DE2724794A1

DE2724794A1 - Induktive antenne fuer zwei uebertragungskanaele

Info

Publication number: DE2724794A1
Application number: DE19772724794
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Auksutat
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1977-05-27
Filing date: 1977-05-27
Publication date: 1978-12-07

Description

Induktive Antenne für zwei Übertragungskanäle
Die Erfindung bezieht sich auf eine induktive Koppelantenne für gleichzeitiges Senden und Empfangen hochfrequenter Signale.
Derartige induktive Antennen werden für spurgebundene Fahrzeuge benötigt, die über einen Linienleiter mit einer Zentrale Informationen austauschen sollen.
; ist bekannt, eine Sende- und eine Empfangseinrichtung, vgl. die Figur 1, dort mit S und E bezeichnet, über Filter (FS, FE) an je eine magnetische Koppelspule KS, KE anzuschließen. Dabei muß, um eine Rückwirkungsfreiheit zu erreichen, ein räumlicher Abstand zwischen den Spulen eingehalten werden, der erfahrungsgemäß ca. 2c cm beträgt (Distanz d in Fig. 1).
Nachteilig bei dieser Sende-/Empfangseinrichtung ist, daß zwei Koppelspulen in bestimmtem Abstand benötigt werden, und daher ein Konzentrierter Aufbau der Antenne nicht möglich ist. Aus latzgründen an den Fahrzeugen ist ein konzentrierter Aufbau über häufig erwünscht.
der R Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine induktive Kop-;elantenne anzugeben, die von diesen Nachteilen frei ist.
Getäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eien Sende-/Empfangseinrichtung über zwei Kanalfilter und gezeinsame Filterquerkreise mit einem Netzwerk verbunden ist, aus einer Reihenschaltung eines Omschen Widerstandes, der Koppelspule, einem abstimmbaren kapazitiven Widerstand @@ einem abstimmbaren induktiven Widerstand besteht, wobei d n beiden zuletzt genannten Widerständen ein kapazitiver W : stand parallel geschaltet ist. Dabei kann die Sende-/Emp-Empfangseinrichtung wahlweise durch zwei Sendeeinrichtungen oder zwei Empfangseinrichtungen ersetzt werden. Die Antenne gemäß Erfindung wird anhand der Zeichnung im nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel näher beschrieben.
zeigt die Fig. 2 eine Antenne gemäß der Erfindung; die Fig. 3 den Reaktanzverlauf des Antennennetzwerkes und die 4 4 den Verlauf des Blindleitwertes der gemeinsamen Fil-.r-Querkreise.
In der Fig. 2 sind mit 5 die beiden Kanalfilter für den Sender (Klemme 3, Frequenz f1) und für den Empfänger (Klemme 4, Frequenz f2 > f1) angegeben, die vor den gemeinsamen in Reihe gegen O-Potential geschalteten Filter-Querkreisen 6 zusammengeschaltet sind. An die Filter-Querkreise (Klemme 2) ist die eigentliche Antenne 7 angeschlossen. Sie besteht aus den folgenden in Reihe geschalteten Elementen: einem Ohmschen Widerstand 8, einer Koppelspule (Ferrit) 9, einem abstimmbaren kapazitiven Widerstand 10 und einem abstimmbaren induktiven Widerstand 11, wobei den beiden letztgenannten ein kapazitiver Widerstand 12 parallel geschaltet ist. Zwischen der Spule 9 und dem Widerstand 8 liegt der Bezugspunkt 1, auf den später eingegangen wird. Der Widerstand 8, liegt an O-Potential.
])ie Sendefrequenz f1 beträgt etwa 55 KHz, die Empfangsfrequenz f2 etwa 95 KHz.
Die Anpassung und Auslegung der einzelnen Filterelemente wird nach den Gesetzen der Wagner-Filterketten bestimmt. Dazu sei auf die Fig. 3 verwiesen: dort stellt KS (f) den Blindwiderstand des erforderlichen Reihenkreises für das Sendesignal mit c dar; KE (f) stellt den Blindwiderstand des erforderlichen Reihenkreises für das Empfangssignal mit f2 dar (T, Tangenten von XS, XE für f = f1 resp. f P f2; im angedeuteten Schaltungsbild ist 9a die Koppelspule). Der Verlauf des Blindwiderstandes X1-2 zwischen dem Bezugspunkt 1 und der Klemme 2 in der Fig. 2 muß an zwei Stellen (bei f1 und f2) den Verlauf der Reihenkreise approximieren.
Für die Auslegung der vier Elemente 9, 10, 11, 12 für X1-2 gelten die vier Beziehungen: 1-2 " X1-2 (f2) = 0 Dabei ist mit LS als Serieninduktivität des Wagner-Grundgliedes und B die Bandbreite des HF-Kanals.
Aus den vier Gleichungen lassen sich die genannten vier Elemente bestimmen.
Die Abstimmung auf f1 und f2 erfolgt durch ein iteratives Abgleichverfahren.
Der Verlauf des Blindleitwertes B2-0 zwischen der Klemme 2 und O-Potential (Netzwerk 6) für die zwei zwischen diesen Stellen in Reihe geschalteten Filterquerkreise 6a und 6b, wobei der eine auf f1, der andere auf f2 abgestimmt ist, muß an zwei Stellen (bei f1 und f2) den Verlauf der einzelnen Parallelkreise approximieren. Es sei dazu auf die Fig. 4 verwiesen: dort stellt BS (f) den Blindleitwert des erforderlichen Parallelkreisemfür das Sendesignal mit f1 dar; BE (f) stellt den Blindleitwert des erforderlichen Parallelkreis für das Empfangssignal mit f2 dar.
ür die Auslegung der vier Elemente für B2-0 gelten die vier Bedingungen: B2-0 (f1) = 0 B2-0 (f2) = 0 Dabei ist mit Cp als Parallelkapazität des Wagner-Grundglieden und B die Bandbreite des HF-Kanals.
Aus den vier Gleichungen lassen sich die vier Elemente bestimmen.
Jeder Kreis wird für sich unabhängig abgestimmt.
Das Netzwerk 6 kann auch ungeändert nach der Auslegung der Wagner-Grundglieder aufgebaut werden, wenn zwischen f1 und f2 ein ausreichender Frequenzabstand vorliegt.
Die Netzwerke zwischen den Klemmen 3 und 2 und den Klemmen 4 und 2 sind jeweils Teile der entsprechenden Wagner-Grundglieder. Darüber hinaus ergeben sich zusätzliche Forderungen: das Netzwerk zwischen 2 und 4 muß ausreichend hochohmig sein bei f1 , das Netzwerk zwischen 2 und 3 muß ausreichend hochohmig sein bei f2. Gegebenenfalls sind durch zusätzliche Parallelschalten von Kapazitäten und Induktivitäten Sperrkreis-Resonanzen zu erzeugen.
Die Koppelantenne gemäß der Erfindung hat nicht nur den Vortcil, daß sie mit nur einer Koppelspule auskommt und daher <in konzentrierter Aufbau der Antenne erreicht wird, sondern aus ist auch ein gleichzeitige enden und Empfangen bei örtlich kleinen koppelnden Elementen mit der Koppelspule mögsich, da sich Sendespule und Empfangsspule am selben Ort befinden.
L e e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Induktive Koppelantenne für gleichzeitiges Senden und Empfangen hochfrequenter Signale, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß eine Sende-/Empfangseinrichtung (Klemmen 3, 4) über zwei Kanalfilter (5) und gemeinsame Filterquerkreise (6) mit einem Netzwerk verbunden ist, das aus einer Reihenschaltung eines Ohmschen Widerstandes (8), einer Koppelspule (9), einem abstimmbaren kapazitiven Widerstand (lo) und einem abstimmbaren induktiven Widerstand (11) besteht, wobei den beiden zuletzt genannten Widerständen ein kapazitiver Widerstand (12) parallel geschaltet ist.
2. Induktive Koppelantenne nach Patentanspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß statt einer Sende-/Empfangseinrichtung wahlweise zwei Sendeeinrichtungen oder zwei Empfangseinrichtungen angeschlossen werden.