專利名稱:用于磁懸浮軌道的信號傳輸方法
本發(fā)明涉及固定的發(fā)送/接收站和在磁懸浮列車中，尤其是在高速火車中的發(fā)送/接收站之間的傳輸電磁信號的方法。
按現(xiàn)有技術(shù)，固定的發(fā)送/接收站與磁懸浮列車間的信號傳輸通過無線電傳輸實現(xiàn)。對此已公開了一種無線系統(tǒng)[參考文獻1]，它由一個無線中心，多個無線分局，具有無線天線的基站和磁懸浮列車中的移動站組成。該無線系統(tǒng)一方面被用于運行控制，另一方面被用于無線中心和列車之間的語音和數(shù)據(jù)通信。在參考文獻1中特別描述了一種系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中可進行與歐洲商用ISDN設(shè)備的通信。在所公開的該系統(tǒng)中無線中心控制整個無線網(wǎng)絡(luò)。該無線系統(tǒng)的問題在于為了實現(xiàn)大范圍的無線網(wǎng)絡(luò)，無線中心必須與多個具有無線天線的基站連接。這導(dǎo)致明顯的建造和費用開支。另一個問題是，這種無線網(wǎng)絡(luò)很容易受干擾。
本發(fā)明的目的在于給出一種新的方法，它不容易受干擾并且用此方法可實現(xiàn)固定中心與磁列車間的低造價范圍無線網(wǎng)絡(luò)信號傳輸。
上述任務(wù)由權(quán)利要求
1所述的方法完成。本發(fā)明具有優(yōu)點的實施方式如其它權(quán)利要求
所述。
按照本發(fā)明，被傳輸?shù)男盘枏囊粋€或多個路軌側(cè)的、與固定的發(fā)送/接收站連接的接入點送入至少一個磁懸浮軌道的定子包中，并從一個或多個列車側(cè)的，與列車中的發(fā)送/接收站連接的接出點由定子包接出，并且同樣反向傳輸，其中定子包用作相應(yīng)接入點和接出點之間信號的傳輸媒介。
磁懸浮軌道的原理已被充分公開，它基于安裝在列車上的、單獨控制的電磁鐵和安裝在路軌側(cè)的磁鐵反作用條之間的吸引力工作。該磁鐵反作用條也被稱為定子包。列車上的一個同步縱向定子-直線電機用作驅(qū)動器和制動器。其工作原理可由旋轉(zhuǎn)電機的工作原理導(dǎo)出，即將其定子切開并延伸展開。詳細說明可從Physikacischen Blattern57(2001年)NO.6第80-81頁得到。
本發(fā)明的第一個優(yōu)點在于，實現(xiàn)按照本發(fā)明方法的信號傳輸造價低。此外本發(fā)明的信號傳輸不易受干擾，因為它不基于無線傳輸。信號的傳遞借助于信號包實現(xiàn)，它們在這里構(gòu)成了信號的一種波導(dǎo)。
本發(fā)明的另一主要優(yōu)點在于，可以利用已有的設(shè)備部件。此外利用本發(fā)明方法可以構(gòu)成磁列車與固定的設(shè)備部分(例如固定的發(fā)送/接收站)之間的雙向信號傳輸，其中除了傳輸語音外，還可傳輸數(shù)據(jù)。
具有優(yōu)點的是路軌和列車側(cè)具有多個接入點和接出點，這樣特別提高了冗余度。接入點和接出點可以具有優(yōu)點地與定子包形成電容耦合。然而在另一種具有優(yōu)點的實施方式中，接入點和接出點也可與定子包形成電感耦合。
在本發(fā)明一種具有優(yōu)點的實施方式中，相同信號在軌道兩側(cè)的定子包中傳送。其優(yōu)點是，軌道兩側(cè)中的一側(cè)被用作冗余的信道。從而在軌道一側(cè)作為信道出現(xiàn)故障時避免了數(shù)據(jù)丟失。
在本發(fā)明另一種具有優(yōu)點的實施方式中，可以在路軌兩側(cè)的定子包中傳輸不同的信號。其優(yōu)點是，可明顯提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜萘俊?br>這也是有優(yōu)點的列車和路軌側(cè)分別具有一個調(diào)制解調(diào)器，它調(diào)制被傳輸?shù)男盘柕揭粋€合適的載波頻率上。具有優(yōu)點的是根據(jù)定子包的傳輸特性確定合適的載波頻率，尤其是根據(jù)構(gòu)成定子包的繞組來確定載波頻率。
被傳輸?shù)男盘柨梢跃哂袃?yōu)點地用調(diào)制解調(diào)器進行振幅或相位調(diào)制。然而信號進行脈沖調(diào)制也是有優(yōu)點的。在脈沖調(diào)制時可以有優(yōu)點地調(diào)制脈沖振幅、脈沖寬度、脈沖相位、脈沖頻率或其組合。
在本發(fā)明另一種優(yōu)化實施方式中信號傳輸可以半雙工的進行，信號的發(fā)送和接收在不同時間中在相同頻率上進行。然而這也是有優(yōu)點的信號傳輸全雙工的進行，信號的發(fā)送和接收在相同時間內(nèi)在不同的頻率上進行。
在本發(fā)明的另一種具有優(yōu)點的實施方式中，為了增大信號的傳輸距離，在定子包上以可規(guī)定的距離設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)器。借助于這些轉(zhuǎn)發(fā)器，由于定子包的輻射損耗而產(chǎn)生的失真被均衡掉。在轉(zhuǎn)發(fā)器中借助于專業(yè)人員所熟悉的手段重新獲得原始的被傳送信號，將此信號處理后重新送入定子包。此外，轉(zhuǎn)發(fā)器還可用作一種信號增強器。這樣，一個轉(zhuǎn)發(fā)器可用作對被傳輸信號的一個接入點和接出點。最好被傳輸?shù)男盘柦柚诠饫|饋給轉(zhuǎn)發(fā)器。
轉(zhuǎn)發(fā)器工作所需能量最好通過電感耦合由定子包獲得。
下面借助唯一的一個
附圖詳細說明本發(fā)明。
附圖示出一個用于實現(xiàn)本發(fā)明方法的配置示例。為了從一個固定發(fā)射機1將電磁信號，例如數(shù)據(jù)或語音信號，傳送到一輛磁懸浮列車F中的一個接收機8，將該信號從固定的發(fā)射機/接收機1送到一個調(diào)制解調(diào)器2。在此調(diào)制解調(diào)器2中信號以合適的調(diào)制方法調(diào)制在一個載波頻率上，此頻率被如此選擇，使得它適配于定子包4的傳輸特性。在調(diào)制方法中可以應(yīng)用附加的擴頻調(diào)制，例如，直接序列擴頻(DSSS)或短脈沖調(diào)制。已調(diào)信號借助于一個匹配電路3饋入定子包4。此饋入直接在定子包4的繞組上進行(在圖中未示出)。借助于定子包4，信號被送到列車F上。這里定子包4除了其原有任務(wù)——為列車F的驅(qū)動產(chǎn)生行波場——外還用作傳導(dǎo)已調(diào)電磁信號的波導(dǎo)。
在列車F上設(shè)置天線5，它至定子包的距離為幾個厘米，特別是小于15厘米。借助于天線5耦合出在定子包4中傳輸?shù)囊颜{(diào)信號。耦合出的信號在一個發(fā)送/接收放大器6中被放大并送到調(diào)制解調(diào)器7進行解調(diào)，然后送到接收機8。
從磁懸浮列車F中的發(fā)射機8至固定的接收機1的電磁信號的傳輸以相當(dāng)?shù)姆绞竭M行。此時發(fā)射機8的信號在調(diào)制解調(diào)器7中被調(diào)制并且借助于發(fā)送/接收放大器6和天線5饋入定子包4。借助于匹配電路3耦合出在定子包4中傳輸?shù)男盘?。信號在調(diào)制解調(diào)器2中被解調(diào)并送到固定的接收機1。
參考文獻[1]雜志“Systeme”中的文章，99年9月出版http∥WWW.ikog-gmbh，de/german/news/Artikel％20Systeme％20Transrapid.htm
權(quán)利要求
1.在固定的發(fā)送/接收站(1)和磁懸浮列車(F)中的發(fā)送/接收站(8)之間傳輸電磁信號的方法，其中磁懸浮列車(F)被強制行駛在路軌下面安裝有定子包(4)的路軌上，其特征在于，被傳輸?shù)男盘枏囊粋€路軌側(cè)的、連接于發(fā)送/接收站(1)的接入點耦合到磁懸浮鐵路路軌上的至少一個定子包(4)中，并從一個列車側(cè)的連接于列車(F)中的發(fā)送/接收站(8)的接出點由定子包(4)耦合出來，并且同樣反向傳輸，其中定子包(4)用作相對應(yīng)接入點和接出點之間信號的傳輸媒介。
2.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，路軌側(cè)和列車側(cè)具有多個接入點和接出點。
3.如權(quán)利要求
2所述的方法，其特征在于，同樣的信號在路軌兩側(cè)的定子包(4)中被傳輸。
4.如權(quán)利要求
2所述的方法，其特征在于，不同的信號分別在路軌兩側(cè)的定子包(4)中被傳輸。
5.如上述權(quán)利要求
中任一項所述的方法，其特征在于，在路軌側(cè)面和列車側(cè)被傳輸?shù)男盘柦柚谝粋€調(diào)制解調(diào)器(7，2)被調(diào)制到一個對應(yīng)于定子組(4)的傳輸特性的載波頻率上。
6.如權(quán)利要求
5所述的方法，其特征在于，被傳輸?shù)男盘柋徽穹{(diào)制。
7.如權(quán)利要求
5所述的方法，其特征在于，被傳輸?shù)男盘柋幌辔徽{(diào)制。
8.如權(quán)利要求
5所述的方法，其特征在于，被傳輸?shù)男盘柋幻}沖調(diào)制，其中脈沖振幅、脈沖寬度、脈沖相位、脈沖頻率或它們的組合被調(diào)制。
9.如上述權(quán)利要求
中任一項所述的方法，其特征在于，接入點和接出點與定子組(4)電感耦合。
10.如權(quán)利要求
1至8中任一項所述的方法，其特征在于，接入點和接出點與定子組(4)電容耦合。
11.如上述權(quán)利要求
中任一項所述的方法，其特征在于，信號傳輸半雙工地進行，即信號的發(fā)送和接收在不同時間中在相同頻率上進行。
12.如權(quán)利要求
1至10中任一項所述的方法，其特征在于，信號傳輸全雙工地進行，即信號的發(fā)送和接收在相同時間內(nèi)在不同的頻率上進行。
13.如上述權(quán)利要求
中任一項所述的方法，其特征在于，為了提高信號傳輸?shù)膫鬏斁嚯x，在定子包(4)上以可規(guī)定的間隔設(shè)置用以處理信號的轉(zhuǎn)發(fā)器。
14.如權(quán)利要求
13所述的方法，其特征在于，轉(zhuǎn)發(fā)器工作所需的能量通過電感耦合從定子包(4)獲得。
15.如權(quán)利要求
13或14所述的方法，其特征在于，被傳輸?shù)男盘柦柚诠饫|被饋送給轉(zhuǎn)發(fā)器。
專利摘要
本發(fā)明涉及在一個固定的發(fā)送/接收站(1)和磁懸浮列車(F)中的一個發(fā)送/接收站(8)之間傳輸電磁信號的方法，其中磁懸浮列車(F)被強制行駛在在路軌下面安裝有定子包(4)的路軌上。按照本發(fā)明，被傳輸?shù)男盘枏囊粋€路軌側(cè)的連接于發(fā)送/接收站(1)的接入點耦合到磁懸浮鐵路路軌上的至少一個定子包(4)中，并從一個列車側(cè)的、連接于列車(F)中的發(fā)送/接收站(8)的接出點由定子包(4)耦合出來，并且同樣反向傳輸，其中定子包(4)用作相應(yīng)接入點和接出點之間信號的傳輸媒介。
文檔編號F42B8/16GKCN1426919SQ02157565
公開日2003年7月2日 申請日期2002年12月20日
發(fā)明者普拉特納爾·阿爾弗雷德, 穆勒·曼弗雷德 申請人:伊茲德國有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan