärke wird dann die I Ibertragungsqualität der Signale stark beeinflußt, w) so dall oft nur ungenügende Signale empfangen werden können. Diese störende IYklsl;ii keschw ankiing riihri 1111 wesentlichen daher, dall der nur in grollen Abständen geerdete Außenleiter der IIF-I .fitting mit einem parallel '.erlaufenden, geerdeten Leiter, wie er beispielsweise 1 il. ■ < h die Schienen \on f ileis.inlagen oder durch Ii verkorper fur milche Gleisanlagen gegeben ist. eine l.eiliiiiL' l'ildu. .im' der sich Floren.ic Rel'levinnen und stehende Wellen ausbilden. Bei der Herstellung derartiger Anlagen muß also das Ziel erreicht werden, derartige Störungen zu vermeiden.

Durch die DE-AS 24 04 363 ist eine Vorrichtung bekanntgeworden, wie sie eingangs beschrieben ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird die aus dem Außenleiter der HF-Leitung und dem geerdeten Leiter gebildete Leitung mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen. Auf diese Weise lassen sich die beschriebenen, störenden Feldstärkeschwankungen vermeiden, jedoch ist diese erwünschte Wirkung auf einen bestimmten Frequenzbereich beschränkt, dessen maximale Frequenz durch die Bedingung festgelegt ist, daß für jede Betriebsfrequenz die halbe Wellenlänge größer als die Leitungslänge sein muß. Wenn nämlich die Leitungslänge größer als die halbe Wellenlänge gewählt wird, dann bilden sich stehende Wellen aus, die zu starken, ortsabhängigen Schwankungen der feldstärke führen. Da die untere Grenze beim Sprechfunk etwa bei 50MHz liegt, ergeben sich damit Leitungslängen von maximal 3,0 m. Die bekannte Vorrichtung ist daher sinnvoll nur für wesentlich niedrigere Frequenzen einsetzbar und somit nicht universell verwendbar. Außerdem ergeben sich bei dem Aufbau dieser Vorrichtung insofern Schwierigkeiten, als der Wert des Wellenwiderstandes zunächst experimentell ermittelt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der eine von Feldstärkeschwankungen freie Übertragung von HF-Signalen für beliebige Frequenzbereiche möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Außenleiter der Hochfrequenz-Leitung an mehreren, in axialer Richtung getrennten Stellen mit dem geerdeten Leiter elektrisch leitend verbunden ist. und daß der Abstand dieser Stellen voneinander !deiner ist als die halbe Wellenlänge der höchsten über die Hochfrequenz-Leitung zu übertrag, P'len Frequenz.

Das für die Übertragung der HF-Signale vorgesehene Frequenzband ist von vornherein beim Aufbau einer Vorrichtung, wie sie die Erfindung betrifft, bekannt. Hieraus lassen sich ohne weiteres die höchste zu übertragende Frequenz und deren halbe Wellenlänge ermitteln. Beim Verlegen der koaxialen HF-Leitung wird dann so vorgegangen, daß der Außenleiter derselben in bestimmten Abständen, die kleiner als die halbe Wellenlänge der höchsten Frequenz sind, beispielsweise mit einer Schiene elektrisch leitend verbunden wird. Auf diese Weise ist das gesamte S> stern für nahezu alle Frequenzen störungsfrei und Schwan klingen der Feldstärke sind nahezu ausgeschlossen. Line Beschränkung auf eine bestimmte l.eilungslänge ist nicht mehr erforderlieh.

Hin Ausführungsbcispiel des Frfindungsgegenstandes ist in ilen Zeichnungen dargestellt. Ils zeigt

I'ig. I in schcmatischer Darstellung eine Draufsicht auf eine .Schienenanlage mit pa^rallel verlegter abstrahlender H F-Leitung (All F-1.ei lung).

Fig. 2 einen Schnitt durch eine solche .AHF-I.eitiing in vergrößertem Malislab.

Mit I und 2 sind zwei Schienen eine:' Gleisanlaiv' hezcit hnel. die auf Schw eilen !befestigt sind. ΛιιΙ diesen Seine· en wird ein Fahrzeug 4 !'■■'.'. :■:■!. an dem eine •\ntei"ie ϊ angehr.i. lit ist. Parallel /^lir Gleisanlage ist ι·:ιι·- \l Il -I.ellung h verlegt, deren irenauerer AuIh,111 ,hin I I g. 2 hervorgeht. Dice Al Il I V-HuUl¹ ist beispielsweise .111 !'inen Sender aiuresi Μον,ι-ιι. ...11 dem aus

25 Ol 583

Signale, wie beispielsweise Fernsehsignale, an das Fahrzeug 4 übertragen werden sollen. Die Übertragung erfolgt kontinuierlich entlang der gesamten Leitungsstrecke oder auch nur im Bahnhofsbereich, wenn lediglich der Bahnhof überwacht werden soll.

Damit Störungen von außen, die eine Feldstärkeschwankung entlang der Leitungslänge hervorrufen, ausgeschlossen werden, ist der Außenleiter 7 der koaxialen AHF-I citung6 an bestimmten Stellen leitend beispielsweise mit der Schiene 1 verbunden. Die AHF-Leitung selbst besteht aus dem Innenleiter 10 und dem geschlitzten Außenleiter 7, welcher beispielsweise einen axial durchgehenden Schlitz aufweist. Die Ausbildung des Außenleiters 7 ist allerdings beliebig, so daß die Ausführung mit durchgehendem Schlitz nicht unbedingt vorgeschrieben werden muß. Zwischen den beiden Leitern 7 und 10 ist ein Dielektrikum 8 angebracht und die gesamte AHF-Leitung 6 ist von einem äußeren Kunststoffmantel 9 umgeben.

Die AHF-Leitung 6 wird am zweckmäßigsten so verlegt, daß sich der Schütz im Außenleiter 7 gerade gegenüber der Antenne 5 des Fahrzeugs 4 befindet, welche möglichst nah an die AHF-Leitung 6 herangeführt werden soll. Der Abstand der elektrisch leitenden Verbindungsstellen zwischen dem Außenleiter 7 und der Schiene 1 muß entsprechend der Erfindung so gewählt werden, daß er kleiner als die halbe Wellenlänge der höchsten vorkommenden Frequenz ist. Am zweckmäßigsten hat es sich erwiesen, wenn dieser Abstand gleich einem Viertel dieser Wellenlänge gewählt wird.

in Beispielsweise beträgt dieser Abstand zweckmäßig I m, wenn als höchste Übertragungsfrequenz 75MHz verwendet wird.

Der elektrisch leitende Anschluß des Außenleiters 7 muß nicht unbedingt an der Schiene 1 erfolgen, sondern es kann auch jedes andere metallische Material benutzt werden, das parallel zur Fahrstrecke über deren gesamte Länge verläuft. Insbesondere bieten sich Trägerkonstruktionen für Schwebebahnen an, bei denen die Träger ebenfalls durchgehend über die gesamte Leitungsstrecke verlaufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

25 Ol Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Übertragung von Hochfrequenz-Signalen zwischen einem ortsfesten Gerät und einem entlang einer vorgegebenen Fahrstrecke bewegten Fahrzeug unter Verwendung einer aus einem Innenleiter, einem koaxialen Außenleiter und einem zwischen beiden angeordneten Dielektrikum bestehenden abstrahlenden Hochfrequenz-Leitung, die parallel zur Fahrstrecke verlegt ist, wobei ferner im Bereich der Fahrstrecke über die gesamte Länge der Hochfrequenz-Leitung ein geerdeter, ununterbrochener Leiter vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiter (7) der Hochfrequenz-Leitung (6) an mehreren, in axialer Richtung getrennten Stellen mit dem geerdeten Leiter (1) elektrisch leitend verbunden ist, und daß der Abstand dieser Stellen voneinander kleiner ist als die halbe Wellenlänge der höchsten über die Hochfrecjuinz-Leitung (6) zu übertragenden Frequenz.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Verbindungsstellen zwischen dem Außenleiter (7) und dem geerdeten Leiter (I) voneinander gleich einem Viertel der Wellenlänge der höchsten zu übertragenden Frequenz ist.