DE1690138B1 - Geschlitztes koaxialkabel - Google Patents

Description

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Bei den bisher bekannten geschlitzten Koaxialka- Schlitze bezeichnet. Die Breite dieser Schlitze ist hinbeln zeigt sich, daß infolge der Interferenz zwischen reichend klein im Vergleich zu der Ausbreitungs-Leiden Oberflächenwellen, die sich von den als Oberflä- terwellenlänge λ g des jeweiligen Koaxialkabels. Die chenwellenleiter wirkenden Schlitzen aus ausbreiten, betreffenden Schlitze sind symmetrisch in bezug auf und den elektromagnetischen Querwellen des jeweili- 5 eine senkrecht zu der Achse des Koaxialkabels Stegen Koaxialkabels das innere elektromagnetische henden und jeweils zwischen zwei benachbarten Feld des betreffenden Kabels erheblich gestört ist. Schlitzen verlaufenden Ebene in dem Außenleiter Außerdem zeigt auf Grund der gegebenen Feldstär- vorgesehen.

keverteilung das elektromagnetische Feld in der Bei der vorliegenden Schlitzanordnung ist der Ab-Nähe des Kabels eine erhebliche Störung. Eine Über- io stand periodisch wiederholt auftretender Schlitze tragungsleitung, in deren Nähe das elektromagnet!- doppelt so groß wie der Mittenabstand einander besehe Feld gestört ist, ist aber für ein Fahrzeug-Nach- nachbarter Schlitze.

richtenübertragungssystem unerwünscht, bei dem ne- Der Abstand P der periodisch wiederholt auftre-

ben dem geschlitzten Koaxialkabel eine Antenne vor- tenden Schlitze ist durch folgende Gleichung gege-

gesehen ist. 15 ben:

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

einen Weg zu zeigen, wie ein Koaxialkabel der ein- X Xg λ λ β:

gangs genannten Art auszubilden ist, damit Störun- —- > P > — (1)

gen in der Nähe des betreffenden Koaxialkabels ver- ^₀-Xg X₀ + Xg

mieden werden können. 20

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe 2A₀Ag

bei einem geschlitzten Koaxialkabel der eingangs ge- ^< χ _j_ χ W

nannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß die °
Schlitze bei Projektion in Kabellängsrichtung und in

einer dazu senkrechten Richtung jeweils eine Korn- 25 Hierin bedeuten λ₀: Wellenlänge im freien Raum, ponente begrenzter Länge aufweisen, daß benach- Ig: Leiterwellenlänge im Koaxialkabel, P: Abstand barte Schlitze symmetrisch in bezug auf eine zwi- der wiederholt auftretenden Schlitze,
sehen ihnen verlaufende Symmetrielinie angeordnet Gemäß F i g. 1 sind die schmalen und langen sind, welche senkrecht zu der Kabellängsachse ver- Schlitze 5,6, die jeweils gleiche Länge und Breite beläuft, und daß benachbarte Schlitze in einem etwa 30 sitzen, bezogen auf die Kabelachse jeweils um einen der halben Wellenlänge λ g der verwendeten elektro- bestimmten Winkel abwechselnd in der einen und in magnetischen Energie entsprechenden Abstand von- der anderen Richtung geneigt. Die betreffenden einander entfernt angeordnet sind. Die Erfindung Schlitze sind auf einer Seite des Kabels vorgesehen, bringt den Vorteil mit sich, daß auf relativ einfache Der Mittenabstand benachbarter Schlitze beträgt un-Weise, nämlich durch die angegebene Anordnung 35 ter Zugrundelegung der Gleichungen (1) und (2) der einzelnen Schlitze in dem Außenleiter des Ko- etwa λ g/2.

axialkabels, erreicht ist, daß eine für die Kopplung Wird ein geschlitztes Koaxialkabel der zuvor beauf eine Fahrzeugantenne günstige Strahlung von dem schriebenen Art von seiner Außenseite her betrachbetreffenden Koaxialkabel abgestrahlt werden kann, tet, so entspricht der Verlauf der Schlitzanordnung ohne daß in Kabelnähe irgendwelche Störungen in 40 einer unterbrochenen Zick-Zack-Linie. Die beiden, der Feldstärkeverteilung in Kauf genommen werden in einem Mittenabstand von λ g/2 voneinander gemüssen, trennt angeordneten Schlitze werden durch hochfre-

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung quente Ströme des Koaxialkabels mit entgegengesetznachstehend näher erläutert ter Phasenlage erregt, so daß die Ströme entlang der

Fig. 1, 2, 3, 4(a), 5, 6 (a) zeigen jeweils in Per- 45 geneigten Schlitze in entgegengesetzte Richtungen

spektivansicht verschiedene Ausführungsformen der fließen und die betreffenden Schlitze kreuzende elek-

vorliegenden Erfindung; irische Felder erzeugen.

F i g. 4 (b) und 6 (b) zeigen Abwicklungen des Wird ein solches elektrisches Feld in zwei Kompo-

Außenleiters des Koaxialkabels gemäß den Ausfüh- nenten aufgeteilt, nämlich in eine in axialer Richtung

rungsformen nach F i g. 4 (a) und 6 (a). 50 verlaufende Komponente und in eine senkrecht dazu

Bei den in F i g. 1 bis 6 dargestellten Koaxialka- verlaufende Komponente, so verlaufen die jeweils in bein ist der Mittelleiter jeweils mit 1 bezeichnet; er Axialkomponenten in entgegengesetzte Richtungen, kann ein elektrisch leitender Draht sein. Mit 2 ist während die zu diesen Komponenten senkrecht steeine diesen Draht bzw. Leiterdraht 1 umgebende Iso- henden Komponenten in ein und derselben Umfangslierschicht bezeichnet, die durch einen festen oder 55 richtung verlaufen. Dies führt dazu, daß nur die Umgeschäumten Körper gebildet sein kann. Der betref- fangskomponenten wirksam bleiben und die Abfende Isolierkörper wird von über dem elektrischen strahlung einer Schlitzwelle bewirken.
Leiter bzw. Mittelleiter 1 angeordnete topfförmige Beim Fahrzeug-Nachrichtenverkehr, bei dem vertidielektrische Körper getragen. Um den Mittelleiter 1 kai polarisierte Schlitzwellen verwendet werden, ist sind dielektrische Bänder schraubenlinienförmig her- 60 es erforderlich, daß die von einem geschlitzten Koumgewickelt oder auf sonst eine Weise aufgebracht. axialkabel jeweils abgestrahlte Schlitzwelle nur die

Mit 3 ist bei den einzelnen Koaxialkabeln der je- elektrische Umfangs-Feldkomponente aufweist, daweilige Außenleiter bezeichnet. Dieser Außenleiter mit nämlich eine wirksame Koppelung zwischen dem befindet sich auf der Isolierschicht 2. Mit 4 ist eine betreffenden geschlitzten Koaxialkabel und einer AnSchutzschicht bezeichnet, die den Außenleiter 3 um- 65 tenne eines Fahrzeugs erzielt wird und geringe Ändegibt. rungen in dem Koppelungspegel erreicht werden.

Mit 5 und 6 sind zwei beliebige in dem Außenlei- Das hier beschriebene Koaxialkabel ist in besonde-

ter3 vorgesehene und nebeneinander angeordnete rem Maße für diesen Zweck geeignet, da es den

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obenerwähnten Anforderungen genügt. In diesem setzten Richtungen geneigt verlaufen. Mit 7 ist ein

Zusammenhang sei besonders darauf hingewiesen, Metallband bzw. Metallverbindungsglied bezeich-

daß das hier in Ausführungsformen beschriebene net, weches das zickzackförmig ausgebildete, den

Koaxialkabel eine gleichmäßige äußere elektroma- Außenleiter des Koaxialkabels darstellende Band

gnetische Schlitz-Feldstärkeverteilung sogar in beacht- 5 derart umgibt, daß jeweils benachbarte Schlitze 6

licher Nähe seines Umfangs erreichen läßt und daß und 7 gebildet sind, die in bezug auf die Mittellinie

ferner ein eine elektrische Umfangs-Feldkomponente des betreffenden Koaxialkabels in entgegengesetzten

aufweisendes elektromagnetisches Schlitz-Feld behal- Richtungen jeweils unter einem bestimmten Winkel

ten werden kann, was in höchstem Maße bei einem in dem Außenleiter geneigt verlaufen. In F i g. 4 (b)

geschlitzten Koaxialkabel erwünscht ist, das für io ist die Abwicklung des Außenleiters bzw. Bandes 3

Fahrzeug-Nachrichtenverbindung verwendet wird. des gerade betrachteten Koaxialkabels gezeigt.

Nachstehend seien die weiteren Ausführungsfor- Bei der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform men des Koaxialkabels betrachtet. Bei den in F i g. 2 sind zwei lange, dünne Metallbänder 8 vorgesehen, und 3 dargestellten Ausführungsformen des Koaxial- die an den oberen und unteren Spitzen eines in dem kabeis sind an Stelle der bei dem in F i g. 1 darge- 15 Außenleiter 3 befindlichen Zick-Zack-Spaltes derart stellten Koaxialkabel vorgesehenen geradlinigen befestigt sind, daß die benachbarten Schlitze 5,6 geSchlitze schmale Z-förmige Schlitze mit abwechselnd, bildet sind, die in bezug auf die Mittellinie des bein zwei verschiedenen Richtungen verlaufenden treffenden Koaxialkabels jeweils unter einem beSchlitz-Endteilen vorgesehen. Der Mittenabstand be- stimmten Winkel in entgegengesetzten Richtungen in nachbarter Schlitze beträgt hier ebenfalls λ g/2. Die 30 dem Kabelaußenleiter 3 verlaufen,
in dieser Form geschlitzten Koaxialkabel weisen ahn- Bei der in F i g. 6 (a) dargestellten Ausführungsliche Eigenschaften auf wie das in F i g. 1 dargestellte form ist ein Metallband 3 vorgesehen, das, wie dies Koaxialkabel, und zwar im Hinblick auf das abge- Fig. 6(b) verdeutlicht, eine längs einer Zick-Zackstrahlte Feld und im Hinblick auf die elektromagne- Linie verlaufende Außenkontur mit Ansätzen 9 auftische Schlitzwelle. 25 weist. Dieses Metallband umgibt den Kabelkern des

Eine im Hinblick auf die Gestaltung des Außenlei- dargestellten Koaxialkabels so, daß die betreffenden ters weitere Ausführungsform ist in Fig.4(a) ge- Ansätze eine Verbindung mit dem ihnen jeweils gezeigt. Gemäß Fig.4(a) sind mit 1 der Mittelleiter, genüberliegenden Bandteil des Metallbandes3 hermit 2 die Isolierschicht, mit 3 der Außenleiter und stellen, so daß wieder die Schlitze 5 und 6 gebildet mit 4 die Schutzschicht bezeichnet. Mit 5 und 6 sind 30 sind, die bezogen auf die Mittellinie des Koaxialkadie Schlitze bezeichnet, die bezogen auf die Mittelli- bels unter einem bestimmten Winkel in entgegengenie des betreffenden Koaxialkabels in entgegenge- setzten Richtungen geneigt verlaufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

1 2 gleichen Abständen aufeinanderfolgend Schlitze entPatentansprüche: halten sind, die jeweils die gleichen Abmessungen aufweisen und deren Breite in bezug auf die Wellen-

1. Geschlitztes Koaxialkabel mit einem Innen- länge der verwendeten elektromagnetischen Energie leiter und einem Außenleiter, in welchem längs 5 hinreichend klein ist.

der Kabelachse in gleichen Abständen aufeinan- Geschlitzte Koaxialkabel sind
derfolgend Schlitze enthalten sind, die jeweils _{a) z}_ _R ^ _{Koaxialkabd mit einer durch}g_ehenden die gleichen Abmessungen aufweisen und deren _{öff im Kabelaußenleiter}
Breite in bezug auf die Wellenlange der verwen- _{b) als Koaxialkabel dessen} Außenleiter unter Bildeten elektromagneüschen Energie hinreichend io _d ^ _{schraubenlinienformig} verlaufenden klein ist, dadurch gekennzeichnet daß _{öff aus einem schraubenlin}!_{enförmig auf}. die Schlitze (5,6) bei Projektion in Kabellangs- gewickelten Band besteht und
richtung und m einer dazu senkrechten Richtung _c) ^ _{Kabd mü} ^ _{enü deg Außenleiters an}_ jeweils eine Komponente begrenzter Lange auf- geordneten Schlitzreihe bekannt,
weisen, daß benachbarte Schlitze (5,6) symme- 15

irisch in bezug auf eine zwischen ihnen verlau- Koaxialkabel des Typs a) sind zur Erzielung eines

fende Symmetrielinie angeordnet sind, welche elektromagnetischen Schlitzfeldes, dessen elektrische

senkrecht zu der Kabellängsachse verläuft, und Komponente in Umfangsrichtung des Kabels ver-

daß benachbarte Schlitze (5,6) in einem etwa der läuft, ungeeignet. Kabel des Typs b) weisen den

halben Wellenlänge Ig der verwendeten elektro- 20 Nachteil auf, daß im Nahbereich des Kabels keine

magnetischen Energie entsprechenden Abstand gleichmäßige elektromagnetische Feldstärke erreicht

voneinander entfernt sind. werden kann und daß die Herstellung eines Kabels

2. Koaxialkabel nach Anspruch 1, dadurch ge- dieses Typs kompliziert ist, da es schwierig ist, ein kennzeichnet, daß die Schlitze (5,6) eine läng- Metallband auf dem Isolator eines Kabels aufzuwikliche Reihe in dem Kabelaußenleiter (3) bilden. 25 kein und dabei eine schraubenlinienförmig verlau-

3. Koaxialkabel nach Anspruch 2, dadurch ge- fende Öffnung mit gleichmäßiger Breite zu erhalten, kennzeichnet, daß jeder Schlitz (5,6) geradlinig Bei einem geschlitzten Koaxialkabel des Typs c) mit ausgebildet und zur Kabellängsachse geneigt ist. Schlitzen, die ein und dieselbe Form besitzen und die

4. Koaxialkabel nach Anspruch 2, dadurch ge- in bezug auf die Längsachse des betreffenden Kabels kennzeichnet, daß die Schlitze (5,6) kurvenför- 30 geneigt sind und in Abständen von ungefähr λ g vormig ausgebildet sind. gesehen sind, kann in einem weiten Abstand eine

5. Koaxialkabel nach Anspruch 2, dadurch ge- gleichmäßig elektromagnetische Feldstärkeverteilung kennzeichnet, daß die Schlitze jeweils Z-förmig der Schlitzwellen erzielt werden. Im Nahbereich zwiausgebildet sind. sehen einer und mehreren Wellenlängen zeigt die

6. Koaxialkabel nach Anspruch 5, dadurch ge- 35 Feldstärkenverteilung eines geschlitzten Kabels eine kennzeichnet, daß die Z-förmig ausgebildeten Änderung in Abständen von etwa Ig. Daneben Schlitze (5,6) parallel zu der Kabellängsachse strahlt ein Kabel des gerade betrachteten Typs ein und senkrecht zu dieser Achse verlaufende elektrisches Feld mit einer beachtlichen axialen elek-Schlitzsegmente aufweisen. irischen Feldkomponente ab, die nichts zur Energie-

7. Koaxialkabel nach Anspruch 1, dadurch ge- 40 koppelung auf die Antenne eines Fahrzeugs beiträgt, kennzeichnet, daß der Außenleiter (3) durch ein Es ist nun auch schon eine Leitung oder ein Kabel längliches elektrisch leitendes Band gebildet ist, mit Durchtrittsöffnungen für elektromagnetische FeI-das unter Bildung einer in Kabellängsachse ver- der in bestimmten Vorzugsrichtungen quer zur laufenden Bandnaht um eine den Innenleiter (1) Längsachse bekannt (deutsche Auslegeschrift umgebende Isolation (2) herum angeordnet ist. 45 1 044 199). Bei dieser Leitung bzw. bei diesem Kabel

8. Koaxialkabel nach Anspruch 7, dadurch ge- erstrecken sich die Durchtrittsorte kontinuierlich kennzeichnet, daß das den Außenleiter (3) bil- über eine im Vergleich zur Wellenlänge der verwendende Band mit den Schlitzen (5,6) versehen ist. deten Energien große Ausdehnung in Richtung der

9. Koaxialkabel nach Anspruch 7 oder 8, da- Kabellängsachse. Der betreffende Leiter kann nun durch gekennzeichnet, daß die Bandnaht durch 50 mit Längsschlitzen versehen sein, deren Breiten enteinen in einer Zick-Zack-Linie verlaufenden sprechend dem gewünschten Bereich des elektromagleichmäßig breiten Spalt gebildet ist, der im Be- gnetischen Feldes angepaßt sind; an Stelle der Längsreich der Umkehrpunkte der betreffenden Zick- schlitze können aber auch in Richtung der Kabel-Zack-Linie durch elektrisch leitende Elemente längsachse aufeinanderfolgende Bohrungen vorhan-(7; 8; 9) überdeckt ist. 55 den sein, deren Durchmesser, Anzahl und Abstand

10. Koaxialkabel nach Anspruch 9, dadurch voneinander den entsprechenden Erfordernissen angekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden EIe- gepaßt gewählt sind. Auch die betreffenden Bohrunmente (9) durch an den genannten Umkehrpunk- gen für die elektromagnetische Strahlung erstrecken ten an dem Band (3) vorgesehene Ansätze gebil- sich dabei in Richtung der Kabellängsachse mit einer det sind. 60 im Vergleich zur Wellenlänge der verwendeten Energie großen Ausdehnung. Damit fällt aber diese bekannte Leitung bzw. dieses bekannte Kabel unter

den oben betrachteten Koaxialkabeltyp a), was bedeutet, daß die betreffende Leitung bzw. das betref-55 fende Kabel für die Erzeugung eines elektromagneti-

Die Erfindung bezieht sich auf ein geschlitztes sehen Feldes mit einer in Umfangsrichtung des beKoaxialkabel mit einem Innenleiter und einem treffenden Kabels wirkenden elektrischen Kompo-Außenleiter, in welchem längs der Kabelachse in nente ungeeignet ist.