CN104637577A - 具有照明的通信电缆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有照明的通信电缆。用于数据信号的均匀分布的通信电缆包括漏泄馈线结构，所述漏泄馈线结构具有：芯导体(1)、包围芯导体(1)的绝缘屏蔽(2)、包围绝缘屏蔽(2)的沿着其长度具有多个缝隙(4)的外导体(3)、以及至少部分地覆盖外导体(3)的护套(5)。照明布置至少沿着电缆的长度的区段被布置。照明布置可以包括沿着电缆的长度的多个发光单元(6；8)。

Description

具有照明的通信电缆

本发明涉及一种具有用于数据信号(特别是用于移动通信的无线电数据信号)的分布的漏泄馈线结构的通信电缆，以及用于数据信号的分布和用于照明的系统。

漏泄馈线技术在通信技术中被广泛地使用。通常，漏泄馈线是同轴电缆，包括：由绝缘层包围的内导体、布置在绝缘屏蔽之上的外导体、以及包封外导体的护套。外导体沿着其长度包括多个狭缝、间隙或其他缝隙以使得同轴电缆沿着其长度发射和接收无线电波，特别是VHF和UHF波或移动电信系统(像WLAN、LTE或UMTS)的波。因此，漏泄馈线在多种应用中(例如用于地下通信、在飞行器系统中、建筑物内通信、在移动通信系统中或其他)被用作辐射电缆或天线。

在专利WO2004/073199中，漏泄馈线被用作用于多用户无线通信系统的分布式缝隙天线。漏泄馈线的缝隙允许辐射能量从天线泄露并且形成将接收器耦合到天线的低功率、局部的电场。多个电场确保电场强度遍及通信系统而分布。漏泄馈线可以与其他布线束一起安装在现有的线束通道中或仅在房间或车辆的顶棚或地板内。需要注意的是，漏泄馈线的信号不被结构所屏蔽，这将影响通信系统。因此漏泄馈线经常被安装在暴露、可见的区域，这干扰房间或车辆的造型和光学设计。

专利EP1855398描述了一种将漏泄光纤用于光学通信的通信系统。该系统充当光通信设备。作为无线电信号的代替，数据通过发光单元(例如激光二极管或发光二极管)的光而被发送。由信号控制器按照要被发送的数据来调制光。然后光信号数据通过漏泄光纤被传递。光接收单元接收并解调光，并且将结果所得的数据发送到网络。发光单元的光仅被用于调制要被传递的数据。但是，该系统可以结合其他电缆系统来使用。

已知的通信系统仅聚焦于数据发送或接收。其他功能未由此类系统的装备实现。因此用于其他功能的系统必须单独设计和安装。

本发明的目的是为了提供一种通信电缆，所述电缆提供多种用途，减少整体的安装劳动强度和成本，节约安装空间，并且包括简单结构。

这些和其他目的被根据独立权利要求1和15的通信电缆和系统实现。根据本发明的通信电缆的优势特征和优选实施例在从属权利要求中被公开。

根据本发明的用于数据信号的分布(特别是用于无线电数据信号的均匀分布)的通信电缆包括：芯导体、绝缘屏蔽、基本上沿着其整个长度具有多个缝隙的外导体、以及护套。该通信电缆被优选地设计为漏泄馈线结构，其中外导体的缝隙用于数据信号的分布。照明布置至少沿着电缆的长度的区段(section)被布置，优选地沿着更大的部分或甚至整个电缆长度。

因此，除分布数据信号的基本功能之外，该通信电缆还可以用作用于标记人行道、紧急出口等的、用于照亮房间、隧道、飞行器等的、用于监督通信电缆的、以及用于其他应用的设计元件、辅助装置。根据本发明的通信电缆节约安装空间，这是因为仅需要针对这两种功能的一次安装并且减少实现所有这些功能必需的布线的重量。

同样，根据电缆的特定需要，通信电缆的外导体可以包括附加层。例如，可以存在用于绝缘的、用于外导体的视觉保护的、和/或材料分离的层。这些层被设计成使得无线电波可以至少部分地透射(transmit)所述层，以提供辐射电缆。

通信电缆有利地被用于分布无线电数据信号，例如，用于GSM、3GPP、PCS、LTE、UMTS、WLAN、CDMA95、CDMA2000或其他无线通信系统的通信。因此，该通信电缆优选地包括：作为芯导体的金属导体和外导体，当被用于针对无线电数据发送和接收的同轴电缆中时，特别为铜导体。但是照明布置还可以被并入其他同轴电缆，包括漏泄馈线结构。

至少沿着通信电缆的长度的区段布置的照明布置可以包括各种不同的布局。一般来说，照明布置可以包括发光的一个光单元或多个光单元，像发光二极管(LED)、一个或多个照明纤维管或纤维条、一个或多个塑料/聚合光纤(POF)、荧光单元、激光器和/或灯泡、或其组合。光单元自身可以由若干个发光元件设立。光单元可以包括不同颜色。它们也可以具有不同尺寸，只要它们能配合于漏泄馈线结构的尺寸。

在一个实施例中，荧光单元可以采用如下方式通过电介质区域来实现：该区域不由硬材料而由限定彼此之间中的自由空间的距离支架(distance-holder)所填充，其可以填充有气体以供荧光目的。透明的护套元件将仅在外导体内部或外导体外部被提供，其防止气体扩散。此外，距离支架可以被用作电缆的负极正极。

在一个实施例中，照明布置可以位于护套的外表面。这可以通过多个光单元来实现，其可以例如通过粘合剂接合(像例如胶)附着在护套上。需要注意的是，不要覆盖具有光单元的外导体的缝隙。光单元可以是LED单元、荧光元件或其他发光元件。除了第一护套覆盖外导体之外，第二护套可以被提供用于覆盖布置在第一护套的外表面上的照明布置。

通信电缆的照明布置可以通过独立于漏泄馈线结构的电源的电气电源来供电；例如针对护套的外表面上的LED单元。可替代地，漏泄馈线结构的电源可以被用来使照明布置通电。

在进一步的实施例中，通信电缆的照明布置被径向地布置在护套内部，并且护套是透明的或者至少在照明布置的区域中包括开口。照明布置可以沿着通信电缆的长度被布置在外导体和护套之间。照明布置的光单元还可以位于外导体的缝隙内而不整体地覆盖缝隙，或者光单元可以位于外导体中的单独的孔中。同样，照明布置的光单元可以布置在绝缘屏蔽的外表面上或中，优选地紧接于或者在外导体中的缝隙之间。总之，在该实施例中，照明布置包括沿着外导体布置在绝缘屏蔽和护套之间的多个光单元，并且护套至少在光单元的区域中是透明的。在该情况下，例如，外导体可以是沿着外导体布置在护套和绝缘屏蔽之间的光单元的电源的一部分，并且没有用于照明布置的单独的电源是必需的。因而，外导体有助于对照明布置的光单元供电。

在通信电缆的优选示例中，缝隙和照明布置被布置成使得在相同的空间方向上发射辐射和照明。这在通信电缆被安装在地面、墙和/或天花板的情况下是有利的，以使得辐射可以被引导到包围物的开放空间而不是朝向例如地面、墙或天花板。

在又另外的实施例中，照明布置包括沿着芯导体径向地布置在绝缘屏蔽内部的多个光单元。然后，绝缘屏蔽和护套至少在外导体的缝隙的区域中和/或在外导体中的其他孔的区域中是透明的。在该情况下，例如芯导体可以是径向地布置在绝缘屏蔽的内部的光单元的电源的一部分。因而，芯导体有助于对照明布置的光单元供电。

在根据本发明的通信电缆的一个示例中，对照明布置进行供电通常需要两个或更多导体。漏泄馈线结构和照明布置的组合可以被实现成使得漏泄馈线结构的芯导体和外导体中的没有一个、一个或两个可以被用来供应照明布置。在照明布置由漏泄馈线结构的导体供电的情况下，存在较少的安装劳动强度，并且在通信电缆内需要较少的空间。

对于本领域技术人员清楚的是，可以组合所描述的实施例。例如，可以在护套的里面和在绝缘屏蔽的里面存在光单元。对于所有这些实施例而言，护套和/或绝缘屏蔽可以在其内或外表面上具有微小的凹入处以容纳光单元。同样，外导体和护套之间的第二屏蔽或套筒可以被用于容纳照明布置，其在外导体的缝隙的区域中被中断以允许数据信号的合适分布。套筒还可以被设计为光导并且充当照明布置。同样，绝缘屏蔽可以由光导材料制造。由光单元发射的光可以照明绝缘屏蔽并且经由外导体的缝隙和护套中的透明区域退出通信电缆。

外导体中的缝隙、孔和/或开口、护套和绝缘屏蔽可以被设计成生成特定的照明图案。照明图案可以包括周期性地改变颜色，或者从通信电缆的区段的一端至另一端或沿着电缆的整个长度改变颜色。或者，光单元可以采用象征性的图案来布置，例如，采用围绕通信电缆的螺旋图案或箭头图案等。

除了上述提到的优点之外，照明布置可以被用来寻找或勘查外导体中的缝隙，并且帮助勘查和检查漏泄馈线结构。

根据本发明的用于数据信号的分布并且同时用于照明的系统使用了如以上所描述的通信电缆。利用该系统，通信电缆能够容易地安装，并且具有对环境的造型的较少的干扰。同样，该系统可以为定向和注意提供有益的使用。

在以下附图中将图示本发明的若干实施例，其仅用于解释并且不应当被视为对本发明的范围的限制。根据附图而变得明显的本发明的特征应当视为在其自身和采用任何组合这二者方面是本发明的公开的一部分。所述附图示出：

图1是根据本发明的通信电缆的第一示例性实施例，

图2是根据本发明的通信电缆的第二示例性实施例，

图3是根据本发明的通信电缆的第三示例性实施例，以及

图4是根据本发明的通信电缆的第四示例性实施例。

根据图1-4的通信电缆示出具有漏泄馈线结构的电缆。漏泄馈线结构通常包括以下部分：芯导体1、绝缘屏蔽2、外导体3、多个缝隙4、以及护套5。此外，根据图1-4的通信电缆包括用于沿着通信电缆的长度的照明布置的LED 6或塑料光纤8。芯导体1可以适于载送可以被意图用于经由图1至4中所图示的通信电缆的无线发射的无线电信号。绝缘屏蔽2包括电介质材料，并且除其他之外还可以被用来提供通信电缆的元件和组件的所期望的几何布置，同时被实现成由电场所极化以使得诸如由芯导体1所载送的无线电波之类的无线电波可以辐射通过它。外导体3可以被实现成充当另外的屏蔽并且帮助使芯导体1绝缘。LED 6或塑料光纤8可以包括可以可操作以生成可见光谱中的辐射的合适的逻辑、电路和/或代码。

如上所述，具有漏泄馈线结构的通信电缆可以包括芯导体1、包围芯导体1的绝缘屏蔽2、围绕绝缘屏蔽2的沿着其长度具有多个缝隙4的外导体3、以及覆盖外导体4的护套5。芯导体1和外导体3例如由铜制成。可替代地，可以使用铜合金、银、或者甚至是铝。绝缘屏蔽由电介质材料制成，其可以在其内或外表面上包括凹痕形成以容纳照明布置。如所示出的，绝缘屏蔽包括圆柱形状但也可以具有三角形、方形或其他非圆柱形状，其确保漏泄馈线结构的功能并且附加地可以表示通信电缆的照明功能的设计元素，例如创建不同的光图案。

在图1的示例性实施例中，通信电缆包括具有以位于外导体3的外表面上的LED 6的形式的光单元的示例性照明布置。例如，LED 6沿着电缆的长度被纵向地布置。在图1中，LED 6被等距离地间隔，但是，对本领域技术人员清楚的是，可以使用LED 6之间的任何间隔。LED 6被布置成使得其对缝隙4的功能的干扰可以显著地减少。例如，LED的线位于不包括纵向方向上的任何缝隙的外导体3的圆周的区段，而缝隙4的线沿着外导体3的圆周的另一区段中的电缆纵向地布设。

根据本发明的各种实施例，护套5可以包括容纳LED 6的小的凹痕(不可见)。护套5在凹痕区域中包括透明材料，例如沿着光单元的线的长度的纵向透明条7，这如图1所图示。透明材料区域也可以包括凹痕以容纳LED 6。在一些情况下，外导体3可以对LED 6供电。

在图2的示例性实施例中，通信电缆包括具有以位于外导体的缝隙4的角落中的圆形(或者任何任意的形状)LED 6′的光单元的照明布置。缝隙4的剩余的开口被设计并定尺寸成确保通信电缆的漏泄馈线结构的适当功能。护套5可以是透明的。LED 6′可以由外导体3供电。根据本发明的一些实施例，LED 6′可以发射不同颜色的光。同样，LED 6′可以可替代地位于缝隙4的另一角落中，或者同样缝隙4中的其他地方。以该方式，LED 6′的安置可以被布置成形成针对图2中所示的实施例的通信电缆的所期望的光图案。

在图3的示例性实施例中，通信电缆包括具有以塑料光纤(POF)8的形式的光单元的照明布置，所述塑料光纤8被设计为沿着通信电缆的长度布设的绝缘屏蔽2中的凹槽9中的镶嵌。外导体3包括以沿着外导体3的长度的裂缝4′的形式的缝隙。裂缝4′被布置成与凹槽9相对，并且覆盖塑料光纤8。裂缝4′可以是如图所图示的螺旋裂缝、或直裂缝、或者任何其他所期望的形状。护套5例如可以沿着其长度是透明。塑料光纤8是柔性的，以使得通信电缆保持柔性并且能够围绕角落等被容易地安装。当然不同于螺旋形状的其他图案对于塑料光纤而言是可能的。

在根据图4的又另一示例性实施例中，通信电缆包括漏泄馈线结构，具有：内芯导体1、电介质绝缘屏蔽2、具有缝隙4的外导体3、以及护套5。在该实施例中，例如由LED 6所表示的照明布置以及还优选地照明布置的供电可以被添加在护套5的顶部并且由第二护套10所保护，其可以是完全或部分透明。在该情况下，护套5即第一护套例如是黑色以提供由LED 6发射的光的一些反射。该概念允许独立产生通信和照明部分，这是因为照明布置的光单元位于通信电缆的第一护套5的外表面上。附加的第二护套10被用来保护照明布置并将其固定到第一护套5的外表面。

通常，根据本发明的通信电缆可以被用来检测电缆损坏。例如，在沿着其中照明不再工作的电缆的位置处检测到损坏。这给出照明布置和/或供应导体被损坏的指示，并且从而提供用以找到电缆上的损坏位置的可见线索。

根据图1至4的通信电缆的无线电发射功能遵循漏泄馈线的技术概念，这在本领域中是公知的并且因而未在本文详细地解释。所示出的通信电缆可以是用于数据信号的分布并且用于在电缆的暴露或可见安装中(特别在封闭环境内)使用的照明的系统的一部分。对于本领域技术人员清楚的是，包括不同的光单元、照明布置的不同布局、或光单元的不同位置(例如如图1至4中所图示的)的照明布置的不同布局可以在一个单个通信电缆内组合。因而提供了用于具有沿着电缆的多种光图案的通信和照明的系统。此外，用于数据信号的分布和用于照明的系统可以包括多个单独安装的通信电缆和/或多个通信电缆可以包括不同设计的通信电缆。特别地，可以组合具有不同设计的若干通信电缆。

附图标记的说明

1：芯导体；

2：绝缘屏蔽；

3：外导体；

4、4′：缝隙；

5：护套；

6、6′：LED；

7：透明区域；

8：塑料光纤；

9：凹槽；

10：第二护套。

Claims (15)

1.一种用于数据信号的分布的通信电缆，包括漏泄馈线结构，所述漏泄馈线结构具有：芯导体(1)、绝缘屏蔽(2)、具有多个缝隙(4；4′)的外导体(3)、以及护套(5)，其特征在于：

照明布置(6；8)至少沿着电缆的长度的区段被布置。

2.根据权利要求1所述的通信电缆，其中照明布置包括多个光单元(6；6′；8)。

3.根据权利要求1或2所述的通信电缆，其中照明布置包括多个发光二极管(6；6′)、一个或多个照明的光纤管或光纤条、一个或多个塑料光纤(8)、荧光单元、激光器和/或灯泡、或者其组合。

4.根据前述权利要求之一所述的通信电缆，其中照明布置被径向地布置在护套(5)内部。

5.根据前述权利要求之一所述的通信电缆，其中护套(5)是透明的，或者至少在照明布置的区域中至少包括透明区域(7)或开口。

6.根据前述权利要求之一所述的通信电缆，其中照明布置包括沿着芯导体(1)径向地布置在绝缘屏蔽(2)内部的多个光单元，其中绝缘屏蔽(2)和护套(5)至少在外导体(3)的缝隙(4)的区域中是透明的。

7.根据前述权利要求所述的通信电缆，其中芯导体对沿着芯导体(1)径向地布置在绝缘屏蔽(2)内部的光单元(6；8)供电。

8.根据权利要求1-5之一所述的通信电缆，其中照明布置包括沿着外导体(3)布置在护套(5)和绝缘屏蔽(2)之间的多个光单元。

9.根据前述权利要求所述的通信电缆，其中外导体对沿着外导体(3)布置在护套(5)和绝缘屏蔽(2)之间的光单元(6；8)供电。

10.根据前述权利要求之一所述的通信电缆，其中照明布置位于护套(5)的外表面上，其中优选地，第二护套被布置在照明布置之上。

11.根据前述权利要求之一所述的通信电缆，其中绝缘屏蔽由光导材料制成。

12.根据前述权利要求之一所述的通信电缆，其中外导体(3)的缝隙(4、4′)根据由照明布置所提供的特定照明图案而设计。

13.根据前述权利要求之一所述的通信电缆，其中通信电缆针对无线电数据信号的分布而设计。

14.根据前述权利要求之一所述的通信电缆，其中芯导体和外导体是金属导体。

15.一种用于数据信号的分布和用于照明的系统，包括根据前述权利要求之一所述的至少一个通信电缆。