DE2547011B2 - Hochfrequenzflachbandkabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein HF-Kabel gemäß dem Überbegriff des Patentanspruchs.

In einem derartigen durch die DE-AS 2139 618 bekannten HF-Kabel, dessen Querleitfähigkeit durch eine Schicht aus elektrisch leitendem Kunststoff realisiert ist, nimmt die Amplitude eines von einem Sender eingekoppelten Signals bereits auf einem Zentimeter Kabellänge meßbar ab, und zwar nach einem Exponentialgesetz mit negativem Exponenten. Somit kann die Amplitude des Signals zur Messung des Abstandes zwischen jedem beliebigen Ort des HF-Kabels und dem Sender verwendet werden. In Verbindung mit einem ein Signal definierter Amplitude aussendenden Sender und einem Empfänger definierter Empfindlichkeit ist das HF-Kabel ein geeignetes Mittel zur Durchführung von Wegmessungen, beispielsweise auch solchen Messungen, bei denen der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden spurgebundenen Objekten (Fahrzeugen) unabhängig von Bezugspunkten ihrer Bahn ermittelt werden soll unter berührungsloser Kopplung von Sender und Empfänger mit dem HF-Kabel über je ein mit dem jeweils zugeordneten Sender bzw. Empfänger längs des stationären HF-Kabels bewegbaren Kopplungselement in Form einer Spule (z. B. gemäß der DE-AS 23 07 455).

Unter der Forderung nach hoher Gleichmäßigkeit und Reproduzierbarkeit ist für das HF-Kabel schon vorgeschlagen worden, die Querleitfähigkeit durch über die Kabellänge in regelmäßigen Abständen angeordnete diskrete Bauelemente zu realisieren. Bei einem derartigen im Aufbau einen Kettenleiter (beispielsweise aus Längsinduktivitäten und Querwiderständen) darstellenden HF-Kabel gemäß der älteren Patentanmeldung DE-OS 25 35 381 erfolgt allerdings 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 Hieraus kann im Vergleich zu dem homogenen HF-Kabel gemäß der vorgenannten DE-AS 21 39 618 ein Fehler resultieren, dar an der jeweiligen Kontaktstelle im Maximum bei der Stromamplitude die Hälfte der auf dem Kabelabschnitt von dieser Kontaktstelle bis zur nächstfolgenden gewünschten Amplitudenänderung und bei der Stromphase entsprechend die Hälfte der gewünschten Phasendrehung ίο ausmacht Dieser Fehler tritt im Falle der Bewegung des das HF-Signal erzeugenden Senders längs des HF-Kabels bei konstanter Bewegungsgeschwindigkeit ν

periodisch mit der Frequenz f^-r auf, wobei d der

Abstand zwischen zwei 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

2^r> 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

jo Verbindungen im erforderlichen Maße vermeiden. Hieraus resultieren jedoch ein relativ unwirtschaftlicher Material-und Herstellungsaufwand für das HF-Kabel.

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.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.
Demnach soll der Aostand zwischen den die Querleitfähigkeit des H F-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 sein. 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.

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 ist, d. h. der eingangs beschriebene Fehler wird im wesentlichen eliminiert. 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 Kopplungs-

elemente, aber in Abständen von 1 mm zwischen den diskreten Bauelementen realisiert würde.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert

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 regelmäßi- to gen Abständen d angeordnet Hierbei ist der jeweilige Abstand d zwischen zwei aufeinanderfolgend angeordneten Widerständen R bzw. den hierdurch zwischen den Außenleitern 7 und dem Mittenleiter 8 hergestellten Verbindungen gleich der Länge / eines unterhalb des HF-Kabels nur durch seinen U-förmigen Spulenkern angedeuteten Kopplungselementes 23. Solche Kopplungselemente sind beispielsweise in der DE-OS 23 07 455 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 DE-OS als auch der DE-AS 21 39 617 sowie der DE-AS 21 14 621 entnehmbar, so daß von diesbezüglichen weiteren Erläuterungen abgesehen wird. Demnach kann längs des HF-Kabsls eine größere Anzahl von Kopplungselementen 23 vorhanden sein, wobei Kopplungselemente zueinander auch unterschiedliche Längen aufweisen können. Die Längeu müssen dann jedoch bei der gemäß der Zeichnung für das Kopplungselement 23 beispielsweise gewählten Länge /, 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 größer als diese Länge /sein, also das Doppelte, das Dreifache oder dgl. der Länge / 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 / sein.

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. Natürlich ist eine Ausführungsform mit drei Leitern nicht bindend.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   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 unter berührungsloser Kopplung von Sender und Empfänger mit dem HF-Kabel über je ein mit dem jeweils zugeordneten Sender bzw. Empfänger längs des stationären HF-Kabels bewegbaren Kopplungselement, wobei die Querleitfähigkeit wesentlich geringer ist als die Leitfähigkeit der Leiter selbst, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kabeldämpfung erhöhende Querleitfähigkeit regelmäßig durch in Abständen angeordnete diskrete Bauelemente (Widerstände R) realisiert ist und daß die mittels der diskreten Bauelemente zwischen den Leitern (7, 8) hergestellten Verbindungen mit einem Abstand aufeinanderfolgen, der entweder gleich der Länge oder ein ganzzahliger Teil der Länge desjenigen Kopplungselementes (23) ist, welches die geringste Länge sämtlicher Kopplungselemente aufweist, deren Längen in einem rationalen Verhältnis zueinander stehen.