DE899957C - Arrangement for carrier current transmission over the contact wire lines in electrical rail operations - Google Patents
Arrangement for carrier current transmission over the contact wire lines in electrical rail operationsInfo
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Description
Anordnung zur Trägerstromübertragung über die Fahrdrahtleitungen im elektrischen Bahnbetrieb Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Trägerstromübertragung über .die Fahrdr.ahtleitung im elektrischen Bahnbetrieb zwischen festen und längs der Leitungen im Betrieb beweglichen Stationen, also zu und von den fahrenden Zügen. Es ist bereits bekannt, eine solche Trägerstromübertragung von und zu den Zügen dadurch vorzunehmen, daß man die Nachrichtenströme über parallel zur Eisenbahn laufende Telefonieleitungen oder bei elektrischem Betrieb über die Eisenbahnfahrleitungen selbst überträgt. Hierbei war die Anordnung so getroffen, daß sowohl die festen Stationen als auch die beweglichen Stationen mit Hochfrequenzsendern ausgerüstet wurden, um die Nachrichten zu übertragen. Hierdurch ergibt sich ein verhältnismäßig großer Aufwand, der jedoch für bewegliehe Stationen nachteilig ist, da solche beweglichen Stationen, wenn sie beispielsweise auf den Zügen angeordnet werden, nur einen kleinen Platz beanspruchen .dürfen und außerdem möglichst einfach aufgebaut sein müssen.Arrangement for carrier current transmission via the contact wire lines in the Electric Railway Operation The invention relates to an arrangement for transmitting carrier current via .the catenary in electrical rail operations between fixed and longitudinal of the lines moving stations in operation, i.e. to and from the moving trains. It is already known to carry out such carrier current transmission to and from the trains to undertake by having the message streams running parallel to the railroad Telephone lines or, in the case of electrical operation, via the railway contact lines itself transmits. Here the arrangement was made so that both the fixed Stations as well as the moving stations are equipped with high-frequency transmitters were to transmit the news. This results in a proportionate great effort, which is disadvantageous for mobile stations, since such mobile stations Stations, if they are arranged on the trains, for example, only a small one Take up space and also have to be constructed as simply as possible.
Aber auch eine Anwendung an sich bekannter Trägerstrom-Nachrichtenübertragungssysteme, insbesondere solcher Systeme, wie sie bereits seit langem bei der Übertragung über Hochspannungsleitungen verwendet werden, war im elektrischen Bahnbetrieb bei der Übermittlung von Nachrichten nicht ohne weiteres möglich, wenn als Übertragungsmedium die Fahrleitung selbst ausgenutzt werden sollte, da bei einer solchen Übertragung gänzlich andere Verhältnisse vorliegen. als bei der Anwendung anderer Leitungen als Übertragungsmedium. Die Fahrleitungen elektrischer Bahnen sind doch lediglich nach starkstromtechnischen Gesichtspunkten aufgebaut und weisen gewöhnlich eine galvanische Verbindung über große Strecken auf, in die eine Einschaltung von Hochfrequenzstationen in, der aus der sog enannten Elektrizitätswerkstelefonie bekannten Weise nicht möglich ist, zumal ja hier die Stationen im Betrieb beweglich sein müssen. Außerdem ist ein BaInfahrleitungsnetz weitgehend. vermascht und weist viele Verzweigungen und Stoßstellen auf. Diese Verhältnisse machen es- erforderlich, von vornherein ein für die Nachrichtenübermittlung im elektrischen Bahnbetrieb gedachtes Übertragungssystem nach ganz anderen Gesichtspunkten .aufzubauen. Diese besonderen Verhältnisse sowie der'hohe Störpegel, .der in solchen Leitungsnetzen vorhanden ist, sind die Ursathe dafür, daß die bisherigen Vorschläge für eine Hochfrequenznachrichtenübertragung über,dieFahrleitungen im elektrischen Bahnbetrieb keinen Eingang in die Praxis gefunden haben. Auch ein bekanntes derartiges Übertragungssystem, welches mit Tonfrequenzen arbeitet, ist nicht zur praktischen Anwendung gekommen, vor allem wohl auch -.deshalb, weil es nur die Übertragung .eines Sprechkanals gestattet und nur geringe Reichweite besitzt.But also an application of known carrier stream message transmission systems, especially those systems as they have long been used in the transmission over High-voltage lines are used in electric rail operations at the time Transmission of messages is not readily possible when used as a transmission medium the catenary itself should be used, as with such a transmission completely different conditions exist. than when using other lines as a transmission medium. The overhead lines of electric railways are but only built according to high current technical aspects and usually show a galvanic connection over large distances in which an activation of High-frequency stations in what is known from the so-called electricity company telephony Way is not possible, especially since the stations here have to be movable during operation. In addition, a BaIn contact line network is largely. meshed and has many branches and joints. These conditions make it necessary from the start a transmission system intended for the transmission of messages in electrical railway operations from a completely different point of view. These particular ratios as well the high level of interference that exists in such line networks is the cause that the previous proposals for high frequency messaging over, the contact lines in electrical rail operations have not found their way into practice to have. Also a known such transmission system, which with audio frequencies works, has not been used in practice, especially probably -therefore, because it only allows the transmission of one voice channel and has only a short range owns.
Durch die Erfindung wird nun eine besondere Anordnung zur Trägerstromübertragung über die Fahrndrahtleitung im elektrischen Bahnbetrieb zwischen festen und längs der Leitungen beweglichen Stationen geschaffen, die den oben geschilderten Verhältnissen besonders gut Rechnung trägt und somit eine praktisch brauchbare Nachrichtenübermittlung für den genannten Zweck schafft. Dabei macht die Anordnung teilweise von aus verwandten Gebieten der Fernmeldetechnik bekannten Maßnahmen Gebrauch. So erfolgt beispielsweise die Aussendung der Trägerströme nur in. festen, an .den Enden der Leitung bzw. Leitungsabschnitten angeordneten Stationen, und die Nachrichten werden von der im Betrieb beweglichen Stationen durch Modulation der über die Leitung fließenden Trägerströme ausgesandt. Diese Aussendung von Nachrichten erfolgt nun bei einem derartig ausgebildeten Nachrichtenübertragungssystem erfindungsgemäß in der Weis", daß zu diesem Zweck Absorptionsschaltungen dienen, die über den Stromabnehmer des Fahrzeuges direkt mit der Fahrleitung verbunden sind, und deren Widerstand in Abhängigkeit von :einer steuernden Spannung in weiten Grenzen verändert werden kann, wobei der so modulierte Trägerstrom lediglich bis zur nächsten festen Station und über die Fahrdrahtleitung übertragen wird, von der aus die weitere Übertragung über besondere Leitungen erfolgt.The invention now provides a special arrangement for carrier current transmission over the contact wire line in electrical rail operation between fixed and longitudinal of the lines created moving stations that meet the conditions described above takes particularly good account of it and thus a practically useful message transmission creates for the stated purpose. The arrangement partly makes from related Fields of telecommunications technology known measures use. For example the emission of the carrier currents only in. fixed, at. the ends of the line or line sections arranged stations, and the messages are moved by the in-service Stations sent out by modulating the carrier currents flowing over the line. This transmission of messages now takes place in a message transmission system designed in this way according to the invention in the way "that absorption circuits are used for this purpose, which are connected directly to the contact line via the vehicle's pantograph, and their resistance as a function of: a controlling voltage within wide limits can be changed, the so modulated carrier current only up to the next fixed station and via the catenary, from which the further Transmission takes place via special lines.
Durch diese Übertragungsweise ist es möglich gemacht, die Vorteile der bekannten Nachrichtenübermittlung, bei der die Hochfrequenzsender nur in festen Endstationen angeordnet sind, bei denen jedoch die Zwischenstationen nur ,als Verstärker mit Modulations- und Demodulationseinrichtungen ausgebildet sind, eine Anoridnurng; die für die beweglichen Stationen im Bahnbetrieb nicht brauchbar ist, mit denen der ebenfalls an sich von der Fernübertragung von Meßwerten bekannten, dort jedoch anders ausgebildeten sogenannten Unterwegsmodulation zu verbinden. Die besonderen Vorteile der Erfindung sind darin zu erblicken, @daß man mit Hilfe der Unterteilung der Fahrleitungsstrecke durch feste Stationen, von. .denen aus die Weiterleitung über andere Leitungen in bekannter Weise erfolgt, mit geringen Energien auskommt. Die Ausbildung der Sendeeinrichtungen auf den bewegliehen Stationen als Absorptionsschaltungen läßt es zu, die Sender äußerst klein und einfach zu halten. Zweckmäßig werden nun bei der Anordnung gemäß der Erfindung die festen Zwischenstationen in an sich bekannter Weise als Verstärker mit Modulations- und Demodulationseinrichtungen, ausgebildet, wodurch der weitere Vorteil erzielt wird, -daß die gesamte, mit einer Trägerfrequenz beschickte Leitungsstrecke gleichzeitig in. verschiedenen Unterabschnitten für verschiedene Verbindungen benutzt werden kann und so, eine Mehrfachausnutzung der Übertragungsleitung ermöglicht wird. Die Weiterübertragung einer von einer beweglichen Station stammenden Nachricht über besondere Leitungen ist zwar von ider älteren, mit Strahlung zwischen einer Fahrzeugantenne und einer parallel der Bahnstrecke führenden Leitung arbeitenden Zugtelefonie her grundsätzlich bekannt. Die Anwendung dieser bei ,dem mit Sender und Empfänger in jeder Station ausgerüsteten System zwangsläufig notwendigen Maßnahme bei der Nachrichtenübermittlung über ,die Fahrdrahtleitung mit in .diese eingeschalteten Zwischenverstärkern, die zunächst als völlig unnötigerscheinen muß, bringt jedoch,die vorstehend genannten Vorteile mit sich, .die die Anordnung gemäß der Erfindung in Verbindung mit ihren übrigen Merkmalen, praktisch brauchbar macht.This mode of transmission makes it possible to take advantage of the benefits the well-known message transmission, in which the high-frequency transmitter only in fixed End stations are arranged, in which, however, the intermediate stations only as a repeater are formed with modulation and demodulation devices, an anoridnurng; which is not usable for the moving stations in railway operations, with which which is also known per se from the remote transmission of measured values, but there to connect differently trained so-called on-the-go modulation. The special ones Advantages of the invention can be seen in that @ that one with the help of the subdivision the catenary route through fixed stations, from. .den from the forwarding takes place via other lines in a known manner, gets by with low energies. The formation of the transmission devices on the mobile stations as absorption circuits allows the transmitters to be kept extremely small and simple. Become useful now in the arrangement according to the invention, the fixed intermediate stations are known per se Way as an amplifier with modulation and demodulation devices, designed, whereby the further advantage is achieved -that the entire, with one carrier frequency charged line section at the same time in different subsections for different Connections can be used and so, a multiple use of the transmission line is made possible. The retransmission of an item from a moving station Message via special lines is from the older one, with radiation between a vehicle antenna and a line running parallel to the railway line Train telephony is basically known. The application of this at, the one with the transmitter and receiver in each station equipped system inevitably necessary measure when transmitting messages over, the contact wire line with in .these switched on Repeaters, which must initially appear to be completely unnecessary, bring that the advantages mentioned above,. which the arrangement according to the invention in Combination with its other characteristics, makes it practically useful.
Bei der praktischen Ausgestaltung der Anordnung gemäß der Erfindung wird man zweckmäßig noch folgende Maßnahmen treffen: Die Ausrüstung .der festen Zwischenverstärkerstationen mit Modulations- und Demodulationseinrichtun@gen zum Empfang und zur Aussendung von Nachrichten bzw. Anrufen macht es möglich, für die gewünschte Verbindung jeweils nur den zwischen der beweglichen Station und der ihr am nächsten gelegenen Zwischenverstärkerstation liegenden. Fahrleitungsabschnitt für die Übertragung heranzuziehen, was im Hinblick auf die Übertragungsenergie sowie den Störpegel besonders vorteilhaft ist. Die obenerwähnte Mehrfachausnutzung der Fahrleitung für verschiedene Gespräche in, verschiedenen Teilabschnitten wird dadurch erreicht; daß man die Verstärkerstationen in an sich ebenfalls bekannter Weise mit Modulationslöscheinrichtungen versieht, mit .deren Hilfe der unmädulierte Träger neu gewonnen wird, der dann entweder von dieser Station aus oder von einer im folgenden Leitungsabschnitt befindlichen beweglichen Station mit einer neuen Nachricht moduliert werden kann. Um eine größere Sicherheit gegen ein Übersprechen zwischen den einzelnen Abschnitten zu erhalten, das beispielsweise durch die hochfrequente Kopplung der Leitungsabschnitte außerhalb der Verstärkerstation entstehen kann, wird man zweckmäßig in dem nächsten Abschnitt nicht gleichzeitig ein Gespräch führen, sondern erst in dem übernächsten Abschnitt, vor dem wieder eine Verstärkerstation mit Modulationslöscheinrichtung liegt, die auch die restlichen Seitenbandenergien unterdrückt. Diese Modulationslöscheinrichtung kann man zweckmäßig nur bei der Wahl bestimmter Rufnummern ein- bzw. ausschalten, so daß man wahlweise ein Gespräch direkt zu einem der nächsten Leitungsabschnitte oder über besondere Leitungen an einem weiteren Abschnitt übertragen kann.In the practical embodiment of the arrangement according to the invention the following measures will be taken appropriately: The equipment .the fixed Repeater stations with modulation and demodulation devices for Receiving and sending messages or calls makes it possible for the desired connection only between the moving station and her closest repeater station. Contact line section to use for the transmission, what in terms of the transmission energy as well the noise level is particularly advantageous. The aforementioned multiple use of the Catenary for different conversations in, different subsections is thereby achieved; that you can use the amplifier stations in a manner which is also known per se Provides modulation cancellation devices, with the help of which the unmodulated carrier is newly acquired, which is then either from this station or from one of the following Line section located mobile station is modulated with a new message can be. To ensure greater security against crosstalk between the individual Sections to be obtained, for example, through the high-frequency coupling of the Line sections can arise outside the repeater station, it is advisable not to have a conversation at the same time in the next section, but only in the section after the next, before that again a repeater station with modulation canceller, which also the remaining sideband energies suppressed. This modulation cancellation device can only be used appropriately when choosing Switch certain phone numbers on or off, so that you can either have a conversation directly to one of the next line sections or via special lines to one can transfer another section.
Durch diese Anordnung von Absorptionsschaltungen in den beweglichen Stationen und die Aussendung der Trägerströme allein von festen Stationen aus sowie gegebenenfalls durch die Anordnung von Verstärkerstationen mit Modulationslöscheinrichtungen ist es möglich, in einem größeren Leitungsnetz mehrere voneinander unabhängige Gespräche mit wenigenTrägerfrequenzen zu führen. Man kann sogar in,der einen Richtung eine Trägerfrequenz und in der zweiten. Richtung eine zweite Trägerfrequenz übertragen und mit diesen beiden Trägerfrequenzen eine beliebig große Anzahl von Gesprächen führen, wobei nur die Beschränkung besteht, daß in jedem Leitungsabschnitt nur ein Gespräch geführt werden kann. Bei einer solchen Anordnung mit zwei Trägerfrequenzen treten jedoch dann noch Schwierigkeiten auf, wenn es sich nicht um eine durchgehende Leitung zwischen zwei entfernten Stationen handelt, bei der jede der beiden äußersten Stationen., die eine Trägerfrequenz aussendet, die über Verstärkerstationen mit Mödulationslöscheinrichtungen über die verschiedenen Leitungsabschnitte bis an die andere. äußerste Station übertragen wird. Wenn ein vernaschtes Netz vorhanden ist, bei dem einzelne Punkte über verschiedene Leitungsabschnitte miteinander verbunden sind, so entstehen bei der oben beschriebenen Betriebsart noch erhebliche Schwierigkeiten mit der Zuteilung der Trägerfrequenzen zu den verschiedenen Leitungsabschnitten.This arrangement of absorption circuits in the movable Stations and the transmission of the carrier streams solely from fixed stations as well possibly through the arrangement of amplifier stations with modulation cancellation devices it is possible to have several independent calls in a larger network with a few carrier frequencies. You can even go in one direction Carrier frequency and in the second. Direction transmit a second carrier frequency and with these two carrier frequencies any number of calls lead, with the only restriction that there is only one in each line section Conversation can be conducted. In such an arrangement with two carrier frequencies however, difficulties arise if it is not a continuous one Line between two distant stations, each of the two outermost Stations., Which emits a carrier frequency that is transmitted via repeater stations with Modulation extinguishing devices over the various line sections to the other. outermost station is transmitted. When there is a nibbled network, in which individual points are connected to one another via different line sections are, there are still considerable difficulties in the mode of operation described above with the allocation of the carrier frequencies to the various line sections.
Auch diese Schwierigkeiten lassen sich in vorteilhafter Weise dadurch vermeiden, daß man eine Anordnung vorsieht, bei der zur Übertragung eines Gespräches nur eine Frequenz Verwendung findet, die an -dem einen Ende des Leitungsabschnittes ausgesandt und mit den zur beweglichen Station zu sendenden Nachrichten moduliert wird, während am anderen Leitungsende ein Empfänger angeordnet ist, der diese Frequenz mit den von der beweglieben Station ausgesandten Modulationsfrequenzen, aufnimmt. Auf :diese Weise ist es möglich, von dem einen Endpunkt eines Leitungsabschnittes zu der beweglichen Station und außerdem von der beweglichen Station zu dem andren Endpunkt Nachrichten zu übertragen. Handelt es sich beispielsweise um ein Telefongespräch, so wird man zweckmäßig d'ie Sende- und die Empfangsstation über eine weitere Leitung miteinander verbinden, um die zu sendenden bzw. die zu empfangenden Nachrichten dem mit der beweglichen Station sprechenden Teilnehmier zuzuleiten. Hierdurch ist es möglich, mit Hilfe einer Trägerfrequenz und einer zusätzlichen Leitung ein normales Gegengespräch mit einer beweglichen Station herzustellen, wobei ein Anruf ebenfalls sowohl von der beweglichen als auch von der festen. Station ausgehen kann.These difficulties can also be avoided in an advantageous manner avoid providing an arrangement for transmitting a call only one frequency is used that is at one end of the line section sent and modulated with the messages to be sent to the mobile station is, while at the other end of the line a receiver is arranged that this frequency with the modulation frequencies transmitted by the station that has moved. In this way it is possible from one end point of a line section to the moving station and also from the moving station to the other Transfer endpoint messages. For example, if it is a telephone conversation, in this way one becomes expediently d'ie sending and receiving station via a further line connect to the messages to be sent or the messages to be received to the participant speaking with the mobile station. This is it possible with the help of a carrier frequency and an additional line a normal one Establish counter-conversation with a mobile station, with a call as well both movable and fixed. Station can go out.
Diese Anordnung kann man weiterhin in verschiedenen Abschnitten, vorsehen, wenn man die einzelnen Abschnitte für die Trägerfrequenzen voneinander entkoppelt, und man. kann auf verschiedenen Leitungsabschnitten des Netzes mit nur einer Trägerfrequenz verschiedene Gespräche durchführen, wenn man weiterhin Schaltmittel vorsieht, die die Trägerfrequenzen. in den einzelnen Abschnitten synchronisieren oder mindestens genügend genau zur Übereinstimmung bringen. Statt einer Synchronisierungseinrichtung kann man, wie bereits oben beschrieben, an den Entkopplungsstellen Verstärkerstationen vorsehen, die mit Modulationslöscheinrichtungen. versehen sind. Hierdurch wird es möglich, in einem beliebig :gestalteten Netz nur eine einzige Trägerfrequenz zur Übertragung von verschiedenen Nachrichten und insbesondere von verschiedenen Ferngesprächen zu beweglichen Stationen zu verwenden, und es ist sogar denkbar, auf dies"- Weise eingroßes, weitverzweigtes elektrisches Eisenbahnnetz mit einer einzigen Trägerfrequenz zu versorgen, die von einem oder wenigen Punkten in -das Netz gesandt wird und an den einzelnen Abschritten von den Modulationsseitenbändern getrennt und verstärkt wieder ausgesandt wird. Eine solche Anordnung im Eisenbahnbetrieb hat den Vorteil, daß die Ausrüstungen .der beweglichen Stationen unabhängig davon, wo diese sich befinden, immer nur auf eine Trägerfrequenz abgestimmt werden müssen, so daß besondere Umschalteinrichtungen fürdieTrägerfrequenz nicht erforderlich sind. Andererseits kann hierdurch auch die Leitungsausrüstung, z. B. Sperren und Überbrückungen für die Trägerfrequenzen, in einfacher Weise ausgeführt werden., da sie ebenfalls nur auf eine Trägerfrequenz abzustimmen sind.This arrangement can still be provided in different sections, if the individual sections for the carrier frequencies are decoupled from one another, and you. can be used on different line sections of the network with only one carrier frequency carry out various conversations if one continues to provide switching means that the carrier frequencies. synchronize in the individual sections or at least match exactly enough. Instead of a synchronization device you can, as already described above, at the decoupling points amplifier stations provide those with modulation extinguishers. are provided. This is how it becomes possible, in an arbitrarily: designed network only a single carrier frequency for Transmission of various messages and in particular various long-distance calls to use mobile stations, and it is even conceivable in this "way a large, widely ramified electrical railway network with a single carrier frequency to supply that is sent from one or a few points in the network and to the individual steps separated from the modulation sidebands and amplified is sent again. Such an arrangement in railway operations has the advantage that the equipment of the moving stations regardless of where they are always have to be tuned to only one carrier frequency, so that special Switching devices for the carrier frequency are not required. on the other hand can thereby also the line equipment, z. B. Locks and bridges for the carrier frequencies, are carried out in a simple manner, since they are also only are to be tuned to a carrier frequency.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in ,der Zeichnung dargestellt, wobei die Fig. r ein Trägerstromsystem zeigt, das für jede Sprechrichtung eine Trägerfrequenz verwendet, während in Fig. 2 ein System dargestellt ist, .das nur eine einzige Trägerfrequenz benötigt. In Abb. z ist die Fahrleitung einer elektrischen Bahndargestellt, die aus den Leitungsabschnitten El bis L5 besteht. Diese Leitungsabschnitte sind an den Schaltstellen S1 bis S4 aufgetrennt. Die Trägerfrequenzen werden über die Fahrleitung und Erde zu den beweglichen Stationen auf den Zügen B1 und B2 übertragen. An den Schaltstellen sind gegebenenfalls Sperren für die Trägerfrequenzen vorgesehen, die verhindern, daß die Trägerfrequenzen direkt auf den nächsten Leitungsabschnitt belangen können. Ebenso sind gegebenenfalls abzweigende Fahrleitungen mit solchen Hoc'hfrequenzsperren ausgerüstet, um ein Abfließen von Trägerfrequenzen in solche Leitungen zu verhindern, über die keine Trägerstromübertragung stattfinden soll. Für den Fall, daß noch weitere Schaltstellen in der Leitung vorgesehen sind, über die die Trägerströme direkt übertragen werden sollen, werden an diesen Schaltstellen Überhrückungsgeräte angeordnet, die auch bei geöffnetem Kuppelschalter eine! Übertragung der Trägerfrequenzen auf den nächsten Abschnitt sicherstellen. Die Sperren und die Überbrückungsgeräte können ebensogut ausgeführt werden, wie es bei der Trägerstromübertragung über Starkstromleitungen üblich ist. An die Leitungsabschnitte sind über Kupplungskondensatoren KO bis K7 Hochfrequenzgeräte Ao bis A3 und, Hochfrequenzverstärkerstationen V1 und V2 vorgesehen. Die Hochfrequenzgeräte sind in bekannter Weise mit einem Hochfrequenzsender, der eine Trägerfrequenz aussendet, und mit -einem Hochfrequenzempfänger, der eine zweite Trägenvelle empfängt, ausgerüstet und enthalten ferner die Schaltmittel zur Herstellung ,der Verbindungen und zum Anrufen bestimmter Teilnehmer, die ebenfalls beispielsweise aus der Trägerstromübertragung über Starkstromleitungen bekannt sind.Two embodiments of the invention are shown in, the drawing, Fig. r shows a carrier current system which has a carrier frequency for each direction of speech is used, while in Fig. 2 a system is shown, .as only a single carrier frequency needed. In Fig. Z the contact line of an electric train is shown, which consists of the line sections El to L5. These line sections are on the switching points S1 to S4 separated. The carrier frequencies are over the contact line and transmit earth to the mobile stations on trains B1 and B2. To the Switching points are optionally provided for the carrier frequencies, which prevent the carrier frequencies from affecting the next line section can. Likewise, if necessary, branching overhead lines with such high frequency barriers are equipped to prevent the leakage of carrier frequencies into such lines, over which no carrier current transmission should take place. For the Case, that further switching points are provided in the line through which the carrier currents are to be transmitted directly, override devices are used at these switching points arranged which, even when the coupling switch is open, a! Transmission of the carrier frequencies on to the next section make sure. The locks and the bypass devices can be carried out just as well as with carrier current transmission over power lines is common. Coupling capacitors KO to K7 are attached to the line sections High-frequency devices Ao to A3 and, high-frequency amplifier stations V1 and V2 are provided. The high-frequency devices are in a known manner with a high-frequency transmitter, the emits a carrier frequency, and with -a high-frequency receiver that has a second Inertia wave receives, equips and also contains the switching means for manufacture , the connections and to call certain participants, which are also for example are known from carrier power transmission over power lines.
Die Verstärkerstationenenthalten für jede Sprechrichtung einenTrägerfrequenzverstärker, der auf diese bestimmte Frequenz abgestimmt ist und der außerdem eine Modulations- und eine Demodulationseinrichtung für jede Sprechrichtung enthält, so daß die empfangene Trägerfrequenz mit dem modulierten Seitenbändern entweder verstärkt weiter übertragen wird oder am Demoidulator empfangen: und als Niederfrequenz abgenommen wird. Ebenso kann die übertragene Trägerfrequenz im Sendeteil des Verstärkers modulilert werden, um von der Verstärkerstation aus, Nachrichten zu übertragen. Die Veratärkerstationen enthalten ebenfalls Wähler und Relaisschaltungen, um einen Wahlanruf aufnehmen oder aussenden zu können. Schließlich enthalten die Verstärkerstationen noch Modulationslöscheinrichtungen,durch ,die aus einer modulierten Trägerfrequenz die Trägerfrequenz selbst ausgesiebt wird, während die Seitenbänder unterdrückt werden. Hierzu kann beispielsweise eine Röhre oder ein sonstiges Schaltmittel dienen, das Amplituden oberhalb eines bestimmten Wertes abschneidet und das so eingestellt ist, .daß .die Amplitudenschwankungen der Trägerfrequenz, die durch die Modulation gegeben sind, abgeschnitten werden. Der restliche Trägerstrom enthält praktisch nur noch die Trägerfrequenz mit ihren Oberwellen sowie !die Niederfrequenz mit ihren: Oberwellen, während die Seitenbänder weitgehend unterdrückt sind. Die Niederfrequenz und die Oberwellen der Trägerfrequenz können durch einfache Filter leicht ausgesiebt werden.The amplifier stations contain a carrier frequency amplifier for each speech direction, which is tuned to this specific frequency and which also has a modulation and includes demodulation means for each direction of speech so that the received Carrier frequency with the modulated sidebands either further transmitted amplified is received or on the demoidulator: and is picked up as a low frequency. as well the transmitted carrier frequency can be modulated in the transmitter part of the amplifier, to transmit messages from the repeater station. The verifier stations also contain dialers and relay circuits to record a dial call or to be able to send out. Finally, the amplifier stations also contain modulation cancellation devices , which is filtered out from a modulated carrier frequency, the carrier frequency itself, while the sidebands are suppressed. A tube, for example, can be used for this purpose or some other switching means are used, the amplitudes above a certain Value and that is set so that .that. The amplitude fluctuations the carrier frequency, which are given by the modulation, are cut off. The remaining carrier current contains practically only the carrier frequency with its Harmonics as well as the low frequency with its: harmonics, while the sidebands are largely suppressed. The low frequency and the harmonics of the carrier frequency can be easily screened out through simple filters.
Die beweglichen Stationen Bi und B2 enthalten neben .einem normalen Trägerstromempfänger als Sender eine Absorptionsschaltung. Beide sind über den Stromabnehmer direkt mit der Fahrleitung verbunden und sind auf die zur Übertragung dienenden Trägerfrequenzen abgestimmt. Als Absorptionsschaltung kann jedes Schaltmittel dienen, dessen Widerstand in Abhängigkeit von einer steuernden Spannung in weiten Grenzen verändert werden, kann. Man kann beispielsweise eine Röhre verwenden, deren Innenwiderstand sich entsprechend der angelegten Gitterspannung ändert. Diese Absorptionsschaltung muß so angepaßt werden, daß der Wellenwiderstand der Fahrleitung für die Trägerfrequenz durch .die Widerstandsschwankungen,der Absorptionsschaltung möglichst weit geändert wird. Auch die beweglichen Stationen enthalten eine Wähler- und Relaisschaltung zur Aufnahme bzw. zur Aussendung von Rufsignalen, welche zweckmäßig mit Hilfe von Tonfrequenzen innerhalb oder außerhalb des Sprechbereichs übertragen wenden, mit (denen die Trägerfrequenzen moduliert werden. Ferner muß eine Ableitung der Trägerfrequenzen über den Starkstromteil der Lokomotiven verhindert werden. In manchenFällen wird die StreuindUktivität des Starkstromtransformators hierzu ausreichen. In anderen Fällen. wird man dagegen besondere Sperren vorsehen müssen, d,ie auf, die Trägerfrequenz abgestimmt sind und für den Starkstrom nur einen ,geringen Widerstand bilden. Naturgemäß müssen sämtliche Lokomotiven auf der Strecke mit solchen Sperren ausgerüstet sein, wenn es erforderlich ist, unabhängig davon, ob sie auch eine Sprechstelle enthalten.The moving stations Bi and B2 contain, in addition to a normal Carrier current receiver as a transmitter an absorption circuit. Both are over the pantograph directly connected to the catenary and are connected to the ones used for transmission Carrier frequencies matched. Any switching device can serve as an absorption circuit, its resistance as a function of a controlling voltage within wide limits can be changed. For example, you can use a tube whose internal resistance changes according to the applied grid voltage. This absorption circuit must be adjusted so that the wave resistance of the contact line for the carrier frequency by .the resistance fluctuations, the absorption circuit changed as much as possible will. The moving stations also contain a selector and relay circuit for receiving or sending call signals, which are expedient with the help of Apply audio frequencies transmitted inside or outside the speaking area, with (which the carrier frequencies are modulated. Furthermore, a derivation of the carrier frequencies can be prevented via the high-voltage section of the locomotives. In some cases the leakage inductance of the power transformer is sufficient for this. In other Cases. on the other hand, one will have to provide special locks, ie on the carrier frequency are matched and form only a low resistance for the heavy current. Naturally all locomotives on the route must be equipped with such locks, if necessary, regardless of whether they also contain a call station.
Die Übertragungsdämpfung hängt bei einer derartigen Anlage nicht nur von der Leitungsdämpfung für die Trägerfrequenz ab, sondern auch von dem Motdulationsgrad, der durch die Absorptionsschaltungen erzielt wind. Dieser Modulationsgrad kann bei konstantem Wellenwiderstand der Leitung ebenfalls gleichmäßig groß gehalten werden. Da jedoch z. B. bei Bahnleitungen durch parallel laufende Leiturigen in Bahnhöfen oder Tunnel oder durch andere Einflüsse der Wellenwiderstand schwankt, wird auch der Modulationsgrad entsprechend geändert. Umeinen gleichmäßigen Empfangspegel zu erhalten; genügt es daher häufig nicht, indem Empfänger normale Pegelregler vorzusehen, -die von der Amplitwde des Hochfrequenzträgers abhängig sind, sondern man muß zweckmäßig statt dessen oder zusätzlich niederfrequente Pegelregler vorsehen, um auch den schwankenden Modulationsgrad bei der Regelung zu berücksichtigen.The transmission attenuation does not only depend on such a system on the line attenuation for the carrier frequency, but also on the degree of motdulation, the wind achieved by the absorption circuits. This degree of modulation can be constant wave resistance of the line can also be kept evenly large. However, since z. B. in the case of railway lines through parallel Leiturigen in train stations or tunnel or due to other influences the wave resistance fluctuates, too the modulation depth changed accordingly. To ensure an even reception level obtain; It is therefore often not enough to provide normal level controls for receivers, -which are dependent on the amplitude of the high-frequency carrier, but one must be appropriate instead or in addition, provide low-frequency level controls to avoid the fluctuating Degree of modulation to be taken into account in the regulation.
Ein Gespräch kann mit der Anordnung nach Fig. z in folgender Weise übertragen werden: Die Station Al sendet ständig die Trägerfrequenz f1 in der einen Richtung aus, und die Station. A2 sendet in der Gegenrichtung die Frequenz f2 aus. Will nun ein Teilnehmer der Station A1 mit dem Zug Bi telefonieren, so wählt er (die,dem Zug zugeordnete Rufnummer, die in an sich bekannter Weise mit Hilfe der Tonfrequenzwah ll übertragen wird. Hier-.durch wird in Bi das Rufzeichen gegeben, und es kann nunmehr ein Gespräch stattfinden, indem A1 ,die Frequenz f i moduliert, während Bi in der Gegenrichtung die Frequenz f2 mo,duliert. Zugleich mit dem Rufzeichen: wind der Verstärkerstation h1 das Besetztzeichen gegeben und, wenn die Modulationslöscheinrichtungen nicht ständig eingeschaltet sind, werden diese ebenfalls eingeschaltet. Soll das nächste Gespräch erst in dem übernächsten Abschnitt L4 stattfinden., so kann mit der Rufziffer auch dem Abschnitt L3 das Besetztzeichen gegeben werden. Da die Frequenz f1 in der Station TV, von den Seitenbändern befreit wird, kann unabhängig davon in dem Abschnitt L4 'ein Gespräch mit dem Zug B2 stattfinden, indem z. B. B2 mittels Tonfrequenzrufes einen Teilnehmer der Station V2 anruft und mit diesem ein. Gespräch führt. Wenn B2 dagegen mit A1 oder mit hl sprechen will, so wird ebenfalls zunächst (die nächste feste Station V2 angerufen, und, von dort aus wird eine Verbindung über eine besondere Fernsprechleitung niederfrequent oder ebenfalls mittels Trägerstrom zu der gewünschten Station Toi bzw. A1 hergestellt, worauf das Gespräch ebenfalls stattfinden kann. Ebenso ist es auf diese Weise möglich, daß die Züge Bi und B2 miteinander sprechen. In diesem Fall kann es zweckmäßig sein, die Verbindung direkt herzustellen, indem die Modulations:einrichtungen der Verstärkerstation ausgeschaltet werden. Unabhängig von (diesen Gesprächen kann in den anderen Abschnitten des Bahnnetzes L1 und L5 ein. Gespräch mit den gleichen oder mit anderen Trägerfrequenzen über die Stationen Ao, A3 usw. stattfinden.A conversation can be transmitted with the arrangement according to FIG. Z in the following way: The station A1 constantly transmits the carrier frequency f1 in one direction, and the station. A2 sends the frequency f2 in the opposite direction. If a subscriber in station A1 wants to telephone the train Bi, then he dials (the call number assigned to the train, which is transmitted in a known manner with the help of the audio frequency dial. This gives the call sign in Bi, and A conversation can now take place by A1, modulating the frequency fi, while Bi modulating the frequency f2 in the opposite direction If the next call is to take place in the next but one section L4, you can also use the call number to give section L3 the busy signal the section L4 'a conversation with the train B2 take place in that, for example, B2 calls a subscriber of the station V2 by means of a tone frequency call and with this my. Conversation leads. If B2, on the other hand, wants to speak with A1 or with hl, the next fixed station V2 is called first and, from there, a connection is established via a special telephone line at low frequency or also by means of a carrier current to the desired station Toi or A1, whereupon the conversation can also take place. In this way it is also possible for trains Bi and B2 to speak to one another. In this case it can be useful to establish the connection directly by switching off the modulation devices of the amplifier station. These conversations can take place in the other sections of the rail network L1 and L5, a conversation with the same or with different carrier frequencies via the stations Ao, A3, etc.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei der nur eine Trägerfrequenz Verwendung findet. Die Anordnung ,der festen Station S mit der angeschlossenen Teilnehmerstelle T1 und der Verstärkerstation V mit den Teilniehmerstellen T2 in der Leitung ist die gleiche wie in Abb. i beschrieben. Der einzige Unterschied ist nun der, daß allgemein von einer Seite aus, nämlich von der Sendestation S, die einzige Trägerfrequenz fi ausgesandt wird. Will der Teilnehmer T1 der Station S mit dem Zug B1 telefonieren, so ruft er ebenfalls mittels Tonfrequenzrufes Bi an und moduliert mit den Sprechströmen die ausgesandte Trägerfreqwenz f l. Bi empfängt die Trägerfrequenz und sendet seinerseits durch Modulation derselben Trägerfrequenz, wobei die von. Bi ausgesandten Nachrichten in der Station V aufgenommen! werden und von dort über eine besondere Leitung a2 an den Teilnehmer der Station S zurückzugelangen. Auf diese Weise ist es auch möglich, ein Gespräch zwischen den beiden Zügen Bi und: B2 desselben Leitungsabschnittes 'herzustellen, indem Bi die von S ausgesandte Frequenz moduliert, so .daß die Sprache in B2 aufgenommen wird. Wenn B2 sprechen will, moduliert,es seinerseits die Frequenz f1. Die Niederfrequenz wird im h abgenommen, über (die Leitung a2 nach S gesandt und dient dort zur Modulation der Trägerfrequenz, die in Bi aufgenommen werden kann.Fig. 2 shows an arrangement in which only one carrier frequency is used. The arrangement of the fixed station S with the connected subscriber station T1 and the repeater station V with the subscriber stations T2 in the line is the same as described in Fig. I. The only difference is that generally from one side, namely from the transmitting station S, the only carrier frequency fi is transmitted. If the subscriber T1 of the station S wants to make a phone call with the train B1, he also calls by means of a tone frequency call Bi and modulates the transmitted carrier frequency f l with the speech currents. Bi receives the carrier frequency and in turn transmits by modulating the same carrier frequency, with that of. Bi sent messages recorded in station V! and from there to get back to the subscriber of the station S via a special line a2. In this way it is also possible to establish a conversation between the two trains Bi and: B2 of the same line section, in that Bi modulates the frequency sent by S so that the speech is recorded in B2. When B2 wants to speak, it in turn modulates the frequency f1. The low frequency is picked up in h, sent via (the line a2 to S, where it is used to modulate the carrier frequency that can be picked up in Bi.
Die Trägerfrequenz f1 wird im Verstärker V von den Seitenbändern getrennt und vom Verstärker V in den Abschnitt Lg weiter übertragen. Dabei wirkt der Verstärker V für den nächsten Leitungsabschnitt ebenso wie die Sendestation S für den Abschnitt L2 und ist mit der folgenden Verstärkerstation über die Leitung a3 verbunden. Auf diese Weise kann, über verschiedene Verstärkerstationen ein ganzes Netz von der Sendestation S aus mit einer einzigen Trägerfrequenz f1 versorgt werden. Es. ist nur darauf zu achten, daß bei Ringleitungen der Ring hochfrequenzmäßig an einer Stelle aufgetrennt wird, so daß nicht ein Abschnitt gleichzeitig von zwei Seiten her mit der Trägerfrequenz gespeist wird.The carrier frequency f1 is separated from the sidebands in the amplifier V and transmitted from the amplifier V in the section Lg on. This is where the amplifier works V for the next line section as well as the transmitting station S for the section L2 and is connected to the following repeater station via line a3. on In this way, an entire network of the can be accessed via various repeater stations Sending station S are supplied with a single carrier frequency f1. It. is just make sure that the ring is high-frequency connected to a Place is separated so that not a section from two sides at the same time is fed forth with the carrier frequency.
Für den Fall, :daß die Sendestation S bzw. eine der Sendestationen A in Fi.g. i ausfällt oder von der Leitung abgeschaltet wird, rüstet man zweckmäßig die folgende Verstärkerstation mit einem Hilfsgenerator aus, der während, des Ausfalls der eigentlichen Sendestation die Aussendung der Hochfrequenz vornimmt. Bei Rückkehr der Hochfrequenz wird dieser Hilfsgenerator wieder abgeschaltet, und gegebenenfalls kann man auch noch weitere Verstärkerstationen mit Hilfsgeneratoren ausrüsten, wobei nach Fortfall der Hochfrequenz zunächst die erste Verstärkerstation und, wenn auch diese ausfällt bzw. wenn auch diese vom Netz abgetrennt ist, nach einer weiteren Zeit die nächste Station eingeschaltet wird, so daß durch die Zeitstaffelung immer der der Sendestation am nächsten liegende an das Netz angeschlossene Verstärker als Sender wirkt. Die Ein- und Ausschaltung der Hilfsgeneratoren erfolgt zweckmäßig selbsttätig in Abhängigkeit vom Empfang der Trägerströme.In the event that: the transmitting station S or one of the transmitting stations A in fig. i fails or is switched off by the line, it is appropriate to equip the following repeater station with an auxiliary generator, which during, the failure the actual transmitting station carries out the transmission of the high frequency. On return the high frequency, this auxiliary generator is switched off again, and if necessary you can also equip additional amplifier stations with auxiliary generators, whereby after the high frequency has ceased, first the first amplifier station and, if so this fails or if this is also disconnected from the network, after another Time the next station is switched on, so that due to the time graduation always the amplifier connected to the network closest to the transmitting station acts as a transmitter. The auxiliary generators are switched on and off appropriately automatically depending on the reception of the carrier currents.
Durch die in den Fig. i und 2 beschriebenen 'Anordn.ungen werden also vor allem folgende Vorteile erzielt: i. Auf den Lokomotiven sind keine Sender erforderlich; 2. es bestehen Sprechmöglichkeiten zwischen allen. Stationen, ohne @daß ein Wellenwechsel oder eine Umschaltung in :der Abstimmung der Stationen erforderlich ist; 3. Ersparnis an Trägerfrequenzen; 4.. :das, Verhältnis von Nutzspannung zu Störspannung wird durch die wiederholte Verstärkung und durch die Unterdrückung ,der Seitenbänder verbessert; 5. .es können Konferenzgespräche zwischen beliebigen Stationen geführt werden, bei idenen jede Station ohne besondere Umschaltung alles hören kann, was von .den übrigen Stationen gesprochen wird; 6. es kann in jedem Abschnitt unabhängig vonden übrigen Abschnitten ein Gespräch geführt werden, wobei nur eine bzw. zwei Trägerfrequenzen erforderlich sind.The arrangements described in FIGS above all the following advantages are achieved: i. No transmitters are required on the locomotives; 2. There are opportunities to speak between everyone. Stations without @ that a wave change or a switch to: the coordination of the stations is required; 3. Savings at carrier frequencies; 4 ..: the ratio of useful voltage to interference voltage becomes by the repeated amplification and by the suppression of the sidebands improved; 5. Conference calls can be held between any stations with idenen, each station can hear everything without any special switching the other stations are spoken of; 6. It can be in each section independently a conversation will be held from the remaining sections, with only one or two Carrier frequencies are required.
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ID=6922390
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