DE2542927A1

DE2542927A1 - Einrichtung zur uebertragung von informationen mittels leckkabel

Info

Publication number: DE2542927A1
Application number: DE19752542927
Authority: DE
Inventors: Ronald Harold Evans
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1975-09-26
Filing date: 1975-09-26
Publication date: 1977-03-31
Also published as: JPS5242351A; GB1551304A

Description

LICENTIA

Patent-Verwaltungs-GmbH

6000 Frankfurt (Main) 70, Theodor-Stern-Kai 1

Ulm, 2k. September 1975

PT-UL/Dr.Gk/sa

UL 75/99

"Einrichtung zur Übertragung von Informationen mittels Leckkabel¹¹

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Übertragung von Informationen mittels Leckkabel, insbesondere koaxialer Leckkabel «

Zur drahtlosen Übertragung von Informationen von und zu spurgebundenen Fahrzeugen wie Eisenbahnzügen oder Untergrundbahnen ist es bekannt, parallel zur Fahrspur Leckkabel, insbesondere koaxiale Leckkabel, zu verlegen und die Fahrzeuge mit an die Strahlungscharakteristik der Kabel angepaßten Antennen auszu-

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statten (vgl. "The Radio and Electronic Engineer", Band 45, Nr. 5, Seiten 224 bis 228 vom Mai 1975).

Diese Art der Informationsübertragung blieb zunächst auf Streckenabschnitte wie Tunnels beschränkt, auf denen eine direkte Punkt- zu -Punkt-Funkverbindung nicht ohne weiteres realisierbar ist. Mit fortschreitender Entwicklung auf dem Gebiet koaxialer Leckkabel - derzeit sind bereits Anwendungen im UHF-Bereich möglich - wurde später erkannt, daß sich diese Übertragungsart auch auf freien Streckenabschnitten vorteilhaft anwenden läßt.

Gegen die Verwendung koaxialer Leckkabel auf offener Strecke sprach vor allem die Tatsache, daß durch Reflexion der abgestrahlten Wellen am Boden und-etwas weniger schwerwiegend - an Streckenaufbauten jegliche Informationsübertragung stark behindernde Interferenzen entstehen können. Bislang sind hiergegen folgende Gegenmaßnahmen bekannt geworden:

1. Das Leckkabel wird hoch in der Luft angebracht, so daß die

am Boden reflektierten Wellen nicht zur Fahrzeugantenne abgelenkt werden können.

2. Das Leckkabel wird zwar in der Nähe, aber doch so hoch über dem Erdboden angeordnet, daß die Richtwirkung der Fahrzeug-

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antenne die Bodenreflexionen eliminiert.

3. Das Leckkabel wird auf dem Erdboden verlegt dergestalt, daß die am Boden reflektierte Welle die vom Leckkabel direkt zur Fahrzeugantenne abgestrahlte Welle gerade verstärkt.

k. Das Leckkabel wird unter die Erdoberfläche gelegt.

Zu den Maßnahmen gemäß 2. und 3* zählt auch das Befestigen des Leckkabels an einer parallel zur Fahrstrecke verlaufenden Wand.

Die genannten Gegenmaßnahmen haben nun folgende Nachteile.

1. Das Anbringen des Kabels hoch in der Luft verursacht hohe Kostent führt zu Interferenzen durch Reflexionen an Hochspannungsleitungen sowie zu unerwünschter Abstrahlung über größere Entfernungen.

2. Das Anordnen des Leckkabels in der Nähe der Erdoberfläche ist zwar kostensparender als die Maßnahme gemäß 1., wird aber durch Kreuzungen, Brücken, Metallaufbauten und ähnliche Hindernisse stark erschwert.

3. Das Verlegen des Kabels direkt auf oder unmittelbar über dem Erdboden oder einer Wand stellt die wohl billigste Lösung dar,

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hat aber den Nachteil, daß sich die Dämpfungsverluste bezogen auf die Kabellänge bei Frequenzen im UHF-Bereich durch Absorption im Boden bzw. in der Wand erhöhen und daß die Dämpfungsverluste außerdem mit der Beschaffenheit des Bodens bzw. des Wandmaterials variieren.

k. Das Eingraben des Kabels ist nur bei tieferen Frequenzen sinnvoll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die erwähnten Nachteile weitgehend vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Leckkabel zur Vermeidung störender Interferenzen unmittelbar auf oder in einem wohldefinierten, von der Wellenlänge abhängigen Abstand über einer metallisch reflektierenden Folie verlegt ist dergestalt, daß sich die an der Folie reflektierte Welle am Empfangsort der vom Leckkabel direkt einfallenden Welle gerade verstärkend überlagert.

Bei einer Verlegung des Leckkabels über der Folie wird vorzugsweise ein Abstand von -r- gewählt, wobei λ die Wellenlänge der abgestrahlten bzw. empfangenen elektromagnetischen Wellen ist.

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Die Folie hat eine mehrschichtige Struktur mit der Schichtenfolge Kunststoffschicht - Metallfolie - Kunststoffschicht oder Kunststoffolie - Metallbeschichtung - Kunststoffolie.

An Stellen, an denen die Kabelstrecke gekrümmt ist, wird die Folie jeweils in zwei Teile aufgeschnitten und die Folienenden jeweils unter einem der Krümmung der Kabelstrecke entsprechenden Winkel überlappend übereinander gelegt.

Die Erfindung macht also Gebrauch von einer reflektierenden Fläche, die in direktem Kontakt oder in geeignetem Abstand unter dem Leckkabel am Erdboden oder einer Wand verlegt wird. Da die Idee, bei einer Antenne einen Reflektor vorzusehen, an sich bekannt ist, ist das Erfinderische insbesondere in dem Material des Reflektors einer leicht zu verlegenden Folie -, seiner einfachen Handhabung sowie in der Tatsache zu seheä, daß ein Kunststoffoliestreifen als Reflektor bei einer an sich nur schwierig mit einem Reflektor auszustattenden Leckkabelübertragungsstrecke zur Anwendung kommt. Derartige Folienstreifen sind in der erforderlichen Breite und jeder gewünschten Länge kostengünstig nach wohlbekanntem Verfahren herstellbar. Vorzugsweise werden mehrschichtige Folien mit der Schichtenfolge Kunststoff-Metallfolie-Kunststoff oder Kunststoffolie-Metallbeschichtung-Kunststoffolie verwendet.

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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Fig. l zeigt eine Anordnung, bei der die reflektierende Folie 2 in Form eines Streifens auf dem Erdboden 3 oder einer Wand verlegt ist und bei der ein koaxiales Leckkabel 1 direkt auf der Folie aufliegt.

Im Unterschied hierzu wird das Leckkabel 1 bei einem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 mittels Abstandshalter k in einem Abstand von X/k über der Folie 2 befestigt.

Die Folie 2 braucht weder geerdet zu sein, noch muß sie mit dem Leckkabel 1 verbunden werden. An den Stellen, an denen die Kabelstrecke gekrümmt ist, wird die Folie einfach - wie in Fig. 3 dargestellt - in zwei Teile 2 und 2' unterteilt, deren Enden jeweils unter einem der Krümmung der Kabelstrecke entsprechenden Winkel überlappend übereinander gelegt werden.

Die Erfindung bringt eine Reihe von Vorteilen mit sich. Beispielsweise sorgt sie für einen konstanten Reflexionskoeffizienten über die gesamte Länge der Leckkabelübertragungsstrecke, reduziert erheblich die Dämpfung entlang der Kabelstrecke, da die Massen-

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absorption im Boden- bzw. Wandmaterial ausgeschaltet vrird, verstärkt die Strahlung des Leckkabels in der gewünschten Richtung um 6dB, eliminiert die Abhängigkeiten der Dämpfung und der Reflexion von der Umgebung und reduziert die Abstrahlung in nicht erwünschten. Richtungen, wodurch sich auch die Interferenzprobleme vereinfachen.

Außerdem sind die Kosten für das Material und die Installation des Reflektors vernachlässigbar im Vergleich zu den Installationskosten für das Kabel. Das verwendete Material ist resistent gegen klimatische Einflüsse, Korrosion und atmosphärische Verunreinigungen. Unebenheiten der reflektierenden Folie spielen keine Rolle, solange sie klein im Vergleich zur Wellenlänge bleiben. Der Einfluß einer leichten, bei Eisenbahnstrecken oft verwendeten Schotterabdeckung ist vernachlässigbar.

Die Erfindung erhöht die Effizienz koaxialer Leckkabelübertragung- systeme, indem sie die Schwankungen des Kopplungskoeffizienten reduziert und die Dämpfung bezogen auf die'Kabellänge herabsetzt. Der letztere Vorteil ermöglicht es, den Abstand zwischen den Regenerationsverstärkern zu vergrößern und so den Kostenaufwand weiter zu reduzieren.

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Leerseite

Claims

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Patentansprüche

f. Einrichtung zur Übertragung von Informationen mittels Leck-Kabel, insbesondere koaxialer Leckkabel, dadurch gekennzeichnet, daß das Leckkabel (l) zur Vermeidung störender Interferenzen unmittelbar auf oder in einem vrohldef inier ten, von der Wellenlänge abhängigen Abstand über einer metallisch reflektierenden Folie (2) verlegt ist dergestalt, daß sich die an der Folie reflektierte Welle am Empfangsort der vom Leckkabel direkt einfallenden Welle gerade verstärkend überlagert (Fig. i und 2).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leckkabel (l) in einem Abstand von ητ über der Folie (2) verlegt ist (Fig. 2).

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (2) eine mehrschichtige Struktur hat und aus einer zwischen zwei Kunststoffschichten eingebetteten Metallfolie besteht (Fig. 1 und 2).

k. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (2) eine mehrschichtige Struktur hat und die Schichtenfolge Kunststoffolie - Metallbeschichtung - Kunststoffolie lautet (Fig. 1 und 2).

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5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (2) an Stellen, an denen die Kabelstrecke gekrümmt ist, jeweils in zwei Teile (2 und 2') aufgeschnitten ist und daß die Folienenden jeweils unter einem der Krümmung der Kabelstrecke entsprechenden Winkel überlappend übereinander gelegt sind (Fig. 3).

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