DE9318420U1

DE9318420U1 - Abstrahlendes koaxiales Hochfrequenz-Kabel

Info

Publication number: DE9318420U1
Application number: DE9318420U
Authority: DE
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1993-12-02
Filing date: 1993-12-02
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2003-12-03
Also published as: AU7890994A; NZ264957A

Description

Beschre ibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein abstrahlendes koaxiales
Hochfrequenz-Kabel, bestehend aus einem Innenleiter, einem
denselben umgebenden Dielektrikum und einem konzentrisch zum Innenleiter verlaufenden, über dem Dielektrikum angeordneten rohrförmigen Außenleiter, der quer zu seiner Längsrichtung
gewellt ist, bei welchem im Außenleiter über die ganze Länge des Kabels verteilt Öffnungen angebracht sind
(US-PS 3,691,488).

Solche abstrahlenden Hochfrequenz-Kabel - im folgenden "AHF-Kabel¹¹ genannt - werden beispielsweise dort eingesetzt, wo
eine Nachrichtenverbindung zwischen einer Feststation und
einer ortsveränderlichen Station gewünscht wird. Ein
spezielles Einsatzgebiet sind beispielsweise Tunnelstrecken, in denen eine Funkübertragung nicht möglich ist. Mittels
geeigneter Antennen kann an jeder Stelle eines solchen AHF-Kabels HF-Energie empfangen oder in dasselbe eingekoppelt
werden. Die Dämpfung eines solchen aus AHF-Kabel und Antenne bestehenden Systems als Maß für die ohne Zwischenverstärker
überbrückbare Länge setzt sich aus der Längsdämpfung des
Kabels und der Kopplungsdämpfung zwischen Kabel und Antenne
zusammen. Die Längsdämpfung wird wesentlich durch Einflüsse
der Umgebung bestimmt, in der das AHF-Kabel verlegt ist. Die Kopplungsdämpfung hängt im wesentlichen von der Form und von der Flächengröße der Öffnungen im Außenleiter des AHF-Kabels ab.

Zur Erzielung einer über die ganze Kabellänge möglichst gleichmäßigen Kopplung zwischen Antenne und AHF-Kabel ist es aus der DE-OS 28 12 523 bekannt, im glatten Außenleiter dieses AHF-Kabels eine Vielzahl von Löchern anzubringen, die in Achsrichtung gesehen ein sich periodisch wiederholendes Muster bilden. Die Löcher können dabei mit variablem Abstand entlang einer Mantellinie angeordnet sein. Es ist auch möglich, den Abstand der Löcher entlang einer Mantellinie gleichbleibend auszuführen und mit periodischem Verlauf zusätzliche Löcher in Umfangsrichtung anzubringen. Die durch die vielen Löcher gegebene offene Fläche im Außenleiter dieses AHF-Kabels ist insgesamt so groß, daß durch Rückwirkungen der Umgebung, in der das Kabel verlegt ist, durch Schmutzablagerungen auf dem Kabelmantel und durch in die Kabelseele eindringende Feuchtigkeit die Längsdämpfung erhöht wird. Auch die Kopplungsdämpfung wird insbesondere durch die Schmutzablagerungen höher.

Das bekannte AHF-Kabel nach der eingangs erwähnten US-PS 3,691,488 hat einen quer zu seiner Achse gewellten Außenleiter. Es ist dadurch gut biegbar und kann dementsprechend in großen Längen auf Spulen aufgewickelt und einfach verlegt werden. Dieses AHF-Kabel hat eine große Anzahl von ovalen Öffnungen im Außenleiter, die mit gleichbleibendem Abstand entlang einer Mantellinie des Kabels auf allen Wellenbergen angeordnet sind. Die Öffnungen werden durch Abfräsen der Kuppen des Wellprofils erzeugt. Auch bei diesem bekannten AHF-Kabel ist die Gesamtfläche der Öffnungen im Verhältnis zur Oberfläche des Außenleiters so groß, daß eine Dämpfungserhöhung durch Umgebungseinflüsse, Schmutzablagerungen und Feuchtigkeit nicht zu vermeiden ist. Die mit gleichbleibendem, relativ geringem Abstand im Außenleiter angebrachten Öffnungen können außerdem zu störenden Schwankungen der Empfangsfeldstärke führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs geschilderte AHF-Kabel so weiterzubilden, daß die Einflüsse der Umgebung, von Schmutzablagerungen und von Feuchtigkeit auf die Empfangsfeldstärke auf ein Minimum reduziert werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Öffnungen zu über die ganze Länge des Kabels verteilten Gruppen zusammengefaßt sind, zwischen denen jeweils Bereiche ohne Öffnungen liegen und

- daß der Mittenabstand zwischen je zwei Gruppen etwa gleich der halben Wellenlänge der im Kabel geführten Hochfrequenz ist.

Dieses AHF-Kabel hat ebenso wie das geschilderte bekannte AHF-Kabel einen gewellten Außenleiter. Es ist daher gut biegbar, in großen Längen aufzutrommeln und leicht zu verlegen. Durch das Zusammenfassen der Öffnungen zu voneinander getrennten Gruppen, zwischen denen bewußt Bereiche ohne Öffnungen liegen, ergibt sich eine relativ kleine Gesamtfläche der Öffnungen im Außenleiter. Der Einfluß der Umgebung, von Schmutzablagerungen und von Feuchtigkeit auf die Empfangsfeldstärke bzw. die Dämpfung des Kabels ist dadurch vermindert. Die Dämpfung des Kabels wird durch diese Ausbildung der Öffnungen wesentlich herabgesetzt, was sich deutlich bei den üblichen 50 %- und 95 %-Meßwerten der Empfangsfeldstärke bemerkbar macht. Das gilt sowohl für die Längsdämpfung als auch für die Kopplungsdämpfung. Bei diesem AHF-Kabel wird außerdem die Empfangsfeldstärke über die ganze Länge des Kabels vergleichmäßigt. Die ohne die Einschaltung eines Verstärkers überbrückbare Länge des AHF-Kabels, entlang derer ein ausreichend starkes Signal empfangen wird, kann dementsprechend erhöht werden. Trotz der gewellten, also nicht glatten Oberfläche des Außenleiters ist somit ein AHF-Kabel gegeben, das sowohl in elektrischer als auch in mechanischer Hinsicht allen Anforderungen optimal entspricht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den
Unteransprüchen hervor,

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den
Zeichnungen dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines AHF-Kabels nach der Erfindung mit einem abgesetzten Ende.

Fig. 2 eine mögliche Anordnung von Öffnungen im Außenleiter

des AHF-Kabels.

Das in Fig. 1 dargestellte AHF-Kabel hat einen Innenleiter 1,
ein über demselben befindliches Dielektrikum 2 und einen
rohrförmigen Außenleiter 3, der konzentrisch zum Innenleiter 1 über dem Dielektrikum 2 angeordnet ist. Über dem Außenleiter 3 ist ein Mantel 4 aus Isoliermaterial angebracht. Innenleiter 1 und Außenleiter 3 bestehen vorzugsweise aus Kupfer. Der
Innenleiter 1 kann massiv oder als Rohr ausgebildet sein, das auch quer gewellt sein kann. Das Dielektrikum 2 kann beliebig ausgeführt sein- Es kann sich um ein Hohlraum-Dielektrikum mit einer Wendel oder mit Scheiben handeln. Der Zwischenraum
zwischen Innenleiter 1 und Außenleiter 3 kann aber auch
vollständig mit Isoliermaterial ausgefüllt sein, das auch
geschäumt sein kann. Der Mantel 4 besteht vorzugsweise aus
Polyethylen.

Der Außenleiter 3 ist quer zu seiner Längsrichtung gewellt.
Die Wellung kann ringförmig oder schraubenlinienförmig
ausgeführt sein. Im Außenleiter 3 sind Öffnungen 5 angebracht, die sich vorzugsweise in den nach außen weisenden Wellenbergen befinden. Sie sind zu Gruppen G zusammengefaßt, zwischen denen Bereiche B ohne Öffnungen liegen. Der Mittenabstand A zwischen je zwei Gruppen G liegt etwa bei der halben Wellenlänge der im AHF-Kabel geführten Hochfrequenz.

Die Öffnungen 5 werden nach Fertigstellung des Außenleiters 3 beispielsweise durch Sägen oder Fräsen hergestellt. Dabei können alle Öffnungen 5 die gleiche Form und Größe haben. Beim Einsatz einer mitlaufenden Säge sind die Öffnungen 5 als Schlitze ausgebildet, deren Seitenkanten parallel zueinander verlaufen, so wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Wenn ein Fräser verwendet wird, haben die Öffnungen 5 eine länglich ovale Form. Dabei kann ein Spezialfräser mit entsprechend geformter Oberfläche verwendet werden. Der Fräser kann aber auch vom Kabel weggeschwenkt werden, wenn in den Bereichen B keine Öffnungen 5 im Außenleiter 3 erzeugt werden sollen. Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn die Öffnungen 5 sich hauptsächlich in Umfangsrichtung des AHF-Kabels erstrecken. Ihre Länge in Umfangsrichtung ist dann groß im Verhältnis zu ihrer axialen Breite. Das läßt sich besonders einfach mit durch eine Säge erzeugten Schlitzen erreichen.

Zur weiteren Vergleichmäßigung der Empfangsfeldstärke können die Öffnungen 5 innerhalb der Gruppen G unterschiedliche Größe haben. Das wird entsprechend Fig. 2 zweckmäßig durch unterschiedliche Längen in Umfangsrichtung des Kabels erreicht. Die Länge der Öffnungen 5 ist in der Mitte einer Gruppe G am größten. Sie nimmt zu den axialen Enden hin ab.

Der Mittenabstand A zwischen je zwei Gruppen G entspricht etwa der halben Wellenlänge der im AHF-Kabel geführten Hochfreguenz. Er kann über die ganze Länge des AHF-Kabels gleichbleibend sein. Der Mittenabstand A wird jedoch zur Vermeidung von erhöhten Reflexionen im Verlauf des AHF-Kabels zweckmäßig variiert. Dabei bleibt aber die Wellenlänge der im AHF-Kabel geführten Hochfreguenz maßgeblich.

Die axiale Länge der Gruppen G mit Öffnungen 5 und die axiale Länge der Bereiche B ohne Öffnungen sind in weiten Grenzen beliebig. Beide Längen hängen i. w. von der zu übertragenden Freguenz ab. Es muß nur sichergestellt sein, daß die einzelnen

Gruppen G durch Bereiche B deutlich voneinander getrennt sind.

Ein AHF-Kabel gemäß der Erfindung wird beispielsweise wie folgt mit Öffnungen 5 versehen:

Der Mittenabstand A zwischen je zwei Gruppen G beträgt etwa 370 mm. Jede Gruppe G besteht aus 15 nebeneinander angeordneten Öffnungen 5. Die axiale Länge der Bereiche B zwischen den Gruppen G entspricht dabei etwa der axialen Länge der Gruppen G selbst. Ein solches AHF-Kabel beginnt mit der weiter oben geschilderten verminderten Dämpfung bei einer Grenzfrequenz von etwa 360 MHz HF abzustrahlen. Es wird mit Vorteil bei Frequenzen betrieben, die oberhalb dieser Grenzfrequenz liegen.

Claims

• · Schutzansprüche

1. Abstrahlendes koaxiales Hochfrequenz-Kabel, bestehend aus einem irinenleiter, einem denselben umgebenden Dielektrikum und einem konzentrisch zum Innenleiter verlaufenden, über dem Dielektrikum angeordneten rohrförmigen Außenleiter, der quer zu seiner Längsrichtung gewellt ist, bei welchem im Außenleiter über die ganze Länge des Kabels verteilt Öffnungen angebracht sind, dadurch gekennzeichnet. daß die Öffnungen (5) zu über die ganze Länge des Kabels verteilten Gruppen (G) zuammengefaßt sind, zwischen denen jeweils Bereiche (B) ohne Öffnungen liegen und

daß der Mittenabstand (A) zwischen je zwei Gruppen (G) etwa gleich der halben Wellenlänge der im Kabel geführten Hochfrequenz ist.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (5) als schmale Schlitze mit parallelen Seitenkanten ausgeführt sind.

3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Öffnungen (5) in Umfangsrichtung des Kabels groß ist im Verhältnis zu ihrer axialen Breite.

4. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (5) einer jeden Gruppe (G) in Umfangsrichtung gleich lang sind.

5. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (5) einer jeden Gruppe (G) in Umfangsrichtung unterschiedlich lang sind, wobei ihre Länge zu den beiden axialen Enden der Gruppen (G) hin abnimmt.

6. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittenabstände (A) der Gruppen (G) voneinander über die ganze Länge des Kabels gleich sind.

7. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittenabstände (A) der Gruppen (G) voneinander im Verlauf des Kabels unterschiedlich sind.