DE2507191C2 - Vorrichtung zur Übertragung von Hochfrequenz-Signalen - Google Patents

Description

— daB im Bereich der Fahrstrecke ein sich fiber die gesamte Länge der Hochfrequenzleitung (6) erstreckender, gegenüber Erde isolierter Leiter (7) angeordnet ist und

— daB der geerdete Leitet (9,17) als zusätzlicher Leiter unterhalb der Hochfrequenzleitung (6) angebracht ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, u«tß als geerdeter Leiter (9) ein leitendes Band eingesetzt ist, das av·' dem der Befestigung dienenden Untergrund (8) verlegt ist

3. Vorrichtung nach Anspn ^h 2, dadurch gekennzeichnet daB das leitende Band (9) und der Außenleiter (i3j der Hochtrequenzieitung (6) an deren Befestigungsstellen (10) auf dem Untergrund (8) miteinander verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer die Hochfrequenzleitung (6) tragenden, sich über deren ganze Länge erstreckenden Abdeckhaube (16), die innere Oberfläche der Abdeckhaube mit einer den geerdeten Leiter (9) darstellenden Metallschicht (17) versehen ist

Die Erflndung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Übertragung von Hochfrequenz-Signalen entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung ist in der DE-PS 25 01 583 vorgeschlagen.

Ein Problem bei dieser Art von Übertragung von Hnchfrequenz-(HF-)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 unter anderem daher, daß der Außenleiter mit parallel verlaufenden metallischen Leitern, wie beispielsweise den Schienen von Schienenanlagen oder Trägerkörpern es für solche Schienenanlagen, eine Leitung bildet, auf der sich störende Reflexionen und stehende Wellen ausbilden.

Durch die DE-AS 24 04 363 ist eine Vorrichtung bekanntgeworden, mit der die Auswirkungen derartiger Störungen dadurch vermieden werden sollen, daB die aus dem Außenleiter der HF-Leitung und einem geerdeten, metallischen Leiter 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 mit einer maximalen Frequenz, deren kalbe Wellenlänge größer als die Leitungslänge ist beschränkt Wenn nämlich die Leitungslänge gröSer ais die halbe Wellenlänge gewählt wird, dann bilden sich stehende Wellen aus, die zu starken ortsabhängigen Schwankungen der Feldstärke führen. Da die untere Grenze beim Sprechfunk etwa bei 50 MHz liegt ergeben sich damit Leitungslängen von maximal 3,0 m. Die bekannte Vorrichtung ist daher sinnvoll nur für wesentlich niedrigere Frequenzen einsetzbar und somit nicht universell verwendbar. Außerdem ergeben sich bei dem Aufbau dieser Vorrichtung insofern Schwierigkeiten, als der Wert des Wellenwiderstandes zunächst experimentell ermittelt werden muß.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß dieselbe dann Oberhaupt nicht funktioniert wenn die Störungen von gegenüber Erde isolierten Leitern ausgehen. Solche Leiter sind beispielsweise parallel zu der abstrahlenden HF-Leitung verlegte, andere elektrische Leitungen oder auch gegenüber Erde isoliert verlegte Schienen, die selbst mit Öberwachungsstromkreuen belegt sind. In diesem Falle entstehen die Feldstäj keschwankungen des abgestrahlten Signals durch Interferenzen der elektromagnetischen Wellen des inneren, abstrahlenden Systems einerseits und des äußeren, aus Außenleiter und gegenüber Erde isolierten Leitern bestehenden, angeregten Systems andererseits. Die sich in diesem äußeren System ausbreitende elektromagnetische Welle (Sekundärwelle) wird vom inneren System angeregt

Die störenden Auswirkungen eines parallel zur Fahrstrecke verlaufenden geerdeten Leiters werden mit der Vorrichtung nach dem älteren deutschen Patent 25 01 583 dadurch beseitigt daB der Außenleiter der HF-Leitung in bestimmten Abständen mit diesem Leiter elektrisch leitend verbunden ist Diese Maßnahme kann dann unwirksam sein, wenn im Bereich der Fahrstrecke auch gegenüber Erde isolierte Leiter vorhanden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der eine störungsfreie Übertragung von HF-Signalen für beliebige Frequenzbereiche auch in der Nachbarschaft von gegenüber Erde isolierten Leitern möglich ist

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Durch den bewußt angebrachten zusätzlichen metallischen Leiter wird der wirksame dielektrische Raum zwischen dem Außenleiter der riF-Leitung und dem der Befestigung dienenden Untergrund verkleinert Es läßt sich auf diese Weise die Sekundärwelle, welche von der HF-Leitung in der unmittelbaren Umgebung derselben induziert wird, weitgehend unterdrücken. Es ist so ein störungsfreier Betrieb der abstrahlenden H F- Leitung möglich, ohne daB Feldstärkeschwankungen in störendem Maße zu befürchten sind, insbesondere dann, wenn die Abstände der Stellen, an denen der Außenleiter mit diesem metallischen Material verbunden ist kleiner gewählt werden als die halbe Wellenlänge der höchsten zu

übertragenden Frequenz.

Ein Ausfuhrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt Es zeigt

F i g. t in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf eine Gleisanlage mit parallel verlegter, abstrahlender HF-Leitung,

Fig.2 und 3 in unterschiedlichen Maßstäben Möglichkeiten zur Durchführung der Erfindung.

Mit 1 und 2 sind zwei Schienen einer G&isanlage bezeichnet, welche auf Schwellen 3 befestigt sind. Auf dieser Gleisanlage befindet sich ein Fahrzeug 4, an dem eine Antenne 5 angebracht ist Im Bereich der Antenne 5 ist parallel zu der Gleisanlage eine abstrahlende HF-Leitung 6 angebracht, deren genauerer Aufbau im Querschnitt aus Fig.3 hervorgeht Weiterhin liegt zur Gleisanlage eine elektrische Leitung 7 parallel, die beispielsweise zur Übertragung von elektrischer Energie für die Linienzugbeeinflussung verwendet werden soll. Durch die Überlagerung der elektromagnetischen Wellen des inneren Systems der abzustrahlenden HF-Leitung 6 und des äußeren Systems ergeben sich ohne Zusatzmaßnahmen die eingangs beschriebenen störungen, die zu den Feldstärkeschwankungen des HF-Signals führen. Das äußere System besteht hier beispielsweise aus dem Außenleiter 13 der HF-Leitung 6 und der Leitung 7 oder aus dem Außenleiter 13 und den gegen Erde isolierten Schienen 1 oder 2. Leitung 7 und Schienen 1,2 stellen hier den metallischen, gegenüber Erde isolierten Leiter dar.

Gemäß der Erfindung wird nun beispielsweise so vorgegangen, daß auf dem Untergrund 8, auf welchem die H F-Leitung 6 verlegt werden soll, als zusätzlicher metallischer Leiter ein Metallband 9 angebracht wird. Die HF-Leitung 6 ist über Befestigungselemente 10 auf dem Untergrund 8 befestigt Zur Vermeidung der Feldstärkcschwankursger. kann der Außenleiter 13 der HF-Leitung 6 beispielsweise in diesen Befestigungselementen 10 mit dem Metallband 9 elektrisch leitend verbunden sein. Die elektrische Verbindung soll durch die Wellenlinien 11 innerhalb der Befestigungselemente 10 angedeutet sein.

Um mit Sicherheit eine Störung für den gesamten zu übertragenden Frequenzbereich zu vermeiden, ist es erforderlich, daß die Stellen der leitenden Verbindung zwischen dem Metallband 9 und dem Außenleiter 13 der HF-Leitung 6 einen Abstand voneinander haben, der kleiner als die halbe Wellenlänge der höchsten zu übertragenden Frequenz ist Da der Abstand der Befestigungselemente 10 voneinander im allgemeinen diesem Werte entspricht, reicht es also aus, die leitenden Verbindungen in die Befestigungselemente 10 zu legen.

In F i g. 3 ist die abstrahlende HF-Leitung 6 im Querschnitt genauer dargestellt Sie besteht aus dem Innenleiter 12, dem Außenleiter 13 sowie einem zwischen beiden Leitern liegenden Dielektrikum 14. Der Außenleiter 13 ist mit einem längsdurchgehenden !Schlitz versehen, in dessen Nähe später die Antenne S des Fahrzeuges 4 verlaufen sollte. Die gesamte HF-Leitung 6 ist von einem Außenmantel 15 umgeben.

Für den Fall, daß entsprechend der Darstellung in F i g. 3 die HF-Leitung 6 mittels einer Abdeckhaube 16 auf dem Untergrund 8 befestigt wird, welche gleichzeitig als Halterung für die HF-Leitung 6 dient kann die innere Oberfläche dieser Haube 16 mit einer den zusätzlichen metallischer Leiter darstellenden Metallschicht 17 versehen werden, an welche der Außenleiter 13 der HF-Leitung 6 an den Stillen 18 elektrisch leitend angeschlossen wird. Auch hier braucht die elektrisch leitende Verbindung nur in gewissen Abständen vorgenommen zu werden. Durch die Metallschicht 17 auf der inneren Oberfläche der Abdeckhaube 16 wird eine Art Vergrößerung des Außenleiters 13 erreicht durch welche die Entstehung der eingangs beschriebenen Sekundärwelle ebenfalls unterdrückt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungein

Claims (1)

Patentansprüche:

1. 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 Hochfrequenzleitung, ίο die parallel zur Fahrstrecke verlegt ist, wobei ferner im Bereich der Fahrstrecke Ober die gesamte Länge der Hochfrequenzleitung ein geerdeter, ununterbrochener Leiter vorhanden ist, mit dem der Außenleiter der Hochfrequenzleitung mindestens an mehreren, in axialer Richtung getrennten Stellen, deren Abstand voneinander kleiner als die halbe Wellenlänge der höchsten fiber die Hochfrequenzleitung zu übertragenden Frequenz ist, elektrisch verbunden ist dad^/ch gekennzeichnet,