FI92891C - Laite suurtaajuussignaalien siirtämiseksi - Google Patents

Description

92891

Laite suurtaajuussignaalien siirtämiseksi

Keksintö koskee oheistetun patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista laitetta suurtaajuussignaalien siirtä-5 miseksi.

Suurtaajuussignaalien siirtämiseen sellaisilla alueilla, joissa on epäedulliset etenemisolosuhteet, käytetään säteileviä kaapeleita. Nämä kaapelit säteilevät aaltoja, esimerkiksi siten, että koaksiaalikaapeli varusteli) taan aukoilla. Tällainen säteilevä koaksiaalinen suurtaa- juuskaapeli tunnetaan DE-patenttihakemuksesta nro 28 12 523. Jotta säteilyn voimakkuus saadaan siirtymään tasaisesti akselin suuntaan, ulkojohtimeen on tehty lukuisia reikiä. Nämä reiät muodostavat kuvion, joka toistuu jak-15 sottain (vuotokaapeli).

Vastaava kaapeli käy selville US-patentista nro 3 795 915. Kun kaapeliin tehdään lukuisia aukkoja, joilla on erilainen pituus ja kaltevuus kaapelin akseliin nähden ja joiden sijaintijärjestys toistuu jaksottain, tällaista 20 kaapelia voidaan käyttää suuremmalla taajuusalueella.

Näihin asti tunnetuissa vuotokaapeleissa säteillään aukkojen kautta lähinnä vuotoaaltoja rakenteellisesti tyypillisen rajataajuuden yläpuolella. Kaapelin raja-arvon alapuolella syntyy suhteellisen pienistä aukoista johtuen 25 vain heikko pinta-aalto.

Lisäksi tunnetaan läpimenevän pitkittäisaukon käsittävät suurtaajuusjohdot (aukkokaapeli).

Pinta-aallot muodostuvat pitkittäisaukon välityksellä. Rakenteelle tyypillistä rajataajuutta ei ole, mutta 30 kaapelivaimennuksen voimakkaasta noususta johtuen taajuu- • t den lisääntyessä näiden aukkokaapelien käyttöalue rajoittuu alle 200-300 Mhz:n taajuusalueeksi. Tähän tulee lisäksi se, että kaapelivaimennus ja aukkokaapelien säteily-ominaisuudet kärsivät ympäristövaikutuksista, 35 esimerkiksi kaapelin vaippaan tulevista kerrostumista.

• 92891 2

Keksinnön tavoitteena on saada aikaan laite, jolla suurtaajuusjohdolle parannetut säteilyominaisuudet. Suur-taajuus johdon on oltava säteilyominaisuuksiltaan mahdollisimman paljon ympäristövaikutuksista riippumaton ja sen 5 tulee säteillä leveä taajuuskaista. Tähän tavoitteeseen päästään keksinnön mukaisella laitteella, jolle on tunnusomaista se, mikä on esitetty oheistetun patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Laitteen suositeltavat suoritusmuodot on esitetty patenttivaatimuksissa 2-7.

10 Keksintö koskee molempien periaatteiden rakenne- piirteiden yhdistelmää, niin että aukkokaapelin hyvät ominaisuudet pääsevät vaikuttamaan alemmalla taajuusalueella ja ylemmällä taajuusalueella taas vuotokaapelille ominaiset edut. Molempien periaatteiden yhdistelmästä johtuen 15 pitkittäisrako saadaan pelkkään aukkokaapeliin verrattuna kapeammaksi (30o avauskulma 80o kulmaan verrattuna).

Keksinnön erästä suositusmuotoa selostetaan piirustuksen avulla, jolloin siinä oleva kuvio esittää suurtaa-juuskaapelia, joka käsittää suurtaajuusjohdon 6 ja vaipan 20 7. Suurtaajuusjohto koostuu sisäjohtimesta 1, ulkojohti- mesta 2 ja eristeestä 3. Uikojohtimessa on aukot. Ne ovat toisaalta muodoltaan jaksottaisia reikäkuvioita 4, joiden halkaisija on pienempi kuin suurtaajuusjohdon halkaisija, ja toisaalta aukkoja 5, joiden pituus on suurempi kuin 25 suurtaajuusjohdon 6 halkaisija. Pitkittäisaukkojen leveys vastaa esimerkiksi 30o avauskulmaa akseliin nähden pystysuorassa leikkauksessa. Reiät ja aukot on järjestetty esimerkiksi spiraalina suurella kierteellä akselin ympärille, niin että muutaman metrin pituudella on sekä reikiä . 30 että aukkoja ajoradan puoleisella suurtaajuusjohdon sivul- • · la.

Suurtaajuusjohdon ympärille on suulakepuristettu suojavaippa 7, joka on mahdollisimman pienen eristyshävi-kin omaavaa materiaalia. Sellainen materiaali on esimer-35 kiksi polyeteeni.

n 3 92891

Keksinnön toisen suositettavan suositusmuodon mukaan aukot ovat suurtaajuusjohdon halkaisijaan nähden hyvin pitkiä ja esimerkiksi suurille etäisyyksille aukkojen väliin on tehty lyhyitä, sähköä johtavia ulokkeita. Raja-5 tapauksessa, jolloin ulokkeet ovat erittäin kapeita ja aukot hyvin pitkiä, käytetään vain yhtä aukkoa. Tämä voi johtua valmistusteknillisistä syistä. Toisen suositusmuodon mukaan pitkittäisaukko on samoin spiraali, niin että uikojohdin on paremmin eristeen ympärillä. Tämän lisäksi 10 kierukkamaisen rakenteen ansiosta aukko voi säteillä sekä ajoradasta kaukana olevalla sivulla että ajoradan puoleisella sivulla.

Keksinnön mukainen heijastava kaapeli pystyy saamaan aikaan laajalla taajuusalueella, esimerkiksi paljon 15 käytetyissä kaistoissa (4 m, 2 m, 0.7 m kaista)mahdollisimman hyvän ja tasaisen heijastumisen ympäristöherkkyyden pienentyessä. Keksintöä käytetään pääasiassa tiedonsiirtoon tunneleissa ja myös signaalien lähettämiseen liikenteen ohjauksessa rautateillä, tulevaisuudessa myös kaduil-20 la ja moottoriteillä.

Tällaista kaapelia käytetään myös vastaanottoanten-nina tietojenvaihdossa. Antennitekniikasta tunnetulla tavalla suurtaajuusjohto on edullista sijoittaa tietylle etäisyydelle johtavista pinnoista. Johtavina pintoina voi-' 25 daan pitää kiskoja, suojakaiteita ja vastaavia rakenteita, jotka toimivat vastaanotto- tai lähetysantenniin nähden heijastimena tai johtimena.

Edellä esitetyssä selostuksessa esimerkkinä käsitellyssä säteilevässä kaapelissa voi olla luonnollisesti 30 myös enemmän kuin kaksi ryhmää pitkittäisaukkoja. Esimer- • « kiksi kolmessa ryhmässä kahden ryhmän välinen kulmaetäi-syys on tällöin 120o.

Claims (7)

1. Laite suurtaajuussignaalien siirtämiseksi aaltoja lähettävän suurtaajuusjohdon ja liikkuvan antennin vä-

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n -20 n e t t u siitä että toista tyyppiä olevat aukot ovat reikiä (4) ja että ensimmäistä tyyppiä olevat aukot ovat rakoja (5), jotka suuntautuvat pääasiassa pituussuuntaan suurtaajuusjohtoon (6) nähden.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, t u n - \ 25 n e t t u siitä että rakojen (5) pituus on suurempi kuin suurtaajuusjohdon (6) halkaisija ja että rakojen säteit-täinen avauskulma on 10° - 40°.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että toista tyyppiä olevat aukot, 30 jotka pituussuunnassa ovat lyhyempiä, muodostuvat pyöreis- t\\ tä rei'istä (4), jotka on sijoitettu suurtaa juus johdon (6) akseliin nähden likipitäen yhdensuuntaisiksi.

4 92891 Patenttivaatimukset;

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että jokainen tyyppi aukkoja muo- 35 dostaa toistuvan kuvion. ' t l II 5 92691

5 Iillä, jolloin suurtaajuusjohdossa on sisäjohdin (1), ko-aksiaalinen uikojohdin (2) ja eriste (3) ja jolloin suurtaa juus johdon ulkojohtimeen on järjestetty aukkoja aaltojen säteilemistä tai vastaanottamista varten, tunnet-t u siitä, että suurtaajuusjohdon pituussuunnassa on eri 10 vaippaviivoilla vähintään kahdenlaisia aukkoja, joiden muoto poikkeaa, jolloin ensimmäisellä vaippaviivalla on ensimmäistä tyyppiä olevia aukkoja (4), kun taas toisella vaippaviivalla on toista tyyppiä olevia aukkoja (5), että ensimmäistä tyyppiä olevat aukot ovat suurtaajuusjohdon 15 pituussuunnassa vähintään kertoimen 2 verran pidempiä kuin toista tyyppiä oleva aukot ja että ensimmäistä tyyppiä olevat aukot on tarkoitettu säteilemään alhaisemmalla taajuusalueella kuin toista tyyppiä olevat aukot.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäistä tyyppiä olevat aukot on korvattu pitkittäisraolla.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laite, 5 tunnettu siitä, että jokainen aukkotyyppi (4, 5) sijaitsee vuorotellen suurtaajuusjohdon (6) toisella sivulla ja viereisessä osassa suurtaajuusjohtoa (6) sen vastakkaisella sivulla. 6 9 2891