DE10062591A1

DE10062591A1 - Abstrahlendes Koaxialkabel mit spiralförmig angeordneten Schlitzen

Info

Publication number: DE10062591A1
Application number: DE10062591A
Authority: DE
Inventors: Charles M Knop; Gregory S Orseno
Original assignee: Andrew AG
Current assignee: Commscope Technologies AG
Priority date: 1999-12-16
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2001-06-21
Also published as: CN1199321C; CN1308384A; US6480163B1

Abstract

Ein abstrahlendes Koaxialkabel, das eine longitudinale Achse hat, umfasst einen inneren Leiter, der eine longitudinale Achse hat, wobei die Achse des inneren Leiters die Achse des Kabels definiert. Ein dielektrisches Material umgibt den inneren Leiter. Ein durchgehender äußerer Leiter umgibt das Dielektrikum in direktem Kontakt, und ist vom inneren Leiter beabstandet. Im äußeren Leiter ist eine Vielzahl von Schlitzen angeordnet. Benachbarte Schlitze sind in Axialrichtung im Abstand S beabstandet. Einer oder mehrere benachbarte Schlitze sind in eine Zelle gruppiert. Das Kabel hat eine Vielzahl von Zellen. Benachbarte Zellen sind in Winkelrichtung mit einem Winkel alpha zueinander angeordnet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf abstrahlende Übertragungsleitungen, insbesondere auf Koaxialkabel mit spiralförmig angeordneten Schlitzen, und auf Funkkommunikationssysteme, welche solche abstrahlenden Übertragungsleitungen verwenden.

Abstrahlende Koaxialkabel werden seit vielen Jahren in verschiedenen Arten von Funkkommunikationssystemen verwendet. Ein verbessertes abstrahlendes Kabels wird in dem der Anmelderin gehörenden US-Patent 5,809,429 beschrieben, welches in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme in die vorliegende Offenbarung eingeschlossen wird. Eine Ausführung dieses verbesserten Kabels enthält eine Reihe von Schlitzen in dem äußeren Leiter des Kabels, welche so konfiguriert sind, dass sie ein zur Kabelachse senkrecht polarisiertes Abstrahlungsfeld erzeugen, um die Abstrahlung eines zur Kabelachse parallel polarisierten Feldes zu vermeiden, und eine Koppelungsenergie zwischen dem Inneren des Kabels und den Schlitzen zu schaffen. Eine weitere Ausführung dieses verbesserten Kabels enthält zwei parallele Reihen von Schlitzen, welche im äußeren Leiter diametral entgegengesetzt zueinander angeordnet sind, sodass die Kabeleigenschaften unabhängig von der Wandmontageposition sein sollen.

Wenn ein Kabel mit einer einzelnen Reihe von Schlitzen verwendet wird, muss in der Praxis während der Montage dieses Kabels an der Wand auf die Schlitzposition geachtet werden. Vorzugsweise, um optimale Eigenschaften zu erzielen, sollten alle Schlitze nach außen von der Wand weg gerichtet sein. Ein Kabel, das so montiert ist, dass alle Schlitze von der Wand weg nach außen zeigen (siehe Fig. 1a) arbeitet besser als ein Kabel, bei welchem Schlitze entlang einer nicht zu vernachlässigenden Länge nach innen zur Wand zeigen (siehe Fig. 1b). Fig. 1c veranschaulicht ein Kabel 10, das eine Reihe von axial ausgerichteten Schlitzen 11 gemäß einer Ausführung des im US-Patent 5,809,429 offenbarten Kabels aufweist.

Kabelmaschinen, wie sie heute in der Industrie verwendet werden, neigen dazu das Kabel während der Herstellung und/oder während der Aufwicklung für die Lieferung zu verdrehen bzw. zu verdrillen. Die Wirkung der Kabelverdrehung ist eine wahllose Drehung von Schlitzen entlang nicht vorhersagbarer Strecken des Kabels. Man hat beobachtet, dass während der Kabelherstellung die Schlitze des Kabels entlang 180 Fuß (1 Fuß = 0,3048 m) des Kabels um 360° gedreht sein können. Diese Drehung kann zum Beispiel abrupt für eine nicht zu vernachlässigende Strecke des Kabels auftreten, sodass die Schlitze von einer 0° Drehung in der Umfangsrichtung in eine 180° Drehung über eine Strecke des Kabels wechseln, und dann wieder um weitere 180° gedreht werden, zurück in die erste Position für die nächste Strecke des Kabels, wobei die Drehungen zwischen 0 und 180° zufällig bzw. wahllos sind.

Ein weiteres Problem, das in Beziehung steht mit der Herstellung von abstrahlenden Koaxialkabeln, bei welchen alle Schlitze in einer Reihe entlang der Achse des Kabels angeordnet sind, ist die mechanische Schlitzkompression bzw. das mechanische Zusammendrücken der Schlitze. Ein solches Kabel wird hergestellt, indem der äußere Leiter, in dem die Schlitze bereits gebildet sind, um das Kabel gewickelt wird. Während des Umwickelns werden die Schlitze bezüglich des Kabels in der Umfangsrichtung zusammengedrückt, wodurch die Schlitze schmaler werden. Dieses mechanische Zusammendrücken der Schlitze führt zu einer verringerten Schlitzfläche, durch welche das Kabel ein Signal abstrahlen oder empfangen kann.

Um das mechanische Zusammendrücken der Schlitze zu beheben, wird oft vor dem Umwickeln ein Band an dem äußeren Leiter befestigt. Das Band verstärkt den äußeren Leiter, um dabei zu helfen, die Form der Schlitze während des Wickelns zu bewahren. Die Verwendung von Band verhindert jedoch nicht das Zusammendrücken der Schlitze, sondern mildert nur die Auswirkungen. Darüber hinaus erhöht die Verwendung von Band die Herstellungszeit und die Herstellungskosten.

Die Fig. 1a und 1b zeigen ein Beispiel welches die Auswirkungen veranschaulicht, welche die Ausrichtung von Schlitzen zur Wand auf den Empfangssignalpegel hat. Eine Kabelstrecke von 180 Fuß, welche die zuvor genannte Verdrillung während der Herstellung und Aufwicklung erfahren hat, enthielt einen 90 Fuß langen Mittelabschnitt, dessen Schlitze so gedreht waren, dass sie nach innen zur Wand zeigten. Der verbleibende Abschnitt des Kabels war so angeordnet, dass die Schlitze nach außen von der Wand wegzeigten. Dieser Grad an Schlitzverdrehung ist häufig bei Kabeln, welche bei der Herstellung und Aufwicklung eine Verdrillung erfahren haben. Die Kopplungsamplitude eines Signals von 900 MHz wurde entlang der Länge dieses Kabels gemessen. Die Art des erhaltenen Signals ist in Fig. 1b abgebildet und ist nicht wünschenswert, da der Abfall der Signalstärke zu einem verschlechterten Informationsempfang über ein solches langes Intervall führen kann, oder zu einem vollständigen Kommunikationsverlust über dieses Intervall. Die Stärke dieses toten Bereichs ist erkennbar aus dem Vergleich zwischen Fig. 1b und Fig. 1a. Somit besteht ein Bedürfnis diesem Effekt abzuhelfen, für die Verwendung eines strahlenden Kabels in einem Funkkommunikationssystem, welches ein stabiles Signal bereitstellen soll. Ferner besteht ein Bedürfnis nach einem abstrahlenden Kabel, dessen Eigenschaften unabhängig sind von der Wandmontageposition des Kabels.

Eine Aufgabe einiger Ausführungen dieser Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten abstrahlenden Koaxialkabels, welches in der Nähe, oder sogar auf einer Wand (sogar einer Metallwand) oder anderen Oberfläche montiert werden kann, unabhängig von der Kabelorientierung, ohne bedeutende Verschlechterung des Betriebs des Funkkommunikationssystems, in welchem das abstrahlende Kabel verwendet wird.

Eine weitere Aufgabe einiger Ausführungen der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten abstrahlenden Koaxialkabels, welches hergestellt werden kann, ohne dass es ein mechanisches Zusammendrücken der Schlitze erfährt.

In Übereinstimmung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung werden die obigen Aufgaben gelöst durch Bereitstellung eines abstrahlenden Koaxialkabels mit einer longitudinalen Achse, umfassend einen inneren Leiter mit einer Longitudinalachse, wobei die Achse des inneren Leiters die Achse des Kabels definiert. Das Kabel umfasst auch ein dielektrisches Material, das den Innenleiter umgibt. Ein durchgehender Außenleiter umgibt das Dielektrikum und befindet sich mit diesem in direktem Kontakt, und ist vom Innenleiter beabstanded. Der Außenleiter hat eine Vielzahl von Schlitzen, wobei benachbarte Schlitze entlang der Axialrichtung beabstanded sind. Gemäß einiger Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind die Schlitze helisch bzw. spiralförmig angeordnet in der Umfangsrichtung.

Gemäß einiger Ausführungen der vorliegenden Erfindung kann das abstrahlende Koaxialkabel, das spiralförmig angeordnete Schlitze im Kabelaußenleiter hat, ohne Beachtung der Richtung, in welcher die Schlitze bezüglich des Signalsenders oder Empfängers zeigen, montiert werden.

Ebenfalls wird gemäß einiger Ausführungen der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Funkkommunikationssystem geschaffen, welches das obige abstrahlende Kabel enthält, welches sich innerhalb oder neben eines vorbestimmten Bereichs befindet, der eine Vielzahl von Funksendern enthält, Empfänger oder Senderempfänger ("Funkeinheiten"), welche mobil oder fest sein können. Signale zu und von den verschiedenen Funkeinheiten werden über das abstrahlende Kabel gesendet bzw. empfangen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1a ist ein Schaubild der Innenraum-Messungen des kontinuierlichen Signalpegels (in dB) entlang einer Länge von 180 Fuß eines abstrahlenden Koaxialkabels, das nach außen gerichtete linear angeordnete Schlitze hat, gemessen in einem senkrechten Abstand von 6 Fuß vom Koaxialkabel und auf der gleichen Höhe wie das Koaxialkabel, während eines Betriebs bei einer festen Frequenz von 900 MHz.

Fig. 1b ist ein Schaubild der Innenraummessungen des kontinuierlichen Signalpegels (in dB) entlang einer Länge von 180 Fuß eines abstrahlenden Koaxialkabels, das Schlitze hat, die über 180 Fuß eine 360° Drehung erfahren haben, gemessen in einem senkrechten Abstand von 6 Fuß vom Koaxialkabel und auf der gleichen Höhe wie das Koaxialkabel, während eines Betriebs bei einer festen Frequenz von 900 MHz.

Fig. 1c ist eine Perspektivansicht eines Kabels mit einer linearen Anordnung von Schlitzen gemäß einer Ausführung des im US-Patent Nr. 5,808,429 offenbarten Kabels.

Fig. 1d ist ein Schaubild der Innenraum-Messungen des kontinuierlichen Signalpegels (in dB) entlang einer 180 Fuß langen Strecke eines abstrahlenden Koaxialkabels, das spiralförmig angeordnete Schlitze hat, wobei benachbarte Schlitze mit 72° zueinander angeordnet sind, gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, gemessen in einem senkrechten Abstand von 6 Fuß vom Koaxialkabel und auf der gleichen Höhe wie das Koaxialkabel, während eines Betriebs bei einer festen Frequenz von 900 MHz.

Fig. 1e ist ein Schaubild der Innenraum-Messungen des kontinuierlichen Signalpegels (in dB) entlang einer 180 Fuß langen Strecke eines abstrahlenden Koaxialkabels, das spiralförmig angeordnete Schlitze hat, wobei benachbarte Schlitze mit einem Winkel von 120° zueinander angeordnet sind, gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, gemessen bei einem Abstand von 6 Fuß vom Koaxialkabel und auf der gleichen Höhe wie das Koaxialkabel, während eines Betriebs bei einer festen Frequenz von 900 MHz.

Fig. 2a ist eine Perspektivansicht eines abstrahlenden Koaxialkabels, das Schlitze hat, welche spiralförmig bei 72° angeordnet sind, gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, und zeigt zugehörige Funkeinheiten ("R. U.");

Fig. 2b ist eine Querschnittsansicht eines abstrahlenden Koaxialkabels, welches Schlitze hat, die spiralförmig mit einem Winkel von α angeordnet sind, gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ist eine weitere Perspektivansicht eines abstrahlenden Koaxialkabels, das Schlitze hat, welche spiralförmig bei 72° angeordnet sind, gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ist eine Perspektivansicht eines abstrahlenden Koaxialkabels, das zwei Schlitze pro Zelle hat, gemäß einer alternativen Ausführung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ist eine Perspektivansicht eines abstrahlenden Koaxialkabels, das geneigte bzw. verkippte Schlitze hat, welche spiralförmig angeordnet sind, gemäß einer Alternativausführung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ist eine Perspektivansicht eines abstrahlenden Koaxialkabels, das Schlitze hat, welche in abwechselnde Richtungen geneigt bzw. verkippt sind, und spiralförmig angeordnet sind, gemäß einer Alternativausführung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 ist eine Perspektivansicht eines abstrahlenden Koaxialkabels, das spiralförmig angeordnete Schlitze hat, in einer Alternativausführung der vorliegenden Erfindung.

Fig. 8 ist eine Perspektivansicht eines abstrahlenden Koaxialkabels, das viele Schlitze pro Wellenlänge hat, die spiralförmig angeordnet sind, gemäß einer Alternativausführung der vorliegenden Erfindung.

Fig. 9 ist eine Perspektivansicht eines abstrahlendes Kabels, das Zickzack-Schlitze hat, welche spiralförmig angeordnet sind, gemäß einer Alternativausführung der vorliegenden Erfindung.

Fig. 10a ist eine Innenraum-Messung des Koppelungsverlusts (in dB) über einen Frequenzbereich von 200 bis 1000 MHz für ein abstrahlendes Koaxialkabel wie das in Fig. 1c gezeigte, das linear angeordnete Schlitze hat, wobei jede Kurve eine 90° Drehung des Kabels darstellt.

Fig. 10b ist eine Innenraum-Messung des Koppelungsverlusts (in dB) über einen Frequenzbereich von 200 bis 1000 MHz für ein abstrahlendes Koaxialkabel wie das in Fig. 3 gezeigte, welches Schlitze hat, die spiralförmig mit 72° angeordnet sind, wobei jede Kurve eine 90° Drehung des Kabels darstellt.

Fig. 10c ist ein Vergleich der Innenraummessung des Koppelungsverlusts (in dB) über einen Frequenzbereich von 200 bis 1000 MHz für ein abstrahlendes Koaxialkabel wie das in Fig. 3 gezeigte, welches Schlitze hat, die spiralförmig bei 72° angeordnet sind, und eines Kabels wie das in Fig. 1c gezeigte, das axial ausgerichtete Schlitze hat, die von der Wand wegzeigen.

Fig. 10d ist ein Vergleich der Innenraum-Messungen des Koppelungsverlusts (in dB) über einen Frequenzbereich von 200 bis 1000 MHz für ein abstrahlendes Koaxialkabel wie das in Fig. 3 gezeigte, das Schlitze hat, welche spiralförmig bei 72° angeordnet sind, und eines Kabels wie das in Fig. 1c gezeigte, das axial ausgerichtete Schlitze hat, die nach innen zur Wand zeigen.

Fig. 11a ist einen Innenraum-Messung des Koppelungsverlusts (in dB) über einen Frequenzbereich von 200 bis 1000 MHz für ein abstrahlendes Koaxialkabel wie das in Fig. 3 gezeigte, welches aber Schlitze hat, die spiralförmig bei 120° angeordnet sind, wobei jede Kurve eine 90° Drehung des Kabels darstellt.

Fig. 11b ist ein Vergleich der Innenraum-Messungen des Koppelungsverlusts (in dB) über einen Frequenzbereich von 200 bis 1000 MHz für ein abstrahlendes Koaxialkabel wie das in Fig. 3 gezeigte, welches aber Schlitze hat, die spiralförmig bei 120° angeordnet sind, und eines Kabels wie das in Fig. 1c gezeigte, das axial ausgerichtete Schlitze hat, die von der Wand wegzeigen.

Fig. 11c ist ein Vergleich der Innenraum-Messungen des Koppelungsverlusts (in dB) über einen Frequenzbereich von 200 bis 1000 MHz für ein abstrahlendes Koaxialkabel, welches Schlitze hat wie in Fig. 3 gezeigt, die aber spiralförmig bei 120° angeordnet sind, und eines Kabels, das axial ausgerichtete Schlitze hat, die nach innen zur Wand zeigen, wie in Fig. 1c gezeigt.

Fig. 12a ist ein Schaubild des Innenraum-Einfügungsverlusts bzw. der Einfügungsdämpfung (in dB/100 m) eines abstrahlenden Koaxialkabels wie das in Fig. 3 gezeigte, welches gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung Schlitze hat, die spiralförmig bei 72° angeordnet sind, gemessen über einen Frequenzbereich von 50 bis 1000 MHz.

Fig. 12b ist ein Schaubild des Innenraum-Einfügungsverlusts (in dB/100 m) eines abstrahlenden Koaxialkabels, wie das in Fig. 1c gezeigte, das axial ausgerichtete Schlitze hat, die von der Wand weg nach außen zeigen, gemessen über einen Frequenzbereich von 50 bis 1000 MHz.

Fig. 12c ist ein Schaubild des Innenraum-Einfügungsverlusts (in dB/100 m) eines abstrahlendes Koaxialkabels, wie das in Fig. 1c gezeigte, das aber Schlitze hat, welche über eine Länge von 180 Fuß eine 360° Drehung erfahren haben, gemessen über einen Frequenzbereich von 50 bis 1000 MHz.

Während die Erfindung verschiedentlich modifiziert und in alternativer Form ausgeführt werden kann, sind spezifische Ausführungen der Erfindung als Beispiele in den Zeichnungen gezeigt worden, und werden nun ausführlich beschrieben. Es sollte jedoch verstanden werden, dass keine Absicht besteht, die Erfindung auf die besonderen, offenbarten Formen zu beschränken, sondern dass im Gegenteil die Absicht besteht, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen einzuschließen, welche in den Umgang der Erfindung fallen, wie sie durch die angehängten Ansprüche definiert wird.

Eine Ausführung des abstrahlenden Koaxialkabels 20 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2a abgebildet. Das abstrahlende Kabel 20 kann in einer großen Zahl von unterschiedlichen Anwendungen verwendet werden, bei welchen mehrere Funkeinheiten, oft mobile Einheiten, mit einer oder mehreren Basisstationen innerhalb eines definierten Bereichs kommunizieren müssen. Ein Beispiel eines solchen Systems ist ein Straßen- oder Eisenbahn-Kommunikationssystem, bei welchem sich das abstrahlende Kabel entlang einer offenen Straße oder Eisenbahn (oder auch in einem Tunnel) erstreckt, für konstante Kommunikation mit mobilen Funkeinheiten in verschiedenen Fahrzeugen auf der offenen Straße oder Eisenbahn (oder in dem Tunnel). Ein weiteres Beispiel ist ein drahtloses Lokalbereichs-Netz bzw. drahtloses Local Area Network (WLAN = wireless local area network) von PCs, Druckern, Servern und dergleichen, die sich in einem gemeinsamen Gebäude oder auf einem gemeinsamen Stockwerk befinden. Diese Erfindung ist besonders nützlich bei Anwendungen, bei welchen der Kommunikationsbereich ausreichend groß ist, sodass das abstrahlende Kabel 20 mindestens 60 Fuß Länge haben muss.

In den Fig. 2a, 2b und 3 ist eine Strecke eines abstrahlenden Koaxialkabels 20 abgebildet, bei welchem eine Serie von verstimmten bzw. außerhalb der Resonanz gewählten Schlitzen 21 in dem Kabel gebildet ist. Die Schlitze 21 sind helisch bzw. spiralförmig in der Umfangsrichtung angeordnet, sodass benachbarte Schlitze 21 mit einem Winkel α zueinander angeordnet sind. In den veranschaulichten Ausführungen sind die Schlitze 21 in Winkelrichtung um ungefähr 72° zueinander angeordnet, sodass sich die Umfangsposition der Schlitze 21 alle 6 Schlitze wiederholen. In einer alternativen Ausführung der vorliegenden Erfindung sind Zellen von Schlitzen spiralförmig angeordnet in der Umfangsrichtung entlang der Länge des Kabels 20. In der in Fig. 4 veranschaulichten Ausführung umfasst jede Zelle zwei Schlitze, die entlang des Kabels in der gleichen Winkelposition axial ausgerichtet sind. In anderen alternativen Ausführungen können die Zellen von Schlitzen mehr als zwei Schlitze umfassen.

Unter erneuter Bezugnahme auf die Fig. 2a, 2b und 3 ist das Kabel 20 ein typisches Koaxialkabel, welches einen Innenleiter 25 hat, der von einem Außenleiter 27 durch ein dielektrisches Material 26 isoliert ist. Der Innenleiter 25 definiert die longitudinale Achse des Kabels. Die Schlitze 21 sind in der Axialrichtung um einen Abstand S von Mittelpunkt zu Mittelpunkt beabstanded. Wenn ein Signal in ein Ende 22 des Kabels 20 eingespeist wird und sich durch das Kabel 20 zu einer angepassten Last am entgegengesetzten Ende 23 ausbreitet, wird ein Teil des Signals aus den Schlitzen 21 entlang der gesamten Länge des Kabels abgestrahlt. Das abgestrahlte Feld ist senkrecht polarisiert zur Achse des Kabels 20 und kann durch Funkeinheiten ("R. U.", von englisch Radio Units) überall entlang der Länge des Kabels 20 erfasst werden. Das Kabel 20 kann auch abgestrahlte Signale von den Funkeinheiten überall entlang der Länge des Kabels 20 empfangen. Diese empfangenen Signale breiten sich durch das Kabel 20 aus, zu einem Empfänger (nicht abgebildet) an dem Ende 22 des Kabels 20. Um zu bewirken, dass jeder Schlitz 21 Energie aus dem Inneren des Koaxialkabels 20 abstrahlt, ist eine Koppelungsvorrichtung, wie ein Vorstand 24 bzw. eine Spitze an jedem Schlitz 21 vorgesehen. Die Vorstände 24 können in dem Zylinder des Außenleiters 27 des Kabels 20 liegen, oder die Vorstände 24 können in das Innere des Kabels 20 gebogen sein, um die Koppelung zu vergrößern. Die Phasen des elektrischen Feldes der Schlitze 21 sind entgegengesetzt für aufeinanderfolgende Schlitze 21, durch Bildung der Vorstände 24 auf abwechselnden Rändern aufeinanderfolgender Schlitze 21, sodass sich die Vorstände 24 auf entgegengesetzten Rändern jedes Paares benachbarter Schlitze 21 befinden.

Die Schlitze 21 sind durch einen Abstand S axial voneinander beabstanded. Die Abmessungen sowohl der Schlitze 21 als auch der Vorstände 24 werden gewählt um jedwede signifikante Abstrahlungsdämpfung der Signale, welche sich longitudinal durch das Kabel 20 ausbreiten, zu vermeiden, wodurch sichergestellt wird, dass das Signal entlang der gesamten Länge des Kabels 20 mit ausreichender Stärke abgestrahlt wird. Somit ist die abgestrahlte Energie pro Längeneinheit des Kabels, sowie die Abstrahlungsdämpfung pro Längeneinheit des Kabels relativ niedrig.

Während die Fig. 2a und 3 Schlitze 21 veranschaulichen, welche im wesentlichen rechteckförmig sind, ist die spiralförmige Anordnung von Schlitzen nach der vorliegenden Erfindung anwendbar auf abstrahlende Koaxialkabel, welche Schlitze beliebiger Form haben. Zum Beispiel veranschaulicht die Fig. 5 eine alternative Ausführung der vorliegenden Erfindung, bei welcher ein abstrahlendes Koaxialkabel 30 Schlitze 31 enthält, welche elliptische Form haben, und welche eine longitudinale Achse 33 haben, die in einem Winkel β geneigt ist bezüglich der Achse 32 des Kabels 30. In der veranschaulichten Ausführung ist die longitudinale Achse 33 der Schlitze 31 in einem Winkel β von ungefähr 30° bezüglich der Achse 32 des Kabels 33 geneigt. In anderen alternativen Ausführungen können die Schlitze 31 bezüglich der Achse 32 des Kabels mit einem Winkel β im Bereich von ungefähr 0° bis 90° geneigt sein.

Fig. 6 veranschaulicht eine weitere alternative Ausführung der vorliegenden Erfindung, bei welcher ein abstrahlendes Koaxialkabel 34 elliptisch geformte Schlitze 31 enthält. Die longitudinalen Achsen 33 benachbarter Schlitze 31 sind bezüglich der Achse 32 des Kabels 34 in abwechselnde Richtungen mit einem Winkel β geneigt. Betrachtet man das in Fig. 6 gezeigte Kabel 34 von links nach rechts, ist der Schlitz 31 in der ersten Position 35 mit einem Winkel β von ungefähr +30° bezüglich der Achse 32 des Kabels 34 geneigt. Der benachbarte Schlitz 31 (in der zweiten Position 36) ist mit einem Winkel β von ungefähr -30° bezüglich der Achse 32 des Kabels 34 geneigt. Das Neigen bzw. Verkippen der Schlitze wiederholt sich auf gleiche Weise entlang der Länge des Kabels: Der Schlitz in der dritten Position 37 ist mit einem Winkel β von ungefähr +30° bezüglich der Achse 32 des Kabels 34 geneigt, der Schlitz in der vierten Position 38 ist mit einem Winkel β von ungefähr -30° bezüglich der Achse 32 des Kabels 34 geneigt usw. In alternativen Ausführungen können benachbarte Schlitze abwechselnd in positiver und negativer Richtung bezüglich der Achse 32 des Kabels 34 geneigt sein, mit einem Winkel β, der im Bereich von ungefähr -90° bis +90° liegt.

Fig. 7 veranschaulicht ein abstrahlendes Koaxialkabel 40, das elliptisch geformte Schlitze 31 enthält, wobei die longitudinale Achse 33 der Schlitze 31 im wesentlichen parallel zur Achse 32 des Kabels 40 steht, gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung.

In anderen alternativen Ausführungen wird der Abstand S von Mitte zu Mitte der benachbarten Schlitze bestimmt durch den spezifizierten Frequenzbereich der besonderen Anwendung, in welcher das Kabel verwendet wird. Gewöhnlich ist die Wellenlänge des Signals innerhalb des Kabels von Anwendung zu Anwendung verschieden. Zum Beispiel ist der Abstand S von Mitte zu Mitte in der in Fig. 3 veranschaulichten Ausführung gewöhnlich so, dass nur einige wenige Schlitze 11 in jeder Wellenlänge (des Signals innerhalb des Kabels) vorgesehen sind, sodass S viel größer ist als ein Viertel der Wellenlänge. In anderen alternativen Ausführungen ist S sehr viel kleiner als ein Viertel der Wellenlänge, wie in Fig. 8 gezeigt. Fig. 8 veranschaulicht ein abstrahlendes Koaxialkabel 42 gemäß einer alternativen Ausführung der vorliegenden Erfindung, welche viele Schlitze 44 pro Wellenlänge hat. Bei den in Fig. 8 gezeigten Schlitzen 44 des Kabels 42 ist die longitudinale Achse 33 des Schlitzes 44 im wesentlichen senkrecht zur Achse 32 des Kabels 42. In anderen alternativen Ausführungen des Kabels 42 kann die longitudinale Achse 33 der Schlitze 44 geneigt sein bezüglich der Achse 32 des Kabels.

In einer weiteren alternativen Ausführung enthält ein abstrahlendes Koaxialkabel 46 zickzackförmige Schlitze 48, wie in Fig. 9 veranschaulicht. Die zickzackförmigen Schlitze 48 haben drei Abschnitte: einen ersten Abschnitt 50, einen zweiten Abschnitt 51 und einen dritten Abschnitt 52. Die ersten und dritten Abschnitte 50, 52 sind im wesentlichen parallel zur Achse 32 des Kabels 46 angeordnet, und über den zweiten Abschnitt 51 verbunden, welcher im wesentlichen senkrecht zur Achse des Kabels 46 angeordnet ist. In der in Fig. 9 gezeigten Ausführung sind benachbarte Schlitze umgeklappt, sodass benachbarte Schlitze in abwechselnde Richtungen zeigen. Betrachtet man die Fig. 9 von links nach rechts, ist der Schlitz 48 an der zweiten Position 56 das Spiegelbild des Schlitzes 48 an der ersten Position 55. Die Schlitze 48 sind entlang der Länge des Kabels auf diese Weise umgeklappt. Der Schlitz 48 in der vierten Position 58 ist das Spiegelbild des Schlitzes 48 an der dritten Position 57 usw.

Das Zusammendrücken bzw. die Kompression von Schlitzen ist oft ein Problem bei Kabeln, welche eine Reihe von axial ausgerichteten Schlitzen haben, aufgrund des begrenzten Betrags der Außenleiterfläche zwischen benachbarten Schlitzen. Ein Kabel, welches spiralförmige Schlitze gemäß der vorliegenden Erfindung hat, mildert die zuvor genannten Probleme, welche mit dem mechanischen Zusammendrücken von Schlitzen einhergehen. Ein Kabel, welches spiralförmig angeordnete Schlitze hat, stellt eine vergrößerte Fläche zwischen benachbarten Schlitzen bereit, was zu einer erhöhten Fähigkeit führt, die Schlitzrandposition zu halten und ein Zusammendrücken von Schlitzen während des Umwickelns des äußeren Leiters auf das Kabel vermeidet. Folglich muss ein Außenleiter, welcher spiralförmig angeordnete Schlitze hat, nicht vor dem Umwickeln mit einem Band versehen werden. Daher kann ein Kabel, welches spiralförmig angeordnete Schlitze nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung hat, hergestellt werden, ohne Zeit und Geld darauf zu verwenden einen Schutz gegen das Zusammendrücken von Schlitzen vorzusehen.

In alternativen Ausführungen kann ein Kabel 20, welches spiralförmig angeordnete Schlitze 21 hat, Schlitze 21 haben, die in Winkeln zueinander angeordnet sind, die ungefähr von 36° bis 120° reichen. Im Falle von Schlitzen 21, die um 120° voneinander angeordnet sind, wiederholt sich die umfängliche Schlitzposition alle drei Schlitze 21. Im Falle von Schlitzen 21, die um 36° voneinander angeordnet sind, wiederholt sich die umfängliche bzw. Winkelschlitzposition alle zehn Schlitze 21. Man hat jedoch gefunden, dass die Verringerung des Winkelabstands zwischen Schlitzen jenseits dieses Bereichs unerwünscht sein kann, da die Positionierung der benachbarten Schlitze 11 näher zueinander durch Verringerung der Winkelposition zwischen den Schlitzen 11 die Außenleiter- Oberfläche zwischen den Schlitzen 11 verringert, was zu einem mechanischen Zusammendrücken der Schlitze führen kann. Wenn ein Schlitz zusammengedrückt ist, wird die effektive Signalabstrahlung aus jenem Schlitz verringert. Ein starkes Zusammendrücken von Schlitzen oder ein Zusammendrücken von Schlitzen entlang einer nicht zu vernachlässigenden Strecke des Kabels 10 kann das Verhalten bzw. die Leistungsfähigkeit des Kabels 10 stark beeinflussen. Gemäß einiger Ausführungen sind benachbarte Schlitze entweder um 60° oder 90° voneinander angeordnet. Die Anordnung von benachbarten Schlitzen bei Winkeln von 60° und 90° bewirkt, dass die Schlitze ihre Winkelposition alle sechs bzw. vier Schlitze wiederholen. Eine Wiederholung der Winkelposition der Schlitze mit einer geraden Zahl von Schlitzen verringert die Kabelherstellungskosten, welche mit der Werkzeugausstattung in Beziehung stehen.

In Fig. 1d wird das Signalabstrahlungsverhalten eines abstrahlenden Koaxialkabels wie es in Fig. 3 gezeigt ist, mit spiralförmig bei 72° angeordneten Schlitzen, nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung gezeigt. Fig. 1d ist ein Schaubild der Stärke eines Signals fester Frequenz, das vom Kabel abgestrahlt wird, über die Länge des Kabels. Das in Zusammenhang mit Fig. 1d verwendete Kabel sowie die in Zusammenhang mit den Fig. 1a und 1b verwendeten Kabel haben den gleichen Durchmesser, gleichen Schlitzabstand S von Mitte zu Mitte, und gleiche Schlitzkonfiguration. Die Schlitzabmessungen und Schlitzkonfigurationen wurden gewählt, damit das Kabel optimal arbeitet bei ungefähr 380 bis 1140 MHz. Das Kabel hatte 180 Fuß Länge und wurde bei einer Frequenz von 900 MHz betrieben. Der senkrechte Abstand zwischen der Kabelachse und dem gemessenen Feldpunkt betrug 6 Fuß, während das Kabel und der gemessene Feldpunkt sich auf gleicher Höhe befanden. Fig. 1e veranschaulicht, dass ähnliche Resultate erhalten wurden für ein Kabel, das identisch war mit dem beschriebenen, aber gemäß einer alternativen Ausführung der vorliegenden Erfindung Schlitze hatte, die spiralförmig bei 120° angeordnet waren.

Der Vergleich der Fig. 1a, 1b und 1d ergibt, dass der Idealfall, nämlich ein Kabel, bei dem alle Schlitze nach außen zeigen (Fig. 1a), das stärkste und stabilste Signal erzeugt. Es muss jedoch mehr Zeit und Aufwand aufgebracht werden, um ein Kabel auf die ideale Weise an einer Wand zu montieren, und in manchen Fällen ist dies nicht möglich. Ein Kabel, das eine Schlitzdrehung aufgrund einer Kabelverdrillung erfahren hat, die während der Herstellung und/oder Aufwicklung (zu Fig. 1b) auftritt, erzeugt das am wenigsten wünschenswerte Signal, aufgrund des zuvor genannten tiefen Totbereichs, der entlang des 90-Fußabschnitts des Kabels auftritt (ungefähr vom Punkt bei 75 Fuß bis zum Punkt bei 165 Fuß des Kabels), bei dem die Schlitze zur Wand gedreht sind, was zu einem Kommunikationsverlust oder einer Informationsverschlechterung führen kann. Während Fig. 1b eine Verringerung des Signalpegels gegenüber dem Idealfall (Fig. 1a) zeigt, strahlt das Kabel mit spiralförmig angeordneten Schlitzen immer noch ein stabiles Spitzensignal, welches relativ flach ist, aber einige tiefe Täler enthält. Diese Täler sind jedoch nicht bedeutend, da sie nur über einen Bereich von wenigen Inches (1 Inch = 25,40 mm) auftreten. Befindet sich der Empfänger in einem fahrenden Fahrzeug, erfährt er einen Signalabfall nur während sehr kurzer Zeit. Ebenfalls muss ein fester Empfänger oder seine Antenne nur wenige Inches bewegt werden, um ein starkes Signal zu empfangen. Daher kann ein Kabel, welches gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung spiralförmig angeordnete Schlitze hat, ohne Beachtung der Kabelorientierung eingerichtet werden, und dennoch beinahe so gut abstrahlen wie im Idealfall.

Da ein strahlendes Kabel, welches spiralförmig angeordnete Schlitze hat, ein im wesentlichen flaches Nahfeld-Muster abstrahlt, stellt es eine zuverlässige (ohne Fading) Kommunikation zu und von Funkeinheiten bereit, die entlang der Länge des Kabels verteilt sind. Diese Zuverlässigkeit ist besonders nützlich bei digitalen Kommunikationen, da sie die Erzielung von niedrigen Bit-Fehlerraten (BERs, von englisch: Bit Error Rates) gestattet. Zum Beispiel erfordern manche Digitaldaten-Kommunikationen BERs von weniger als 10^-8, um den Verlust signifikanter Daten zu vermeiden. Solche niedrigen BERs sind erzielbar mit einem im wesentlichen flachen Nahfeld-Muster, da die Fluktuationen bzw. Oszillationen im Muster von so kleiner Amplitude sind, dass Verluste von einem oder mehreren Datenbits sehr gering sind. Die im wesentlichen flachen Nahfeld-Muster der vorliegenden Erfindung sind auch wünschenswert für analoge Kommunikationssignale, um falsche Verzerrungen der Analogsignale zu vermeiden.

In den Fig. 10a und 10b wird nun die Signalsempfangseigenschaft des abstrahlenden Kabels 20, das gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung spiralförmig angeordnete Schlitze 21 bei 72° hat, mit einem Kabel verglichen, das axial ausgerichtete Schlitze hat. Fig. 10a zeigt die überfahrenen bzw. gesweepten Frequenzmessungen für die Fälle eines Kabels wie es in Fig. 1c gezeigt ist, bei dem alle Schlitze entlang einer geraden Linie entlang der Achse angeordnet sind, aber in unterschiedliche Winkelpositionen gedreht sind. Die Frequenz des Signals, das vom Kabel empfangen wird, wird von 50 bis 1000 MHz in 1/20 einer Sekunde gefahren, und wird übertragen durch eine Antenne auf einem Wagen, der sich parallel zum Kabel mit einer Geschwindigkeit von 4 Inches pro Sekunde bewegt. Die Distanz, die in einer Frequenzüberstreichung abgedeckt wird, beträgt 1/5 Inches pro Überstreichen bzw. Sweep. Diese Distanz ist im Vergleich mit der Wellenlänge, welche bei 1000 MHz mindestens 11.8 Inches beträgt, so klein, dass der Abstand praktisch 0 Inches pro Überstreichen ist, sodass das überstreichen bzw. der Sweep praktisch instantan erfolgt. Die durch Bezugsziffer 16 bezeichnete Kurve bezieht sich auf den Fall, bei dem das Kabel um 0° gedreht ist, sodass alle Schlitze weg von der Wand nach außen zeigen. Die Bezugsziffer 62 bezeichnet den Fall, bei dem das Kabel um 90° nach oben gedreht ist, sodass alle Schlitze zur Decke zeigen. Die Bezugsziffer 64 bezieht sich auf den Fall, bei dem das Kabel 90° nach unten gedreht ist, sodass die Schlitze zum Boden zeigen. Die Bezugsziffer 66 bezieht sich auf den Fall, bei dem das Kabel um 180° gedreht ist, sodass die Schlitze nach innen zur Wand zeigen. Schließlich bezeichnet die Bezugsziffer 65 den Fall, bei dem ein Kabel ein Schlitzdrehung aufgrund einer Kabelverdrillung erfahren hat, wobei die Schlitze um 360° über eine Strecke von 180 Fuß des Kabels gedreht sind. Fig. 10a veranschaulicht, dass große Abfälle von bis zu 12 dB in der Signalstärke zwischen gedrehten Positionen des Kabels auftreten, bei dem alle Schlitze linear ausgerichtet sind. Ein Abfall dieser Stärke würde zu einem stark verringerten Signal führen, was eine Verschlechterung der Information oder einen kompletten Kommunikationsverlust verursachen könnte. Dieses Ergebnis zeigt an, dass es nicht wünschenswert ist ein Kabel zu verwenden, bei dem Schlitze entlang eines mehr als minimalen Abschnitts der Länge des Kabels zur Wand zeigen.

Fig. 10b veranschaulicht den Koppelungsverlust, das ein Kabel erfährt, wie es zum Beispiel in Fig. 2 gezeigt ist, das Schlitze hat, welche spiralförmig voneinander um 72° in der Umfangsrichtung gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung angeordnet sind, für die gleichen überstrichenen Frequenzen. Das in Zusammenhang mit Fig. 10b verwendete Kabel mit spiralförmig angeordneten Schlitzen enthält die gleiche Art von Schlitzen und die gleiche axiale Schlitzbeabstandung wie die in Zusammenhang mit Fig. 10a verwendeten Kabel. Alle Linien, welche Messungen für jede Drehung des Kabels der Fig. 10b darstellen, liegen praktisch aufeinander, was beweist, dass der Signalpegel für jede gegebene Frequenz unabhängig von der Kabeldrehung ist. Ähnliche Ergebnisse wurden erhalten aus einem Kabel, das Schlitze hatte, welche spiralförmig um 120° voneinander angeordnet waren, gemäß einer alternativen Ausführung der vorliegenden Erfindung (siehe Fig. 11a). Daher kann ein Kabel der vorliegenden Erfindung montiert werden ohne die Kabelposition zu beachten, da die Schlitze um den Umfang des Kabels verteilt sind. Eine Kabelverdrillung bzw. Verdrehung stört diese Verteilung nicht. Somit wird eine Signalverschlechterung aufgrund der inhärenten Schlitzdrehung, welche während der Herstellung und/oder Kabelaufwicklung geschieht, bei einem Kabel, das gemäß der vorliegenden Erfindung spiralförmig angeordnete Schlitze hat, verringert oder ausgeschlossen.

In Fig. 10c wird der Koppelungsverlust, der erfahren wird vom Kabel der Fig. 3, das Schlitze hat, die um 72° in der Umfangsrichtung von aneinander angeordnet sind, verglichen mit einem Kabel wie es in Fig. 1c gezeigt ist, bei dem alle Schlitze von der Wand weg nach außen zeigen. Während der Koppelungsverlust des Kabels, bei dem alle Schlitze nach außen zeigen, geringer ist als bei dem Kabel mit spiralförmig angeordneten Schlitzen, zeigt eine Betrachtung der Fig. 10c, dass die Differenz der Koppelungsverluste höchstens 5 dB beträgt, was bei ungefähr 850 MHz auftritt. Diese kleine Differenz des Koppelungsverlusts, die vom Kabel mit spiralförmig angeordneten Schlitzen beim Empfang eines Signals erfahren wird, ist akzeptabel, da das gleiche Kabel ein stabiles Nahfeldsignal erzeugt, wie in Fig. 1d gezeigt. Verglichen mit dem Fall eines Kabels, wie es zum Beispiel in Fig. 1c gezeigt wird, bei dem alle Schlitze zur Wand zeigen, erzeugt das Kabel der Fig. 3 mit um 72° in der Umfangsrichtung spiralförmig angeordneten Schlitzen eine höhere Koppelung, wie in Fig. 10d veranschaulicht. Ähnliche Ergebnisse wurden erhalten aus einem Kabel mit um 120° zueinander spiralförmig angeordneten Schlitzen, gemäß einer alternativen Ausführung der vorliegenden Erfindung. Fig. 11b vergleicht ein Kabel, das Schlitze hat, welche zueinander um 120° angeordnet sind, mit einem Kabel, das axial angeordnete Schlitze hat, die nach außen von der Wand wegzeigen, für die gleichen überstrichenen Frequenzen wie Fig. 10c. Fig. 11c vergleicht ein Kabel mit Schlitzen, welche um 120° zueinander spiralförmig angeordnet sind, mit einem Kabel, das axial ausgerichtete Schlitze hat, die nach innen zur Wand zeigen, für die gleichen überstrichenen Frequenzen wie Fig. 10d.

Die spiralförmige bzw. helische Anordnung der Schlitze des Kabels hat keinen bedeutenden Einfluss auf den Einfügungsverlust bzw. die Einfügungsdämpfung des Kabels. Unter Bezugnahme auf die Fig. 12a, 12b und 12c erkennt man, dass ein Kabel wie es zum Beispiel in Fig. 3 gezeigt ist, das spiralförmig angeordnete Schlitze hat (Fig. 12a), einen nur geringfügig höheren Einfügungsverlust hat als ein Kabel, bei dem alle Schlitze nach außen zeigen (Fig. 12b) und ein Kabel, das eine Verdrillung aufgrund der Kabelaufwicklung erfährt (Fig. 12c). Dieser geringfügig größere Kabeleinfügungsverlust wird darauf zurückgeführt, dass die Schlitze nicht so stark zusammengedrückt sind, da die spiralförmig angeordneten Schlitze dem zuvor erwähnten mechanischen Zusammendrücken widerstehen.

Claims

1. Koaxialkabel, welches eine longitudinale Achse hat, umfassend
einen inneren Leiter, welcher eine longitudinale Achse hat, wobei die Achse des inneren Leiters die Achse des Kabels definiert;
ein dielektrisches Material, das den inneren Leiter umgibt;
einen durchgehenden äußeren Leiter, der das Dielektrikum in direktem Kontakt umgibt und von dem inneren Leiter beabstanded ist, wobei
der äußere Leiter eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, eine oder mehrere benachbarte Öffnungen in eine Zelle gruppiert sind,
das Kabel eine Vielzahl von Zellen hat,
benachbarte Öffnungen in der Axialrichtung um einen Axialabstand (S) von Mittelpunkt zu Mittelpunkt beabstanded sind,
die Zellen spiralförmig in der Umfangsrichtung angeordnet sind, und
benachbarte Zellen mit einem vorbestimmten Winkel (α) zueinander angeordnet sind.

2. Abstrahlendes Kabel nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Winkel (α) zwischen ungefähr 36° und 120° liegt.

3. Kabel nach Anspruch 2, wobei der vorbestimmte Winkel (α) ungefähr 60° beträgt.

4. Kabel nach Anspruch 2, wobei der vorbestimmte Winkel (α) ungefähr 72° beträgt.

5. Kabel nach Anspruch 2, wobei der vorbestimmte Winkel (α) ungefähr 90° beträgt.

6. Kabel nach Anspruch 2, wobei der vorbestimmte Winkel (α) ungefähr 120° beträgt.

7. Kabel nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Öffnungen längliche Ränder haben, die im wesentlichen parallel zur Achse des Kabels liegen.

8. Kabel nach Anspruch 1, wobei jede der Vielzahl von Öffnungen zickzackförmig ist, und die zickzackförmigen Öffnungen weiterhin umfassen:
einen ersten Abschnitt, der längliche Ränder im wesentlichen parallel zur Achse des Kabels hat, wobei der erste Abschnitt ein erstes und zweites Ende hat,
einen zweiten Abschnitt, der längliche Ränder hat, die im wesentlichen senkrecht zur Achse des Kabels stehen, wobei auch der zweite Abschnitt ein erstes und ein zweites Ende hat, wobei das erste Ende des zweiten Abschnitts mit dem zweiten Ende des ersten Abschnitts verbunden ist, und
einen dritten Abschnitt, der längliche Ränder hat, die im wesentlichen parallel zur Achse des Kabels stehen, wobei auch der dritte Abschnitt ein erstes und ein zweites Ende hat, wobei das erste Ende des dritten Abschnitts mit dem zweiten Ende des zweiten Abschnitts verbunden ist.

9. Kabel nach Anspruch 1, wobei jede der Vielzahl von Öffnungen länglich ist und eine longitudinale Achse hat, wobei die longitudinale Achse jeder Öffnung bezüglich der Achse des Kabels mit einem Winkel geneigt ist, der zwischen -90° und +90° liegt.

10. Kabel nach Anspruch 9, wobei der Winkel ungefähr 30° beträgt.

11. Kabel nach Anspruch 1, wobei jede der Vielzahl von Öffnungen länglich ist und eine longitudinale Achse hat, wobei die longitudinale Achse jeder Öffnung geneigt ist bezüglich der Achse des Kabels, mit einem Winkel, der zwischen +90° und -90° liegt, wobei benachbarte Öffnungen in alternative positive und negative Richtungen geneigt sind bezüglich der Achse des Kabels.

12. Kabel nach Anspruch 9, wobei der Axialabstand (S) von Mitte zu Mittel maximal ein Viertel der Wellenlänge eines sich durch das Kabel ausbreitenden Signals beträgt.

13. Koaxialkabel, welches eine longitudinale Achse hat und ausgebildet ist zur Verwendung in Kommunikationssystemen, welche lange Kabelstrecken erfordern, wobei das Kabel umfasst:
einen länglichen, zylindrischen inneren Leiter mit glatter Oberfläche, der eine longitudinale Achse hat, wobei die Achse des inneren Leiters die Achse des Kabels definiert;
ein den inneren Leiter umgebendes dielektrisches Material;
einen durchgehenden äußeren Leiter, der das Dielektrikum in direktem Kontakt umgibt und vom inneren Leiter beabstandet ist;
wobei im äußeren Leiter eine Vielzahl von Schlitzen angeordnet ist, einer oder mehrere benachbarte Schlitze in eine Zelle gruppiert sind, das Kabel eine Vielzahl von Zellen hat, die Zellen spiralförmig in der Umfangsrichtung angeordnet sind, benachbarte Zellen bezüglich des Winkels mit einem vorbestimmten Winkel (α) zueinander angeordnet sind, benachbarte Schlitze dimensioniert und beabstandet sind, um ein Signal zu erzeugen, das eine im wesentlichen flache Frequenzantwort im Nahfeld entlang einer Kabelstrecke hat, wenn das Kabel mit elektromagnetischer Energie gespeist wird, wobei die Schlitze durch einen vorbestimmten Schlitzabstand (S) in Axialrichtung von Mitte zu Mitte beabstandet sind.

14. Kabel nach Anspruch 13, wobei jeder der Schlitze längliche Ränder hat, und einen jeweiligen Vorstand, der einen integralen Teil eines jeweiligen länglichen Rands jedes Schlitzes umfasst, zur Kopplung von Energie zwischen einem Raum innerhalb des äußeren Leiters und den Schlitzen, um Energie nach außerhalb des äußeren Leiters abzustrahlen.

15. Kabel nach Anspruch 13, wobei die länglichen Ränder der Schlitze im wesentlichen parallel zur Achse des Kabels liegen.

16. Kabel nach Anspruch 13, wobei der vorbestimmte Winkel (α) zwischen ungefähr 36° und 120° liegt.

17. Kabel nach Anspruch 16, wobei der vorbestimmte Winkel (α) ungefähr 72° beträgt.

18. Kabel nach Anspruch 13, wobei jeder der Vielzahl von Schlitzen zickzackförmig ist, wobei die zickzackförmigen Schlitze weiterhin umfassen:
einen ersten Abschnitt, der längliche Ränder im wesentlichen parallel zur Achse des Kabels hat, wobei der erste Abschnitt ein erstes und zweites Ende hat,
einen zweiten Abschnitt, der längliche Ränder hat, die im wesentlichen senkrecht zur Achse des Kabels stehen, wobei auch der zweite Abschnitt ein erstes und ein zweites Ende hat, wobei das erste Ende des zweiten Abschnitts mit dem zweiten Ende des ersten Abschnitts verbunden ist,
einen dritten Abschnitt, der längliche Ränder hat, die im wesentlichen parallel zur Achse des Kabels stehen, wobei auch der dritte Abschnitt ein erstes und ein zweites Ende hat, wobei das erste Ende des dritten Abschnitts mit dem zweiten Ende des zweiten Abschnitts verbunden ist.

19. Kabel nach Anspruch 13, wobei jeder der Vielzahl von Schlitzen länglich ist und eine longitudinale Achse hat, wobei die longitudinale Achse jedes Schlitzes geneigt ist bezüglich der Achse des Kabels, mit einem Winkel im Bereich zwischen +90° und -90°.

20. Kabel nach Anspruch 19, wobei der Betrag des Winkels ungefähr 30° beträgt.

21. Kabel nach Anspruch 13, wobei jeder der Vielzahl von Schlitzen länglich ist und eine longitudinale Achse hat, wobei die longitudinale Achse jedes Schlitzes geneigt ist bezüglich der Achse des Kabels, mit einem Winkel im Bereich zwischen +90° und -90°, wobei benachbarte Öffnungen in abwechselnde positive und negative Richtungen geneigt sind bezüglich der Achse des Kabels.

22. Kabel nach Anspruch 13, wobei die abgestrahlte Energie ein Nahfeld erzeugt, und die Abmessungen und Orte der Schlitze in dem äußeren Leiter angeordnet sind eine im wesentlichen flache Frequenzantwort in dem Nahfeld zu erzeugen, an jedem Punkt entlang einer Strecke des Kabels.

23. Kabel nach Anspruch 13, wobei die abgestrahlte Energie ein Nahfeld erzeugt, und die Abmessungen und Orte der Schlitze in dem äußeren Leiter ausgewählt sind, ein Nahfeldmuster zu erzeugen, das eine Amplitude hat, die im wesentlichen konstant ist bei einer gegebenen Frequenz, entlang einer Strecke des Kabels.

24. Verfahren zur Kommunikation unter einer Vielzahl von Funkeinheiten, zu welchen Sender, Empfänger und Senderempfänger gehören können, die sich innerhalb eines Vorbestimmten Bereichs befinden, wobei das Verfahren umfasst:
Anbringen eines länglichen Koaxialkabels, das eine longitudinale Achse hat, innerhalb oder neben dem vorbestimmten Bereich, um abgestrahlte Signale an die Vielzahl von Funkeinheiten zu senden, und abgestrahlte Signale aus den Funkeinheiten zu empfangen, entlang einer Strecke des Kabels, und welches ein Nahfeld hat, das den vorbestimmten Bereich, der die Vielzahl von Funkeinheiten enthält, einschließt,
wobei das Kabel umfasst:
einen länglichen, zylindrischen Innenleiter mit glatter Oberfläche, der eine longitudinale Achse hat, wobei die Achse des inneren Leiters die Achse des Kabels definiert,
ein dielektrisches Material, das den inneren Leiter umgibt,
einen durchgängigen äußeren Leiter, der das Dielektrikum in direktem Kontakt umgibt und vom inneren Leiter beabstandet ist, wobei im äußeren Leiter eine Vielzahl von Schlitzen angeordnet ist, einer oder mehrere benachbarte Schlitze in eine Zelle gruppiert sind, das Kabel eine Vielzahl von Zellen hat, die Zellen spiralförmig angeordnet sind in der Umfangsrichtung, benachbarte Zellen in Winkelrichtung zueinander angeordnet sind in der Umfangsrichtung, benachbarte Zellen in Winkelrichtung zueinander angeordnet sind mit einem vorbestimmten Winkel (α), und die Schlitze angeordnet und dimensioniert sind, um ein Signal zu erzeugen, das eine im wesentlichen flache Frequenzantwort im Nahfeld entlang einer Strecke des Kabels hat.

25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei der vorbestimmte Winkel (α) zwischen 36° und 120° liegt.

26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei der vorbestimmte Winkel (α) ungefähr 72° beträgt.

27. Verfahren nach Anspruch 24, wobei jeder der Vielzahl von Schlitzen länglich ist und eine longitudinale Achse hat, wobei die longitudinale Achse geneigt ist bezüglich der Achse des Kabels mit einem Winkel, der im Bereich zwischen +90° und -90° liegt.

28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei der Winkel ungefähr 30° beträgt.

29. Verfahren nach Anspruch 24, wobei jeder der Vielzahl von Schlitzen länglich ist und eine longitudinale Achse hat, wobei die longitudinale Achse geneigt ist bezüglich der Achse des Kabels mit einem Winkel, der im Bereich zwischen +90° und -90° liegt, wobei benachbarte Öffnungen in abwechselnd positive und negative Richtungen bezüglich der Achse des Kabels geneigt sind.

30. Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Vielzahl von Öffnungen längliche Ränder haben, die im wesentlichen parallel zur longitudinalen Achse stehen.

31. Verfahren nach Anspruch 24, wobei jeder der Vielzahl von Schlitzen zickzackförmig ist, wobei die zickzackförmigen Schlitze umfassen:
einen ersten Abschnitt, der längliche Ränder im wesentlichen parallel zur Achse des Kabels hat, wobei der erste Abschnitt ein erstes und zweites Ende hat,
einen zweiten Abschnitt, der längliche Ränder hat, die im wesentlichen senkrecht zur Achse des Kabels stehen, wobei auch der zweite Abschnitt ein erstes und ein zweites Ende hat, wobei das erste Ende des zweiten Abschnitts mit dem zweiten Ende des ersten Abschnitts verbunden ist,
einen dritten Abschnitt, der längliche Ränder hat, die im wesentlichen parallel zur Achse des Kabels stehen, wobei auch der dritte Abschnitt ein erstes und ein zweites Ende hat, wobei das erste Ende des dritten Abschnitts mit dem zweiten Ende des zweiten Abschnitts verbunden ist.

32. Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Frequenzantwort, welche von den Dimensionen und Orten der Schlitze im Kabel erzeugt wird, im wesentlichen flach ist über die Bandbreite des Kabels.

33. Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Frequenzantwort, die von den Dimensionen und Orten der Schlitze im Kabel erzeugt wird, im wesentlichen flach ist über die Betriebsbandbreite der Funkeinheiten.

34. Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Kabel mindestens eine Länge von 60 Fuß hat.

35. Digitales Kommunikationssystem, welches in der Lage ist digitale Signale mit hohen Datenraten und vernachlässigbaren Bitfehlerraten in zwei Richtungen zu senden, wobei das System umfasst:
eine Vielzahl von Funkeinheiten, zu denen Sender, Empfänger und Senderempfänger gehören können, welche sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befinden;
ein längliches Koaxialkabel, das eine longitudinale Achse hat und sich innerhalb oder neben dem vorbestimmten Bereich befindet, um an eine Vielzahl von Funkeinheiten entlang einer Strecke des Kabels abgestrahlte Signale zu senden und von diesen abgestrahlte Signale zu empfangen,
wobei das Kabel umfasst:
einen länglichen, zylindrischen inneren Leiter mit glatter Oberfläche, der eine longitudinale Achse hat, wobei die Achse des inneren Leiters die Achse des Kabels definiert,
ein dielektrisches Material, das den inneren Leiter umgibt,
einen durchgängigen äußeren Leiter, der das Dielektrikum in direktem Kontakt umgibt und vom inneren Leiter beabstandet ist, wobei im äußeren Leiter eine Vielzahl von Schlitzen angeordnet ist, eine oder mehrere benachbarte Schlitze in eine Zelle gruppiert sind, das Kabel eine Vielzahl von Zellen hat, die Zellen spiralförmig angeordnet sind in der Umfangsrichtung, benachbarte Zellen in Winkelrichtung zueinander angeordnet sind mit einem vorbestimmten Winkel (α), die Schlitze dimensioniert und beabstandet sind, um ein Nahfeld zu erzeugen, das das vorbestimmte Gebiet, welches die Vielzahl von Funkeinheiten enthält, einschließt, und ein Nahfeldmuster hat, das eine Amplitude hat, die im wesentlichen konstant ist bei einer gegebenen Frequenz, entlang einer Strecke des Kabels, und wobei das Nahfeldmuster eine Amplitude hat, die im wesentlichen konstant ist bei einem gegebenen Abstand entlang des Kabels, für die gegebene Frequenz.

36. System nach Anspruch 35, wobei der vorbestimmte Winkel (α) zwischen ungefähr 36° und 120° liegt.

37. System nach Anspruch 36, wobei der vorbestimmte Winkel (α) ungefähr 72° beträgt.

38. System nach Anspruch 35, wobei jeder der Vielzahl von Schlitzen längliche Ränder hat, die im wesentlichen parallel zur longitudinalen Achse sind.

39. System nach Anspruch 35, wobei jeder der Vielzahl von Schlitzen zickzackförmig ist, wobei die zickzackförmige Öffnung ferner umfasst:
einen ersten Abschnitt, der längliche Ränder im wesentlichen parallel zur Achse des Kabels hat, wobei der erste Abschnitt ein erstes und zweites Ende hat,
einen zweiten Abschnitt, der längliche Ränder hat, die im wesentlichen senkrecht zur Achse des Kabels stehen, wobei auch der zweite Abschnitt ein erstes und ein zweites Ende hat, wobei das erste Ende des zweiten Abschnitts mit dem zweiten Ende des ersten Abschnitts verbunden ist,
einen dritten Abschnitt, der längliche Ränder hat, die im wesentlichen parallel zur Achse des Kabels stehen,
wobei auch der dritte Abschnitt ein erstes und ein zweites Ende hat, wobei das erste Ende des dritten Abschnitts mit dem zweiten Ende des zweiten Abschnitts verbunden ist.

40. System nach Anspruch 35, wobei jeder der Vielzahl von Schlitzen länglich ist und eine longitudinale Achse hat, wobei die longitudinale Achse jedes Schlitzes geneigt ist bezüglich der Achse des Kabels, mit einem Winkel, der im Bereich zwischen +90° und -90° liegt.

41. System nach Anspruch 40, wobei der Winkel ungefähr 30° beträgt.

42. System nach Anspruch 35, wobei jeder der Vielzahl von Schlitzen länglich ist und eine longitudinale Achse hat, wobei die longitudinale Achse jedes Schlitzes geneigt ist bezüglich der Achse des Kabels mit einem Winkel, der in einem Bereich zwischen +90° und -90° liegt, wobei benachbarte Öffnungen in abwechselnd positive und negative Richtungen geneigt sind bezüglich der Achse des Kabels.

43. System nach Anspruch 35, wobei jede der Funkeinheiten ein Paar von Dipol-Antennen in einer Raumdiversity- Anordnung enthält.

44. System nach Anspruch 35, wobei die Vielzahl von Funkeinheiten gerichtete Horn-Antennen enthalten, zur Übertragung und zum Empfangen der gestrahlten Signale.

45. System nach Anspruch 35, wobei die Vielzahl von Funkeinheiten Dipol-Antennen enthalten, zur Übertragung und zum Empfangen der abgestrahlten Signale.