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Hochfrequenzfl achbandkabel
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Zusatzanmeldung zur Patentanmeldung P 25 35 381.5 Das Hauptpatent
(Patentan.meldung P 25 35 381.5) betrifft ein Hochfrequenzflachbandkabel aus mindestens
zwei mit Abstand zueinander parallelen und über ihre gesamte Länge untereinander
elektrisch leitend verbundenen Leitern zur Übertragung von Hochfrequenzsignalen
von einem Sender zu einem im Nahfeld
befindlichen Empfänger, wobei
die Querleitfähigkeit wesentlich geringer ist als die Leitfähigkeit der Leiter selbst.
Die Kopplung von Sender und Empfänger mit dem HF-Kabel erfolgt beispielsweise berührungslos
über je ein Kopplungselement. Die Querleitfähigkeit ist bei diesem HF-Kabel durch
über die gesamte Kabellänge vorzugsweise in regelmäßigen Abständen angeordnete diskrete
Bauelemente,z. B. Widerstände, realisiert. Bei einem derartigen im Aufbau einen
Kettenleiter (beispielsweise aus Längsinduktivitäten und Querwiderständen) darstellenden
HF-Kabel lassen sich die Forderungen nach hoher Gleichmäßigkeit und Reproduzierbarkeit
ohne Schwierigkeiten erfüllen.
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Außerdem besteht im Rahmen der Verwendung von sogenannten Richtungs-Kopplern
aus einem Sender mit zugeordnetem KOT-pensations-Sender die Möglichkeit, durch Kapazitäten
bzw.
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den Einbau von diskreten Kondensatoren im HF-Kabel die Phasen der
von beiden Sendern eingekoppelten HF-Signale auf dem Kabelabschnitt zwischen diesen
beiden Sendern im Sinne einer Erhöhung der Stromamplitude des aus beiden HF-Signalen
resultierenden, nur in einer Richtung längs des HF-Kabels sich ausbreitenden HF-Signals
zu verschieben und folglich den Wirkungsgrad bzw. die Reichweite des Richtungs-Kopplers
zu verbessern.
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Natürlich erfolgt bei diesem HF-Kabel zwischen den Kontaktstellen
der diskreten Bauelemente mit den Leitern praktisch keine Änderung der Stromamplitude
und -phase eines HF-Signals. Stromamplitude und -phase ändern sich nur an den Kontaktstellen,
und zwar sprunghaft.
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Hieraus kann im Vergleich zu einer homogenen (bedämpften) Leitung
(z. B. gemäß DT-AS 21 39 618) ein Fehler resultieren, der an der jeweiligen Kontaktstelle
im
Maximum bei der Stromamplitude die Halfte der auf dem Kabelabschnitt
von dieser Kontaktstelle bis zur nächstfolgenden gewünschten Amplitudenanderung
und bei der Stromphase entsprechend die Hälfte der gewünschten Phasendrehung ausmacht.
Dieser Fehler tritt im Falle der Bewegung des das HF-Signal erzeugenden Senders
längs des HF-Kabels bei konstanter Bewegungsgeschwindigkeit v periodisch mit der
Frequenz f = d auf, wobei d der Abstand zwischen zwei d aufeinanderfolgenden Kontaktstellen
bzw. die Länge eines Kabelabschnitts ist. Die Folge kann zum einen eine Verminderung
der Richtwirkung des vorgenannten Richtungs-Kopplers sein. Zum anderen kann sich
der Fehler beispielsweise im Falle der Verwendung des HF-Kabels bei einer Anordnung
zur kontinuierlichen Messung des Abstandes zwischen mit Sendern und Empfängern ausgerüsteten
aufeinanderfolgenden Objekten auf alle Objekte einer Kolonne bzw. die jeweilige
Abstandsmessung auswirken und somit die Kolonnenstabilität gefährden. Diese störenden
Wirkungen lassen sich zwar durch geringe Abstände, beispielsweise von wenigen Millimetern,
zwischen den durch die diskreten Bauelemente zwischen den Leitern des HF-Kabels
hergestellten Verbindungen im erforderlichen Maße vermeiden. Hieraus resultieren
jedoch ein relativ unwirtschaftlicher Material-und Herstellungsaufwand für das HF-Kabel.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein HF-Kabel der eingangs
genannten Art angesichts der vorbeschriebenen Probleme in technisch und wirtschaftlich
vertretbarer Weise zu verbessern.
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Diese Aufbabe ist gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs gelöst,
wonach also der Abstand zwischen den die
Querleitfähigkeit des HF-Kabels
realisierenden Verbindungen (mittels der diskreten Bauelemente) bzw. zwischen ihren
Kontaktstellen mit den Leitern an die Länge der für die Kopplung der Sender und
Empfänger mit dem HF-Kabel gewählten Kopplungselemente angepaßt ist. Hierbei kann
die Länge jedes Kopplungselementes gleich dem Abstand zwischen zwei Verbindungen
sein (Kopplungselemente jeweils gleicher Länge), aber es können auch Kopplungselemente
unterschiedlicher Länge gewählt werden, deren Längen dann jedoch jeweils ein ganzzahliges
Vielfaches der Länge des kürzesten Kopplungselementes betragen und somit in einem
rationalen Verhältnis stehen.
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Es hat sich erwiesen, daß bei einer derartigen Ausbildung des HF-Kabels
der Verlauf von Stromamplitude und -phase eines in das HF-Kabel ein- oder daraus
ausgekoppelten HF-Signals innerhalb der Umrandungen des betreffenden Kopplungselementes
praktisch linear istt d. h. der eingangs beschriebene Fehler wird im wesentlichen
eliminiert.
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Beispielsweise bei einem Abstand-von 10 cm zwischen den diskreten
Bauelementen bzw. den hierdurch hergestellten Verbindungen zwischen den Leitern
und bei einer Länge von 10 cm je Kopplungselement bleiben die Abweichungen bei dem
HF-Kabel gegenüber einer idealen homogenen (bedämpften) Leitung unter dem Wert,
der bei einem HF-Kabel erreichbar wäre, wenn dessen Querleitfähigkeit durch diskrete
Bauelemente ohne geeignete Anpassung ihrer Abstände an die Länge der Kopplungselemente,
aber in Abständen von 1 mm zwischen den diskreten Bauelementen realisiert würde.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der
Zeichnung näher erläutert.
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Die Zeichnung zeigt in der Draufsicht (nur im Prinzip) ein HF-Kabel
aus zwei Außenleitern 7 und einem Mittenleiter 8. Zur Herstellung einer Querleitfähigkeit
ist jeder Außenleiter 7 gesondert durch ohmsche Widerstände R mit dem Mittenleiter
8 verbunden. Diese Widerstände R sind in Kabellängsrichtung in regelmäßigen Abständen
d angeordnet. Hierbei ist der jeweilige Abstand d zwischen zwei aufeinanderfolgend
angeordneten Widerständen R bzw.
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den hierdurch zwischen den Außßnleitern 7 und dem Mittenleiter 8 hergestellten
Verbindungen gleich der Länge 1 eines unterhalb des HF-Kabels nur durch seinen U-förmigen
Spulenkern angedeuteten.Kopplungselementes 23. Solche Xopplungselemente sind beispielsweise
in der DT-OS 2 307 455 näher erläutert. Das Kopplungselement 23 kann einem nicht
dargestellten Sender oder Empfänger eines längs des HF-Kabels sich bewegenden spurgebundenen
Objekts zugeordnet sein, bei dem im Rahmen einer Fahr- und Bremssteuerung Abstandsmessungen
zu einem vorausbefindlichen Objekt durchgeführt werden. Einzelheiten über eine entsprechende
Ausrüstung der Objekte sind sowohl der vorgenannten DT-OS als auch der DT-PS 2 139
617 sowie der DT-AS 2 114 621 entnehmbar, so daß von diesbezüglichen weiteren Erläuterungen
abgesehen wird. Demnach kann längs des HF-Kabels eine größere Anzahl von Kopplungselementen
23 vorhanden sein, wobei gemäß der Erfindung Kopplungselemente zueinander auch unterschiedliche
Längen aufweisen können.
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Die Längen müssen dann jedoch bei der gemäß der Zeichnung filr das
Kopplungselement 23 beispielsweise gewählten Länge 1, welche gleich dem entsprechend
vorgegebenen Abstand d zwischen den durch zwei aufeinanderfolgende Widerstände R
hergestellten Verbindungen zwischen dem jeweiligen
Außenleiter 7
und Mittenleiter 8 ist, ganzzahlig gröner als diese Länge 1 sein, also das Doppelte,
das Dreifache oder dgl. der Länge 1 betragen. Auch dann ist innerhalb der Umrandung
23' des jeweiligen Kopplungselementes 23 die vorbeschriebene Linearität des Verlaufs
von Stromamplitude und -phase eines in das HF-Kabel ein- oder daraus ausgekoppelten
HF-Signals gegeben. Diesbezüglich kann der entsprechend vorgegebene Abstand d natürlich
z. B. auch die Hälfte, ein Drittel, ein Viertel, d. h. ein ganzzahliger Teil der
gewählten Länge 1 sein.
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Mit der dargestellten, an die Längen der Kopplungselemente 23 angepaßten
Ausführungsform des HF-Kabels kann praktisch eine Abstandsmeßanordnung mit den gleichen
elektrischen Eigenschaften aufgebaut werden wie bei Verwendung eines homogenen (bedämpften)
HF-Kabels. NatUrlich ist eine Ausführungsform mit drei Leitern nicht bindend.
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~ Patentansprüche -
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