DE3733747A1 - Koaxialkabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Koaxialkabel, das einen von einer isolierenden Außenumhüllung umschlossenen Kabelinnen­ raum aufweist, in dem im Bereich der Außenumhüllung eine sich im wesentlichen in Richtung einer Kabellängsachse er­ streckende Außenabschirmung angeordnet ist, die mindestens einen sich in Richtung der Kabellängsachse erstreckenden Signalleiter umschließt.

Koaxialkabel finden in der elektrischen Meßtechnik und der elektrischen Nachrichtenübertragung ein weites Anwendungs­ gebiet. Sie werden überall dort eingesetzt, wo eine qualitativ hochwertige Signalübertragung gewährleistet wer­ den muß. Herkömmliche Koaxialkabel weisen jedoch den Nach­ teil auf, daß mit Hilfe eines Kabels jeweils nur ein Signal potentialgetrennt von anderen zu übertragenden Signalen weitergeleitet werden kann. Um mehrere Signale voneinander potentialgetrennt übertragen zu können, wurden deshalb bisher entsprechend der Anzahl der zu übertragenden Signale Koaxialkabel parallel zueinander verlegt. Die Anordnung mehrerer zueinander parallel verlaufender Koaxialkabel weist jedoch den Nachteil auf, daß hiermit zum einen hohe Kosten verbunden sind und zum anderen ein erhebliches Volumen zur Aufnahme der Koaxialkabel benötigt wird. Insbe­ sondere bei einer Verlegung der Koaxialkabel in Kabelschäch­ ten ist die Anzahl der zu übertragenden Signale somit stark eingeschränkt. Aber auch bei freiverlegten Kabeln treten oft erhebliche Probleme bezüglich der räumlichen Anordnung auf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Koaxialkabel der einleitend genannten Art so zu verbessern, daß mit einem Kabel mindestens zwei potentialgetrennte Signale abgeschirmt übertragen werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Außenabschirmung und mindestens einem der Sig­ nalleiter mindestens eine sich in Richtung der Kabellängs­ achse erstreckende Innenabschirmung angeordnet ist.

Die Anordnung einer Innenabschirmung zwischen dem Signal­ leiter und der Außenabschirmung ermöglicht es, eines der zu übertragenden Signale über die Signalleitung und ein weiteres übertragendes Signal über die Innenabschirmung von einer Signalquelle zu einem Signalempfänger zu leiten. Die Innenabschirmung umschließt dabei die Signalleitung in Richtung der Kabellängsachse und verhindert dadurch weit­ gehend ein Übersprechen von der Innenabschirmung auf die Signalleitung. Die Anordnung der Innenabschirmung im Be­ reich des Kabelinnenraumes verursacht nur einen unwesent­ lich höheren Volumenbedarf als die Ausführung eines übli­ chen Koaxialkabels. Es werden hiermit auf geringem Volumen die Eigenschaften einer der Anzahl der Innenabschirmungen entsprechenden und sich im wesentlichen parallel zueinander erstreckenden Anzahl herkömmlicher Koaxialkabel vereinigt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der Außenabschirmung und mindestens einer Innen­ abschirmung mindestens eine Zusatzsignalleitung angeordnet. Die Anordnung weiterer Zusatzsignalleitungen zwischen den Abschirmungen ermöglicht die Übertragung einer der Anzahl der Zusatzsignalleitungen entsprechenden Anzahl von poten­ tialgetrennten Signalen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung weisen die einzelnen Zusatzsignalleitungen jeweils eine separate Zusatzleiterabschirmung auf, die beispiels­ weise als Drahtgeflecht, als Folienhülle oder als Flach­ drahtabschirmung ausgebildet sein kann. Durch die Anordnung von Zusatzleiterabschirmungen im Bereich der Zusatzsignal­ leitungen wird bei nur unbedeutend größerem Volumen ein Übersprechen von einer Signalleitung auf die andere weit­ gehend vermieden.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausfüh­ rungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Koaxialkabel mit einem Signalleiter, einer Innenabschirmung und einer Außenabschirmung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Koaxialkabel mit einem Signalleiter, einer Innenabschirmung, einer Mittelabschirmung sowie einer Außenabschir­ mung,

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Koaxialkabel mit einem zentrisch angeordneten Signalleiter, einer Innenabschirmung, einer Außenabschirmung sowie mehreren zwischen der Innenabschirmung und der Außenabschirmung angeordneten weiteren Zusatzsig­ nalleitungen,

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Koaxialkabel mit drei Signalleitungen, die gemeinsam von einer Außenab­ schirmung umschlossen sind und jeweils eine Innenabschirmung aufweisen und

Fig. 5 einen Längsschnitt gemäß Schnittlinie V-V in Fig. 1.

Ein Koaxialkabel (1) besteht im wesentlichen aus einer Außenumhüllung (2), die einen Kabelinnenraum (3) umschließt, einer im Bereich der Außenumhüllung (2) inner­ halb des Kabelinnenraumes (3) angeordneten Außenabschir­ mung (4), die sich im wesentlichen in Richtung einer Kabel­ längsachse (5) erstreckt und einem gleichfalls in Richtung der Kabellängsachse (5) verlaufenden Signalleiter (6), der im wesentlichen zentrisch angeordnet ist. Zwischen dem Signalleiter (6) und der Außenabschirmung (4) ist eine Innenabschirmung (7) angeordnet, die sich im wesentlichen parallel zur Außenabschirmung (4) erstreckt. Die Innenab­ schirmung (7) weist im wesentlichen eine im wesentlichen rotationssymmetrisch zur Kabellängsachse (5) angeordnete zylindrische Ausbildung auf. Zwischen dem Signalleiter (6) und der Innenabschirmung (7) ist eine Innenumhüllung (8) angeordnet, die aus einem elektrisch nicht leitenden Material, beispielsweise Polypropylen oder Polyvinylchlorid, ausgebildet ist. Zwischen der Innenabschirmung (7) und der Außenabschirmung (4) ist eine Mittelumhüllung (9) angeord­ net, die gleichfalls aus einem elektrisch nicht leitenden Material ausgebildet ist.

Der Signalleiter (6) ist als Eindrahtleiter ausgebildet; es ist aber auch möglich, den Signalleiter (6) als aus mehreren Einzeldrähten bestehendes Litzenkabel auszubilden.

Es ist des weiteren möglich, zwischen der Innenabschirmung (7) und der Außenabschirmung (4) mindestens eine als Zwischenabschirmung (10) ausgebildete weitere Innenabschir­ mung (7) anzuordnen. Die Zwischenabschirmung (10) ist durch mindestens eine Zwischenumhüllung (11) von den an sie an­ grenzenden Abschirmungen elektrisch isoliert.

Die Abschirmungen (4, 7, 10) sind im wesentlichen aus einem Drahtgeflecht ausgebildet; es ist aber auch möglich, die Abschirmungen (4, 7, 10) aus mehreren Drahtgeflechtlagen aus­ zubilden oder als Abschirmung eine Metallfolie oder andere elektrisch leitende Materialien vorzusehen.

Es ist auch möglich, zwischen mindestens zwei Abschirmungen (4, 7, 10) mindestens eine weitere Zusatzsignalleitung (12) anzuordnen. Die Zusatzsignalleitung (12) besteht im wesent­ lichen aus einem Zusatzsignalleiter (13) und einer den Zusatzsignalleiter (13) umhüllenden Zusatzleiterumhüllung (14). Die Zusatzleiterumhüllung (14) ist aus einem elek­ trisch isolierenden Material ausgebildet. Es ist auch mög­ lich, zwischen der Zusatzleiterumhüllung (14) und dem Zusatzsignalleiter (13) eine Zusatzleiterabschirmung (15) anzuordnen, die durch eine Zusatzleiterisolierung (16) elek­ trisch vom Zusatzsignalleiter (13) getrennt ist. Die Zusatz­ leiterabschirmung (15) ist als Drahtgeflecht ausgebildet, es ist aber auch möglich, die Zusatzleiterabschirmung (15) aus einer Metallfolie oder aus sich im wesentlichen paral­ lel zueinander erstreckenden elektrischen Leitern auszu­ bilden.

Die Zusatzsignalleitungen (12) erstrecken sich im wesentli­ chen in Richtung der Kabellängsachse (5); es ist aber auch möglich, die Zusatzsignalleitungen (12) in Form einer sich um die Kabellängsachse (5) windenden langgestreckten Wendel anzuordnen.

Die Signalleiter (6) und die Zusatzsignalleitungen (12) können auch im wesentlichen gleichförmig ausgebildet und innerhalb der sie gegen äußere Einflüsse abschirmenden Außenabschirmung (4) angeordnet sein. Die innerhalb der Außenabschirmung (4) angeordneten Signalleiter (6, 13) können jeweils sie gegeneinander abschirmende Abschirmungen auf­ weisen.

Die Abschirmungen (4, 7, 15) und die Signalleiter (6, 13) können mindestens bereichsweise eine Korrosionsbeschichtung (17) aufweisen, die als Metallschicht (18) ausgebildet ist. Die Metallschicht (18) besteht aus Silber; es ist aber auch möglich, andere korrosionsbeständige Materialien, bei­ spielsweise Nickel oder Zinn zu verwenden.

Die Signalleiter (6, 13) können mit einer Lackschicht (19) lackisoliert werden; es ist aber auch möglich, andersartige elektrisch nicht leitende Materialien zu verwenden. Die Signalleiter (6, 13) weisen im wesentlichen gleiche Wellen­ widerstände auf. Ihr Wellenwiderstand entspricht jeweils etwa dem Wellenwiderstand der Abschirmungen (4, 7, 15).

Claims (39)

1. Koaxialkabel, das einen von einer isolierenden Außenum­ hüllung umschlossenenen Kabelinnenraum aufweist, in dem im Bereich der Außenumhüllung eine sich im wesentlichen in Richtung einer Kabellängsachse erstreckende Außenab­ schirmung angeordnet ist, die mindestens einen sich in Rich­ tung der Kabellängsachse erstreckenden Signalleiter um­ schließt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außen­ abschirmung (4) und mindestens einem der Signalleiter (6) mindestens eine sich in Richtung der Kabellängsachse (5) erstreckende Innenabschirmung (7) angeordnet ist.

2. Koaxialkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenabschirmung (7) aus Metall ausgebildet ist.

3. Koaxialkabel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Außenabschirmung (4) aus Metall ausgebil­ det ist.

4. Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eine der Abschirmungen (4, 7) min­ destens bereichsweise aus einem Geflecht von Drähten ausge­ bildet ist.

5. Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eine der Abschirmungen (4, 7) min­ destens bereichsweise aus Kupfer ausgebildet ist.

6. Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eine der Abschirmungen (4, 7) eine Korrosionsbeschichtung (17) aufweist.

7. Koaxialkabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrosionsbeschichtung (17) mindestens bereichs­ weise aus Metall ausgebildet ist.

8. Koaxialkabel nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Korrosionsbeschichtung (17) mindestens bereichsweise aus Silber ausgebildet ist.

9. Koaxialkabel nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Korrosionsbeschichtung (17) mindestens bereichsweise aus Nickel ausgebildet ist.

10. Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Außenumhüllung (2) mindestens bereichs­ weise aus Kunststoff ausgebildet ist.

11. Koaxialkabel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff aus PVC ausgebildet ist.

12. Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der Außenabschirmung (4) und der Innenabschirmung (7) mindestens eine Mittelumhüllung (9) angeordnet ist, die aus einem elektrisch nicht leitenden Material ausgebildet ist.

13. Koaxialkabel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mittelumhüllung (9) aus Kunststoff ausgebildet ist.

14. Koaxialkabel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kunststoff aus Polypropylen ausgebildet ist.

15. Koaxialkabel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff aus PVC ausgebildet ist.

16. Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der Innenabschirmung (7) und dem Signalleiter (6) eine elektrisch isolierende Innenumhüllung (8) angeordnet ist.

17. Koaxialkabel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Innenumhüllung (8) aus Kunststoff ausgebil­ det ist.

18. Koaxialkabel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kunststoff aus Polypropylen ausgebildet ist.

19. Koaxialkabel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kunststoff aus PVC ausgebildet ist.

20. Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Signalleiter (6) als Eindrahtleiter ausge­ bildet ist.

21. Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Signalleiter (6) als Litzenkabel ausgebil­ det ist, das mehrere elektrisch miteinander in Verbindung stehende Einzeldrähte aufweist.

22. Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der Außenabschirmung (4) und der Innenabschirmung (7) mindestens eine sich im wesentlichen parallel zur Außenabschirmung (4) erstreckende Zwischen­ abschirmung (10) angeordnet ist.

23. Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zwischenabschirmung (10) durch mindestens eine Zwischenumhüllung (11) von den an sie angrenzenden Abschirmungen (4, 7) elektrisch isoliert ist.

24. Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der Innenabschirmung (7) und der Außenabschirmung (4) mindestens eine Zusatzsignalleitung (12) angeordnet ist.

25. Koaxialkabel nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzsignalleitung (12) aus einem Zusatzleiter (13) und einer diesen mindestens bereichsweise umschließen­ den Zusatzleiterumhüllung (14) ausgebildet ist.

26. Koaxialkabel nach Anspruch 24 und 25, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zusatzsignalleiter (13) als Eindrahtlei­ ter ausgebildet ist.

27. Koaxialkabel nach Anspruch 24 und 25, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zusatzsignalleiter (13) als Kabellitze ausgebildet ist.

28. Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 27, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Zusatzsignalleiter (13) und der Zusatzleiterumhüllung (14) mindestens eine Zusatzleiteriso­ lierung (16) angeordnet ist.

29. Koaxialkabel nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zusatzleiterisolierung (16) und der Zusatz­ leiterumhüllung (14) mindestens eine Zusatzleiterabschir­ mung (15) angeordnet ist.

30. Koaxialkabel nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzleiterabschirmung (15) aus Metall ausgebildet ist.

31. Koaxialkabel nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzleiterabschirmung (15) aus mindestens einem Metallgeflecht ausgebildet ist.

32. Koaxialkabel nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzleiterabschirmung (15) aus mindestens einer Metallfolie ausgebildet ist.

33. Koaxialkabel nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzleiterabschirmung (15) aus mindestens einer sich im wesentlichen parallel zum Zusatzsignalleiter (13) erstreckenden Leiterbahn ausgebildet ist.

34. Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 33, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es im wesentlichen Bereich seiner Ausdehnung flexibel ausgebildet ist.

35. Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 34, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens einer der Signalleiter (6, 13) lack­ isoliert ausgebildet ist.

36. Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 35, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens zwei der Signalleiter (6, 13) den gleichen Wellenwiderstand aufweisen.

37. Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 36, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens einer der Signalleiter (6, 13) und mindestens eine der Abschirmungen (4, 7, 15) den gleichen Wellenwiderstand aufweisen.

38. Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 37, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens zwei der Abschirmungen (4, 7, 15) den gleichen Wellenwiderstand aufweisen.

39. Koaxialkabel nach Anspruch 1 bis 38, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Zusatzsignalleitungen (12) im wesent­ lichen wendelförmig in Richtung der Kabellängsachse (5) erstrecken und einen im wesentlichen konstanten Abstand zur Kabellängsachse (5) aufweisen.