DE2824993C3 - Arrangement for the transmission of radio signals - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Übertragung von Funksignalen zwischen beweglichen Sende- und Empfangsstationen, die sich in total abgeschirmten Räumen, ι. B. Tunnels, Stollen, Unterführungen usw. befinden, mit Hilfe eines entlang des Weges der beweglichen Sende- und Empfangsstationen geführten empfangenden und strahlenden Antennensystems, bestehend aus einer an Sende- und Empfangsverstärker angeschlossenen, als Paralleldrahtleitung (Doppelleitung) mit rohrförmigen Einzelleitern ausgebildetenThe invention relates to an arrangement for the transmission of radio signals between movable transmitting and receiving stations, which are located in totally shielded rooms, ι. B. tunnels, tunnels, underpasses, etc. are located with the help of a guided along the path of the mobile transmitting and receiving stations receiving and radiating antenna system, consisting of a transmitter and receiver amplifier connected, designed as a parallel wire line (double line) with tubular single conductors
Für die Sicherheit und Aufrechterhaltung des Verkehrs in Tunnelanlagen ist die Übertragung von Nachrichten von und zu mobilen Stationen undFor the safety and maintenance of traffic in tunnels, the transmission of Messages from and to mobile stations and zwischen diesen notwendig. Insbesondere bei längeren Tunnelanlagen ist für Polizei, Gendarmerie, Rettung, Feuerwehr usw. ein sicherer, unterbrechungsfreier Funkverkehr untereinander und mit der Außenwelt insbesondere mit Betriebsgebäuden an den Tunneleinnecessary between these. Especially for longer ones Tunnel systems are safe and uninterrupted for the police, gendarmerie, ambulance, fire brigade, etc. Radio communication with each other and with the outside world, especially with operating buildings at the tunnel gangen erforderlich. Zur Gewährleistung dieser siche ren Nachrichtenübertragung ist gefordert, daß die abstrahlenden und empfangenden Antennenfeitungen so weit hitzefest sind, daß sie, beispielsweise bei Fahrzeugbränden, mindestens 5 Minuten einer Tempewent required. To ensure this secure Ren message transmission is required that the transmitting and receiving antenna cables are so heat-resistant that they, for example, in a vehicle fire, at least 5 minutes of a Tempe ratur von 1000° C standhalten.withstand a temperature of 1000 ° C.
Herkömmliche Einrichtungen verwenden mineralisolierte bzw. -ummantelte Leitungen, z.B. geschlitzte Koaxialkabel bzw. mineralgefüllte rohrförmige Doppelleitungen, oder die Führung solcher AntennenleitungenConventional devices use mineral-insulated or sheathed cables, e.g. slotted ones Coaxial cables or mineral-filled tubular double cables, or the guidance of such antenna cables hinter hitzefesten Abdeckungen, wie z. B. aus Asbest und zudem teilweise eingelassen in Schlitzen längs der Tunnelwand. Diese Ausführungsformen sind aufwendig und überdies im Hinblick auf Abstrahlung und Empfang nicht sehr günstig und gewährleisten zudem nurbehind heat-resistant covers, such as B. from asbestos and also partially embedded in slots along the tunnel wall. These embodiments are complex and, moreover, not very cheap in terms of emission and reception and, moreover, only guarantee teilweise die Sicherheitsanforderungen bei Bränden.partly the safety requirements in the event of fire.
In der US-PS 29 80 793 wird eine Einrichtung beschrieben, durch die entlang von Straßenstücken mittels in die Straße eingebettete Antennenleitungen die Übertragung von Rundfunksignalen an FahrzeugeIn US-PS 29 80 793 a device is described by the along pieces of road the transmission of radio signals to vehicles by means of antenna cables embedded in the road bei möglichst gleichbleibendem Empfangspegel ermöglicht wird. Die Antennenleitung ist u. a. als Doppelleiter ausgebildet, wobei die Leiterdicke und der Leiterabstand sich entlang der Übertragungsstrecke kontinuierlich so verändern, daß eine gleichbleibende Signalfeld-is made possible with the reception level remaining as constant as possible. The antenna line is, inter alia. as a double conductor formed, the conductor thickness and the conductor spacing change continuously along the transmission path so that a constant signal field stärke erreicht wird.strength is achieved.
Ferner ist es durch die DE-OS 23 25 481 bekannt, als Sende-Empfangsantenne in Tunnels zwei zueinander parallel angeordnete Koaxialkabel vorzusehen, deren Innenleiter auf einer Seite die Sendeenergie gegensinIt is also known from DE-OS 23 25 481 as Provide transmit-receive antenna in tunnels two mutually parallel coaxial cables, whose Inner conductor on one side opposite the transmission energy nig eingespeist wird und deren Aultanieiter aus einem löcherigen metallischen Geflecht bestehen.nig is fed and their Aultanieiter from one holey metallic braid.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt für die Übertragung von Funksignalen in abgeschirmten unterirdischen Räumen ein Antennensystem für SenderThe invention has set itself the task for the transmission of radio signals in shielded an antenna system for transmitters in underground rooms zu und Empfangen von mobilen Anlagen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, und Senden und Empfangen zwischen diesen mobilen Anlagen so auszubilden, daß auch ein Betrieb unter erschwerten Bedingungen, wie z. B. die bei Kraftfahrzeugbränden entstehende Hitzeso einwirkung, weitestgehend aufrechterhaltbar bleibt.to and receiving of mobile systems, in particular of motor vehicles, and to train sending and receiving between these mobile systems so that operation under difficult conditions, such as B. the resulting heat in motor vehicle fires, remains largely sustainable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die rohrförmigen Leiter der Doppelleitung von Kühlwasser durchflossene Metallrohre sind. Vorteilhaft ist hier die einfache Herstellbarkeit von solchenThis object is achieved according to the invention in that the tubular conductor of the double line of Are metal pipes through which cooling water flows. The simple producibility of such is advantageous here Rohrleitungssystemen, wobei das Kühlwasser ζ. Β. einer Quelle, entnehmbar und am Rohrleitungsende als Abwasser abführbar ist. Zudem sind diese Rohrleitungssysteme auch mechanisch sehr robust. Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sindPiping systems, with the cooling water ζ. Β. a source, can be taken from and at the end of the pipe as Sewage is drainable. In addition, these piping systems are also very robust mechanically. According to a further embodiment of the invention are für das Kühlwasser ein oder mehrere geschlossene Kühlwasserstromkreise, deren Kühlwasser mittels je einer Umwälzpumpe in Bewegung gehalten ist, vorgesehen, wobei ein Rohr der Hinleitung und das andere der RUckleitung dient, wobei das je einemone or more closed ones for the cooling water Cooling water circuits, the cooling water of which is kept in motion by means of a circulation pump, provided, one pipe being used for the feed line and the other for the return line, each of which is used Kühlwasserstromkreis zugeordnete Rohrsystem je einem Verstärkerfeldabschnitt im Zuge der Doppelleitung entspricht. Von Vorteil ist hier der geschlossene Kühlwasserstromkreis im Hinblick auf Kalkablaßerun-The pipe system assigned to the cooling water circuit each corresponds to an amplifier field section in the course of the double line. The closed one is advantageous here Cooling water circuit with regard to limescale drainage
gen und insbesondere bei langen Tunnelstrecken die Unterteilung in Verstärkerfelder, die aus übertragungstechnischen Gründen notwendig istgen and especially in the case of long tunnels, the subdivision into amplifier fields that result from transmission technology Reasons is necessary
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Anschlußstellen der Umwälzpumpe an einen Kühlwasserstromkreis an potentialfreien Stellen des zugehörigen Verstärkerfeldabschnittes im Zuge der Doppelleitung angeordnet sind. Der Vorteil ist hier darin zu sehen, daß der Kühlwasserstromkreis und der elektrische Stromkreis entkoppelbar sind und dadurch Reflexionsstörungen und Pegelverluste vermeidbar sind.Another embodiment of the invention is that the connection points of the circulation pump a cooling water circuit at potential-free points of the associated amplifier field section in the course of Double line are arranged. The advantage here is that the cooling water circuit and the electrical circuit can be decoupled and thus reflective interference and level losses can be avoided are.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal ist auch, daß je Kühlwasserstromkreis je ein Druckausgleichsgefäß vorgesehen ist, wodurch in vorteilhafter Weise durch Temperaturänderungen im Normalbetrieb und insbesondere im Katastrophenfall auftretende Druckschwankungen ausgleichbar sind.Another advantageous feature is that each cooling water circuit has a pressure equalizing vessel is provided, whereby in an advantageous manner by temperature changes in normal operation and in particular pressure fluctuations that occur in the event of a disaster can be compensated.
Vorteilhaft ist es, mittels einer Regeleinrichtung bei Erhöhung der Kühlwassertemperatur die Förderleistung der Umwälzpumpe zu erhöhen, wodurch eine bessere Kühlwirkung an der Katastrophenstelle erreicht wird. Ferner ist es zweckmäßig, durch Abfall der Förderleistung der Umwälzpumpe unter einen festzulegenden Grenzwert eine Leckanzeigevorrichtung einzuschalten, wodurch eine Kontrolle der Kühlmittelfüllung möglich ist Außerdem ist es sinnvoll, eine über den Versorgungsstromkreis der Umwälzpumpe auslösbare Signalvorrichtung zur Anzeige des Pumpenausfalls vorzusehen, wodurch auch eine Kontroüle des Kühlmittelkreislaufes möglich ist.It is advantageous to use a control device to increase the delivery rate when the cooling water temperature is increased to increase the circulation pump, whereby a better cooling effect is achieved at the disaster site will. Furthermore, it is useful to set the rate of delivery of the circulating pump below a certain level Limit value to switch on a leak detection device, whereby a control of the coolant filling It is also possible to have a trigger that can be triggered via the supply circuit of the circulating pump Provide a signaling device to indicate the pump failure, thereby also controlling the coolant circuit is possible.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung, bei der eines der die Doppelleitung bildenden Rohre auf Beziigspotential liegt, sind für einen einzigen durchlaufenden Kühlwasserstromkreis die Verstärkerfeldabschnitte im Zuge der Doppelleitung mit sogenannten Querverstärkern bestückt, die die HF-Energie in beide Richtungen in das nicht auf Bezugspotential liegende Rohr einspeisen. Hierdurch ist eine günstige Halterung des Verstärkers im Doppelleitungssystem erreichbar.According to a further advantageous embodiment, in which one of the tubes forming the double line Referential potential is for a single continuous Cooling water circuit the amplifier field sections in the course of the double line with so-called Cross-amplifiers equipped, which the HF energy in both directions in the not lying on reference potential Feed in the pipe. This enables the amplifier to be held in a favorable manner in the double-line system.
Ein Austührungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described. It shows
Fi g. 1 das Blockschaltbild einer Übertragungsanlage,Fi g. 1 the block diagram of a transmission system,
Fig.2 einen Verstärkerfeldabschnitt der Übertragungsanlage mit erfindungsgemäßer Ausrüstung.2 shows an amplifier field section of the transmission system with equipment according to the invention.
In Fig. 1 ist eine Übertragungsanlage dargestellt, bei der eine Funkübertragung zwischen zwei Fahrzeugen durchführbar ist. Eine Haüptstation 1 arbeitet hierbei als Relaisstation im 70-cm-Band. Von der Hauptstation kommend gelangen die Signale zu einer Kopfstation 2 am Tunnelausgang und werden einer als Antenne dienenden Doppelleitung 3 zugeführt. In der Doppelleitung 3 sind im Abstand von 300 bis 600 m Streckenverstärker 4 vorgesshen, die mit Asbestabdeckungen geschützt, in Kavernen eingebaut, brandsicher ausgerüstet sind. Am Tunneleingang ist die Doppelleitung mit einem Kabel-Akzeptor 5 (Hochfrequenz (HF) wird in Niederfrequenz (NF) umgesetzt) abgeschlossen von dem aus brandgeschützt, unterflur-verlegt ein niederfrequenzführendes Rückleitungskabel 6 zu einer Kopfstation 7 am Tunnelausgang führt, in der eine NF-HF-Umwandlung Erfolgt. Von der Kopfstation 7 werden die Signale im Funkweg der Empfangsantenne der Hauptstation 1 zugeführt Wenn das Fahrzeug 8 sendet, werden die Signale von der benachbarten Doppelleitung 3 in fcinem Verstärkerfeldabschnitt empfangen und gelangen über den Kabel-Akzeptor S, das Rückleitungskabel 6, die Kopfstation 2 und über die Doppelleitung 3 zu Fahrzeug 8 und Fahrzeug 9. Die Wege der Sendefrequenz sind strichliert und die der Empfangsfrequenz punktiert angegeben. Weitere nicht in der Zeichnung angegebene Möglichkeiten sind u.a. von einem iCommandoraum aus über einen UKW-Kanal Durchsagen an die Fahrzeuge 8,9 zu geben (Betriebsart: UKW-Rundfunk) oder über das 2-m-Band spricht Fahrzeug 8 mit dem Kommar.doraum und Fahrzeug 9 hört nur den Kommandoraum; die Übertragung Fahrzeug zu Fahrzeug ist nicht möglich (Betriebsart: Duplex).In Fig. 1, a transmission system is shown at radio transmission between two vehicles can be carried out. A main station 1 works as a Relay station in the 70 cm band. Coming from the main station, the signals reach a head station 2 at the tunnel exit and are fed to a double line 3 serving as an antenna. In the double line 3 are pre-cut at a distance of 300 to 600 m distance amplifiers 4, those with asbestos covers protected, installed in caverns, equipped to be fire-proof. The double line is at the tunnel entrance a cable acceptor 5 (high frequency (HF) is converted into low frequency (LF)) completed by Fire-protected, a low-frequency return cable 6 is laid underground to a head-end station 7 leads at the tunnel exit, in which an LF-HF conversion takes place. From the head station 7, the Signals in the radio path of the receiving antenna of the main station 1 fed When the vehicle 8 transmits, the signals from the neighboring double line 3 are received in the amplifier field section and reach via the cable acceptor S, the return cable 6, the head-end station 2 and via the double line 3 to vehicle 8 and vehicle 9. The paths of the transmission frequency are dashed and those of the reception frequency indicated in dotted lines. Other options not specified in the drawing include, among others to give announcements to vehicles 8,9 from an iCommandoraum over a VHF channel (operating mode: VHF radio) or via the 2 m band, vehicle 8 speaks to the Kommar.doraum and vehicle 9 only hears the command room; the transfer from vehicle to vehicle is not possible (operating mode: Duplex).
In Fig.2 ist ein Verstärker mit Eingang 10, Eingangsübertrager 11, Breitbandverstärker 12, Ausgangsübertrager 13 und Ausgang 14 dargestellt An den Eingang 10 und Ausgang 14 sind korrosionsgeschützte Kupferrohre angeschlossen, wobei K.ohre handelsüblicher Länge miteinander verschraubt »nittels Muffen verbunden, oder an den Enden zusammengesteckt und hartverlötet sind. Zwecks Vermeidung geringfügiger elektrischer Reflexionen an Stoßstellen und zur Ermögl-chung einer wirtschaftlichen Montage sind großtrommelig mit großem Biegeradius aufgewickelte Rohre in Verstärkerfeldlänge von 300 bis 600 m vorteilhaft Für einen Wellenwiderstand von 300 Ω ist ein Rohraußendurchmesser von 8 mm und ein Rohrmittenabstand der Doppelleitung von 50 mm vorgesehen.In Fig. 2 is an amplifier with input 10, Input transformer 11, broadband amplifier 12, output transformer 13 and output 14 shown to the Inlet 10 and outlet 14 are connected to corrosion-protected copper pipes, with K. pipes being more commercially available Length screwed together »connected by means of sleeves, or plugged together at the ends and are brazed. In order to avoid minor electrical reflections at joints and to the Enable economical assembly Tubes wound on large drums with a large bending radius in amplifier field lengths of 300 to 600 m For a wave impedance of 300 Ω, an outer pipe diameter of 8 mm and a pipe center distance are advantageous the double line of 50 mm is provided.
Die Primärwicklung des Eingangsübertragers 11 und die Sekundärwicklung des Ausgangsübertragers 13 sind als Kupferrohre ausgebildet, wobei der potentialfreie Wicklungsmittelpunkt der Sekundärwicklung des Ausgangsübertragers 13 galvanisch verbunden und rohrleitungsmäßig getrennt ist. Die Rohrstücke sind mit einer Umwälzpumpe 15, die von einem Motor 15 angetrieben ist, verbunden. Die Speisung des Motors erfolgt über eine Regeleinrichtung 17, über die vor Ort und im Kommandoraum ein Pumpenausfallanzeiger 18 bei stromlosem Motor 16 und ein Leckanzeiger 19 bei Absinken der Motorstromaufnahme unter einen Grenzwert optisch und bzw. oder akustisch die Betriebsstörung signalisieren. Ein Temperaturfühler 20, ζ Β. ein Kaltleiter, überwacht die Kühlmitteltemperatur und erhöht über die Regeleinrichtung 17 die Leistung der Umwälzpumpe 15. Für temperaturbedingte Druckschwankungen im Kühlmittelumlaufsystem ist ein Druckausgleichsgefäß 23 vorgesehen. Zur Kühlmittelfüllung ist ein Einfüllventil 21 und zum Kühlmittelablassen ein Ablaßventil 22 vorgesehen. Zur Verhinderung des Einfrierens bei tiefen Temperaturen ist dem Kühiviiictel ein Gefrierschutzmittel beigemischt. Sinngemäß sind die Umwälzpumpe 15 und die zugehörigen Aggregate auch bei der Primärwicklung des Eingangsübertragers 11 einbaubar. The primary winding of the input transformer 11 and the secondary winding of the output transformer 13 are designed as copper tubes, the potential-free The winding center point of the secondary winding of the output transformer 13 is galvanically connected and pipeline-wise is separated. The pipe sections are connected to a circulation pump 15 driven by a motor 15 is connected. The motor is fed via a control device 17, via the on-site and in the Control room a pump failure indicator 18 when the motor 16 is de-energized and a leak indicator 19 at If the motor current consumption falls below a limit value optically and / or acoustically the malfunction signal. A temperature sensor 20, ζ Β. a PTC thermistor, monitors the coolant temperature and increases the power of the circulating pump 15 via the control device 17. For temperature-related pressure fluctuations A pressure equalization vessel 23 is provided in the coolant circulation system. For coolant filling a fill valve 21 and a drain valve 22 for draining the coolant are provided. To prevent For freezing at low temperatures, an anti-freeze agent is added to the Kühiviiictel. Analogous the circulating pump 15 and the associated units can also be installed in the primary winding of the input transformer 11.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung bei Einbau in Bahntunnel, Unlergrundbahnschächten, Bergwerkstollen, Eisenhallen erhellt noch besonders daraus, daß selbst bei Einsatz eines Schweißbrenners die notwendige Hitzefestigkeit des Doppelleitungssystertts gewährleistet ist.The advantage of the present invention when installed in rail tunnels, Unler underground railway shafts, mine tunnels, Eisenhallen is particularly evident from the fact that even with the use of a welding torch the necessary Heat resistance of the double line system is guaranteed.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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