DE2047153A1 - Antwortgerät für ein System zum selbsttätigen drahtlosen Übertragen von mehrstelligen Informationen - Google Patents

Description

Antwortgerät für ein System zum selbsttätigen drahtlosen Übertragen von mehrstelligen Informationen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Antwortgerät für ein System zum selbsttätigen drahtlosen Übertragen von mehrstelligen Informationen zwischen gegeneinander beweglichen Abfrage- und Antwortgeräten, insbesondere der Nummern von Eisenbahnfahrzeugen nach ortsfesten Abfragegeräten, bei dem jedes Abfragegerät in einem vorgegebenen, im Mikrowellenbereich gelegenen Frequenzband ein periodisch seine Frequenz veränderndes Abfragesignal aussendet, aus dem das jeweils vorbeibewegte Antwortgerät die der Information zugeordneten Frequenzen durch Filter auswählt und markiert, die als an einen Hohlleiter angekoppelte Koaxialleitungsresonatoren ausgebildet und auf Resonanz für je eine zugeordnete Frequenz abgestimmt sind, und für jede Stelle der Information eine vorgegebene Anzahl von markierten Antwortfrequenzen zum Abfragegerät zurücksendet.

Es ist bereits ein derartiges Antwortgerät bekannt (DBP 1 290 611), das aus Feingußtechnik, insbesondere Druckgußtechnik hergestellt ist und aus zwei gleichen, untereinander vorzugsweise durch angegossene Niete zentriert verbundenen Teilen besteht, an welche die aus Koaxialleitungsresonatoren bestehenden Filter angegossen sind. Die Außenleiter dieser Resonatoren erweitern sich zum als Hohlleiter ausgebildeten Hochfrequenzleitungsabschnitt hin konisch und die Innenleiter ebenfalls, jedoch in vom Hohlleiter abweisender Richtung. Zum Abstimmen sind in die Resonatoren eintauchende Abstimmelemente vorgesehen. Diese bekannte Ausführung von Antwortgeräten kann jedoch schlecht als Kennzeichenträger an Containern verwendet werden, da die größeren räumlichen Abmessungen des bisher bekann-

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ten Antwortgeräts stören. Ferner ist die Abstimmbarkeit der einzelnen Resonatoren für unqualifizierte Kräfte schwierig.

Erfindungsgemäß können diese Nachteile dadurch vermieden werden, daß ein Resonatorblock, in dem mindestens zwei Reihen nebeneinander und in Längsrichtung hintereinander liegende Resonatoren angeordnet sind, und ein wannenförmiger, den Resonatorblock formschlüssig aufnehmender Grundkörper vorgesehen sind, die beim Zusammenfügen zwischen einander zugekehrten Flächen den Hohlleiter mit rechteckigem Querschnitt bilden, an den die Resonatoren über je einen Durchbruch angekoppelt sind und der mindestens am einen Ende als Antenne ausgebildet ist, deren Hauptabstrahlungsrichtung unter einem Winkel von mindestens 45° zur Längsachse des Hohlleiters verläuft.

Ferner können die folgenden Teilmerkmale der Erfindung einzeln oder in Kombination miteinander vorteilhaft angewendet werden: Der Hohlleiterquerschnitt hat ein Seitenverhältnis von mindestens 10:1;

die jeweils einander gegenüberliegenden Resonatoren haben einen gemeinsamen Boden und für jeden Resonator sind in der Oberseite des Resonatorblocks drei öffnungen für bedarfsweise einsteckbare Codierelemente vorgesehen;

als Codierelemente sind abgesetzte, aus einem Werkstoff mit geringen dielektrischen Verlusten gefertigte Stifte vorgesehen; in das in den Hohlraum ragende Ende der Stifte kann zur Erhöhung der Kapazität ein Metallkern eingebettet sein;

in der Oberseite des Resonatorblocks sind Ausnehmungen für am Grundkörper angeordnete Laschen vorgesehen, die beim Zusammenfügen von Grundkörper und Resonatorblock in die Ausnehmungen greifen und mit diesen zusammen nach Verformung eine unlösbare Verbindung bilden;

beide Enden des Hohlleiters sind als Antenne ausgebildet, von denen die eine Antenne eine um vorzugsweise 90° zur anderen gedrehte Polarisationsrichtung besitzt.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

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Es zeigen Pig. 1 den Resonatorblock und Fig. 2 den Grundkörper; Fig. 3 einen Längsschnitt und Fig. 4 einen Querschnitt durch daa zusammengesetzte Antwortgerät, Fig. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel zum Abstimmen jedes einzelnen Resonators und Fig. 6 an Hand eines Frequenzlagediagramms die verschiedenen einstellbaren Abstimmfrequenzen für zwei sich jeweils gegenüberliegende Resonatoren.

Der Resonatorblock 1 in Fig. 1 und der Grundkörper 2 in Fig. 2 sind perspektivisch dargestellt. An einem Ende des Resonatorblocks ist eine gekrümmte Fläche 11 angeordnet, die einen Teil der Antenne des Antwortgerätes bildet. Ferner befinden eich im Resonatorblock nach den Seitenflächen 12 hin offene Koaxialleitungsresonatoren 13» Jeweils zwei solcher Resonatoren liegen eich Boden an Boden gegenüber. Die Unterseite 14 des Resonatorblocks bildet einen Teil des Hohlleiters, an den jeder Resonator 13 über einen in der Unterseite vorgesehenen Schlitz 131 angekoppelt ist. In der Oberseite 15 des Resonatorblocke sind für jeden Resonator 13 drei Öffnungen 132 vorgesehen, in die zum Abgleichen der Resonatoren 13 auf vorher festgelegte Frequenzen Codierelemente (Fig. 4) eingesetzt werden können. Die Oberseite 15 hat ferner an den Längsseiten des Resonatorblocks leistenartige Überhänge 151» in denen Ausnehmungen 152 zum Befestigen des Resonatorblocks am Grundkörper 2 (Fig. 2) vorgesehen sind.

Der Grundkörper 2 besteht aus einer Wanne 21 mit an den Längsseiten angeordneten Befestigungsflanschen 22. Innerhalb der Wanne stehen zwei Befestigungsleisten 23 mit Laschen 231» die beim Zusammenfügen des Resonatorblocks 1 mit dem Grundkörper 2 in die Ausnehmungen 152 greifen. Zwischen den beiden Befestigungsleisten 23 ist im Boden 211 der Wanne 21 eine flache kastenförmige Vertiefung 24 vorgesehen, die am einen Ende in drei gekrümmte, trichterförmig auseinanderführende Antennenteile 241 bis 243 ausläuft und den anderen Teil des Hohlleiters bildet. Am anderen Ende iat der Hohlleiter beispielsweise durch eine senkrechte Ebene (nicht dargestellt) kurzgeschlossen. Um eine

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möglichst geringe Bauhöhe dee Antwortgerätes erreichen zu können, ist das Seitenverhältnis des Hohlleiterquerschnitts sehr groß gehalten. Die Höhe sollte höchstens ein Zehntel der Breite betragen.

Die Lage des Resonatorblocks 1 nach dem Zusammenfügen mit dem Grundkörper 2 deuten die zwischen Fig. 1 und 2 gestrichelten Linien an. Die Unterseite 14 des Resonatorbloeks liegt dabei auf dem Boden 211 der Wanne 21, schließt die kastenförmige Vertiefung 24 nach oben hin ab und bildet mit ihr zusammen den Hohlleiter. Die gekrümmte Fläche 11 bildet zusammen mit den trichterförmig verlaufenden Antennenteilen 241 bis 243 des Grundkörpers 2 die Hornantenne des Antwortgeräts, deren Hauptabetrahlungsrichtung A (Fig. 3) unter dem Winkel OC zur Längsachse 244 des Hohlleiters verläuft.

Aus Fig. 3 mit dem im Längsschnitt dargestellten, zusammengesetzten Antwortgerät ist ferner die Anordnung des Hohlleiters mit der Hornantenne und der über Durchbrüche 131 an den Hohlleiter angekoppelten Resonatoren 13 zu erkennen. Die Laschen 231 ragen über die Oberseite 15 des Resonatorblocks 1 hinaus und können nach dem Zusammensetzen beispielsweise angestaucht werden. Hierdurch ergibt sich eine unlösbare und eindeutig fixierte Verbindung.

Der in Fig. 4 dargestellte Querschnitt entlang der Längsachse zweier sich gegenüberliegender Resonatoren 13 zeigt insbesondere die Resonatoren betreffende Einzelheiten. Diese haben einen gemeinsamen Boden 135, an dem jeweils ein koaxialer Innenleiter 136 fest angeordnet ist. In die für jeden Resonator vorgesehenen, in der Oberseite 15 angeordneten Löcher 132 können zum Abstimmen des betreffenden Resonators auf jeweils einen vorgesehenen Frequenzplatz Codierelemente 133 gesteckt werden. Als Codierelemente sind vorteilhafterweise abgesetzte Stifte aus einem elastischen Kunststoff mit geringen dielektrischen Verlusten vorgesehen. Zur Erhöhung der Abstimmkapazität kann in das in den Hohlraum ragende Ende der Stifte ein Metallkern 134 eingebettet sein. Die Stifte können auch eine andere Form haben

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als in Pig. 4 dargestellt. Fig. 5 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform, bei der die Stifte 137 länger sind als die Resonatoraußenleiter durchmessen. Diese Stifte können in exentrisch zur Mittelachse des jeweiligen Resonators gebohrte Löcher in Richtung einer Sekante des runden Resonatorquerschnitts gesteckt werden.

In Pig. 6 ist an Hand zweier gegenüberliegender Resonatoren 13 schematisch angedeutet, daß die Resonanzfrequenz durch Einstecken eines Codierelements 133 in den betreffenden Resonator beeinflußbar ist. Ein Frequenzlagediagramm 2· über f mit den Frequenzplätzen f1 bis f5 gibt die von dem Paar der Resonatoren überhaupt belegbaren Resonanzfrequenzplätze an. Diese können * umso tiefer gelegt werden, je weiter das jeweilige Codierelement vom Boden 135 des Resonators weg eingesteckt wird. Ohne eingestecktes Codierelement hat der obere Resonator die i

Resonanzfrequenz f4, mit in der Nähe des Bodens 135 eingesteckte» Element die Resonanzfrequenz f3, mit im mittleren Loch 132 eingestecktem Element die Resonanzfrequenz f2 und mit vom Boden am weitesten entfernt eingestecktem Element - wie im Beispiel dargestellt - die Resonanzfrequenz f1. Entsprechend hat der untere Resonator die Resonanzfrequenzen f5» f4, f3 und f2. Im dargestellten Beispiel ist das Codierelement in der Nähe des Bodens eingesteckt, so daß der untere Resonator die Resonanzfrequenz f4 hat. I

Diese Anordnung mit vier für jeden Resonator vorgesehenen Resonanzfrequenzplätzen ist bei Verwendung eines ^W2 aus 5"-Codes vorgesehen. Eine Information nach diesem Code kann beispielsweise durch eine vom oberen Resonator belegte Resonanzfrequenz f1 und durch eine vom unteren Resonator belegte Resonanzfrequenz f4 als zwei der fünf Frequenzen f1 bis f5 dargestellt werden.

Zum Einstellen der Resonanzfrequenz kann die Anordnung der Löcher in den Resonatoren auch so getroffen sein, daß beim Einstecken eines Codierelementes in eines der drei Löcher die Resonanzfrequenz von der Grundfrequenz um einen Frequenzplatz, beim Einstecken von zwei gleichen Codierelementen in jeweils zwei der

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drei Löcher um zwei Frequenzplätze und beim Einstecken von drei gleichen Codierelementen um drei Frequenzplätze versetzt wird.

Ferner kann auch zum Einstellen der Resonanzfrequenz in jedem Resonator nur ein Loch vorgesehen sein, in das jeweils Codierelemente unterschiedlicher Typen einsteckbar sind. Bei der Verwendung eines "2 aus 5"-Codes können drei solcher Typen vorgesehen sein, so daß beim Einstecken eines Codierelementes des ersten bzw. zweiten oder dritten Typs die Resonanzfrequenz des Resonators von der Grundfrequenz um einen bzw. zwei oder drei Frequenzplätze versetzt wird.

Zum Schutz gegen Schmutz und Witterungseinflüsse kann für das " Antwortgerät ein nicht dargestellter Deckel aus elektrisch nichtleitendem Werkstoff mit geringen dielektrischen Verlusten vorgesehen sein, der entweder das Antwortgerät trägt und am Eisenbahnfahrzeug oder einem Container befestigt wird oder den das Antwortgerät trägt, das selbst am Fahrzeug bzw. Container befestigt wird. In jedem Fall sollte der Deckel beispielsweise mittels einer Gummidichtung den Innenraum des Antwortgerätes mindestens gegen Spritzwasser abdichten.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt. Beispielsweise kann anstelle der Hornantenne eine Schlitzantenne vorgesehen sein. Die Elemente dieser Antenne können dabei ebenfalls fest am Resonatorblock und am Grundkörper angeordnet sein. P Zur besseren Antennenwirkung können ferner auch im nicht dargestellten Deckel metallische Antennenelemente angeordnet sein.

Ferner können im Resonatorblock auch drei oder mehr Reihen mit nebeneinander und in Längsrichtung hintereinander liegenden Resonatoren vorgesehen sein. Es kann nämlich auch vorteilhaft sein, wenn Breite und Länge des Antwortgerätes fast gleich groß sind.

Das Herstellungsverfahren für den Resonatorblock und den Grundkörper ist nicht erfindungswesentlich. Deshalb können die im Ausführungsbeispiel schematisch angedeuteten Formen den jeweiligen Bedingungen angepaßt werden. Vorteilhafterweise lassen sich jedoch der Resonatorblock und der Grundkörper mittels Druckgußtech-

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nik aus Aluminium- oder Peinzink-Gfußlegierungen fertigen. Für diesen Fall müssen dann die Formen des Resonatorblockes und des Grundkörpers den Bedingungen der Gußtechnik angepaßt werden.

6 Ansprüche
6 Figuren

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Claims (6)

1. Patentansprüche :

   Antwortgerät für ein System zum selbsttätigen drahtlosen Übertragen von mehrstelligen Informationen zwischen gegeneinander beweglichen Abfrage- und Antwortgeräten, insbesondere der Nummern von Eisenbahnfahrzeugen nach ortsfesten Abfragegeräten, bei dem jedes Abfragegerät in einem vorgegebenen, im Mikrowellenbereich gelegenen Frequenzband ein periodisch seine Frequenz veränderndes Abfragesignal aussendet, aus dem das jeweils vorbeibewegte Antwortgerät die der Information zugeordneten Frequenzen durch Filter auswählt und markiert, die als an einen Hohlleiter angekoppelte Koaxialleitungsresonatoren ausgebildet und auf Resonanz für je eine zugeordnete Frequenz abgestimmt sind, und für jede Stelle der Information eine vorgegebene Anzahl von markierten Antwortfrequenzen zum Abfragegerät zurücksendet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Resonatorblock (1, Fig. 1), in dem mindestens zwei Reihen nebeneinander und in Längsrichtung hintereinander liegende Resonatoren (13) angeordnet sind, und ein wannenförmiger, den Resonatorblock formschlüssig aufnehmender Grundkörper (2, Fig. 2) vorgesehen sind, die beim Zusammenfügen zwischen einander zugekehrten Flächen (14, Fig. 1 und 24, Fig. 2) den Hohlleiter mit recheckigem Querschnitt bilden, an den die Resonatoren über je einen Durchbruch (131) angekoppelt sind und der mindestens am einen Ende als Antenne ausgebildet ist, deren Hauptabstrahlungsrichtung (A) unter einem Winkel (OC) von mindestens 45° zur Längsachse (244) des Hohlleiters verläuft.
2. 2. Antwortgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlleiterquerschnitt (14 und 24, Fig. 4) ein Seitenverhältnis von mindestens 10:1 hat.
3. 3. Antwortgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils einander gegenüberliegenden Resonatoren (13) einen gemeinsamen Boden (135, Fig. 4) haben und für jeden Resonator in der Oberseite (15) des Resonatorblocks (1) drei Öffnungen (132) für bedarfsweise einsteckbare Codierelemente (133) vorgesehen sind.

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4. 4. Antwortgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Codierelemente (133) abgesetzte, aus einem Werkstoff mit geringen dielektrischen Verlusten gefertigte Stifte vorgesehen sind, in deren in den Hohlraum ragendes Ende ein Metallkern (134) eingebettet ist.
5. 5. Antwortgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Oberseite (15) des Resonatorblocks (1) Ausnehmungen (152) für am G-rundkÖrper (2) angeordnete Laschen (231) vorgesehen sind, die beim Zusammenfügen von Grundkörper und Resonatorblock in die Ausnehmungen (152) greifen und mit diesen zusammen nach Verformung eine unlösbare Verbindung bilden.
6. 6. Antwortgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennze ichne t, daß beide Enden des Hohlleiters als Antenne ausgebildet sind, von denen die eine Antenne eine um vorzugsweise 90° zur anderen gedrehte Polarisationsrichtung besitzt.

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