DE1490479A1 - Head for high frequency currents - Google Patents

Head for high frequency currents

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DE1490479A1
DE1490479A1 DE19631490479 DE1490479A DE1490479A1 DE 1490479 A1 DE1490479 A1 DE 1490479A1 DE 19631490479 DE19631490479 DE 19631490479 DE 1490479 A DE1490479 A DE 1490479A DE 1490479 A1 DE1490479 A1 DE 1490479A1
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cable
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frequency
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DE19631490479
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Thomas Oswald
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Submarine Cables Ltd
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Submarine Cables Ltd
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    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/14Submarine cables
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/30Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for reducing conductor losses when carrying alternating current, e.g. due to skin effect

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  • Insulated Conductors (AREA)

Description

DR. MÜLLER-BORi DIPL.-ΙΝΘ. GRALFS 1490479DR. MÜLLER-BORi DIPL.-ΙΝΘ. GRALFS 1490479

DIPL.-PHYS. DR. MANITZ DIPL.-CHEM. DR. DEUFELDIPL.-PHYS. DR. MANITZ DIPL.-CHEM. DR. DEUFEL

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

P 14 90 47911 München, den £3, Aug. '»368 P 14 90 47911 Munich, £ 3, Aug. '»368

Bol/pa - S 492Bol / pa - S 492

SUBMARINE CABLES LIMITED
London W.C. 1, England
SUBMARINE CABLES LIMITED
London WC 1, England

Leiter für HochfrequenzströmeConductor for high frequency currents

ΓΙΟ CDΓΙΟ CD

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Leiter für o The invention relates to an electrical conductor for o

Hochfrequenzströme und ein Verfahren zur Herstellung des «High frequency currents and a process for producing the «

Leiters. Head.

Durch die Erfindung ist ein Leiter für Fernmeldezwecke geschaffen, der überlegene elektrische Eigenschaften über einen Frequenzbereich von einigen Megahertz aufweist. Durch die verbesserte Leistungsfähigkeit ist ein solcher Leiter besonders geeignet zur Verwendung in Unterseekabel-Systemen mit Zwischenverstärkern, bei denen ein schweres Kabel oder ein kurzer Abstand zwisehen den Zwiechenverstärkern praktische Schwierigkeiten mit sich bringen.The invention provides a conductor for telecommunication purposes that has superior electrical properties over a frequency range of a few megahertz. Due to the improved performance, such a conductor is particularly suitable for use in Undersea cable systems with repeaters where there is a heavy cable or a short distance between them the intermediate amplifiers practical difficulties entail.

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Nf-CHWEiG, -.M βΟΠΟΕΒΡΑΠΚ β φ(Ο530 2β4β7 β MÜNCHEN ZZ, RO3ERT-KOCH-STR 1 β COe t" ί>·. ■··.■>Nf-CHWEiG, -.M βΟΠΟΕΒΡΑΠΚ β φ (Ο530 2β4β7 β MÜNCHEN ZZ, RO3ERT-KOCH-STR 1 β COe t "ί> ·. ■ ··. ■>

Die Erfindung ermöglicht praktisch die Schaffung zusätzlicher Untersee-Fernsehkanäle und Trägerstrom-Fernsprechkreise oder, falls ein Breitbandbetrieb nicht erforderlich ist, kann ein viel dünneres Kabel als die üblichen Kabel oder es können weniger Zwischenverstärker verwendet werden, ohne daß die Gesamtleistung verringert wird. Obgleich die Erfindung besonders geeignet ist zur Anwendung bei koaxialen Kabeln in Unterseekabelsystemen, ist ihr Anwendungsbereich nicht auf eine solche Verwendung beschränkt.The invention practically enables the creation of additional subsea television channels and carrier-stream telephony circuits or when broadband operation is not required can be a much thinner cable than the usual cable or it can have fewer repeaters can be used without reducing the overall performance will. Although the invention is particularly suitable for use with coaxial cables in submarine cable systems, its scope is not limited to such use.

Durch die Erfindung ist daher ein elektrischer Leiter für Hochfrequenzströme geschaffen, dessen äußere Oberfläche wenigstens teilweise mit einer imaginären umschreibenden zylindrischen Oberfläche übereinstimmt, die koaxial zu dem Leiter verläuft. Dabei besteht der Leiter aus mehreren parallel geschalteten und getrennt isolierten Metalladern, die systematisch verdrillt oder überlagert sind, so daß beim Betrieb die einzelnen Adern im wesentlichen gleiche Ströme führen. Die Adern sind dabei so bemessen, daß bei der höchsten Betriebsfrequenz der Skineffekt klein ist. Die Anzahl der innerhalb der umschreibenden zylindrischen Oberfläche vorgesehenen Adern ist wesentlich geringer als das aufgrund der Geometrie mögliche Maximum und ist so ausgewählt, daß der Leiter-The invention therefore provides an electrical conductor for high-frequency currents, the outer surface of which coincides at least in part with an imaginary circumscribing cylindrical surface which is coaxial runs to the ladder. The conductor consists of several parallel-connected and separately insulated Metal cores that are systematically twisted or superimposed so that the individual cores essentially lead the same currents. The cores are dimensioned so that the skin effect is small at the highest operating frequency. The number of within the circumscribing cylindrical surface provided veins is much smaller than that due to the geometry possible maximum and is selected so that the conductor

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widerstand bei oder nahe der höchsten Betriebsfrequenz zwischen dem Zwei- und 1,63-fachen eines später noch beschriebenen "Baeiswideretandes" liegt, welcher nur von der Frequenz, der Stärke der Ader und dem Durchmesser der umschreibenden zylindrischen Oberfläche abhängt. Dabei weist der Leiterwiderstand in bezug auf die Anzahl der Adern bei oder nahe der höchsten Betriebsfrequenz einen Mindestwert auf und sein Temperaturkoeffizient verschwindet im wesentlichen bei der Frequenz des Mindestwiderstandes. resistance at or near the highest operating frequency is between two and 1.63 times a "base resistance" described later, which depends only on the frequency, the thickness of the wire and the diameter of the circumscribing cylindrical surface. The conductor resistance has a minimum value in relation to the number of wires at or near the highest operating frequency and its temperature coefficient essentially disappears at the frequency of the minimum resistance.

Im wesentlichen kann der gesamte innerhalb der umschreibenden zylindrischen Oberfläche verfügb-are Raum durch •ine mehradrige Drahtlitze oder dergl. ausgefüllt sein, wobei di· Verringerung der Anzahl Adern unterhalb der aufgrund der Geometrie möglichen Anzahl dadurch erreicht wird, daß der später noch beschriebene "Raumfaktor" über das bei der herkömmlichen Praxis übliche Ausmaß hinaus erhöht wird. Vorzugsweise wird nur ein Teil des verfügbaren Raumes innerhalb der umschreibenden zylindrischen Oberfläche durch Adern auegefüllt, wtlch· in Form eines diohtgepaokten Hohlaylinders angeordnet sind, dessen radiale Diok· groß ist, vtrgliohen mit der Eindringtiefe 4er Hoohfrequeneströmt in das Metall, tie dem die Adern bestehen. Essentially the entire space available within the circumscribing cylindrical surface can be filled by a multi-core wire strand or the like, the reduction in the number of cores below the number possible due to the geometry being achieved by the "space factor" described later "is increased beyond what is usual in conventional practice. Preferably, only part of the available space within the circumscribing cylindrical surface is filled by veins, arranged in the form of a dioht-matched hollow Alinders, the radial diameter of which is large, with a penetration depth of 4 high frequencies flowing into the metal in which the veins exist.

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Es ist zu ersehen daß, falls die Adern aus Bändern bestehen, sie mit ihrer Breite in Umfangsrichtung orientiert sein müssen und nur ihre Dicke und nicht ihre Breite dem Umfangsmagnetfeld darbieten, welches durch einen in dem Leiter fließenden Strom erzeugt wurde.Das Verfahren zur Anordnung der Bänder in dieser Weise bildet einen weiteren Teil der Erfindung.It can be seen that if the veins consist of ribbons, their width is oriented in the circumferential direction have to be and only present their thickness and not their width to the circumferential magnetic field which is generated by one in the Conductor flowing current was generated. The process for Arranging the ribbons in this manner forms a further part of the invention.

Bei dem erfindungsgemäßen Leiter wird der Temperaturkoeffizient des Hochfrequenzwidersfandes bei oder nahe der höchsten Frequenz des übertragenen Bandes Null. Ee kann natürlich ein Temperaturkoeffizient der Dämpfung auftreten, der von anderen, nicht erfindungsgemäfl hergestellten Leitern herrührt, wie z. B. von einem äußeren Leiter eines Koaxialkabels oder von Veränderungen der Kapazität und der Ableitung dee Dielektrikumsj dies* Effekte sind jedoch ziemlich klein. Nahe der höohsten übertragenen Frequenz wird immer noch eine Frequenz be stehen, »ei der der Temperaturkoeffizient der Dämpfung Null sein wind, und über einen wesentlichen Frequenz bereich wird er klein sein. In the conductor according to the invention, the temperature coefficient of the high frequency resistance becomes zero at or near the highest frequency of the transmitted band. Ee may occur naturally, a temperature coefficient of attenuation of the ladders erfindungsgemäfl not produced by other stems such. B. by an outer conductor of a coaxial cable or of changes in the capacitance and the dissipation dee Dielektrikumsj this * effects, however, are quite small. Near the höohsten transmitted frequency is a frequency still be standing, "hen the temperature coefficient of damping wind be zero, and range over a substantial frequency it will be small.

Die Gruppenlaufzeit variiert viel weniger in dem übertragenen Frequenzband, als das bei herktfaallohsn Kabeln mit festem oder massivem rohrförmigen Leiter der fall The group delay varies much less in the transmitted frequency band than is the case with herktfaallohsn cables with solid or solid tubular conductors

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ist. Dies ist äußeret wichtig bei Fernsehübertragungen und bei anderen Fernmeldesystemen, bei denen es weasentlich ist, vorübergehende Effekte, die auf Veränderungen der Gruppenlaufzeit beruhen, zu vermeiden. Dieser Vorteil beruht auf der Tatsache, daß die Stromverteilung in den Leitern eines erfindungsgemäßen Kabels Bei Hochfrequenz im wesentlichen dieselbe wie bei Gleichstrom ist. Dieser Punkt wird weiter unten noch genauer erläutert.is. This is extremely important in television broadcasts and other telecommunications systems where it is undesirable to have transient effects on change based on the group delay. This advantage is due to the fact that the current distribution in the conductors of a cable according to the invention. At high frequency, essentially the same as for direct current is. This point is explained in more detail below.

Eine wesentliche Verringerung des Kabelgewichtes kann erreicht werden, und zwar nicht nur weil der erfindungsgemäße Leiter ungewöhnlich leicht ist, sondern weil es - falls erwünscht - möglich ist, einen gegebenen Dämpfungewert mit einem erfindungsgemäßen Kabel bei einem viel kleineren Kabel zu erreichen, als bei bekannten Kabelarten.A substantial reduction in the weight of the cable can be achieved, not only because the conductor according to the invention is unusually light, but because if desired, it is possible to use a given attenuation value with a cable according to the invention a much smaller cable than with known types of cable.

Bei der Anwendung der Erfindung auf Unterseekabel kann das Hauptspannteil des Kabels aus einem nichtmetallischen Material bestehen, im Gegensatz zu herkömmlichen Spannteilen aus Stahl, die in Form einer Armierung oder einer mittleren Stahlseele ausgeführt Bind. Es bestehen aus elektrischen Gründen Einwände gegen metallische Spannteile, wie weiter unten erklärt wird, und zwar insbesondere i© letztecen Fall; ihre Verwendung ist jedoch nicht bei allenWhen applying the invention to submarine cables, the main tensioning part of the cable can be made of a non-metallic Material consist, in contrast to conventional clamping parts made of steel, in the form of a reinforcement or a middle steel core executed bind. It consist of For electrical reasons, objections to metallic clamping parts, as will be explained below, in particular i © last case; however, their use is not common to all

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Anwendungen ausgeschlossen. Derartige nichtmetallische Spannteile können aus einer den äußeren Leiter einschließenden Außenhülle aus Polyäthylen-Terephthalat mit orientierten Molekülen bestehen oder aus einem Seil aus Polyäthylen-Terephthalat, Polystyrol oder Glasfasern innerhalb der Seele, die den inneren Leiter trägt, oder aus beiden, d. h. einer Umhüllung und einem Seil. Diese Materialien werden als- geeignet vorgeschlagen, es kann jedoch auch jedes gleichartige nichtmetallische Material verwendet werden, unter der Voraussetzung, daß es eine hohe Zugfestigkeit besitzt und einen Young-Modul aufweist, der dem der metallischen Bestandteile des Kabels vergleichbar ist. (Es ist dabei zu beachten, daß der Young-Modul für ein gewebtes Metallteil, beispielsweise öin Seil, erheblich von dem des festen Metalls abweichen kann, aus dem es hergestellt ist). Es kann notwendig sein, Kunststoffmaterialien gewissen mechanischen Prozessen, wie z. B. Kaltziehen, zu unterwerfen, um einen entsprechenden Wert des Young-Moduls durch geeignete Orientierung der Molekülketten zu erreichen. Im allgemeinen wird durch einen solchen Prozess auch die durch die Umgebung bedingte Abnutzung der Umhüllung verringert.Applications excluded. Such non-metallic clamping parts can consist of an enclosing the outer conductor Outer sheath made of polyethylene terephthalate with oriented molecules or a rope made of polyethylene terephthalate, Polystyrene or fiberglass within the core that supports the inner conductor, or both, i.e. H. a sheath and a rope. These materials are suggested as suitable, but any non-metallic material of the same type can also be used, including the prerequisite that it has a high tensile strength and a Young's modulus that of the metallic Components of the cable is comparable. (It should be noted that the Young modulus for a woven metal part, for example in rope, considerably may differ from that of the solid metal from which it is made). It may be necessary to use plastic materials certain mechanical processes, such as B. cold drawing, subject to an appropriate value of Young's modulus through suitable orientation of the molecular chains to reach. In general, such a process also becomes that of the environment Wear on the cladding is reduced.

Die Widerstandsfähigkeit der leitenden Adern kann dadurch erhöht werden, daß sie durch ein stärkeres MaterialThe resistance of the conductive wires can be increased by using a stronger material

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von geringerer Leitfähigkeit, wie z. B. Polyäthylen-Terephthalatband oder Glasfasern verstärkt werden. Die Adern können mit dem Verstärkungsmaterial durch Verkleben oder ein noch zu beschreibendes Warmwalζverfahren verbunden werden.of lower conductivity, such as B. polyethylene terephthalate tape or glass fibers are reinforced. the Cores can be connected to the reinforcement material by gluing or a hot rolling process to be described below will.

Falls die Adern aus Drähten bestehen, wird die Verstärkung am zweckmäßigsten so vorgenommen, daß einige Glasfaserstränge beim Verdrillen der Adern mit eingeflochten.werden, oder daß sie in die Zwischenräume zwischen den Aderstrangen eingelegt werden. Auch wenn die Adern aus Bändern bestehen, ist es möglich, verstärkende Glasfaserstränge lh die Zwischenräume einzuführen. Wie es später noch erklärt wird, müssen die Adern einzeln isoliert werden, und zwar vorzugsweise durch Emaillieren, um Zwischenader-Wirbeiströme zu vermeiden. Sie können jedooh in verhältnismäßig langen Abständen untereinander verbunden sein, so daß eine geringe Anzahl gebrochener Adern keinen zu großen Leitffähigkeitsverlust mit der entsprechenden ungünstigen Auswirkung auf die Leistung zur Folge hat, und zwar nicht nur bsi hohen Frequenzen, sondern auch bei der Nullfr·- quenz. Bsi Unterseekabeln übertragen diese normalerweise auch die für die Zwisohsnvsrstärksr benötigte Energie. Dsr Kabelwideretand muß nicht nur niedrig sein, sondern muß ftuoh Esitlioh so wenig wie möglioh «ohwanken. Um dasIf the veins are made of wires, the reinforcement will be It is best done so that a few glass fiber strands are braided in when twisting the wires, or that they are inserted into the spaces between the wire strands. Even if the veins consist of ribbons, it is possible to use reinforcing fiberglass strands lh to introduce the spaces. As will be explained later, the wires must be isolated individually, namely preferably by enamelling in order to avoid eddy currents between the cores. You can, however, in proportion long distances so that a small number of broken wires is not too large Loss of conductivity with the corresponding unfavorable Effect on the performance, not only at high frequencies, but also at the zero frequency quenz. Bsi submarine cables usually carry these also the energy required for the Zwisohsnvsrstarkksr. The cable resistance not only has to be low, it has to be do not have to waver as little as possible. To that

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Verbinden mittels Löten zu erleichtern, wird ein Polyurethan-Überzug bevorzugt, weil er von den Adern nicht entfernt zu werden braucht. Falls die Adern aus Aluminium bestehen, wird als Isolierung durch Anodisierung erzeugtes Aluminiumoxyd bevorzugt. Dieses Oxyd zerbricht unter Druck und verhindert daher ein Kaltdruckschweißen nicht. Der äußere Leiter eines koaxialen Kabele kann in derselben Weise wie der innere Leiter hergestellt sein, und zwar aus mehreren isolierten verdrillten Adern, die aus Drähten oder Bändern bestehen, wobei auch ein· Verstärkung vorgesehen sein kann. Der erreichbare Vorteil let jedoch relativ klein and sowohl die mechanische Haltbarkeit wie auch die elektrische Abschirmung würden «ine Einbuße erleiden. Außerdem ist ein solches Kabel weeentlioh teuerer als ein Kabel, bei dem nur der innere Leiter ein erfindungsgemäSer aus Adern bestehender Leiter tat.To facilitate connection by means of soldering, a polyurethane coating is preferred because it does not remove the wires needs to be removed. If the wires are made of aluminum, anodized aluminum oxide is preferred as insulation. This oxide breaks down Pressure and therefore does not prevent cold pressure welding. The outer conductor of a coaxial cable can be made in the same way as the inner conductor, and of several insulated twisted cores consisting of wires or tapes, whereby reinforcement can also be provided. The achievable advantage of let however relatively small and both the mechanical durability and the electrical shielding would be reduced Suffer losses. Also, such a cable is weeentlioh more expensive than a cable in which only the inner conductor was a conductor made up of cores according to the invention.

Bei Anwendung der Erfindung auf Tiefseekabel kann dar mehradrige innere Leiter vor dem Strangpreaan dta Dielektrikums mit einem Pluidum imprägniert werden· Diese· Fluidum kann im viskosen Zustand verbleiben, oder es kann hitzehärtbar oder thermoplastisch eein, im letzteren lall mit einem hohes Sohmelepunkt. Dieeee Merkmal let wiohtiger für den Fall, wenn der Leiter au· Drähten besteht, al· wenn er au· Bandarn besteht. Dir Zweok besteht dar ta,When applying the invention to deep-sea cables, the multi-core inner conductor can be impregnated with a pluidum in front of the strand preparation. Fluid can remain in the viscous state, or it can be thermosetting or thermoplastic, in the latter case with a high Sohmelpunkt. This feature is more important in the event that the conductor consists of wires, al · if he insists on Bandarn. There is a need for you,

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Durchschlage in der Aderisolierung zu vermeiden, die durch den hydrostatischen Druck hervorgerufen werden. Ee ist verständlich, daß in den Zwischenräumen zwischen den Adern Hohlräume vorhanden sind; wenn diese nicht mit einem weniger kompressiblen Medium gefüllt werden, wird der äußere hydrostatische Druck letzten Endes von den Adern aufgenommen und die Isolierung und möglicherweise sogar die Drähte werden an den Punkten zerschnitten, wo sie sich überkreuzen. Es ist bekannt, daß der von der Isolierung auf den inneren Leiter ausgeübte hydrostatische Druck erheblich größer ist als der äußere hydro statische Druok, dem die Isolierung durch das Heerwasser ausgesetzt ist. Aufgrund des durch das Imprägnierungsflui dum bewirkten Druckausgleichs ändert sich die Dämpfung während und nach dem Legen nicht in unvorhergesehener Weise.Avoid breakdowns in the core insulation caused by the hydrostatic pressure. Ee is understandable that in the spaces between there are cavities in the veins; if these are not filled with a less compressible medium, the external hydrostatic pressure will ultimately be taken up by the veins and the insulation and possibly even the wires will be cut at the points where they cross. It is known that the The hydrostatic pressure exerted on the inner conductor of the insulation is considerably greater than the outer hydrostatic pressure static druok, which is insulated by the army water is exposed. Due to the pressure equalization caused by the impregnation fluid, the damping changes during and after laying not in an unforeseen way.

Im Prinzip ist die Erfindung auch auf nicht-koaxiale £abel anwendbar, z. B. auf solche, welche in Form eines abgeschirmten Paares ausgebildet sind. Bei dieser Anwendung muß sorgfältig darauf gejtchtet werden, daß die Adern in einer solchen Weise angeordnet sind, daß bei Berücksichtigung der Form des magnetischen Feldes ein geringetmöglioher Wirbelstromverlust auftritt. Bandförmige ^ Adern müssen also am Umfang in bezug auf jeden Leiter und njoht in bezug auf die Kabelabsohirmung angeordnet sein.In principle, the invention is also applicable to non-coaxial £ abel applicable, e. B. to those in the form of a shielded pair are formed. In this application, care must be taken to ensure that the wires are arranged in such a manner that, considering the shape of the magnetic field, the least possible eddy current loss occurs. Ribbon-shaped ^ Cores must therefore be arranged on the circumference with respect to each conductor and not with respect to the cable shield.

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Es ist jedoch bekannt, daß bei gegebenem äußeren Durchmesser Kabel der koaxialen Bauweise die größte Bandbreite haben und daß die koaxiale Bauform große Vorteile in bezug auf mechanische Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Verdrehungen während des Legens und Aufnehmens von Unterseekabeln aufweisen. Aus diesem Grunde wird die koaxiale Bauweise bevorzugt, falls nicht irgendein außergewöhnlicher Grund für die Anwendung einer anderen Form vorliegt.It is known, however, that for a given outer diameter cables of the coaxial construction have the greatest bandwidth have and that the coaxial design has great advantages in terms of mechanical strength and resistance to Have twists during the laying and picking up of submarine cables. Because of this, the coaxial Construction preferred unless there is some exceptional reason for using a different shape.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibu4ng von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in dieser zeigen: Further advantages and details of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing; in this show:

Fig. 1 einen Querschnitt einer Ausfuhrungeform eines erfindungsgemäßen Kabels, in dem die Anordnung des inneren Leiters dargestellt ist, die Armierung jedoch nicht gezeigt ist, da sie nicht immer erforderlich ist,1 shows a cross section of an embodiment of a Cable according to the invention, in which the arrangement of the inner conductor is shown, the armouring but is not shown as it is not always required

Fig. 1a eine andere Ausführungsform der Kabelseele, bei der ein Spannteil eingebaut ist,Fig. 1a shows another embodiment of the cable core, at which has a clamping part installed,

Fig. 2 einen Querschnitt eines Kabels gemäß der zweiten Aueführungsform der Erfindung, bei dem anstelle der in Fig. 1 dargestellten feinen Drähte Bänder verwendet werden, dieFig. 2 shows a cross section of a cable according to the second embodiment of the invention, in which instead of the fine wires shown in Fig. 1, tapes are used that

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Fig. 2a, 2b und 2c Verfahren zum Versetzen oder Überlagern der Bänder gemäß Fig. 2,2a, 2b and 2c show the method for offsetting or superimposing the bands according to FIG. 2,

Fig. 2d ein weiteres Verfahren zum Versetzen oder Überlagern der Bänder, dieFig. 2d shows another method of offsetting or superimposing the bands which

Fig. 3 und 3a die in der mathematischen Abhandlungverwendeten Bezeichnungen,Figures 3 and 3a show the notations used in the mathematical treatise,

Fig. 4 einen etwas komplizierten Faktor F als Funktion der Abmessungen des von dem inneren Leiter eingenommenen Hohlraumes, welches eine gewisse Näherung rechtfertigt, um den mathematischen Teil der Abhandlung zu vereinfachen,4 shows a somewhat complicated factor F as a function the dimensions of the cavity occupied by the inner conductor, which justifies a certain approximation to the mathematical part of the To simplify the treatise,

Fig. 5 die Veränderung des Leiterwiderstandes als Funktion der Anzahl der Litzen, des Wideretandawertes des Metalls (unter Berücksichtigung der Temperatur) und der Geometrie des Kabels, und5 shows the change in conductor resistance as a function the number of strands, the resistance value of the Metal (taking into account the temperature) and the geometry of the cable, and

Fig. 6 eine Kurve, welohe nützlich ist für die numerischen Lösungen der Gleichung (36), die später erwähnt wird.Fig. 6 is a graph useful for numerical Solutions of equation (36) mentioned later.

Naoh Fig. 1 besteht die Seele des Kabels vorzugsweise «us «in·» Polythen-(Polyäthylen)-Stab 1, der eine meoha-According to Fig. 1, the core of the cable is preferably made up of polythene (polyethylene) rod 1, which has a meoha

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nische Stütze für einen inneren Leiter 2 bildet. Der letztere besteht aus einer Anzahl Litzen 3, beispielsweise zwanzig, die in einer Lage angeordnet sind. Jede Litze kann aus 100 bis 200 feinen, emaillierten Kupferdrähten bestehen, von denen jeder einen Durchmesser von etwa 0,023 mm (0.001 inches) aufweist. Die Litzen können aus gewöhnlichem Litzendraht bestehen und durch aufeinanderfolgende Verdrillung von drei Einheiten gebildet sein, oder es kann eine Kombination von sog. gebündelten Leitern und Litzendraht verwendet werd-en. Der Aufbau könnte beispielsweise mit Bündeln von sieben Drähten beginnen, die beliebig verdrillt wurden und anstelle von einzelnen Drähten verwendet werden, mit denen der übliche Litzendraht beginnt. Die Litzen können eine Verstärkung,beispielsweise Glasfasern, einschließen.Niche support for an inner conductor 2 forms. The latter consists of a number of strands 3, for example twenty, which are arranged in one layer. Every Stranded wire can consist of 100 to 200 fine, enamelled copper wires, each with a diameter of is about 0.023 mm (0.001 inches). The strands can consist of ordinary stranded wire and be formed by successive twisting of three units, or a combination of so-called bundled conductors and stranded wire can be used. The structure could for example start with bundles of seven wires that have been twisted arbitrarily and instead of individual ones Wires are used, with which the usual stranded wire begins. The strands can include reinforcement such as fiberglass.

Die Zwischenräume im inneren Leiter können mit einer Verbinduang 4 ausgefüllt Bein, die mit Polyäthylen und Lack verträglich ist, wie etwa die unter dem Warenzeichen "Telcompound" im Handel erhältliche; oder es kann eine wärmehärtende oder eine thermoplastische Verbindung mit hohem Schmelzpunkt oder ein Monomer mit einem Beschleuniger zur Unterstützung der Polymerisation verwendet werden. Zusätelioh kann ein Teil des Raumes zwisohen den Litzen mit Glasfasern ausgefüllt sein, die als TrensenThe gaps in the inner conductor can be filled with a connector 4 leg, which is made with polyethylene and Paint is compatible, such as those commercially available under the trademark "Telcompound"; or it can be a thermosetting or a thermoplastic compound with a high melting point or a monomer with an accelerator to aid polymerization can be used. In addition, a part of the space between the The strands are filled with glass fibers, which are used as bridles

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verwendet werden. Die Verbindung kann entweder in einem getrennten Arbeitsgang eingebracht werden oder kurz bevor sie in die Maschine eintritt, welche die Polythen-Isolierung 5 strangpreßt. Der äußere Leiter 6 wird über der Isolierung in seiner Lage angebracht. Er kann von herkömmlicher Art sein und aus Kupfer- oder Aluminium-Bändern bestehen, die in einem langen Schlag angebracht sind; erkann auch aus einer Lage aus Kupfer oder AIuminiumstreifenmaterial bestehen, das in Form einer Bohre gebogen ist. Das Rohr kann entlang der Naht verschweißt sein und dann auf das Polythen heruntergezogen werden, wie es in der britischen Patentschrift 884 747 dargestellt ist. Andererseits kann das Längsband überlappt und nicht geschweißt sein, vorausgesetzt, daß geeignete Mittel vorgesehen sind, die verhindern, daß die Überlappung sich öffnet, wenn das Kabel gebogen wird. Es können auch andere Metalle, insbesondere Legierungen, verwendet werden.be used. The compound can either be introduced in a separate operation or shortly before it enters the machine which is extruding the polythene insulation 5. The outer conductor 6 is over the insulation attached in its position. It can be of the conventional type and consist of copper or aluminum tapes attached in one long lay are; it can also consist of a layer of copper or aluminum strip material in the form of a drill is bent. The pipe can be welded along the seam and then pulled down onto the polythene, as shown in British Patent Specification 884,747. On the other hand, the longitudinal tape can overlap and not welded, provided that suitable means are provided to prevent the overlap from opening when the cable is bent. It Other metals, in particular alloys, can also be used.

Über alles kann eine äußere Umhüllung 8 aus Kunststoff gelegt werden. Dies ist wesentlich für Unterseekabel, wenn der Rückleiter 6 aus Aluminium oder einem anderen leicht vom Seewasser korrodierten Metall besteht. In diesem Fall kann ein Korrosionsschutz 7 vor dem Umhüllen auf das Aluminium angebracht werden, und zwar üblicher-An outer casing 8 made of plastic can be placed over everything. This is essential for submarine cables, if the return conductor 6 is made of aluminum or another metal easily corroded by seawater. In In this case, a corrosion protection 7 can be applied to the aluminum before wrapping, in the usual way

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weise in Form eines imprägnierten Textilbandes. Die Umhüllung kann auch unter anderen Umständen erforderlich sein, z. B. als Bindemittel für ein nichtgeschweißtes Längsband aus Kupfer. Falls der äußere Leiter aus Kupfer oder einem anderen Halbedelmetall besteht, kann er in Berührung mit dem Seewasser bleiben; dies ist durchaus üblich, wenn das Kabel bewehrt werden soll.wise in the form of an impregnated textile tape. Wrapping may also be required under other circumstances be e.g. B. as a binder for a non-welded longitudinal band made of copper. If the outer conductor is made of copper or another semi-precious metal, it can remain in contact with the seawater; this is absolutely common when the cable is to be reinforced.

Die äußere Umhüllung 8 kann aus Polythen bestehen. Es können jedoch in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen oder aus mechanischen Gründen andere Materialien gewählt werden, wie im folgenden erklärt wird.The outer casing 8 can be made of polythene. However, it may depend on the environmental conditions or other materials can be chosen for mechanical reasons, as will be explained below.

Die Erfindung befaßt sich nicht an erster Stelle mit den mechanischen Eigenschaften des Kabels, insbesondere mit seiner Zugfestigkeit, seinem Gewicht und seinen Torsionseigenschaften. Diese Eigenschaften können sogar für einige Anwendungen von geringer Bedeutung sein. Bei der Unterwasseranwendung ist es jedoch notwendig, eine schwere Armierung vorzusehen, um das Kabel gegen eine Bewegung oder ein Abscheuern im flachen Wasser zu schützen. Andererseits können Zugspannungs- und Torsionseigenschaften erforderlich sein, damit das Kabel in tiefes Wasser gelegt und wieder aufgenommen werden kann. Um diese Ziele zu erreichen, sind zu verschiedenen ZeitenThe invention is not primarily concerned with the mechanical properties of the cable, in particular with its tensile strength, its weight and its torsional properties. These properties may be of little importance even for some applications. When used underwater however, it is necessary to provide heavy armor to keep the cable from moving or to protect against chafing in shallow water. On the other hand, tensile stress and torsional properties may be required so that the cable can be placed in deep water and picked up again. Around Achieving these goals are at different times

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während des letzten Jahrhunderts verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden. Einige dieser Verfahren werden normalerweise auf herkömmliche Kabel angewendet. Von den bekanten Verfahren sind jedoch nicht alle auf das erfindungsgemäße Kabel anwendbar; sie können sogar im Gegensatz zu einem der Hauptziele der Erfindung stehen, nämlich der Übertragung von Fernsehsignalen. Aus diesem Grunde ist es notwendig, einige Leitsätze aufzustellen, die bei dem mechanischen Aufbau des erfindungsgemäOen Kabels berücksichtigt werden müssen. Diese sind wie folgt:various procedures over the past century has been proposed. Some of these techniques are typically applied to traditional cables. However, not all of the known methods can be applied to the cable according to the invention; they can even be opposed to are one of the main objectives of the invention, namely the transmission of television signals. That is why it is necessary to set up some guiding principles that will help with the mechanical structure of the inventive cable must be taken into account. These are as follows:

a) Wenn die Konstanz der Gruppenlaufzeit wichtig ist, ist es nicht statthaft, ein nicht überlagertes metallisches Zugteil in dem von der Seele 1 eingenommenen Raum anzubringen. Bei Trägertelephonie bestehen keine Bedenken. Die Veränderung der Gruppenlaufzeit entsteht dadurch^ daß das Zugspannteil bei niedriger Frequenz Signalstrom leitet, aber nicht bei hoher. Diese Änderung in der Stromverteilung ist mit einer Induktivitätsänderung des Kreises verbunden, der von dem mehradrigen Leiter und dem parallelgeschalteten Zugspannteil gebildet wird. Diese Induktiv!tätaveränderung verursacht ihrerseits eine Veränderung der Laufzeit.a) If the constancy of the group delay is important, it is not permissible to use a non-superimposed metallic To attach train part in the space occupied by the soul 1. There are no concerns about carrier telephony. The change in the group delay results from this ^ that the tension member signal current at low frequency conducts, but not at high. This change in current distribution is associated with a change in inductance of the circuit connected, which is formed by the multi-core conductor and the tension member connected in parallel. This inductive change in turn causes a change in the running time.

b) Da fein· Drähte nur um ein paar Prozent gedehnt werdenb) Because fine wires are only stretched a few percent

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können, bevor sie reißen, ist es wichtig, daß ihre Elastizitätsgrenze nicht wesentlich überschritten wird. Durch das erfindungsgemäße Verdrillen der Leiter entsteht glücklicherweise eine gewisse Lowckerung, so daß eine gewisse Dehnung der Litze möglich ist, bevor die Adern selbst gestreckt werden.before they tear, it is important that their elastic limit is not significantly exceeded. Fortunately, the twisting of the conductors according to the invention results in a certain Lowckerung, so that some stretching of the strand is possible before the strands themselves are stretched.

c) Die Seele, auf der der innere Leiter angeordnet ist, muß eine glatte Oberfläche haben, die für die Verbindungsmasse und Wasser undurchdringbar ißt, um einen Abrieb zu vermeiden, ein Eindringen der Verbindungsmasse 4 zu verhindern, wenn sie flüssig bleibt, und das mögliche Eindringen von Seewasser zwischen die isolierten Adern im Falb eines Fehlers' zu reduzieren.c) The core on which the inner conductor is arranged, must have a smooth surface which is impervious to the bonding compound and water to eat in order to avoid abrasion to avoid the penetration of the connecting compound 4 if it remains liquid, and the possible penetration of sea water between the insulated wires in the Falb of an error '.

Das oben unter a) Gesagte gilt im Prinzip auch bei äußeren Spannteilen aus Metall, und zwar in denjenigen Fällen ,bei denen ein mehradriger Leiter Verwendung findet und die Gruppenlaufzeit konstant gehalten werden muß. In Gegenwart von Seewaeser oder Eide ist es jedoch auf jeden Fall wahrscheinlich, daß ein leitender Weg vorhanden iet| gewöhnlich ist eine äußere Abschirmung vorhanden, so daß die zusätzliche Veränderung der Gruppenlaufseit, die durch das äußere metallische Spannteil hervorgerufen fdrd, aus diesem Grunde von geringer Bedeutung ist.What was said above under a) also applies in principle to external metal clamping parts, namely in those cases where where a multi-core conductor is used and the group delay must be kept constant. In present However, it is definitely from Seewaeser or Eide probable that there is a guiding path | there is usually an outer shield so that the additional change in the group running time, which is carried out by the outer metallic clamping part caused fdrd, from is of little importance for this reason.

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Die Möglichkeit, nichtmetallische Spannteile zu verwenden, ist durch die unter b) oben gemachten Ausführungen und durch folgende Überlegung beschränkt:The possibility of using non-metallic clamping parts, is limited by the statements made under b) above and by the following considerations:

Bei einem zusammengesetzten Aufbau, wie bei dem erfindungsgemäßen Kabel, müssen sich alle Teile unter einer Zugkraft um den gleichen Betrag dehnen. Wenn nun f und f. die Spannungen in einigen Kabelteilen, z. B. im Leiter bzw. im Spannteil sind, wenn F und F^ die entsprechenden Spannungen bei deren entsprechenden Elastizitätsgrenzen sind, und wenn E_ und E4. die Elastizitätsmodulen (Young-Modulen) sind, dann ergibt sich nach dem Hookeschen Gesetz: In the case of an assembled structure, as in the case of the cable according to the invention, all parts must stretch by the same amount under a tensile force. If now f and f. The voltages in some parts of the cable, e.g. B. are in the conductor or in the tensioning part if F and F ^ are the corresponding stresses at their corresponding elasticity limits, and if E_ and E 4 . are the moduli of elasticity (Young's modules), then according to Hooke's law:

Dehnung = Fc/Ec = f/E4.Elongation = F c / E c = f / E 4 .

Wenn KQ » Fc/E 0 und Kt = Pt/Et die Dennun8en bei der Elastizitätsgrenze sind, ergibt sich:If K Q » F c / E 0 and K t = P t / E t are the Dennun 8 s at the elastic limit, we get:

Kcfc/p K c f c / p

Wenn K- und K4. von derselben Größenordnung sind, dannIf K - and K 4 . are of the same order of magnitude, then

C wC w

ergeben sich keinerlei Schwierigkeiten, und das Kabelbauteil und das Spannteil erreichen beide ihre Elastizitäts- grenzen bei derselben Zugkraft und Dehnung, d. h.,there are no difficulties whatsoever, and the cable component and the tensioning part both reach their elasticity limits with the same tensile force and elongation, ie

100 50100 50

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Bei sehr vielen nichtmetallischen Materialien ist jedoch der Wert von K^ oft sehr verschieden von dem entsprechenden Wert der Metalle, und zwar möglicherweise um zwei Größenordnungen. Dies würde unausweichlich zu einer sehr unvorteilhaften Bauart führen, bei der das Zugspannteil nur zu einem kleinen Bruchteil von F. beansprucht wird.In the case of a large number of non-metallic materials, however, the value of K ^ is often very different from the corresponding one Value of metals, possibly by two orders of magnitude. This would inevitably become a very lead disadvantageous design, in which the tension part is only stressed to a small fraction of F.

Es gibt wenigstens drei Materialien, deren Eigenschaften sie zur Verwendung als Spannteile als geeignet erscheinen lassen, und zwar Glas, Polystyrol und Polyäthylen-Terephthalat; das letatere Material ist z. B. unter den Warenzeichen "Terylen", "Dacron","Melinex", "Mylar" bekannt. Glasfasern können zur Verwendung als drallfreies Seil verwendet werden unter der Voraussetzung, daß sie in geeigneter Weise gegen Feuchtigkeit geschützt sind. Aus diesem Grunde sind sie als Teil der Seele des Kabels geeignet, wie in Fig. 1 a gezeigt ist. Als nichtmetallisches Spannteil wird jedoch Polyäthylen-Terephthalat bevorzugt. Es kann in Form orientierter Fasern oder Streifen verwendet werden und aus diesem Grunde als Teil der Seele oder als äußere Umhüllung oder für beides Verwendung finden. Bei den derzeitigen Verfahren würde ein Band als äußere Umhüllung Verwendung finden, indem es mittels Nahtschweißen in Rohrform gebracht worden ist. Bei Anwendung fortschrittlicher Verfahren beeteht die Hoffnung,There are at least three materials whose properties appear suitable for use as fixtures let, namely glass, polystyrene and polyethylene terephthalate; the latter material is e.g. B. under the trademarks "Terylene", "Dacron", "Melinex", "Mylar" are known. Glass fibers can be used as a twist-free rope may be used provided that they are suitably protected from moisture. the end for this reason they are suitable as part of the core of the cable, as shown in Fig. 1a. As a non-metallic However, polyethylene terephthalate is preferred for the clamping part. It can be used in the form of oriented fibers or strips and for this reason are used as part of the soul or as an outer covering or for both. In current practice, a tape would be used as an outer wrapper by means of Seam welding has been brought into pipe form. With the use of advanced procedures, there is hope

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dieses Material in Form nahtloser Rohre verwenden zu können, wie dies zur Zeit mit Polystyren und anderen möglich ist. Zu diesem Zweck wird zunächst eine dicke Umhüllung mittels Strangpressen hergestellt, die einen etwas größeren Durchmesser hat als der äußere Durchmesser des äußeren Leiters und anderer äußerer Elemente. Das Kabel wird mitten durch die Extruderdüse geführt. Die Umhüllung hat dabei einen sehr losen Sitz auf dem Kabel. Die Umhüllung wird dann in radialer Richtung mittels einer mechanischen Streckvorrichtung oder durch Luftdruck gestreckt. Dann wird die Umhüllung in Längsrichtung gezogen,und zwar aufgrund der Tatsache, daß die Kabelgeschwindigkeit um ein Mehrfaches größer ist als die des Rohres mit großem Durchmesser. Die Umhüllung wird dabei einer Dehnung von etwa500 # unterworfen und sitzt somit stramm auf dem Kabel. Solch eine Umhüllung ist zäh, leicht nnd frei von Torsionseffekten.to be able to use this material in the form of seamless tubing, as is currently the case with polystyrene and others is possible. For this purpose, a thick casing is first produced by means of extrusion, the one slightly larger in diameter than the outer diameter of the outer conductor and other external elements. The cable is fed through the middle of the extruder nozzle. The envelope has a very loose fit on the Cable. The casing is then stretched in the radial direction by means of a mechanical stretching device or by means of air pressure stretched. Then the sheath is pulled in the longitudinal direction, due to the fact that the cable speed is several times larger than that of the large diameter pipe. The wrapping is thereby subjected to a stretch of about 500 # and thus sits tight on the cable. Such a covering is tough, light and free from torsion effects.

Wenn der äußere Leiter von der üblichen Art ist, kann er so auegebildet Bein, daß er als Spannteil dient. Die britische Patentschrift 892 281 beschreibt zum B.. die Verwendung von Kupferzirkonium-Legierungen in Unterseekabeln; diese Legierungen weisen sowohl eine hohe Leitfähigkeit wie auch eine hohe Zugfestigkeit auf. Kupferberyllium, Kupferkadmium und Kupfertellur können ebenfallsIf the outer conductor is of the usual kind, he can leg formed so that it serves as a tensioning part. British patent specification 892 281 describes, for example, the Use of copper zirconium alloys in submarine cables; these alloys have both a high conductivity as well as a high tensile strength. Copper beryllium, copper cadmium and copper tellurium can also be used

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verwendet werden. Die britische Patentschrift 884 747 beschreibt die Herstellung einer Metallumhüllung aus Streifenmaterial mittels Argon-Lichtbogensohweißen, wobei die Umhüllung dann auf das Kabel aufgezogen wird. Kupferüberzogener Stahl und mit Reinaluminium überzogene Aluminiumlegierungen sind andere Metalle, die eine hohe Zugfestigkeit mit guter Leitfähigkeit bei hohen Frequenzen verbinden. Es ist zu beaohten, daß der effektive Elastizitätemodul für den äußeren Leiter wesentlich höher sein kann als der des inneren Leiters, und zwar aufgrund der Verdrillung, dem der letztere notwendigerweise unterworfen ist. Es kann daher leicht vorkommen, daß der äußere Leiter, obgleich dieser biegsamer ist, sich als das Teil herausstellt, welohee am ehesten durch die Zugspannung beschädigt wird. Dieser Punkt muß in Betracht gezogen werden, wenn ein nichtmetallisohes Spannteil benutzt wird.be used. British patent specification 884,747 describes the manufacture of a metal envelope from strip material by means of argon arc welding, the Sheath is then pulled onto the cable. Copper-coated steel and aluminum alloys coated with pure aluminum are other metals that combine high tensile strength with good conductivity at high frequencies. It should be noted that the effective modulus of elasticity for the outer conductor can be significantly higher than that of the inner conductor, due to the twisting, to which the latter is necessarily subject. It can therefore easily happen that the outer conductor, although this is more pliable than the part turns out welohee most likely to be damaged by tension. This point must be taken into account when using a nonmetallic Clamping part is used.

Zusammenfasβend ist aus den obigen Überlegungen zu ersehen, daß die erforderliche Zugfestigkeit für Tiefseekabel auf sehr verschiedene Weise erreioht werden kann. Dabei könnte der äußere Leiter 6 dahingehend abgewandelt werden, daß ein Streifen aus einer speziellen Legierung oder aus einem Bimetall verwendet wird, oder daft ein zusätzliches Spannteil entweder in der Position 9 nach Fig. 1a oder außerhalb des äußeren Leiters vorgesehen ist. In summary, it can be seen from the above considerations that the required tensile strength for deep-sea cables can be achieved in very different ways. In this case, the outer conductor may be modified to the extent 6, that a strip is used made of a special alloy or a bimetal, or daft an additional clamping part either in the position 9 of Fig. 1a, or provided outside of the outer conductor.

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Im letzteren Fall kann das Spannteil aus Metall oder ausIn the latter case, the clamping part can be made of metal or

einem nichtmetallischen Material bestehen und vorteilhafterweise von drallfreier Art sein. Eine Umhüllung 8 aus Polyäthylen-Terephthalat wird jedoch bevorzugt.consist of a non-metallic material and advantageously be of a twist-free nature. However, a sheath 8 made of polyethylene terephthalate is preferred.

Wenn - wie bei manchen Fällen - der Übertragungspegel sehr niedrig ist, kann die vom äußeren Leiter und vom Seewasser bewirkte Abschirmung nicht ausreichend sein, um ein Rauschen als Folge atmosphärischer und durch menschliche Einwirkungen bedingte Störungen zu verhindern. In einem solchen Fall wird üblicherweise eine zusätzliche Abschirmung über eine kurze Entfernung vorgesehen, und zwar in Form einer BIe!ummantelung oder von hochpermeablen Bändern oder beides. Außerdem ist dann der notwendige mechanische Schutz gegen eine Abnutzung durch Gezeitenströme, Brandung, und Eis vorgesehen. Ein derartiges Vorgehen ist auch bei dem erfindungsgemäßen Kabel anwendbar, und bedingt damit zusätzliche Maßnahmen zu den in Fig. 1 gezeigten Grundelementen.If - as in some cases - the transmission level is very low, it can come from the outer conductor and from the seawater The shielding effected will not be sufficient to avoid a noise as a result of atmospheric and by human To prevent interference caused by interference. In such a case, an additional Shielding provided over a short distance, namely in the form of a BI jacket or a highly permeable one Ribbons or both. In addition, the necessary mechanical protection against wear and tear by tidal currents is then Surf, and ice provided. Such a procedure is also applicable to the cable according to the invention applicable, and thus requires additional measures to the basic elements shown in FIG.

In den Fig. 2 und 2a bis 2c ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der der innere Leiter anstatt aus Drähten aus mehreren Bändern besteht. Die Bänder sind in aus zwei Stapeln 21 und 22 bestehenden Kn-In Figs. 2 and 2a to 2c, another embodiment of the invention is shown in which the inner conductor consists of several ribbons instead of wires. The tapes are in knots consisting of two stacks 21 and 22

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heiten angeordnet, wie dies im einzelnen in Fig. 2a gezeigt ist. Jedes Band wird der Reihe nach in Abständen von der Oberseite des einen Stapels 21 zur Oberseite des anderen Stapels 22 verdreht und von der unteren Seite von 22 zur Unterseite von 21 oder umgekehrt. Durch diese Maßnahme nimmt jedes Band der Reihe nach jede radiale Lage ein, und seine Breite ist immer in derselben Umfangsrichtung orientiert. Die Stapel 21 und 22 sind in Fig. 2a der Übersicht halber flach dargestellt, in der Praxis werden sie jedoch leicht gebogen sein, um sich der zylindrischen Form des Trägers 1 anzupassen. Die Bänder können mit Lack oder mit Lagen aus bandförmigem Isoliermaterial isoliert sein und können, um eine größere mechanische Festigkeit zu erreichen, mit einem geeigneten Kleber verbunden sein. Wo schmale Bänder verwendeb werdon, kann aan die Verdrehungen durch Umbiegen über die Kante erreichen und ein gewisses Knittern am inneren Rand der Biegung gestatten. Alternativ können zwei diagonale Falten, wie bei 23 und 24 gezeigt, in das Band gefaltet sein. Vorzugsweise besteht jeder innere Leiter aus zwei je einen Halbzylinder umfassenden Stapeln. Die Bänder bestehen vorzugseise aus Kupfer von ca. 0,025 mm (0.001 inches) Dicke oder darunter, und können in der obenerwähnten Weise oder mittels des später noch beschriebenen Warmwalzverfahrens verstärkt sein. Es können etwa 10 Banddicken in jedem Stapel vorhanden sein,units arranged as shown in detail in Fig. 2a. Each band is twisted in turn at intervals from the top of one stack 21 to the top of the other stack 22 and from the bottom of 22 to the bottom of 21 or vice versa. As a result of this measure, each band takes up each radial position in turn, and its width is always oriented in the same circumferential direction. The stacks 21 and 22 are shown flat in FIG. 2a for the sake of clarity, but in practice they will be slightly bent in order to adapt to the cylindrical shape of the carrier 1. The tapes can be insulated with lacquer or with layers of tape-shaped insulating material and, in order to achieve greater mechanical strength, can be connected with a suitable adhesive. Where narrow bands are used, the twists can be achieved by bending over the edge and allowing a certain amount of wrinkling on the inner edge of the bend. Alternatively, as shown at 23 and 24, two diagonal pleats can be folded into the tape. Each inner conductor preferably consists of two stacks each comprising a half cylinder. The strips are preferably made of copper about 0.025 mm (0.001 inches) thick or less and can be reinforced in the manner mentioned above or by means of the hot rolling process described below. There can be about 10 tape thicknesses in each stack,

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so daß bei der beschriebenen halbzylindrischen Anordnung die Anzahl der Adern von etwa 2.500 beim ersten Ausführungsbeispiel auf 20 im zweiten verringert werden kann. Vom elektrischen Standpunkt aus sind die zwei Ausführungsbeispiele qualitativ ähnlich. Ein Band der Abmessung 3 mm χ 0,025 mm (0.12 χ 0,001 inches) hat etwa dieselben Eigenschaften wie 120 Seite-an-Seite liegende Drähte von 0,025 mm (0.001 inchee). Der Raumfaktor wird jedoch geringer sein, d. h. die Adern würden dichter gepackt liegen. Es ergeben sich also Vorteile in bezug auf eine Verringerung der Zahl der Teile und der Verbesserung der elektrischen Eigenschaften. Aus diesem Grunde wurde eigene eine Vorrichtung zur Verlegung von Bändern in der beschriebenen Weise entwickelt. Biese Vorrichtung ist daher ebenfalls Teil der Erfindung.so that in the semi-cylindrical arrangement described, the number of wires can be reduced from about 2,500 in the first embodiment to 20 in the second. From the From an electrical point of view, the two embodiments are qualitatively similar. A tape measuring 3 mm χ 0.025 mm (0.12 χ 0.001 inches) has approximately the same properties as 120 side-by-side wires of 0.025 mm (0.001 inchee). However, the space factor will be less, d. H. the veins would be more tightly packed. So there are advantages in terms of reducing the Number of parts and improvement in electrical properties. Because of this, it became its own device Developed for laying tapes in the manner described. This device is therefore also part of the Invention.

Die erforderliche Vorrichtung kann auf der GrundlageThe device required can be based on

einer Litzenmaschine mit Rückdrehung gebaut werden, die beispielsweise 20 Bandspulen in solcher Weise trägt, daß die Achsen der Spulen immer in dieselbe Querrichtung, beispielsweise in die Horizontale weisen, Diese Maschine würde die Bänder in der in Fig. 2b dargestellten Form legen. Durch Führen des Bündels von Bändern durch geeignet geformte Düsen kann die in Fig. 2b gezeigte kreisförmige Form graduell in die in Fig. 2c gezeigte Form übergeführt werden. Diese würde um die Seele gewunden werden.a strand machine with reverse rotation are built, which carries, for example, 20 reels of tape in such a way that the axes of the reels are always in the same transverse direction, for example in the horizontal, this machine would produce the belts in the form shown in Fig. 2b place. By passing the bundle of ribbons through appropriately shaped nozzles, the circular shape shown in Fig. 2b can be gradually transformed into the shape shown in Fig. 2c be transferred. This would be wound around the soul.

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Das Legen der zusammengelegten Bänder auf die Seele kann in einem getrennten Arbeitsgang vorgenommen werden, oder die beiden Arbeitsgänge können vereinigt werden, wobei die die Bänder zusammenlegende Maschine im ganzen um die Seele rotieren würde. Andere gleichwertige Maschinenanordnungen sind dem Fachmann bekannt, wie beispielsweise die Hintereinanderschaltung der ersten Maschine mit einer Litzenmaschine in Tandemanordnung. Bei einer solchen Kombination kann es wünschenswert sein, etwas von der obenerwähnten Anordnung mit Rückdrehung abzuweichen, wobei die das Band formenden Düsen und die Querachsen der Spulen sich langsam drehen, um Verdrehungen in das fertiggestellte Band zu bringen, bevor es in die axiale Röhre der Litzenmaschine eintritt, welche das Verdrehte Band und die Seele zusammenlegt.The laying of the folded tapes on the core can be done in a separate operation, or the two operations can be combined, with the machine folding the belts as a whole the soul would rotate. Other equivalent machine arrangements are known to those skilled in the art, such as, for example the series connection of the first machine with a strand machine in tandem. With such a combination it may be desirable to deviate somewhat from the above-mentioned arrangement with reverse rotation, the the ribbon-forming nozzles and the transverse axes of the spools rotate slowly to remove twists in the finished product Bring tape before it enters the axial tube of the strand machine, which the twisted tape and the core collapses.

Der Vorgang des Zusammenlegens der Bänder wird als neu betrachtet, nicht jedoch der Vorgang, die zusammengelegen Bänder um die Seele zu schlingen} Me sei denn, die Vorgänge würden in der oben erwähnten Weise kombiniert. Es wird darauf hingewiesen, daß es zeitweilig üblich war, einen verlitzten Leiter für Unterseekabel zu verwenden, um das Risiko eines Bruches zu verringern, Einige blanke Kupferbänder wurden um einen mittleren blanken Kupferdraht gelegt. Die Bänder wurden dabei immer mit einer Litzenmasohine ohne Rüokdrehung aufgebracht,The process of folding the ribbons is considered new, but not the process of wrapping the ribbons around the soul} Me unless, the operations would be combined in the manner noted above. It should be noted that it is temporary it was common practice to use a stranded conductor for submarine cables to reduce the risk of breakage, Some bare copper tapes were wrapped around a middle bare copper wire. The tapes were getting there applied with a braid without twisting back,

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welche sie - wie in dem oben beschriebenen zweiten Arbeitsgang - bei-m Auflegen verdreht.which she - as in the second step described above - twisted when hanging up.

Um die Bildung des Leiters zu erleichtern, kann ein kleines Abstandselement 25 (Fig. 2b) eingefügt werden. Dieses würde aus einer Kunststoff- oder Glasfaserschnur bestehen, die durch die Mitte der Band-Litzenmaschine geführt wird. Man kann auch Isolierbänder zwischen die Leiterbänder einfügen, indem ein zweiter Satz von Spulen mit Rückdrehung für diesen Zweck vorgesehen ist, oder indem einfach das Leiterband und Isolierband zusammen auf dieselben Spulen gewickelt werden.In order to facilitate the formation of the conductor, a small spacer element 25 (Fig. 2b) can be inserted. This would consist of a plastic or fiberglass cord running through the center of the tape-braiding machine to be led. One can also insert insulating tape between the conductor tapes by adding a second set of coils with reverse rotation provided for this purpose, or by simply putting the conductor tape and electrical tape together wound on the same bobbins.

Im folgenden wird ein weiteres Verfahren zur Verdrehung dünner Bänder und zum Verbinden derselben zu einem Aufbau mit annehmbarer mechanischer Festigkeit beschrieben,The following is another method of twisting thin ribbons and joining them into one Structure described with acceptable mechanical strength,

Im Prinzip wird das Metallband oder die Bänder auf eine hohle, elliptische oder zylindrische, röhrenförmige Basis aus einem dünnen Isoliermaterial aufgebracht, welche gleitend auf einem gleichartig geformten Metalldorn gelagert ist. Die hohle isolierende Basis kann aus einem oder mehreren dünnen Bändern aus einem thermoplastischen Material bestehen, welche vorzugsweise auf einer Seite mit einem Klebstoff versehen sind und schraubenförmig mit der Klebstoffseite nach außen auf dem MetalldornIn principle, the metal band or bands are applied to a hollow, elliptical or cylindrical, tubular base made of a thin insulating material, which is slidably mounted on a metal mandrel of the same shape. The hollow insulating base can consist of one or more thin strips of a thermoplastic material, which are preferably provided with an adhesive on one side and helically with the adhesive side outwards on the metal mandrel

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aufgewickelt werden, so daß eine dünnwandige Röhre gebildet wird. Diese Röhre wird während sie gebildet wird, von dem Βοχη abgezogen, wobei der Dorn vorzugsweise leicht verjüngt und in geeigneter Weise an dem Ende geformt ist, um diesen Vorgang zu erleichtern. Andererseits kann die Röhre auch durch Strangpressen in einer Matrize hergestellt werden, die dicht hinter dem Dorn angeordnet ist, wie bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Polystyrol-Folien. are wound so that a thin-walled tube is formed. This tube is made of as it is being formed the Βοχη deducted, the mandrel preferably lightly is tapered and suitably shaped at the end to facilitate this process. On the other hand, the Tubes can also be produced by extrusion in a die placed close behind the mandrel, as in the known processes for the production of polystyrene films.

Während die Röhre noch auf dem Dorn gelagert ist, werden Metallbänder schraubenförmig auf die mit dem Klebstoff versehene äußere Oberfläche angebracht, und zwar vorzugsweise in einer Einzellage mit einem fangen Schlag durch Überlappen oder Umflechten. Falls mehr ale eine Lage von Bändern durch Überlappen aufgebracht wird, oder falls ein mehrfaches Umflechten verwendet wird, muß eines der oben beschriebenen Verdrillungsverfahren angewendet werden, da sonst der Vorteil, der in der Anwendung eines dünnen Bandes beruht, eingebüßt werden kann.While the tube is still stored on the mandrel, metal straps are helically attached to the one with the adhesive provided outer surface attached, preferably in a single layer with a catch through Overlap or braid. If more than one layer of tapes is applied by overlapping, or if If multiple braiding is used, one of the twisting methods described above must be used, otherwise the advantage based on the use of a thin tape can be forfeited.

Es ist auch möglich, «in metallisches Längsband oder Bänder in die mit Klebstoff versehenen Kunststoffbänder einzufügen, so daß die oben erwähnten beiden Arbeitsvorgänge kombiniert werden, d. h. das Kunststoffband wird mit demselben Schlag zu einer Röhre geformt, wie das Metallband.It is also possible to use metallic longitudinal tape or tapes in plastic tapes provided with adhesive insert so that the above two operations are combined, i.e. H. the plastic tape will formed into a tube with the same blow as the metal band.

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Die hohle Kunststoffbasis wird zusammen mit den daruaf angebrachten Metallbändern von dem Dorn abgezogen und allmählich abgeflacht, dabei ist das Ende des Domes so geformt, daß dieser Vorgang erleichtert wird. Die auf diese Weise erhaltene abgeflachte Röhre kann einige Längsverstärkungen, wie beispielsweise Glasfasern, einschließen, welche während der oben beschriebenen Arbeitsvorgänge durch den mittleren Teil des Domes zugeführt werden. Die abgeflachte Röhre wird erhitzt und gepreßt, und zwar vorzugsweise indem sie durch geheizte Rollen geführt wird, so daß die Kunststoffbasis in die Zwischenräume zwischen den Metallbändern fließt und sie untereinander und mit den verstärkenden Glasfasern, falls diese vorgesehen sind, verbindet, Wodurch ein breites zusammengesetztes Band geschaffen ist, dessen Breite beispielsweise mehr als das Zehnfache des Umfangeθ der Seele betragen kann.The hollow plastic base comes along with the daruaf attached metal straps are peeled off the mandrel and gradually flattened, this is the end of the dome shaped to facilitate this process. The flattened tube obtained in this way may have some Include longitudinal reinforcements, such as fiberglass, fed through the central portion of the dome during the operations described above will. The flattened tube is heated and pressed, preferably by passing it through heated rollers is guided so that the plastic base flows into the spaces between the metal bands and connects them to each other and to the reinforcing glass fibers, if these are provided, whereby a wide composite band is created, the width of which is, for example, more than ten times the Umfangeθ of the core can.

Das auf diese Weise hergestellte, zusammengesetzte Band wird auf die Seele angebracht, indem es in feinem langen Schlag überlappt wird, so daß es die Seele in mehreren Windungen, beispielsweise zehn oder mehr, umhüllt. Aufgrund dieses Aufbaues führt der Weg des Bandes oder eines jeden Bandes, falls mehrere Vorgesehen sind, von der äußeren Kante der abgeflachten Röhre quer darüber durch die Windungen, bis es die innere Kante der abgeflachtenThe composite tape produced in this way is attached to the soul by stretching it in a fine length Beat is overlapped so that it envelops the soul in several turns, for example ten or more. Because of this structure, the path of the belt or one leads of each band, if several are provided, from the outer edge of the flattened tube across it the turns until it is the inner edge of the flattened

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Röhre erreicht, die mit der Seele in Berührung steht, und kehrt dann auf der anderen Seite zur äußeren Kante zurück, so daß es der Reihe nach jede radiale Stellung einnimmt.Reaches the tube that is in contact with the soul, and then returns on the other side to the outer edge back so that it adopts each radial position in turn.

In alternativer Weise kann die abgeflachte Röhre in Längsrichtung gefaltet sein, beispielsweise in Ziehharmonikaart, und zwar nach oder vorzugsweise vor dem Warmwalzvorgang, so iail ein dickeres, stärkeres und schmäleres zusammengesetztes Band geschaffen ist, welches leichter in einem langen Schlag auf die Seele angebracht werden kann.Alternatively, the flattened tube can be folded in the longitudinal direction, for example in accordion fashion, namely after or preferably before the hot rolling process, so that a thicker, stronger and narrower composite strip is created which can be attached more easily in one long blow to the soul.

Es ist nicht notwendig, daß die Bänder aus einem festen Metall hergestellt werden. Durch sog. "gedruckte Schal tungs-Verfahren" können metallische Lamellen auf der isolierenden Basis auf verschiedene Weise erzeugt werden, beispielsweise durch Bedrucken der Oberfläche mit einer "Tinte", welche eine Silberverbindung enthält, die durch einen Reduktionsprozess oder durch Erhitzung auf metallische β Silber reduziert wird. Der Leiter kann auch durch Elektrolyse, durch Verdampfen eines Metalls im Vakuum, duroh Zerstäubung, wie z. B. in der Herstellung von Waohsplattan für Schallplatten, öder durch Metallspritzen und anderen Verfahren hergestellt werden. Obgleioh derartig· MethodenIt is not necessary that the tapes be made of a solid metal. By so-called "printed circuit method", metallic lamellae can be produced on the insulating base in various ways, for example by printing the surface with an "ink", which contains a silver compound, which by a reduction process or by heating to metallic β Silver is reduced. The conductor can also be duroh through electrolysis, through evaporation of a metal in a vacuum Atomization, such as B. in the production of Waohsplattan for records, or by metal spraying and others Process are produced. Obgleioh such · methods

909803/0957 bad owginal909803/0957 bad owginal

bereits in Verbindung mit der handelsüblichen Herstellung von Kondensatoren verwendet werden, ist die Qualität des Metallfilmes leider noch nicht vollständig zufriedenstellend in bezug auf seine elektrischen und mechanischen Eigenschaften. Dieses betrifft jedoch Einzelheiten und nicht das Grundsätzliche; es ist zu erwarten, daß die gedruckten Schaltungsverfahren schließlich doch praktisch und wirtschaftlich für die oben erwähnten Zwecke durchführbar sind. Ihre Anwendung würde in dem Schutzumfang der Erfindung liegen.already used in connection with the commercial production of capacitors is the quality of the Metal film, unfortunately, is not yet completely satisfactory in terms of its electrical and mechanical properties Properties. However, this concerns details and not the fundamentals; it is to be expected that the printed circuit process did eventually are practically and economically feasible for the purposes mentioned above. Your application would be in that The scope of the invention are.

Pig. 2d zeigt eine Form des oben erwähnten Verfahrens der abgeflachten Röhre. Auf ein mit einem Klebstoff versehenen Kunststoffband 26 ist ein leitender Teil 27 entweder durch Verkleben eines Metallbandes oder Metallbänder oder durch gedruckte Schaltungs-Verfahren angebracht. Das metallisierte Band wird auf einem Dorn 28a, durch den Glasfasern 29 hindurchgeführt werden, zu einer elliptischen Röhre 28 aufgerollt. Die Sichre wird abgeschoben und durch Warmwalzen abgeflacht, wobei überschüssiges Kunststoffmaterial entfernt wird, falls dies erforderlich ist.Pig. Figure 2d shows one form of the above-mentioned flattened tube method. On one with an adhesive provided plastic tape 26 is a conductive part 27 either by gluing a metal tape or metal strips or attached by printed circuit processes. The metallized tape is formed into a mandrel 28a through which glass fibers 29 are passed elliptical tube 28 rolled up. The security is deported and flattened by hot rolling, removing excess plastic material if so is required.

Falls mehrere getrennte metallisierte Streifen auf dem Kunststoffband duroh gedruokte Schaltungsverfahren hergestellt werden, kann derselbe Vorgang benutzt werden,If there are several separate metallized strips on the plastic tape by printed circuitry the same process can be used

BAD ORIGINAL BATH ORIGINAL

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-.3 0-um diese in Abständen untereinander zu verbinden.-.3 0-to connect them to each other at intervals.

Es wurde darauf hingewiesen, daß die das Kabel erfindungsgemäß bildenden Adern elektrisch untereinander verbunden sein sollten, um die Wirkung von Brüchen möglichst klein zu halten. Wenn keine solche Verbindung durchgeführt würde, und beispielsweise 50 Bandbrüche in einem Verstärkerabschnitt auftreten wurden, wäre es sehr wahrscheinlich, daß keine Ader mehr ohne Bruch wäre. Im Hinblick auf die Gleichstromversorgung der Verstärker und auf die Fehlerlokalisierung wäre dies höchst unerwünscht. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, daß eine genügend große Anzahl von Verbindungen vorgenommen wird, so daß beispielsweise nicht m,ehr als ein Aderband oder 1 $ aller Drahtadern auf 100 Adern oder mehr voraussichtlich T.vifiohHi irgend zwei Verbindungen fehlerhaft werden kann. Andererseits müssen die Verbindungen weit genug auseinander liegen, so daß eine große Anzahl von Überlagerungen zwischen je zwei Verbindungen vorhanden sind. Da die Verbindungen eine mögliche Quelle für schwache Stellen sind, muß eine übermäßige Anzahl vermieden werden.It was pointed out that the wires forming the cable according to the invention are electrically connected to one another should be in order to keep the effect of fractures as small as possible. If no such connection is carried out would, and for example 50 band breaks would occur in one amplifier section, it would be very probably that no vein would be without a break. With regard to the DC power supply to the amplifiers and this would be highly undesirable for fault localization. For this reason it is necessary that a sufficiently large number of connections is made so that, for example, not more than one ribbon or $ 1 of all wire cores on 100 cores or more probably T.vifiohHi any two connections faulty can be. On the other hand, the connections must be far enough apart so that a large number of overlaps between two connections. Because the connections are a possible source are for weak spots, an excessive number must be avoided.

Die Veribindungen selbst können auf bekannte Weise, beispielsweise durch mit Polyurethan überzogenen Kupferadern durchgeführt werden, wobei die Verbindungen durchThe compounds themselves can be in a known manner, for example through copper wires coated with polyurethane, the connections through

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BADBATH

Zusammenlöten mit Löteinn hergestellt werden kann. Wenn sie aus Aluminium bestehen, wird Kaltdruckschweißen angewendet. Falls die Eloxierung stark genug ist, neigt sie dazu, während des Vorganges zu brechen, so daß reines Aluminium durch die Bruchstellen fließen kann und somit gute Schweißverbindungen schafft.Soldering together with Löteinn can be made. If they are made of aluminum, cold pressure welding is used. If the anodizing is strong enough, it tends to they tend to break during the process so that pure aluminum can flow through the break points and thus creates good welded joints.

Im folgenden werden die mathematischen Gesichtspunkte der erfindungsgemäßen mehradrigen Kabel untersucht, wobei dargelegt wird, daß eine niedrige Dämpfungskonstante erzielt wird, und daß über ein beträchtliches Frequenzband der Temperaturkoeffizient der Dämpfung eliminiert werden kann. Die Gründe für eine Verminderung der Differenz der Gruppenlaufzeit über das übertragene Band werden ebenfalls erläutert.In the following, the mathematical aspects of the multi-core cable according to the invention are examined, it being shown that a low attenuation constant is achieved and that over a considerable frequency band the temperature coefficient eliminates attenuation can be. The reasons for a reduction in the difference in group delay over the transmitted Volume are also explained.

Zusammenfassung der AusbreitungformelηSummary of the propagation formula

Aus Gründen der Zweckmäßigkeit werden im folgenden einige Beziehungen zwischen der Dämpfungskonstante und der Phasenkonstante und deren Abhängigkeit von den sog. Primärkonetanten zusammengefaßt.For the sake of convenience, some relationships between the damping constant and the Phase constants and their dependence on the so-called Primary constants summarized.

Bekanntirmaßen wird die Übertragungikonetante F für tine übertraguneleitung mit einheitlichen Eigenschaften durch die folgende Gleichung angegeben:It is known that the transmission constant F for tine transmission line with uniform properties given the following equation:

SO9803/0957SO9803 / 0957

P2 = U+ iß)2 = (R + J^oL)(G + j £iC) (1) dabei is tyP 2 = U + iß) 2 = (R + J ^ oL) (G + j £ iC) (1) where is ty

οί. = Dämpfungskonstante (Neper pro Längeneinheit) οί. = Attenuation constant (neper per unit of length) = Phasenkonstante (Winkel im Bogenmaß pro Längen= Phase constant (angle in radians per length

einheit;unit;

R = Widerstand (Ohm pro Längeneinheit)R = resistance (ohms per unit length) L = Induktivität (Henry pro Längeneinheit)L = inductance (henry per unit length) G = Leitwert (Siemens pro Längeneinheit)G = conductance (Siemens per unit of length) C = Kapazität (Fara'd pro Längeneinheit)C = capacity (Fara'd per unit of length)

ίο β 2~H f ■ Winkelgesohwindigkeit (Winkel im Bogenmaß pro Sekunde) f « Frequenz (Hertz)ίο β 2 ~ H f ■ Angular velocity (angle in radians per second) f «Frequency (Hertz)

Die Trennung der Gleichung (1) in den Real- und Imaginärteil ergibt ιThe separation of equation (1) into the real and imaginary parts results in ι

(Kf 2 -/i2) « RG -C»2 LC (2)(Kf 2 - / i 2 ) «RG -C» 2 LC (2)

(3)(3)

Aus (3) erhält man den folgenden Ausdruck für die DämpfungBkonstante:The following expression for the damping B constant is obtained from (3):

Da die Fhasengeechwindigkeit V = (O/^), und der Leitwert normalerweise aus dem VerletfAktor CTe O/ (&jC) fürSince the phase speed V = (O / ^), and the conductance value normally from the VerletfAktor CTe O / (& jC) for

909803/0957909803/0957

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

H90479H90479

- 33 - · das Dielektrikum abgeleitet wird, erhält man:- 33 - · the dielectric is derived, one obtains:

^ = \ VCR + \ VOCaLC (4) ^ = \ VCR + \ VOCaLC (4)

Aus. (2) kann ebenfalls der folgende Ausdruck für die Phasengeschwindigkeit abgeleitet werden:The end. (2) the following expression can also be derived for the phase velocity:

- (W2) = (RG/fc2) - LC 2 = LC /1 (R^/&iL)7 + (ot/Co)2 - (W 2 ) = (RG / fc 2 ) - LC 2 = LC / 1 (R ^ / & iL) 7 + (ot / Co) 2

oder (1/V2 = LC /1 - (R^/&iL)-7 + (ot/Co)2 (5)or (1 / V 2 = LC / 1 - (R ^ / & iL) -7 + (ot / Co) 2 (5)

Da bei den üblichen Kabeln bei hohen Frequenzen und klein sind, und zwar insbesondere der letztere Wert,Since with the usual cables at high frequencies and are small, especially the latter value,

-4
welcher bei etwa 10 liegen kann, kann bei einer zu vernachlässigenden Verminderung der Genauigkeit der folgende Ausdruck für V benutzt werden:
-4
which can be around 10, the following expression can be used for V with a negligible reduction in accuracy:

(1/V)2 = LC + U/w)2 (6)(1 / V) 2 = LC + U / w) 2 (6)

Bei den Kabelarten, auf die sich diese Unterlagen beziehen, d. h. große Kabel mit niedriger Dämpfung, die mit hohen Frequenzen arbeiten, stellt sich wiederum heraus, daß der Ausdruck (^ /cj) sehr klein wird und daß die Veränderung der Dämpfung mit der Frequenz eine Veränderung der Geschwindigkeit mit der Frequenz bewirkt, welche einen vernachlässigbaren Teil der gesamten Ver-In the case of the types of cables to which these documents refer, ie large cables with low attenuation that operate at high frequencies, it again turns out that the expression (^ / cj) becomes very small and that the change in attenuation with frequency is a Changes in speed with frequency causes a negligible part of the total

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

9098 0 3/09579098 03/0957

änderung der Geschwindigkeit mit der Frequenz darstellt. Diese gesamte Veränderung der Geschwindigkeit wird daher fast ausschließlich durch die Änderung in der Induktivität hervorgerufen, da die Kapazität invariant ist. Die Veränderung der Geschwindigkeit bewirkt eine Veränderung der Gruppenlaufzeit, d ß/d Oo , welche beispielsweise dann von Bedeutung ist, wenn das Kabel zur Übertragung von Fernsehsignalen benutzt wird. Ein Merkmal der Erfindung liegt darin, daß die Veränderung der Gruppenlaufzeit mit der Frequenz verringert wird, und zwar hauptsächlich aufgrund einer Verminderung der Veränderung der Induktivität mit der Frequenz.represents change in speed with frequency. This overall change in speed will therefore caused almost exclusively by the change in inductance, since the capacitance is invariant. The change in the speed causes a change in the group delay, d ß / d Oo, which for example is important when the cable is used to transmit television signals. A feature of the invention is that the change in group delay with frequency is reduced, mainly due to a decrease in the change in inductance with frequency.

Bei Anwendung der Annäherung für (1/V) aus der Gleiehung (6), erhält man für die Gleichung (4):When using the approximation for (1 / V) from the equation (6), one obtains for equation (4):

Die Annäherung in der Ableitung des zweiten Gliedes dieses Ausdruckes ist verhältnismäßig unwichtig, da das zweite Glied auf jeden Fall nur einen sehr unbedeutenden Teil der gesamten Dämpfung darstellt. Außer für ganz genaue Arbeiten genügt der folgende angenäherte Ausdruck durchaus:The approximation in the derivation of the second term of this expression is comparatively unimportant, since the second link in any case only represents a very insignificant part of the total attenuation. Except for very specific ones The following approximate expression is sufficient for work:

- J- J

J CEV (7a)J CEV (7a)

9098 0 3/0957 bad original9098 0 3/0957 bathroom original

* H90479* H90479

Das Obige kann dahingehend zusammengefaßt werden, daß eine Verminderung der Dämpfung nur durch eine Reduzierung des Produktes C R erreicht werden kann, da es wohl bekannt ist, daß die Geschwindigkeit bei hoher Frequenz in der Hauptsache durch die Dielektrizitätskonstante und die Permeabilität des Dielektrikums bestimmt wird, und daher als eine Konstante in erster Annäherung angesehen werden kann.The above can be summarized in that a reduction in attenuation can only be achieved by reducing the product C R, since it is it is known that the speed at high frequency is mainly determined by the dielectric constant and the permeability of the dielectric is determined and therefore regarded as a constant in a first approximation can be.

Es ist weiterhin augenscheinlich von Vorteil, daß sich die Dämpfung so wenig wie möglich mit der Temperatur ändern soll} dieses könnte durch eine Verminderung des Temperaturkoeffizienten von R erreicht werden, da C und V nicht allzusehr von der Temperatur abhängen.It is also evidently advantageous that the damping changes as little as possible with the temperature should change} this could be achieved by reducing the temperature coefficient of R, since C and V do not depend too much on the temperature.

Die Konstanz der Phasenlaufzeit ale Funktion der Frequenz wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß L unabhängig von der Frequenz ist.The constancy of the phase delay as a function of the frequency is achieved essentially in that L is independent of the frequency.

Wirbelstromverluste in mehradrigen Litzendraht-Ieitern mit SeeleEddy current losses in multi-core stranded wire conductors with a core

In der folgenden Betrachtung werden zwei Arten von mehradrigen Leitern, je nachdem, ob sie eine Seele haben oder keine, unterschieden, um Verwechslungen mit herkömmlichen, nichtadrigen Leitertypen zu vermeiden, welchIn the following consideration, a distinction is made between two types of multi-core conductors, depending on whether they have a core or none, in order to avoid confusion with conventional, non-core conductor types

3AD ORIGINAL3AD ORIGINAL

80980 3/095 780980 3/095 7

- 36 -letztere als "rohrförmig" oder "massiv" bezeichnet werden.- 36 - the latter can be referred to as "tubular" or "solid".

Der Widerstand von Litzendrahtleitera ohne Seele und mit kreisförmigem Querschnitt ist bereits errechnet und die Ergebnisse sind veröffentlicht worden. Das Problem wird durch die Annahme erleichtert, daß der magnetische Fluß nicht von den Wirbelströmen geändert wird, welche er in den Litzen erzeugt. Diese Annahme darf beim vorliegenden Beispiel für Drahtadern gemacht werden. Wenn tatsächlich die Adern so groß werden, daß sie diese Annahme ungültig machen würden, hätten sie einen unbrauchbaren hohen Widerstand. Die Annahme ist weniger zuverlässig in bezug auf bandförmige Adern, aber sie führt zu einer Überschätzung des Hochfrequenzwideretandes.The resistance of Litzendrahtleitera without a soul and with circular cross-section has already been calculated and the results have been published. The problem is facilitated by the assumption that the magnetic flux is not changed by the eddy currents which it does generated in the strands. In the present example, this assumption can be made for wire cores. Indeed, if the veins get so large that they invalidate this assumption, they would have an unusable one high resistance. The assumption is less reliable with regard to ribbon-shaped cores, but it leads to an overestimation of the high frequency resistance.

Im folgenden.ist eine Ableitung des Widerstandes eines mehradrigen Leiters mit Seele angegeben, in welcher die Bauart ohne Seele als Sonderfall erscheint, bei dem der Radius der Seele Null wird.The following is a derivative of the resistance multi-core conductor with core specified, in which the type without core appears as a special case in which the Radius of the soul becomes zero.

Für den ersten Fall wird angenommen, daß die Adern runde Drähte sind. Bandförmige Adern, welche nur für Leiter mit Seele geeignet sind, werden in einem späteren Abschnitt behandelt.In the first case it is assumed that the wires are round wires. Ribbon-shaped cores, which are only for conductors with Soul suitability are covered in a later section.

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H90479H90479

Es wird jedoch gezeigt, daß die Formeln für Bänder sich von denen für Drähte nur in bezug auf die numerischen Konstanten unterscheiden.It is shown, however, that the formulas for tapes differ from those for wires only in relation to the numerical Distinguish constants.

Als erstes wird vorgeschlagen, den quadratischen Mittelwert des inneren magnetischen Feldes über dem Querschnitt der stromdführenden Leiter gemäß der Erfindung zu bestimmen. Daraufhin wird unter Benutzung der bekannten Formeln der durch das Feld hervorgerufene Wirbelstromverlust errechnet und daraus der Hochfrequenzwiderstand des Leiters abgeleitet. Der Hochfrequenzwiderstand kann auf ein Minimum reduziert werden und sein Temperaturkoeffizient kann durch eine geeignete Auswahl der Anzahl Adern durch Null gehen. Für Leiter ohne Seele wird der Raumfaktor als unabhängige Veränderliche angesehen, während für Leiter mit Seele der Raumfaktor aufgrund praktischer Erwägungen als feststehend und das Durchmesser-Verhältnis als unabhängige Veränderliche angenommen wird. Die letztere Methode wird bevorzugt.First, it is proposed to calculate the root mean square value of the internal magnetic field over the cross section to determine the current-carrying conductor according to the invention. Then, using the known formulas, the The eddy current loss caused by the field is calculated and the high-frequency resistance of the conductor is derived from this. The high frequency resistance can be reduced to a minimum and its temperature coefficient can be reduced by a suitable selection of the number of wires go through zero. For leaders without a soul, the space factor is considered independent Considered changeable, while for leaders with soul the space factor is fixed due to practical considerations and the diameter ratio is taken as an independent variable. The latter method is preferred.

Das in Umfangsrichtung liegende magnetische Feld ist überall senkrecht zur Richtung der Adern, wenn angenommen wird, daß die Litzenschläge nicht zu kurz sind. In diesem Fall'kann gezeigt werden, daß die aufgrund der Wirbelströme in jeder Ader verlorene Leistung W wie folgt ist:The magnetic field lying in the circumferential direction is everywhere perpendicular to the direction of the wires, if it is assumed that the strands are not too short. In this Case it can be shown that the power W lost in each wire due to the eddy currents is as follows:

W = H2jf3f2df 4/(32f ) erg/cm see.W = H 2 jf 3 f 2 d f 4 / (32f) erg / cm see.

909803/0957909803/0957

Die Ableitung dieser Gleichung wird weiter unten bei der Diskussion der bandförmigen Adern kurz wiederholt. Wenn man den spezifischen Widerstand fin Ohm cm und W in Watt ausdrückt, erhält man:The derivation of this equation is briefly repeated below in the discussion of the ribbon-shaped cores. if the specific resistance is fin ohms cm and W in watts expresses, one obtains:

W = H2fi3f2df 4 (1O"16)/(32^ ) (8)W = H 2 fi 3 f 2 d f 4 (1O " 16 ) / (32 ^) (8)

In diesen Ausdrücken ist:In these expressions is:

H = Spitzenwert des magnetischen Feldes (Oersted) und df = Aderdurchmesser ip c«.H = peak value of the magnetic field (Oersted) and df = wire diameter ip c «.

Ί ■ - ν Ί ■ - ν

Um den Widerstand des gesamten Xöiters berechnen zu können,In order to be able to calculate the resistance of the entire Xöiter,

ρ
wird der Wert von H über den gesamten Querschnitt gefordert.
ρ
the value of H is required over the entire cross-section.

Da alle Adern erzwungenermaßen denselben Strom führen, ist die Stromverteilung einheitlich, wie in einem massiven Leiter bei niedrigen Frequenzen. Außerdem sind die Adern so dünn, daß der Skineffekt praktisch nicht vorhanden ist. Eine Stromdichte I/A kann definiert werden, wobei I der Gesamtstrom und A die Querschnittefläche des hohlen Zylinders darstellt, der von den Adern auegefüllt wird, dabei ist:Since all wires are forced to carry the same current, the current distribution is uniform, as in a massive one Conductor at low frequencies. In addition, the veins are so thin that the skin effect is practically non-existent. A current density I / A can be defined, where I is the total current and A is the cross-sectional area of the hollow cylinder which is filled by the cores, where:

A = F(R2 2 - R1 2)*
Rp = äußerer Radius,
R1 = innerer Radius, d. h. der der Seele (siehe Fig.3)
A = F (R 2 2 - R 1 2 ) *
Rp = outer radius,
R 1 = inner radius, i.e. that of the soul (see Fig. 3)

909803/0957909803/0957

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

U90479U90479

Somit ist der in einer Elementar-Zylinderschale mit einer radialen Dicke dx und einem Radius χ fließende Strom dltThus, the current flowing in an elementary cylindrical shell with a radial thickness dx and a radius χ is dlt

dl = (l/A)-2 7x*dx = 2 I χ dx / (Rg2 - R1 2) (9)dl = (l / A) -2 7x * dx = 2 I χ dx / (Rg 2 - R 1 2 ) (9)

Der Beitrag dH zum Feld H ist entsprechend dieser Strom-Element ar schale bei einem Radius r, der größer ist als x:The contribution dH to the field H is corresponding to this current element ar shell at a radius r greater than x:

dH = 2 dl/r = 4(1/4) χ dx/(R2 2 - R1 2) (10)dH = 2 dl / r = 4 (1/4) χ dx / (R 2 2 - R 1 2 ) (10)

wobei I im cgs-System (e.m.uj gemessen wird. Wenn r kleiner ist als x, ist dH = 0.where I is measured in the cgs system (e.m.uj. If r is smaller than x, then dH = 0.

Folglich istHence is

H = (4I/r) (R2 2 - R1 2)-1 J χ dx,H = (4I / r) (R 2 2 - R 1 2 ) - 1 J χ dx,

R1 R 1

= 2(I/r) (r2 - R1 2V(R2 2 - R1 2) für I in cgs (,11) = 0.2(I/r) (r2 - R1 2V(R2 2 - R1 2) für I in Amp. (11a)= 2 (I / r) (r 2 - R 1 2 V (R 2 2 - R 1 2 ) for I in cgs (, 11) = 0.2 (I / r) (r 2 - R 1 2 V (R 2 2 - R 1 2 ) for I in Amp. (11a)

ρ
Der Mittelwert H_ des Quadrates des Feldes ist gegeben durch:
ρ
The mean value H_ of the square of the field is given by:

R2 R 2

(1/A) ( H2 · 2 Xr · dr (1 / A) ( H 2 x 2 Xr x dr

R1 R 1

R2 R 2

(0.2)2(I2/T) (R2 2 - R1 2)"3 ( (r2 - R1 2)2.(27(/r)dr,(0.2) 2 (I 2 / T) (R 2 2 - R 1 2 ) " 3 ((r 2 - R 1 2 ) 2. (27 (/ r) dr,

909803/0957909803/0957

1A904791A90479

R2 = 0.08 I2(R2 2 - R1 2)"3 Γ (1^-2R1 2r + R^/r)drt R 2 = 0.08 I 2 (R 2 2 - R 1 2 ) " 3 Γ (1 ^ -2R 1 2 r + R ^ / r) dr t

= 0.08 I2(R2 2 - R1 2)"3 [i/4 (R2 4 - R1 4) - R1 2 (R2 - R1 2) + R/loge (R= 0.08 I 2 (R 2 2 - R 1 2 ) " 3 [i / 4 (R 2 4 - R 1 4 ) - R 1 2 (R 2 - R 1 2 ) + R / log e (R

Polglich ist Hm 2 = 0.08 I2F / d^ (12)Hence, H m 2 = 0.08 I 2 F / d ^ (12)

wobei:whereby: = 4d2 2(d2 2 - c= 4d 2 2 (d 2 2 - c (^(^ 4^d1 ) - <34 ^ d 1 ) - <3 FF. CVJCVJ log (d,/log (d, / I1 2)"2 L1/4I 1 2) "L 2 1/4 . (d2 - t . (d 2 - t 'd,)l (13)'d,) l (13)

In den obigen Ausdrücken Bind d« und d1 der äußere und innere Durchmesser des Hohlzylindrischen Raumes, der den Radien R2 und R1 entspricht;In the above expressions Bind d «and d 1 the outer and inner diameter of the hollow cylindrical space, which corresponds to the radii R 2 and R 1;

Fig. 4 zeigt die Variation von F als Funktion von dj Sie schwankt zwischen dem Wert 1 für d.. = 0 (Leiter ohae Seele) und zwei Drittel für einen dünnwandigen Leiter mit Seele (d.. beinahe gleich d2). Es ist zu ersehen, daß, wenn die Wand nicht zu dick ist, eine gute Näherung durch den folgenden Ausdruck gegeben ist:4 shows the variation of F as a function of dj. It fluctuates between the value 1 for d .. = 0 (conductor without core) and two thirds for a thin-walled conductor with a core (d .. almost equal to d 2 ). It can be seen that if the wall is not too thick, a good approximation is given by the following expression:

F = 1.046 - 0.38 d^dg (14)F = 1.046 - 0.38 d ^ dg (14)

909803/09 5 7909803/09 5 7

H90A79H90A79

ρ
Durch Einsetzen des Wertes von H in die Gleichung (8) ergibt sich -derselbe Stromverlust pro cm in jeder Ader zu:
ρ
Substituting the value of H into equation (8) results in the same current loss per cm in each wire as:

W = Ff3l2f2df 4 (iO"i8)/(rd2 2P ) Watt/cm (15) = (l2Re)/(2 n) (16)W = Ff 3 l 2 f 2 d f 4 (iO " i8 ) / (rd 2 2 P) watt / cm (15) = (l 2 R e ) / (2 n) (16)

dabei ist:there is:

η = Anzahl der Adern in dem Leiter,
I = Spitzenstrom in dem Leiter, in Ampöre,
R = Widerstandszunahme aufgrund der Wirbelströme.
η = number of cores in the conductor,
I = peak current in the conductor, in amperes,
R = increase in resistance due to eddy currents.

Polglich ist:Pollich is:

R = (T3nf2d 4F) (10~i8)/(2do 2? ) (17) R = (T 3 nf 2 d 4 F) (10 ~ i8 ) / (2d o 2 ?) (17)

e ι c. \ e ι c. \

öer Gleichstromwiderstand RQ ist jedoch durch den Ausdruck gegeben:However, the direct current resistance R Q is given by the expression:

• R0 = (4j )/(nTdf 2) Ohm/cm (18)• R 0 = (4j) / (nTd f 2 ) Ohm / cm (18)

Polglich ist der effektive Widerstand Rf des Leiters
bei einer Frequenz f gegeben durch:
The effective resistance R f of the conductor is polar
at a frequency f given by:

Rf/Ro = 1 + R3A0 = 1 + (74n2f2df 6F) (i(Ti8)/(8}2d2 2)R f / R o = 1 + R 3 A 0 = 1 + (7 4 n 2 f 2 d f 6 F) (i (T i8 ) / (8} 2 d 2 2 )

(19) 1 + (k1 n2f2df 2Fj/(d2 2) (20)(19) 1 + (k 1 n 2 f 2 d f 2 Fj / (d 2 2 ) (20)

909803/09 5 7 PHKMNal inspected909803/09 5 7 PHKMNal inspected

- 42 dabei ist:- 42 is:

K1 -r4do-18)'/ (ö^2)K 1 -r 4 do- 18 ) '/ (ö ^ 2 )

=4.21 (10 ) für Kupferadern, wobei = 1.7 (10~6) Ohm*cm bei 20° C.= 4.21 (10) for copper wires, where = 1.7 (10 ~ 6 ) Ohm * cm at 20 ° C.

Falls die Abmessungen in Tausendstel inch und die Frequenz in Megahertz angegeben ist, gilt:If the dimensions are given in thousandths of an inch and the frequency in megahertz, the following applies:

k1 = 1.752 (10"4).k 1 = 1,752 (10 " 4 ).

ρ
Es ist zu ersehen, daß s! im Nenner erscheint. Dieses deutet darauf hin, daß ein Temperaturkoeffizient won Null erreichbar ist.
ρ
It can be seen that s! appears in the denominator. This indicates that a temperature coefficient of zero can be achieved.

Berechnung der Optimalwerte für einen mehradrigen Litzendrahtleiter ohne SeeleCalculation of the optimum values for a multi-core stranded wire conductor without a core

Es wird nunmehr der Raumfaktor S eingeführt. Er ist als Verhältnis des Gleichstromwiderstandes des aderförmigen Leiters zu dem eines massiven Draht- oder Rohrleiters definiert, der denselben Raum einnimmt. Unt;er Vernachlässigung der Wirkung der Litzenlagen beträgt der Raumfaktor für einen herkömmlichen Litzendraht oder gebündelten Leiter ohne Seele mit einem Gesamtdurchmesaer dgtThe space factor S is now introduced. It is the ratio of the direct current resistance of the vein-shaped Conductor defined as that of a solid wire or pipe conductor that takes up the same space. Under; he neglect the effect of the strand layers is the space factor for a conventional stranded wire or bundled wire Head without core with a total diameter dgt

9GMÖ3/09 5 79GMÖ3 / 09 5 7

ORJGiNALlNSPECTEOORJGiNALlNSPECTEO

S = (1/n) (d2/df)2 (21)S = (1 / n) (d 2 / d f ) 2 (21)

= 2.2 für kommerzielle Erzeugnisse.= 2.2 for commercial products.

Der Raumfaktor zeigt bemerkenswert kleine Schwankungen in der Praxis.The space factor shows remarkably small fluctuations in practice.

Man strebt gewöhnlich danach, einen möglichst niedrigen Raumfaktor zu erhalten; dieses trifft für den hier behandelten Anwendungsfall jedoch nicht notwendigerweise zu.One usually strives to obtain as low a space factor as possible; this applies to the one treated here Use case, however, does not necessarily apply.

Pur herkömmlichen Litzendraht, bei dem F = 1 ist, d. h. bei dem keine Seele vorhanden ist, gilt:Purely conventional stranded wire where F = 1, i.e. H. where there is no soul, the following applies:

Rf = (a/n) (1 + bn2) (22)R f = (a / n) (1 + bn 2 ) (22)

Dabei sind a und b Konstanten, wie dies in Gleichung (20) angezeigt wurde, da wie erinnerlich, R umgekehrt proportional der Anzahl Adern ist (siehe Gleichung (18))Here a and b are constants, as indicated in equation (20), since, as you can remember, R is reversed is proportional to the number of wires (see equation (18))

Für dRf/dn * 0 ist η * b""1'2.For dR f / dn * 0, η * b "" 1 ' 2 .

Der optimale Wert für n, beispielsweise nQ, ist somit gegeben durchtThe optimal value for n, for example n Q , is thus given

1/2 31/2 3

1/n0 «χ k1 f df / d2 (23)1 / n 0 «χ k 1 fd f / d 2 (23)

909 803/095 7909 803/095 7

und der entsprechende Hinimalwert von R», beispielsweise R» ist gegeben durch:and the corresponding minimal value of R », for example R »is given by:

Rf0 = 2 R0 (24)R f0 = 2 R 0 (24)

Für andere Werte von η giltiFor other values of η, i VRfo - (V2n) I1 + <n/no>2] (25)V R fo - (V 2n) I 1 + <n / n o> 2] (2 5)

Pig. 5 zeigt die Variationen von Rf/Rfo als Funktion von n/nQ. Da in den Gleichungen (17) bis (20) η stets der Zahl 1/f zugeordnet ist, folgt daraus, daß diese Figur dazu verwendet werden kann, RfZRf0 für Variationen von P/? zu zeigen, wobei ? der spezifische Widerstand ist, auf den die Bestimmung des Optimums beruht. Aus diesem Grunde beschreibt sie auch den Effekt der Temperaturänderungen, die als Äquivalent der Änderungen von ο betrachtet werden können. Wenn daher der effektive Widerstand auf ein Minimum reduziert werden ist, ist der Temperaturkoeffizient des Widerstandes gleich Null und er ändert sein Vorzeichen an diesem Punkt.Pig. 5 shows the variations of Rf / R fo as a function of n / n Q. Since η is always assigned to the number 1 / f in equations (17) to (20), it follows that this figure can be used to calculate RfZRf 0 for variations of P /? to show where? is the resistivity on which the determination of the optimum is based. For this reason it also describes the effect of the temperature changes, which can be regarded as the equivalent of the changes in ο . Therefore, when the effective resistance is reduced to a minimum, the temperature coefficient of the resistance is zero and it changes sign at that point.

Falls der Optimalwert df verändert wird, aber das Verhältnis df/d2 konstant bleibt (d. h. konstanter Raumfaktor und η = nQ), würde dieselbe Kurve in ähnlicherIf the optimum value d f is changed, but the ratio d f / d 2 remains constant (ie constant space factor and η = n Q ), the same curve would be more similar

Weise auf Veränderungen von (d^/d- ) zutreffen, wobei dx. dem Optimalwert entsprioht.Way apply to changes in (d ^ / d-), where dx. corresponds to the optimal value.

909803/0957909803/0957

- 45 -Aus Gleichung (24) ist bekannt, daß Rf = 2 R ist.It is known from equation (24) that R f = 2 R.

Aus den Gleichungen (18) und (23), welche RQ bzw. ηFrom equations (18) and (23) which R Q and η

1/2 angeben, und durch Einführung des Wertes von k1 ' 1/2 , and by introducing the value of k 1 '

aus (19) und (20), nämlichfrom (19) and (20), namely

=T2 (1O"9)/(81/25 ) (26)= T 2 (1O " 9 ) / (8 1/2 5) (26)

erhält man den folgenden'Ausdruck: Rfo ' ( the following ' expression is obtained: R fo' (

81/2 f (df/d2) (1(T9) Ohm/cm (27)8 1/2 f (f d / d 2) (1 (T 9) ohms / cm (27)

= 1649 f (df/dg) Ohm pro Seemeile, wobei= 1649 f (df / dg) ohms per nautical mile, where

f in Megahertz ausgedrückt ist. . (27a)f is expressed in megahertz. . (27a)

In der Praxis muß der Raumfaktor S um etwa 4 # erhöht werden, um den gelitzten Lagen gerecht zu werden. Diese Erhöhung gilt auch für den Gleichstromwiderstand und den Wirbelstromwiderstan-d. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache wird die Gleichung (27a)In practice, the space factor S must be increased by about 4 # to do justice to the stranded layers. This increase also applies to the DC resistance and the Eddy current resistance Taking this into account Fact becomes equation (27a)

Rf0 = 1715 f (df/d2) Ohm pro Seemeile (27b)R f0 = 1715 f (d f / d 2 ) ohms per nautical mile (27b)

909803/0957909803/0957

Es ist zu ersehen, daß dieses Ergebnis unabhängig ist vom spezifischen Widers
sprechend gewählt wird.
It can be seen that this result is independent of the specific contradiction
is chosen speaking.

vom spezifischen Widerstand< des Metalles, wenn η ent-the specific resistance <of the metal, if η is

Es wurde angenommen, daß die optimale Anzahl von Adern stets erhalten werden kann. Obgleich es natürlich Fälle gibt, in denen dies unmöglich ist, bedeutet dies in der Praxis keine ernsthafte Beschränkung.It was believed that the optimal number of wires can always be obtained. Although there are of course cases where this is impossible, in the Practice no serious restriction.

Der η entsprechende Raumfaktor S ist gegeben durchThe space factor S corresponding to η is given by

f dfd2 (28)fd f d 2 (28)

Der Vorteil eines mehradrigen Leiters kann durch Vergleich des Widerstandes eines Litzendrahtleiters ohne Seele mit dem eines massiven Drahtes desselben Durchmessers gezeigt werden.The advantage of a multi-core conductor can be seen by comparing the resistance of a stranded wire conductor without a core that of a solid wire of the same diameter can be shown.

Der Widerstand R~ eines massiven Drahtes bei hoher Frequenz ist durch die folgende bekannte Näherungsformel gegeben:The resistance R ~ of a solid wire at high Frequency is by the following known approximation formula given:

Rf8 = 6080 f 1^Vd2 Ohm pro Seemeile bei 20° C (29)R f8 = 6080 f 1 ^ Vd 2 ohms per nautical mile at 20 ° C (29)

f8f8

wobei:whereby:

f =■ Frequenz in Megahertz,
dp - äußerer Durchmesser des inneren Leiters in
f = ■ frequency in megahertz,
dp - outer diameter of the inner conductor in

909803/0957909803/0957

Tausendstel inch, d. h. er entspricht d? in der obigen Abhandlung und steht in keiner Beziehung zum Durchmesser des Rückleitera. Daher gilt:Thousandths of an inch, ie it corresponds to d ? in the above treatise and is unrelated to the diameter of the return conductor aa. Therefore:

Rfo/Rfe = 0.282 f1/2 df (30)R fo / R fe = 0.282 f 1/2 d f (30)

Bei der f in Megahertz und d» in Milli-inch gemessen werden, also in denselben Einheiten, wie dp* So kann beispielsweise ein Leiter, der aus Adern von 1,6 Milliinch (46 SWG) besteht, etwa den halben Widerstand eines massiven Leiters desselben äußeren Durchmessers bei 1,2 Megahertz haben, jedoch muß dabei dg größer sein als 90 Milli-inch, da sonst der Raumfaktor S nicht erhalten werden kann (siehe Gleichungen (26) und (21)). Dieser Punkt wird weiter unten noch weiter erörtert.The f is measured in megahertz and d »in milli-inches in the same units as dp * So can For example, a conductor made up of 1.6 mil (46 SWG) wires, about half the resistance of one solid conductor of the same outer diameter at 1.2 megahertz, but dg must be greater than 90 milli-inches, otherwise the space factor S cannot be obtained (see equations (26) and (21)). This This point is discussed further below.

Bestimmung der Optimalwerte für mehradrigeDetermination of the optimal values for multi-core Litzendrahtleiter mit SeeleStranded wire conductor with a soul

Die Überlegung für den Fall eines erfindungsgemäßen mehradrigen Leiters mit Seele ist komplizierter; der Unterschied ist jedoch mehr quantitativ als qualitativ. Es wird gezeigt werden, daß F etwa einen Wert von 0,8 anstatt 1 hat und daß der optimale Widerstand ungefähr 90 desjenigen eines, herkömmlichen Litzendrahtes ohne Seele ist. Man kann vorteilhafterweise auch einen etwasThe consideration for the case of a multi-core conductor according to the invention with a core is more complicated; however, the difference is more quantitative than qualitative. It will be shown that F has a value of about 0.8 rather than 1 and that the optimum resistance approximately 90 i "of that is of a conventional stranded wire without a soul. One can also advantageously do something

909803/0957909803/0957

niedrigeren Raumfaktor verwenden, und zwar den niedrigstmöglichen, der erreicht werden kann.use a lower space factor, namely the lowest possible that can be achieved.

In diesem Fall ist der Raumfaktor definiert ale:In this case the space factor is defined as:

S = (do 2 - d^Vid*.2 η) (21a)S = (d o 2 - d ^ Vid *. 2 η) (21a)

so daßso that

η = d2 2 (1 - y2)Z(df 2 S) (3Dη = d 2 2 (1 - y 2 ) Z (d f 2 S) (3D

y = dy = d

Aus Gleichung (20) ergibt sich:Equation (20) gives:

RfZR0 = 1 + (k^2 f2 df 6 F) Z d2 2, - 1 + k2(1 - y2)2 <1.046 - Ο.38 y) (32)RfZR 0 = 1 + (k ^ 2 f 2 d f 6 F) Z d 2 2 , - 1 + k 2 (1 - y 2 ) 2 <1.046 - Ο.38 y) (32)

unter Verwendung der Näherung für F aus Gleichung (14) und unter Einführung von k2, wobei giltjusing the approximation for F from equation (14) and introducing k 2 , where j

k2 = (k1 f2 df 2)Z S2 (33)k 2 = (k 1 f 2 d f 2 ) ZS 2 (33)

Aus Gleichung (18) ergibt sich nunmehr}From equation (18) we now get}

R0 = 4 5Z(^cIf2 n).
Durch Einsetzen von η aus Gleichung (31) erhält mant
R 0 = 4 5Z (^ cIf 2 n).
Substituting η from equation (31) gives mant

909803/0957909803/0957

H90473H90473

R0 = 4 Sy/[rd2 2(1 - y2)] (34)R 0 = 4 Sy / [rd 2 2 (1 - y 2 )] (34)

= kyO - y2) ' , (34a)= kyO - y 2 ) ', (34a)

wobei k3 = 4? 3/(Td2 ).where k 3 = 4 ? 3 / (Td 2 ).

Aus (32) folgt daher:It follows from (32):

f = k3/(1 - y2) + k2k3(1 - y2)(1.046 - O.38y) (35) f = k 3 / (1 - y 2 ) + k 2 k 3 (1 - y 2 ) (1.046 - O.38y) (35)

Die Paktoren k„ und k-> enthalten y nicht und können deswegen im nächsten Schritt als Konstante behandelt werden jThe factors k "and k-> do not contain y and can therefore be treated as a constant in the next step j

(iA3)dRf/dy = 2y(1 - y2)"2 - k2 [2y( 1.046 - 0.38 y) +(iA 3 ) dR f / dy = 2y (1 - y 2 ) " 2 - k 2 [2y (1.046 - 0.38 y) +

0.38 (1 - y2)] , = 0 für ein Minimum (36)0.38 (1 - y 2 )], = 0 for a minimum (36)

Daraus folgt:It follows:

(1 - Y0 2J* *0 + 0.38 (1 - yo 2)d/2yo) (36ä)(1 - Y 0 2 J * * 0 + 0.38 (1 - y o 2 ) d / 2y o ) (36ä)

dabei sind y^ und P- dii Optimüiwerte von y und F. In bezug Auf έίέ Beziehung »wischen yQ und F0 sieHi Gleichuhgih (1J) und (U) und Fig. 4.Here, y ^ P- and dii Optimüiwerte of Y and F. In relation to έίέ relationship "wipe y Q and F 0 sieHi Gleichuhgih (1y) and (U) and Fig. 4.

Die Gleichungiri (23j χΜ. (2Ö) zeigen, daß für din FällThe equation (23j χΜ. (2Ö) show that for din fall Original inspectedOriginal inspected

H90479H90479

eines Leiters ohne Seele eine optimale Anzahl Adern η und damit ein optimaler Raumfaktor S bestimmt wurden, um einen Mindestwiderstand R~ zu geben. In dem vorliegenden Fall wird jedoch aus einem ähnlichen Grund ein optimaler Wert y des thirchmesserverhältnisses d-j/dp gewählt. Diese Vorgärige können als alternative Mittel für denselben Endzweck angesehen werden. Es wird jedoch dargelegt, daß die Optimierung von y das effektive Verfahren ist, und daß es daher vorteilhafter ist, <3en technisch möglich erreichbaren Mindestwert für S zu verwenden, d. h. die Adern so dicht wie möglich in dem Hohlzylinderraum anzuordnen. Folglich wird in der Gleichung (36a) kg, welcher von η und S abhangt, aufgrund von technischen Überlegungen als festgelegt angenommen, und die Gleichung dazu benutzt, y_ und F zu bestimmen. Hierfür wird sich Fig. 6, in der die Gleichung (36a) in Form einer Kurve dargestellt ist, als nützlich erweisen.of a conductor without a core an optimal number of cores η and thus an optimal space factor S was determined to give a minimum resistance R ~. In the present However, in the case of a similar reason, an optimum value y of the diameter ratio d-j / dp becomes chosen. These pre-fermentors can be viewed as alternative means for the same end use. It will, however stated that optimizing y is the effective method and that it is therefore more advantageous to <3en technically possible achievable minimum value for S to be used, d. H. the veins as tightly as possible in the hollow cylinder space to arrange. Thus, in the equation (36a), kg, which depends on η and S, becomes due to technical Considerations taken as fixed and the equation used to determine y_ and F. Therefor Fig. 6, in which equation (36a) is graphed, will prove useful.

Durch Einsetzen von kg in Gleichung (32) erhält man:Substituting kg into equation (32) gives:

Ο·38(1 - O<2V>~ I " Ο · 38 (1 - O < 2 V> ~ I "

2 für y0 = 1,2 for y 0 = 1,

1 .8 für y0 = 0.61 .8 for y 0 = 0.6

909§Ö3/09Sl ORfGINALtNSPECTED909§Ö3 / 09Sl ORfGINALtNSPECTED

Die für F und dP/dy in den Gleichungen (32), (35), (36) und (36a) benutzte Näherung gilt nicht für y = O. Aus
Gleichung (24) ist es jedoch bereits bekannt, daß, wenn y = 0, η = nQ und S = SQ sind, ist Rfo/Ro = 2.
The approximation used for F and dP / dy in equations (32), (35), (36) and (36a) does not apply to y = O. Aus
However, it is already known from equation (24) that when y = 0, η = n Q and S = S Q , then Rf o / R o = 2.

Es wird daraus geschlossen, daß Rfo/RQ sich nichtIt is concluded that Rf o / R Q is not

weit von 2 entfernt. Dieses führt zu einer zweckmäßigen Näherung für die Gleichung (32).far from 2. This leads to an appropriate approximation for equation (32).

Die Gleichung (34a) kann in der folgenden Form geschrie ben werden:Equation (34a) can be written in the following form:

(1 - y2) = ke/R0 (34b)(1 - y 2 ) = k e / R 0 (34b)

Unter Benutzung dieser Beziehung wird (32):Using this relationship, (32) becomes:

- 1 = k3 2 k2 F/Ro 2 (32b)- 1 = k 3 2 k 2 F / R o 2 (32b)

Durch Ziehen der Quadratwurzel auf beiden Seiten und
Multiplizieren mit R- erhält man:
By pulling the square root on both sides and
Multiplying by R- gives:

(k2F)i/2 · u/(u - 1)1/2 (32c)(k 2 F) i / 2 u / (u - 1) 1/2 (32c)

wo-beiwhereby

u = Rf/R 0 u = Rf / R 0

909803/0957909803/0957

Bei optimalen Bedingungen kann man schreiben: uo = 2 - h,Under optimal conditions one can write: u o = 2 - h,

wobei h klein ist. Bei einer Erweiterung vonwhere h is small. With an extension of

-1/2
(1 - h)~ ' durch das Binominaltheorem zeigt eich, daß sich der Ausdruck u o/(u o - Ό sehr stark 2 nähert. Unter allen praktischen Bedingungen überschreitet der Fehler 1 $ nicht. Folglich kann man das folgende Ergebnis erzielen:
-1/2
(1 - h) ~ ' by the binomial theorem we have shown that the expression u o / ( u o - Ό very closely approximates 2. Under all practical conditions the error does not exceed 1 $. Hence, the following result can be obtained:

Rf0 = 2 k3 (k2F0)1/2 (27c)R f0 = 2 k 3 (k 2 F 0 ) 1/2 (27c)

Es ist zweckmäßig, einen "Basis-Widerstand" RQ0 zu definieren, den Gleichstromwiderstand, wenn y=0 und F = 1, wobei:It is convenient to define a "base resistance" R Q0 , the DC resistance when y = 0 and F = 1, where:

Roo - k3 k2i/2 (27d) R oo - k 3 k 2 i / 2 (27d)

Für Drahtadern gilt:The following applies to wire cores:

R00 = 21/2 f (df/d2) 10~9 Ohm/cm (27e)R 00 = 2 1/2 f (f d / d 2) 10 ~ 9 Ohm / cm (27e)

Folglich ist:Hence:

Rf0 = 2 Fo 1/2 R00 Ohm/cm (27f)R f0 = 2 F o 1/2 R 00 Ohm / cm (27f)

(Für einen Leiter ohne Seele, der für optimale Adern anzahl und Raumfaktor eingerichtet ist, sind R. und R(For a conductor without a core, which is set up for the optimal number of cores and space factor , R. and R.

ο oo ο oo

909803/0957909803/0957

H90A79H90A79

identisch, da in diesem Fall bei optimalen Bedingungen k9 m 1 ist.)identical, since in this case k is 9 m 1 under optimal conditions.)

Die Gleichungen (27), (27a) und (27b) können daher auch auf Leiter mit Seele und Drahtadern angewendet werden,The equations (27), (27a) and (27b) can therefore also be applied to conductors with core and wire cores,

1/21/2

wenn der so erhaltene Wert von R- mit ^0 multipliziert wird. Dieses beweist außerdem, daß es effektiver ist, einen Leiter mit Seele zu benutzen, als die Adern in Abständen anzuordnen, wobei ein hoher Raumfaktor angewendet wird.if the value of R- thus obtained is multiplied by ^ 0. This also proves that it is more effective to use a coreed conductor than to space the wires using a high space factor.

Wirbelstromverluste in mehradrigen Band-LeiternEddy current losses in multi-core ribbon conductors

Die theoretische Behandlung von Band-Leitern unterscheidet sich von der von Litzendraht-Leitern nur in bezug auf gewisse numerische Faktoren, abgesehen davon, daß ein Band-Leiter ohne Seele aus offensichtlichen mechanischen Gründen nicht praktisch ist.The theoretical treatment of ribbon conductors differs from that of stranded wire conductors only with respect to certain numerical factors, apart from the fact that a ribbon conductor without a core is impractical for obvious mechanical reasons.

Es werden zwei elementare Scheiben der bandförmigen Ader betrachtet, mit einer Breite bf und einer Dicke dz, welche beide in einem Abstand ζ von der Mitteletiene angeordnet sind, zu der al· parallel verlaufen, siehe Fig. 3a. Two elementary disks of the band-shaped wire are considered, with a width b f and a thickness dz, both of which are arranged at a distance ζ from the center line, to which they run parallel, see FIG. 3a.

Der Widerstand R-, der von diesen beiden Scheiben in Reihe gebildeten Sokleife ist: The resistance R-, which is formed by these two disks in series, is:

Β. * 2 ./(bf 4s) Ohe/cm. Β. * 2 ./(bf 4s) Ohe / cm.

90öaO3/095790öaO3 / 0957

Die maximal induzierte Spannung VT pro cm ist: VL = 2 ζ H (1O~8) Volt/cm.The maximum induced voltage V T per cm is: V L = 2 ζ H (10 ~ 8 ) volts / cm.

Der mittlere Energieverlust dW pro cm ist:The mean energy loss dW per cm is:

dW = 1/2 VL 2/RL = 1/2 (bf/2 ί ) 4«2H2(10"16)z2 dz,dW = 1/2 V L 2 / R L = 1/2 (b f / 2 ί) 4 « 2 H 2 (10" 16 ) z 2 dz,

iö H2(i0"i6)z2dz Watt/cm.iö H 2 (i0 " i6 ) z 2 dz watt / cm.

Durch Integrieren von ζ ■ 0 nach ζ = 1/2 t~, wobei tf die Dicke der Ader darstellt, erhält man folgende Gleichung, welche auch für Verluste in Magnetkernen bemutzt wird:By integrating ζ ■ 0 into ζ = 1/2 t ~, where t f represents the thickness of the wire, the following equation is obtained, which is also used for losses in magnetic cores:

i/2tf to 2H2O(T16) ( ■ ζ2 dz,i / 2t f to 2 H 2 O (T 16 ) (■ ζ 2 dz,

3(1O"16 3 (1O " 16

tf 3(1O"16) (8a)t f 3 (1O " 16 ) (8a)

Die Gleichung (8) kann in einer gleichartigen Weise aufgestellt werden, indem man schreibt:Equation (8) can be set up in a similar way by writing:

bf = 2(1/4df 2 - z2)1/2,b f = 2 (1/4 d f 2 - z 2) 1/2,

und von 0 nach 1/2 d~ integriert. Es ist leicht zu er sehen, daß der Unterschied zwischen (8) und (8a) ledig lich darin liegt, daß die maximale Dicke df im Falle eines Drahtes nur an der Mittelebene auftritt, und daß and integrated from 0 to 1/2 d ~. It is easy to see that the difference between (8) and (8a) is only Lich that the maximum thickness d f in the case of a wire occurs only at the median plane, and that

003603/0957003603/0957

der Verlust daher schnell nach jeder Seite hin abnimmt. Die effektive- Dicke ist daher beträchtlich geringer als df.the loss therefore decreases rapidly towards each side. The effective thickness is therefore considerably less than d f .

Beim Vergleich der Gleichungen (8) und (8a) ist zu beachten, daß die Querschnittsflächen für einen runden Draht 1/4Tfäf und für ein Band b~tf sind. Der Verlust pro cm und pro Metall-Flächeneinheit beträgt daher:Comparing the equations (8) and (8a) is to be noted that the cross-sectional areas for a round wire Tfäf 1/4 and for a band b ~ t f. The loss per cm and per unit of metal area is therefore:

(1/24P )&32H2tf 2 (10"16) für ein Band, ' (1/32 ^ )Cc2H2tf 2 (10"16) für einen Draht.(1 / 24P) & 3 2 H 2 t f 2 (10 " 16 ) for a ribbon, '(1/32 ^) Cc 2 H 2 t f 2 (10" 16 ) for a wire.

Palis ein Draht durch Walzen abgeflacht ist, sei es auch in so einem kleinen Ausmaß, daß seine Breite noch nicht den ursprünglichen Durchmesser überschreitet, wird das so geformte Band bereits einen geringeren Verlust aufweisen, als der Draht. Es ist klar, daß der Walzvorgang wesentlich weiter fortschreiten kann, so daß ein beträchtlich-er Vorteil für ein Band für einen gegebenen Metall-Querechnitt gegeben ist. Ein weiterer Vorteil des Bandes liegt in dem niedrigeren Raumfaktor. Palis a wire is flattened by rolling, even if it is so small that its width does not exceed the original diameter, the ribbon thus formed will already show less loss than the wire. It will be appreciated that the rolling process can proceed substantially further so that there is considerable benefit to a strip for a given metal cross-section. Another advantage of the tape is the lower space factor.

Es ist zu ersehen, daß bei der Ableitung der obigen Gleichungen (8) und (8a) und ebenfalls in der Gleichung (12) stillschweigend angenommen wurde, daß die Permeabilität des Mediums gleich 1 und dimensionslos iet, in Überein- It can be seen that has been tacitly assumed in the derivation of the above equations (8) and (8a) and also in the equation (12), in that the permeability of the medium is equal to 1 and dimensionless iet, in compliance

909803/0957909803/0957

Stimmung mit dem cgs-System. Der Widerstand pro Längeneinheit hat dieselbe physikalische Dimension wie die Frequenz, siehe Gleichungen (27), (27a), (27b) ... (27h).Mood with the cgs system. The resistance per unit length has the same physical dimension as the frequency, see equations (27), (27a), (27b) ... (27h).

2
Wenn man H aus der Gleichung (12) in die Gleichung (8a) einführt, erhält man das folgende Ergebnis:
2
If one introduces H from equation (12) into equation (8a), one gets the following result:

W = 8 I2 (F/d2 2)^2tf 3 (bf/24^ )(10~10), = 4Ii2F I2f2tf 3bf - (1O"i8)/(3 d2 2^ ), (15a) W = 8 I 2 (F / d 2 2 ) ^ 2 t f 3 (b f / 24 ^) (10 ~ 10 ), = 4Ii 2 FI 2 f 2 t f 3 b f - (1O " i8 ) / ( 3 d 2 2 ^), (15a)

2
= 1/2 I2 Re (1/n) (16)
2
= 1/2 I 2 R e (1 / n) (16)

R0 = (.2n/l2)(4T2F I2f2tf 3bf) (1O~i = 8T2 η F f2tf 3bf (1O"i8)/(3 d,,2^ ) (17a) R 0 = (.2n / l 2 ) (4T 2 FI 2 f 2 t f 3 b f ) (1O ~ i = 8T 2 η F f 2 t f 3 b f (1O " i8 ) / (3 d ,, 2 ^) (17a)

jedoch ist RQ = /(n bf tf) (18a)however, R Q = / (nb f t f ) (18a)

= 1 + (ö72n2F f2tf 4 bf 2)(10-18)/= 1 + (ö7 2 n 2 F f 2 t f 4 b f 2 ) (10- 18 ) /

(3 d2 2^ 2) (19a) (3 d 2 2 ^ 2 ) (19a)

= 1 + (k1n2f2tf 4bf 2F)d2 2 (20a)= 1 + (k 1 n 2 f 2 t f 4 b f 2 F) d 2 2 (20a)

dabei ist k1 = 8 ^T2(10"i8)/(3 e2) für ein Band, verglichen mit:where k 1 = 8 ^ T 2 (10 " i8 ) / (3 e 2 ) for a band, compared to:

k-| =Tf4 (10~i8)/(8 ^2) für einen Draht. k- | = Tf 4 (10 ~ i8 ) / (8 ^ 2 ) for a wire.

909603/0957909603/0957

ORIGINAL INSPECTEOORIGINAL INSPECTEO

H9Ö479H9Ö479

Der Raumfaktor S beträgt nun:The space factor S is now:

S = (i/n)(i/4fd2 2)(1 - y2)/(bftf) η = (1/S)(1/4Td2 2)(1 - y2)/(bftf)S = (i / n) (i / 4fd 2 2 ) (1 - y 2 ) / (b f t f ) η = (1 / S) (1 / 4Td 2 2 ) (1 - y 2 ) / (b f t f )

Durch Einsetzen von η in die Gleichung (19a) unter Benutzung der Gleichung (31a) erhält man:Substituting η into equation (19a) using equation (31a) one gets:

(21 b) (31 a)(21 b) (31 a)

Rf/Ro = 1 + k2(i -R f / R o = 1 + k 2 (i -

wobei jedoch:however:

verglichen mit:compared to:

y2)2 Fy 2 ) 2 F.

O0"18)/(6O0 " 18 ) / (6

(32)(32)

für ein Band (33a)for a band (33a)

für einenfor one

Wie vorher erhalt man:As before you get:

R0 = k3/(1 - y2)R 0 = k 3 / (1 - y 2 )

wobei jedochhowever

(34a)(34a)

2
k, = 4P S/(xd2 ) auf dem in der Gleichung (21b)
2
k, = 4P S / (xd 2 ) on the one in equation (21b)

gegebenen Wert von S basieren muß.
Polglich gilt:
given value of S must be based.
The following applies:

f/d2 f / d 2

) (27g)) (27g)

titi

o röoo r öo

"9 " 9

(tf/d2)(10"9)(t f / d 2 ) (10 " 9 )

(27h)(27h)

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

H90479H90479

Die Gleichungen (27), (27a) und (27b) können also auch in diesem Pall benutzt werden, falls der so erhaltene Wert von RfQ mit (4FQ/3) ' multipliziert wird, und falls tf für df eingesetzt wird. In der Gleichung (27b) ist ein Verlitzungsbetrag von 4 °f» enthalten. Dieser Betrag muß möglicherweise für ein Band geringfügig erhöht werden, in Abhängigkeit von der angewandten speziellen Verdrillungs methode, wie es dem Fachmann verständlich sein wird.Equations (27), (27a) and (27b) can also be used in this Pall if the value of R fQ thus obtained is multiplied by (4F Q / 3) 'and if t f is substituted for d f . The equation (27b) contains a loss amount of 4 ° f » . This amount may need to be increased slightly for a tape, depending on the particular twisting method used, as will be understood by those skilled in the art.

Vergleich mit einem üblichen LeiterComparison with a common ladder

Es ist der Fachwelt bekannt, daß der Widerstand R- bei hoher Frequenz, wenn ein hoher Skineffekt-Betrag vorliegt, durch die folgende Formel gegeben wird, die sich auf einen Kupferleiter bei 20° C bezieht. Man erhält dasselbe Ergebnis, unabhängig davon, ob er hohl oder massiv ist, unter der Voraussetzung, daß die radiale Dicke sehr viel größer ist als die Skintiefe.It is known in the art that the resistance R- at high frequency, when there is a high amount of skin effect, is given by the following formula, which refers to a Copper conductor at 20 ° C. The same result is obtained regardless of whether it is hollow or solid, under the prerequisite that the radial thickness is much greater than the skin depth.

Rfs = 6080 f1/2/d2 Ohm pro Seemeile, (29)R = 6080 fs f 1/2 / d 2 ohms per nautical mile, (29)

fsfs

wobei f = Frequenz in Megahertzwhere f = frequency in megahertz

dp = Außendurchmesser des Leiters in Tausendstel inch.dp = outer diameter of the conductor in thousandths of an inch.

Wenn man diese Gleichung mit der Gleichung (27b) vergleichii* und dabei die Gleichungen (27e), (27f), (27g) und (2?h) inIf one compares this equation with equation (27b) and equations (27e), (27f), (27g) and (2? h) in

900003/0957900003/0957

Betracht zieht, erhält man die folgenden Ergebnisse:Taking into account, one obtains the following results:

Rfo/Rfs = kw p 0 1//2f1//2df für drahtförmige Adern (30a) . . . = kt fo 1/2f1/2tf für bandförmige Adern (37) R fo / R fs = k w p 0 1 // 2f1 // 2 d f for wire-shaped cores (30a). . . T = k f o 1/2 f 1/2 f t for tape-shaped wires (37)

dabei ist:there is:

kw = (1715/6080) = O.282 bei einem Betrag vonk w = (1715/6080) = O.282 for an amount of

4 für die Verletzung,4 for the injury,

kt = (2000/6080) = O.329 bei einem Betrag vonk t = (2000/6080) = O.329 for an amount of

5 % für die Verlitzung,5 % for loosing

dabei sind f in Megahertz und d~ und tf in Tausendstel inch angegeben, wie dp in der Gleichung (37).where f is given in megahertz and d ~ and t f in thousandths of an inch, like dp in equation (37).

Diese Zahlen zeigen, daß es augenscheinlich möglich ist, den Hochfrequenzwiderstand auf jede gewünschte Zahl mit Hilfe von in geeigneter Weise gewählten Adern zu reduzieren. In der Fachliteratur ist angegeben, daß ein verlitzter Leiter möglicherweise den halben Widerstand eines massiven Leiters von gleichem Durchmesser aufweisen kaü, dabei ist diese Aufgabe nur in Form eines Zieles genannt, welches noch nicht erreicht wurde. Die Möglichkeit, einen Hochfrequenzwiderstand zu erreichen, der geringer ist als der halbe Widerstand eines massiven Leiters ist nicht bekannt, obgleich einige Hinweise auf die Benutzung vonThese numbers show that it is apparently possible to set the high frequency resistance to any desired number Reduce with the help of appropriately chosen cores. In the technical literature it is stated that a loser Conductors may have half the resistance of a solid conductor of the same diameter mentioned this task only in the form of a goal which has not yet been achieved. The possibility of a high frequency resistor to achieve that is less than half the resistance of a solid conductor is not known, although some references to the use of

909803/0957 °*k*inal wspected909803/0957 ° * k * inal wspected

verlitzten Leitern gegeben wurden. Dieses ist nicht überraschend, da alle vorherigen Versuche, verlitzte Leiter zu verwenden, auf empirischen Verfahren basierten, und aus diesem Grunde die optimale Lösung nicht gefunden wurde. -.stranded ladders were given. This is not surprising as all previous attempts have stranded conductors based on empirical procedures, and for this reason the optimal solution was not found. -.

Induktivität eines aderförmigen LeitersInductance of a wire-shaped conductor

Wenn der Skin-Effekt eine starke Wirkung hat, wie in einem massiven Leiter, dann ist der der inneren Induktivität entsprechende Blindwiderstand gleich dem Hochfrequenzwiderstand, so daß die innere Induktivität mit .; der Quadratwurzel der Frequenz kleiner wird. Dies ist der Fall, weil der Leiter, welcher als Medium betrachtet wird, in welchem sich elektromagnetische Wellen radial ausbreiten, als eine solche Übertragungsleitung angesehen werden kann, die nur eine Induktivität L* und einen Leitwert G1 hat, so dafl die Impedanz Z* durch folgenden Ausdruck gegeben ist:If the skin effect has a strong effect, as in a solid conductor, then the reactance corresponding to the internal inductance is equal to the high-frequency resistance, so that the internal inductance with.; the square root of the frequency becomes smaller. This is the case because the conductor, which is viewed as a medium in which electromagnetic waves propagate radially, can be viewed as such a transmission line that has only an inductance L * and a conductance G 1 , so that the impedance Z * is given by the following expression:

Z· = [(JWL')/G']1/2 (38)Z = [(JWL ') / G'] 1/2 (38)

Somit sind, wie der Fachwelt bekannt ist, der Real- und Imaginärteil von Z* gleich. Sie sind also der Hochfrequenzwiderstand bzw. der innere Blindwiderstand CJ L^. Da die Reaktanz (AL^ sich direkt mit der Wurzel der Frequenz ändert, ändert sich die Induktivität L^ inve rs mit der Wurzel der Frequenz.Thus, as is known in the art, the real and imaginary parts of Z * are the same. So they are the high-frequency resistance or the internal reactance CJ L ^. Since the reactance (AL ^ changes directly with the square root of the frequency, the inductance L ^ inve rs changes with the square root of the frequency.

909803/0957909803/0957

ORIGINAL INSPECTED . *'ORIGINAL INSPECTED. * '

U90479U90479

Nachdem die Stromverteilung eines mehradrigen Leiters bei allen Frequenzen gleichförmig ist, und nachdem kein Skin-Effekt wirkt, ist die innere Induktivität immergleich diem Niederfrequenzwert. Dies ist von besonderer Bedeutung für die Übertragungseigenschaften für Femseh-Signale und dergl., da dies dazu beiträgt, die Gruppenlaufzeit-Differenz und die Dämpfung zu reduzieren.After the current distribution of a multicore conductor is uniform at all frequencies, and after none Skin effect works, the internal inductance is always the same as the low frequency value. This is of particular importance for the transmission properties for television signals and the like, as this helps to reduce the group delay difference and the attenuation.

Die innere Induktivität L^ eines mehradrigen Leiters ohne Seele ist 1/2 cgs-Einheiten pro cm; sie ist für einen Leiter mit Seele jedoch noch beträchtlich niedriger, wie weiter unten gezeigt werden wird.The internal inductance L ^ of a multi-core conductor without Soul is 1/2 cgs units per cm; however, it is considerably lower for a leader with a soul, such as will be shown below.

Die in einem magnetischen Feld gespeicherte Energie ist H /8Y" erg/cm-*. Der Wert von H ist in den Gleichungen (12) und (13) angegeben. Daraus ergibt sich die Gesamtenergie E im Feld innerhalb des vom Leiter eingenommenen Raumes für einen Gleichstrom I wie folgttThe energy stored in a magnetic field is H / 8Y "erg / cm- *. The value of H is in the equations (12) and (13). This gives the total energy E in the field within that taken up by the conductor Space for a direct current I as follows

E - (1/8·Τ)(8 I2 F/d2 2)( 1/4TMd2 2 - A,2) erg/om Länge,E - (1/8 · Τ) (8 I 2 F / d 2 2 ) (1 / 4TMd 2 2 - A, 2 ) erg / om length,

wobei I in cgs-Einheiten angegeben ist. Diese Energie ist jedoch gleich 1/2 L4I2.where I is given in cgs units. However, this energy is equal to 1/2 L 4 I 2 .

Folglioh gilt»Consequently applies »

L1 « 1/2 F(1 .- y2) ogs/cm (39)L 1 «1/2 F (1 .- y 2 ) ogs / cm (39)

909803/0957 or'G'nal inspected909803/0957 or 'G'nal inspected

Der Wert I^ variiert somit zwischen 1/2 cgs-Einheiten/cm und einem etwas niedrigeren Wert in Abhängigkeit von dem Durchmesserverhältnis y des Leiters.The value I ^ thus varies between 1/2 cgs units / cm and a slightly lower value depending on the diameter ratio y of the conductor.

Errechnung des optimalen Durchmesser-VerhältnissesCalculation of the optimal diameter ratio von innerem Leiter und Rückleiterof inner conductor and return conductor

Wenn der innere Leiter eines Koaxialkabels ein erfindungsgemäßer vieladriger Leiter, der äußere - oder Rückleiter -jedoch von herkömmlicher Art ist, dann unterscheidet sich das optimale Verhältnis zwischen innerem und äußerem Durchmesser etwas von dem der herkömmlichen Kabel; es ist dieses in der Tat ein weiteres untergeordnetes Merkmal der Erfindung. Dies wird der Einfachheit halber in bezug auf einen Leiter ohne Seele dargestellt.If the inner conductor of a coaxial cable is a multi-core conductor according to the invention, but the outer - or return conductor - is of a conventional type, then it differs the optimal ratio between inner and outer diameter is somewhat different from that of conventional cables; it is this in fact a further subordinate feature of the invention. This is for the sake of simplicity with respect to a Head depicted without a soul.

Aus der gleichung (27b) ergibt sich:Equation (27b) gives: Rf = 1715 f dj/dg = p/d2 (z. B.) (27k)R f = 1715 f dj / dg = p / d 2 (e.g.) (27k)

Für ein Rückleiter-Rohr herkömmlicher Bauart ist der Widerstand Rr durch folgende Gleichung gegeben:For a return pipe of conventional design, the resistance R r is given by the following equation:

Rr = 6080 fVVD = q/D (z. B.) (40)R r = 6080 f V VD = q / D (e.g.) (40)

,1/2 dabei ist D der innere Durchmesser der Röhre., 1/2 where D is the inner diameter of the tube.

909803/0957 orkünal inspected909803/0957 orally inspected

Die Dämpfung ist dannlannnähernd proportional zu:The damping is then approximately proportional to:

(p/d2 + q/D) / [loge (D/d2)] (41)(p / d 2 + q / D) / [log e (D / d 2 )] (41)

Durch Differentiation nach dp erhält man ein Minimum, wenn: loge (D/d2) = 1 + ((i/p) (d2/D) (42)By differentiating with respect to dp one obtains a minimum if: log e (D / d 2 ) = 1 + ((i / p) (d 2 / D) (42)

Dies gibt die richtigen Verhältnisse für ein Dämpfungsminimum bei gegebenem Gesamtdurchmesser, jedoch nicht für vorgegebene Kosten an. Das letztere ist ziemlich schwierig und verlangt eine genaue Kenntnis der verschiedenen Kosten der Materialien und Verfahren; die obige Abhandlung gibt jedoch zumindest eine grobe Vorstellung. Für eine typische Bauart liegt das Durchmesserverhältnis bei ungefähr 4,2; das Verhältnis ist etwas größer für minimale Kosten. Dies stellt ein weiteres untergeordnetes Merkmal der Erfindung dar.This gives the correct proportions for a damping minimum for a given overall diameter, but not for given costs. The latter is quite difficult and requires a thorough knowledge of the various costs the materials and procedures; however, the above paper gives at least a rough idea. For a typical design, the diameter ratio is approximately 4.2; the ratio is slightly larger for minimal cost. This represents a further subordinate feature of the invention.

Veränderung der GruppenlaufzeitChange in group delay

Nunmehr wird vorgeschlagen, die Veränderung der Gruppenlaufzeit zu diskutieren. Bei der Diskussion der Gleichung (6) wurde gezeigt, daß die Phasengeschwindigkeit V angenähert gegeben ist durch:It is now proposed to discuss the change in the group delay. When discussing the equation (6) it was shown that the phase velocity V is given approximately by:

909803/0957909803/0957

Es wurde bereits erwähnt, daß in massiven Kabeln sich L mit der Frequenz ändert. L kann derart betrachtet werden, als ob es aus einem festen Teil L und einem variablen It has already been mentioned that L changes with frequency in solid cables. L can be viewed as if it were made up of a fixed part L and a variable part

Teil Lj^ bestünde, dessen Wert vom Skin-Effekt bestimmt wird. Wie in (38) gezeigt, ist der Hoohfrequenz-Widerstand des inneren Leiters gleich seiner inneren Reaktanz; eine gleichartige Überlegung gilt auch für den Rückleiter. Part Lj ^ would exist, the value of which is determined by the skin effect . As shown in (38), the high frequency resistance of the inner conductor is equal to its internal reactance; a similar consideration also applies to the return conductor.

Somit gilt: 63L± = R = 2 0C0Z(W) (43) Thus: 63L ± = R = 2 0C 0 Z (W) (43)

Dabei ist^. der von dem betrachteten Leiter beigetragene Teil der Dämpfung, siehe Gleichung (7a)· Where ^. the part of the attenuation contributed by the conductor under consideration , see equation (7a)

Folglich giltHence applies

LC = c[lo + (2tfcV{cVC)] (44)LC = c [l o + (2tf c V {cVC)] (44)

Setzt man (1/V ) = LQC, wobei VQ die Geschwindigkeit bei unendlicher Frequenz ist, erhält man!If one sets (1 / V) = L Q C, where V Q is the speed at an infinite frequency , one obtains!

LC = (W0 2) f 1 + (2*CVO 2)/(«V)J oder in erster Näherung: LC = (W 0 2 ) f 1 + (2 * C V O 2 ) / («V) J or in a first approximation:

(1/V2) = LC = (1/VO 2) [i + (ZO^V/m)] (45)(1 / V 2 ) = LC = (1 / V O 2 ) [i + (ZO ^ V / m)] (45)

Bei Differentiation nach 0) , erhält man: -(1/V3)(dV/du>) = (VV^d/wXdtf^/dCa) - ·ς/θ27 (46) Differentiating to 0), one obtains: - (1 / V 3 ) (dV / du>) = (VV ^ d / wXdtf ^ / dCa) - ς / θ 2 7 (46)

CVOJ C V O J

909803/0957909803/0957

Nun wirdß = co/V gesetzt, so daß die Gruppenlaufzeit sich ergibt zu:Now β = co / V is set so that the group delay is results in:

OO -'(1A) - OO - '(1A) -

(1AO) (1 - 2 0C0V0Za4)^2 + (V/Vo)(1A O ) (1 - 2 0C 0 V 0 Za 4 ) ^ 2 + (V / V o )

Wendet man auf das erste Glied in der Gleichung (47) das Binominaltheorem an, und setzt man in dem zweiten Glied V=V. erhält man das folgende Ergebnis:If one applies the binomial theorem to the first term in equation (47), and one sets in the second term V = V. the following result is obtained:

d^/ dfc m 1/VO + d^^dco (48)d ^ / dfc m 1 / V O + d ^^ dco (48)

1/2 Da ν xs κ ca ' , wobei K eine Konstante ist, gilt: 1/2 Since ν xs κ ca ', where K is a constant , the following applies:

= V2 K/oO1/2 =1/2 ας/£? (49) = V2 K / oO 1/2 = 1/2 ας / £? (49)

Diese letzte Gleichung gibt somit die Differenz der Gruppenlaufzeit im Vergleich mit der für unendlich hohe Frequenz an. Die Differenz ist umgekehrt proportional zu J1'*.This last equation thus gives the difference in the group delay compared with that for infinitely high frequency. The difference is inversely proportional to J 1 '*.

Im Falle eines erfindungsgemäßen vieladrigen Kabels bewirkt der innere Leiter keine Veränderung der. Gruppenlaufzeit, aber der äußere Leiter trägt seinen kleineren Teil der Veränderung bei. Bei Rechnungen mit typischen Kabeln hat sich für Kabel mit gleichem Gesaratdurchmesser gezeigt, daß mit Hilfe der Erfindung die Veränderung derIn the case of a multi-core cable according to the invention, the inner conductor does not change the. Group delay, but the outer conductor does its smaller part of the change. For invoices with typical Cables has been shown for cables with the same total diameter that with the help of the invention, the change in

909803/095?909803/095?

H90479H90479

Gruppenlaufzeit um einen Paktor von etwa 5,5 reduziert wird. Wenn man jedoch mit Hilfe der Erfindung eine Reduzierung des Durchmessers des Kabels erreichen will, um dieselbe Dämpfung zu erhalten, wird die Verbesserung bezüglich der GruppenlaufZeitveränderungen von 5f5 auf 3 reduziert, was jedoch noch immer eine wesentliche Verbesserung ist. Group delay is reduced by a factor of about 5.5. However, if you want to achieve with the invention, a reduction in the diameter of the cable, in order to obtain the same attenuation, improving with respect to reducing the group delay changes in 5 f 5 to 3, but this is still a significant improvement.

Patentansprüche:Patent claims:

909803/0957909803/0957

Claims (1)

H90479H90479 - 67· Patentansprüche :- 67 patent claims: 1. Leiter für Hochfrequenzströme, dessen Außenoberfläche wenigstens teilweise mit einer koaxial zum Leiter verlaufenden, imaginären umschreibenden zylindrischen Oberfläche zusammenfällt und der aus mehreren parallel geschalteten, getrennt isolierten Metalladern mit unbedeutendem Skin-Effekt besteht, wobei die Metalladern systematisch verdrillt oder überlagert sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzahl der innerhalb der umschreibenden Oberfläche vorgesehenen Adern wesentlich geringer ist als das aufgrund der Geometrie mögliche Maximum, wobei die Adern so angeordnet sind, daß der Leiterwiderstand bei öder nahe der höchsten Betriebsfrequenz zwischen dem zwei- und 1,63-fachep des Basiswiderstandes R00 liegt.1. Conductor for high-frequency currents, the outer surface of which coincides at least partially with an imaginary circumscribing cylindrical surface running coaxially to the conductor and which consists of several parallel-connected, separately insulated metal cores with an insignificant skin effect, the metal cores being systematically twisted or superimposed, characterized that the number of wires provided within the circumscribing surface is significantly less than the maximum possible due to the geometry, the wires being arranged so that the conductor resistance at or near the highest operating frequency is between two and 1.63 times the base resistance R 00 is located. 2. Leiter nach Anspruch 1, bei dem im wesentlichen der gesamte Raum innerhalb der zylindrischen Oberfläche von einem mehradrigen Drahtstrang, wie beispielsweise Litzendraht oder dergl. eingenommen wird, dadurch gekennzeichnet , daß die Verringerung der Anzahl Adern unterhalb der aufgrund der Geometrie möglichen Anzahl dadurch erreicht wird, daß der Raumfaktor über den normalerweise üblichen hinaus erhöht wird, so daß die Anzahl2. The ladder of claim 1, wherein substantially all of Space within the cylindrical surface of a strand of wire such as stranded wire Or the like. Is taken, characterized in that the reduction in the number of wires below the number possible due to the geometry is achieved in that the space factor over the normally usual addition is increased so that the number 9 0 98 03/Ö 9 5 79 0 98 03 / Ö 9 5 7 U90479 . - U90479. - - 60 - i - 60 - i Adern pro Flächeneinheit verringert wird, und daß der Hochfrequenzwiderstand bei oder nahe der höchsten Betriebsfrequenz ungefähr das Kweifache des "Basiswiderstandee" beträgt, der in diesem Fall gleich dem Oleichstromwiderstand des elektrischen Leiters mit der angegebenen Anzahl Adern ist.Cores per unit area is reduced, and that the High-frequency resistance at or near the highest operating frequency is approximately twice the "base resistance", which in this case is equal to the direct current resistance of the electrical conductor with the specified number of wires. 3. Leiter nach Anspruch 1, bei dem nur ü**» T*1-! *·Β ν·Γ~3. Head according to claim 1, in which only ü ** »T * 1 -! * · Β ν · Γ ~ fügbaren Raumes innerhalb der umschreibenden zy-lindri- , sehen Oberfläche von Adern eingenommen wird, die in Form eines dichtgepackten Hohlzylinders angeordnet sind, dessen radiale Dicke groß ist verglichen mit der Ein- -joinable space within the circumscribing zy-lindri- , see surface is occupied by veins, which are arranged in the form of a densely packed hollow cylinder, the radial thickness of which is large compared to the one- dringtiefe der Hochfrequenzströme in das Metall, aus dem die Adern bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Durchmesser des Hohlzylinders. so gewählt ist, daß der Hochfrequenzwiderstand zwischen dem Zwei- und 1,63-fachen des "Basiswiderstandes" beträgt, wobei die erste Zahl für eine größere radiale Dicke und die letzte Zahl für eine kleinere radiale Dicke gilt.Penetration depth of the high-frequency currents into the metal from which the wires are made, characterized in that the ratio of the diameter of the hollow cylinder. is chosen so that the high frequency resistance is between two and 1.63 times the "base resistance", the first number for a greater radial thickness and the last number for a smaller radial thickness applies. 4. Leiter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchmesserverhältnis yQ de· Hohleylinders gemäß der Gleichung (36) oder der Figur 6 von der4. A ladder according to claim 3, characterized in that the diameter ratio y Q de · hollow cylinder according to equation (36) or Figure 6 of the Konstanten kg bestimmt wird, und daß das Verhältnis desConstant kg is determined, and that the ratio of the 1/21/2 Hochfrequenzwideretandes zum "Basiswiderstand" 2F 'High frequency resistance to the "base resistance" 2F ' ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED 909803/0957909803/0957 H9Q479H9Q479 betragt, wobei F unter Benutzung der Gleichung (13) oder der Figur 4 von yQ und'der "Basiswiderstand" aus der Gleichung (27d) bestimmt wird.is, where F using equation (13) or Figure 4 of y Q and 'the "base resistance" is determined from equation (27d). 5. Leiter naoh einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch , gekennzeichnet, dafl der Hoohfrequenz-A widerstand bei der höchsten Betriebsfrequenz um einen5. Head naoh one of the preceding claims, characterized in that the high frequency A resistance at the highest operating frequency by one , Faktor von 0,5 oder weniger geringer ist als der eines ' massiven Leiters mit demselben Auflendurchmesser.'Factor of 0.5 or less is less than that of a' solid conductor with the same external diameter. . 6. Leiter naoh Anspruoh 5, dadurch gekennzeioh- \ net, dafl das Verhältnis seines Hochfrequenzwiderstandes zu dem eines massiven Leiters mit demselben Auflendurohmeeser durch die Gleichung (30a)im Falle von Drahtadern oder durch die Gleichung (37) Im Falle von Bandadern gegeben ist.. 6. conductor NaOH Anspruoh 5, characterized gekennzeioh- \ net, DAFL the ratio of its high frequency resistance to that of a solid conductor with the same Auflendurohmeeser is given by the equation (30a) in the case of wire conductors, or by the equation (37) In the case of tape wires. 7. Leiter naoh Anspruoh 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , dafl der Hohlzylinder-Raum von einer7. Head naoh Anspruoh 3 or 4, characterized in that the hollow cylinder space of one Lage aus Strängen von feinen Drähten in Form von Litzendraht oder dergleichen eingenommen wird.Layer of strands of fine wires in the form of stranded wire or the like is taken. 8. Leiter naoh Anspruoh 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , dafl der Hohlzylinder-Raum von mehreren überlieferten Metallbändern oder Lamellen eingenommen8. Head naoh Anspruoh 3 or 4, characterized in that the hollow cylinder space of several traditional metal strips or lamellas 80 9 8 α 3 / 0 9 S 7°RIOIN*L '*specTeo 80 9 8 α 3/0 9 S 7 ° RIOIN * L '* sp ecTeo wird, deren Breite im wesentlichen in einer Umfangsrichtung und deren Dicke in einer im wesentlichen radialen Richtung angeordnet sind, so daß sie mit ihren Kanten zu dem magnetischen Feld auegerichtet sind, welches durch einen in dem Leiter fließenden Strom erzeugt würde.the width of which is substantially in a circumferential direction and the thickness of which is substantially in a circumferential direction radial direction are arranged so that they are aligned with their edges to the magnetic field generated by a current flowing in the conductor would. 9. Leiter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder oder Lamellen in Einheiten angeordnet sind, die jeweils aus zwei Stapels bestehen, welche jeweils der Form des Hohlzylinder-Raumes entsprechen, wobei j ede β Band oder jede Lamelle der Reihe nach in Abständen entlang dem Leiter von der Oberseite eines ersten Stapels zur Oberseite eines zweiten Stapels und von der Unterseite des zweiten Stapels zu der Unterseite des ersten Stapels überlagert werden, so daß jedes Band oder jede Lamelle der Reihe nach entlang dem Leiter jede radiale Lage einnimmt.9. A ladder according to claim 8, characterized in that the strips or lamellas are arranged in units each consisting of two stacks, which each correspond to the shape of the hollow cylinder space, with each β band or each lamella in sequence at intervals along the conductor from the top of a first stack to the top of a second stack and from the bottom of the second stack to the bottom of the first stack so that each Tape or each lamella in turn occupies each radial position along the conductor. 10. Leiter nach Anspruch S9 dadurch gekennzeichnet, daß nur zwei Stapel vorgesehen sind, von denen jeder also eine Hälfte des Anfanges des Leiters einnimmt.10. A ladder according to claim S 9, characterized in that only two stacks are provided, each of which thus occupies one half of the beginning of the conductor. 11. Leiter nach Anspruch 8, dadurch gekennz eichnet, daß die Bänder oder Metall-Lamellen schraubenförmig oder in Flechtform auf einen dünnen zylindrischen11. Head according to claim 8, characterized in that the bands or metal lamellae are helical or braided on a thin cylindrical 909803/0957909803/0957 oder elliptischen Isolierträger mit großem Durchmesser aufgebracht werden, welcher daraufhin abgeflacht und mehrere Male mit einem langen Schlag um eine MittelstUtze oder Seele gewunden wird, so daO ein Hohlzylinder gebildet ist.or elliptical insulating support with a large diameter, which is then flattened and several times with a long blow around a central support or core is wound, so that a hollow cylinder is formed. 12. Leiter nach Anspruch 11 ,.dadurch gekennzeichnet , daß der zylindrische oder elliptische Träger aus einem thermoplastischen Material besteht12. Head according to claim 11, characterized in that the cylindrical or elliptical The carrier consists of a thermoplastic material und während oder nach dem Abflachen einem Warmrollverfahren unterworfen wird, wodurch überschüssiges Trägermaterial entfernt wird und der Rest in die Zwischenräume der Bänder oder Lamellen fließt, so daß diese untereinander verbunden werden.and during or after the flattening is subjected to a hot rolling process, whereby excess carrier material is removed and the remainder flows into the interstices of the strips or lamellas, so that these are connected to one another. 13. Leiter nach Anspruch 11 oder 12, dadurch g e k e, η η -zeichnet , daß die abgeflachte Röhre zie harmonikaartig gefaltet wird, bevor sie um das zentrale Stützteil gewickelt wird.13. A ladder according to claim 11 or 12, characterized in that the flattened tube is folded like a harmonica before it is wrapped around the central support part. H. Leiter nach einem der Ansprüche 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet , daß jede der Metall-Lamellen in Form einer Spirale mittels eines der bekannten Verfahren zur Herstellung von Metallfolien durch Ablagerung erzeugt wird.H. A ladder according to one of claims 11, 12 or 13, characterized in that each of the metal lamellas is in the form of a spiral by means of one of the known Process for the production of metal foils is produced by deposition. 909803/0957909803/0957 H90479H90479 15· Leiter nach einem der Ansprüche 11, 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Metallbänder oder Metall-Lamellen in Längsrichtung auf ein thermoplastisches Klebstoffband aufgebracht werden, welches schraubenförmig überlappt um einen provisorischen Dorn gewickelt wird, so daß ein röhrenförmiger Isolierträger gebildet wird, welcher von dem Dorn abgezogen wird, während er geformt wird.15 · Ladder according to one of claims 11, 12, 13 or 14, characterized in that the metal strips or metal slats in the longitudinal direction be applied to a thermoplastic adhesive tape, which helically overlaps around a temporary mandrel is wound so that a tubular insulating support is formed, which of is withdrawn from the mandrel while it is being formed. 16. Leiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, außer dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Hohlraum von einem Kern oder einer Seele eingenommen wird, welcher oder welche ein Spannteil umfaßt.16. A ladder according to any one of the preceding claims, in addition to claim 2, characterized in that that the cavity is occupied by a core or a core, which or which comprises a clamping part. 17. Leiter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannteil aus einem Metall»eil beet ent, welches mit einer Plastikumhüllung versehen ist.17. A ladder according to claim 16, characterized in that the clamping part consists of a metal »eil bed ent, which is provided with a plastic cover. .Leiter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannteil au· einem Nichtleiter besteht, der einen verhältnismäßig großen Elastizitätsmodul und eine große Zugfestigkeit aufweist..Ladder according to claim 16, characterized in that the tensioning part consists of a non-conductor, which has a relatively high modulus of elasticity and a high tensile strength. 19. Leiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die leitenden Adern19. Head according to one of the preceding claims, characterized marked that the conductive veins 909803/0957909803/0957 ■ H90479■ H90479 - 73 -mit einer Verstärkung aus einem nichtleitenden Material - 73 - with a reinforcement made of a non-conductive material versehen sind, wodurch die .Festigkeit der Adern erhöht wird, die mit der Verstärkung mechanisch verbunden sind.are provided, which increases the strength of the veins that are mechanically connected to the reinforcement. 20. Leiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß nichtleitende Verstärkungsband er oder lUden mit den leitenden Adern verlitzt sind.20. Head according to one of the preceding claims, characterized in that the non-conductive reinforcing tape he or LUden stranded with the conductive wires are. 21. Leiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dag nichtleitende Faden als Trensen in die Zwischenräume »wischen den Adern eingeführt sind.21. A ladder according to one of the preceding claims, characterized in that the non-conductive thread as snaffles are inserted into the spaces between the veins. 22. Leiter nach eines der Aneprüohe 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daft hoohzugfeste Fäden, beispielsweise Glasfasern, in die Kitte des zylindrisehen oder elliptieohen Trägers alt groflom Durohmesser22. Head to one of the Aneprüohe 11 to 15, thereby marked, high tensile strength threads, for example glass fibers, in the cement of the cylindrical or elliptical carrier old large Durohmesser . eingeführt werden, während dieser gebildet wird, und das diese Fasern daraufhin durch Abflaohen des Trägers und naohfolgendem Warmwalzen mit den Metallbändern oder Lamellen verbunden werden.. be introduced while this is being formed, and that these fibers then by flattening the carrier and subsequent hot rolling with the metal strips or Slats are connected. 23. Elektrisches Kabel *ae mit einem Leiter nach einem djr vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, eine äuiere nichtmetallische Umhüllung, welche als Spannteil dient.23. Electric cable * ae with a conductor after a djr preceding claims, characterized by an outer non-metallic envelope, which as Clamping part is used. 909803/0957909803/0957 24. Kabel oder Leiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein Spannoder Verstärkungsteil, welches aus Polyäthylen-Terephthalat besteht, das vorher einem Kaltziehverfahren unterworfen wurde.24. Cable or conductor according to one of the preceding claims, characterized by at least one tensioning or reinforcing part, which is made of polyethylene terephthalate exists, which has previously been subjected to a cold drawing process. 25. Kabel oder Leiter nach einem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch wenigstens ein Spann- oder Verstärkungsteil, welches aus einem Strang Glasfasern besteht.25. Cable or conductor according to one of claims 1 to 23, characterized by at least one Tensioning or reinforcing part, which consists of a strand of glass fibers. 26. Kabel aur Übertragung von elektrischen Hochfrequenz-■ignalen, gekennzeichnet durch wenigstens einen Leiter nach einem der vorhergehenden Ansprüohe.26. Cable for the transmission of electrical high-frequency ■ signals, characterized by at least a conductor according to one of the preceding claims. 27. Kabel nach Anspruch 26, dadurch gekennz eichnet , dad die Variation der Gruppenlaufaeit bei27. Cable according to claim 26, characterized in that the variation of the group delay occurs dem übertragenen Frequenzband geringer ist als Alt in einen Kabel mit ähnlicher Dämpfung, welohes aneteil β des beanspruchten Leiters einen massiven röhrenförmigen Leiter mit größerem Durchmesser aufweist.the transmitted frequency band is lower than Alt in a cable with similar attenuation, welohes aneteil β des claimed conductor has a solid tubular conductor with a larger diameter. 28. Kabel nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Polyäthylen-Terephthalat-Umhüllunf die Form einer nahtlosen Röhre aufweist, wobei eine dicke Umhüllung, deren Durohmesser größer ist als der äußere28. Cable according to claim 23, characterized in that the outer polyethylene terephthalate Umhüllunf is in the form of a seamless tube with a thick Enclosure with a durometer larger than the outer one 909803/0957909803/0957 H90479H90479 Durchmesser des nichtumhüllten Kabels, zuerst mit Hilfe einer Matrize stranggepreßt wird und das nichtumhüllte Kabel durch die Mitte der Matrize hindurchgeleitet wird, und wobei die Umhüllung dann erst durch eine mechanische Vorrichtung oder durch Luftdruck radial ausgedehnt wird, während das Kabel hindurchgezogen wird, und zwar mit solch einer Geschwindigkeit, daß die ausgedehnte Umhüllung um etwa 500 $ gedehnt wird, so daß sie im Durchmesser zusammenschrumpft und daher fest auf dem Kabel sitzt, und zwar derart, daß sie einen hohen Elastizitätsmodul aufweist.Diameter of the uncovered cable, first with the help is extruded in a die and the uncovered cable is passed through the center of the die, and wherein the envelope is then expanded radially only by a mechanical device or by air pressure is, while the cable is being pulled through, at such a rate that the expanded Wrap is stretched by about $ 500 so that it shrinks in diameter and is therefore firmly attached to the Cable sits in such a way that it has a high modulus of elasticity. 29. Koaxialkabel, bei dem der innere Leiter einen Leiter nach einem der Ansprüche 1 bis 25 umfaßt, dadurch gekennzeichnet , daß der äußere Leiter aus Metallbändern hergestellt ist, die viel dicker sind als die Eindringtiefe der Hochfrequenzströme bei der höchsten Betriebsfrequenz, und daß der äußere Leiter aus einem Metall mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und großer Zugfestigkeit besteht und ein Spannteil bildet.29. A coaxial cable, wherein the inner conductor comprises a conductor according to any one of claims 1 to 25, characterized characterized in that the outer conductor is made from metal strips that are much thicker are considered to be the penetration depth of the high-frequency currents the highest operating frequency, and that the outer conductor is made of a metal with high electrical conductivity and great tensile strength and forms a tensioning part. 30. Koaxialkabel nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet , daß der äußere Leiter aus einem hochzugfesten Metall besteht, welches mit einem Metall von höher Leitfähigkeit plattiert ist.30. Coaxial cable according to claim 29, characterized in that the outer conductor consists of a high tensile strength metal, which with a metal of higher conductivity is plated. 909803/0957909803/0957 31. Vorrichtung zum Zusammenlegen der Bänder bei der Herstellung eines Leiters nach einem der vorhergehenden Ansprüche außer den Ansprüchen 2 oder 7, gekennzeichnet durch eine Litzendrahtmaschine mit Rückdrehung, wobei Mittel vorgesehen sind, durch die die Bänder, nachdem sie·kreisförmig gelegt sind, durch geeignete Matrizen hindurc-hgeführt werden, so daß die Kreisform allmählich in eine elliptische Form verändert und schließlich abgeflacht wird.31. Device for folding the bands during manufacture a conductor according to one of the preceding claims in addition to claims 2 or 7, characterized by a litz wire machine with reverse rotation, means being provided through which the tapes after they have been placed in a circle suitable matrices are passed so that the circular shape gradually changes to an elliptical shape and eventually becomes flattened. 32. Vorrichtung nach Anspruch 31, gekennzeichnet duroh Mittel, um die aufgelegten Bander um eine zentral tragende Seele zu wickeln, so daß der Leiter gebildet wird, wobei die Seele axial durch die Vorrichtung hindurchgeführt wird.32. Apparatus according to claim 31, characterized duroh means to wrap the applied tape around a central supporting core, so that the conductor is formed is, wherein the core is passed axially through the device. 33. Vorrichtung nach Anspruch 32, gekennzeichnet durch Mittel zur Drehung der Achse der bandformenden Matrizen und der Querachsen der bandtragenden Spulen, so daß die fertigen Bänder verdreht werden können, wenn sie in einem Arbeitsgang auf die Seele aufgebracht werden.33. Apparatus according to claim 32, characterized by means for rotating the axis of the band-forming ends Matrices and the transverse axes of the tape-carrying reels, so that the finished tapes are twisted can if they are applied to the soul in one operation. 34. Unterseekabel mit einem Leiter nach einem der Ansprüche*34. Submarine cable with a ladder according to one of the claims * 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet , daß die1 to 25, characterized in that the 9098 03/09 5 7 ^^ |NSPeCTEO9098 03/09 5 7 ^^ | NSPeC TEO Zwischenräume zwischen den Ackern mit einer Verbindung ausgefüllt sind, tun einen Bruch der Adern durch hydrostatischen Brück zu verhindern.Gaps between the fields with a connection are filled, do to prevent breakage of the veins by hydrostatic bridge. ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
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