DE4311915A1 - Abstrahlendes Hochfrequenzkabel mit Lichtwellenleiter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein abstrahlendes Hochfrequenzkabel mit einem rohrförmigen Innenleiter sowie einem hierzu konzentrischen, durch eine Isolierung in Abstand gehaltenen rohrförmigen Außenleiter mit längs des Kabels angeordneten Öffnungen.

Abstrahlende Hochfrequenzkabel, auch als Leckkabel bezeichnet, sind Wellenleiter mit dem gattungsgemäßen Aufbau, bei denen die längs des Kabels angeordneten Öffnungen im Außenleiter, z. B. in Form von Schlitzen, der Abstrahlung der an einem Kabelende eingeführten Energie in den umgebenden Außenraum des Kabels dienen, wo diese Energie mit entsprechenden Antennenanlagen aufgefangen und die übermittelten Signale ausgewertet werden. Durch die Einspeisung an einem Ende ergibt sich längs des Kabels aufgrund der natürlichen Kabeldämpfung sowie der fortlaufenden Abstrahlung eine Intensitätsabnahme der abgestrahlten Leistung. Da solche Kabel vor allem in Tunnel montiert sind, um dem durchfahrenden Verkehr, wie Zügen oder Autos, die Möglichkeit zu geben, Signale von außen zu empfangen oder Signale vom Tunnelinnern nach außen weiterzugeben, sind viele Lösungen bekannt, durch Variation der Anzahl von Schlitzen, durch Veränderung der geometrischen Formen sowie durch eine bestimmte Zuordnung der Schlitze zueinander, die Intensitätsabnahme der abgestrahlten Leistung auf ein vertretbares Maß zu reduzieren.

Nun sind aber z. B. in einem Tunnel nicht nur die beschriebenen Hochfrequenzkabel zu montieren, auch andere Datenübertragungsstrecken werden parallel zu diesen geführt, sei es, um vorhandene Verstärkereinrichtungen zu speisen oder zu steuern, sei es, insbesondere bei langen Tunneln, um eine problemlosere Führung der Kabeltrasse zu erreichen. In neuerer Zeit gilt dies vor allem für die Datenübertragung mittels Lichtwellenleiter, die die zusätzliche Verlegung eines Kabels erfordern. Abgesehen davon, daß jede zusätzliche Kabelverlegung an einer Tunnelwandung zusätzlichen Platz erfordert, ist dort, wo Wandbefestigungen ohne weiteres nicht möglich sind, vielmehr auf Aufhängungen zurückgegriffen werden muß, mit einem erheblichen Montageaufwand zu rechnen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, den Montageaufwand bei uneingeschränkter Datenübermittlung zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Innenleiter des abstrahlenden Hochfrequenzkabels mindestens eine optische Faser enthält. Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, daß sich eine optische Faser im Innenleiter des Kabels, also als Zentralelement, gegenüber der Hochfrequenzübertragung, was Dämpfung, Reflexion etc. betrifft, elektrisch neutral verhält. Neben der Einsparung einer mehrfachen Kabelverlegung ist darüberhinaus bei der erfindungsgemäßen Lösung die besonders einfache Montagetechnik für den oder die zentral mitgeführten optischen Fasern hervorzuheben.

Die optischen Fasern, einzeln oder als Bündel, können in dem Innenleiter lose, aber mit Überlänge von < 5‰ geführt sein, als mechanischer Schutz kann auch eine zusätzliche Isolierung gegenüber dem Leitermaterial vorgesehen sein sowie die heute in anderen Fällen übliche Dichtmasse aus geeigneten, mindestens bei der Füllung fließfähigen Materialien.

Innerhalb des gleichsam als metallisches Schutzrohr für die optischen Fasern wirkenden Innenleiters des abstrahlenden Hochfrequenzkabels kann man in Weiterführung des Erfindungsgedankens aber auch optische Elemente vorsehen, die die optischen Fasern für die Datenübertragung enthalten. Diese optischen Elemente können sog. Hohl-, Bündel- oder Festadern sein oder auch Bändchenadern, ggf. mit Zugentlastungselementen.

Eine besonders vorteilhafte Variante eines abstrahlenden Hochfrequenzkabels ergibt sich dann, wenn in Weiterführung der Erfindung die Hochfrequenz- und die optische Übertragung so weit zusammengefaßt werden, daß der Innenleiter des abstrahlenden Hochfrequenzkabels durch ein optisches Element ersetzt wird. So kann z. B. als Innenleiter des HF-Kabels ein aus Stahl, Kupfer oder Aluminium bestehendes Röhrchen verwendet werden, in dem die optischen Fasern in unterschiedlichster Weise mit einer Überlänge von mehr als 5‰ gegenüber der äußeren Metallhülle geführt sind.

Die Erfindung sei anhand des in der Figur als Ausführungsbeispiel dargestellten abstrahlenden koaxialen Hochfrequenzkabels näher erläutert.

Das koaxiale Hochfrequenzkabel 1 besteht in bekannter Bauart aus einem rohrförmigen Innenleiter 2, zu dem der ebenfalls rohrförmige Außenleiter 3 konzentrisch angeordnet ist. Das den gegenseitigen Abstand von Innen- und Außenleiter bewirkende Dielektrikum ist mit 4 bezeichnet, es kann z. B. aus einem Vollkunststoff bestehen, aus einem geschäumten Kunststoffmaterial oder auch aus einer Scheiben-Abstandshalterkonstruktion bzw. Kombinationen daraus. Der Außenleiter 3 weist eine hier nicht dargestellte, für die Zwecke der Erfindung beliebige Schlitzkonfiguration auf, diese Schlitze dienen zur Abstrahlung elektromagnetischer Wellen in die Umgebung des Kabels. Der darüber befindliche Außenmantel 5 aus einem z. B. abriebfesten und ggf. flammfest eingestellten Kunststoff schützt das abstrahlende Hochfrequenzkabel gegen äußere mechanische Einwirkungen.

Zur gleichzeitigen optischen Datenübertragung enthält der Innenleiter 2 optische Fasern, im dargestellten Ausführungsbeispiel in Form eines gesonderten Lichtwellenleiterelementes 6. Dieses Lichtwellenleiterelement 6 kann eine Hohl-, Bündel- oder Festader sein, ebenso kann es aber auch ein Stapel aus einer Anzahl Bändchen sein, die wiederum einzelne optische Fasern, z. B. durch Kunststoffolien fixiert, enthalten. Umschlossen wird das Lichtwellenleiterelement 6 von der z. B. aus Polyethylen bestehenden Hülle 7, diese kann gleichzeitig Wärmedämmfunktion bei der Herstellung des abstrahlenden Hochfrequenzkabels übernehmen, wenn die nachfolgenden Kunststoffschichten extrudiert werden. Wärmedämmung insbesondere gegenüber den im Innern befindlichen optischen Fasern, um diese vor dem Einfluß erhöhter Temperaturen zu schützen. Inwieweit diese Hülle 7 als Wärmedämmschicht zum Tragen kommt oder kommen muß, und daher entsprechend auszubilden ist, hängt von dem Wärmeinhalt der weiteren Dielektrika ab, aber auch von den Verarbeitungstemperaturen der hierfür vorgesehenen Kunststoffmaterialien.

Durch die erwähnte Möglichkeit, das zwischen Innenleiter 2 und Außenleiter 3 befindliche Dielektrikum 4 beliebig auszubilden, resultiert ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung, daß nämlich diese Integration des optischen Übertragungsweges völlig unabhängig von dem sonstigen Kabelaufbau ist, vorausgesetzt wird lediglich eine koaxiale Anordnung von Innenleiter 2 und Außenleiter 3.

Claims (7)

1. Abstrahlendes Hochfrequenzkabel mit einem rohrförmigen Innenleiter sowie einem hierzu konzentrischen, durch eine Isolierung in Abstand gehaltenen rohrförmigen Außenleiter mit längs des Kabels angeordneten Öffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenleiter mindestens eine optische Faser enthält.

2. Hochfrequenzkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische(n) Faser(n) zentrisch im Innenleiter geführt sind.

3. Hochfrequenzkabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optische(n) Faser(n) gegenüber dem umgebenden Innenleiter isoliert angeordnet sind.

4. Hochfrequenzkabel nach Anspruch 1 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser(n) Bestandteil im Innenleiter längs geführter optischer Elemente sind.

5. Hochfrequenzkabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente Adern/Bändchen sind.

6. Hochfrequenzkabel nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenleiter als geschlossene metallische Hülle die optische(n) Faser(n) umschließt.

7. Hochfrequenzkabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenleiter ein querstabiles längsnahtgeschweißtes Rohr ist.