DE2161574B2

DE2161574B2 - Hochfrequenz-leitung

Info

Publication number: DE2161574B2
Application number: DE19712161574
Authority: DE
Inventors: Otto 8500 Nürnberg Breitenbach
Original assignee: Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte AG, 3000 Hannover
Priority date: 1971-12-11
Filing date: 1971-12-11
Publication date: 1976-10-21
Also published as: DE2161574A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochfrequenz-Leitung zum Abstrahlen und gleichzeitigen Weitertransport von Hochfrequenz-Energie. Die Leitung besteht aus konzentrisch zueinander angeordneten, durch Isoliermaterial von einander getrennten Leitern, von denen der äußere einen axial durchgehenden Schlitz aufweist.

Alle bekannten abstrahlenden H F-Leitungen der unterschiedlichsten Konstruktionen (z. B. DT-OS 20 08 413; DT-OS 18 04b79) 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 200MHz, 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 960MHz werden daher Funkübertragungsanlagen in Tunnelstrecken, wie sie beispielsweise bei der U-Bahn vorhanden sind, wegen der vielen erforderlichen Sender sehr kostspielig.

Mit den bisher bekannten Konstruktionsmöglichkeiten läßt sich im wesentlichen nur die Widerstandsdämpfung verkleinern. Für die Fälle, in denen die Ableitungsdämpfung dominiert, bringt jede mögliche Vergröße- rung der Leitung lediglich eine Verteuerung derselben, ohne einen nennenswerten Gewinn an Übertragungsreichweite.

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 Sender.

Diese Aufgabe wird mit einer HF-Leitung der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß innerhalb des äußeren Leiters ein mittlerer und unterhalb des mittleren ein innerer Leiter angeordnet sind, daß der mittlere und der innere Leiter 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 Steilen mit veränderbarer Kopplung miteinander gekoppelt sind.

Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die eingespeiste H F-Energie durch das innere System verlustarm übertragen wird und dementsprechend 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 werdsn, 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 Reichweile mit verminderter Leistung eingespeist werden.

Ein Ausrührungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine H F-Leitung gemäß der Erfindung, und die F i g. 2 und 3 geben zwei unterschiedene Möglichkeiten zur Durchführung der Kopplung wieder.

Mis 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. Über dem äußeren Leiter kann noch ein Kunststoffschutzmantel 6 angeordnet werden.

Der innere Leiter 1 und der mittlere Leiter 3 bilden eine übliche, nicht abstrahlende Leitung und stellen das innere System der erfindungsgemäßen Leitung dar. Der mittlere Leiter 3 ist somit, bezogen auf den inneren Leiter 1, als Außenleiter zu betrachten und gleichzeitig, bezogen 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.

Zur Herstellung der Kopplung zwischen den beiden Systemen kann der mittlere Leiter 3 gemäß F i g. 2 an bestimmten Stellen, die einen definierten Abstand voneinander haben, mit Schlitzen 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 derer der Grad der Kopplung eingestellt werden kann. 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.

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.

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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

⁵ 1. Hochfrequenz-Leitung zum Abstrahlen und gleichzeitigen Weitertransport von Hochfrequenz-Energie, bestehend aus konzentrisch zueinander angeordneten, durch Isoliermaterial voneinander getrennten Leitern, von denen der äußere einen axial durchgehenden Schlitz aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des äußeren Leiters (5) ein mittlerer (3) und innerhalb des mittleren Leiters (3) ein innerer Leiter (1) angeordnet sind, daß der mittlere (3) und der innere Leiter (1) gemeinsam ein inneres System bilden, daß der mittlere (3) und der äußere Leiter (5) zusammen ein äußeres System bilden und daß riie beiden Systeme in bestimmten Abständen an diskreten Stellen mit veränderbarer Kopplung miteinander gekoppelt sind.
2. H F-Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei kapazitiver Kopplung der mittlere Leiter (3) an den diskreten Stellen mit Schlitzen (7) versehen ist, deren axiale Länge mittels einer auf dem mittleren Leiter (3) angeordneten, verschiebbaren Hülse (8) einstellbar ist.
3. HF-Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei induktiver Kopplung der mittlere (3) und der äußere Leiter (5) an den diskreten Stellen in Form von Wendeln (10, 11) ausgebildet sind, die gegeneinander verschiebbar sind.