DE19726949B4 - Schlitzleitung und Koppelelement zur berührungslosen Informationsübertragung mittels elektromagnetischer Wellen zwischen zwei relativ zueinander bewegten Gegenständen sowie Verbindungselement zur feldgekoppelten Verbindung von zwei Teilstücken einer Schlitzleitung sowie Anschlußelement zum feldgekoppelten Anschluß einer Schlitzleitung an mindestens einen elektromagnetischen Wellenleiter anderer Art - Google Patents

Schlitzleitung und Koppelelement zur berührungslosen Informationsübertragung mittels elektromagnetischer Wellen zwischen zwei relativ zueinander bewegten Gegenständen sowie Verbindungselement zur feldgekoppelten Verbindung von zwei Teilstücken einer Schlitzleitung sowie Anschlußelement zum feldgekoppelten Anschluß einer Schlitzleitung an mindestens einen elektromagnetischen Wellenleiter anderer Art Download PDF

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Abstract

Schlitzleitung zur berührungslosen Informationsübertragung mittels elektromagnetischer Wellen zwischen zwei relativ zueinander bewegten Gegenständen, mit einem von dielektrischem Isolationsmaterial umgebenen und im Inneren eines in Längsrichtung geschlitzten Außenleiters eingebetteten Innenleiter,
dadurch gekennzeichnet,
– daß der Außenleiter als Nut (2) in einem Metallkörper (1) ausgebildet ist, und
– daß der Metallkörper (1) auf der Oberseite mit der Nut (2) eben ausgebildet ist, und
– daß das Isolationsmaterial (3) die Nut (2) vollständig ausfüllt und mit seiner von außen sichtbaren Oberfläche bündig mit der ebenen Oberseite des Metallkörpers (1) abschließt.

Description

  • Schlitzleitung und Koppelelement zur berührungslosen Informationsübertragung mitels elektromagnetischer Wellen zwischen zwei relativ zueinander bewegten Gegenständen sowie Verbindungselement zur feldgekoppelten Verbindung von zwei Teilstücken einer Schlitzleitung sowie Anschlußelement zum feldgekoppelten Anschluß einer Schlitzleitung an mindestens einen elektromagnetischen Wellenleiter anderer Art.
  • Die Erfindung betrifft eine Schlitzleitung zur berührungslosen Informationsübertragung mittels elektromagnetischer Wellen zwischen zwei relativ zueinander bewegten Gegenständen, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, und ein Koppelelement zur berührungslosen Informationsübertragung mittels elektromagnetischer Wellen zwischen zwei relativ zueinander bewegten Gegenständen, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 5 sowie ein Verbindungselement zur feldgekoppelten Verbindung zweier Teilstücke einer Schlitzleitung, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 6, sowie ein Anschlußelement zum feldgekoppelten Anschluß einer Schlitzleitung an mindestens einen elektromagnetischen Wellenleiter anderer Art, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 10.
  • Schlitzleitung und Koppelelement wirken funktional zusammen und bilden zusammen mit den zugehörigen, an der Schlitzleitung bzw. dem Koppelelement angeschlossenen Sende/Empfangsgeräten ein Informationsübertragungssystem. Innerhalb dieses Informationsübertragungssystems kann die Schlitzleitung als durchgängige Einheit vorliegen oder in Form von mehreren Teilstücken, die mittels der Verbindungselemente verbunden sind. Andere Komponenten weiterführender Systeme oder des Informationsübertragungssystems beispielsweise die Sende/Empfangsgeräte, können zum Beispiel über Koaxialkabel mittels der Anschlußelemente angeschlossen sein.
  • Bekannt ist (z.B. aus: H. Dalichau: "Offene Wellenleiter für die Nachrichtenübertragung zu spurgeführten Fahrzeugen", Seite 61 bis 77; in: Fortschrittberichte der VDI-Zeitschriften, Reihe 9, Nr. 28, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1981), oder aus: K. Bretting: "Abstrahlende Hochfrequenzleitung zur Bahnsteig-Überwachung"; in: Funkschau 1975, Heft 13/333, Seiten 66 bis 67), daß Schlitzleitungen aus Koaxialkabeln mit längsgeschlitztem Außenleiter zur Funkübertragung zu Schienen- und Kraftfahrzeugen insbesondere in geschlossenen Räumen oder in funktechnisch abgeschatte ten Gebieten (Straßentunnel, U-Bahn, Tiefgaragen) verwendet werden. Außerdem werden sie zur drahtlosen Datenübertragung mittels Funk innerhalb von Bürogebäuden eingesetzt. Koaxiale Schlitzleitungen sind wie herkömmliche Koaxialkabel aus Innenleiter, Isolierung, Außenleiter und Kabelmantel aufgebaut, wobei der Außenleiter in Längsrichtung nicht vollständig geschlossen ist (Längsschlitz).
  • Zur Theorie der Ausbreitung bzw. Verteilung der elektromagnetischen Felder von Schlitzleitungen sei auf H. Buchholz: "Elektrische und magnetische Potentialfelder" (Springer-Verlag, Berlin, 1957), Seiten 139 bis 151 verwiesen.
  • Herkömmliche Schlitzleitungen aus Koaxialkabeln haben den Nachteil, daß sie als separate Bauelemente verlegt werden müssen. Um sie vor mechanischer Zerstörung schützen zu können, müssen sie entweder aufwendig armiert werden (z.B. durch für elektromagnetische Felder durchlässige Kabelschächte) oder im Boden, in den Seitenwänden oder Decken verlegt werden, was ebenfalls mit hohem Verlegeaufwand verbunden ist.
  • Herkömmliche Verbindungs- und Anschlußelemente für Wellenleiter benötigen häufig elektrisch leitenden (galvanischen) Kontakt. Oft wird hierfür mittels Löten eine feste Verbindung geschaffen. Dies erfordert einen hohen Montage- und Demontageaufwand. Desweiteren weisen solche Verbindungsarten im allgemeinen nur eine geringe Toleranz auf gegenüber thermisch bedingten Längenänderungen der Wellenleiter.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, kostengünstige Komponenten (speziell eine Schlitzleitung, ein Koppelelement, ein Verbindungselement für die Verbindung von Teilstücken der Schlitzleitung, ein Anschlußelement für den Anschluß der Schlitzleitung an elektromagnetische Wellenleiter anderer Art) für ein Gesamtsystem zur berührungslosen Informationsübertragung zwischen zwei relativ zueinander bewegten Gegenständen sowie das aus diesen Komponenten aufgebaute Gesamtsystem zu schaffen, wobei gegenüber bekannten Lösungen sowohl eine Verringerung des Montage-/Demontageaufwandes als auch eine höhere Sicherheit gegenüber mechanischer Beschädigung erzielt werden soll.
  • Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe in Bezug auf die zu schaffende Schlitzleitung ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 und in Bezug auf das zu schaffende Koppelelement durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 5 wiedergegeben sowie in Bezug auf das zu schaffende Verbindungselement durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 6 wiedergegeben und in Bezug auf das zu schaffende Anschlußelement durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 10 wiedergegeben. Die übrigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schlitzleitung (Ansprüche 2 bis 4), des erfindungsgemäßen Verbindungselementes (Ansprüche 7 bis 9) und des erfindungsgemäßen Anschlußelementes (Ansprüche 11 bis 14) sowie bevorzugte Anwendungen der Erfindung (Ansprüche 15 bis 19).
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Schlitzleitung sowie die Verbindung- und Anschlußelemente in bestehende Wand- bzw. Schienensysteme integriert sind. Damit sind sie sowohl sicher vor mechanischer Zerstörung als auch sehr kostengünstig, da zum einen der Außenleiter bereits in Form der wand bzw. Schiene vorliegt und zum anderen der Montage- und Demontageaufwand im Vergleich zu festen Verbindungen, wie beispielsweise gelöteten Verbindungen, sehr gering ist.
  • Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß mit der Kombination Koppelelement/Schlitzleitung erheblich geringere elektromagnetische Feldstärken für eine zuverlässige und sichere Informationsübertragung ausreichen, was sich im Hinblick auf EMV-Anforderungen (EMV = Elektromagnetische Verträglichkeit) vorteilhaft auswirkt.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren sind nicht maßstäblich dargestellt, zum Zwecke der Verdeutlichung sind einzelne Komponenten in abweichenden Maßstäben wiedergegeben. Es zeigen
  • 1 mehrere bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schlitzleitung in perspektivischer Sicht sowie im Querschnitt;
  • 2 eine erste vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Koppelelements in Form eines differentiellen Koppelelements mit zwei Koppelleitungen und einem Wilkinson-Teiler in der Draufsicht sowie im Querschnitt von der Seite (Schnitt AB) und von vorn (Schnitt CD, mit zu sätzlich in dieser Seitenansicht sichtbarem koaxialen Anschluß);
  • 3 eine zweite vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Koppelelements in Form eines einfachen Koppelelements mit einer Koppelleitung in der Draufsicht;
  • 4 eine dritte vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Koppelelements in Form eines doppelten Koppelelements mit zwei Koppelleitungen und einem Wilkinson-Teiler in der Draufsicht;
  • 5 eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungselements in der Seitenansicht von vorne (5a) und hinten (5b) sowie im Querschnitt von der Oberseite (5c; Schnitt AB, mit zusätzlich in dieser Ansicht sichtbaren zwei Schlitzleitungsteilstücken und einem Befestigungselement in Form eines Metallwinkels) und im Querschnitt von der Stirnseite (5d; Schnitt CD, mit zusätzlich in dieser Ansicht sichtbarem Befestigungselement und Schlitzleitung)- in 5c und 5d sind die Koppelleitungen, das Mikrostreifenleitungspaar und die Masseplatte zum Zwecke der Verdeutlichung dicker dargestellt als in ihrer realen Ausfertigung;
  • 6 eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anschlußelements in der Seiten ansicht von vorne (6a) und hinten (6b) sowie im Querschnitt von der Oberseite (6c; Schnitt AB, mit zusätzlich in dieser Ansicht sichtbarem Schlitzleitungsendstück und einem Befestigungselement in Form eines Metallwinkels) und im Querschnitt von der Stirnseite (6d; Schnitt CD, mit zusätzlich in dieser Ansicht sichtbarem Befestigungselement und Schlitzleitung)- in 6c und 6d sind die Koppelleitung, das Mikrostreifenleitungspaar und die Masseplatte zum Zwecke der Verdeutlichung dicker dargestellt als in ihrer realen Ausfertigung;
  • 7 eine bevorzugte Ausführungsform eines Informationsübertragungssystems mit einer Schlitzleitung gemäß 1 sowie einem Koppelelement;
  • 8 zwei bevorzugte Anordnungen eines Koppelelementes relativ zur Längsrichtung einer Schlitzleitung, in H-Feld-Kopplung (längs zur Schlitzleitung) und in E-Feld-Kopplung (quer zur Schlitzleitung);
  • 9 Änderung der Koppeldämpfung dAk in Abhängigkeit von der Spurauslenkung ds des Koppelelementes gegenüber der Schlitzleitung für eine H-Feld-Kopplung (9a) und eine E-Feld-Kopplung (9b) für eine bevorzugte Ausführungsform eines Informationsübertragungssystems gemäß 7.
  • Die Ausführungsformen der Schlitzleitung in 1 weisen keinen herkömmlichen Koaxialkabelaufbau auf. Die Schlitzleitungen bestehen statt dessen aus einem mit dielektrischem Isolationsmaterial 3 umgebenen Draht-Innenleiter 4, der in eine als Außenleiter wirkende Nut 2 eines Metallkörpers 1 eingelegt ist.
  • Der Querschnitt dieser Nut 2 kann, wie in 1 zu sehen ist, z.B. rechteckförmig, trapezförmig oder kreisförmig (mit angeschnittener Kreisfläche) sein. Der Innenleiter 4 kann – wie ebenfalls in 1 gezeigt – ein Draht mit z.B. kreisförmigem oder rechteckförmigem Querschnitt sein.
  • Das Koppelelement in 2 zeigt einen in Mikrostreifenleitungsstruktur aufgebauten Viertelwellenkoppler in der Form eines differentiellen Kopplers. Mit einem solchen Koppelelement lassen sich bei einer Orientierung in Längsrichtung der Schlitzleitung (H-Feld-Kopplung, vergleiche 8) auf einfache Weise Signalpegelschwankungen bei der Signalübertragung zwischen Koppelelement und Schlitzleitung infolge seitlicher Spurführungsschwankungen des Koppelelements gegenüber der Schlitzleitung ausgleichen.
  • Das Koppelelement besteht aus zwei parallel zueinander verlaufenden gleich langen Mikrostreifenleitungen 60, deren Länge in etwa einem Viertel der mittleren Wellenlänge λ der Schlitzleitung im Betriebsfrequenzbereich entspricht und die als Koppelleitungen wirken, sowie aus einem Wilkinson-Teiler 61, der mit seinen beiden Armen an die beiden Koppelleitungen 60 angeschlossen ist. An dem freien Ende der Koppelleitungen 60 sind SMD-Widerstände 65 (SMD = Surface-Mounted-Device) angeordnet. Die beiden Arme des Wilkinson-Teilers 61 sind über einen SMD-Widerstand 66 miteinander verbunden. Diese Mikrostreifenleitungsstruktur 60, 61, 65, 66 ist auf einer Leiterplatte 62 angeordnet, die ihrerseits in einem oben offenen Gehäuse 63 befestigt ist.
  • Der Wilkinson-Teiler ist mit seinem dritten "Summen-Arm" an einen koaxialen Anschluß 64 angeschlossen.
  • In 3 ist ein einfaches Koppelelement 6 in der Draufsicht gezeigt. Das Koppelelement besteht aus einer Mikrostreifenleitung 60, deren Länge in etwa einem Viertel der mittleren Wellenlänge λ der Schlitzleitung im Betriebsfrequenzbereich entspricht und die als Koppelleitung wirkt. Die Leitung ist an dem einen Ende an SMD-Widerstände 65 angeschlossen und an dem anderen Ende mit einem (nicht gezeigten) koaxialen Anschluß verbunden. Die Mikrostreifenleitung 60 ist auf einer Leiterplatte 62 angeordnet, die ihrerseits in einem oben offenen Gehäuse 63 befestigt ist.
  • Einfache Koppelelemente dieser Art sollten vorzugsweise in E-Feld-Kopplung angewendet werden (vergleiche 8). In H-Feld-Kopplung können sie vorteilhaft nur in den Anwendungen eingesetzt werden, in denen nicht mit störenden seitlichen Spurführungsschwankungen zwischen Koppelelement und Schlitzleitung zu rechnen ist.
  • In 4 ist ein doppeltes Koppelelement 6 in der Draufsicht gezeigt. Das Koppelelement besteht aus zwei kollinear zueinander angeordneten Mikrostreifenleitungen 60, deren Länge in etwa einem Viertel der mittleren Wellenlänge λ der Schlitzleitung im Betriebsfrequenzbereich ent spricht und die als Koppelleitung wirken, sowie aus einem Wilkinson-Teiler 61, der mit seinen beiden Armen an die beiden Koppelleitungen 60 angeschlossen ist. Die beiden Koppelleitungen 60 sind in einem Abstand angeordnet, der in etwa einem Viertel der mittleren Wellenlänge λ im Betriebsfrequenzbereich der Schlitzleitung entspricht. An den freien Enden der beiden Koppelleitungen 60 sind SMD-Widerstände 65 angeordnet. Die beiden Arme des Wilkinson-Teilers 61 sind über einen SMD-Widerstand 66 miteinander gekoppelt. Diese Mikrostreifenleitungsstruktur 60, 61, 65, 66 ist auf einer Leiterplatte 62 angeordnet, die ihrerseits in einem oben offenen Gehäuse 63 befestigt ist.
  • Mit einem doppelten Koppelelement dieser Art lassen sich bei H-Feld-Kopplung auf einfache Weise kurze Unterbrechungen in der Schlitzleitung überbrücken, ohne daß die Signalübertragung beim Überfahren dieser Unterbrechungsstelle unterbrochen wird.
  • Das in 5 dargestellte Verbindungselement 8 zur feldgekoppelten Verbindung zweier Teilstücke einer Schlitzleitung basiert auf einer beidseitig strukturierten Leiterplatte 80. Die Leiterplatte 80 ist so lang, daß sie den Spalt zwischen den sich gegenüberstehenden Enden der beiden Schlitzleitungsteilstücke überbrückt und darüber hinaus mit den Schlitzleitungsteilstücken teilweise überlappt. Auf einer der beiden Flachseiten der Leiterplatte 80 ist eine planare Mikrostreifenleitungsstruktur angebracht, die zwei kollinear zueinander angeordnete Koppelleitungen 81, 82 enthält, welche sich jeweils in den zur Überlappung von Schlitzleitungsteilstück und Leiterplatte 80 gedachten Bereichen der Leiterplatte 80 befinden. Beide Koppelleitungen 81, 82 sind über zwei Durchkontaktierungen 83, 84 mit einem feldgekoppelten Mikrostreifenleitungspaar 85, 86 verbunden, welches sich auf der anderen Flachseite der Leiterplatte 80 befindet und zwar in dem zur Überbrückung des Spaltes zwischen den beiden Enden der Schlitzleitungsteilstücke gedachten Bereich der Leiterplatte 80. In diesem Überbückungsbereich befindet sich auf der dem Mikrostreifenleitungspaar 85, 86 abgewandten Seite der Leiterplatte 80, also zwischen den beiden Koppelleitungen 83, 84, aber ohne direkten Kontakt zu ihnen, eine Masseplatte 87, hier beispielhaft ausgeführt in Form einer Metallisierung dieses Bereiches der Leiterplatte 80.
  • Mit einem Verbindungselement dieser Art lassen sich auf einfache Weise zwei Teilstücke einer Schlitzleitung verbinden. Vergleiche hierzu 5c und 5d. Dort wird deutlich, wie die Leiterplatte 80 mittels eines Befestigungselementes 88 seitlich neben den Enden der Schlitzleitungsteilstücke angebracht ist. Die als Außenleiter wirkende Nut 2 des Metallkörpers 1 ist in diesem Verbindungsbereich verbreitert, um das Verbindungselement 8 aufnehmen zu können.
  • In der gezeigten vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verbindungselementes 8 befindet sich das Befestigungselement 88 auf der dem Mikrostreifenleitungspaar 85, 86 gegenüberliegenden Flachseite der Leiterplatte 80. Das Befestigungselement 88 ist mittig mit der Leiterplatte 80 verbunden und befindet sich somit zwischen den beiden Koppelleitungen 81, 82. Das Befestigungselement 88 ist hier beispielhaft ausgebildet in Form eines Metallwinkels mit Montagebohrung in dem der Leiterplatte 80 abgewandten Winkelstück. Ein derartiges Befestigungselement 88 erlaubt eine einfache Montage, Demontage und Fixierung des Verbindungselementes 8.
  • Das Einsetzen und Fixieren des Verbindungselementes 8 in den verbreiterten Verbindungsbereich der Nut 2, erfolgt mit Hilfe des Befestigungselementes 88. Das so beschaffene Verbindungselement kann ohne Verschieben des Isolationsmaterials 3 und des Draht-Innenleiters 4 von oben in die verbreiterte Nut 2 eingesetzt und wieder entfernt werden. Die Fixierung erfolgt über eine Schraubverbindung durch die Montagebohrung in die Nut 2 des Metallkörpers 1.
  • Die elektromagnetische Verbindung zwischen zwei Teilstücken der Schlitzleitung erfolgt über Feldkopplung; eine feste, leitende Verbindung, beispielsweise eine gelötete Verbindung, ist nicht notwendig. Die Koppelleitungen 81 und 82 koppeln elektromagnetisch an die Enden der jeweiligen Draht-Innenleiter 4 der beiden Teilstücke der Schlitzleitung. Eine gute Kopplung wird erzielt aufgrund der besonderen Überlappung zwischen den jeweiligen Draht-Innenleitern 4 und den Koppelleitungen 81 und 82. Die Länge der Koppelleitungen 81, 82 und damit auch der Überlappungen, entspricht in etwa einem Viertel der mittleren Wellenlänge λ im Betriebsfrequenzbereich der Schlitzleitung. Die Länge der Überlappung ist innerhalb eines gewissen Rahmens toleranzunempfindlich. Abweichungen von etwa 5% der Koppelleitungslänge zeigen keine nennenswerte Auswirkung auf die Kopplungsqualität.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verbindungselementes 8 sind die Koppelleitun gen 81, 82 und das Mikrostreifenleitungspaar 85, 86 Teile einer elektronischen Gesamtstruktur. In dieser Gesamtstruktur bildet das Verbindungselement 8 zumindest einen Teil eines Bandpaßfilters. Dies erlaubt eine gute Anpassung und Einfügungsdämpfung der zu übertragenen elektromagnetischen Signale.
  • Derartige Verbindungselemente weisen eine Reihe von Vorteilen auf: Sie sind aufgrund ihres einfachen Aufbaus und der leichten Montage und Demontage sehr kostengünstig. Die Spurführung wird an den Verbindungsstellen der Schlitzleitung nicht unterbrochen, da der Draht-Innenleiter 4 an den Verbindungstellen nicht aus der Nut 2 herausgeführt werden muß, sondern die Verbindungselemente direkt in die Spurführung integriert werden können. Dies bedingt eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Korrosion und Verschmutzung. Ferner werden durch das Bandpaßverhalten der Verbindungselemente Störsignale gedämpft.
  • Wird die Schlitzleitung aus vielen kurzen Teilstücken zusammengesetzt, so kommt es bei Verwendung der beschriebenen Verbindungsstücke zu einer Reichweitenreduzierung. Diese kann auf einfache Weise durch ein als Zwischenverstärker bekannter Arbeitsweise modifiziertes Verbindungsstück kompensiert werden.
  • Das in 6 dargestellte Anschlußelement 9 zum feldgekoppelten Anschluß einer Schlitzleitung an einen elektromagnetischen Wellenleiter anderer Art basiert auf einer beidseitig strukturierten Leiterplatte 90. Auf einer der beiden Flachseiten der Leiterplatte 90 ist eine planare Mikrostreifenleitungsstruktur angebracht, die eine Koppel leitung 91 enthält. Die Koppelleitung 91 ist über eine Durchkontaktierung 92 verbunden mit einer der beiden Mikrostreifenleitungen 93 eines feldgekoppelten Mikrostreifenleitungspaares 93, 94, welches sich auf der anderen Flachseite der Leiterplatte 90 befindet. Die andere Mikrostreifenleitung 94 des Mikrostreifenleitungspaares 93, 94 ist mit dem Innenleiter einer Steckverbindung 95 gekoppelt. Die Außenleiter der Schlitzleitung und der Steckverbindung 95 sind ebenfalls miteinander verbunden. Die Steckverbindung 95 ist hier beispielhaft ausgebildet als Koaxial-Steckverbindung. Auf der dem Mikrostreifenleitungspaar 93, 94 abgewandten Seite der Leiterplatte 90, also seitlich neben der Koppelleitung 91, aber ohne direkten Kontakt zu ihr, befindet sich eine Masseplatte 96, hier beispielhaft ausgeführt in Form einer Metallisierung dieses Bereiches der Leiterplatte 90.
  • Zur weiteren Verbesserung des Übertragungsverhaltens, z.B. einer besseren breitbandigen Anpassung, empfiehlt es sich, zwischen Mikrostreifenleitung 94 und Steckverbindung 95 ein weiteres feldgekoppeltes Mikrostreifenleitungspaar einzufügen. Hierdurch entsteht eine dem Verhalten der Anordnung aus 5 entsprechende dreikreisige Bandpaß-Charakteristik.
  • Mit einem Anschlußelement dieser Art lassen sich auf einfache Weise eine Schlitzleitung und ein elektromagnetischer Wellenleiter anderer Art aneinander anschließen, hier beispielhaft eine Schlitzleitung an ein Koaxialkabel. Vergleiche hierzu 6c und 6d. Dort wird deutlich, wie die Leiterplatte 90 mittels des Befestigungselementes 97 seitlich neben dem Ende der Schlitzleitung angebracht ist. Die als Außenleiter wirkende Nut 2 des Metallkörpers 1 ist in diesem Verbindungsbereich verbreitert, um das Anschlußelement 9 aufnehmen zu können.
  • In der gezeigten vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlußelementes 9 befindet sich das Befestigungselement 97 auf der dem Mikrostreifenleitungspaar 93, 94 gegenüberliegenden Flachseite der Leiterplatte 90 seitlich neben der Koppelleitung 91. Das Befestigungselement 97 ist hier beispielhaft ausgebildet in Form eines Metallwinkels mit Montagebohrung in dem der Leiterplatte 90 abgewandten Winkelstück. Ein derartiges Befestigungselement 97 erlaubt eine einfache Montage, Demontage und Fixierung des Anschlußelementes 9.
  • Das Einsetzen und Fixieren des Anschlußelementes 9 in den verbreiterten Anschlußbereich der Nut 2, erfolgt mit Hilfe des Befestigungselementes 97, welches mit der Leiterplatte 90 entsprechend 6 verbunden ist. Das so beschaffene Anschlußelement kann ohne Verschieben des Isolationsmaterials 3 und des Draht-Innenleiters 4 von oben in die verbreiterte Nut 2 eingesetzt und wieder entfernt werden. Die Fixierung erfolgt über eine Schraubverbindung durch die Montagebohrung in die Nut 2 des Metallkörpers 1.
  • Die elektromagnetische Verbindung zwischen der Schlitzleitung und dem elektromagnetischen Wellenleiter anderer Art erfolgt über Feldkopplung; eine feste, leitende Verbindung, beispielsweise eine gelötete Verbindung, ist nicht notwendig. Die Koppelleitung 91 koppelt elektromagnetisch an das Ende des Draht-Innenleiters 4 der Schlitzleitung. Die Koppelleitung 91 ist über die Durchkontaktierung 92 mit dem gekoppelten Mikrostreifenleitungspaar 93, 94 verbunden, welches sich auf der der Schlitzleitung abgewandten Seite der Leiterplatte 90 befindet. Der Draht-Innenleiter 4 der Schlitzleitung und die Koppelleitung 91 überlappen, wobei die Länge der Überlappung in etwa einem Viertel der mittleren Wellenlänge λ des Betriebsfrequenzbereichs der Schlitzleitung entspricht. Die Länge der Überlappung ist innerhalb eines gewissen Rahmens toleranzunempfindlich. Abweichungen von etwa 5% der Koppelleitungslänge zeigen keine nennenswerte Auswirkung auf die Kopplungsqualität.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Anschlußelementes 9 sind die Koppelleitung 91 und das Mikrostreifenleitungspaar 93, 94 Teile einer elektronischen Gesamtstruktur. In dieser Gesamtstruktur bildet das Anschlußelement 9 zumindest einen Teil eines Bandpaßfilters. Dies erlaubt eine gute Anpassung und Einfügungsdämpfung der zu übertragenen elektromagnetischen Signale.
  • Derartige Anschlußelemente weisen eine Reihe von Vorteilen auf: Sie sind aufgrund ihres einfachen Aufbaus und der leichten Montage und Demontage sehr kostengünstig. Die Anschlußelemente können direkt in die Spurführung integriert werden. Dies bedingt eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber Korrosion und Verschmutzung. Ferner werden durch das Bandpaßverhalten der Anschlußelemente Störsignale gedämpft.
  • Wird die Wellenleiterstrecke aus mehreren Teilstücken zusammengesetzt, beispielsweise eine Verbindung mittels Kabel durch eine Wand, so kommt es bei Verwendung der beschriebenen Anschlußelemente 9 zu einer Reichweitenredu zierung. Diese kann auf einfache Weise durch ein als Zwischenverstärker bekannter Arbeitsweise modifiziertes Anschlußstück kompensiert werden.
  • Weist die Wellenleiterstrecke Verzweigungen auf, so kann der Anschluß der verschiedenen Zweige auf einfache Weise durch ein Anschlußstück mit mehreren Steckverbindungen erfolgen, welches als Verteiler bekannter Arbeitsweise entsprechend zu modifizieren wäre. Besonders geeignet als Verteiler erweist sich hier beispielsweise ein Wilkinson-Teiler.
  • In 7 sind die Schlitzleitung 2-4 gemäß 1 und das Koppelelement 6 gemäß einer der 2, 3 oder 4 zu einem Informationsübertragungssystem zusammengekoppelt worden (mit 1 ist der Metallkörper bezeichnet, in dem die Schlitzleitung 2-4 integriert ist). Die Schlitzleitung 2-4 ist dabei an ein erstes Sende/Empfangsgerät 5 angeschlossen (z.B. über einen Koaxialstecker), das Koppelelement 6 ist mit einem zweiten Sende/Empfangsgerät 7 verbunden. Verschiedene Teilstücke der Schlitzleitung können vorteilhaft mittels eines Verbindungselementes 8 gemäß 5 verbunden werden (in 7 nicht gezeigt). Der Anschluß des ersten Sende/Empfangsgerätes 5 an die Schlitzleitung kann vorteilhaft über das Anschlußelement 9 gemäß 6 erfolgen (in 7 nicht gezeigt). Die beiden Sende/Empfangsgeräte 5, 7 können nun über das Koppelelement und die Schlitzleitung funktechnisch miteinander kommunizieren, was im folgenden näher beschrieben wird.
  • Der beschriebene Aufbau der Schlitzleitung 2-4 bildet bei geeigneten Abmessungen einen längsgeschlitzten koaxialen Wellenleiter, wobei der in das Isolationsmaterial 3 eingebettete Draht 4 als Innenleiter und die Oberfäche der Nut 2 als Außenleiter interpretiert werden können. Mittels eines (nicht gezeigten) Anschlußelementes 9 eingekoppelte elektromagnetische Wellen breiten sich entlang der Schlitzleitung 2-4 aus. An der offenen Seite der Nut 2 reichen Feldanteile der sich ausbreitenden Wellen in den Außenraum. Auf das Koppelelement 6, welches in die Feldanteile eintaucht, wird ein Teil der in dem Wellenleiter 2-4 transportierten elektromagnetischen Energie berührungslos übertragen. Die Kopplung erfolgt über das E-Feld oder über das H-Feld. Vergleiche hierzu 8. Die E-Feld-Kopplung verhält sich gegenüber seitlichen Spurführungsschwankungen unempfindlicher als die H-Feld-Kopplung. Bei H-Feld-Kopplung können seitliche Spurführungsschwankungen durch Anwendung des in 2 gezeigten differentiellen Koppelelementes ausgeglichen werden. Der Vorteil der H-Feld-Kopplung besteht im wesentlich geringeren Platzbedarf in der Vorzugsrichtung, hier der Längsrichtung der Schlitzleitung. Vergleiche hierzu 8.
  • Die berührungslose Übertragung der elektromagnetischen Energie erfolgt an beliebiger Stelle entlang der Schlitzleitung 2-4, wobei sich das Koppelelement 6 zweckmäßigerweise in geringem Abstand, vorzugsweise weniger als 10 mm, über der Nutöffnung befindet. Beide Übertragungsrichtungen von der Schlitzleitung 2-4 zum Koppelelement 6 und vom Koppelelement 6 zur Schlitzleitung 2-4 andererseits verhalten sich gleich. Eine Übertragung ist auch möglich, wenn das Koppelelement 6 entlang der Schlitzleitung 2-4 bewegt wird.
  • Durch Anwendung von in der Funktechnik üblichen Modulationsverfahren kann die beschriebene Anordnung zur berührungslosen Informationsübertragung zwischen gegeneinander bewegten Körpern verwendet werden (vgl. 7).
  • In dem in 9 gezeigten Beispiel wird das Spurführungsverhalten bei H-Feld-Kopplung (9a) mit dem bei E-Feld-Kopplung (9b) verglichen. Dieser Vergleich findet statt anhand der dargestellten Änderung der Koppeldämpfung dAk in Abhängigkeit von der (horizontalen) Spurauslenkung ds des Koppelelementes gegenüber der Schlitzleitung. Bei einer Spurauslenkung von ds = 0 liegt die geometrische Mitte des Koppelelementes über der Schlitzmitte der Schlitzleitung. Der Abstand zwischen der elektrischen Mitte des Koppelelementes und der geometrischen Mitte der Schlitzleitung beträgt bei H-Feld-Kopplung und bei E-Feld-Kopplung in diesem Beispiel jeweils 10 mm. Es wird deutlich, daß bei einer E-Feld-Kopplung die horizontale Spurführungstoleranz deutlich größer ist als bei einer H-Feld-Kopplung.
  • Zum Aufbau der Schlitzleitung gemäß 1 ist noch folgendes anzumerken:
    • – Dielektrische Isolierung 3 und Innenleiter 4 miteinander vergossen oder getrennt (Innenleiter und zwei Isolierungshälften).
    • – Verschiedene Querschnitte von Innenleiter 4 und Nut 2 (siehe 1 auch andere Querschnittsformen sind möglich).
    • – Befestigung der Isolierung 3 im Metallkörper 4 durch Einpressen oder Einkleben in die Nut 2.
    • – Streckenführung beliebig (Geraden, Kurven Bögen, ...).
  • Zum Aufbau der Koppelelemente gemäß einer der 2, 3 oder 4 ist noch folgendes anzumerken:
    • – In Mikrostreifenleitungstechnik aufgebauter Viertelwellenkoppler.
    • – Informationsübertragung über H-Feld-Kopplung oder E-Feld-Kopplung.
    • – Anschluß über koaxialen Stecker 64 oder Koaxialkabel.
    • – Anpassung der Koppelleitungen an die Wellenlänge des Schlitzkabels durch das Substrat der Mikrostreifenleitungsstruktur (einschichtiges oder mehrschichtiges Substrat).
    • – Differentielles Koppelelement (2): Zwei parallel zueinander angeordnete Viertelwellenkoppler 60 über einen ebenfalls in Mikrostreifenleitungstechnik aufgebauten Leistungsteiler 61 miteinander verbunden; Funktion: Ausgleich von Signalpegelschwankungen in der Signalübertragung infolge seitlicher Spurführungsschwankungen zwischen Koppelelement und Schlitzleitung bei H-Feld-Kopplung.
    • – Doppeltes Koppelelement (4): Zwei kollinear zueinander angeordnete Viertelwellenkoppler 60 über ein en ebenfalls in Mikrostreifenleitungstechnik aufgebauten Leistungsteiler 61 miteinander verbunden; Funktion: Überbrücken von Unterbrechungen in der Schlitzleitung bei H-Feld-Kopplung.
  • Zum Aufbau der Verbindungselemente gemäß 5 ist noch folgendes anzumerken:
    • – In Mikrostreifenleitungstechnik aufgebaute Viertelwellenkopplung.
    • – Störsignaldämpfung durch Auslegung als Bandpaßfilter
    • – Reichweitenverlängerung durch Auslegung als Zwischenverstärker
  • Zum Aufbau der Anschlußelemente gemäß 6 oder 7 ist noch folgendes anzumerken:
    • – In Mikrostreifenleitungstechnik aufgebaute Viertelwellenkopplung.
    • – Anschlüße: Koaxiale Stecker, fluchtend oder abgewinkelt.
    • – Störsignaldämpfung durch Auslegung als Bandpaßfilter
    • – Reichweitenverlängerung durch Auslegung als Zwischenverstärker
    • – Verzweigungs-Funktion durch Auslegung als Verteiler, vorzugsweise in Form eines Wilkinson-Teilers.
  • Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern vielmehr auch auf andere übertragbar.
  • So ist es z.B. möglich, die Vorteile des differentiellen Koppelelements (2) und des doppelten Koppelelements (4) in einem Koppelelement zusammenzufassen, bei dem über entsprechende Leistungsteiler Koppelleitungen parallel und kollinaer zueinander angeordnet sind.
  • Ferner ist es möglich, differentielle Koppelelemente mit mehr als zwei parallel zueinander angeordneten Koppelleitungen auszustatten.
  • Des weiteren ist es möglich, die Vorteile der H-Feld-Kopplung und der E-Feld-Kopplung zu kombinieren, indem das Koppelelement in einer geeigneten Orientierung zur Ausrichtung der Schlitzleitung, also weder genau senkrecht noch genau waagrecht zu ihr, positioniert wird.
  • Folgende Vorteile weist die Erfindung gegenüber Informationsübertragungssystemen mit herkömmlicher Schlitzleitung auf
    • – in vorhandene Metallkörper integrierbar (z.B. Schienen, Führungen, Leitplanken, Maschinenelemente, Gehäuse);
    • – keine gesonderten Befestigungselemente notwendig;
    • – keine abstehenden Teile (Schlitzleitung kann mit dem sie umgebenden Metallkörper eine ebene Fläche bilden);
    • – einfacher und preisgünstiger Aufbau.
  • Folgende Vorteile weist die Erfindung gegenüber alternativen Verfahren zur berührungslosen Informationsübertragung auf
    • – gegenüber Schleifkontakten oder Schleppkabeln: Kein Verschleiß, keine mechanische Verbindung zwischen den gegeneinander bewegten Körpern, geringer Platzbedarf, hohe Übertragungsbandbreite (große Datenraten);
    • – gegenüber Datenlichtschranken: keine abstehenden Teile, unempfindlich gegen Rauch, Staub und Schmutz;
    • – gegenüber der normalen Funkübertragung: geringe Störbarkeit durch Fremdsysteme oder Nachbarsysteme, sehr geringe Abstrahlung (EMV-Belastung).
  • Bevorzugte Anwendungen der Erfindung sind:
    • – Informationsübertragung zur spurgeführten Transportelementen in der Güterverteiltechnik.
    • – Informationsübertragung zur Steuerung von beweglichen Maschinenelementen (CNC-Technik).
    • – Informationsübertragung zu beweglichen Teilen in Industrierobotern (z.B. Teleskoparme).
    • – Informationsübertragung zu rotierenden Körpern.
    • – Steckerloses Busmedium zwischen Rechnern und Peripheriekomponenten.
  • Folgende konstruktive Details haben sich als besonders zweckmäßig erwiesen:
    Bevorzugte Materialien: Schlitzleitung: Innenleiter:
    Kupfer, Aluminium
    Schlitzleitung: Metallkörper:
    Aluminium, Stahl, Messing
    Schlitzleitung: Isolierung:
    Teflon, Polyethylen, Plexiglas
    Koppel-, Verbindungs-, Anschlußelement:
    Leiterplatte:
    Glashartgewebe, FR4
    Koppel-, Verbindungs-, Anschluß
    element: Gehäuse:
    Aluminium, Messing
    Bevorzugte Frequenzen: ISM-Bänder über 1 GHz, insbesondere
    2,4–2,485 GHz
    Bevorzugte Abmessungen: Schlitzleitung: Innenleiter:
    0,5 mm–5 mm
    Schlitzleitung: Nutbreite, Nuttiefe:
    2,0 mm–20 mm
    Koppelelement: Länge:
    30 mm–50 mm
    Koppelelement: Breite:
    10 mm–30 mm.
    Abstand Schlitzleitung-
    Koppelelement:
    1–10 mm
    Verbindungselement: Länge:
    50 mm–100 mm
    Verbindungselement: Höhe:
    5 mm–15 mm.
    Verbindungselement: Breite:
    (ohne Befestigungselement)
    1 mm–5 mm.
    Anschlußelement: Länge:
    40 mm–80 mm
    Anschlußelement: Höhe:
    (ohne Steckverbindung)
    5 mm–15 mm.
    Anschlußelement: Breite:
    (ohne Befestigungselement)
    15 mm–25 mm.

Claims (19)

  1. Schlitzleitung zur berührungslosen Informationsübertragung mittels elektromagnetischer Wellen zwischen zwei relativ zueinander bewegten Gegenständen, mit einem von dielektrischem Isolationsmaterial umgebenen und im Inneren eines in Längsrichtung geschlitzten Außenleiters eingebetteten Innenleiter, dadurch gekennzeichnet, – daß der Außenleiter als Nut (2) in einem Metallkörper (1) ausgebildet ist, und – daß der Metallkörper (1) auf der Oberseite mit der Nut (2) eben ausgebildet ist, und – daß das Isolationsmaterial (3) die Nut (2) vollständig ausfüllt und mit seiner von außen sichtbaren Oberfläche bündig mit der ebenen Oberseite des Metallkörpers (1) abschließt.
  2. Schlitzleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (2) im Querschnitt quadratisch oder reckteckförmig oder trapezförmig oder kreisförmig mit angeschnittener Kreisfläche ausgebildet ist.
  3. Schlitzleitung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenleiter (4) als Draht mit rundem oder rechteckförmigem oder trapezförmigem oder quadratischem Querschnitt ausgebildet ist.
  4. Schlitzleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallkörper (1) einschließlich des vom Innenleiter (4) und vom dielektrischem Isolationsmaterial (3) ausgefüllten Raums der Nut (2) einen quadratischen oder rechteckförmigen Querschnitt aufweist.
  5. Koppelelement zur berührungslosen Informationsübertragung mittels elektromagnetischer Wellen zwischen zwei relativ zueinander bewegten Gegenständen, mit einer auf einer Leiterplatte angeordneten, planaren Mikrostreifenleitungsstruktur mit mindestens zwei parallel und/oder kollinear zueinander angeordneten und gleich langen Koppelleitungen, dadurch gekennzeichnet, – daß die Mikrostreifenstruktur einen an die beiden Koppelleitungen (60) angeschlossenen Wilkinson-Teiler (61) aufweist, und – daß an dem freien Ende der beiden Koppelleitungen (60) jeweils ein SMD-Widerstand (65) angeordnet ist, und/oder – daß die beiden an die Koppelleitungen (60) angeschlossenen Arme des Wilkinson-Teilers (61) über einen weiteren SMD-Widerstand (66) miteinander verbunden sind.
  6. Verbindungselement zur feldgekoppelten Verbindung von zwei Teilstücken einer Schlitzleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, basierend auf einer beidseitig strukturierten Leiterplatte (80), dadurch gekennzeichnet, – daß die Leiterplatte (80) eine ausreichende Länge besitzt, um den Spalt zwischen den sich gegenüberstehenden Enden der beiden Schlitzleitungsteilstücke zu überbrücken und darüber hinaus mit den Schlitzleitungsteilstücken teilweise zu überlappen, und – daß auf einer der beiden Flachseiten der Leiterplatte (80) eine planare Mikrostreifenleitungsstruktur angebracht ist, enthaltend mindestens zwei kollinear zueinander angeordnete Koppelleitungen (81, 82), die sich jeweils in den zur Überlappung von Schlitzleitungsteilstück und Leiterplatte (80) gedachten Bereichen der Leiterplatte (80) befinden, und – daß die beiden Koppelleitungen (81, 82) über zwei Durchkontaktierungen (83, 84) verbunden sind mit einem feldgekoppelten Mikrostreifenleitungspaar (85, 86), welches sich auf der anderen Flachseite der Leiterplatte (80) in dem zur Überbrückung des Spaltes zwischen den beiden Enden der Schlitzleitungsteilstücke gedachten Bereich der Leiterplatte (80) befindet, und – daß sich in diesem Überbrückungsbereich, auf der Seite der Leiterplatte (80), auf der sich die Koppelleitungen (81, 82) befinden, eine Masseplatte (87) befindet.
  7. Verbindungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Mikrostreifenleitungspaar (85, 86) gegenüberliegenden Flachseite der Leiterplatte (80) ein Befestigungselement (88) mittig mit der Leiterplatte (80) verbunden ist, sich zwischen den beiden Koppelleitungen (81, 82) befindet, und vorzugsweise ausgebildet ist in Form eines Metallwinkels mit Montagebohrung in dem der Leiterplatte (80) abgewandten Winkelstück.
  8. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Koppelleitungen (81, 82) in etwa einem Viertel der mittleren Wellenlänge λ des Betriebsfrequenzbereichs der Schlitzleitung entspricht oder einem ungeradzahligen Vielfachen davon.
  9. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelleitungen (81, 82) und das Mikrostreifenleitungspaar (85, 86) Teile einer elektronischen Gesamtstruktur sind und daß diese Gesamtstruktur zumindest einen Teil eines Bandpaßfilters, vorzugsweise eines zweikreisigen Bandpaßfilters, enthält und/oder einen Zwischenverstärker.
  10. Anschlußelement zum feldgekoppelten Anschluß einer Schlitzleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 an mindestens einen elektromagnetischen Wellenleiter anderer Art, basierend auf einer beidseitig strukturierten Leiterplatte (90), dadurch gekennzeichnet, – daß auf einer der beiden Flachseiten der Leiterplatte (90) eine planare Mikrostreifenleitungsstruktur ange bracht ist, bestehend aus mindestens einer Koppelleitung (91), und – daß die Koppelleitung (91) über eine Durchkontaktierung (92) verbunden ist mit einer der beiden Mikrostreifenleitungen (93) von mindestens einem feldgekoppelten Mikrostreifenleitungspaar (93, 94), welches sich auf der anderen Flachseite der Leiterplatte (90) befindet, und – daß die andere Mikrostreifenleitung (94) des Mikrostreifenleitungspaares (93, 94) mit dem Innenleiter von mindestens einer Steckverbindung (95) gekoppelt ist, und – daß die Außenleiter der Schlitzleitung und der mindestens einen Steckverbindung (95) miteinander verbunden sind, und – daß sich eine Masseplatte (96) auf der Leiterplatte (90) befindet, angeordnet im gleichen Bereich der Leiterplatte (90) wie das Mikrostreifenleitungspaar (93, 94) aber auf der gegenüberliegenden Seite.
  11. Anschlußelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Steckverbindung (95) um eine Koaxial-Steckverbindung handelt.
  12. Anschlußelement nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Koppelleitung (91) in etwa einem Viertel der mittleren Wellenlänge λ des Betriebsfrequenzbereichs der Schlitzleitung entspricht oder einem ungeradzahligen Vielfachen davon.
  13. Anschlußelement nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement ein Befestigungselement (97) aufweist und die Befestigung vorzugsweise mittels einer lösbaren Schraubverbindung erfolgt, vorzugsweise ausgebildet ist in Form eines Metallwinkels mit Montagebohrung in dem der Leiterplatte (80) abgewandten Winkelstück.
  14. Anschlußelement nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelleitung (91) und das Mikrostreifenleitungspaar (93, 94) Teile einer elektronischen Gesamtstruktur sind und daß diese Gesamtstruktur zumindest einen Teil eines Bandpaßfilters, vorzugsweise eines zweikreisigen Bandpaßfilters, enthält und/oder einen Zwischenverstärker und/oder einen Verteiler, vorzugsweise einen Wilkinson-Teiler.
  15. Informationsübertragungssystem, bestehend aus mindestens einer Schlitzleitung (2-4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und mindestens einem in Funkverbindung mit der Schlitzleitung (2-4) stehenden Koppelelement (6) nach Anspruch 5 sowie einem ersten, an die Schlitzleitung (2-4) angekoppelten Sende/Empfangsgerät (5) und einem zweiten, an das Koppelelement (6) angekoppelten Sende/Empfangsgerät (7).
  16. Informationsübertragungssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, – daß verschiedene Teilstücke der Schlitzleitung (2-4) mittels mindestens einem Verbindungselement (8) nach einem der Ansprüche 6 bis 9 miteinander verbunden sind und/oder – daß Komponenten des Informationsübertragungssystems, vorzugsweise das erste Sende/Empfangsgerät (5), mittels mindestens einem Anschlußelement (9) nach einem der Ansprüche 10 bis 14 an die Schlitzleitung (2-4) angeschlossen sind.
  17. Informationsübertragungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, – daß das Verbindungselement (8) derart angeordnet ist, – daß es jeweils am Isolationsmaterial (3) der Innenleiter (4) der beiden Schlitzleitungsteilstücke anliegt, – daß die Flachseite, auf der sich die Koppelleitungen (81, 82) befinden, dem Innenleiter (4) zugewandt ist, – daß die beiden Enden der Leiterplatte (80) mit den beiden Enden der Schlitzleitungsteilstücke überlappen, – daß sich die beiden Koppelleitungen (81, 82) in den Überlappungsbereichen befinden, und/oder – daß das Anschlußelement (9) derart angeordnet ist, – daß es am Isolationsmaterial (3) des Innenleiters (4) des Schlitzleitungsendstückes anliegt, – daß die Flachseite, auf der sich die Koppelleitung (91) befindet, dem Innenleiter (4) zugewandt ist, – daß das Ende der Leiterplatte (90), auf dem sich die Koppelleitung (91) befindet, mit dem Ende des Schlitzleitungsteilstückes überlappt und parallel zu diesem verläuft, – daß sich die Koppelleitung (91) im Überlappungsbereich befindet.
  18. Informationsübertragungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, – daß das Verbindungselement (8) derart angeordnet ist, – daß es senkrecht in einer Verbreiterung der Nut (2) steht, oder – daß es waagrecht in einer Vertiefung der Nut (2) liegt, und/oder – daß das Anschlußelement (9) derart angeordnet ist, – daß es senkrecht in einer Verbreiterung der Nut (2) steht, oder – daß es waagrecht in einer Vertiefung der Nut (2) liegt.
  19. Informationsübertragungssystem nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationsübertragung – über das magnetische Feld mittels H-Feld-Kopplung, oder – über das elektrische Feld mittels E-Feld-Kopplung erfolgt.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6573801B1 (en) * 2000-11-15 2003-06-03 Intel Corporation Electromagnetic coupler
GB2391391A (en) 2002-07-24 2004-02-04 Harada Ind Integrated loop antenna for vehicular applications
GB2409344A (en) * 2003-12-16 2005-06-22 Harada Ind Concealed vehicle antenna using body panel slot
DE102007021597A1 (de) * 2007-05-08 2008-11-20 Siemens Ag Anordnung und Verfahren zur berührungslosen Übertragung von elektrischen Signalen zwischen zwei Einheiten
WO2008151715A1 (de) * 2007-06-11 2008-12-18 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Anlage
DE102012107291B4 (de) * 2012-08-08 2020-02-13 HARTING Stiftung & Co. KG RFID-Tag mit polarisationsunabhängiger Antenne

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1163899B (de) * 1961-06-27 1964-02-27 Acec Vorrichtung zur UEbertragung zwischen einer beweglichen Fernsehkamera und einem ortsfesten Empfaenger
US3534303A (en) * 1967-04-20 1970-10-13 Theodore Hafner Surface wave transmission
US3731314A (en) * 1971-03-24 1973-05-01 T Hafner Vehicular communications systems
DE3317869A1 (de) * 1983-05-17 1984-11-29 Flachenecker, Gerhard, Prof. Dr.-Ing., 8012 Ottobrunn Elektrische leckleitung entlang einer autostrasse

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1163899B (de) * 1961-06-27 1964-02-27 Acec Vorrichtung zur UEbertragung zwischen einer beweglichen Fernsehkamera und einem ortsfesten Empfaenger
US3534303A (en) * 1967-04-20 1970-10-13 Theodore Hafner Surface wave transmission
US3731314A (en) * 1971-03-24 1973-05-01 T Hafner Vehicular communications systems
DE3317869A1 (de) * 1983-05-17 1984-11-29 Flachenecker, Gerhard, Prof. Dr.-Ing., 8012 Ottobrunn Elektrische leckleitung entlang einer autostrasse

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BRETTING, K.: Abstrahlende Hochfrequenzlei- tung zur Bahnsteig-Überwachung. In: Funkschau 1975, H.13, S.66/332 bis 68/334 *
BUCHHOLZ, H.: Elektrische und magnetische Po- tentialfelder, Springer Verlag Berlin/Göttingen/ Heidelberg, 1957, S.139-151 *
DALICHAU, H.: Offene Wellenleiter für die Nachrichtenübertragung zu spurgeführten Fahr- zeugen. In: Fortschrittberichte der VDI-Zeit- schriften, Reihe 9, Nr.28, VDI-Verlag GmbH Düsseldorf, 1981, S.61-77 *
LANDSTORFER, F.: Aktive Nahfeldantenne für die Münchner S-Bahn. In: Seminare über Antennentech- nik, Elektronik Zentrum München, 1973, 9 Blätter ohne Seitenangaben *

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