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Dielektrisches Ultrakurzwellenkabel Die Erfindung betrifft dielektrische
Ultrakurz-Wellenkabel in Form eines von einer Metallhülle umgebenen Dpelektrikums
zur Übertragung elektromagnetischer Wellen durch dielektrische Verschiebung und
deren Anwendung für Fernmeldeübertragungssysteme, z. B. für die Sprachübertragung
mittels Trägerwellen, für die Fernsehübertragung und als Kurzwellenkabel für Sende-
und Empfangsanteimen.
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Bei den bisherigen Untersuchungen über die Übertragung elektromagnetischer
Wellen durch das D@elektrikum von dielektrischen Ultrakurzwellenkabeln wurde in
erster Linie an die Verwendung von vorzugsweise aus Kupfer bestehenden starren Metallrohren
mit verhältnismäßig großem Durchmesser gedacht, die aber nur in Längen von einigen
Metern herstellbar sind und daher eine zeitraubende teure Montage bedingen. Es wäre
daher zweckmäßiger, die Ultrakurzwellenkabel so auszubilden, daß sie wie andere
Kabel in großen Längen hergestellt, auf Kabeltrommeln versandt und wie Kabel ausgelegt
werden können. Zu diesem Zweck müßte aber der Kabeldurchmesser bei gleichzeitiger
biegsamer Ausgestaltung der Metallhülle und der sonstigen Kabelhüllen auf die üblichen
Kabeldurchmesserwerte, d. h. auf Werte von etwa i o cm oder weniger, reduziert werden.
Durch die Verminderung des Kabeldurchmessers wird aber die Grenzfrequenz vergrößert,
so daß mit einer höheren Frequenz gearbeitet werden muß, was wiederum eine Erhöhung
der Dämpfung zur Folge hat.
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Zur Behebung dieser Nachteile geht die Erfindung zunächst davon aus,
daß für die übertragung elektromagnetischer Wellen über biegsame dielektrische Ultrakurzwellenkabel
mit verhältnismäßig geringem Durchmesser mit besonderem Vorteil die
sogenanuten
magnetischen Wellen geeignet sind, die eine axiale magnetische und eine zirkulare
elektrische Feldkomponente aufweisen, weil diese magnetischen Wellen bei den in
Betracht kommenden Übertragungsfrequenzen wesentlich weniger gedämpft werden als
die soggenannten @elektrischeg Wellen mit axialer elektrischer und zirkularer magnetischer
Feldkomponente. Dias Vorliegen einer zirkularen elektrischen Komponente muß aber
bei der Ausbildung der das Dlelektrikum umgebenden Metallhülle berücksichtigt werden,
da die Metallhülle an der Übertragung der Wellen wesentlich beteiligt ist. Hieraus
folgt die weitere Erkenntnis, daß die bei dielektrischen Kabeln vorgesehene Metallhülle
für den Fall der Übertragung magnetischer Wellen in erster Linie eine große Leitfähigkeit
in zirkularer Richtung haben muß; während die Längsleitfähigkeit weniger von Bedeutung
ist.
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Auf Grund dieser Erkenntnisse und Überlegungen wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, bei einem für die Übertragung magnetischer Wellen zirkularer elektrischer
Feldkomponente benutzten dielektrischen Ultrakurzwellenkabel die - zur Erzielung
der erforderlichen Biegsamkeit in der Metallhülle vorgesehenen Schlitze bzw. Stoßfugen
so anzuordnen, daß die elektrische Zirkularkomponente nicht durchschnitten bzw.
unterbrochen wird.
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Im Rahmen dieser allgemeinen konstruktiven Anweisungen sind verschiedene
Ausführungsformen für die Metallhülle denkbar. Beispielsweise kann die Metallhülle
in Form eines in einer Strangpressq gepreßten Aluminiumrohres ausgebildet werden,
das zur Erhöhung der Biegsamkeit in kurzen Abständen mit quer verlaufenden Einschnitten
versehen ist, wobei für das Aluminiumrohr vorzugsweise Reinstaluminium mit einem
Reinheitsgrad größer als 9999 °'o und einer elektrischen Leitfähigkeit größer als
-37 verwendet wird. Eine andere Ausführungsform besteht .darin, die Metallhülle
aus mit kurzer Steigung gewickelten Bändern herzustellen,wobei die Seitenränder
der Bänder nach Art der Pforzheimer-Schläuche ineinandergreifen können. Auch kann
die Metallhülle aus kurzen aneinarndergereihten nahtlosen Rohrstücken bestehen,
die in bekannter Weise kugelgelenkartig miteinander verbunden sein können.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Die Fig. i zeigt zunächst ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Metallhülle
io als nahtlos gepreßtes Aluminiumrohr in kurzen Abständen mit den Einschnitten
i i versehen ist. Die Einschnitte i i sind in Längsrichtung gegeneinander versetzt,
um die Biegsamkeit des Aluminiumrohres in allen Richtungen zu vergrößern. Zum wasserdichten
Abschluß des Kabels ist das Aluminiumrohr io unter Zwischenfügung der Isolierstoffbandwicklung
12 mit dem wasserdichten Kabelmantel 13 umpreßt. Zur Erzeugung der magnetischen
Grundwelle, auch HG-Welle genannt, sind an den Enden des Kabels die Sende- und Empfangselektroden
14 und 15 angeordnet, die mit den Sende- und Empfangseinrichtungen 16 und 17 verbunden
sind. Die Enden des j Kabyels sind je durch ,einen Endverschluß luft- und wasserdicht
abgeschlossen.
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Nach der Ausführungsform gemäß der Fig. 2 besteht .die Metallhülle
2o aus einer überlappten und selbsttragenden Bandwicklung ,aus gut leitenden Stoffen,
z. B. aus Kupfer oder Aluminium, wobei die Steigung der Metallbandwicklung möglichst
kurz gewählt wird. Zur Abstützung der überlappten Metallbandwickluclg kann im Innern
.eine selbsttragende Isolierstoffhülle angeordnet sein, auf der die Bandwicklung
aufliegt. Zum wasserdichten Abschluß des Kabels dient der unter Zwischenfügung der
Isolierstoffbandwicklung a i aufgepreßte Kabelmantel 2z.
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Zum Unterschied von der Fig. 2 besteht gemäß der Fig.3 die Metallhülle
aus zwei übereinanderliegenden. gut leitenden Bandwicklungen 30 und 31, wobei
die ,äußere Bandwicklung 31 die Lücken der inneren Bandwicklung
30 überdeckt. Die Herstellung dieser beiden Bandwicklungen erfolgt in bekannter
Weise durch Wickeln der Bänder um einen Dorn, so daß insgesamt ein selbsttragendes
und stützfestes Rohr entsteht. Über der äußeren Bandwicklung 3 i folgen die Isolierstoffbandwicklung
3a un:d der wasserdichte Kabelmante133.
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Die Fig. ¢ zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Metallhülle
40 aus mit kurzer Steigung gewickelten gut leitenden Bändern besteht. Wie dargestellt,
greifen jedoch die Seitenränder der Bänder nach Art der Pforzheimer-Schläuche ineinander,
so daß die Metallhülle gleichzeitig eine erhöhte Zugfestigkeit und Biegsamkeit erhält.
Über der Metallhülle 4o ist zunächst die Isolierstoffbandwicklung 41 und darüber
der wasserdichte Kabel-Mantel 42 angeordnet.
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Nach der Fig. 5 besteht die Metallhülle des dielektrischen Kabels
aus den dicht axieinandergereihten Rohrstücken 5o aus gut leitenden Stoffen, die
an den Enden passend geformt und gegebenenfalls ein kurzes Stück ineinandergreifen
können. Um diese Rohrstücke in. der vorgeschriebenen Lage zusammenzuhalten, ist
die Metallhülle mit der Befiechtung 5i umgeben, die vorzugsweise .aus biegsamen
und dehnbaren Fäden. besteht, z. B. .aus Gummifäden, um der Metallhülle die nötige
Biegsamkeit zu verleihen. Hierüber folgt unter Zwischenfügung der Isolierstoffbandwicklung
52 der wasserdichte Kabelmantel 53.
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Zum Unterschied von der Fig. 5 sind gemäß der Fig. 6 die aneinandergereihten
Metallrohrstücke 6o durch die Kugelgelenke 61 miteinander verbunden, durch die gleichzeitig
die gew.ünschte Biegsamkeit und Zugfestigkeit der Metallhülle erreicht wird. Über
dieser Metallhülle können zusätzliche Schutzhüllen und gegebenenfalls ,auch ein
wasserdichter Kabelmantel angeordnet sein.
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Die Fig.7 zeigt eine Ausführungsform eines dielektrischen Ultrakurzwellenkabels,
das für die Übertragung der magnetischen Wolleerster Ordnung, d. h. für die sogenannte
HI-Welle, vorgesehen ist. Dias Kabel besteht aus den beiden halbschalenförmigen
gut leitenden Bändern 7o und 71, deren Seitenränder stumpf aneinanderstoßen und
die zusammengefaßteine
selbsttragende und zugfeste Metallhülle
bilden. Zur Erhöhung der Biegsamkeit sind in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel
gemäß der Fig. i in kurzen Abständen die Einschnitte 7z vorgesehen. Über der Metallhülle
befinden sich die Isolierstoffbandwicklung 73 und der wasserdichte Kabelmante17q..
Aus den Enden des Kabels sind die Sende- und Empfangselektroden 75 und 76 angeordnet,
die an die Sende-und Empfangseinrichtungen 77 und 78 angeschlossen sind. Wie aus
der Figur hervorgeht, befinden sich die Sende- und Empfangselektroden 75 und 76
an den Stoßfugen der beiden halbschalenförmig n Bänder 7 i und 72, so daß
die Stoßfugen. mit den Aufteilungsstellen. der elektrischen Ströme zusammenfallen
und infolgedessen die elektrischen Zirkularkomponenten nicht unterbrechen.
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Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der erfindungsgemäß gegebenen grundsätzlichen
Anweisung zahlreiche andere konstruktive Ausführungen der Metallhülle des dielektrischen
Kabels möglich. Abweichend von den dargestellten Ausführungen können über dem wasserdichten
Kabelmantel weitere Kabelschutzschichten angeordnet sein, z. B. eine in getränkte
Faserstoffschichteneingebettete Bewehrung. In gewissem Fällen, wird man auf die
Anordnung eines besonderen wasserdichten Kabelmantels verzichten können. Im Zuge
des Kabels können zusätzliche) Zwischenverstärker oder sonstige Schaltelemente eingeschaltet
werden. Ferner ist es möglich, an das Kabel zusätzliche Abzweigkabel anzuschließen,
wobei an, der Abzweigstelle vorzugsweise zusätzliche Elektroden angeordnet sind,
die die elektromagnetischem Wellen von dem Hauptkabel an das Abzweigkabel wirksam
weiterleiten. Dias dielektrische Kabel kann unter Umständen gleichzeitig auch für
andere Übertragungszwecke ausgenutzt werden.