DE2412139B2

DE2412139B2 - Split coaxial cable

Info

Publication number: DE2412139B2
Application number: DE2412139A
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Ikemiya; Yoshio Miyamoto
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1973-03-13
Filing date: 1974-03-13
Publication date: 1975-06-26
Also published as: GB1415485A; US3909757A; JPS49116587A; DE2412139A1

Description

Die Erfindung betrifft ein HF-Koaxialkabel zur gleichzeitigen Übertragung und Abstrahlung elektromagnetischer Wellen mit einem Innenleiter und einem Schlitze aufweisenden Außenleiter für drahtlose Nachrichtensysteme.The invention relates to an RF coaxial cable for the simultaneous transmission and emission of electromagnetic Shafts with an inner conductor and an outer conductor having slots for wireless Messaging systems.

Drahtlose Nachrichtensysteme müssen auch an Orten betriebsfähig sein, an denen das auf der Erdoberfläche abgestrahlte Feld extrem schwach oder nicht vorhanden ist. So werden z.B. im Inneren eines Tunnels, bei unterirdischen Straßen oder im Inneren eines Gebäudes üblicherweise geschlitzte Koaxialkabel verwendet.Wireless communication systems must also be operational in places where this is on the surface of the earth radiated field is extremely weak or absent. For example, inside a tunnel, coaxial cables are usually slotted on underground roads or inside a building used.

Ein herkömmlich ausgebildetes mit Schlitzen versehenes Koaxialkabel ist in der deutschen Offenlegungsschrift 2222171 beschrieben. Es besteht aus einem Außenleiter mit Schlitzen, die in axialer Richtung mit vorbestimmter Schlitzperiodizität angeordnet sind. Jeder der Schlitze ist um einen vorbestimmten Winkel zur Kabelachse geneigt.A conventionally designed, slotted coaxial cable is disclosed in German Offenlegungsschrift 2222171 described. It consists of one Outer conductor with slots, which are arranged in the axial direction with a predetermined slot periodicity are. Each of the slots is inclined at a predetermined angle to the cable axis.

Bei dieser Art der Nachrichtenverbindung pflanzt sich die Wellenenergie im Koaxialkabel fort. Ein Teil der Wellenenergie wird über die Schlitze nach außen an die Antenne eines Empfängers abgegeben.With this type of communication link, the wave energy travels in the coaxial cable. A part of the wave energy is emitted outward through the slots to the antenna of a receiver.

Da hinsichtlich der Schlitzform, dem Abstand zwischen benachbarten Schlitzen und dem Neigungswinkel der Schlitze sehr hohe Präzisionsanforderungen an das fertige Koaxialkabel gestellt werden, treten im Herstellungsverfahren des Koaxialkabels übermäßige Schwierigkeiten auf. Ein wesentlicher Nachteil des herkömmlichen Koaxialkabels sind deshalb seine hoAs regarding the slot shape, the distance between adjacent slots and the angle of inclination of the slots, very high precision requirements are placed on the finished coaxial cable Manufacturing process of the coaxial cable presents excessive difficulties. A major disadvantage of the conventional coaxial cables are therefore its ho

hen Herstellungskosten.hen manufacturing costs.

Die Erfindung hat deshalb die Aufgabe, die Herstellung eines Schlitze aufweisenden Koaxialkabels zu vereinfachen, ohne dessen Übertragungseigenschaf-S ten 7u verschlechtern.The invention therefore has the object of producing a coaxial cable having slots simplify without worsening its transmission properties 7u.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Innenleiter aus einem alternierend schraubenförmig gewundenen Leiter besteht, daß die Abstände der Umkehrstellen etwa eine halbe BetriebswellenlängeThe invention solves this problem in that the Inner conductor consists of an alternating helically wound conductor that the spacing of the Reversal points about half an operating wavelength

ίο betragen und daß der Außenleiter wenigstens einen geraden, in Achsrichtung verlaufenden durchgehenden Schlitz aufweist.ίο amount and that the outer conductor at least one has straight, axially extending continuous slot.

Erfindungsgemäße geschlitzte Koaxialkabel können sehr wirtschaftlich hergestellt werden. Ihre Übertragungseigenschaften sind gegenüber den bekannten Schlitze aufweisenden Koaxialkabeln nicht verschlechtert. Sie können in den Bereichen schlechter Empfangsbedingungen von drahtlosen Nachrichtensystemen, Verwendung finden.Slotted coaxial cables according to the invention can be manufactured very economically. Your transmission properties are not deteriorated compared to the known slots having coaxial cables. In the areas of poor reception conditions of wireless communication systems, Find use.

so Das erfindungsgemäße Koaxialkabel ermöglicht für Anwendungszwecke in drahtlosen Nachrichtensystemen besonders geeignete vertikal polarisierte Wellen. Es weist allgemein einen Innenleiter mit einem schraubenförmig gewundenen Draht auf, dessenso the coaxial cable according to the invention allows for Vertically polarized waves that are particularly suitable for use in wireless communication systems. It generally has an inner conductor with a helically wound wire, the

Wicklungsrichtung in vorbestimmten Abständen wechselweise umgekehrt ist und es weist einen Außenleiter mit einem geraden Spalt oder einer Vielzahl gerader Schlitze auf, wobei der Spalt bzw. die Schlitze jeweils in Richtung der Kabelachse verlaufen.Winding direction is alternately reversed at predetermined intervals and it has a Outer conductor with a straight gap or a plurality of straight slots, the gap or the Slots each run in the direction of the cable axis.

Das erfindungsgemäße Koaxialkabel kann wirkungsvoll für mobile Zwecke in den Frequenzbändern VHF, UHF usw. eingesetzt werden. Insbesondere bei Verwendung in langwelligen Frequenzbändern kann jedoch als Wicklungskern des zentralen, schrauben-The coaxial cable according to the invention can be effective for mobile use in the frequency bands VHF, UHF, etc. can be used. Especially when used in long-wave frequency bands but as the winding core of the central, screw-

förmigen Innenleiters ein flexibler Körper aus magnetischem oder magnetisches Material enthaltenden Isoliermaterial verwendet werden. Hierdurch kann der Erregungswirkungsgrad der öffnung im Außenleiter verbessert werden, da hierdurch der Wellenlängen-Verkürzungseffekt des Koaxialkabels verstärkt wird.shaped inner conductor containing a flexible body made of magnetic or magnetic material Insulating material can be used. This can increase the excitation efficiency of the opening in the outer conductor can be improved, since this results in the wavelength shortening effect of the coaxial cable is reinforced.

Die vom geschlitzten Koaxialkabel pro Längeneinheit abgestrahlte Wellenenergie kann sehr einfach dadurch reguliert werden, daß die abstrahlenden Be-The wave energy radiated by the slotted coaxial cable per unit length can be very easily generated regulated so that the radiating

reiche der Schlitze mit einer leitenden Platte, wie z. B. einer Metallplatte, abgeschirmt werden. In Ausgestaltungen der Erfindung kann der Innenleiter an Stelle des in Fig. 3a dargestellten einzelnen Drahtes oder Bands auch aus zwei oder mehr parallelen Leiterdrähten oder Bändern bestehen.line the slots with a conductive plate, such as B. a metal plate, are shielded. In refinements of the invention, the inner conductor can instead of the individual wire shown in FIG. 3a or Bands also consist of two or more parallel conductor wires or ribbons.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to drawings. It shows

Fig. 1 eine perspektivische, teilweise aufgeschnit-Fig. 1 is a perspective, partially cut open

tene Darstellung des geschlitzten Koaxialkabels,tene representation of the slotted coaxial cable,

Fig. 2a den Innenleiter des geschlitzten Koaxialkabels einschließlich der zugehörigen Feldteilung,2a shows the inner conductor of the slotted coaxial cable including the associated field division,

Fig. 2b den Außenleiter des geschlitzten Koaxialkabels und die zugehörige Stromverteilung undFig. 2b shows the outer conductor of the slotted coaxial cable and the associated power distribution and

Fig. 2c eine andere Ausführungsform des Außenleiters. 2c shows another embodiment of the outer conductor.

Fig. 1 zeigt die perspektivische Darstellung eines geschlitzten Koaxialkabels mit einem Außenleiter 3 und einem Innenleiter 5. Der Außenleiter 3 zeigt einen in Achsrichtung des Kabels kontinuierlich verlaufenden Schlitz 4. Der Innenleiter 5 ist durch schraubenförmiges Aufwickeln eines geeigneten streifenförmigen Leiters hergestellt, wobei sich der Wicklungs-1 shows the perspective illustration of a slotted coaxial cable with an outer conductor 3 and an inner conductor 5. The outer conductor 3 shows one which runs continuously in the axial direction of the cable Slot 4. The inner conductor 5 is made by helically winding a suitable strip-shaped Conductor, with the winding

sinn mit gleichbleibender Periodizität d alternierend umkehrt.Sinn alternately reverses with constant periodicity d.

Die Fig. 2a und 2b sollen zur Erläuterung des dem geschlitzten Koaxialkabel zugrunde liegenden Prinzips herangezogen werden. Fig. 2 a zeigt den Innenleiter 5, der in Abschnitte S₁, 5₂... mit bestimmter Länge d aufgeteilt ist. In jedem der Abschnitte ist der Leitungsdraht schraubenförmig mit gleicher Steigung aufgewickelt, wobei sich der Wicklungssinn in benachbarten Abschnitten umkehrt. Die lange d jedes w der Abschnitte beträgt etwa eine halbe Betriebswellenlänge der Welle im Koaxialkabel. Die auf die einzelnen Abschnitte 5„ S₁... in Fig. 2a verteilten Ströme sind mit 6„ (L₁... bezeichnet. Da die Länge jedes der Abschnitte etwa gleich der halben Betriebs- *5 wellenlänge des Koaxialkabels ist, kehrt sich die Richtung der Ströme 6,, O₂... von Abschnitt zu Abschnitt um. Dementsprechend kehrt sich die Richtung der von den Strömen 6„ 6,... in den Abschnitte.i S_x, S₂... und mit I₁,I₂... bezeichneten Magnetfelder von Abschnitt *° zu Abschnitt nicht um, da sich sowohl die Richtung der Ströme als auch der Wicklungssinn des schraubenförmigen Innenleitcrs von Abschnitt zu Abschnitt umkehrt. Fig. 2 b zeigt den Außenleiter 3 mit dem gerade verlaufenden Schlitz 4. Die Breite des Schlitzes 4 ist ausreichend kleiner als die Betriebswellenlänge.2a and 2b should be used to explain the principle on which the slotted coaxial cable is based. Fig. 2a shows the inner conductor 5, which is divided into sections S ₁ , 5 ₂ ... with a certain length d . In each of the sections, the conductor wire is wound up in a helical manner with the same pitch, the direction of the winding reversing in adjacent sections. The length d of each w of the sections is approximately one-half the operating wavelength of the wave in the coaxial cable. The currents distributed over the individual sections 5 " S ₁ ... in Fig. 2a are denoted by 6" (L ₁ .... Since the length of each of the sections is approximately equal to half the operating wavelength of the coaxial cable, it reverses the direction of the streams 6 ,, O ₂ ... is reversed from section to section. Correspondingly, the direction of the streams 6,, 6, ... in the sections.i S _x , S ₂ ... and with I ₁ , I ₂ extending slot 4. The width of the slot 4 is sufficiently smaller than the operating wavelength.

Die Magnetfelder T₁,1₂... induzieren im Außenleiter 3 und im Schlitz 4 in Umfangsrichtung fließende, gleichgerichtete Ströme 8,, S₂-■· Di^e Ströme 8,, S₂... strahlen am Spalt 4 eine in Umfangsrichtung polarisierte und damit für drahtlose t^achrichtensysteme außerordentlich geeignete Welle ab. In der Umgebung der Stellen, an denen sich der Wicklungssinn des Innenleiters umkehrt, werden keine Ströme induziert.The magnetic fields of T _1, 1 ₂ ... induce in the outer conductor 3 and the slot 4 flowing in the circumferential direction, rectified currents 8 ,, S ₂ - ■ · Di currents ^e 8 ,, S ₂ ... radiate at the gap 4 in a circumferential direction polarized and thus extremely suitable wave for wireless message systems. No currents are induced in the vicinity of the points where the direction of winding of the inner conductor is reversed.

Angesichts dieser Tatsache kann der Innenleiter nach Fig. 2a an Stelle eines Außenleiters nach Fig. 2b auch mit einem Außenleiter nach Fig. 2c zu einem geschlitzten Koaxialkabel kombiniert werden. Der Außenleiter nach Fig. 2c weist eine Vielzahl gerader, in axialer Richtung verlaufender Schlitze 9,, 9₂... auf, die den Abschnitten S₁, S₂... des Innenleiters entsprechen. Die Schlitze 9j, 9₂... sind wenig kürzer als die Periodizität d; sie sind gleich breit und ausreichend schmäler als die Betriebswellenlänge.In view of this fact, the inner conductor according to FIG. 2a can also be combined with an outer conductor according to FIG. 2c to form a slotted coaxial cable instead of an outer conductor according to FIG. 2b. The outer conductor according to FIG. 2c has a multiplicity of straight slots 9 ₁ _{, 9 2} ... Running in the axial direction, which the sections S 1, S ₂ . .. of the inner conductor. The slots 9j, 9 ₂ ... are a little shorter than the periodicity d; they are equally wide and sufficiently narrower than the operating wavelength.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. HF coaxial cable for simultaneous radiation and transmission of electromagnetic waves with an inner conductor and an outer conductor having slots, characterized in that the inner conductor (5) consists of an alternating helically wound conductor, that the distances (d) of the bypass points are approximately half an operating wavelength and that the outer conductor (3) has at least one straight, axially extending, continuous slot (4).

2. Coaxial cable according to claim 1, characterized in that the length of the slots (9) is equal to or slightly smaller than the predetermined distance (d) with which the direction of winding of the inner conductor (S) alternates.

3. Coaxial cable according to claim 2, characterized in that the slots (9) each between two points are arranged at which the direction of winding of the inner conductor (5) alternates.

4. Coaxial cable according to one of the preceding claims, characterized in that the conductor of the inner conductor (S) is wound on a core made of magnetic material or from a Insulating material containing magnetic material consists.

5. Coaxial cable according to one of the preceding claims, characterized in that a section of the slot (4) or the slots (9) is shielded by a conductive plate.