DE2428583A1

DE2428583A1 - Vorrichtung zum empfang von hochfrequenzsignalen

Info

Publication number: DE2428583A1
Application number: DE19742428583
Authority: DE
Inventors: Otto Breitenbach
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1974-06-14
Filing date: 1974-06-14
Publication date: 1976-01-02

Description

Vorrichtung zum Empfang von Hochfrequenzsignalen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Empfang von Hochfrequenzsignalen, die von Hochfrequenz-Leitungen im Bereich von Fahrzeugen mit festgelegten Fahrwegen abgestrahlt werden, bestehend aus einem an den Fahrzeugen angebrachten Antennensystem.
Derartige abstrahlende Hochfrequenz-Leitungen (AHF-Leitungen) werden beispielsweise zur Übertragung von Fernsehsignalen an Empfänger in schienengebundenen Fahrzeugen verwendet und hierzu auf der Gleisanlage verlegt. Diese Leitungen dienen insbesondere im Bahnhofsbereich zur Übertragung der Signale zur Überwachung der Bahnsteige.
Die Leitungen können auch auf der gesamten Fahrstrecke verlegt werden. Es ist auch möglich, solche AHF-Leitungen auf Autobahnen zu verlegen, um mittels der Hochfrequenz eine automatische Leitung von Kraftfahrzeugen durchzuführen. Auch für den Betrieb von Krananlagen können derartige AHF-Leitungen verwendet werden.
Die bekannten AHF-Leitungen haben alle den bei der Übertragung störenden Mangel, daß die Feldstärke der abgestrahlten HF-Energie in Längsrichtung der Leitungen schwankt. Die Folge hiervon ist beispielsweise ein schwankendes Fernsehsignal, was sich bezüglich der Güte des übertragenen Bildesungünstig bemerkbar macht. Dieser Effekt wird bei bestehenden Anlagen dann noch verstärkt, wenn parallel zu der AHF-Leitung andere Leitungen verlegt sind, wie beispielsweise die für die Linienzugbeeinflussung benötigten Leitungen. Durch den Einfluß derartiger, die abgestrahlte HF-Energie regelmäßig reflektierender Parallelleitungen ergibt sich für die Feldstärkeschwankungen ein ausgeprägt periodischer Verlauf. Die Auswirkungen dieser Schwankungen der Feldstärke können durch einen erheblichen Aufwand in den Empfangsanlagen zwar vermindert, jedoch nicht ganz beseitigt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der es möglich ist, die Auswirkungen der Schwankungen der Feldstärke ohne großen Mehraufwand zu beseitigen. Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an jedem Fahrzeug mindestens ein Antennensystem aus zwei zusammengeschalteten Einzelantennen angebracht ist, deren Abstand voneinander so gewählt ist, daß die eine Einzelantenne im Bereich eines Maximums der Feldstärke der abgestrahlten Hochfrequenzenergie liegt, wenn die andere im Bereich eines Minimums dieser Feldstärke liegt, und deren Zusammenschaltung so bemessen ist, daß die Spannungen der beiden Einzelantennen am gemeinsamen Anschlußpunkt die gleiche Phasenlage haben.
Durch die parallele Anordnung der Einzelantennen in einem bezüglich der periodischen Schwankung der Feldstärke festgelegten Abstand und die Zusammenschaltung mit gleicher Phasenlage der Spannungen wird erreicht, daß die Schwankungen der Feldstärke sich bezüglich des am Empfänger ankommenden Signals fast nicht mehr auswirken, da die resultierende Spannung auf diese Weise vergleichmäßigt wird.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Verlauf der Feldstärke E der abgestrahlten HF-Energie über der Länge 1 der Leitung und in Fig. 2 ist eine mögliche Antennenanordnung über einer AHF-Leitung wiedergegeben.
Die Kurve 1 in Fig. 1 zeigt den periodisch schwankenden Verlauf der Feldstärke E einer AHF-Leitung 6, die beispielsweise auf einer Gleisanlage für U-Bahnen verlegt und an einen Sender angeschlossen ist. Um die Schwankungen der Feldstärke bezüglich des Empfängers unwirksam zu machen, sieht die Erfindung die Anordnung eines Antennensystems 2 am Fahrzeug vor, welches aus den beiden parallel zueinander geschalteten Einzelantennen 3 und 4 besteht. Die Ausbildung der Einzelantennen ist an sich beliebig. So können beispielsweise Schleifenantennen eingesetzt werden.
Der Einfachheit halber sollen die Einzelantennen im folgenden als Dipole bezeichnet werden. Der Abstand dieser beiden Dipole voneinander entspricht der halben Länge der Schwankungsperiode - was 1/4 der elektrischen Wellenlänge entspricht - oder einem ungeradzahligen Vielfachen davon, so daß der Dipol 3 beispielsweise in einem Maximum und der Dipol 4 in einem Minimum der Feldstärke liegt. Auf diese Weise können die Schwankungen des Feldes der AHF-Leitung durch Vergleichmäßigung der Empfangs spannungen ausgeglichen werden. Hierbei ist es außerdem noch möglich, statt der zwei Dipole auch drei oder mehr Dipole anzuordnen, die dann gleichmäßig über eine Schwankungsperiode zu verteilen sind.
Um auch die überlagerte Schwankung der Feldstärke entsprechend dem in Fig. 1 eingezeichneten Kurvenverlauf 5 zu erfassen, ist es weiterhin möglich, entsprechend Fig. 2 beispielsweise zwei Antennensysteme 2 am Fahrzeug anzubringen, die jeweils aus zwei parallel geschalteten Dipolen 3 und 4 bestehen und deren Abstand untereinander so gewählt ist, daß er der halben Länge der überlagerten Schwankungsperiode der Kurve 5 oder einem ungeradzahligen Vielfachen davon entspricht.
Um eine ungefähr gleiche Phasenlage der Dipolspannungen zu erzielen, ist es zweckmäßig, die Länge der Verbindungsleitung auf die Phasendifferenz zwischen den Spannungen an den Dipolklemmen abzustimmen, indem beispielsweise bei einer Phasendifferenz von 1/4 Periode die Verbindungsleitung die Länge von 1/4 der elektrischen Wellenlänge hat.
Die Ermittlung des Feldstärkeverlaufs E entlang der AHF-Leitung kann prinzipiell rechnerisch erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, diesen Verlauf durch Abfahren der verlegten Leitung mit einer üblichen Antenne aufzunehmen.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Empfang von Hochfrequenzsignalen, die von Hochfrequenz-Leitungen im Bereich von Fahrzeugen mit festgelegten Fahrwegen abgestrahlt werden, bestehend aus einem an den Fahrzeugen angebrachten Antennensystem, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Fahrzeug mindestens ein Antennensystem (2) aus zwei zusammengeschalteten Einzelantennen (3,4) angebracht ist, deren Abstand voneinander so gewählt ist, daß die eine Einzelantenne (3) im Bereich eines Maximums der Feldstärke der abgestrahlten Hochfrequenzenergie liegt, wenn die andere (4) im Bereich eines Minimums dieser Feldstärke liegt, und deren Zusammenschaltung so bemessen ist, daß die Spannungen der beiden Einzelantennen (3,4) am gemeinsamen Anschlußpunkt die gleiche Phasenlage haben.

2. Vorrichtungnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung zwischen den beiden Einzelantennen (3,4) eine Länge hat, die 1/4 der elektrischen Wellenlänge der Hochfrequenzenergie oder einem ungeradzahligen Vielfachen davon entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung übergeordneter Schwankungsperioden der Feldstärke mehrere Antennensysteme (2) an jedem Fahrzeug angebracht sind, deren Abstand voneinander der halben Länge der übergeordneten Schwankungsperiode oder einem ungeradzahligen Vielfachen davon entspricht.