Tekniska installationer

Basstationsinstallation | Foto: Spårvägsmuseet

Basstationer tunnlar
Under jord installerades ursprungligen 45 basstationer i olika driftutrymmen, såsom relärum och elrum samt i vissa fall även monterade fritt ute i spårtunnlar. Basstationen anslöts till respektive stations elförsörjning som också vanligtvis var säkrad med reservkraft. Antennutgången kopplades först till en tvåports effektsplitter (3 dB kopplare), innan den via antenntransformatorer anslöts till antennkablarna i tunneln. Teleförbindelser för fjärrstyrning (2 par för Rx respektive Tx) kopplades sedan via tunnelbanans fjärrtelefonkablar till centralutrustningen på Tunnelcentralen i Gamla stan. Varje basstation var fysiskt kopplad till sina respektive grannbasstationer via antennkabeln som var förlagd längs tunnlarna. På bilden intill ses två basstationer från Storno av typ CQF 612 i tunnelmiljö. Bas 208 och 209 var ursprungligen monterade i T-centralens relärum för att täcka TUB 2 både mot Östermalmstorg och Gamla stan.


Antennkabelinstallation | Foto: Spårvägsmuseet

Tunnelantenner
Antennsystemet i tunnlarna, bestod i att från en tunnelbanestation – och där installerad basstation, utgick det fyra antennkablar. Två åt var håll till respektive grannstation, där nästa basstation tog vid o.s.v. Vid längre tunnelsträckor mellan stationerna, installerades en ytterligare basstationer mitt på sträckan. Antennen i sig utgjordes av en kraftig bandkabel, RG-86/U (kan jämföras med en gammaldags TV-antennkabel). Då kabelns impedans var 200 ohm, så var det nödvändigt ett koppla in ett impedansanpassningsdon/transformator (kallad trumpet) mellan basstationen och kabeln.

Mottagning, Rx (diversitet)
Mottagardelen i respektive basstationen anslöts med ett teleförbindelse mot centralsystemets terminalutrustning. Vid detekterad mottagning på en basstation, las ut en DC-strömslinga (Rx-ström) ut till sin motsvarande diversitetsenhet i terminalutrustningen. Strömslingans styrka var proportionerlig mot den mottagna fältstyrkan från den anropande mobilstationen. På detta sätt valde sedan terminalutrustningen på TUC, den för stunden bästa basmottagare. På strömslingan överlagrades AC-spänning för den mottagna talmodulationen, för vidarekoppling via centralsystemet till manöverutrustningen.

Sändning, Tx
Sändardeln var också kopplad med ett telepar mot centralsystemet. Vid sändning kopplades från centralutrustningen en DC-spänning (Tx-spänning 24 V) ut på respektive par för att aktivera samtliga bassändare. Över likspänningen överlagrades talmodulation via AC-spänning. Tx-spänningen var möjligt att polvända. Detta användes för en speciell systemfunktion för att sända eller inte sända en s.k. pilotton över bärvågen. Pilottonen användes främst för att hindra störningar i de mobila tågradiostationerna. Normalt vid samtal från Tuc var polvändningen normal (rättvänd) och pilotton sändes överlagrat på talet. Det medförde att tågets mobilstation detekterade pilottonen och öppnade sin högtalare för att höra samtalet. Utan den överlagrade pilottonen på bärvågen från basstationen (polvänd manöver), öppnade inte tågens mobilstationer sin högtalare. Bärbara radiostationer och radiostationer i bilar saknade pilottonmottagare/detektor, så dessa enheter var känsligare för ovidkommande störningar i högtalaren. Pilottonen var på 94,8 Hz genererades i basstationen, och kunde vanligtvis inte uppfattas i mobilstationernas högtalare. Tunnelbasstationerna sände med 10 W.


Skattehuset | Foto: Tomas Sjöblom

Basstationerna ovan jord
Sändarna för tunnelbana 1 och 2 i Skattehuset var ursprungligen av den äldre rörbaserade typen, samma som Fordonsradion hade haft i drift sedan 1963 – CTF 11. För den senare (1974-1975)  installerade basstationen för tunnelbana 3, valdes den transistoriserade CTF 612. Mottagarna i Mälahöjden var redan från början av den modernare heltransistoriserade typen – CRF 612, jämfört med fordonsradions äldre rörbestyckade variant. Samtidigt som Mälarhöjdens teknikhus avvecklades flyttades även det då tre CRF 612 ned till teknikrummet i berget. Om detta kan läsas mer under filken Fordonsradio. I skiftet 80-90 tal ersattes de två ursprungliga tågradiosändarna på Skattehuset med varsin modern CTF 9112, men den gamla sändaren för tunnelbana 3 behölls. Bilden till höger visar tunnelbanans tre sändare och dess gemensamma sändarcombiner i form av fyra kaviteter. En tunna/sändare – den fjärde översta kaviteten var ansluten mot det under 80-talet nyintroducerade Serviceradiosystemet, följ denna länk för mer information… Serviceradions utrustning syns inte på bilden, däremot skymtar den nya trunkade tågradions (SmartZone) gråa basstationsstativ installerade 1994. Mer information om detta system på denna länk…

Till skillnad från de gamla CRF 11 (och CTF 11) var CRF 612 (och CTF 612), en kompakt konstruerad basstation (Stornophone 600 inrymd i en stadigt pressgjutet aluminiumkapsling. Och istället för att byggas in i stora golvstativ, var basstationen gjord för att hängas direkt på vägg via en så kallad T-galge. I Mälarhöjden kopplades mottagarnas antenn via en extra separat antennförstärkare från Rohde & Schwartz. Även för tågradion såsom den äldre fordonsradion, bestyckades ytsändare och ytmottagare dubbelt (resevenheter) per kanal. Detta för att säkerställa kontinuerlig drift av radiosystemet vid fel och planerat underhåll. Tekniska data och systemegenskaper på tunnetågradions nya basstationer motsvarade i princip fordonsradiosystemet gamla basstationer.

För att de bilder på dessa montage, se under fliken Fordonsradio.

Tunnelbasstationerna var även de av Stornos modernare typ – CQF 612, tillhörande den berömda Storophone 600-serien, var inrymda  i ett pressgjutet aluminiumhölje, däri det med olika standardiserade systemmoduler var möjligt att bygga upp och anpassa radion till önskad funktion. Den blågrå hermetiskt tillslutna kapslingen gick oftast under smeknamnet ”fotskrapan”, då den för elektronikens kylning var utformad som en enda stor kylfläns. Byggsättets medförde också goda elektrisk skärming och kraftfull mekanisk stabilitet.


Centralutrustningen | Foto: Spårvägsmuseet

Centralutrustning
Tunnelbanans ledningscentral, tunnelcentralen – Tuc, var placerad i samma fastighet som Yttrafikcentralen – Tyc (tidigare Trafikcentralen, Tct), i Gamla stan, beskrivet här. I husets södra del fanns ett stort utrymme i husets hela bredd, som dessutom hade högt i tak. Lokalens utformning var designad att inrymma trafikledningsfunktioner för befintlig och framtida planerat linjenät. Tuc hade varit i operativ drift i 10 år innan tunneltågsradion installerades. Trots att det till ledningscentralen fanns ett speciellt avdelat teknikrum där exempelvis centralur, tågtidskrivare och centralförstärkarutrustning var placerad, så valde man ursprungligen att installera centralutrustningen för tågradion i själva ledningscentralen. De två ursprungliga stativen, som kan ses på fotografiet här intill, placerades till vänster, bakom den stora kontrolltavlan – som sträckte sig i en cirkelbåge 12 meter genom lokalen. Senare när tunnelbanans linjenät utökades och stativen växte i numerär, placerades det om till teknikrummet. Det äldre fordonsradiosystemet, och det nya tågradiosystemet var i sin systemutformning ganska lika. Skillnaden låg framför allt på modulnivå och att fler funktioner var utvecklade. Hela tunnelbanans radiosystem, byggde på Stornos då nya systemserie Stornophone 600. Från centralutrustningen – på Stornospråk benämnd terminalutrustningen (TE 680), anslöts alla yt- och tunnelbasstationer samt manöverpaneler hos trafikledare.

Systemuppbyggnad
Tågradiosystemet var som fordonsradion uppbyggt för radiotrafik i semiduplex, som innebär att basstationerna (med anslutna manöverpaneler) samtidigt kan sända och ta emot, medan en mobil radiostation endast kan växla mellan sändning och mottagning. Samtal från en mobil radiostation återutsänds av basstationen d.v.s. alla hör alla. Var tunnelbanesystem (kanal) utnyttjade i radiosystemet tre frekvenser, en gemensam mottagande frekvens (f3) och två sändande frekvenser (f1 och f2) från basstationen sett. Anledningen till att nyttja skilda sändarfrekvenser var för att undvika störningsproblem i tunnlar och tunnelmynningar. Utan skilda frekvenser hade alla bassändarna stört varandra, och orsakat interferenser i tågtågsmobilerns mottagare. Istället utgick man radioplaneringen ifrån att vid närmaste station intill en tunnelmynning, placera en basstation med tunnelsändare (f2). Nästa station längre in i tunneln erhöll en ytsändare (f1). Ytbasstationerna i Skattehuset, för respektive kanal utrustades också med en ytsändare (f1). På detta sätt hölls intermodulations- och interferensproblematiken ned, tyvärr inte till 100 %, men en acceptabel nivå kunde uppnås. För att systemlösningen skulle fungera på den mobila sidan, utrustades den mobila tågradion med två mottagande kanaler per tunnelbanekanal, som då växelvis automatiskt passades. Tillsammans med en integrerad signalstyrkemätning mot respektive kanal, valde mobilen den för tillfället bästa mottagningskanalen (f1 eller f2) beroende på var den befann sig inom systemet.

Diversitet
För att centralsystemet på bästa sätt skulle uppfatta samtal från en sändande mobil inom systemets per kanal alla anslutna mottagare på yta och i tunnlarna, kopplades basstationernas mottagare till en speciell diversitetsutrustning (CAF 680). Denna mätte kontinuerligt alla ansluta mottagares fältstyrka, och automatiskt kopplade in den bästa mottagaren mot manöverpanelen.

Funktion
Radiosystemet var normalt i vila tyst, dvs. ingen sändare var aktiv. Alla yt- och tunnelsändarna aktiverades på en och samma gång, då trafikledaren på Tuc valde att koppla upp ett samtal via sin manöverutrustning. Sändarna aktiverades också på en och samma gång, i samband med att en mobilstation gjorde ett anrop, s.k. bärvågsstyrd repeater. Så länge Tuc aktiverat sändarna, låg dessa i sändning. Detta betydde att omodulerad bärvåg gick ut över systemet, om Tuc glömde att aktivt koppla ned efter ett samtal. Vid varje aktiveringstillfälle, utgick en speciell lystringston på kanalen.

Om sändarna aktiverades via bärväg från mobil, låg sändarna kvar i sändningsläge under en minut. Efter denna tid kopplade systemet ned, om inte samtalet besvarades av Tuc. Under denna tid, utgick en karakteristisk ”plingsignal”, som indikerade att kanalen var upptagen.

I centralstativen fanns manöver- och indikeringsorgan för test av systemet. Det fanns bland annat möjlighet att skifta mellan ordinarie- och reservbasstationerna för ytan. Samtliga basstationerns mottagare kontrollerades via en minnesenhet. Var gång en mottagare via diversitetsfunktionen kopplade in samtal mot systemet, registrerades detta i en enkel minnesenhet som tände en vit lampa per basstation. Aktiviteten kunde avläsas och nollställas med en strömställare. Varje basstations sändare och mottagare kunde också manuellt kopplas bort från systemet, mycket användbart vid störningar av olika slag.


CB 680 | Foto: Spårvägsmuseet
CAF 81 | Foto: Spårvägsmuseet

Manöverplatser
Tunneltågsradion utrustades med bordsplacerade manöverenheter, utplacerade på Tunnelcentralen vid trafikledarnas kontrollbord. Ursprungligen 1967 användes CAF 81, som hörde till Stornos äldre modellserie, och inom SL flitigt använd på Ytcentralen för Fordonsradion. Senare byttes den äldre manöverenheten till den mer moderna CB 680.

Omfattning
När tunnelcentralen helt byggdes om inför invigningen av Järvabanan 1975, så genomgick tågradiosystemets centralutrustning en hel del förändringar och moderniseringar. Redan under 1972-1973, utökades det 45 ursprungliga basstationerna till antal, då tunnelbana 2 förlängdes till Fittja respektive Tekniska högskolan. Vid ombyggnadsarbeten på tunnelcentralen, som bland annat innefattade en helt ny kontrolltavla samt flera och annorlunda utformade kontrollbord än tidigare, så flyttades det ursprungliga två tågradiostativen in till tunnelcentralens teknikrum ”relärum”. Centralutrustningen växte också med ett antal nya stativ för anslutning av basstationer och manöverplatser, då framför allt tunnelbana 3 tillförde närmare dubbelt så många basstationer till systemet. Även tunnelbana 2 växte i omfattning till Norsborg och Universitetet samt senare mot Mörby centrum, och på dessa sträckor installerade naturligtvis också basstationer på de nya tunnelsträckorna. Total hade systemet som mest sammanlagt 120 tunnelbasstationer i drift. Under 90-talets första hälft fram till avvecklingen, var antal basstationer nere i 105 stycken, detta var möjligt genom ett ihärdigt optimeringsarbete. Dessa fördelades enligt följande; Tunnelbana 1, 16 st. Tunnelbana 2, 44 st. Tunnelbana 3, 45 st. Inför driftstart av den 1975 ombyggda Tunnelcentralen, erhöll tågradion sex ny manöverpaneler, som integrerades i det nya kontrollbordet. Bilden nedan visar en sådan panel (från Spårvägsmuseets magasin).

Radiopanel Tunnelcentralen | Foto: Tomas Sjöblom

Varje bana fick således två radioarbetsplatser var. Det nya radiopanelerna fick samma designmässiga utformning som övriga paneler i kontrollbordet (tunnelbelysning, överfallslarm och högtalarsystem), men invändigt byggdes det upp av lösa elektronikmoduler i Stornophone 600-serien. Under åren fram till den succesiva avveckling i mitten av 90-talet, förändrades utformningen mer än en gång – framför allt 1992-1993 då alla sex panelerna tillfälligt (i väntan på ett helt nytt tågradiosystem) designades om och flyttades till det tre nya decentraliserade trafikledningscentralerna (Tlc) som byggdes i Västra skogen, Liljeholmen och Gullmarsplan. För denna manöver utvecklades ett helt nytt elektronikinterface för fjärrstyrningen, se bilden nedan. Till sommaren 1997 var hela det gamla tågradiosystemet avvecklat. De äldsta delarna hade då varit i drift under 30 år.

Radiopanel decentraliserade Tlc | Foto: Lars Johansson (SEAB)

Här demonstreras en rad ljudexempel från Tågradiosystemet
Klicka på knapparna och en ljudspelare öppnas i separat fönster. Ljudrekonstruering av Tomas Sjöblom. Radiosamtalen återgivna med tillstånd av Birgitta Wikström och Kent Robert Larsen. Upptagettonen (venteton) genererades av speciell tongenerator (TT680-6332) vars schema kan beskådas i länken.


Funktioner
Huvudfunktionen var dock den samma under hela tiden. Varje pult hade tre gröna och tre röda tryckknappar, märkta MOTT 1, MOTT 2 och MOTT 3 samt SÄND 1, SÄND 2 och SÄND 3. Beroende på vilken bana trafikledaren passade radion för, valdes motsvarande kanal genom att trycka in respektive MOTT-knapp på den pult man jobbade mot, lampan tändes då grön. Inkom ett samtal (bärvåg indikerades) började den eller det MOTT-knappar som var intryckta istället att blinka snabbt. När sedan trafikledaren besvarar anropet, tyckte han i motsvarande kanals SÄND-knapp. Då började den egna knappens lampa blinka rött, och övriga sändknappar för samma kanal på andra pultar tändes med ett fast rött sken, för att indikera upptaget. Fram till mitten på 80-talet fanns det på pultarna ett fjärde par knappar, MOTT 4 och SÄND 4. Detta val innebar att på kanal 3 utväxlades radiosamtal endast över ytbasstationerna, dvs. dessa samtal hördes inte under jord på TUB 3. Funktionen användes för för kommunikation till servicebilar. Pulten hade också gula knappar för selektivtonsändning och mikrofoninstyrning samt inbyggd ”hands-free-” mikrofon, högtalare (med volymkontroll) och en yttre ansluten handmikrotelefon. Så fort någon SÄND-knapp tycktes, startade alla resp. basstationers (med lystringston) sändare upp med bärvåg utan modulation. Talet modulerades via pult eller lurs mikrofon, som kopplades in med pultens mikrofonknapp eller handmikrotelefonens sekretesstangent. Dom sex nya pultarna utrustades med tumhjulomkopplare som användes för att ställa in selektivtoner. Nytt efter ombyggnaden var också basstationsindikeringen, i form av en tresiffrig 7-segments indikatorpanel. På denna kunde trafikledaren utläsa nummer på den basstation som för aktuellt tillfället var aktiv vid ett samtal.

SL och Polisen
Vid ombyggnadsarbetena på Tuc flyttade även polisen sin ledningsplats för tunnelbanepolisen till sin egen ledningscentral ”gropen” i polishuset på Kungsholmen. Anropskoden ändrades från TUC 9 till SHA 70. Polispulten var funktions- och indikeringsmässigt i stort sett identisk med nya Tucpulten. Skillnaden låg i att polispulten med en speciell knapp ”PILOTTON” intryckt kunde sända utan att basstationerna sände pilotton (d.v.s. med polvänd manöver). Funktionen var till för att polissamtal inte skulle höras i tunneltågen. Normalt använde polisen kanal 2 för alla samtal, undantaget då man opererade under jord på tub 1 och 3, då fick det andra respektive bankanalerna användas. Ett specialkonstruerat fjärrmanöverinterface sörjde för fjärrmanövern på parkabel mellan Tuc i Gamla stan och Polishuset på Kungsholmen. Fjärrstyrningen byggde på Stornos sekvenstonsystem (4 toner). Under en längre period i slutet av 70-talet, fanns det en märkbar överhörning mellan tonstyrningsförbindelserna och ljudförbindelserna. Detta medförde att när polisen nyttjade någon av Tuc kanalerna, hördes mycket svagt i bakgrunden – överlagrat, även den repeterande 4-tonsselektivkoden. Detta upplevdes av många framför allt radiobilsanvändare, som mycket suggestiv – och tolkades som ett naturligt inslag i tågradiosystemet. 1984 övergav helt polisen SL:s och sitt eget gamla 160-MHz radiosystem, till förmån för sitt då helt nya S80.