DE2648847A1

DE2648847A1 - Koaxialkabel zur hochfrequenzsignalankopplung

Info

Publication number: DE2648847A1
Application number: DE19762648847
Authority: DE
Inventors: Yoshio Miyamoto
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1975-11-01
Filing date: 1976-10-27
Publication date: 1977-05-12
Also published as: US4084141A; FR2330156A1; JPS6011404B2; FR2330156B1; JPS5256384A; GB1554571A

Description

Henkel, Kern, Feiler & Hänzel Patentanwälte

Möhlstraße Sumitomo Electric Industries Ltd. D-8000 München

Osaka Ta nan Tel.: 089/982085-87

usaica- Japan Telex: 0529802 hnkld

Telegramme: ellipsoid

2 v Okt. I8?ß

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Koaxialkabel zur Hochfrequenzankopplung.

In Fig. 1a und 1b ist ein bisher verwendetes, offenes bzw. geschlitztes Koaxialkabel dargestellt, das einen Innenleiter 1 und einen koaxial dazu angeordneten Außenleiter 2 aufweist. Im Außenleiter ist ein über die Länge des Kabels verlaufender, durchgehender Schlitz j5 ausgebildet. Dieses Kabel nützt den nach außen ragenden Teil des elektromagnetischen TEM-Betriebsart-Feldes, das sich um Raum zwischen Innen- und Außenleiter ausbreitet, für die Kommunikation mit einem neben dem Kabel befindlichen Objekt aus. Ein solches Objekt kann ein Eisenbahnzug, ein Automobil, ein Industriekran oder dergleichen, sowohl beweglich als auch ortsfest, sein, wobei dieses Objekt typischerweise an seiner dem Koaxialkabelschlitz zugewandten Seite eine Signalabnehmervorrichtung trägt. Die Verbindung zwischen Koaxialkabel und beweglichem Objekt kann zur Ermöglichung einer Fernsteuerung oder einfach zur Informationsübertragung dienen. Der Grad der Hochfrequenzwellenankopplung zwischen dem Kabel und einem solchem, an

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ihm entlanglaufenden beweglichen Objekt kann häufig nicht groß genug ausgelegt werden, weil das Koaxialkabel gemäß Figo 1 keine Einrichtung zur zwangsläufigen Ausstrahlung von Streuwellen aus dem Schlitz aufweist«, Weiterhin kann das das Kabel an das bewegliche Objekt ankoppelnde, nach außen ragende, äußere elektromagnetische Feld die Signalübertragung, des Kabels aufgrund von Einflüssen der Außenumgebung des Kabels, z.B. Verschmutzung, Wasser USW₀₅ ungünstig beeinflussen, wodurch die Güte der Signalübertragung äußert stark verschlechtert werden kann. Je größer die durchzuführende Hochfrequenzwellenankopplung ist, um so stärker muß der Schlitz erweitert werden. Durch diese Erweiterung werden aber die Einflüsse der Umgebungsänderungen verstärkt, wodurch eine stabilisierte Hochfrequenzwellenankopplung und -Übertragung zunehmend verschlechtert wird.

Mit der Erfindung werden die geschilderten Nachteile durch Schaffung eines offenen Koaxialkabels für die Hochfrequenzsignalankopplung vermieden, das mit einem langgestreckten Schlitz versehen ist, der eine unter abwechselnder Neigung verlaufende, wellen- oder zickzackförmige Konfiguration besitzt.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a und 1b eine Seitenansicht bzw. eine Schnittansicht bisher verwendeten offenen Koaxialkabels,

Fig_o 2a und 2b eine Seitenansicht bzw. eine Schnittansicht eines Koaxialkabels zur Hochfrequenzsignalankopplung gemäß der Erfindung*

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Pig. j5 eine Punktionsdarstellung des Kabels gemäß Figur 2 und

Fig« 4a bis 4c verschiedene Ausführungsformen der Erfindung mit drei verschiedenen Schlitzmustern,,

In Fig. 2a und 2b ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Koaxialkabels dargestellt, das einen Innen- und einen Außenleiter 1 bzw_a 2 aufweist. Im Außenleiter 2 ist ein sich ununterbrochen über die Kabellänge erstrekkender Schlitz 4 ausgebildet., der eine abwechselnd ansteigende und abfallende,, wellen- oder zickzackförmige Konfiguration besitzt. Das Wesen der Erfindung liegt in dieser Schlitzkonfiguration im Außenleiter des Kabels«

Die Punktion des Schlitzes ist im folgenden anhand von Figo j5 erläutert. Die prinzipielle Übertragungsart bei einem Koaxialkabel ist der TEM-Modus (TEM mode)j dies bedeutet/ daß der elektrische Strom in Längsrichtung des Kabels durch dieses hindurchfließt. Infolgedessen wird gemäß Pig. 3 ein Teil des im Außenleiter fließenden elektrischen Stroms, d.h· die Komponente 5^j durch den Schlitz geschnitten bzw. unterbrochen, weil letzterer relativ zur Kabelachse geneigt ist. Der Schlitz gewährleistet somit eine elektrische Wellen anregende Punktion, durch welche vorteilhafte Eigenschaften der Hochfrequenzwellenankopplung erreicht werden können.

Beim bisher verwendeten, offenen Koaxialkabel gemäß Fig. 1 wird dagegen keine elektrische Wellen anregende Funktion erzielt, weil der Schlitz parallel zur Kabelachse verläuft. Ein solches Kabel nutzt einfach den nach außen ragenden Teil seines inneren elektromagnetischen Felds aus. Infolgedessen ist die Größe der Hochfrequenzsignalankopplung zwischen dem Kabel und einem an diesem entlanglaufenden,

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beweglichen Objekt äußerst gering und instabil aufgrund von Umgebungsänderungen um das Kabel herum, welche seine Ubertragungseigenschaften beeinträchtigen.

Das erfindungsgemäße Kabel gewährleistet demgegenüber eine elektrische Wellen anregende Funktion über praktisch den gesamten Bereich des ununterbrochenen Schlitzes hinweg. Es ist somit ohne weiteres möglich^ die Größe der Hochfrequenzsignalankopplung zu erhöhen^, wobei die Ankopplungscharakteristik im Vergleich zum bisher verwendeten Kabel stabiler wird ο

Erfindungsgemäß sollte die Periode P des Schlitzschemas oder -musters zweckmäßig bestimmt werden. Insbesondere dann, wenn die Periode P auf einen Wert festgelegt wird,, welcher der Wellenlänge der angelegten Sxgnalfrequenz entspricht oder etwas langer ist als diese«, lassen sich die elektrischen Kraftlinien durch die Vektoren 6., βρ, 6-, usw. gemäß Figo 3 darstellen. Diese durch den elektrischen Strom erzeugten elektrischen Kraftlinien x-jerden durch den Schlitz geschnitten, und infolgedessen werden Streuwellen erzeugt, die senkrecht zum Kabel ausstrahlen oder sich ausbreiten. Wenn die Periode P kurzer ist als die Wellenlänge der anliegenden Signalfrequenz wird diese Abstrahlung nicht erreicht, vielmehr tritt dabei, wie beim Stand der Technik, nur eine Oberflächenwelle um das Kabel herum auf.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene zickzackförmige Schlitzschema beschränkt, sondern gleichermaßen auf jede durchgehende bzx?. ununterbrochene Schlitzkonfiguration anwendbar, die mit einer konstanten Periode gegenüber der Kabelachse "pendelt" bzw. wellenförmig verläuft. Abgewandelte Ausführungsformen der Erfindung sind beispielsweise in

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den Pig. 4a bis 4c veranschaulicht. Gemäß Fig. 4a besitzt der Schlitz 4 eine rechteckige Konfiguration. Gemäß den Fig. 4b und 4c besitzt der Schlitz 4 einen geradlinigen zentralen Abschnitt mit einander abwechselnden bzw. gegeneinander versetzten Ausschnitten in den gegenüberliegenden Schlitzkanten. Diese Auschnitte. sind gemäß Fig. 4b rechteckig und gemäß Fig. 4c dreieckig.

Zusammenfassend wird mit der Erfindung also ein Koaxialkabel für die Hochfrequenzsignalankopplung geschaffen, das langgestreckte, koaxial zueinander verlaufende Zentral- und Außenleiter 1 bzw. 2 aufweist. Im Außenleiter ist ein durchgehender Schlitz 4 in Form eines regelmäßig wechselnden wellen- oder zickzackformigen Musters ausgebildet.

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Claims

2648847 Henkel, Kern, Feiler & Hänzel Patentanwälte

Möhistraße Sumitomo Electric Industries Ltd. D-8000München

Taran Tel.: 089/982085-87

, Japan Telex: 0529802 hnkld

Telegramme: ellipsoid

2 ;. OKt. 1378

Patentansprüche

iy Koaxialkabel für die Hochfrequenzsignalankopplung, bestehend aus einem in Kabellängsrichtung verlaufenden Innenleiter, einem mit Abstand vom Innenleiter angeordneten und diesen koaxial umgebenden Außenleiter und einem im Außenleiter ausgebildeten, über seine Länge hinweg durchgehend verlaufenden Schlitz, dadurch gekennzeichnet, daß der durchgehende Schlitz (4) eine regelmäßige, in Querrichtung abx^echselnd verlaufende Konfiguration besitzt.
2. Koaxialkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durchgehende Schlitz eine zickzackförmige Konfiguration besitzt.
J5. Koaxialkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durchgehende Schlitz eine Rechteckwellenkonfiguration besitzt.
4. Koaxialkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durchgehende Schlitz einen geradlinig längsverlaufenden, zentralen Abschnitt aufweist, dessen

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gegenüberliegende Ränder mit auf regelmäßige Abstände verteilten, einander abwechselnden Ausschnitten versehen sind.
5. Koaxialkabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschnitte eine rechteckige Form besitzen.
6. Koaxialkabel nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschnitte eine dreieckige Form besitzen.

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