CS208600B1 - High-frequency coaxial cable with the baloon insulation - Google Patents

Description

ČeskoslovenskaSOCIALISTICKÁREPUBLIKA( 19 )

POPIS VYNÁLEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU 208 600 OD (Bl)

(6I) (23) Výstavná priorita(22) Přihlášené 16 11 79(2I)PV 7835-79 (51) lni. (3.¾ Ol B 11/18 ÚŘAD pro vynálezy

A OBJEVY (40) Zveřejněné 31 i0(45) Vydané Q1 12 83 (75)

Autor vvnálezu

ŠLAPANSKÝ JAN ing. a CSIBA RUDOLF, BRATISLAVA (54) Vysokofrekvenčný koaxiálny kabel s balónikovou izoláciou

Vynález sa týká vysokofrekvenčných koaxlálnych káblov, ktoré sú izolované balónikovou izo-láciou. Účelom riešenia je zdokonalenie konštrukcie tohto typu elektrických káblov, zamera-nó na zvýšenie ich prevádzkových parametrov a na možnost’ ich vhodného uplatnenia aj prekvalitný rozvod vysokofrekvenčných signálov nad 10Q MHz a vyššie, například v odbore káblo-vej televízie, Z rázných druhov izolácií používaných pre konštrukciu koaxlálnych káblov balónikovúizoláciu možno považovat’ za relativné najnáročnejšiu, ale z technického hl’adiska za naj-progresivnejšiu a najvýhodnéjšiu, Ide tu o Specifický druh izolovania vnútoraého vodivéhojadra koncentrickým rúrkovým telesom, v ktorom sú periodickými redukčnými deformáciami je-ho steny vytvořené zúžené radiálně krčky, ktoré potom koncentricky vedú a dištancůjúvnú-torné jádro. Dosahuje sa tu vysoký stupeň centrovania vnútomého vodivého jadra, rovnoro-dosť vlnovej impedancie pozdlž kábla a dostatočná elektrická pevnost’ popři dostatočne níz-kej relativnej permitivite, ako aj zachovaní prisluSných středných hodnót vlnovej impedan-cie, kapacity a útlmu. Predpokladom pre možnost’ dosiahnutia takýchto výsledkov je však po-třeba dodržania všetkých konštrukčnýoh a technologických parametrov predpísaných pre reali-záciu takéhoto výrobku. Samotná výroba je přitom relativné velmi náročná už i vzhl’adomna zvláštny spÓsob vytvárania takejto balónikovej izolácie nad vnútorným vodivým jadrom,keňže sa realizuje vytlačováním, výtlačným striekaním a priebežným formováním izolačných 208 800 balónikov z plastického materiálu medzi nekonečnými húsenicovými lisovacími pásmi s profi-lovacími plochami, pri působení vonkajšieho podtlaku a vnútomóho přetlaku vzduchu poéasich formovania, Dosiahnutý výsledok je podmienený mierou a možnosťami skutočného zachova-nia požadovaných parametrov u celého komplexu náležitosti. Závisí od použitých materiá-lov, od ich kvality a čistoty, spracovatelhosti, je podmienený celým radom okolností, pre-dovšetkým v spojení so zachováváním přesného technologického režimu, t,j, teplůt, tlakov,podtlakov, pretlakov, rýchlostí odťahu, synchronizácie příslušných operácií a ostatnýchpodmienok pri tvarovaní najskůr rúrkovitóho profilu a potom už aj balónikov s krčkami, V rozhodujúcej miere přitom záleží aj na úrovni, na přesnosti, nastavitel*nosti a regulova-telínosti celého výrobného zariadenia, ako aj na technickom stave a zachovaní toleranciíu nástrojov, ktorými sa balóniková izolácia nad vnútomým vodivým jadrom vytvára, Ako bez-prostředný následok nedodržania často už i jedinej požiadavky z daného komplexu náležitos-ti, prejavi sa tu nekvalitou výroby, nerovnomernosťami a chybami v hrúbke stien balónikovejizolácie, deformáciami, nepravidálnosťami u tvarovaných krčkov, odchýlkami v koncentriciteuchytenia vnútomého jadra, atá,, pričom je známe, že i malé odchýlky takéhoto druhu vzhl’a-dom na mimoriadnu náročnost’ aplikačnóho odboru příslušných koaxiálnych káblov majú často rozhodujúoi význam. Chyby priamo v tvarovacich nástrojoch prejavujú sa přitom pri kontinuálnejvýrobě negativné právě v důsledku pravidelnosti a opakovania týchto chýb ich reprodukovánímna rovnakých miestach po celej produkčnej dižke výrobku. Použitelnost’ výrobkov, u ktorýchsa vyskytujú podobné chyby je prirodzene obmedzená, príp, vůbec nie je možná pre uvažovanéúčely, pretože pri vyšších frekvenciách, hlavně nad 100 MHz, v koaxiálnych kábloch s takou-to izoláciou dochádza k distorziám signálov, k zvyšovaniu tlmenia, k vytváraniu odrazov,k podstatnému zníženiu rovnorodosti vlnovej impedancie a připadne v spolupůsobení i s ostat-nými konštrukčnými vrstvami koaxiálneho kábla aj k áal’ším degradačným javom v kombináciis vlhkosťou, například pri poškodení hermetizácie a proniknuti vlhkostí a výparov až na po-vrch balónikovej izolácie, XJ doterajšich pokušov zameraných na odstránenie aspoň niektorých zo spomenutých nedos-tatkov išlo predovšetkým o uplatnenie zmien priamo u profilových tvarov balónikovej izolá-oie koaxiálnych káblov, zmien u spůsobov hermetizácie konštrukčných vrstiev vonkajšiehojadra ich zosilnením alebo znásobením, príp, zmien systému priebežného tvarovania balóni-kov na vnútomé jádro nahradením prefabrikovaného profilovacieho pása, napr. systémoms oddělenými, samostatnými lisovaoími tvárnicemi na vytváranie jednotlivých balónikov ta-kým spůsobom, že tieto tvárnice sa automaticky polohové vymieňajú a striedajú pri tvarova-ní, Doteraz známe riešenia možno však hodnotit’ ako čiastkové, ktorými sa nepodařilo v dos-tatočnej miere odstrániť závažné nedostatky, ktoró sa v praxi vyskytujú. Okrem toho všet-ky tieto spůsoby boli technicky nároSnó, boli spojené so značnými nákladmi a ich realizáciapředstavovala komplikáoie aj aplikačného rázu, pre negativny dopad týchto zmien řovnakona producentov ako aj na užívatel’ov finálneho výrobku.

Nevýhody doterajšieho stavu sa odstráňujú podl’a vynálezu riešením, ktorého podstataje charakterizovaná tým, že tvarovaná balóniková izolácia nad vnútomým vodivým jadrom 208 800 koaxiálneho Itábla je vrstvená so súoaovou izolačnou rúrkou z ohybneho dielektrika, ktoráplochami obvodu svojej vnútomej steny súvisle a tesne obepíná prilahlú plochu balónikovejizolácie a nad profilem konkávnyeh krčkov na balónikovej izolácii vymedzuje objem dutin.Výhodnou konkretizáciou je riešenie, kde vonkajší priemer izolačnej: nářky v pomere k naj-váčšiemu vonkajšiemu priemeru balónikovej izolácie je 1,1 až 1,9, na tejto je navrstvenávytlačováním, pričom je z polyolefínu, výhodné z polyetylénu alebo polypropylénu. Vhodnoualternativou je vyhotovenie, kde nad izolačnou rúrkou je nehořmetizované vonkajšie jádroz kovového materiálu v tvare ovinutia alebo opletenia z drótov alebo pásov. Ďalšou alter-nativou je riešonie, kde balóniková izolácia koaxiálneho kábla je vrstvená s izolačnourúrkou z pěnového polyméru, pričom aspoň jedna z konštrukčných vrstiev koaxiálneho kábla jehermetizovaná, například jeho vonkajšie jádro, venkajšia strana izelačnej rúrky, ochrannýplášť. Výhodou riešenia podl’a vynálezu je předavšetkým jeho technická a technologická nená-ročnost’ pri realizácii a účinnost’. Navrstvenie izolačnej rúrky na balónikovú izoláciu nieje problémom, može sa vytvořit’ obvyklým vytlačováním bezprostredne v tandeme, alebo až do-datočne. Nanesenou izolačnou rúrkou nad profilovanou balónikovou izoláciou dájde k vytvore-niu priebožného radu samostatných, vzduchovými častieami plněných dutin vymedzených stěna-mi radiálnyeh redukci! a konkávami z krčkov balónikovej izolácie s priliehajúoimi časťamiz vnútomej steny navrstvonej izolačnej rúrky, Xzolačná rúrka spolu s týmito dutinami vyt-vára okolo balónikovej izolácie vodivého vnútomého jadra dielektricky a elektromagnetic-ky účinnú kompenzačnú, vyrovnávaciu a ochrannú konštrukčnú vrstvu koaxiálneho kábla s účin-nou kompenzáeiou systematických nehomogenít okrajov krčkov balónikov, umožni sa produkciakoaxiálnych káblov s minimálnymi hodnotami odchýliek vlnovéj impedanice, nežiadúceho roz-ptylu elektromagnetických vin, difrakcie, absorboie a interferencie, Dosiahňuté výsledkypredstavujú podstatné zlepšenie oproti doterajšiemu stavu a sú relativné ovel’a lepšie a vý-hodné jšie aj v porovnání s čiastkovými výsledkami, ktoré sa dosahujú inými spásobmi rieše-nia len u niektorých parametrov.Riešenie možno úspěšně použit’ aj u koaxiálnych káblov ur-čených aj pre najnáročnějšie účely, v aplikáciáeh napr, pre frekvenčné rozsahy nad 100až 300 MHz, resp, i vyššie, žalej aj u typov určených pre primárný a sekundárný káblovýrozvod televizie a podobné, pričom. výhodou riešenia je tu aj okolnost’, že umožňuje při-padne aj úplné vyneehanxe obvyklého hermetizovania u vonkajáieho jadra u koaxiálneho káb-la, resp, u niektorých ctalších typov takéto hermetizovauie podstatné zjednodušuje a jehoúčinnost’ znásobuje, skvalitňuje.

Na pripojenom vyobrazeni je schematicky znázorněný typ koaxiálneho kábla s balóniko-vou izoláciou., kde bolo uplatněné riešenie podl’a vynálezu. Na vyobrazeni sú příslušnýmivzťahovavými značkami označené: elektrovodivé vnútorné jádro ako 1, balóniková izoláciaako 2, jej konkávne krčky ako 2t izolačná rúrka ako 4, elektrovodivé vonkajšie jádro ako2) ochranný plášť ako 6, Přiklad 1

Koaxiálny kábel s vlnovou impedanciou 75 ohmov, podl’a vynálezu má na vnútornom vodi- 208600 vom jadre 1, ktoré je z médi, polyetylénová balóniková izoláciu 2, o vonkajšom priemere17j3 mm. Na táto tesne prilieha izolačná rúrka 4 z polyetylénu, vonkajší priemgr ktorejje 24 mm, ktorá je na balónikovej izolaci! Z_ nanesená vytlačováním, Vonkajšie jádro £je z opletenia: měděných drdtov alebo pások, připadne z pozdižne navinutéj pásky s pře-krytím okrajov. Ochranný vonkajái plášť 6 je zo stabilizovaného polyetylénu. Charakteris-tické hodnoty nanierané u tohto typu kábla sú nasledovné: středná hodnota vlnovéj impedan-cie pri 200 MHz 75 - 0,5 ohmov, hodnota měrného tlmenia pri 200 MHz 1,6 dB/lOO m, pričomvo frekvenčnom pásme 25-1000 MHz dosahuje 34 dB,

VzhTadom na vysoké elektrické parametre tohto typu kábla možno ho výhodné aplikovat’například v primárných sieťach televíznych káblových rozvodov. Je vhodný pre použitie akonapájací vysokofrekvenčný kábel u anténnych systémov televíznych a rozhlasových vysiela-čov, u rádiostaníc, pre rozvod signálov v televíznych štúdiách, ako aj iné obdobné účely. Příklad 2 '

Koaxiálny.kábel s vlnovou impedanciou 75 ohmov má polyetylénová balóniková izoláciuZ , ktorej vonkajší priemer je 14,5 mm, pričom izolačná rúrka 4 z polyetylénu, ktorá jena táto tesne navrstvená vytlačováním má vonkajší priemer 17,3 mm, Vonkajším jadrom £ jetu pozdižne ovinutá měděná páska so 6 percentným překrytím okrajov. Ochranný vonkajái plášť6_ je zo stabilizovaného, mákčeného polyvinylchloridu, U tohto typu kábla bola nameranáhodnota tlmenia odrazu v pásme 25 až 1000 MHz minimálně 4o dB, tolerancie tlmenia strednejhodnoty vlnovej impedancie pri 200 MHz sú 1 0,4 ohmov, měrné tlmenie pri 200 MHz je 1,9dB/ 100 m, Kábel tohto druhu možno výhodné uplatnit’ v primárných sieťach televíznych káblovýchrozvodov, v anténnom systéme televíznych a rozhlasových vysielačov, pri výstavbě vysoko-frekvenčných výrobných, meracích a kontrolných zariadeni, v telekomunikačných zariadeniacha inde. Příklad 3

Koaxiálny kábel má nad polyetylénovou balónikovou izoláciou _2 vonkajšieho priemeru 14,5 mm tesne přilehájácu izolačná rárku z pěnového polyetylénu, nad ktorou je rúrkovévonkajšie jádro z pozdižne zvarenej a priečne zvlněněj medenej pásky. Ochranný vonkaj-ší plášť 6_ je zo stabilizovaného polyetylénu. Namerané charakteristické hodnoty boli na-sledovné: vlnová impedancia Z = 75 - 0>7 ohmov, tlmenie odrazu BŽ 30 dB, měrné tlmeniepri 200 MHz pod 1,5 dB/100 m.

Možnosti použitia tohto typu koaxiálneho kábla sú dané v rozsahu ako u predchádzajú-cich dvoch typov, U všetkých typov možno konštatovať, že stabilita ich elektrických vlast-ností sa přitom vo vysokéj miere zachovává aj po ohýbaní, po navíjaní na bubny, pri mani-puláciach súvisiacioh s expedíciou, dopravou aj montážou.

Claims (4)

2OB 600 PREDMET VYNÁLEZU

1. Vysokofrekvenčný koaxiálny kábel s balónikovou izoláciou pre rozvod vysokofrekven-čných signálov, vhodný aj pre káblovú televíziu, vyznačujúci sa tým, žetvarovaná balóniková izolácia /2/ nad vnútomým vodivým jadrom /1/ koaxiálneho kábla jevrstvená so súosovou izolačnou rúrkou /4/ z ohybného dielektrika, ktorá plochami obvodusvojej vnútomej steny súvisle a tesne obopína prilahlú plochu balónikovej izolácie /2/ anad profilom konkávnych krčkov /3/ na balónikovej izolácii /2/ vymedzuje objem dutin,

2. Vysokof rekvenčný koaxiálny kábel podl’a bodu 1, vyznačuj úci sa tým,že vonkajší priemer izolačnej rúrky v pomere k najvačšiemu priemeru balónikovej izolácie /2/ je 1,1 až 1,9, na tejto je navrstvená vytlačováním, pričom je z polyolefínu, výhodnéz polyetylénu alebo polypropylénu,

3. Vysokof rekvenčný koaxiálny kábel podl’a bodu 1, 2, vyznačuj úci satým, že nad izolačnou rúrkou /4/ má nehermetizované vonkajšie jádro /5/ z kovového mate-riálu v tvare ovinutia alebo opletenia z drótov alebo pásov.

4. Vysokofrekvenčný kábel podl’a bodu 1,2,3» vyznačujúci sa tým, že balóniková izolácia /2/ koaxiálneho kábla je vrstvená s izolačnou rúrkou /4/ z pěnovéhopolyméru, pričom aspoň jedna z konštrukčných vrstiev koaxiálneho kábla je hermetizovaná, na-příklad jeho vonkajšie jádro /5/, vonkajšia strana izolačnej mírky /4/, ochranný plášť /6/, 1 výkres