DE2121687A1

DE2121687A1 - Coaxial high-frequency cable with slotted outer conductor

Info

Publication number: DE2121687A1
Application number: DE19712121687
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing.; Birkenschenkel Harri Dipl.-Ing.; 1000 Berlin; Spinler Klaus Dipl.-Ing. 8632 Neustadt Spatz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-04-29
Filing date: 1971-04-29
Publication date: 1972-11-09

Description

Koaxiales Hochfrequenzkabel mit geschlitztem Außenleiter Die Erfindung befaßt sich mit der Ausbildung eines koaxialen Hochfrequenzkabels, das zur Abstrahlung von Hochfrequenzenergie geeignet ist. Solche "strahlenden" Kabel werden insbesondere bei der Ubertragung von Nachrichten auf sich längs einer Fahrbahn bewegende Fahrzeuge, beispielsweise beim Verkehrsfunk für Bahnen, eingesetzt. Coaxial high-frequency cable with slotted outer conductor The invention deals with the formation of a coaxial high-frequency cable that is used for radiation of high frequency energy is suitable. Such "radiant" cables are in particular when transmitting messages to vehicles moving along a lane, used for example in traffic radio for railways.

Die Abstrahlung der Hochfrequenzenergie erfolgt bei einem bekannten koaxialen Hochfrequenzkabel über einen oder mehrere in Längsrichtung des Kabels verlaufende Schlitze im Außenleiter des Kabels. Im einfachsten Fall wird hierbei ein einziger sich über die ganze Kabellänge erstreckender Schlitz von den Bandkanten des aus einem längseinlaufenden Metallband zu einem Rohr geformten Außenleiters gebildet. Die Breite des oder der Schlitze kann zur Anpassung der Abstrahlung an unterschiedliche örtliche Verhältnisse über die Länge des Kabels unterschiedlich sein (DT-PS 1 044 199). Ein speziell für den unterirdischen Verkehrsfunk eingesetztes strahlendes Hochfrequenzkabel ist so aufgebaut, daß der Außenleiter die Isolierrung des Innenleiters nur auf etwa 2/3 des Umfanges umschließt, d. h. der Schlitz des Außenleiters umfaßt gleichbleibend über die Länge des Kabels -1/3 des Umfanges der Isolierung des Innenleiters (Siemens-Zeitschrift 43 (1969), Heft 4, Seiten 346/347). The radiofrequency energy is radiated from a known one coaxial high-frequency cables over one or more lengthways of the cable running slots in the outer conductor of the cable. In the simplest case this is a single slot extending the full length of the cable from the tape edges of the outer conductor formed into a tube from a longitudinal metal strip educated. The width of the slot or slots can be used to adapt the radiation different local conditions over the length of the cable different his (DT-PS 1 044 199). A specially used for underground traffic radio Radiant high-frequency cable is constructed so that the outer conductor is the Isolierrung of the inner conductor encloses only about 2/3 of the circumference, d. H. the slot of the Outer conductor includes constant over the length of the cable -1/3 of the circumference of the Insulation of the inner conductor (Siemens-Zeitschrift 43 (1969), Issue 4, pages 346/347).

Bei diesen bekannten koaxialen Hochfrequenzkabeln mit geschlitztem Außenleiter ist die elektrische Kopplung des Kabels mit dem das Kabel umgebenden Außenraum relativ stark. Daher können Verschmutzungen dieses Außenraumes mit beispielsweise Metall- oder Kohlestaub, insbesondere auch derartige Ablagerungen auf dem Kabel, die Ubertragungseigenschaften des Kabels ungünstig beeinflussen. Auch können regellose elektromagnetische Felder, wie sie beispielsweise vom Betrieb elektrischer Bahnen herrühren, über die Schlitze im Außenleiter des koaxialen Hochfrequenzkabels die Nachrichtenübermitl-tlng stören. In these known coaxial high-frequency cables with slotted Outer conductor is the electrical coupling of the cable with the one surrounding the cable Outside relatively strong. Therefore, this external space can be contaminated with, for example Metal or Coal dust, especially such deposits on the cable, adversely affect the transmission properties of the cable. There can also be random electromagnetic fields, such as those from operation electrical paths originate through the slots in the outer conductor of the coaxial high-frequency cable disturb the message transmission.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ubertragungseigenschaften eines koaxialen Hochfrequenzkabels, dessen Außenleiter in Längsrichtung geschlitzt ist, zu verbessern. Gemäß der Erfindung ist der Außenleiter wenigstens im geschlitzten Bereich mit einem elektrisch durchlässigen Schirm bedeckt; für die Erfindung ist weiterhin wesentlich, daß dieser Schirm mit dem Außenleiter galvanisch verbunden ist.The invention is based on the object of the transmission properties of a coaxial high-frequency cable, the outer conductor of which is slit in the longitudinal direction is to improve. According to the invention, the outer conductor is at least slotted Area covered with an electrically permeable screen; for the invention is It is also essential that this screen is galvanically connected to the outer conductor is.

Durch die Erfindung wird ein strahl endes koaxiales Hochfrequenzkabel geschaffen, dessen elektrische Verkopplung mit dem Außenraum gegenüber den bekannten koaxialen Hochfrequenzkabeln herabgesetzt ist. Die Größe dieser Verkopplungsminderung kann durch einen entsprechenden Aufbau des elektrisch durchlässigen Schirmes unterschiedlich gewählt werden. Dadurch ist es möglich, die Auskopplung des elektromagnetischen Feldes aus dem koaxialen Hochfrequenzkabel nach Intensität und Richtung zu steuern und damit den jeweiligen Erfordernissen anzupassen. Gleichzeitig wird durch den elektrisch durchlässigen Schirm die Einwirkung elektromagnetischer Störfelder auf das Kabel vermindert.The invention provides a radiating coaxial high frequency cable created, its electrical coupling with the outside space compared to the known coaxial high-frequency cables is degraded. The size of this coupling reduction can be different through a corresponding structure of the electrically permeable screen to get voted. This makes it possible to decouple the electromagnetic Control the field from the coaxial high-frequency cable according to intensity and direction and thus to adapt to the respective requirements. At the same time, the electrically permeable screen to the effect of electromagnetic interference fields the cable diminishes.

Der gemäß der Erfindung vorgesehene elektrisch durchlässige Schirm känn beispielsweise aus einer auf den Außenleiter extrudierten Schicht aus einem schwachleitend gemachten thermoplastischen oder thermoelastischen Kunststoff bestehen. Die Schirmwirkung dieser Schicht kann durch unterschiedliche Bemessung des Zusatzes an leitendem Material, beispielsweise an Ruß, zu dem extrudierten Kunststoff den jeweiligen Anforderungen angepaßt werden.The electrically permeable screen provided according to the invention can, for example, consist of a layer of one extruded onto the outer conductor Thermoplastic or thermoelastic plastic made weakly conductive. The shielding effect of this layer can be achieved by differently dimensioning the additive of conductive material, for example carbon black, to the extruded plastic be adapted to the respective requirements.

In Weiterbildung der Erfindung besteht der elektrisch durchlässige Schirm zweckmäßig aus metallenen Drähten oder Bändern, die den Außenleiter im geschlitzten Bereich in Längsrichtung diskontinuierlich bedecken. Hierbei kann der Schirm aus einem den Außenleiter umgebenden Geflecht aus metallenen Drähten oder aus auf den Außenleiter aufgesponnenen Metalldrähten oder metallenen Bändern bestehen. Die Schirmwirkung des Geflecht es oder der Bespinnung kann durch die Wahl unterschiedlicher Schlaglängen und/oder unterschiedlicher Dichte der Bespinnung variiert werden. In a further development of the invention, there is the electrically permeable Screen expediently made of metal wires or tapes, which the outer conductor in the slotted Cover the area discontinuously in the longitudinal direction. Here the screen can be off a braid of metal wires surrounding the outer conductor or on the Outer conductors consist of spun metal wires or metal strips. The shielding effect the braid or the spinning can be achieved by choosing different lay lengths and / or different densities of the spinning can be varied.

Eine unterschiedliche Schirmwirkung kann nicht nur von Kabel zu Kabel, sondern auch längs einer einzigen Kabellänge erreicht werden, wenn man beim Aufbringen des Geflechtes oder der Bespinnung auf den Außenleiter die Schlaglängen während des Aufbringens änuert. Dadurch kann man bei größeren Kabellängen der Kabeldämpfung Rechnung tragen, d. h. man kann am Einspeisepunkt des Kabels eine geringere Auskopplung des elektromagnetischen Feldes als am Kabelende erreichen. Hierdurch ist es möglich, die Feldstärke des aus dem strahlenden koaxialen Hochfrequenzkabel ausgekoppelten elektromagnetischen Feldes über die ganze Kabellänge etwa konstant zu halten.A different shielding effect can not only vary from cable to cable, but can also be achieved along a single length of cable when one is applying of the braid or the spinning on the outer conductor the lay length during of application changes. This means that the cable attenuation can be reduced for longer cable lengths Take into account, d. H. there is less coupling out at the feed point of the cable of the electromagnetic field than at the end of the cable. This makes it possible the field strength of the decoupled from the radiating coaxial high-frequency cable keep the electromagnetic field approximately constant over the entire length of the cable.

Die Erfindung sei anhand von in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen von gemäß der Erfindung ausgebildeten koaxialen Hochfrequenzkabeln näher erläutert.The invention is illustrated with reference to FIGS. 1 to 4 Embodiments of coaxial high-frequency cables designed according to the invention explained in more detail.

Fig. 1 zeigt im Schnitt ein strahlendes koaxiales Hochfrequenzkabel, wie es sich beim Verkehrsfunk für Bahnen in Tunneln bewährt hat. Der Innenleiter 1 dieses Kabels ist aus einem längseinlaufenden Kupferband rohrförmig um den Kern 2 aus Polyäthylen geformt. Innerhalb dieses Kernes ist das Tragorgan 3 zur Aufnahme von Zugkräften angeordnet. Die Bandkanten des rohrförmigen Innenleiters 1 bilden den Schlitz 4. Mit Hilfe dieses Schlitzes wird beim Aufspritzen der speichenradförmigen Isolierung 5 des Innenleiters die Fixierung des Innenleiters auf dem Kern 2 erreicht, indem das Material der Isolierung 5 beim Extrudieren in den Schlitz 4 eindringt und gegebenenfalls mit dem Material des Kernes 2 verschweißt.Fig. 1 shows in section a radiating coaxial high-frequency cable, as it has proven itself in traffic radio for railways in tunnels. The inner conductor 1 of this cable is tubular around the core from a longitudinal copper tape 2 molded from polyethylene. Within this core, the support member 3 is for receiving arranged by tensile forces. Form the band edges of the tubular inner conductor 1 the slot 4. With the help of this slot, the spoked wheel-shaped Insulation 5 of the inner conductor fixation of the inner conductor on the core 2 achieved by the material of the insulation 5 being extruded into the slot 4 penetrates and optionally welded to the material of the core 2.

Der Außenleiter 6 des koaxialen Hochfrequenzkabels ist in gleicher Weise wie der Innenleiter 1 aus einem längseinlaufenden Kupferband zu einem rohrförmigen Körper geformt. Hierbei bilden die Bandkanten des Außenleiters 6 ebenfalls einen Schlitz. The outer conductor 6 of the coaxial high-frequency cable is the same Way like the inner conductor 1 from a longitudinal copper band to a tubular one Body shaped. Here, the band edges of the outer conductor 6 also form one Slot.

Dieser Schlitz erstreckt sich jedoch über etwa 1/3 des Umfanges der Isolierung 5 des Innenleiters. Über diesen Schlitz ist das elektromagnetische Feld des koaxialen Hochfrequenzkabels mit dem Außenraum verkoppelt. However, this slot extends over about 1/3 of the circumference of the Insulation 5 of the inner conductor. The electromagnetic field is over this slot of the coaxial high-frequency cable coupled with the outside space.

Auf den Außenleiter 6 ist der Außenmantel 7 extrudiert. Dieser Außenmantel weist im Bereich der Bandkanten des Außenleiters 6 die Rastkanten 8 und 9 auf, um die Lage der Bandkanten von außen feststellen zu können. Das Material des Außenmantels, beispielsweise ein Polyäthylen, ist durch Zusatz von Ruß schwachleitend gemacht. Dadurch wirkt der Außenmantel 6 im Bereich des Schlitzes des Außenleiters wie ein elektrisch durchlässiger Schirm. Auf diese Weise wird die Verkopplung des elektromagnetischen Feldes des koaxialen Hochfrequenzkabels mit dem Außenraum vermindert. Durch unterschiedliche Bemessung der dem extrudierten Außenmantel 7 zugefügten leitenden Zusätze, im vorliegenden Fall also Ruß, kann das Maß der Verkopplung des elektromagnetischen Feldes des koaxialen Hochfrequenzkabels mit dem Außenraum beeinflußt und vorgegebenen Anforderungen angepaßt,werden. The outer sheath 7 is extruded onto the outer conductor 6. This outer jacket has the latching edges 8 and 9 in the area of the band edges of the outer conductor 6 to be able to determine the position of the belt edges from the outside. The material of the outer jacket, For example, a polyethylene is made weakly conductive by adding carbon black. As a result, the outer sheath 6 acts like an in the area of the slot of the outer conductor electrically permeable screen. In this way the coupling of the electromagnetic Reduced field of the coaxial high-frequency cable with the outside space. Through different Dimensioning of the conductive additives added to the extruded outer jacket 7, in the present case So in the case of soot, the degree of coupling of the electromagnetic field of the coaxial High-frequency cable influenced with the outside space and adapted to given requirements.

-Anstelle eines Außenmantels aus einem schwachleitenden Kunststoff wird vorzugsweise ein Außenmantel aus nichtleitendem Kunststoff verwendet. In diesem Fall wird die Abschirmung im Schlitz des Außenleiters gegenüber dem Außenraum durch einen zusätzlichen Schirm erreicht, der den Schlitz im Außenleiter in Längsrichtung des Kabels diskontinuierlich bedeckt. Ausführungsbeispiele hierfür zeigen die Figuren 2 bis 4.-Instead of an outer jacket made of a weakly conductive plastic an outer jacket made of non-conductive plastic is preferably used. In this In this case, the shielding in the slot of the outer conductor against the outside area is through an additional screen is achieved, which lengthways the slot in the outer conductor of the cable discontinuously covered. The figures show exemplary embodiments for this 2 to 4.

In den Figuren 2 bis 4 ist jeweils ein koaxiales Hochfrequenzkabel dargestellt, bei dem auf den Außenleiter einschließlich des Schlitzes ein elektrischer Schirm aufgeflochten oder aufgesponnen ist. Ein Außenmantel ist noch nicht aufgebracht. In Figures 2 to 4 is a coaxial high-frequency cable shown, in which on the outer conductor including the slot an electrical The umbrella is braided or spun on. An outer jacket has not yet been applied.

In Fig. 2 besteht der elektrische Schirm 10 aus einem Geflecht aus metallenen Drähten. Dieses Geflecht 10 liegt auf dem Außenleiter 11 und im Schlitz dieses Außenleiters auf der Isolierung 12 des Innenleiters auf.In Fig. 2, the electrical screen 10 consists of a braid metal wires. This braid 10 lies on the outer conductor 11 and in the slot this outer conductor on the insulation 12 of the inner conductor.

In Fig. 3 besteht der elektrische Schirm 15 aus einer einfachen Bespinnung aus mehreren Drähten 16, während in Fig. 4 der elektrische Schirm aus zwei auf Lücke gesponnenen Bändern 18 aufgebaut ist.In Fig. 3, the electrical screen 15 consists of a simple spinning from several wires 16, while in Fig. 4 the electrical screen from two on gap spun ribbons 18 is constructed.

Die elektrische Wirkung der dargestellten Schirme kann durch unterschiedliche Dichte der jeweiligen Bespinnung und durch unterschiedliche Wahl der Schlaglängen den jeweiligen Anforderungen angepaßt werden. Es ist auch möglich, innerhalb einer einzigen Kabellänge die Dichte der Bespinnung und ihre Schlaglänge zu ändern. Beispielsweise kann auch nach dem Aufbringen der Bespinnung durch Entfernen einzelner Drähte über einen bestimmten Längenabschnitt die Schirmwirkung an bestimmten Stellen des Kabels korrigiert oder es kann ihr eine besondere Charakteristik gegeben werden.The electrical effect of the screens shown can be different Density of the respective spinning and through different choices of lay lengths be adapted to the respective requirements. It is also possible within a single cable length to change the density of the spinning and its lay length. For example can also be done by removing individual wires after the spinning has been applied a certain length the shielding effect at certain points of the cable corrected or it can be given a special characteristic.

7 Ansprüche 4 Figuren7 claims 4 figures

Claims

Claims 1. Coaxial high-frequency cable, its outer conductor is slotted in the longitudinal direction, characterized in that the outer conductor (6, 11) at least in the slotted area with an electrically permeable screen (7, -10, 15) and is galvanically connected to this screen.

2. Coaxial high-frequency cable according to claim 1, characterized in that that the screen (7, 10) the outer conductor (11) in the slotted area in the longitudinal direction discontinuously covered and made of metal wires (16) or strips (18, 19) is constructed.

3. Coaxial high-frequency cable according to claim 2, characterized in that that the screen (10) consists of a metal braid surrounding the outer conductor (11) Wires.

4. Coaxial high-frequency cable according to claim 2, characterized in that that the screen (15) consists of one or more spun over the outer conductor Metal wires (16) consists.

5. Coaxial high-frequency cable according to claim 2, characterized in that that the screen is made up of one or more gaps spun over the outer conductor metal bands (18, 19).

6. Coaxial high-frequency cable according to one of claims 3 to 5, characterized in that the lay length of the spun over the outer conductor or braided wires or tapes in the longitudinal direction of the cable different is great.

7. Coaxial high-frequency cable according to one of claims 1 to 6, characterized in that the outer conductor (6, 11) consists of a longitudinally entering Metal band is formed into a tube.

L e r s e i t e