Антенная система для транспортных средств

 

Изобретение относится к области средств связи, а именно к беспроводной связи, и может быть использовано на средствах транспорта наземного, в том числе и железнодорожного, а также авиационного, водного, а также поездах метрополитена. Техническим результатом является обеспечение переговоров между людьми, находящимися в различных частях транспортного средства, и исключение возможности перехвата факта переговоров на расстоянии, превышающем уровень затухания радиосигнала. Антенная система содержит по меньшей мере одну антенну, установленную на транспортном средстве и соединенную с передающим и/или принимающим блоком. Указанный блок выполнен с возможностью приема и передачи радиосигналов в диапазоне частот 1800-1900 МГц, содержащем по меньшей мере 6 радиоканалов. Указанная антенна расположена на боковой поверхности транспортного средства, содержащей по меньшей мере одно окно, закрытое стеклом, на уровне, не превышающем пяти размеров окна в обе стороны от горизонтальной оси, проходящей через центр окна. 9 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области средств связи, а именно к беспроводной связи, и может быть использовано на средствах транспорта - наземного, в том числе и железнодорожного, а также авиационного, водного, а также поездах метрополитена.

В настоящий момент обмен информацией, в том числе и об аварийных ситуациях, между вагонами пассажирских поездов, отсеков судов и авиационных лайнеров, а также средствами наземного колесного и гусеничного транспорта может быть осуществлен посредством мобильных телефонов и переносных радиостанций, и/или посредством проводной связи, и/или путем непосредственной передачи информации абонентами друг другу без использования средств связи. Обмен информацией в процессе движения возможен только посредством мобильных телефонов или радиостанций.

Каждый из указанных видов связи имеет свои недостатки.

Следовательно, на сегодняшний день существует насущная техническая задача - разработка системы внутри транспортной радиотелефонной связи, обеспечивающая возможность постоянной двухсторонней радиосвязи между элементами транспортного средства, а также с удаленными абонентами.

Известна антенная система для транспортных средств, преимущественно железнодорожного транспорта (RU, патент 2141696, Н 01 Q 7/00, 1999), предназначенная для передачи и приема информации в широком диапазоне длин волн. Указанная система содержит по меньшей мере два антенных устройства, соединенных с передающим и/или принимающим устройством, расположенным в транспортном средстве, а также трансляторы, расположенные на земле. Используемое антенное устройство содержит электрически проводящую пластину, индуктивную часть антенны и расположенный между ними ферритовый элемент.

Недостатком известной системы следует признать необходимость расположения на земле ее элементов, а также легкость перехвата переговоров, осуществляемых с использованием этой системы.

Известна также антенная система (US, патент 3615066, Н 01 Q 1/12, 1971), содержащая по меньшей мере одну антенну, включающую консоль, на которой перпендикулярно указанной консоли закреплены в одной плоскости рефлектор, активный вибратор и по меньшей мере два директора, при этом указанная консоль расположена параллельно указанной боковой поверхности транспортного средства, содержащей по меньшей мере одно окно, закрытое стеклом, причем антенна соединена с передающим и/или принимающим блоком.

Недостатком известной антенной системы является ее непригодность для переговоров между абонентами, находящимися в различных участках транспортного средства, при одновременном исключении возможности перехвата факта переговоров на расстоянии, превышающем уровень затухания радиосигнала.

Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке антенной системы для транспортных средств, обеспечивающей проведение переговоров только при использовании расположенных на транспортном средстве элементов при одновременном обеспечении невозможности перехвата третьими лицами факта переговоров на расстоянии, превышающем уровень затухания радиосигнала.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в обеспечении переговоров между людьми, находящимися в различных участках транспортного средства, при одновременном исключении возможности перехвата факта переговоров на расстоянии, превышающем уровень затухания радиосигнала.

Для обеспечения указанного результата предложено использовать антенную систему для транспортных средств, содержащую по меньшей мере одну антенну, установленную на транспортном средстве и соединенную с передающим и/или принимающим блоком, который выполнен с возможностью приема и передачи радиосигналов в диапазоне частот 1800-1900 МГц, содержащем по меньшей мере 6 радиоканалов. Указанная антенна расположена на боковой поверхности транспортного средства, содержащей по меньшей мере одно окно, закрытое стеклом, причем антенна расположена на уровне, не превышающем пяти размеров окна в обе стороны от горизонтальной оси, проходящей через центр окна. Каждая антенна содержит консоль, на которой перпендикулярно указанной консоли закреплены в одной плоскости рефлектор, активный вибратор и по меньшей мере два директора, причем указанная консоль расположена параллельно указанной боковой поверхности транспортного средства. В качестве указанного транспортного средства могут быть использованы вагон, и/или средство тяги рельсового транспорта, и/или летательный аппарат, и/или автомобиль, и/или судно. Предпочтительно консоль, и/или рефлектор, и/или директоры выполнены как часть корпуса указанного транспортного средства. Обычно рефлектор, и/или вибратор, и/или директор выполнены пластинчатыми и/или штырьевыми. Преимущественно консоль выполнена в виде пластины по меньшей мере с поверхностной электрической проводимостью.

В процессе создания антенной системы для транспортных средств экспериментально было установлено, что расположение антенны, конструкция которой приведена ранее, на боковой стене транспортного средства, содержащего по крайней мере одно окно, закрытое стеклом, на уровне, не превышающем пяти размеров окна в обе стороны от горизонтальной оси, проходящей через центр окна, позволяет уверенно осуществлять прием и передачу радиосигнала в диапазоне частот 1800 - 1900 МГц, содержащем по меньшей мере 6 радиоканалов, причем использование указанного диапазона частот полностью исключает возможность пеленгации факта обмена радиосигналами на расстоянии, превышающем уровень затухания сигнала.

Оборудование системы отвечает требованиям, предъявляемым к оборудованию цифровой беспроводной телефонной связи технологии DECT (стандарт ETS 300 175). Стандарт DECT для беспроводной телефонии был представлен в 1992 г. Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETS). В 1993 г. на выставке CeBIT в Германии были представлены несколько систем беспроводной связи и передачи данных на основе стандарта DECT (Digital European Cordless Telecommunications). Основные сферы применения стандарта DECT - системы микросотовой связи для нужд бизнеса (беспроводные учрежденческие АТС для средних и крупных организаций, распределенных производств и т. д.).

Сущность изобретения в варианте для железнодорожного транспорта приведена на чертеже, на котором приняты следующие обозначения: средство 1 тяги, вагон 2, базовая станция 3, центральный контроллер 4, портативный абонентский терминал 5, средство 6 аварийной сигнализации, антенна 7, окно 8.

В дальнейшем изобретение будет раскрыто с использованием различных примеров реализации.

При размещении антенной системы на железнодорожном составе на каждом вагоне, на боковой поверхности которого расположены застекленные окна, и средстве тяги, на боковой поверхности которого также расположены застекленные окна, на боковой поверхности на уровне, не превышающем пяти размеров окна в обе стороны от горизонтальной оси, проходящей через центр окна, расположено по меньшей мере по одной антенне. Каждый вагон и средство тяги содержат по меньшей мере один портативный абонентский терминал, выполняющий функции передающего и/или принимающего блока, выполненного с возможностью приема и передачи радиосигналов в диапазоне частот 1800-1900 МГц, содержащем по меньшей мере 6 радиоканалов, и средство аварийной сигнализации, подключенное к указанному портативному абонентскому терминалу. Предпочтительно портативные абонентские терминалы выполнены переносимыми по меньшей мере в пределах вагона и/или средства тяги. Один из вагонов, предпочтительно, но не обязательно расположенный в центре железнодорожного состава, содержит базовую станцию 3 и центральный контроллер 4, выполняющие функции передающего и/или принимающего блока, выполненного с возможностью приема и передачи радиосигналов в диапазоне частот 1800-1900 МГц, содержащем по меньшей мере 6 радиоканалов. Кроме того, указанный вагон дополнительно может содержать средства передачи информации через спутниковую антенну или наземный ретранслятор в центральную диспетчерскую железной дороги или одной из систем мобильной радиосвязи. При необходимости посредством переносного абонентского терминала пассажир или проводник вагона передают информацию по одному из радиоканалов в указанном диапазоне частот 1800-1900 МГц на базовую станцию, которая в зависимости от вида сообщения либо передает ее на центральный контроллер, либо посредством спутниковой антенны или наземного ретранслятора адресату.

При размещении антенной системы на колонне автомобильного транспорта на боковой поверхности каждого автомобиля, на боковой поверхности которого расположены застекленные окна, на уровне, не превышающем пяти размеров окна в обе стороны от горизонтальной оси, проходящей через центр, расположено по меньшей мере по одной антенне. Каждый автомобиль содержит один портативный абонентский терминал, выполняющий функции передающего и/или принимающего блока, выполненного с возможностью приема и передачи радиосигналов в диапазоне частот 1800-1900 МГц, содержащем по меньшей мере 6 радиоканалов. Один из автомобилей, предпочтительно, но не обязательно расположенный в центре автоколонны, содержит базовую станцию, выполняющую функции передающего и/или принимающего блока, выполненного с возможностью приема и передачи радиосигналов в диапазоне частот 1800-1900 МГц, содержащем по меньшей мере 6 радиоканалов. Кроме того, указанный автомобиль дополнительно может содержать средства передачи информации через спутниковую антенну или наземный ретранслятор одной из систем мобильной радиосвязи. При необходимости посредством переносного абонентского терминала пассажир или водитель автомобиля передают информацию по одному из радиоканалов в указанном диапазоне частот 1800-1900 МГц на базовую станцию.

При размещении антенной системы на морском или речном судне, на боковой поверхности которого расположены по меньшей мере в один ряд застекленные окна, на уровне, не превышающем пяти размеров окна в обе стороны от горизонтальной оси, проходящей через центр каждого ряда указанных окон относительно поверхности воды, расположено по меньшей мере по одной антенне. Каждый отсек указанного судна содержит по меньшей мере один портативный абонентский терминал, выполняющий функции передающего и/или принимающего блока, выполненного с возможностью приема и передачи радиосигналов в диапазоне частот 1800-1900 МГц, содержащем по меньшей мере 6 радиоканалов, и средство аварийной сигнализации, подключенное к указанному портативному абонентскому терминалу. Предпочтительно портативные абонентские терминалы выполнены переносимыми по меньшей мере в пределах отсека. Один из отсеков, предпочтительно, но не обязательно содержащий средства управления судном, содержит базовую станцию и центральный контроллер, выполняющие функции передающего и/или принимающего блока, выполненного с возможностью приема и передачи радиосигналов в диапазоне частот 1800-1900 МГц, содержащем по меньшей мере 6 радиоканалов. Кроме того, указанный отсек дополнительно может содержать средства передачи информации через спутниковую антенну или иной ретранслятор в центральную диспетчерскую порта или одной из систем мобильной радиосвязи. При необходимости посредством переносного абонентского терминала пассажир или член экипажа судна передают информацию по одному из радиоканалов в указанном диапазоне частот 1800-1900 МГц на базовую станцию, которая в зависимости от вида сообщения либо передает ее на центральный контроллер, либо посредством спутниковой антенны или ретранслятора адресату.

Использование антенной системы позволяет обеспечить переговоры между людьми, находящимися в различных участках транспортного средства, при одновременном исключении возможности перехвата факта переговоров.

Формула изобретения

1. Антенная система для транспортных средств, содержащая по меньшей мере одну антенну, включающую консоль, на которой перпендикулярно указанной консоли закреплены в одной плоскости рефлектор, активный вибратор и по меньшей мере два директора, при этом указанная консоль расположена параллельно указанной боковой поверхности транспортного средства, содержащей по меньшей мере одно окно, закрытое стеклом, причем антенна соединена с передающим и/или принимающим блоком, отличающаяся тем, что указанный блок выполнен с возможностью приема и передачи радиосигналов в диапазоне частот 1800-1900 МГц, содержащем по меньшей мере 6 радиоканалов, указанная антенна расположена на боковой поверхности транспортного средства на уровне, не превышающем пяти размеров окна в обе стороны от горизонтальной оси, проходящей через центр окна.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанное транспортное средство представляет собой вагон.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанное транспортное средство представляет собой средство тяги рельсового транспорта.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанное транспортное средство представляет собой летательный аппарат.

5. Система по п.4, отличающаяся тем, что консоль, и/или рефлектор, и/или директоры выполнены как часть корпуса указанного транспортного средства.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанное транспортное средство представляет собой автомобиль.

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанное транспортное средство представляет собой судно.

8. Система по п. 1, отличающаяся тем, что рефлектор, и/или вибратор, и/или директор выполнены пластинчатыми.

9. Система по п. 1, отличающаяся тем, что рефлектор, и/или вибратор, и/или директор выполнены штырьевыми.

10. Система по п.1, отличающаяся тем, что консоль выполнена в виде пластины по меньшей мере с поверхностной электрической проводимостью.

РИСУНКИ

Рисунок 1