專利名稱：帶有信號(hào)傳輸裝置的自動(dòng)中心緩沖連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于多車廂車輛，尤其是有軌(rail-borne)車輛的自動(dòng)中心緩沖連接器，其具有第一連接頭，該第一連接頭可在第一車身和具有反連接器的第二連接頭的相鄰的第二車身之間的連接狀態(tài)下產(chǎn)生摩擦連接，以及在第一和第二車身之間傳輸電和/或電子信號(hào)的信號(hào)傳輸裝置，其中信號(hào)傳輸裝置包括至少一個(gè)連接元件和至少一個(gè)反連接元件，其中連接元件被集成到第一連接頭的接觸板中，并且反連接元件被集成到第二連接頭的接觸板中，因此在第一和第二連接頭共有的接觸平面中的連接元件的正面被設(shè)置在反連接元件正面的對(duì)面，并且其中各連接元件和反連接元件具有至少一個(gè)排列在各自的第一和第二連接頭的接觸板內(nèi)的天線部件，因此在連接狀態(tài)下于兩者之間產(chǎn)生空隙。
背景技術(shù)：
自動(dòng)中心緩沖連接器的一個(gè)電接觸連接器的例子可以從印刷出版物EP 0 982 215 B1中得知，其提供了在機(jī)械中心緩沖連接器中以縱向可替換方式設(shè)置的電纜連接器。該已知的電纜連接器包括至少一個(gè)插銷(plug-and-socket)連接，其通過(guò)排列在用于可連接的有軌車輛的分離的連接點(diǎn)的各自邊的連接線被連接。為了避免對(duì)稱于連接桿的垂直中心縱向面布置的接觸排列的冗余，并且為了能夠在總體上以更簡(jiǎn)單、更輕便的方式配置電纜連接器，按照現(xiàn)有技術(shù)的電纜連接器進(jìn)一步包括縱向可替換的適配盒，其被排列在連接狀態(tài)下的有軌車輛的各自的插銷連接之間和非連接狀態(tài)下的各自的插銷連接中僅僅一個(gè)上。該適配盒包含用于連接將被連接的有軌車輛的連接線所必需的電連接線。
此外，從印刷出版物DE 199 26 085 A1中可知，例如，具有接觸板的自動(dòng)中心或中心緩沖連接器的電接觸連接器，該接觸板包括用于附于連接頭并且在中心緩沖連接器的縱向方向可替換的電連接的接觸。為了最大可能程度地保護(hù)電連接的接觸，有軌車輛技術(shù)領(lǐng)域公知的現(xiàn)有技術(shù)提供了可從尾部、未連接位置被替換到前部、準(zhǔn)備連接位置的接觸板，其中接觸板在尾部位置被保護(hù)蓋覆蓋，在前部位置由于保護(hù)蓋被旋開(kāi)而未被覆蓋。
這些公知的傳輸離散控制信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的系統(tǒng)的基本問(wèn)題是被使用的電接觸要承受帶來(lái)的強(qiáng)大的機(jī)械負(fù)荷，尤其在連接時(shí)。不僅由于通常是自動(dòng)的連接過(guò)程，而且還由于操作中的振動(dòng)和摩擦以及大氣作用，通常用于連接的傳統(tǒng)的信號(hào)傳輸系統(tǒng)遭受了累進(jìn)的接觸破壞。尤其是接觸終端常遭受相當(dāng)大程度的磨損和腐蝕。在其它情況中，這其中一個(gè)結(jié)果是在信號(hào)傳輸期間電接觸中的電阻增大而降低了將要傳輸?shù)男盘?hào)的質(zhì)量，在極限情況下，甚至導(dǎo)致信號(hào)連接的全部損失。
為了確保無(wú)問(wèn)題信號(hào)傳輸，傳統(tǒng)信號(hào)傳輸系統(tǒng)因此需要定期維護(hù)和檢查電連接器中提供的接觸。特別需要的是定期清洗和更換電或機(jī)械連接器中使用的電接觸終端。
避開(kāi)這些與離散控制信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的傳統(tǒng)的傳輸有關(guān)的問(wèn)題的一個(gè)可能性可以包含，例如，大量減少在電接觸連接器中使用的單個(gè)信號(hào)接觸終端的數(shù)量，其可以通過(guò)例如大量單個(gè)信號(hào)接觸終端捆綁或通過(guò)使用本身公知的復(fù)合操作完成。雖然這樣的方案使得用于單獨(dú)的電接觸連接器布線的必須費(fèi)用減少，因此電接觸連接器本身在需要時(shí)也可以被配置得更小，但是并沒(méi)有消除在連接過(guò)程中產(chǎn)生的被使用的電接觸要承受帶來(lái)的極端的機(jī)械負(fù)荷的基本問(wèn)題。這里，同樣的，電接觸常遭受的是主要的機(jī)械負(fù)荷和摩擦，尤其在被連接時(shí)。
進(jìn)一步可從印刷出版物DE 10 2004 037 849 A1得知的是軌道連接裝置，其具有第一火車連接和第二火車連接，每個(gè)都通過(guò)汽車附加裝置連接到有軌車輛各自的車身上。在第一有軌車輛和第二有軌車輛之間提供了用于無(wú)接觸地傳輸音頻信號(hào)、視頻信號(hào)、操作數(shù)據(jù)、命令和/或其它總線數(shù)據(jù)的傳輸系統(tǒng)。特別地，傳輸系統(tǒng)由第一HF元件、第二HF元件、第一傳輸/接收裝置以及第二傳輸/接收裝置組成。HF元件被附于火車連接器處或其中，優(yōu)選地在連接器被放置的一側(cè)。本領(lǐng)域公知的每個(gè)在信號(hào)傳輸裝置中提供的天線部件被配置為接線天線(patchantenna)，特別地配置為表面可安裝小型陶瓷天線。
然而，此已知方案尤其明顯的缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量低。特別地，傳統(tǒng)方案建議的接線天線僅僅有條件地適用于自動(dòng)中心緩沖連接器中的無(wú)接觸數(shù)據(jù)傳輸，因?yàn)樾盘?hào)傳輸系統(tǒng)的全部衰減相對(duì)較高。這使得為各自的接線天線選擇相應(yīng)較高的傳輸水平成為勢(shì)在必行。然而，由于接線天線的不宜的輻射模式，相對(duì)較高的傳輸水平導(dǎo)致了高天線部件干擾發(fā)射。
現(xiàn)有技術(shù)中已知方案的另一個(gè)缺點(diǎn)是接線天線的噪聲抗擾性，即，在被提議的接線天線配置中對(duì)外部的背景輻射的輻射模式也是不適當(dāng)?shù)?。在?shí)際應(yīng)用中，使用這類信號(hào)傳輸系統(tǒng)的情況有時(shí)只能進(jìn)行不可靠和有干擾傾向的數(shù)據(jù)傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
基于列舉的與連接器的傳統(tǒng)的信號(hào)傳輸系統(tǒng)有關(guān)的缺點(diǎn)和問(wèn)題，本發(fā)明致力于依據(jù)DE 10 2004 037 849 A1優(yōu)化自動(dòng)中心緩沖連接器的目標(biāo)，因此具有信號(hào)傳輸裝置的數(shù)據(jù)傳輸運(yùn)行更可靠并且尤其不易于受干擾，而且特別地通過(guò)利用天線部件使傳輸功率降低。
這個(gè)目標(biāo)由在本文開(kāi)始引用的那類自動(dòng)中心緩沖連接器解決，因?yàn)楸景l(fā)明的中心緩沖連接器使用的每個(gè)天線部件包括設(shè)計(jì)用于以GHz頻率范圍傳輸數(shù)據(jù)的盤單極天線。
根據(jù)本發(fā)明的解決方案提供了勝于現(xiàn)有技術(shù)已知的和前面描述的中心緩沖連接器的大量的實(shí)質(zhì)性優(yōu)點(diǎn)。
由于依照本發(fā)明的解決方案，信號(hào)傳輸裝置的連接元件和反連接元件被放置或集成到機(jī)械或者電連接頭的各自的接觸板中，因此這些部件能被很好地保護(hù)而抵御機(jī)械損害。根據(jù)情況需要，也可以在中心緩沖連接器中通常提供的電連接器的外殼之內(nèi)或之上安裝或分別地集成連接元件和反連接元件。這里使用的術(shù)語(yǔ)“接觸板”指的是那些允許裝配或集成連接器元件的電或機(jī)械連接頭的支持元件。
出于同樣的原因，在接觸板中集成連接元件和反連接元件成為設(shè)計(jì)用于無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)男盘?hào)傳輸裝置的良好保護(hù)。因此以非常簡(jiǎn)單和有效的方式避免了在連接元件的直接的附近區(qū)的討厭的背景輻射以及外部輻射干擾源(EMC)的輻射的可能性。術(shù)語(yǔ)“無(wú)線信號(hào)傳輸”用在這里指的是不使用傳統(tǒng)的有線信號(hào)數(shù)據(jù)線作為其信號(hào)傳輸介質(zhì)，即，在聯(lián)接元件和反聯(lián)接元件之間的任何傳輸機(jī)制。這里尤其包括無(wú)線電廣播、光傳輸和基于電磁原理的其它類型的傳輸。
在中心緩沖連接器中使用設(shè)計(jì)用于無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)男盘?hào)傳輸裝置具有在連接接口處不再需要導(dǎo)電的接觸終端的特殊優(yōu)點(diǎn)，即，為了相互連接大量處于連接狀態(tài)的有線信號(hào)線，在連接和反連接的連接頭之間的共用的接觸板。
根據(jù)本發(fā)明，在各自的連接頭的接觸板中集成連接元件和反連接元件被視為另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，如果需要，連接元件和反連接元件也可以被埋入(counter-sunk)各自的接觸板中。這種可能性是因?yàn)楸景l(fā)明的方案使用無(wú)線信號(hào)傳輸，因此不再需要(如前述的情況)大量在連接頭的接觸板中連接在一起為了在連接過(guò)程中產(chǎn)生有線信號(hào)傳輸?shù)臋C(jī)械互連的導(dǎo)電接觸終端。特別地，可以在所有空間軸中的兩個(gè)連接元件之間架起空氣隙。在各自連接頭的接觸板中埋入集成連接元件和反連接元件最大可能地保護(hù)了信號(hào)傳輸裝置抵御機(jī)械損害，尤其在連接過(guò)程中。
因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的方案，在連接過(guò)程中無(wú)需導(dǎo)電接觸的機(jī)械相互連接，所以傳統(tǒng)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的固有的接觸磨擦問(wèn)題被有利地消除了。
依照本發(fā)明的中心緩沖連接器完全避免了基于導(dǎo)電連接原理的信號(hào)傳輸系統(tǒng)，而改為使用設(shè)計(jì)用于中心緩沖連接器的無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)男盘?hào)傳輸裝置，進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需確保相互通訊的信號(hào)傳輸終端的精確居中。在現(xiàn)有技術(shù)中，為確保各個(gè)接觸終端在連接過(guò)程被精確地相互排列成一行以避免損害單獨(dú)的終端是必要的。然而根據(jù)本發(fā)明，很容易實(shí)現(xiàn)對(duì)連接元件和反連接元件的相應(yīng)設(shè)計(jì)，因此未受損害的信號(hào)傳輸甚至在其各自的正面在連接狀態(tài)沒(méi)有完全重疊的情況下仍是可能的。這通過(guò)例如配置連接元件和反連接元件以使它們以一定的空間散射橫截面?zhèn)鬏?接收將被傳輸?shù)男盘?hào)而達(dá)到。換句話說(shuō)，這意味著在無(wú)線電波信號(hào)傳輸?shù)那闆r下，如在依照本發(fā)明的無(wú)線信號(hào)傳輸中，連接元件以及各自的反連接元件能被配置，所以即使當(dāng)連接頭的連接元件的正面與集成在接觸平面中的反連接的連接頭內(nèi)的反連接元件的正面不完全正對(duì)排列時(shí)，被傳輸信號(hào)也不會(huì)被損害。在傳統(tǒng)的解決方案中，通過(guò)電接觸的導(dǎo)電連接來(lái)確保信號(hào)傳輸，這將導(dǎo)致在被使用的接觸之上的非常強(qiáng)的機(jī)械負(fù)荷，所以它們將被損害或甚至可能被摧毀。根據(jù)本發(fā)明的方案，值得注意的是連接元件和反連接元件承擔(dān)傳統(tǒng)(有線)信號(hào)傳輸裝置中接觸終端的功能。
因?yàn)檫B接元件以及反連接元件在連接狀態(tài)被緊密排列在一起，所以在鄰接的理想情況中，用于以極低傳輸功率進(jìn)行近域信號(hào)傳輸?shù)男盘?hào)傳輸裝置的配置是足夠的。
根據(jù)本發(fā)明的天線部件，每個(gè)都包括設(shè)計(jì)用來(lái)以GHz頻率范圍傳輸數(shù)據(jù)的盤單極天線，這允許在多車廂車輛的單獨(dú)的車身之間進(jìn)行非接觸數(shù)據(jù)傳輸，由此允許最優(yōu)地接收即使是有關(guān)的互補(bǔ)配置天線部件給出的單獨(dú)盤單極天線的較低的傳輸功率。特別產(chǎn)生的是在信號(hào)傳輸裝置的相鄰天線部件之間的極低干擾。通過(guò)被配置成為盤單極天線，各個(gè)天線部件只顯示出可忽略的低輻射進(jìn)入到環(huán)境中。換句話說(shuō)，這意味著根據(jù)本發(fā)明的方案在數(shù)據(jù)傳輸路徑中產(chǎn)生出最小化的總衰減。該盤單極天線也適合于單獨(dú)的信號(hào)傳輸(通過(guò)時(shí)分多路復(fù)用信號(hào)綁定的信號(hào))以及帶寬信號(hào)傳輸(數(shù)據(jù)總線、列車總線、現(xiàn)場(chǎng)總線)。
根據(jù)中心緩沖連接器所必需的極性和衰減模式，使用盤單極天線是特別有利的。相對(duì)其它的天線配置，盤單極天線顯示出最優(yōu)輻射模式，尤其使用于中心緩沖連接器的小尺寸的信號(hào)傳輸裝置。因此盤單極天線使用的被提供的信號(hào)傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了非?？煽康臄?shù)據(jù)傳輸，即使在較低傳輸功率下，特別不易產(chǎn)生干擾。
根據(jù)本發(fā)明的方案尤其優(yōu)越的是天線部件中使用的盤單極天線“固有地”提供極好的方向性，以用于無(wú)線電信號(hào)傳輸中在中心緩沖連接器中的輻射電磁波。已經(jīng)表明該特定的天線配置顯示了在前進(jìn)方向特別有效的輻射模式。這尤其通過(guò)特別配置為輻射的極性模式被優(yōu)化的盤單極天線達(dá)到。不能從可比維度的傳統(tǒng)天線系統(tǒng)中得到等價(jià)結(jié)果。
使用根據(jù)本發(fā)明的方案的特殊盤單極天線顯示了，尤其在絕對(duì)近域，域強(qiáng)度/功率通量密度特征在前進(jìn)方向的輻射特別有效。
在從屬權(quán)利要求項(xiàng)中簡(jiǎn)要說(shuō)明了本發(fā)明的有利實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的中心緩沖連接器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例提供了連接/反連接元件的各個(gè)天線部件被配置既用于接收又用于傳輸信號(hào)。換句話說(shuō)，這意味著在該實(shí)施例中，連接元件和反連接元件各自的活躍的傳輸/接收區(qū)域通過(guò)各自的盤單極天線形成。這因此在無(wú)線電傳輸中無(wú)需由于空間多樣性和極化多樣性而提供特殊天線排列以防止干擾。
為了實(shí)現(xiàn)按照本發(fā)明的尤其用于抑制干擾的集成信號(hào)傳輸裝置至中心緩沖連接器的配置，根據(jù)本發(fā)明的中心緩沖連接器的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例提供了各自的天線部件進(jìn)一步包括具有電纜連接裝置的優(yōu)選的管狀插座連接器部件，特別的是N-型插座，放置在所述插座連接器部件的末端，面對(duì)車身，其中各個(gè)盤單極天線被放置在聯(lián)合插座連接器部件內(nèi)，所以盤單極天線的輻射/接收表面的正面位于所述插座連接器部件的接觸平面末端。這是配置各個(gè)天線部件的非常容易實(shí)現(xiàn)并且有效的方案，盤單極天線被集成到中心緩沖連接器的信號(hào)傳輸裝置，一方面堅(jiān)固而且緊湊，當(dāng)使用在中心緩沖連接器中是必要的。另一方面，也允許天線部件被極其簡(jiǎn)單地安裝備或集成于中心緩沖連接器的連接頭的接觸板中。該有利的實(shí)施例由于在連接頭的接觸板內(nèi)埋入集成天線部件不需要很多努力而特別優(yōu)越。
在目前為止的一個(gè)可能的實(shí)施中，可以想象，例如插座連接器部件具有用于插入各個(gè)盤單極天線的金屬管狀排列。又例如，中間適配器和接線插座可被提供作為面向車身的管狀排列的末端的插座連接器部件。特別地，有電纜連接裝置的插座連接器部件的總尺寸與適合集成于自動(dòng)中心緩沖連接器的同軸的或多信號(hào)的接觸的總尺寸具有可比性。換句話說(shuō)，這意味著天線部件的尺寸本質(zhì)上符合用于電列車連接器的傳統(tǒng)同軸接觸的尺寸。這實(shí)際上主要由于實(shí)際的天線部件是基于盤單極天線使用的優(yōu)異的輻射模式而能非常緊湊地被配置。
此外，為了阻止在天線部件內(nèi)的外部干擾輻射，以及因此增加信號(hào)傳輸裝置的總體抗干擾性，一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例提供了各個(gè)天線部件進(jìn)一步包括的屏蔽管，其中各個(gè)盤單極天線被以盤單極天線的輻射/接收區(qū)域的正面沒(méi)有突出于屏蔽管的接觸板一側(cè)的終端區(qū)域以外的方式被放置在有關(guān)的屏蔽管中。除了向各個(gè)天線部件提供最優(yōu)化的屏蔽，用于屏蔽可能來(lái)自信號(hào)傳輸裝置的天線部件上的各種干擾源的干擾輻射，屏蔽管進(jìn)一步用于-另外的盤單極天線的特殊配置-以優(yōu)化盤單極天線在環(huán)境中的輻射模式。因此特別達(dá)到了盤單極天線在前進(jìn)方向上的優(yōu)化極化模式。當(dāng)然，有關(guān)屏蔽管的不同方案也是可想像得到的。例如，屏蔽管也可能被配置為角橫截面的空?qǐng)A柱體。
在后一個(gè)天線部件進(jìn)一步包括屏蔽管的實(shí)施例的進(jìn)一步優(yōu)選的發(fā)展中，提供了屏蔽管包括至少一個(gè)連接元件是有利的，所述連接元件能與至少一個(gè)在各個(gè)天線部件提供的相應(yīng)的互補(bǔ)配置連接元件接合。因此獲得了分別對(duì)連接元件、反連接元件尤其緊湊和堅(jiān)固的配置。
在后一個(gè)天線部件進(jìn)一步包括屏蔽管的實(shí)施例的另一個(gè)優(yōu)選的進(jìn)一步發(fā)展中，提供了屏蔽管包括一個(gè)空?qǐng)A柱體，至少部分提供填充物質(zhì)于所述空?qǐng)A柱體中，所以分別面向連接元件、反連接元件的側(cè)面的處于屏蔽管的接觸平面末端的各個(gè)盤單極天線被該填充物質(zhì)覆蓋。其中填充物質(zhì)當(dāng)使用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腉Hz頻率范圍時(shí)盡可能透明。這里可想像的是配置屏蔽管成為空?qǐng)A柱插座，其至少部分被填充物質(zhì)填充以保護(hù)在連接或反連接元件的正面的天線部件的各個(gè)盤單極天線，使其不受大氣影響，例如濕度、污垢和/或塵土。該填充物為單獨(dú)的元件尤其是信號(hào)傳輸裝置產(chǎn)生對(duì)天氣的抵御能力，這在有軌車輛的操作中是非常有必要的。填充物質(zhì)應(yīng)選擇光譜吸收響應(yīng)在用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腉Hz頻率范圍吸收率最小，有利地確保對(duì)信號(hào)傳輸裝置、盤單極天線各自的傳輸相關(guān)的屬性沒(méi)有負(fù)作用。
在根據(jù)本發(fā)明的中心緩沖連接器中，根據(jù)各個(gè)盤單極天線的尺寸，根據(jù)在連接狀態(tài)的天線部件之間的空隙，以及根據(jù)各個(gè)盤單極天線可獲得的功率來(lái)有利地配置天線元件，因此在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中發(fā)生的全部衰減優(yōu)選地不會(huì)超過(guò)77dB。這里指的最大允許衰減值是在考慮了連接元件和反連接元件之間的距離，以及信號(hào)傳輸裝置的環(huán)境屬性后需要遵守的，以確?？煽亢蜔o(wú)干擾的數(shù)據(jù)傳輸，甚至給予天線部件使用的低傳輸功率。在此過(guò)程中，已經(jīng)提供了足夠的衰減儲(chǔ)備來(lái)補(bǔ)償在連接元件和反連接元件之間的空氣隙中的輕微改變，以及補(bǔ)償集成到連接元件和反連接元件的天線元件的輻射面的不純，以便能夠確保即使在這樣的環(huán)境下的可靠的信號(hào)傳輸。
一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)一步提供了配置連接元件和反連接元件，所以在連接狀態(tài)的連接元件和反連接元件有全部外表封裝。該類型的全部封裝有利地允許信號(hào)傳輸裝置的活性元件，即連接元件和反連接元件，對(duì)干擾發(fā)射和輻射(EMC)有額外屏蔽。在這點(diǎn)上可以想到的是，例如，為了確保中心緩沖連接器中處于連接狀態(tài)的連接元件的全部封裝，在連接元件和反連接元件各自的正面提供相應(yīng)的額外屏蔽或密封裝置。
根據(jù)本發(fā)明的尤其優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方案提供了連接元件和反連接元件每個(gè)包括至少一個(gè)天線部件。集成到連接器的連接頭的天線部件的正面被有利地排列到連接頭的接觸平面中，其與集成到反連接元件的連接頭的天線部件的正面正對(duì)。也可以想到排列各個(gè)天線部件到各個(gè)連接頭的接觸板中，所以于連接狀態(tài)的天線部件之間會(huì)有一定空隙。同樣地，該優(yōu)選實(shí)施例針對(duì)各個(gè)天線部件的正面，即，相互遠(yuǎn)離并且因此位置正對(duì)而不接觸的連接元件和反連接元件的活性輻射區(qū)域，達(dá)到了尤其有效并且因此容易實(shí)現(xiàn)的保護(hù)信號(hào)傳輸裝置抵御尤其來(lái)自在連接過(guò)程中產(chǎn)生的搖晃和碰撞的機(jī)械損害。自然也可以想到以無(wú)空隙(空氣隙)來(lái)排列處于連接狀態(tài)的連接元件和反連接元件各自的活性輻射區(qū)域。
連接元件和反連接元件具有至少一個(gè)天線部件以及天線部件因此被密封地封裝于所述連接元件和反連接元件是尤其優(yōu)選的。這樣的天線密封封裝確保任何潛在的環(huán)境影響，例如濕氣、露水形成物或雜質(zhì)對(duì)各個(gè)天線部件的磁場(chǎng)強(qiáng)度的影響可忽略。因此，可能生產(chǎn)出尤其堅(jiān)固配置的信號(hào)傳輸裝置，其不僅可以抵御機(jī)械影響而且可以抵御污染等。
根據(jù)本發(fā)明的中心緩沖連接器的一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)提供了在中心緩沖連接器中使用的信號(hào)傳輸裝置進(jìn)一步包括指派給連接元件的電子單元和指派給反連接元件的電子單元，用于控制信號(hào)傳輸。連接元件的電子單元因此被連接到指派給連接元件的天線部件，而反連接元件的電子單元被連接到指派給反連接元件的天線部件。通過(guò)這些完成信號(hào)傳輸裝置的傳輸/接收功能的電子單元提供的空間分離確保了非常簡(jiǎn)單并且有效的能單獨(dú)適用于信號(hào)傳輸裝置的特殊應(yīng)用的方法，上述信號(hào)傳輸裝置的傳輸/接收功能是電子單元和天線部件用于控制信號(hào)傳輸所必需的。信號(hào)傳輸裝置特別地能通過(guò)替換各個(gè)電子單元被修改，而無(wú)需替換在各個(gè)連接頭的接觸板中的傳輸/接收元件。根據(jù)本發(fā)明的在中心緩沖連接器中使用的信號(hào)傳輸裝置的有利的進(jìn)一步的發(fā)展是由于信號(hào)傳輸裝置能被使用在自動(dòng)中心緩沖連接器中增加的適應(yīng)性而導(dǎo)致較低維護(hù)費(fèi)用。例如，可以想到電子單元與相關(guān)的連接元件在空間被分隔排列，例如與相關(guān)的車身中的連接頭分隔一段距離，以便以最具保護(hù)性的方式放置提供信號(hào)傳輸?shù)碾娮訂卧?br> 根據(jù)本發(fā)明的具有集成的信號(hào)傳輸裝置的中心緩沖連接器的后者引用的優(yōu)選實(shí)施例的特別優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)提供了每個(gè)電子單元具有至少一個(gè)RF單元、一個(gè)調(diào)節(jié)器/解調(diào)器單元、一個(gè)基帶處理器、一個(gè)媒介訪問(wèn)控制器(medium access controller)和/或一個(gè)應(yīng)用處理器。這里的優(yōu)點(diǎn)是所有信號(hào)傳輸需要的電子部件都包含在各個(gè)電子單元之內(nèi)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)WLAN IEEE 802.11b標(biāo)準(zhǔn)以2.4GHz范圍工作的RF單元，例如，能夠負(fù)責(zé)為接收器和傳輸/接收點(diǎn)產(chǎn)生高頻能量(載流子能量)。當(dāng)然，這里可以想到其它同樣的標(biāo)準(zhǔn)，包括實(shí)現(xiàn)更大的總數(shù)據(jù)速率的更高頻率。有關(guān)的調(diào)制/解調(diào)后的載波上的信息運(yùn)載信號(hào)(基帶)被安排在調(diào)制器/解調(diào)器單元的上行(upstream)或下行(downstream)的RF單元中。該功能組件能作為基帶處理器的元件實(shí)現(xiàn)，所述基帶處理器也能夠承擔(dān)其它的功能，如編碼和/或解碼將被傳輸?shù)男畔⒁约懊浇樵L問(wèn)的控制。該基帶處理器進(jìn)一步承擔(dān)和/或提供參考數(shù)據(jù)?？蛇x的被提供的基于硬件的應(yīng)用處理器能構(gòu)成實(shí)際被傳輸?shù)男盘?hào)/數(shù)據(jù)和傳輸介質(zhì)之間的接口。因此應(yīng)用處理器也有利地呈現(xiàn)了網(wǎng)關(guān)/橋功能?？蛇m當(dāng)選擇的硬件擴(kuò)展能被提供在根據(jù)本發(fā)明的中心緩沖連接器的信號(hào)傳輸裝置中，以與標(biāo)準(zhǔn)總線系統(tǒng)如CAN、MVB/WTB、FIP或者LON以及離散控制信號(hào)連接。然而，提供給每個(gè)電子單元以引用的元件不是必要的。
在后面引用的實(shí)施例的特別優(yōu)選的進(jìn)一步發(fā)展中，各個(gè)電子單元中的至少一個(gè)具有至少一個(gè)額外數(shù)據(jù)接口，尤其是連接額外硬件的中心串行總線接口。這使得硬件擴(kuò)展與電子元件連接以＜1Mbit/s的位速率獲得數(shù)據(jù)成為可能。較高帶寬的應(yīng)用的需要可以直接通過(guò)串行高速接口或直接通過(guò)同樣在各個(gè)電子單元被提供的平行總線接口可選擇地連接。當(dāng)然，各個(gè)電子元件的其它實(shí)施例在這里也是可以想到的。
在自動(dòng)中心緩沖連接器的有利的另一個(gè)發(fā)展中進(jìn)一步包括帶有連接元件、反連接元件、各個(gè)天線部件和各個(gè)電子單元的信號(hào)傳輸裝置，雖然已知電子化達(dá)到一定程度，但是連接元件和反連接元件有至少一個(gè)電纜連接區(qū)域。該電纜連接區(qū)域能夠(雖然是非強(qiáng)制的)通過(guò)適配器件連接到各個(gè)天線部件。在某些情況下，適配器件也不是必要的。另一方面，電纜連接區(qū)域進(jìn)一步被有利地通過(guò)電纜連接，特別的通過(guò)同軸饋線連接到各個(gè)電子單元。該電纜連接應(yīng)該具有高質(zhì)量，其因此同樣地消除在連接或反連接元件之后的發(fā)射/輻射影響。此外，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)獲得了堅(jiān)固并且安全的連接“附件”(同軸電纜)。因此該優(yōu)選實(shí)施例提供特別有效且可靠的信號(hào)傳輸裝置。特別可以想到的是天線部件的各個(gè)盤單極天線具有盡可能最低衰減的同軸電纜，優(yōu)選地RG213，其包括分別連接到各個(gè)電子單元的N型插頭、N型插座。
最后，為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的集成到中心緩沖連接器的信號(hào)傳輸裝置，其具有特殊的緊湊配置和免受機(jī)械損害的保護(hù)，天線部件和電纜連接區(qū)域被提供給每個(gè)連接元件和反連接元件，由此連接元件和反連接元件被作為在相關(guān)的連接頭的接觸板內(nèi)的包裝而實(shí)現(xiàn)，所述相關(guān)的連接頭至少容納相關(guān)的天線部件和相關(guān)的電纜連接區(qū)域。當(dāng)然，也可以想到集成更多的信號(hào)傳輸裝置的元件在這樣的包裝內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的中心緩沖連接器的一個(gè)特殊優(yōu)選實(shí)現(xiàn)提供了使用WLAN信號(hào)傳輸系統(tǒng)作為信號(hào)傳輸裝置。在信號(hào)傳輸裝置的連接元件和反連接元件之間提供這種WLAN傳輸路徑類型允許數(shù)據(jù)連接在總帶寬最高達(dá)11Mbit/s，且由于近域連接而接收?qǐng)鰪?qiáng)度波動(dòng)為最小時(shí)被實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，可以想到為了達(dá)到更高總帶寬的其它標(biāo)準(zhǔn)。期望的近域連接同時(shí)解決了使用WLAN的問(wèn)題，即給定帶寬依賴于通訊各方之間的距離。因?yàn)檫@個(gè)原因，在該發(fā)明方案中使用WLAN信號(hào)傳輸裝置是有利的。
簡(jiǎn)單扼要地，本發(fā)明的解決方案產(chǎn)生以下屬性和優(yōu)點(diǎn)
a)根據(jù)本發(fā)明使用在中心緩沖連接器1的信號(hào)傳輸裝置2有利地使用了具有足夠的傳輸信道帶寬的頻帶以(初始)1到10Mbit/s的范圍傳輸數(shù)字信號(hào)。
b)根據(jù)本發(fā)明，傳輸標(biāo)準(zhǔn)被用于具有如傳輸質(zhì)量、干擾抑制以及容錯(cuò)的獨(dú)特性質(zhì)的信號(hào)的傳輸。
c)發(fā)明的解決方案使得低傳輸功率的無(wú)線近域信號(hào)傳輸成為可能。
d)發(fā)明的解決方案使用了分別集成到機(jī)械連接頭3、3′和已有的電連接外殼內(nèi)的堅(jiān)固并且緊湊的連接元件5、5′。這樣做，連接元件5、5′的活性元件因此優(yōu)選的具有埋入集成來(lái)盡最大可能保護(hù)不受損害。因此這也實(shí)現(xiàn)了需要好的屏蔽效果來(lái)避免在直接附近的不適當(dāng)?shù)母蓴_輻射以及來(lái)自外部干擾源的輻射(EMC)。
e)使用無(wú)線信號(hào)傳輸裝置2保證了軸向、水平以及垂直的每個(gè)方向高達(dá)5mm的連接器的公差。即，信號(hào)傳輸?shù)娜S適應(yīng)性。
f)同樣的連接元件5、5′被用于信號(hào)傳輸裝置2的兩個(gè)連接部件1、1′(連接器1和反連接器1′)中以最小化系統(tǒng)成本以及增加系統(tǒng)集成的適應(yīng)性。
g)具有可標(biāo)準(zhǔn)化的串行數(shù)據(jù)源(總線系統(tǒng))或者離散信號(hào)(復(fù)式開(kāi)關(guān))接口的電子單元10、10′被提供，尤其集成于車輛的前部(如果需要，可以在系統(tǒng)柜中)。因此適當(dāng)?shù)碾娎|連接9、9′，尤其是HF同軸電纜，確保了連接元件5、5′以及電子單元10、10′之間的連接。
h)活性和/或去活性信號(hào)傳輸裝置2通過(guò)正常并入到自動(dòng)中心緩沖連接器的“電動(dòng)/機(jī)械連接”信號(hào)被優(yōu)選地被激活。
i)除正常系統(tǒng)保養(yǎng)(也許軟件需要)，根據(jù)本發(fā)明的解決方案提供了完全的免維護(hù)操作。
值得注意的是此時(shí)根據(jù)本發(fā)明的中心緩沖連接器1并未被限制為使用于有軌車輛技術(shù)的連接器。事實(shí)上，根據(jù)本發(fā)明的解決方案可適用于所有的多車廂車輛。


下面將利用附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的中心緩沖連接器的優(yōu)選實(shí)施例。
所示為圖1是優(yōu)選實(shí)施例中的集成到發(fā)明的中心緩沖連接器的信號(hào)傳輸裝置的示意性表示圖；圖2是在圖1的信號(hào)傳輸裝置中的WLAN傳輸路徑的示意性表示圖；圖3是使用在根據(jù)圖1的信號(hào)傳輸裝置中的電子WLAN單元的示意性表示圖；圖4a，b是使用在根據(jù)圖1的信號(hào)傳輸裝置的添加部件中的特殊盤單極天線的側(cè)剖視圖或透視圖；
圖5a，b是使用在根據(jù)圖1的信號(hào)傳輸裝置的天線部件中的屏蔽管的側(cè)剖視圖或透視圖；圖6是根據(jù)圖1的信號(hào)傳輸裝置的天線部件的側(cè)剖視圖，由根據(jù)圖4a的特殊盤單極天線和圖5a的屏蔽管組成；圖7是與其它天線配置相比，根據(jù)圖6的特殊的天線配置可得到的電接收電壓與根據(jù)圖1的信號(hào)傳輸裝置中的各個(gè)天線對(duì)之間的距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖形標(biāo)圖；以及圖8是與其它天線配置相比，根據(jù)圖6的特殊的天線配置可得到的接收功率與根據(jù)圖1的信號(hào)傳輸裝置中的各個(gè)天線對(duì)之間的距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系的的圖形標(biāo)圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是根據(jù)集成了信號(hào)傳輸裝置2的本發(fā)明的中心緩沖連接器的一個(gè)可能實(shí)施例的示意性表示圖。尤其地，圖1表示了集成到連接的中心緩沖連接器1的信號(hào)傳輸裝置2的側(cè)剖視圖。
圖1描述的中心緩沖連接器1由與處于圖示狀態(tài)的反連接1′的連接頭3′(同樣未能明確圖示出)連接的連接頭3(未能明確圖示出)組成。連接頭3和3′都具有接觸板4、4′，它們各自的正面在連接狀態(tài)下的連接平面中是鄰接的。信號(hào)傳輸裝置2被集成到連接器1的連接頭3的接觸板4以及反連接器1′的連接頭3′的接觸板4′中。
信號(hào)傳輸裝置2包括連接元件5和反連接元件5′，其中，連接元件5被集成到連接器1的連接頭3的接觸板4中，而反連接元件5′被集成到連接器1′的連接頭3′的接觸板4′中。因此這提供了設(shè)置在連接頭3的接觸平面中的連接元件5的正面與排列在反連接器1′的連接頭3′的反連接元件5′的正面相對(duì)。
集成到電連接器或二者擇一的機(jī)械連接器中的連接元件5、5′，概念上每個(gè)由具有集成的天線部件6、6′，適配器件7、7′和電纜連接區(qū)域8、8′的管排列(金屬的)組成。天線部件6、6′能同樣的具有額外的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。如所描述的，連接元件5和反連接元件5′分別的總尺寸與適合并入如有軌車輛連接器的傳統(tǒng)同軸接觸是可比的。
在連接狀態(tài)，連接元件5和反連接元件5′被完全封裝以產(chǎn)生在連接狀態(tài)抵御輻射泄漏的保護(hù)。因此，獲得了針對(duì)干擾放射/輻射(EMC)的額外的屏蔽效果。
集成到連接元件5和反連接元件5′中的具有無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)幕钚暂椛鋮^(qū)域的天線部件6、6′在所述實(shí)施例中被互相非接觸且密封相對(duì)放置，以避免連接過(guò)程的損害及保護(hù)不受碰撞。在各個(gè)接觸板4、4′的正面和各個(gè)天線部件6、6′之間有相應(yīng)的空氣隙。任何可能發(fā)生的例如潮濕的凝結(jié)、露珠的形成或污染等的潛在作用對(duì)于作用于天線部件6、6′的各個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的影響可以被忽略。
連接元件5和反連接元件5′各自的電纜連接區(qū)域8、8′具有優(yōu)選的高質(zhì)量。同樣的，這用于避免在各個(gè)連接元件5、5′之后的放射/輻射影響且另外地使電纜具有更安全和堅(jiān)固的“連接”。該電纜優(yōu)選的是同軸電纜，雖然其它有線連接也自然是可以想到的。
圖2是配置在連接元件5和反連接元件5′之間的信號(hào)傳輸路徑的示意性表示圖。建立一條完全的傳輸路徑需要連接元件5、5′，兩條同軸饋線9、9′以及兩個(gè)電子單元10、10′。信號(hào)傳輸裝置2的優(yōu)選實(shí)施例利用近域WLAN信號(hào)傳輸。使用IEEE 802.11b WLAN部件能實(shí)現(xiàn)總帶寬最高達(dá)11Mbit/s，且由于近域連接而接收?qǐng)鰪?qiáng)度波動(dòng)最小時(shí)的數(shù)據(jù)連接。
根據(jù)本發(fā)明集成到中心緩沖連接器1的信號(hào)傳輸裝置2自然也能以將在未來(lái)進(jìn)一步發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。這些將被發(fā)展的更進(jìn)一步的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)具有明顯的更高帶寬(高達(dá)100Mbit/s)的信號(hào)傳輸裝置。本發(fā)明優(yōu)選地利用基于自組織網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)概念進(jìn)行無(wú)線電連接。該配置目前在WLAN應(yīng)用中還不普遍并且在IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)境中被術(shù)語(yǔ)化為IBSS(獨(dú)立的基本服務(wù)集)。
高質(zhì)量電纜9、9′被優(yōu)選地用于連接元件5和/或反連接元件5′的天線部件6、6′與各自的電子單元10、10′的連接，雖然操作頻率很高，所述電纜9、9′仍能一方面產(chǎn)生低性能損失，另一方面產(chǎn)生極好的屏蔽屬性。這樣的電纜已經(jīng)在中心緩沖連接器的應(yīng)用領(lǐng)域中被確立并且在商業(yè)上可獲得。在實(shí)際的實(shí)現(xiàn)中，每個(gè)天線部件6、6′的引線長(zhǎng)度(lead length)在8和10米之間是必需的。
根據(jù)本發(fā)明的解決方案，進(jìn)一步優(yōu)選的是能夠完全切斷處于連接狀態(tài)的利用相對(duì)安全可可靠設(shè)計(jì)的機(jī)制的連接元件5、5′(即，并入其中的WLAN收發(fā)器)。例如，已經(jīng)提供的身份信號(hào)在連接控制領(lǐng)域，如“機(jī)械連接”或“電連接”于此是適合的。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的在中心緩沖連接器中使用的信號(hào)傳輸裝置2的示意性表示圖。電子單元10被提供用來(lái)操作WLAN信號(hào)傳輸，其可以由RF單元10a、調(diào)制器/解調(diào)器單元10b、基帶處理器10c或媒介訪問(wèn)控制器以及至少一個(gè)應(yīng)用處理器10d組成。RF單元10a可以被配置成為承擔(dān)傳送/接收功能的高頻收發(fā)器。
RF單元10a因此是負(fù)責(zé)為接收器和傳輸/接收點(diǎn)生成高頻能量(載波的)，優(yōu)選地以2.4GHz波段依照WLAN IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)工作。然而也可以想到標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步發(fā)展將使用更高頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)更大總帶寬。
RF單元10a被排列在調(diào)制器/解調(diào)器單元10b的上行或下行，以用來(lái)調(diào)制/解調(diào)在基帶上的信息運(yùn)載信號(hào)。這些功能組件是基帶處理器10c的組成部分，在其它情況下，所述基帶處理器也承擔(dān)將被傳輸信息的編碼/解碼以及媒介訪問(wèn)的控制。基帶處理器10c承擔(dān)和/或提供參考數(shù)據(jù)。
在硬件方面，應(yīng)用處理器10d形成實(shí)際將被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和WLAN傳輸媒介之間的接口。應(yīng)用處理器10d因此有利地承擔(dān)了網(wǎng)關(guān)/橋的功能。可選地，適當(dāng)?shù)挠布U(kuò)展能以所謂物理層連接如CAN、MVB/WTB、FIP或者LON的標(biāo)準(zhǔn)總線系統(tǒng)及離散信號(hào)的形式被提供。簡(jiǎn)單串行數(shù)據(jù)接口例如RS-232或者SPI已經(jīng)被有利地集成到微處理器中。
原則上，額外的硬件擴(kuò)展能通過(guò)例如CAN的中心標(biāo)準(zhǔn)總線接口與電子單元10連接。需要更高的寬帶，即需要大于大約1MBit/s的應(yīng)用應(yīng)該直接通過(guò)例如SPI或者USB的串行高速接口或者直接通過(guò)平行μC/μP總線被連接。
被用于按照IEEE 802.11b的信號(hào)傳輸?shù)腤LAN技術(shù)在最好的情況下提供總數(shù)據(jù)速率為11Mbit/s，并且與相對(duì)小的天線部件6、6′共同作用。天線尺寸通常是λ/4的整倍數(shù)。至于硬件，各種經(jīng)濟(jì)型的WLAN連接也可以獲得標(biāo)準(zhǔn)尺寸的商品。
在其它情況下，展布頻譜技術(shù)減少了窄帶和寬帶干擾的影響。WLAN傳輸技術(shù)使用在2.4GHz波段的全部79個(gè)信道在傳輸器和接收器之間傳輸。DSSS處理束(bundles)13(在歐洲)和11(在美國(guó))信道。偽噪聲代碼將要傳播的信號(hào)倍增傳播至必要的帶寬。該偽噪聲代碼在傳送器和接收器之間被保證先于傳輸。接收器通過(guò)重倍增(解展頻)以及過(guò)濾(低通)恢復(fù)原始信號(hào)。這些屬性是WLAN傳輸技術(shù)固有的，當(dāng)然也被提供在根據(jù)本發(fā)明的中心緩沖連接器1中。
由于例如與GSM相比較低的傳輸水平及使用的展布頻譜，利用WLAN傳輸技術(shù)使在附近的直接地域產(chǎn)生的干擾磁場(chǎng)的強(qiáng)度相當(dāng)?shù)?，該磁?chǎng)通過(guò)適當(dāng)?shù)暮喜⒑推帘文鼙粶p少至實(shí)質(zhì)可被忽略。通過(guò)在近域使用本發(fā)明的連接器，在為天線部件6、6′相應(yīng)選擇和適配足夠的磁場(chǎng)強(qiáng)度儲(chǔ)備后，與遠(yuǎn)域(標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用)相比可得到較高平均數(shù)據(jù)傳輸速率。
在較低協(xié)議層(層2，ISO/OSI的數(shù)據(jù)鏈路層)的LCC(邏輯連接控制)保護(hù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)鏈路。附加的傳輸可靠性可以通過(guò)合適的協(xié)議，例如TCP來(lái)達(dá)到。
圖4a、b表示了在根據(jù)圖1的信號(hào)傳輸裝置2的天線部件6、6′中使用的特殊盤單極天線12的局部剖視圖或者透視圖。圖5a、b表示了在根據(jù)圖1的信號(hào)傳輸裝置2的天線部件6、6′中使用的屏蔽管的側(cè)剖視圖或者透視圖。圖6是根據(jù)圖1的信號(hào)傳輸裝置2的天線部件6、6′的剖面圖，由根據(jù)圖4a的特殊盤單極天線12以及圖5a的屏蔽管13組成。
圖4a進(jìn)一步表示了-除盤單極天線12之外-插座連接器部件11(如局部剖視圖所示)被利用作為在圖1描述的信號(hào)傳輸裝置2的各個(gè)天線部件6、6′的適配器件7、7′。
正如所述，盤單極天線12由構(gòu)成盤單極天線12的活性發(fā)射/接收元件的盤狀發(fā)射/接收區(qū)域12a及各自的天線部件6、6′組成。發(fā)射/接收區(qū)域12a通過(guò)沿著盤狀發(fā)射/接收區(qū)域12a的對(duì)稱軸延伸的天線軸12b保持。天線軸12b在其面對(duì)車身的端部與天線連接區(qū)域12c相連。該天線連接區(qū)域12c通過(guò)圖1所示的電纜連接區(qū)域8、8′與信號(hào)傳輸裝置的相應(yīng)的同軸連接線9、9′，及必要的適配器件7、7′(通過(guò)用作適配器件的插座連接器部件11)連接。
如圖4a的局部剖視示意圖所示的插座連接器部件11，其在功能上對(duì)應(yīng)于圖1的適配器件7、7′，例如是N型插座并且包括了管狀體11a以及配置成電纜連接裝置的車身末端區(qū)域11b。盤單極天線12被容納在插座連接器部件11中，所以所述盤單極天線12的發(fā)射和接收區(qū)域12a的正面被放置在接觸平面一側(cè)的插座連接器部件11的終端區(qū)域11c內(nèi)。特別地，活性區(qū)域，即，單極天線12的發(fā)射/接收區(qū)域12a延伸至接觸平面一側(cè)的插座連接器部件11的終端區(qū)域11c以外。
盤單極天線12被插入插座連接器部件11中，并且尤其在插座連接器部件11的管狀體11a內(nèi)，由此在盤單極天線12的天線軸12b和插座連接器部件11的管狀體11a之間優(yōu)選地有摩擦連接。
如圖4a所示的由盤單極天線12和插座連接器部件11組成的排列，其總尺寸大致等于傳統(tǒng)同軸接觸終端的總尺寸。因此插座連接器部件11支持盤單極天線12，由此與傳統(tǒng)的接觸終端兼容的插座連接器被有利地配置在車身末端處的插座連接物部件11的終端區(qū)域11c上，因此圖4a所示的盤單極天線排列能以簡(jiǎn)單的方式被連接到同軸接觸終端。插座連接器具有有利的高質(zhì)量以便于一方面避免盤單極天線之后的放射/輻射的影響，另一方面為使合適的同軸或信號(hào)電纜有安全并且堅(jiān)固的“連接”。
圖5a表示了使用于根據(jù)圖1的信號(hào)傳輸裝置2中的屏蔽管13，其用于減少干擾發(fā)射以及分別地增加天線部件6、6′、盤單極天線12的抗噪聲性。本質(zhì)上，屏蔽管13由管狀屏蔽體13a和優(yōu)選地完整地配置在屏蔽體13a內(nèi)的連接元件13b組成。
圖6所示的為處于裝配狀態(tài)的天線部件6、6′，盤單極天線排列如圖4a所示，由盤單極天線12以及用作適配器件7、7′的插座連接器部件11組成，其由屏蔽管13圍繞，因此盤單極天線12的發(fā)射和接收區(qū)域12a的正面不會(huì)延伸出接觸平面一側(cè)的屏蔽管13的終端區(qū)域13c以外。
特別地，圖6表示了使用在根據(jù)本發(fā)明的中心緩沖連接器1、1′的根據(jù)圖1的優(yōu)選實(shí)施例中的天線部件6、6′，其中天線部件6、6′包括圖4a所示的盤單極天線12、同樣在圖4a中所示的插座連接器部件11(這里承擔(dān)如圖1所示的適配器件7、7′的功能和任務(wù))以及在圖5a中所示的屏蔽管13。
如所述，盤單極天線12被容納在屏蔽管13內(nèi)，因此盤單極天線12的發(fā)射和接收區(qū)域12a的正面不會(huì)延伸出至接觸平面一側(cè)的屏蔽管13的終端區(qū)域13c之外。屏蔽管13本身通過(guò)連接元件13b與提供在插座連接器部件11的對(duì)應(yīng)的互補(bǔ)配置的連接元件11d嚙合在一起，因此圖6所示的排列是非常堅(jiān)固和穩(wěn)定的。該排列此外還達(dá)到了盤單極天線12的全向外屏蔽和封裝一直到接觸平面一側(cè)的屏蔽管13的終端區(qū)域13c的正面。
在盤單極天線12的發(fā)射和接收區(qū)域12a的正面的直接前面的區(qū)域，填充物質(zhì)14被進(jìn)一步填充到屏蔽管13內(nèi)，因此填充物質(zhì)14覆蓋了朝向連接元件、反連接元件5、5′(未明確示出)分別的正面的屏蔽管13的接觸平面一側(cè)的末端13c上的盤單極天線12。填充物質(zhì)14主要用于分別保護(hù)活性區(qū)域12a、整個(gè)的盤單極天線12，抵御大氣影響，尤其是塵土和潮濕。
為了確保利用盤單極天線12的數(shù)據(jù)傳輸不受到負(fù)面影響，填充物質(zhì)14被配置為盡可能透明以便被用于千兆赫頻率范圍的數(shù)據(jù)傳輸。盤單極天線12的盤單極12a進(jìn)一步被排列在連接元件7、7′有效方向的徑向，由此除了對(duì)環(huán)境有好的屏蔽效果之外，屏蔽管13還確保了發(fā)射的電磁波的極好的方向性。
被填充到屏蔽管13的終端區(qū)域13c和盤單極12a之間的空間內(nèi)以分別保護(hù)天線部件6、6′、盤單極天線12的填充物質(zhì)14優(yōu)選的是具有低電介質(zhì)滲透性的聚氨酯。因此這導(dǎo)致天線連接器7、7′的單一的(flat)活性表面。
圖7是與其它天線配置相比，根據(jù)圖6的特殊的天線配置可得到的電接收電壓與根據(jù)圖1的信號(hào)傳輸裝置2中的各個(gè)天線對(duì)6，6′之間的距離的依賴關(guān)系的圖形標(biāo)圖。而圖8是特別地與其它天線配置相比，根據(jù)圖6的特殊的天線配置可得到的接收功率與根據(jù)圖1的信號(hào)傳輸裝置2中的各個(gè)天線對(duì)6，6′之間的距離的依賴關(guān)系的圖形標(biāo)圖。
詳細(xì)地，圖7表示了在傳輸期間，在不同天線對(duì)之間用厘米表示的距離(r)與電接收電壓(μV)的依賴關(guān)系，尤其是交叉單極天線，在屏蔽管內(nèi)的交叉單極天線、具有盤的單極天線、具有盤的單極天線以及在連接頭具有盤的單極天線。如所述，根據(jù)本發(fā)明被利用在解決方案中的特殊的盤單極天線12的電接收電壓明顯高于其它天線配置的接收電壓。
圖8描述了在傳輸期間，接收功率(nW)作為圖7中提到的天線對(duì)之間的距離(r)的函數(shù)。這里根據(jù)本發(fā)明的盤單極天線12的接收功率也明顯高于可比的傳統(tǒng)單極天線的情況。
權(quán)利要求
1.一種用于多車廂車輛，尤其是有軌車輛的自動(dòng)中心緩沖連接器(1)，具有第一連接頭(3)，其可在連接狀態(tài)下在第一車身和具有反連接器(1′)的第二連接頭(3′)的相鄰的第二車身之間產(chǎn)生摩擦連接，和在第一和第二車身之間傳輸電或/和電子信號(hào)的信號(hào)傳輸裝置(2)，其中信號(hào)傳輸裝置(2)包括至少一個(gè)連接元件(5)以及至少一個(gè)反連接元件(5′)，其中連接元件(5)被集成到第一連接頭(3)的接觸板(4)中，并且反連接元件(5′)被集成到第二連接頭(3′)的接觸板(4′)中，從而連接元件(5)的正面被設(shè)置在第一和第二連接頭(3、3′)共有的接觸平面中，該接觸平面與反連接元件(5′)的正面相對(duì)，其中連接元件(5)和反連接元件(5′)各具有至少一個(gè)排列在第一和第二連接頭(3、3′)的各自的接觸板(4、4′)中的天線部件(6、6′)，從而在連接狀態(tài)下兩者之間生成有間隙，其特征在于各天線部件(6、6′)包括配置成以GHz頻率范圍傳輸數(shù)據(jù)的盤單極天線(12)。
2.如權(quán)利要求1的中心緩沖連接器，其中連接元件(5)、反連接元件(5′)各自的天線部件(6、6′)被分別配置為既接收信號(hào)也傳輸信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1或2的中心緩沖連接器，其中各自的天線部件(6、6′)進(jìn)一步包括優(yōu)選的具有電纜連接裝置的管狀插座連接器部件(11)，尤其是N型插座，其被放置于所述插座連接器部件(11)的車身一側(cè)的終端區(qū)域(11b)，其中各自的盤單極天線(12)被容納于相關(guān)的插座連接器部件(11)中，從而盤單極天線(12)的發(fā)射和接收區(qū)域(12a)的正面在所述插座連接器部件(11)的接觸平面一側(cè)的終端區(qū)域(11c)中。
4.如前述權(quán)利要求項(xiàng)中任意一項(xiàng)的中心緩沖連接器，其中各自的天線部件(6、6′)進(jìn)一步包括屏蔽管(13)以減少干擾發(fā)射以及增加抗干擾性，由此各自的盤單極天線(12)被容納于相關(guān)的屏蔽管(13)中，此種方式使盤單極天線(12)的發(fā)射/接收區(qū)域(12a)的正面不會(huì)突出于接觸板一側(cè)的屏蔽管(13)的終端區(qū)域(13c)外。
5.如權(quán)利要求4的中心緩沖連接器，其中屏蔽管(13)包括至少一個(gè)能與至少一個(gè)設(shè)置在各自的天線部件(6、6′)上的相對(duì)互補(bǔ)配置的連接元件(11d)嚙合在一起的連接元件(13b)。
6.如權(quán)利要求4或5的中心緩沖連接器，其中各自的屏蔽管(13)包括了填充物質(zhì)(14)至少部分被提供于其中的空?qǐng)A柱體(13a)，，因此面向連接元件(5)、反連接元件(5′)的正面的屏蔽管(13)的接觸平面一側(cè)的終端領(lǐng)域(13c)處的各自的磁盤單極天線(12)分別被所述的填充物質(zhì)(14)所覆蓋，其中所述填充物質(zhì)(14)對(duì)使用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腉Hz頻率范圍盡可能透明。
7.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的中心緩沖連接器，其中天線部件(6、6′)被尤其根據(jù)各個(gè)盤單極天線(12)的尺寸，根據(jù)在連接狀態(tài)的天線部件(6、6′)之間的空隙，以及根據(jù)各個(gè)盤單極天線(12)可獲得的傳輸功率所配置，因此在數(shù)據(jù)傳輸中發(fā)生的總衰減優(yōu)選地不會(huì)超過(guò)77dB。
8.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的中心緩沖連接器，其中連接元件(5)和反連接元件(5′)每個(gè)被配置為使在連接狀態(tài)下的所述連接元件(5)和所述反連接元件(5′)的外表面被完全封裝。
9.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的中心緩沖連接器，其中在連接元件(5)和反連接元件(5′)中的天線部件(6、6′)被密封。
10.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的中心緩沖連接器，其中信號(hào)傳輸裝置(2)進(jìn)一步包括用于控制信號(hào)傳輸?shù)闹概山o連接元件(5)的電子單元(10)以及被指派給反連接元件(5′)的電子單元(10′)，由此各電子單元(10、10′)被分別連接至所述連接元件(5)的天線部件(6)以及反連接元件(5′)的天線部件(6′)。
11.如權(quán)利要求10的中心緩沖連接器，其中電子單元(10、10′)每個(gè)都至少具有一個(gè)RF單元(10a)、一個(gè)調(diào)制器/解調(diào)器單元(10b)、一個(gè)基帶處理器(10c)、一個(gè)媒介訪問(wèn)控制(10c)和/或一個(gè)應(yīng)用處理器(10d)。
12.如權(quán)利要求10或11的中心緩沖連接器，其中天線部件(6、6′)的各自的盤單極天線(12)通過(guò)盡可能的最低衰減同軸電纜被連接到各自的電子單元(10、10′)，同軸電纜優(yōu)選的為RG213型號(hào)，其包括N型插頭、N型插座。
13.如權(quán)利要求10至12中任意一項(xiàng)的中心緩沖連接器，其中各自的電子單元(10、10′)的至少一個(gè)具有至少一個(gè)額外數(shù)據(jù)接口，尤其是用于連接額外硬件的中心可標(biāo)準(zhǔn)化的串行總線接口。
14.如權(quán)利要求10至13中任意一項(xiàng)的中心緩沖連接器，其中連接元件(5)和反連接元件(5′)的每一個(gè)具有至少一個(gè)電纜連接區(qū)域(8、8′)，其一方面通過(guò)適配器件(7、7′)被連接到相應(yīng)天線部件(6、6′)上，另一方面，被通過(guò)電纜連接(9、9′)，尤其是同軸饋線連接到各自的電子單元(10、10′)。
15.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的中心緩沖連接器，其中連接元件(5)和反連接元件(5′)的每個(gè)具有至少一個(gè)電纜連接區(qū)域(8，8′)，并且其中所述連接元件(5)和所述反連接元件(5′)每個(gè)都被作為在各自的連接頭(3、3′)的接觸板(4、4′)內(nèi)的包裝而實(shí)現(xiàn)，在所述連接頭中至少容納了聯(lián)合的天線部件(6、6′)以及聯(lián)合的電纜連接區(qū)域(8、8′)。
16.如前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)的中心緩沖連接器，其中信號(hào)傳輸裝置(2)是WLAN信號(hào)傳輸裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及多車廂車輛的自動(dòng)中心緩沖連接器(1、1′)，具有第一連接頭(3)以及在第一和第二車身之間傳輸電和/或電子信號(hào)的信號(hào)傳輸裝置(2)。為達(dá)到集成信號(hào)傳輸設(shè)備(2)至中心緩沖聯(lián)接器(1)的目的，本發(fā)明提供了信號(hào)傳輸裝置(2)包括連接元件(5)和反連接元件(5′)，其中連接元件(5)被集成到連接器(1)的連接頭(3)的接觸板(4)中，及反連接元件(5′)被集成到反連接器(1′)的連接頭(3′)的接觸板(4′)中，因此連接元件(5)的正面被排列與反連接元件(5′)的正面相對(duì)，并且其中連接元件(5)和反連接元件(5′)每個(gè)都有包括盤單極天線(12)的天線部件(6、6′)。
文檔編號(hào)B60D1/62GK1929199SQ20061012711
公開(kāi)日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2006年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月8日
發(fā)明者托馬斯·普里爾, 賴納·克勞澤, 卡爾-海因茨·克雷夫特 申請(qǐng)人:福伊特渦輪沙爾芬貝格股份有限公司