EP2812946A1 - Anlage mit einem schlitzhohlleiter zur datenübertragung - Google Patents

Anlage mit einem schlitzhohlleiter zur datenübertragung

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EP2812946A1
EP2812946A1 EP13700845.4A EP13700845A EP2812946A1 EP 2812946 A1 EP2812946 A1 EP 2812946A1 EP 13700845 A EP13700845 A EP 13700845A EP 2812946 A1 EP2812946 A1 EP 2812946A1
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EP
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slot
rail
antenna
transverse
slot waveguide
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EP13700845.4A
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Thomas Schäfer
Ralf Berger
Markus Thome
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SEW Eurodrive GmbH and Co KG
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SEW Eurodrive GmbH and Co KG
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/3208—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used
    • H01Q1/3225—Cooperation with the rails or the road
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00—Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
    • B61L3/16—Continuous control along the route
    • B61L3/22—Continuous control along the route using magnetic or electrostatic induction; using electromagnetic radiation
    • B61L3/227—Continuous control along the route using magnetic or electrostatic induction; using electromagnetic radiation using electromagnetic radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
    • H01Q1/526—Electromagnetic shields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/20—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/22—Longitudinal slot in boundary wall of waveguide or transmission line

Definitions

  • the invention relates to a system with a slot waveguide for data transmission.
  • a rail vehicle has an antenna which at least partially projects into the slot area of the slot waveguide, wherein the slot waveguide is arranged and / or connected parallel to a rail part, the rail vehicle being movable along the rail part, the slot waveguide forming a chimney section which delimits the slot area, wherein the shielding plate at least partially covers the chimney section and / or the
  • Shielding plate is at least partially slipped over the chimney portion, in particular from the outside, that is slipped over from the outer environment of the slot waveguide ago.
  • Radiation by means of the chimney section is at least a little feasible or alignable.
  • an antenna part projecting into this slot area can be easily coupled.
  • the shielding plate further arranged in the system radiation sources such as wireless devices, mobile devices or the like, can be shielded, so that the error rate at
  • CONFIRMATION COPY the data transmission between the antenna and the slot waveguide decreases and therefore again a high data transmission rate is made possible.
  • the shield plate covers the chimney section as seen from a transverse direction, so the shield plate covers the chimney section, in particular wherein the transverse direction transverse to the rail direction and / or
  • the shield plate has a U-shaped profile.
  • the advantage here is that the shield plate is easily manufactured as a stamped and bent part.
  • the length of the shielding plate corresponds to
  • Rail direction at least the length of the antenna.
  • the shielding plate is connected to the rail vehicle.
  • the advantage here is that only a short track length in the rail direction must be shielded.
  • the antenna is connected to an electrically insulating holding part, wherein the shielding plate is connected to the holding part.
  • the antenna extends in the transverse direction, ie transversely to the rail direction.
  • the advantage here is that the antenna protrudes from below into the slot, which is open in the downward direction of gravity. Thus, no liquid can accumulate in the slot waveguide and pollute it.
  • Shield plate less than half or even less than a quarter of the wavelength of the coupled from the antenna in the slot waveguide or decoupled
  • the advantage here is that a very strong attenuation of the interference is possible.
  • the shield plate made of copper, aluminum or steel, in particular as a stamped and bent part.
  • the advantage here is that due to the good electrical conductivity effective damping is possible.
  • FIG. 2 shows an associated oblique view.
  • the slot waveguide profile is arranged on a rail part or on a holding part connected to a rail part and aligned parallel to the rail direction.
  • a rail vehicle having an antenna 4 is movable along the rail part and data is exchangeable between an electronic arrangement of the rail vehicle, which is electrically connected to the antenna 4 and thus coupled by means of the antenna 4 electromagnetic waves and / or decoupled in the slot waveguide , And a stationary arranged electronic arrangement, which for the coupling and / or decoupling of electromagnetic waves in the
  • Slot waveguide is executed.
  • the antenna 4 of the rail vehicle protrudes at least partially into the slot of the slot waveguide and electromagnetic wave components can be coupled or decoupled. In this way the data transfer is possible.
  • the antenna is held by an electrically insulating holding part 5 of the rail vehicle.
  • a shield plate 3 is fixed, which is designed to shield from other electromagnetic radiation sources.
  • the shroud 3 has a U-shaped profile in cross section, wherein the normal direction of the cross-sectional plane in the rail direction or
  • Conductor direction of the slot waveguide is aligned.
  • the shield plate In and against the rail direction, the shield plate is open on both sides, so that the rail vehicle is freely movable.
  • the shielding plate 3 is preferably made of copper, steel and / or aluminum.
  • the slot is surrounded by a chimney section 2, which limits the slot opening transversely to the rail direction quasi collar-shaped.
  • the shroud 3 covers the chimney section 2, ie the collar, seen from the outside in the transverse direction, ie in a direction which is transverse to the rail direction and transverse to the
  • the shroud 3 surrounds the chimney section 2 from the outside at least partially.
  • any radiation sources arranged in the vicinity are therefore well shielded, since the shielding plate 3 and / or the chimney section 2 interrupts any rectilinear connection line between the radiation source and a surface point of the antenna.
  • the shielding plate 3 and / or the chimney section 2 interrupts any rectilinear connection line between the radiation source and a surface point of the antenna.

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Abstract

Anlage mit einem Schlitzhohlleiter (1) zur Datenübertragung, wobei ein Schienenfahrzeug eine Antenne (4) aufweist, welche in den Schlitzbereich des Schlitzhohlleiters (1) zumindest teilweise hineinragt, wobei der Schlitzhohlleiter (1) parallel zu einem Schienenteil angeordnet und/oder mit diesem verbunden ist, wobei das Schienenfahrzeug entlang des Schienenteils bewegbar ist, wobei der Schlitzhohlleiter (1) einen Kaminabschnitt aufweist (2), der den Schlitzbereich begrenzt, wobei ein Schirmblech (3) den Kaminabschnitt (2) zumindest teilweise abdeckt und/oder das Schirmblech (3) zumindest teilweise über den Kaminabschnitt (2) übergestülpt ist, insbesondere von außen, also von der äußeren Umgebung des Schlitzhohlleiters (1) her übergestülpt ist.

Description

Anlage mit einem Schlitzhohlleiter zur Datenübertragung
Beschreibung: Die Erfindung betrifft eine Anlage mit einem Schlitzhohlleiter zur Datenübertragung.
Es ist allgemein bekannt, dass Daten durch in einen Schlitzhohlleiter ein- und/oder auskoppelbare elektromagnetische Wellenanteile übertragbar sind. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anlage mit einem Schlitzhohlleiter zur Datenübertragung weiterzubilden, wobei ein hoher Datenstrom erreichbar sein soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Anlage mit einem Schlitzhohlleiter zur
Datenübertragung nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei der Anlage mit einem Schlitzhohlleiter zur
Datenübertragung sind, dass ein Schienenfahrzeug eine Antenne aufweist, welche in den Schlitzbereich des Schlitzhohlleiters zumindest teilweise hineinragt, wobei der Schlitzhohlleiter parallel zu einem Schienenteil angeordnet und/oder mit diesem verbunden ist, wobei das Schienenfahrzeug entlang des Schienenteils bewegbar ist, wobei der Schlitzhohlleiter einen Kaminabschnitt aufweist, der den Schlitzbereich begrenzt, wobei das Schirmblech den Kaminabschnitt zumindest teilweise abdeckt und/oder das
Schirmblech zumindest teilweise über den Kaminabschnitt übergestülpt ist, insbesondere von außen, also von der äußeren Umgebung des Schlitzhohlleiters her übergestülpt ist.
Von Vorteil ist dabei, dass die aus dem Schlitzbereich eintretende oder austretende
Strahlung mittels des Kaminabschnitts zumindest ein wenig führbar oder ausrichtbar ist.
Somit ist ein in diesen Schlitzbereich hineinragendes Antennenteil gut ankoppelbar. Mittels des Schirmblechs sind weitere in der Anlage angeordnete Strahlungsquellen, beispielsweise W-LAN-Geräte, Mobilfunk-Geräte oder dergleichen, abschirmbar, so dass die Fehlerrate bei
BESTÄTIGUNGSKOPIE der Datenübertragung zwischen Antenne und Schlitzhohlleiter sinkt und daher wiederum eine hohe Datenübertragungsrate ermöglicht wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung deckt das Schirmblech den Kaminabschnitt aus einer Querrichtung gesehen ab, also bedeckt das Schirmblech den Kaminabschnitt, insbesondere wobei die Querrichtung quer zur Schienenrichtung und/oder
quer zur Normalenrichtung der Schlitzöffnung, also quer zu derjenigen Richtung, in welcher die Antenne in den Schlitz zumindest teilweise hineinragt. Von Vorteil ist dabei, dass die aus in der Anlage angeordneten Strahlungsquellen nicht geradlinig auf das Antennenteil auftreffen kann und somit Metallflächen tangieren muss. Auf diese Weise ist eine
Abdämpfung der elektromagnetischen Strahlung ermöglicht und die genannten Störquellen sind gut abschirmbar. Bei geringer Beabstandung zwischen schirmblech und
Schlitzhohlleiter, insbesondere Schlitzhohlleiterwandung, wird die Strahlung sogar exponentiell abdämpfbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung bedeutet quer im Wesentlichen senkrecht oder einen Winkel zwischen 70° und 1 10°. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist, insbesondere bei senkrechter Ausführung.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Schirmblech ein U-förmiges Profil auf. Von Vorteil ist dabei, dass das Schirmblech als Stanz-Biegeteil einfach fertigbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung entspricht die Länge des Schirmblechs in
Schienenrichtung mindestens der Länge der Antenne. Von Vorteil ist dabei, dass eine effektive Abschirmung erreichbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Schirmblech mit dem Schienenfahrzeug verbunden. Von Vorteil ist dabei, dass nur ein in Schienenrichtung kurzes Streckenstück abgeschirmt werden muss.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Antenne mit einem elektrisch isolierenden Halteteil verbunden, wobei das Schirmblech mit dem Halteteil verbunden ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfach herstellbare Anordnung verwendbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung erstreckt die Antenne sich in Querrichtung, also quer zur Schienenrichtung. Von Vorteil ist dabei, dass die Antenne von unten in den Schlitz, welcher in Gravitationsrichtung nach unten geöffnet ist, hineinragt. Somit kann sich keine Flüssigkeit im Schlitzhohlleiter ansammeln und diesen verschmutzen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Abstand zwischen Schlitzhohlleiter und
Schirmblech kleiner als die Hälfte oder sogar kleiner als ein Viertel der Wellenlänge des von der Antenne in den Schlitzhohlleiter eingekoppelten oder ausgekoppelten
elektromagnetischen Wellenanteils. Von Vorteil ist dabei, dass eine sehr starke Dämpfung der Störstrahlung ermöglicht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Schirmblech aus Kupfer, Aluminium oder Stahl gefertigt, insbesondere als Stanz-Biegeteil. Von Vorteil ist dabei, dass wegen der guten elektrischen Leitfähigkeit eine wirksame Dämpfung ermöglicht ist.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen
Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In der Figur 1 ist ein schematischer Aufbau eines erfindungsgemäßen
Kommunikationsanordnung in Schnittansicht gezeigt.
Figur 2 zeigt eine zugehörige Schrägansicht.
Wie in den Figuren gezeigt ist ein Schlitzhohlleiterprofil 1 mit im Wesentlichem
rechteckförmigem Profilquerschnitt vorgesehen, welches in einer Anlage anordenbar ist. Vorzugsweise ist das Schlitzhohlleiterprofil an einem Schienenteil oder an einem mit einem Schienenteil verbundenen Halteteil angeordnet und parallel zur Schienenrichtung ausgerichtet. Somit ist ein Schienenfahrzeug, welches eine Antenne 4 aufweist entlang des Schienenteils verfahrbar und es sind Daten austauschbar zwischen einer elektronischen Anordnung des Schienenfahrzeugs, das mit der Antenne 4 elektrisch verbunden ist und somit mittels der Antenne 4 elektromagnetische Wellen einkoppelt und/oder auskoppelt in den Schlitzhohlleiter, und einer stationär angeordneten elektronischen Anordnung, welche zur Einkoppelung und/oder Auskoppelung von elektromagnetischen Wellen in den
Schlitzhohlleiter ausgeführt ist. Dabei ragt die Antenne 4 des Schienenfahrzeuges zumindest teilweise in den Schlitz des Schlitzhohlleiters hinein und elektromagnetische Wellenanteile einkoppelbar oder auskoppelbar. Auf diese Weise ist die Datenübertragung ermöglicht.
Die Antenne ist von einem elektrisch isolierenden Halteteil 5 des Schienenfahrzeuges gehalten. Am Schienenfahrzeug, insbesondere am Halteteil 5, ist auch ein Schirmblech 3 befestigt, welches zur Abschirmung von anderen elektromagnetischen Strahlungsquellen ausgeführt ist.
Dabei weist das Schirmblech 3 einen U-förmiges Profil im Querschnitt auf, wobei die Normalenrichtung der Querschnittsebene in Schienenrichtung beziehungsweise
Leiterrichtung des Schlitzhohlleiters ausgerichtet ist. In und entgegen der Schienenrichtung ist das Schirmblech beidseitig offen, so dass das Schienenfahrzeug ungehindert verfahrbar ist.
Das Schirmblech 3 ist vorzugsweise aus Kupfer, Stahl und/oder Aluminium gefertigt. Der Schlitz ist umrandet von einem Kaminabschnitt 2, der die Schlitzöffnung quer zur Schienenrichtung quasi kragenförmig begrenzt. Das Schirmblech 3 deckt den Kaminabschnitt 2, also den Kragen, von außen in Querrichtung gesehen, also in einer Richtung welcher quer zur Schienenrichtung und quer zur
Normalenrichtung der Schlitzöffnung, also in derjenigen Richtung, in welcher die Antenne 4 in den Schlitz zumindest teilweise hineinragt, ab. Somit umgibt das Schirmblech 3 den Kaminabschnitt 2 von außen zumindest teilweise.
Etwaige, in der Umgebung angeordnete Strahlungsquellen sind deshalb gut abgeschirmt, da das Schirmblech 3 und/oder der Kaminabschnitt 2 jede geradlinige Verbindungslinie zwischen der Strahlungsquelle und einem Oberflächenpunkt der Antenne unterbricht. Somit ist nur eine Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen zwischen der Strahlungsquelle und der Antenne 4 möglich unter Wechselwirkung mit dem Material des Schirmblechs 3 und/oder mit dem Material des Schlitzhohlleiters.
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist
Bezugszeichenliste Schlitzhohlleiterprofil
Kaminabschnitt
Schirmblech, U-förmig
Antenne
Halfeteil, insbesondere elektrisch isolierendes Halteteil

Claims

Patentansprüche:
1. Anlage mit einem Schlitzhohlleiter zur Datenübertragung, wobei ein Schienenfahrzeug eine Antenne aufweist, welche in den Schlitzbereich des Schlitzhohlleiters zumindest teilweise hineinragt, wobei der Schlitzhohlleiter parallel zu einem Schienenteil angeordnet und/oder mit diesem verbunden ist, wobei das Schienenfahrzeug entlang des Schienenteils bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitzhohlleiter einen Kaminabschnitt aufweist, der den Schlitzbereich begrenzt, wobei das Schirmblech den Kaminabschnitt zumindest teilweise abdeckt und/oder das Schirmblech zumindest teilweise über den Kaminabschnitt übergestülpt ist, insbesondere von außen, also von der äußeren Umgebung des Schlitzhohlleiters her übergestülpt ist.
2. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schirmblech den Kaminabschnitt aus einer Querrichtung gesehen abdeckt, also bedeckt, insbesondere wobei die Querrichtung quer zur Schienenrichtung und/oder
quer zur Normalenrichtung der Schlitzöffnung, also quer zu derjenigen Richtung, in welcher die Antenne 4 in den Schlitz zumindest teilweise hineinragt.
3. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
quer im Wesentlichen senkrecht oder einen Winkel zwischen 70° und 110° bedeutet.
4. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schirmblech ein U-förmiges Profil aufweist und/oder dass die Länge des Schirmblechs in Schienenrichtung mindestens der Länge der Antenne entspricht.
5. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schirmblech mit dem Schienenfahrzeug verbunden ist.
6. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antenne mit einem elektrisch isolierenden Halteteil verbunden ist, wobei das Schirmblech mit dem Halteteil verbunden ist.
7. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Antenne sich in Querrichtung erstreckt, also quer zur Schienenrichtung.
8. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abstand zwischen Schlitzhohlleiter und Schirmblech kleiner ist als die Hälfte oder sogar kleiner als ein Viertel der Wellenlänge des von der Antennen in den Schlitzhohlleiter eingekoppelten oder ausgekoppelten elektromagnetischen Wellen, insbesondere
Wellenanteil.
9. Anlage nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schirmblech aus Kupfer, Aluminium oder Stahl gefertigt ist, insbesondere als Stanz- Biegeteil.
EP13700845.4A 2012-02-07 2013-01-14 Anlage mit einem schlitzhohlleiter zur datenübertragung Active EP2812946B1 (de)

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