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Verbindungsherstellung zwischen einer ortsbeweglichen Station und
einer Anzahl von ortsfesten Gegensprechstationen Die vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit der Aufgabe der Verbindungsherstellung zwischen einer auf einer festgelegten
Strecke von großer Länge beweglichen Station und einer Anzahl von an der Strecke
verteilten ortsfesten, gegebenenfalls als Zwischenstation arbeitenden Gegensprechstationen.
Diese Aufgabe soll mit einem möglichst geringen Aufwand an Geräten, Speiseleistung,
Wartung und Frequenzbreite einwandfrei gelöst werden. Erfindungsgemäß kennzeichnet
sich die Lösung dadurch, daß die bewegliche Station und die ortsfesten Gegensprechstationen
mit Sendern und Empfängern für den Gegensprechverkehr zwischen der beweglichen Station
und einer ortsfesten Gegensprechstation ausgerüstet und den Empfängern der ortsfesten
Gegensprechstationen Schalteinrichtungen zugeordnet sind, von denen diejenigen Schalteinrichtungen,
die einer günstige Übertragungsverhältnisse zwischen beweglicher Station und ortsfester
Gegensprechstation gewährleistenden Gegensprechstation zugeordnet sind, unter dem
Einfluß einer einen bestimmten Schwellwert überschreitenden Empfangsspannung den
Sender dieser ortsfesten Gegensprechstation einschalten.
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Es ist bereits bekannt, in einer ortsfesten Station bei bestimmter
Stärke eines empfangenen Signals den Empfänger mit dem Sender dieser Station zusammenzuschalten.
Hierbei dient der Sender dieser Station aber nicht dazu, eine Antwortnachricht abzustrahlen,
sondern er strahlt die von seinem Empfänger aufgenommene Nachricht unter Verwendung
eines-
anderen Trägers sofort- wieder aus. . Es handelt sich also bei dieser Station um
eine reine Zwischenstation und nicht um eine Gegensprechstation, deren Sender unter
dem Einfluß einer einen bestimmten. Schwellwert überschreitenden Empfangsspannung
eingeschaltet wird; um im Gegensprechverkehr die Antwortnachricht abzustrahlen.
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Zur Erläuterung der Erfindung ist als Ausführungsbeispiel eine Zugfunkanlage
gewählt; selbstverständlich kann auch die erfindungsgemäße Anordnung in gleicher
Weise bei Flugstrecken, an Kanälen, Fernverkehrsstraßen und in ähnlichen Fällen
Verwendung finden.
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In der Fig. i stellt i eine bewegliche Station, z. B. auf einem Zug;
dar, welche einen Sender Si und einen Empfänger Ei enthält und mit den- an der Strecke
verteilten ortsfesten Gegensprechstationen 2, 3, 4, 5 derart zusammenarbeiten soll,
daB jeweils über eine dieser entsprechend ihrer Reichweite. an der Strecke verteilten
ortsfesten Gegensprechstationen ein Verkehr zwischen einem Endamt 6 und dem Zug
möglich ist. Ein Verkehr zwischen der beweglichen Station und den einzelnen ortsfesten
Gegensprechstationen kann selbstverständlich auch ohne Anruf der Endstation möglich
sein. Zwischen den einzelnen ortsfesten Gegensprechstationen-..2... 5 und dem Endamt
6 sind eine gemeinsame Besprechungsleitung 7 und eine gemeinsame Empfangsleitung
8 vorgesehen, welche Verstärker enthalten oder zu einer Zweidrahtleitung zusämmengefäßt
sein können. Mit der Besprechungsleitung 7 sind die Sender der einzelnen ortsfesten
Gegensprechstationen verbunden,- -während- an- die Empfangsleitung 8 die Empfänger
dieser Stationen angeschlossen sind.
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Würde man alle Sender der Strecke dauernd arbeiten lassen, so könnten
sie nicht mit der gleichen Frequenz betrieben werden,- da sich zwischen zwei benachbarten
Sendern Verwirrungsgebiete ergeben und Überlagerungsstörungen auftreten, wenn die
Trägerfrequenzen nicht mit einer Gleichlaufeinrichtung synchronisiert sind; es wäre
also ein Freqüenzwechsel beim Übergang in ein anderes Übertragungsfeld erforderlich.
Dies würde den Apparataufwand in der beweglichen Station verdoppeln; außerdem würden
die dauernd laufenden Streckenstationen einen erheblichen Speiseleistungsbetrag
nutzlos verbrauchen, und der Sprechverkehr in einer Richtung wäre längs der ganzen
Strecke abhörbar. Erfindungsgemäß wird daher im vorliegenden Ausführungsbeispiel
durch den Sender Si der beweglichen Station mit Hilfe der Empfänger der ortsfesten
Gegensprechstationen jeweils nur ein Sender dieser Stationen eingeschaltet. Befindet
sich der Zug z. B. in der in der Fig. i angedeuteten Stellung und bewegt er sich
in Pfeilrichtung, so ist zunächst der Sender S2 der ortsfesten Gegensprechstation
2 in Betrieb. Sobald der Empfänger E3 der ortsfesten Gegensprechstation 3 vom Zugsender
S, eine Empfangsspannung über einen bestimmten Schwellwert erhält, schaltet er den
Sender S2 aus und den Sender S3 ein. Kommt der Zug in die Nähe der ortsfesten Gegensprechstation
4, so schaltet der Empfänger. E4 dieser Station den Sender S3 aus und den Sender
S4 ein. Dieses- nacheinander erfolgende Ein- und Ausschalten der weiteren Sender-
der auf der Strecke verteilten ortsfesten Gegensprechstationen erfolgt dann in entsprechender
Weise während der weiteren Fortbewegung des Zuges in der Pfeilrichtung. Bei der
Rückfahrt des Zuges erfolgt die Schaltung in umgekehrter Reihenfolge, derart, daß
eine räumlich und zeitlich lückenlose Verbindung zwischen Zug und Endamt 6 gewährleistet
ist, wobei nur ein Frequenzpaar und keinerlei Handbedienung benötigt wird. Die Gegensprechstationen
können daher an ausbreitungstechnisch günstigen, aber schwer zugänglichen Punkten
angeordnet werden. Sollten mehrere ortsbewegliche Stationen (z. B. Züge) auf einer
Strecke verkehren, so kann der Verbindungsverkehr durch Benutzung mehrerer Frequenzen
in entsprechender Weise abgewickelt werden.
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Die vorstehend allgemeinbeschriebene Verbindungsherstellung läßt sich
nun z. B. mit der in der Fig. 2 dargestellten, bei jeder ortsfesten Gegensprechstation
vorzusehenden Schalteinrichtung durchführen. Diese Einrichtung, die im wesentlichen
aus vier Relais besteht, arbeitet in folgender Weise: Überschreitet bei der in der
Fig. i gezeigten Stellung der ortsbeweglichen Station i die vom Empfänger E3 der
ortsfesten Gegensprechstation 3 aufgenommene Empfangsspannung einen vorgeschriebenen
- Schwellwert über einevorgeschriebene Zeitdauer, damit Störungen und kurzzeitige
Überreichweiten sich nicht auswirken können, so wird mit Hilfe- einer Relaiswicklung
g ein Kontaktarm =o in die. in der Fig. 2 dargestellte Lage gebracht, wodurch von
der Stromquelle =i ein zweites Relais i2 zum Ansprechen gebracht wird. Dieses Relais
schaltet mit seinem Arbeitskontakt 1,3 an der ortsfesten Gegensprechstation 3 den
Sender S3 bzw. dessen Anodenspannung ein, der nunmehr den Verkehrmit der beweglichen
Zugstation i übernimmt. Die erforderliche gleichzeitige Ausschaltung des in der
Fig. i dargestellten Senders S2 der ortsfesten Gegensprechstation 2, welche bisher
die Verbindungsherstellung ermöglichte, wird durch einen weiteren Arbeitskontakt
r4 des Relais 12 bewirkt; dieser Kontakt schließt einen Stromkreis vom Kondensator
15 über ein drittes Relais 16 und einen Widerstand 17, welcher das Relais 16 für
eine kurze Zeitdauer ansprechen läßt. Diese Zeitdauer ist durch die Wähl der Größe
des Kondensators des Widerstandes 17 und eines weiteren Widerstandes 18 bestimmt,
über den der Kondensator von der Stromquelle =i aus aufgeladen wird. Der Widerstand
18 muß dabei so groß sein, däß der ihn durchfließende Strom allein das Relais 16
nicht zu halten vermag. Das Relais 16 besitzt einen Arbeitskontakt =g und einen
Ruhekontakt 2o; der letztere verbindet eine zweite Wicklung 21 des den Kontaktarm
=o steuernden Relais mit einer einadrigen Steuerleitung 22, welche allen ortsfesten
Gegensprechstationen gemeinsam ist. Während des kurzzeitigen Ansprechens des Relais
16 wird über den Arbeitskontakt ig auf die Steuerleitung 22. aus der Batterie =i
ein Stromstoß gegeben, der in den benachbarten ortsfesten Gegensprechstationen,
also :z und 4, über die Ruhekontakte 2o die entsprechenden Wicklungen 9,1 erregt;
dabei wird in der ortsfesten Gegensprechstation 2 der Kontakt- j arm =o umgelegt.
Da hierdurch in der Station 2 das
Relais 12 stromlos wird, erfolgt
eine Ausschaltung des bisher in Betrieb befindlichen Senders S2. Durch die Widerstände
23 und 2q. in der Steuerleitung 22 kann erreicht werden, daß die Wirkung des eben
geschilderten Gleichstromsteuerstoßes im wesentlichen auf die Nachbarstationen beschränkt
bleibt und sich nicht auf die ganze Steuerleitung verteilt. Da der Kontaktarm =o
in der ortsfesten Gegensprechstation 3 nach dem Umlegen in die in der Fig. 2 gezeigte
Lage diese beibehält, ist gewährleistet, daß die gerade arbeitende Station 3 in
Betrieb bleibt, selbst wenn ihre Empfangsspannung kurzzeitig ausfällt. Die Wicklung
21 muß so bemessen sein, daß sie die Wirkung der Wicklung 9 überwindet, da auch
die auszuschaltende Station 2 noch Empfangsspannung erhält, deren Wert aber jetzt
infolge der Entfernung der Zugstation i gefallen ist.
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Die eben erläuterte Arbeitsweise setzt voraus, daß bei den ortsfesten
Gegensprechstationen, welche der sendenden Station 3 benachbart sind, die Empfänger
betriebsbereit sind. Will man nicht alle Empfänger an der ganzen Strecke dauernd
arbeiten lassen, so kann man durch eine entsprechende Ausbildung der Schaltanordnung
erreichen, daß beispielsweise nur die drei gerade benötigten Empfänger, also bei
der gezeigten Lage der Zugstation i die Empfänger E2 und E3 und der Empfänger einer
gegebenenfalls vor der Station 2 bzw. hinter der Station 3 liegenden Station wirksam
sind. Zu diesem Zweck wird das Relais 12 mit einem Arbeitskontakt 25 versehen, der
beim Ansprechen dieses Relais die Stromquelle =i mit einer zweiten Steuerleitung
26 verbindet. Zwischen dieser Steuerleitung 26 und Erde liegt bei allen ortsfesten
Gegensprechstationen ein viertes Relais 27, welches über seinen Arbeitskontakt 28
den Empfänger einschaltet. Durch zwei Widerstände 29 und 30 in der Steuerleitung
26 ist dafür gesorgt, daß die Relais a7 nur in der ortsfesten Gegensprechstation,
deren Sender in Betrieb ist, also im vorliegenden Falle in der Station 3, und ihren
beiden Nachbarstationen 2 und q. ansprechen. Wenn erwünscht, kann vom Relais 27
über die Leitung 31 zugleich die Heizung des zugehörigen Senders eingeschaltet werden,
so daß der Sender schon vorgewärmt ist, wenn der Kontakt 13, welcher dann beispielsweise
nur die Anodenspannung anschaltet, geschlossen wird. Mit der Ausschaltung können
Sender und Empfänger zugleich von den Leitungen 7 bzw. 8 abgetrennt werden, wenn
dies z. B. aus Gründen der Pegelhaltung erforderlich erscheint.
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Die Steuerleitungen 22 und 26 können erspart werden, wenn man die
Gleichstromsteuerstöße in Simultanschaltung über die Besprechungsleitung 7 und die
Empfangsleitung 8 laufen läßt oder indem man sie durch unter- oder überlagerte Tonfrequenzströme
ersetzt. Im letzteren Falle wäre z. B. jeder Station eine Tonfrequenz zuzuordnen
und vor die Relais 27 wären Filter zu legen, welche jeweils die der eigenen und
den beiden benachbarten Stationen zugeordneten Tonfrequenzen durchlassen.
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Die durch die Bauelemente =q.... 19 in Fig. 2 angedeutete Einrichtung
zur Erzeugung des Abschaltstromstoßes kann selbstverständlich durch beliebige andere
Mittel, z. B. durch Verzögerungsrelais, Wischkontakte am Relais 12 od. dgl., ersetzt
werden. An Stelle der elektromagnetischen Relais können Hochvakuum- oder Gasentladungsröhren
eingesetzt werden, um die gleichen Steuerwirkungen zu erzielen. Ebenso läßt sich
die beschriebene Verbindungsherstellung auch durchführen, wenn die Übertragung nicht
rein drahtlos, sondern zum Teil mit leitungsgeführten Wellen erfolgt.