DE1292205B

DE1292205B - Drahtloses Nachrichten-UEbermittlungssystem zur Nachrichtenuebertragung zwischen einem sich entlang einer Spur bewegenden Fahrzeug und einer feststehenden Station

Info

Publication number: DE1292205B
Application number: DET22124A
Authority: DE
Inventors: Takeya Takeo
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1961-05-16
Filing date: 1962-05-15
Publication date: 1969-04-10
Also published as: GB962360A; NL276534A; US3281591A; NL134603C

Description

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Die Erfindung betrifft ein drahtloses Nachrichten- abgestrahlt und von der Antenne des Zuges aufge-

Übermittlungssystem zur Nachrichtenübertragung nommen werden, als auch die Wellen, die von der

zwischen einem sich entlang einer Spur bewegenden Antenne abgestrahlt und von der Wellenführung auf-Fahrzeug und einer feststehenden Station mit einer genommen werden, intermittierend. Um eine elek-Übertragungsleitung, die entlang der Spur angeord- 5 irische Welle über eine größere Entfernung zu über-

net ist und zur Abstrahlung und zum Empfang elek- tragen, muß die Dämpfung darüber hinaus so klein

tromagnetischer Wellen befähigt ist. wie möglich gehalten werden, und um dies zu er-

Zur Übermittlung von Nachrichten zwischen Fahr- reichen, sollte die Länge des Abstandes zwischen

zeugen, z. B. zwischen Zügen und der Aufsicht oder benachbarten Schlitzen der Wellenführung etwas

zwischen Zügen unter sich, wurden sogenannte draht- ίο größer sein.

lose Übermittlungssysteme häufig verwendet, bei Große Abstände zwischen Schlitzen, wie sie für denen sich die elektrischen Wellen in der Luft aus- große Übertragungsabstände zweckmäßig sind, bebreiten. Bei solchen Systemen ist jedoch eine Breit- dingen aber eine größere Länge der Antenne, die aus bandübertragung und auch eine Vielfachübertragung dem oben angegebenen Grund größer sein muß als schwierig durchzuführen, weil die Ausbreitung der 15 der Abstand. Ein Zug kann jedoch nicht ohne Kippelektrischen Wellen in der Luft durch Körper stark bewegungen fahren, sondern er rollt bezüglich der behindert wird, ferner, durch die Form der Erdober- Bewegungsrichtung, so daß der Abstand zwischen fläche und durch 'Gebäude, Witterungseinflüsse der Antenne und zwei benachbarten Schlitzen der u. dgl., so daß die Qualität der Übermittlung durch Wellenführung, die der Antenne gegenüberliegen, störendes Rauschen beeinträchtigt wird, und das Fre- 20 ständig verändert wird. Diese Phasendifferenz wird quenzband der elektrischen Welle, die verwendet größer, wenn die Länge der Antenne zunimmt. Inwird, und die Bandbreite sind daher beschränkt. In folge der Phasendifferenz der Abstände, die auf diese den letzten Jahren wurden drahtlose Übermittlungs- Weise entsteht, wird die Länge der Welle, die sich systeme entwickelt, mit denen eine Vielfachübertra- auf Bahnen zwischen zwei benachbarten Schlitzen gung durchgeführt werden kann, ohne daß die äuße- 25 und der Aufnahmestation am Zug oder an der ortsren Verhältnisse, z. B. die Form der Erdoberfläche, festen Funkstelle ausbreitet, unterschiedlich, so daß die Witterung u. dgl., Einfluß haben und die weniger die abgestrahlten Wellen bzw. die durch benachbarte empfindlich für Störungen bei den aufgenommenen Schlitze gestrahlten Wellen und die von der Antenne Signalen sind. Bei diesen Systemen sind die Sende- aufgenommenen, die in den Empfänger gelangen, eine und Empfangsanlagen für die Mikrowellen und die 30 merkliche Phasendifferenz auf weisen. Auch die Nachdamit verbundenen Antennen an Zügen und derlei richtenwelle vom Zug wird von der ortsfesten Station Fahrzeugen befestigt, und eine ortsfeste Funkstation Diit einer Phasendifferenz aufgenommen, was eine mit einer Sende- und'Empfangsanlage ist beim Auf- Verminderung der Empfangsleistung und eine Instasichtsbüro vorgesehen, und eine Wellenführung, die bilität zur Folge hat. Wenn auch diese Nachteile mit der ortsfesten Station in Verbindung steht, wird 35 ^{durch eine} Verminderung der Länge des Abstandes parallel zu den Schienen des Zuges u. dgl. geführt. zwischen Schlitzen beseitigt werden können, so kann Eine Mehrzahl von Schlitzen ist in vorbestimmten ^{man docü} Dicht solche Mittel zu Hilfe nehmen, weil Abständen an der Seite dieser Wellenführung vorge- durch eine abnehmende Länge des Schlitzabstandes sehen, wobei diese Schlitze dem Zug gegenüberlie- eine Zunahme der Dämpfung der ausgebreiteten gen, und in entsprechender Weise sind mehrere 40 Welle bedingt ist.

Schlitze in vorbestimmten Abständen an der Antenne Ferner sind zwar im einzelnen bereits Mikrodes Zuges vorgesehen, die den Schlitzen der Wellen- . wellen-Übertragungsleitungen sowie Ankopplungsführung gegenüberliegen. Wenn die elektrische Nach- ' einrichtungen für solche Leitungen bekannt. Jedoch richtenwelle von der ortsfesten Funkstation in Form werden auch mit diesen die erwähnten Nachteile bei einer Mikrowelle ausgesendet wird,, dann wird diese 45 ^der Übertragung eines Signals von einer an der Nachrichtenwelle, nachdem sie sich längs der Wellen- Strecke angeordneten Mikrowellen-Übertragungsleiführung ausgebreitet hat, die als Übertragungsleitung tung zu dem sich auf der Strecke befindenden Fahrdient, durch diese Schlitze in die Umgebung abge- zeug nicht vermieden.

strahlt. Die Antennen an den Zügen fangen diese ab- Ferner sind als Übertragungsleitungen sogenannte gestrahlten Wellen auf und führen sie zu den Emp- 50 Goubau-Leitungen bekannt, deren Nachteil jedoch fängern, so daß die Nachrichten aufgenommen wer- darin besteht, daß bei der Übertragung von einer den können. Damit Nachrichten in umgekehrter.... /festen Station zu einem fahrenden. Zug oder umge-Richtung übertragen werden können, d. h. vom Zug / kehrt bzw. auch zwischen zwei auf der Strecke fahzur ortsfesten Funkstelle, werden Sender an den S renden Fahrzeugen, der Abnehmer des Zuges, der Zügen in Betrieb gesetzt, die Wellen von ihrer An- 5/^die Signale von der Leitung aufnehmen soll, sich tenne abstrahlen. Die abgestrahlte Welle tritt in die I immer innerhalb des Zylinders um die Goubau-Lei-Wellenführung durch deren Schlitze ein und breitet / tung herum befinden muß, so daß der Abnehmer bei sich in Richtung auf die Empfangsstation an der orts- L Unebenheiten und Absenkungen der Leitungen sofesten Funkstelle aus. In gleicher Weise erfolgt die / wie bei Schwingungen der Antenne leicht aus dem Übertragung von Nachrichten zwischen Zügen längs 60I, Zylinder der · Leitung. herausgerät, und daß eine dieser mit Schlitzen versehenen Wellenführung. Bei '■ solche Vorrichtung sich lediglich für den Sprechdiesem Vorschlag ist es jedoch erforderlich, eine be- / kontakt eines Zuges mit der nächstliegenden Station stimmte Beziehung zwischen der Antennenlänge und eignet.

dem Abstand zwischen benachbarten Schlitzen auf- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht

rechtzuerhalten. Wenn die Länge der Antenne nicht 6₅ daher darin, eine Mikrowellen-Übertragungsleitung

größer ist als der Abstand zwischen den Schlitzen zu schaffen, mit deren Hilfe es beim schienengebun-

der Wellenführung, die als Übertragungsleitung dient, denem Fahrzeugverkehr möglich ist, ein Signal an

dann sind die Wellen, die von der Wellenführung jedem Punkt der gesamten Ubertragungsstrecke mit

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im wesentlichen konstanter Energie abzustrahlen und Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung

zu empfangen. werden im folgenden an Hand der Zeichung be-

Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch eine schrieben, in der

erste, im wesentlichen nichtstrahlende Übertragungs- F i g. 1 schematisch die grundlegenden Teile eines

leitung, bestehend aus einer Wellenleitung, die über 5 üblichen drahtlosen Nachrichten-Übertragungssyihre Länge eine Vielzahl von Schlitzen aufweist, eine stems zeigt;

Vielzahl von Ankopplungseinrichtungen, von denen Fig. 2 a ist eine Seitenansicht einer gemäß der

jede mit der ersten Mikrowellen-Ubertragungsleitung Erfindung ausgebildeten Übertragungsleitung; durch diese Schlitze verbunden ist, und zweite ab- F i g. 2 b ist ein Grundriß der Übertragungsleitung

strahlende Übertragungsleitungen, von denen jede mit io der F i g. 2 a;

einer Ankopplungsvorrichtung verbunden ist und sich F i g. 3 ist eine vergrößerte Darstellung eines Teils

zwischen den Ankopplungsvorrichtungen erstreckt, der Übertragungsleitung der F i g. 2 a; wobei diese zweiten strahlenden Übertragungsleitun- F i g. 4 ist eine Seitenansicht einer anderen Ausgen mit annähernd konstanter Intensität über ihre ge- führungsform, wobei eine Richtungskopplungseinsamte Länge Mikrowellenenergie dadurch abstrahlen 15 richtung an Stelle des Hauptschlitzes der F i g. 3 ver- und empfangen, daß wiederum der Kopplungsgrad wendet wird;

zwischen der ersten und den zweiten Übertragungs- Fig. 5 a ist eine Seitenansicht einer anderen Ausleitungen so eingestellt ist, daß die Mikrowellenener- führungsform der Erfindung, die durch Abänderung gie im wesentlichen von konstanter Intensität zwi- der in F i g. 2 gezeigten Übertragungsleitung entsteht; sehen dem Fahrzeug und der feststehenden Station 20 F i g. 5 b ist ein Grundriß der in F i g. 5 a gezeigten durch die Übertragungsleitung übertragen und emp- Übertragungsleitung; fangen wird. F i g. 6 zeigt eine weitere Übertragungsleitung von

Daher ist es mit der erfindungsgemäßen Anord- der Seite, die sich von der der F i g. 5 unterscheidet; nung möglich, die Anzahl der Schlitze pro Längen- Fig. 7 ist eine Seitenansicht einer Übertragungseinheit der Übertragungsleitung stark herabzusetzen, 25 leitung, die nach einer weiteren Ausführungsform der um dadurch die Dämpfung längs der Leitung mög- Erfindung ausgebildet ist;

liehst weit herabzusetzen. Ferner kann die zweite Fig. 8 zeigt einen Teil der Übertragungsleitung

strahlende bzw. empfangende Mikrowellenleitung auf als Ausführungsbeispiel einer Phaseneinstelleinricheine möglichst gute Übertragung zwischen Fahrzeug tung, die im Strahlungsweg der Übertragungsleitung und dieser Leitung ausgelegt werden. Schließlich ist 30 angeordnet ist.

es möglich, die Antenne am Fahrzeug so kurz zu In dem Grundriß der Fig. 1 ist ein übliches Überhalten, daß Verzerrungen des übertragenen Signals tragungssystem dargestellt, das eine Wellenführung weitgehend vermieden werden. So kann die Übertra- enthält, die mit einem Ende mit der ortsfesten Funkgungsleitung bei verbesserter Übertragung der Signale station in Verbindung steht, die hier nicht gezeigt ist zwischen Fahrzeug und Leitung bzw. umgekehrt mit 35 und die längs einer Seite und parallel zu dem Geniedrigerem Signalpegel betrieben werden. Gemäß leise C geführt ist, auf dem der Zug b führt. In der der Erfindung kann durch eine Änderung der Größe Seitenwand der Wellenführung, die zum Zug b zeigt, oder Anzahl der Schlitze in der Wellenführung der sind eine Reihe von Schlitzen e, e_v e₂... vorgesehen^ Grad der Richtungskopplung zwischen entsprechen- die in festen Abständen d angeordnet sind, den Strahlungsbahnen und der Wellenführung so ein- 4° Eine Antenne / ist an der Seite des Zuges b befegestellt werden, daß die Leistung der von den ent- stigt, und sie zeigt auf die Wellenführung a, und sie sprechenden Strahlungsbahnen abgestrahlten Wellen ist mit der Sende- und Empfangsanlage g für die gleichförmig gemacht werden kann. Mikrowellen verbunden, die in einem Abteil unter-

Weiterhin befaßt sich die Erfindung mit der Ein- gebracht ist. Bei der hier gezeigten, bekannten stellung der Phasendifferenz von zwei Strahlungs- 45 Übertragungsleitung wird eine einzige Wellenführung wegen, die durch verschiedene Tatsachen verursacht zur Übertragung der Mikrowelle verwendet, und die wird, wobei die Einstellung so erfolgt, daß eine Mikrowelle wird direkt durch die Schlitze der Phaseneinstellvorrichtung für den Strahlungsweg vor- Wellenführung gestrahlt. Im Gegensatz hierzu erfolgt gesehen wird, der den Übertragungsweg bildet. gemäß der Erfindung der Austausch von Nachrichten

Weiterhin befaßt sich die Erfindung mit einem 50 und die Übertragung von Anweisungen über eine neuen Strahlungsweg, der elektrisch mit der Wellen- neuartige Übertragungsleitung, die im folgenden mehr führung gekoppelt ist, die als Übertragungsweg dient, im einzelnen an Hand der F i g. 2 a und der folgenwobei der Strahlungsweg nicht nur durch die Wellen- den Figuren erläutert wird. Die in der Zeichnung führung, sondern auch durch eine G-Leitung oder nicht dargestellten Schienen liegen vor und hinter ein Dielektrikum gebildet wird, das an der Außen- 55 der Übertragungsleitung 1 bei Fig. 2a und an der fläche der Wellenführung niedergeschlagen ist und oberen bzw. unteren Seite in der Fig. 2b. Die Überais Übertragungsweg dient, so daß das Strahlungs- tragungsleitung 1 wird also zwischen zwei Schienen bild verbessert und seine Größe verringert wird, so parallel dazu geführt. Das Fahrzeug, z. B. ein Zug, daß Platz und Kosten der Anlage gespart werden. ist mit einer Antenne ausgerüstet, und er enthält, wie

Die Erfindung befaßt sich auch mit einem draht- 6° bei den früheren Systemen eine Sende- und Emplosen Induktionsübertragungssystem, wobei die fangsanlage. Die in Fig. 2 gezeigte Übertragungs-Übertragungsleitung zwischen zwei Schienen oder leitung 1 enthält einen Übertragungsweg 2 in Form Geleisen oder in einer einzigen Schiene geführt wird, einer Wellenführung, der mit einem Ende mit der so daß eine einzige Übertragungsleitung für die Nach- —- ortsfesten, in der Zeichnung nicht dargestellten Funkrichtenübermittlung für zwei Züge verwendet werden 65 station in Verbindung steht, ferner eine Mehrzahl kann, oder daß es nicht mehr erforderlich ist, den von Strahlungswegen 3, 3₁₉ 3₂, die durch eine Mehr-Platz seitlich des Geleises für die Anlage der Über- zahl von Wellenführungen gebildet werden, die jetragungsleitung zu benutzen. weils elektrisch mit dieser Übertragungsbahn 2 in

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Verbindung stehen. Die Wellenführung, die als Über- aus. Da die Abstände D zwischen benachbarten tragungsweg 2 dient, wird durch eine hohlzylindrische Hauptschlitzen 4 und 4_t und zwischen 4_± und 4₂... Wellenführung gebildet, so daß die drahtlos zu über- so gewählt sind, daß sie genügend groß sind, um die tragende Wellenenergie mit geringem Leistungsver- Dämpfung der elektrischen Welle gering zu halten, so lust über große Strecken geführt werden kann. Direkt 5 ist die Übertragungswelle für praktische Zwecke ausoberhalb der Längsachse der Wellenführung ist eine reichend stark, sogar beim letzten Hauptschlitz 4„ Mehrzahl von Hauptschlitzen 4,4_1? 4₂... vorgesehen, (nicht dargestellt). Die ausgebreitete Welle wird in die die in bestimmtem Intervall oder Abstand angeordnet entsprechenden Strahlungsbahnen 3, 3_X eingeleitet, sind, wobei bei diesem Abstand berücksichtigt ist, um durch die Nebenschlitze 8, 8_1S 8₂... zu strahlen, daß die Dämpfung der Welle nicht so stark ist, daß ίο die in der Wand der Strahlungsteile 7, T₁, 7₂ ... mit ein praktischer Gebrauch bei langen Übertragungs- kleinen Abständen D' vorgesehen sind. Da die Länge leitungen nicht mehr möglich ist. Jede der Strahlungs- der Strahlungsteile 7,I₁,1₂... gering ist, so ist die bahnen 3, 3_1? 3₂... enthält hohle Kupplungsteile 5, Charakteristik des elektrischen Feldes der Neben-S₁, 5₂ ..., die raidial von der Übertragungsbahn 2 schlitze 8, 8_1; 8₂... nahezu gleichförmig, und da die aus nach außen vorspringen und deren untere Enden 15 Abstände D' zwischen den Nebenschlitzen sehr klein, so daran angeschlossen sind, daß sie einen der Haupt- bezogen auf diese Abstände £>', sind, so wird das schlitze 4, 4_V 4₂... umgeben, wobei sie etwa im Strablungsbild, das zwischen den Strahlungsrechten Winkel von den Kupplungsteilen aus gebogen bahnen 3,3_1; 3₂... gebildet wird, verbessert. Gemäß sind, so daß sie praktisch parallel mit der Längsachse der Erfindung besteht mit anderen Worten der der Übertragungsleitung 2 verlaufen. 2° Übertragungsweg 1 aus der Übertragungsbahn 2, die

Die freien Enden der Strahlungsteile 7, T₁, 7₂... grundsätzlich dazu dient, drahtlose Energie zu überenden in geschlossenen Enden 6, O₁, 6₂... und an tragen und Ausstrahlungsbahnen 3,3₁₅ 3₂..., die beiden Seitenflächen eines jeden der Strahlungsteile, ausschließlich zum Abstrahlen oder Aufnehmen von die zu den Schienen zeigen, sind mehrere Hilfs- oder drahtlosen Wellen verwendet werden, so daß die Nebenschlitze 8, 8₁₉ 8₂... vorgesehen, die Mikro- 25 Abstände D zwischen den Hauptschlitzen 4,4_1S 4₂... wellen abstrahlen oder aufnehmen können. Die Strah- der Übertragungsbahn 2 groß gemacht werden lungsbahnen 3, 3₁₉ 3₂... verlaufen direkt über der können und die Dämpfung der Wellenenergie infolge-Längsachse der Übertragungsleitung 2. Vorzugsweise dessen gering wird. Darüber hinaus können die bildet man diese Strahlungsbahnen durch wellenfüh- Strahlungsbahnen 3, 3_V 3_?... so ausgebildet werden, rungen mit rechteckigem oder quadratischem Quer- 30 daß die Strahlungsverhältnisse verbessert werden, schnitt, so daß die Abstrahlung und Aufnahme der ohne daß man den Übertragungsweg 2 berücksich-Welle erleichtert wird. Wie aus Fig. 2 a am besten tigen muß. Da die AbständeD' zwischen den ersichtlich ist, ist es vorteilhaft, den Endteil des Nebenschlitzen 8, 8₁₅ 8₂... der strahlenden Teile 7, Strahlungsteils 7, I₁, 7₂... mit den Kupplungs- I₁,7₂... ausreichend klein gemacht werden können, teilen 5, S₁, 5₂... des nächstfolgenden Strahlungs- 35 ohne daß dadurch eine merkliche Dämpfung der teils zu überlagern, damit die Anordnung starr wird. elektrischen Welle in der Übertragungsbahn 2 beWenn die Strahlungsbahnen 3, 3₁₅ 3₂... auf diese dingt wird, so können Antennen an Fahrzeugen, Weise angeordnet sind, dann sollte darauf geachtet z. B. an Zügen, ausreichend klein gemacht werden, werden, daß der abschließende Nebenschlitz 8_n, der so daß nicht zu befürchten ist, daß die Nachrichtendem Ende eines Strahlungsteils T₁ am nächsten liegt, 40 welle mit einer Phasendifferenz zur Aufnahmestation mit dem ersten Nebenschlitz S₁ des nächstfolgenden der Mikrowellen gelangt, die an Zügen oder derlei Strahlungsteils 7₂ ausgerichtet ist, der dem Kupp- Fahrzeugen befestigt ist, selbst wenn diese Fahrzeuge lungsteil5₂ am nächsten liegt, wie dies aus Fig. 3 fahren.

ersichtlich ist, während gleichzeitig die kombinierte Obgleich bei der Ausführungsform nach Fig. 3

Charakteristik des elektrischen Feldes von beiden 45 Hauptschlitze verwendet werden, um die Über-Schlitzen 8_n und 8_X mit der entsprechenden Charak- tragungsbahn und die Strahlungsbahn elektrisch zu teristik des elektrischen Feldes der restlichen Neben- koppeln, so kann nach der Ausführungsform gemäß schlitze 8₂, 8₃... 8_n in Übereinstimmung gebracht Fig. 4 eine Breitbandkopplungseinrichtung oder allwird, vorausgesetzt, daß ein bestimmter Abstand D' gemein eine Richtungskopplungseinrichtung DCP vorgesehen ist, damit das Strahlungsbild verbessert 50 vorgesehen werden, die eine Mehrzahl von Schlitzen 4/, wird. Anstatt daß die Enden aufeinanderfolgender 4₁", 4_t'" auf weist, die in der Wand der Übertragungs-Strahlungsteile überlappend angeordnet sind, wie dies bahn 2 vorgesehen sind (diese Schlitze können auch in Fig. 2 oder 3 dargestellt ist, können die Enden6, die Form kreisförmiger Öffnungen haben). Direkt O₁, 6₂... der Strahlungsteile 7, I₁, 7₂... in Beruh- über diesen Schlitzen verläuft ein horizontaler Kupprung mit oder kurz vor den Seitenflächen der Kupp- 55 lungsteil 5₂', der mit dem Kupplungsteil 5₂ in Verlungsteile 5, S₁, 5₂ ... enden, so daß die Strahlungs- bindung steht, und ein Abschlußwiderstand 4' ist am teile 7, I₁, 7₂... parallel mit dem Übertragungsweg Endteil S₂" vorgesehen, der von dem horizontalen verlaufen. Aus dem gleichen Grund, wie oben ange- Kupplungsteil 5₂' etwa parallel zum Kupplungsteil 5₂ geben, ist es in einem solchen Fall erforderlich, den verläuft. Der Abschlußwiderstand 4' und die Schlitze Abstand zwischen dem letzten Nebenschlitz einer 60 A₁, 4/', 4_X'"... wirken so, wie dies einem einzigen Bahn und dem ersten Nebenschlitz der nächstfolgen- Hauptschlitz der Fig. 3 entspricht, den Strahlungsbahn sowie den Abstand D' zwischen Theoretisch sind die Phasen der Wellen, die sich

den verbleibenden Schlitzen gleichzumachen oder über die entsprechenden Strahlungsbahnen ausbreiten, diesen Abstand gleich einem ganzzahligen Vielfachen die gleichen, und kleine Unterschiede in den Phasen, von ¹Iz-X zu machen, wo λ die Wellenlänge der 65 die bei praktisch ausgeführten Bahnen vorliegen Welle ist. können, können durch Phasenemstelleinrichtungen P,

Die von der ortsfesten Station gesendete Nach- P₁, P₂... eingestellt werden, die in den entsprechenrichtenwelle breitet sich längs des Übertragungsweges den Kupplungsteilen 5, S₁, 5₂... der Strahlungs-

bahnen vorgesehen sind. Wie in F i g. 8 gezeigt ist, können diese Phaseneinstelleinrichtungen P eine solche Form aufweisen, daß die Länge der Kupplungsteile 5, S₁, 5₂..., die rings um die Schlitze 4, A₁, 4₂... der Übertragungsbahn 2 vorgesehen sind, dadurch verändert werden, daß die Kupplungswellenführungen 9 in den Richtungen A und A' verschoben werden. An Stelle einer Einfügung der Phaseneinstelleinrichtung P in den Kupplungsteil 5 kann die Einstelleinrichtung in irgendeinen geeigneten Teil der Strahlungsteile 7, I₁, 7₂ ... eingeführt werden, und es kann auch irgendeine andere, gleichwertige Phaseneinstelleinrichtung verwendet werden, durch die z. B. die Breite der Wellenführungen geändert wird, die die Strahlungsbahnen 3, S₁, 3₂... enthalten.

Widerstände R, R₁, R₂ ..., die in die Enden 6, 6_V 6₂... der entsprechenden Strahlungsbahnen eingesetzt sind, dienen zur Beseitigung unerwünschter, stehender Wellen in diesen Strahlungsbahnen, wodurch eine gewünschte Charakteristik des elektrischen Feldes von den Nebenschlitzen 8, S₁, 8₂ ... gebildet wird. Obgleich es nicht immer erforderlich ist, die Phasengeschwindigkeiten der Übertragungsbahn 2 und der Strahlungsbahnen 3, S₁, 3₂... gleichzumachen, so kann es doch von Vorteil sein, sie im wesentlichen gleichzumachen, damit die Frequenzcharakteristik verbessert wird.

Die Übertragungsleitung 1 der Ausführungsform der F i g. 5 ist ähnlich ausgebildet wie die der F i g. 2, außer daß an einer Seite der Übertragungsbahn 2 Strahlungsbahnen 3, S₁, 3₂... vorgesehen sind, die durch Wellenführungen gebildet werden, und daß Nebenschlitze 8, S₁, S₂... in der Seitenwand der Strahlungsteile dieser Strahlungsbahnen vorgesehen sind, die zum Fahrzeug zeigen, so daß ihre Bestandteile identisch sind, und entsprechende Teile werden durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet. Die Übertragungsleitung 1, die in Fig. 5 gezeigt ist, kann nicht für Fahrzeuge verwendet werden, die auf doppelten Schienen laufen, sie ist jedoch für Einzelschienen brauchbar, jedoch an Stelle der Nebenschlitze S, S₁, S₂... in der Seitenfläche, wie dies in F i g. 5 dargestellt ist, können diese Nebenschlitze in der oberen Fläche der Strahlungsbahnen vorgesehen sein, und wenn sie zwischen die Schienen gelegt wird, so daß sie mit einer Antenne zusammenarbeitet, die unter dem Boden der Fahrzeuge angebracht ist, dann können Nachrichten ausgetauscht werden, ohne daß seitlich Platz für die Anlage der Übertragungsleitung 1 benötigt wird.

Obgleich bei den Ausführungsformen der F i g. 2 und 5 rechteckige Wellenführungen als Strahlungsbahnen 3, S₁, 3₂... verwendet werden, so können auch beliebige andere, brauchbare Wellenführungen verwendet werden, vorausgesetzt, daß eine gleichförmige Verteilung des elektrischen Feldes längs der Übertragungsleitung 1 erreicht wird. Bei der Ausführungsform der Fig. 6 werden G-Leitungen als Strahlungsbahnen 3, S₁, 3₂... verwendet. Die Basisenden der G-Leitungen sind elektrisch mit den entsprechenden Kupplungsteilen 5, S₁, S₂... gekuppelt, die in entsprechender Weise von der Übertragungsbahn 2 um einen bestimmten Abstand D vorragen, und das freie Ende einer jeden G-Leitung überlappt den Kupplungsteil der nächstfolgenden G-Leitung, so daß eine gleichförmige Verteilung des elektrischen Feldes sichergestellt wird, das von jeder G-Leitung abgestrahlt wird. Bei der Ausführungsform der F i g. 7 werden an Stelle der G-Leitung Strahlungsbahnen 3, 3_1; 3₂... verwendet, die durch eine Wellenführung gebildet werden, die einen Überzug eines Dielektrikums trägt, das auf die Außenfläche aufgebracht ist, so daß es als Übertragungsweg 2 wirkt, wobei das Dielektrikum mit elektrischer Energie über die Kupplungsteile 5, S₁, 5₂ ... versorgt wird. 10,1O₁,1O₂ sind Spalten im Dielektrikum. Dieser Übertragungsweg, der durch G-Leitung oder durch ein Dielektrikum gebildet wird, kann zwischen die Schienen eines Doppelgeleises geführt werden, so daß er mit den auf beiden Geleisen fahrenden Fahrzeugen genau so zusammenwirkt, wie dies bei den Ausführungsformen der F i g. 2 und 5 erläutert wurde.

Claims

Patentansprüche:

1. Drahtloses Nachrichten-Übermittlungssystem zur Nachrichtenübertragung zwischen einem sich entlang einer Spur bewegenden Fahrzeug und einer feststehenden Station mit einer Übertragungsleitung, die entlang der Spur angeordnet ist und zur Abstrahlung und zum Empfang elektromagnetischer Wellen befähigt ist, gekennzeichnet durch eine erste im wesentlichen nichtstrahlende Übertragungsleitung, bestehend aus einer Wellenleitung (2), die über ihre Länge eine Vielzahl von Schlitzen (4, A₁, 4₂...) aufweist, eine Vielzahl von Ankopplungseinrichtungen (5, S₁, S₂ ...) von denen jede mit der ersten Mikrowellenübertragungsleitung durch diese Schlitze verbunden ist, und zweite abstrahlende Übertragungsleitungen (7, I₁, 7₂...), von denen jede mit einer Ankopplungsvorrichtung verbunden ist und sich zwischen den Ankopplungsvorrichtungen erstreckt, wobei diese zweiten strahlenden Übertragungsleitungen mit annähernd konstanter Intensität über ihre gesamte Länge Mikrowellenenergie dadurch abstrahlen und empfangen, daß wiederum der Kopplungsgrad zwischen der ersten und den zweiten Übertragungsleitungen so eingestellt ist, daß die Mikrowellenenergie im wesentlichen von konstanter Intensität zwischen dem Fahrzeug und der feststehenden Station durch die Übertragungsleitung übertragen und empfangen wird.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Übertragungsleitung einen kreisförmigen Querschnitt und die zweiten strahlenden Übertragungsleitungen einen rechteckigen Querschnitt besitzen.

3. System nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ankopplungseinrichtung aus einer dritten Mikrowellenleitung besteht, die sich im wesentlichen im rechten Winkel zu der Längsachse der ersten kreisförmigen Mikrowellenleitung erstreckt.

4. System nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ankopplungseinrichtung eine gerichtete Ankopplungseinrichtung ist.

5. System nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese zweite Mikrowellenleitung (7, I₁, 7₂...) durch eine Wellenleitung gebildet wird, die mehrere zweite Schlitze (8, S₁, 8₂...) aufweist, mit denen ihre Wand durchbrochen ist, wobei das Ende (6, 6₁₅ 6₂...) einer strahlenden zweiten Mikrowellenleitung in Berührung mit oder in der Nähe der Seitenfläche

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einer angrenzenden strahlenden zweiten Mikrowellenleitung liegt, wobei der Abstand zwischen einem letzten (8„) der zweiten Schlitze, der am nächsten an dem Ende einer strahlenden zweiten Mikrowellenleitung liegt, und dem ersten (8) der zweiten Schlitze der nächstfolgenden strahlenden zweiten Mikrowellenleitung so gewählt ist, daß er gleich dem Abstand zwischen den verbleibenden zweiten Schlitzen oder einem ganzzahligen Vielfachen von λ/2 ist, wobei λ die Wellenlänge ist.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen einem letzten der zweiten Schlitze, der am nächsten an dem Ende einer strahlenden zweiten Mikrowellenleitung liegt und dem ersten der zweiten Schütze der nächstfolgenden strahlenden zweiten Mikrowellenleitung so gewählt ist, daß er gleich dem Abstand zwischen den verbleibenden zweiten Schlitzen oder einem ganzzahligen Vielfachen von λ/4 ist, wobei λ die Wellenlänge ist.

7. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende dieser strahlenden zweiten Mikrowellenleitung so angeordnet ist, daß es den Ankopplungsteil der angrenzenden abstrahlenden zweiten Mikrowellenleitung überlappt, wobei die zweiten Schlitze so angeordnet sind, daß jeweils der letzte der zweiten Schlitze einer zweiten Mikrowellenleitung, der am nächsten an dem Ende dieser strahlenden zweiten Mikrowellenleitung liegt, im wesentlichen mit dem ersten der zweiten Schlitze einer angrenzenden strahlenden zweiten Mikrowellenleitung ausgerichtet ist und daß die Charakteristik des elektrischen Feldes, die jeweils durch diesen letzten und den ersten der zweiten Schlitze erzeugt wird, identisch mit den Charakteristiken ist, die durch die anderen zweiten Schlitze erzeugt werden.

8. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankopplungseinrichtung (5, S₁, 5₂ ...) und/oder die zweite Mikrowellenleitung (7, T₁, 7₂...) eine Phaseneinstelleinrichtung (P, JP₁, P₂...) besitzt.

9. System nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Mikrowellenleitung durch die mit einem dielektrischen Material überzogene äußere Oberfläche (3, 3_1? 3₂... in F i g. 7) der ersten Mikrowellenleitung (2) zwischen den Ankopplungseinrichtungen gebildet wird, wobei die Oberfläche jeweils elektrisch an die Ankopplungseinrichtung (5, S₁, S₂...) angekoppelt ist.

10. System nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Mikrowellenleitung jeweils durch eine G-Leitung (3, 3_1S 3₂ ... in Fi g. 6) gebildet wird, die elektrisch an die Ankopplungseinrichtung angekoppelt ist und sich parallel zu der ersten Mikrowellenleitung erstreckt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen