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Hochfrequenz-Leitung Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochfrequenz-Leitung
zum Abstrahlen und gleichzeitigen Weitertransport von Hochfrequenz-Energie. Die
Leitung besteht aus kollzentrisch zueinander angeordneten, durch Isoliermaterial
von einander getrennten Leitern, von denen der äußere einen axial durchgehenden
Schlitz aufweist.
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Alle bekannten abstrahlenden HF-Leitungen der unterschiedlichsten
Konstruktionen haben den Nachteil, daß die Ableitungsdämpfung einen sehr großen
Anteil an der Gesamtdämpfung einnimmt, weil die Verluste durch Strahlung sich als
Ableitung auswirken. Bei den üblichen Leitungstypen übersteigt die Ableitungsdämpfung,
beispielsweise schon ab etwa 200 MHZ, die Widerstandsdämpfung. Wegen der dadurch
großen Dämpfung ist die Reichweite der zu übertragenden Energie um so kleiner je
höher die Betriebsfrequenz liegt. Bei den üblichen Betriebsfrequenzen von 450 MHz
und 960 MHZ werden daher Funkübertragungsanlagen in Tunnel strecken, wie sie beispielsweise
bei der U-Bahn vorhanden sind, wegen der vielen erforderlichen Sender sehr kostspielig.
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Mit den bisher bekannten Konstruktionsmöglichkeiten läßt sich im wesentlichen
nur die Widerstandsdämpfung verkleinern. Für die Fälle, in denen die Ableitungsdämpfung
dominiert, bringt jede mögliche Vergrölerung der Leitung lediglich eine Verteuerung
derselben, ohne einen nennenswerten Gewinn an Übertragungsreichweite.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine abstrahlende Hochfrequenz-Leitung
anzugeben, mittels derer die Energie über größere Strecken als bisher übertragen
werden kann, bei-gleichzeitig vermindertem Aufwand an Verstärkern und Sendern. Diese
Aufgabe wird mit einer HF-Leitung der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung
dadurch gelöst, daß innerhalb des äußeren Leiters ein mittlerer und ein innerer
Leiter angeordnet sind, die gemeinsam ein inneres System bilden, daß der mittlere
und der äußere Leiter zusammen ein äußeres System bilden und daß die beiden Systeme
in bestimmten Abständen, an diskreten Stellen mit veränderbarer Kopplung miteinander
gekoppelt sind. Der Vorteil der Erfindung ist darin z sehen, daß die eingespeiste
HF-Energie durch das innere System verlustarm übertragen wird und dementspr -hend
auch in größerer Entfernung vom Sender mit großer Stärke in das äußere System eingekoppelt
werden kann. Die diskreten Stellen der Kopplung sollten möglichst dorthin gelegt
werden, wo sowieso einzelne Längen der Leitung miteinander verbunden werden. Es
kann durch die Erfindung bei gleicher Sendeleistung wie bisher dementsprechend entweder
eine erhöhte Reichweite erzielt werden oder bei gleicher Reichweite mit verminderter
Leistung eingespeist werden.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen
dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine HF-Leitung gemäß der Erfindung
und die Fig. 2 und 3 geben zwei unterschiedliche Möglichkeiten zur Durchführung
der Kopplung wieder.
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Mit 1 ist der innere Leiter einer Hochfrequenz-Leitung bezeichnet.
Konzentrisch zu dem inneren Leiter 1 ist unter Zwischenschaltung der Isolierung
2 ein mittlerer Leiter 3 angebracht, welcher seinerseits unter Zwischenschaltung
von Isoliermaterial 4 von einem äußeren Leiter 5 konzentrisch umgeben ist. Dieser
äußere Leiter 5 ist nicht geschlossen, sondern weist über die gesamte Länge der
Leitung einen axialen Schlitz auf. Uber dem äußeren Leiter kann noch ein Kunst stoff
schut zmantel 6 angeordnet werden.
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Der innere Leiter 1 und der mittlere Leiter 3 bilden eine übliche,
nicht abstrahlende Leitung und stellen das innere System der erfindungsgemäßen Leitung
dar.
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Der mittlere Leiter 3 ist somit, bezogen auf den inneren Leiter 1,
als Außenleiter zu betrachten und gleichzeitig bezagen auf den äußeren Leiter 5
dessen Innenleiter. Er sollte so aufgebaut sein, daß er keine elektrischen Signale
vom inneren System auf das äußere System übertreten läßt, das von dem mittleren
Leiter 3 und dem äußeren Leiter 5 gebildet wird.
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Zur herstellung der Kopplung zwischen den beiden Systemen kann der
mittlere Leiter 3 gemäß Fig. 2 an bestimmten Stellen, die einen definierten Abstand
voneinander haben, mit Schlitten 7 versehen sein. Durch diese Schlitze ist dann
eine kapazitive Kopplung der beiden Systeme gegeben. Zur Einstellung dieser Kopplung
ist auf dem mittleren Leiter 3 eine metallische Hülse 8 angebracht, die in axialer
Richtung verschiebbar ist und mittels lerer der Grad der Kopplung eingestellt werden
Wann. Diese Einstellung ist erforderlich um den Strom und die Spannung auf dem abstrahlenden
äußeren
System an allen Kopplungsstellen gleich groß zu machen,
damit die HF-Leitung über die gesamte Länge gesehen mit gleicher Feldstärke abstrahlt.
Hierdurch werden die Abstrahlungsverluste absolut betrachtet, über die gesamte Leitungslänge
vergleichmäßigt und dementsprechend eine stets gleich starke Abstrahlung erreicht.
Im Bereich der Kopplungsstellen ist die Isolierung 4 vom mittleren Leiter 3 entfernt
und durch Abstandshalter 9 ersetzt worden. Der äußere Leiter 5 kann dabei in Rohrform
weitergeführt oder durch einzelne Drähte durchverbunden werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Kopplung zwischen
beiden Systemen auf induktive Weise durchgeführt. Der mittlere Leiter 3 ist dabei
zu einer Wendel 10 aufgetrennt und der äußere Leiter 5 durch einen metallischen
Draht 11 ebenfalls wendelförmig durchverbunden. Die Einstellung der Kopplung kann
hierbei durch eine Verschiebung der beiden Wendeln 10 und 11 gegeneinander erreicht
werden.
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Sowohl die kapazitive als auch die induktive Ankopplung der beiden
Systeme wird zweckmäßig so ausgebildet, daß auf dem inneren System durch diese Ankopplung
keine Reflektionen entstehen.