DE2501583A1

DE2501583A1 - HF signals transmission system - between stationary equipment and vehicle moving along track uses coaxial cable with metal rails

Info

Publication number: DE2501583A1
Application number: DE19752501583
Authority: DE
Inventors: Otto Breitenbach; Karl-Heinz Marschall; Josef Uttenreuther
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1975-01-16
Filing date: 1975-01-16
Publication date: 1976-07-22
Also published as: DE2501583C2

Abstract

The signal transmission system uses a coaxial radiating h.f. cable which consists of an inner and an outer conductor, which are separated by a layer od dielectric material. The cable is laid parallel to the track on which the vehicle runs and there are metal rails running along the cable. The outer conductor of the h.f. cable (6) is connected with the metal rial (1) at several points along its length and the spacing between these points is less than half the wavelength of the highest frequency to be transmitted through the cable. An aerial (5) on the vehicle is used to pick up signals by induction.

Description

Vorrichtung zur Übertragung von Hochfrequenz-Signalen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Übertragung von Hochfrequenz-Signalen zwischen einem ortsfesten Gerät und einem entlang einer vorgegebenen Fahrstrecke bewegten Fahrzeug, unter Verwendung einer aus einem Innenleiter, einem koaxialen Außenleiter und einem zwischen beiden angeordneten Dielektrikum bestehenden abstrahlenden Hochfrequenz-Leitung, die parallel zur Fahrstrecke verlegt ist, wobei im Bereich der Fahrstrecke über die gesamte Länge der Hochfrequenzleitung metallisches Material vorhanden ist.Device for the transmission of high frequency signals The invention refers to a device for transmitting high frequency signals between one stationary device and one moving along a predetermined route Vehicle, using one of an inner conductor, a coaxial outer conductor and a radiating high-frequency line between the two arranged dielectric, which is laid parallel to the route, whereby in the area of the route over metallic material is present along the entire length of the high-frequency line.

Das Problem bei dieser Art von Übertragung von Hochfrequenz-Signalen, die insbesondere für die Fernsehübertragung an schienengebundene Fahrzeuge vorgesehen ist, besteht darin, daß die Feldstärke des Signals entlang der Leitung oft stark schwankt. Durch diese Schwankungen der Feldstärke wird auch die Übertragungsqualität der Signale stark beeinflußt, so daß oft nur ungenügende Signale empfangen werden können. Diese störende Feldstärkeschwankung rührt im wesentlichen daher, daß der Außenleiter mit parallel verlaufendem metallischen Material, wie beispielsweise die Schienen von Schienenanlagen oder Trägerkörper für solche Schienenanlagen, eine Leitung bildet, auf der sich störende Reflexionen und stehende Wellen ausbilden. Bei der Herstellung derartiger Anlagen muß also das Ziel erreicht werden, derartige Störungen zu vermeiden.The problem with this type of transmission of high-frequency signals, which is intended in particular for television transmission to rail-bound vehicles is that the field strength of the signal along the line is often strong fluctuates. These fluctuations in the field strength also affect the transmission quality strongly influences the signals, so that often insufficient signals are received can. This disturbing field strength fluctuation is essentially due to the fact that the Outer conductors with parallel metallic material, such as the rails of rail systems or support bodies for such rail systems, a Line forms on which there are disturbing reflections and standing waves form. In the manufacture of such systems, the goal must be achieved to avoid such disturbances.

Durch die DT-AS 2 404 363 ist nun bereits eine Vorrichtung bekanntgeworden, wie sie eingangs beschrieben ist.A device has already become known through DT-AS 2 404 363, as described at the beginning.

Mit dieser Vorrichtung werden die beschriebenen Störungen dadurch vermieden, daß die aus dem Außenleiter und dem metallischen Material gebildete Leitung mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen wird. Auf diese Weise lassen sich auch gute Ergebnisse erzielen, jedoch ist ein solches Vorgehen auf einen bestimmten Frequenzbereich beschränkt, und zwar mit einer maximalen Frequenz, deren halbe Wellenlänge kleiner als die Leitungslänge ist. Dementsprechend läßt die bekannte Vorrichtung sich nur für niedrige Frequenzen einsetzen und ist somit nicht universell verwendbar. Außerdem ergeben sich bei dem Aufbau dieser Vorrichtung insofern Schwierigkeiten als der Wert des Wellenwiderstandes zunächst experimentell ermittelt werden muß.With this device, the disturbances described are thereby avoided that the line formed from the outer conductor and the metallic material is completed with their wave resistance. That way you can too get good results, however, such an approach is limited to a certain frequency range limited, with a maximum frequency whose half wavelength is smaller than the line length. Accordingly, the known device can only Use for low frequencies and is therefore not universally applicable. aside from that arise in the construction of this device so far as the difficulties The value of the wave resistance must first be determined experimentally.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der eine störungsfreie Übertragung von Hochfrequenz-Signalen für beliebige Frequenzbereiche möglich ist.The invention is based on the object of specifying a device with which an interference-free transmission of high-frequency signals for any frequency range is possible.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Außenleiter der Hochfrequenzleitung an mehreren, in axialer Richtung getrennten Stellen mit dem metallischen Material elektrisch leitend verbunden ist, und daß der Abstand dieser Stellen voneinander kleiner ist als die halbe Wellenlänge der höchsten über die Leitung zu übertragenden Frequenz.This task is accomplished with a device of the type described at the beginning Type solved according to the invention in that the outer conductor of the high-frequency line at several points separated in the axial direction with the metallic material is electrically connected, and that the distance between these points is less than half the wavelength of the highest to be transmitted over the line Frequency.

Das zu übertragende Frequenzband ist von vornherein bei der Herstellung einer solchen Anlage bekannt. Hieraus läßt sich ohne weiteres die höchste zu übertragende Frequenz und deren halbe Wellenlänge ermitteln.The frequency band to be transmitted is part of the manufacturing process from the outset known of such a system. From this one can easily determine the highest one to be transferred Determine the frequency and its half wavelength.

Beim Verlegen der koaxialen Hochfrequenz-Leitung wird dann so vorgegangen, daß der Außenleiter derselben in bestimmten Abständen, die kleiner als die halbe Wellenlänge der höchsten Frequenz sind, beispielsweise mit einer Schiene elektrisch leitend verbunden wird. Auf diese Weise ist das gesamte System für nahezu alle Frequenzen störungsfrei und Schwankungen der Feldstärke sind nahezu ausgeschlossen. Eine Beschränkung auf eine bestimmte Leitungslänge ist nicht mehr erforderlich.The procedure for laying the coaxial high-frequency line is as follows: that the outer conductor of the same at certain intervals that are smaller than half The wavelength of the highest frequency are electrical, for example with a rail is conductively connected. In this way the entire system is available for almost all frequencies interference-free and fluctuations in the field strength are almost impossible. One limitation a certain cable length is no longer required.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt.An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawings shown.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf eine Schienenanlage mit parallel verlegter abstrahlender Hochfrequenz-Leitung und Fig. 2 gibt einen Schnitt durch eine solche Leitung in vergrößertem Maßstab wieder.Fig. 1 shows a schematic representation of a plan view of a Rail system with radiating high-frequency line laid in parallel and Fig. 2 shows a section through such a line on an enlarged scale.

Mit 1 und 2 sind zwei Schienen einer Gleisanlage bezeichnet, die auf Schwellen 3 befestigt sind. Auf diesen Schienen wird ein Fahrzeug 4 bewegt, an dem eine Antenne 5 angebracht ist. Parallel zur Gleisanlage ist eine abstrahlende Hochfrequenzleitung 6 (AHF-Leitung) verlegt, deren genauerer Aufbau aus Fig. 2 hervorgeht. Diese AHF-Leitung ist beispielsweise an einen Sender angeschlossen, von dem aüs Signale, wie beispielsweise Fernsehsignale, an das Fahrzeug 4 übertragen werden sollen. Diese Übertragung erfolgt kontinuierlich entlang der gesamten Leitungsstrecke oder auch nur im Eiahnhofsbereich, wenn lediglich der Bahnhof überwacht werden soll.With 1 and 2 two rails of a track system are referred to, which on Sleepers 3 are attached. A vehicle 4 is moved on these rails, on which an antenna 5 is attached. A radiating high-frequency line is parallel to the track system 6 (AHF line), the more detailed structure of which is shown in FIG. This AHF line is connected, for example, to a transmitter from which signals such as Television signals to be transmitted to the vehicle 4. This transfer takes place continually along the entire line or only in the courtyard area, if only the station is to be monitored.

Damit Störungen von außen, die eine Feldstärkeschwankung entlang der Leitungslänge hervorrufen, ausgeschlossen werden, ist nun der Außenleiter 7 der koaxialen AHF-Leitung 6 an bestimmten Stellen leitend beispielsweise mit der Schiene 1 verbunden. Die Leitung selbst besteht aus dem Innenleiter 10 und dem geschlitzten Außenleiter 7, welcher beispielsweise einen axial durchgehenden Schlitz aufweist. Die Ausbildung des Außenleiters 7 ist allerdings beliebig, so daß die Ausführung mit duchgehendem Schlitz nicht unbedingt vorgeschrieben werden muß.So that external interference, which causes a field strength fluctuation along the Cause line length, are excluded, the outer conductor 7 is now the coaxial AHF line 6 conductive at certain points, for example with the rail 1 connected. The line itself consists of the inner conductor 10 and the slotted one Outer conductor 7, which has, for example, an axially continuous slot. The formation of the outer conductor 7 is arbitrary, however, so that the execution with a continuous slot does not necessarily have to be prescribed.

Zwischen den beiden Leitern ist ein Dielektrikum 8 angebracht und die gesamte Leitung ist von einem äußeren Kunststoffmantel 9 umgeben.A dielectric 8 is attached between the two conductors and the entire line is surrounded by an outer plastic jacket 9.

Die AHF-Leitung 6 wird nun am zweckmäßigsten so verlegt, daß sich der Schlitz im Außenleiter 7 gerade gegenüber der Antenne 5 des Fahrzeuges befindet, welche möglichst nah an die Leitung herangeführt werden soll. Der Abstand der elektrisch leitenden Verbindungsstellen zwischen dem Außenleiter 7 und der Schiene 1 soll entsprechend der Erfindung so gewählt werden, daß er kleiner als die halbe Wellenlänge der höchsten vorkommenden Frequenz ist. Am zweckmäßigsten hat es sich erwiesen, wenn dieser Abstand gleich einem Viertel dieser Wellenlänge gewählt wird.The AHF line 6 is now most expediently laid so that the slot in the outer conductor 7 is just opposite the antenna 5 of the vehicle, which should be brought as close as possible to the line. The distance of the electrically conductive connection points between the outer conductor 7 and the rail 1 should accordingly of the invention can be chosen so that it is smaller than half the wavelength of the highest occurring frequency is. It has proven to be most useful if this distance is chosen to be equal to a quarter of this wavelength.

Beispielsweise beträgt dieser Abstand zweckmäßig 1 m, wenn als höchste Übertragungsfrequenz 75 MHz verwendet wird.For example, this distance is expediently 1 m, if the highest Transmission frequency 75 MHz is used.

Die Verbindung des Außenleiters muß nicht unbedingt mit der Schiene 1 erfolgen, sondern kann auch jedes andere metallische Material erfassen, das parallel zur Fahrstrecke verläuft und störende Feldstärkeschwankungen verursacht. Insbesondere bieten sich Trägerkonstruktionen für Schwebebahnen an, bei denen die Träger ebenfalls durchgehend über die gesamte Leitungsstrecke verlaufen.The connection of the outer conductor does not necessarily have to be with the rail 1, but can also capture any other metallic material that is parallel runs towards the route and causes disruptive field strength fluctuations. In particular support structures for suspension railways are available, in which the supports are also run continuously over the entire line.

Claims

Device for the transmission of high frequency signals between a stationary device and a vehicle moving along a specified route, using one of an inner conductor, a coaxial outer conductor and a between the two arranged dielectric existing radiating high-frequency line, which is laid parallel to the route, whereby in the area of the route over the length of the high-frequency line is made of metallic material, characterized in that that the outer conductor (7) of the high-frequency line (6) on several, in the axial direction separate points with the metallic material (1) electrically connected is, and that the distance between these points is less than half the wavelength the highest frequency to be transmitted over the line (6).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the distance of the junctions of each other equal to a quarter of the wavelength of the highest is the frequency to be transmitted.