EP0141961B1 - Cable electrique coaxial rayonnant - Google Patents

Cable electrique coaxial rayonnant Download PDF

Info

Publication number
EP0141961B1
EP0141961B1 EP84110809A EP84110809A EP0141961B1 EP 0141961 B1 EP0141961 B1 EP 0141961B1 EP 84110809 A EP84110809 A EP 84110809A EP 84110809 A EP84110809 A EP 84110809A EP 0141961 B1 EP0141961 B1 EP 0141961B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cable
sheath
axis
conductor
outer conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP84110809A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0141961A1 (fr
Inventor
Jean-Loup Bocher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cables de Lyon SA
Original Assignee
Cables de Lyon SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cables de Lyon SA filed Critical Cables de Lyon SA
Publication of EP0141961A1 publication Critical patent/EP0141961A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0141961B1 publication Critical patent/EP0141961B1/fr
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/20—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/203—Leaky coaxial lines

Definitions

  • the present invention relates to a radiating coaxial electric cable, comprising a conductive core, a cellular dielectric, an outer conductor provided with windows for passage of electromagnetic radiation, and an outer insulating sheath.
  • the radiation passage windows of known cables are formed either by slots, longitudinal or at an angle with the axis of the cable, or by successions of holes aligned on segments parallel to the axis of the cable. Their linear weakening is however disturbed by the value of the coupling factor, so that they are perfectly satisfactory only for determined coupling factors. Their radiation in peak value is also limited.
  • Radiant cables having slots at an angle to the axis of the cable are particularly dissipative, since these slots cut the surface currents which flow in the outer conductor of the cable and therefore greatly increase the attenuation.
  • Cables with successive holes aligned on segments parallel to the cable axis have a lower reduction, but the arrangement of these segments parallel to the axis creates a non-uniform radiation pattern, which can be annoying. in many applications.
  • the object of the present invention is to provide a radiating coaxial electric cable whose linear loss does not depend on the value of the coupling factor, which has better radiation in peak value, with a more uniform distribution, and for amplitudes of less coupling than known cables, and whose measurement of echo voltages (reflectometry) is very good.
  • the cable according to the present invention is characterized in that the windows for the passage of radiation from its external conductor consist of successive series of holes aligned along a helix segment.
  • the holes forming radiation passage windows are circular.
  • the outer conductor is formed by an embossed strip.
  • Its sheath is made of a synthetic resin provided with a mineral additive making it non-propagating of a flame.
  • the sheath is free of halogenated additives.
  • the apparent specific mass of the cell dielectric is between 0.25 and 0.50 g / cm 3 .
  • Its outer sheath is connected to a member carrying a parallel axis within.
  • H t being the tangential magnetic field at the center of the opening and c the speed of light in a vacuum.
  • W the energy conveyed in the cable.
  • the radiation of the cable has a circular diagram and is uniform in all directions if one neglects the wall effect due to obstacles located near the cable.
  • the distance between the holes must be chosen so that the fields radiated by each add up.
  • the radiation of the leaky cable will be effective for the carrier signals whose wavelength in air satisfies the relationships: and p being an integer constant and er, the relative permittivity of the primary insulator of the coaxial cable.
  • the radiation may occur in the fundamental mode or in higher order modes.
  • This cable comprises a conductive core 1 of copper or aluminum with a helical groove. This is surrounded by a low loss cellular dielectric 2 of polyethylene with a specific mass of between 0.25 and 0.50 g / cm 3 .
  • the outer conductor is formed of an embossed copper strip 3, pierced with holes 6 distributed over helix segments, the pitch and the angle relative to the axis of the series of holes being chosen as a function of the frequency d 'use.
  • the holes shown are circular, but they could also be rectangular or oval in shape.
  • the external conductor is surrounded by a protective sheath 4 made of polyvinyl chloride, added with a mineral filler making it non-propagating of the flame, but without halogenated fire-retardant additive, which would generate a release of halogen in the event of fire.
  • the entire cable is supported by a support element 5 with a steel core 7, connected to the cable sheath.
  • a cable of this kind with outside diameters 45 mm and inside diameters 18.5 mm, provided with 9 mm diameter holes spaced 15 mm apart, distributed over a 350 mm pitch helix, making an angle of 20 ° with the axis of the cable, has a coupling efficiency of -53 dB at 2 m in free space for a frequency of 450 MHz, with a linear attenuation of 23 dB / km. Its characteristic impedance is close to 50 ohms.

Description

  • La présente invention concerne un câble électrique coaxial rayonnnant, comprenant une âme conductrice, un diélectrique cellulaire, un conducteur extérieur muni de fenêtres de passage de rayonnement électromagnétique, et une gaine externe isolante.
  • Les fenêtres de passage du rayonnement des câbles connus sont constituées soit par des fentes, longitudinales ou faisant un angle avec l'axe du câble, soit par des successions de trous alignés sur des segments parallèles à l'axe du câble. Leur affaiblissement linéique est cependant perturbé par la valeur du facteur de couplage, de sorte qu'ils ne sont parfaitement satisfaisants que pour des facteurs de couplage déterminés. Leur rayonnement en valeur de crête est également limité.
  • Les câbles rayonnants comportant des fentes faisant un angle avec l'axe du câble sont particulièrement dissipatifs, car ces fentes coupent les courants superficiels qui circulent dans le conducteur extérieur du câble et de ce fait augmentent beaucoup l'affaiblissement.
  • Les câbles comportant des successions de trous alignés sur des segments parallèles à l'axe du câble ont un affaiblissement plus réduit, mais la disposition de ces segments parallèles à l'axe crée un diagramme de rayonnement non uni- form, ce qui peut être génant dans beaucoup d'applications.
  • La présente invention a pour but de procurer un câble électrique coaxial rayonnant dont l'affaiblissement linéique ne dépende pas de la valeur du facteur de couplage, qui présente un meilleur rayonnement en valeur de crête, avec un distribution plus uniforme, et pour des amplitudes de couplage moindres que les câbles connues, et dont la mesure des tensions d'écho (réflectomé- trie) soit très bonne.
  • Le câble selon la présente invention est caractérisé en ce que les fenêtres de passage du rayonnement de son conducteur extérieur sont constitués par des séries successives de trous alignés selon un segment d'hélice.
  • Il répond en outre de préférence à au moins l'une des caractéristiques suivantes:
  • Les trous formant fenêtres de passage du rayonnement sont circulairs.
  • Le conducteur extérieur est formé par un feuillard gaufré.
  • Sa gaine est en une résine synthétique munie d'un additif minéral la rendant non propagatrice d'une flamme.
  • La gaine est exempte d'additif halogéné.
  • La masse spécifique apparente du diélectrique cellulaire est comprise entre 0,25 et 0,50 g/cm3.
  • Sa gaine externe est relié à un élément porteur d'axe parallèle au sein.
  • On sait que l'énergie ΔW rayonnée par chaque trou de rayon r à la fréquence
    Figure imgb0001
    est donnée par la formule de BETHE:
    Figure imgb0002
    Ht étant le champ magnétique tangential au centre de l'ouverture et c la vitesse de la lumière dans la vide.
  • Il est donc possible de calculer l'affaiblissement supplémentaire
    Figure imgb0003
    apporté par le rayonnement, W étant l'énergie véhiculée dans la câble.
  • Du fait que les trous sont disposés suivant une hélice par rapport à l'axe du câble, le rayonnement de celui-ci a un diagramme circulaire et est uniforme dans toutes les directions si l'on néglige l'effet de paroi dû aux obstacles situés à proximité du câble.
  • La distance d'entre les trous doit être choisie de façon que les champs rayonnés par chacun s'ajoutent. On aboutit ainsi à une condition théorique: le rayonnement du câble à fuites sera effectif pour les signaux porteurs dont la longeur d'onde dans l'air satisfait les relations:
    Figure imgb0004
    et
    Figure imgb0005
    p étant une constante entière et er, la permittivité relative de l'isolant primaire du câble coaxial.
  • Suivant les valeurs de p, le rayonnement pourra se produire sur le mode fondamental ou sur des modes d'ordre supérieur.
  • Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence à la figure unique du dessin annexé, un câble électrique coaxial rayonnant selon l'invention
  • Ce câble comporte une âme conductrice 1 en cuivre ou en aluminium à cannelure hélicoïdale. Celle-ci est entourée d'un diélectrique cellulaire à faibles pertes 2 en polyéthylène de masse spécifique comprise entre 0,25 et 0,50 g/cm3.
  • Le conducteur extérieur est formé d'un feuillard de cuivre gaufré 3, percé de trous 6 répartis sur des segments d'hélice, le pas et l'angle par rapport à l'axe des séries de trous étant choisis en fonction de la fréquence d'utilisation. Les trous représentés sont circulaires, mais ils pourraient aussi être rectangulaires ou de forme ovale.
  • Le conducteur extérieur est entouré d'une gaine protectrice 4 en polychlorure de vinyle, additionné d'une charge minéral la rendant non propagratrice de la flamme, mais sans additif antifeu halogèné, qui engendrerait un dégagement d'halogène en cas d'incendie.
  • L'ensemble du câble est supporté par un élément porteur 5 à âme d'acier 7, relié à la gaine du câble.
  • Un câble de ce genre, de diamères extérieur 45 mm et intérieur 18,5 mm, muni de trous de diamètre 9 mm espacés de 15 mm, répartis sur une hélice de pas 350 mm, faisant un angle de 20° avec l'axe du câble, présente pour une fréquence de 450 MHz une efficacité de couplage de -53 dB à 2 m en espace libre, avec une atténuation linéique de 23 dB/km. Son impédance caractéristique est voisine de 50 ohms. Un câble selon la technique antérieure, décrite dans l'article de Nagao, Kurauchi et Nakahara, International Antenna and Propagation Symposium, 9-11 septembre 1968, pages 253-258, de diamètes extérieur 43 mm et intérieur 17,7 mm, muni de fentes de longueur 130 mm et de largeur 10 mm, faisant des angles alternés avec l'axe de +0.3 radian et -0,3 radian, avec un pas de 530 mm, présentait une efficacité de couplage de -57 dB à 2 m en espace libre, avec une atténuation linéique de 24 dB/km.

Claims (6)

1. Câble électrique coaxial rayonnant, comprenant une âme conductrice (1), un diélectrique cellulaire (2), un conducteur extérieur (3) muni de fenêtres (6) de passage du rayonnement électromagnétique, et une gaine externe isolante (4), caractérisé en ce que le conducteur extérieur (3) est un conducteur unique continu, et en ce que les fenêtres (6) de passage du rayonnement sont constituées par des séries successives de trous circulaires alignés hélicoîdalement.
2. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conducteur extérieur (3) est formé par un feuillard gaufré.
3. Câble selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que sa gaine (4) est en une résine synthétique munie d'un additif minéral la randant non propagatrice d'une flamme.
4. Câble selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que sa gaine (4) est exempte d'additif halogéné.
5. Câble selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la masse spécifigue apparente du diélectrique cellulaire est comprise entre 0,25 et 0,50 g/cm3.
6. Câble selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que sa gaine externe est reliée à un élément porteur (5) d'axe parallèle au sien.
EP84110809A 1983-09-15 1984-09-11 Cable electrique coaxial rayonnant Expired EP0141961B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8314710A FR2552272B1 (fr) 1983-09-15 1983-09-15 Cable electrique coaxial rayonnant
FR8314710 1983-09-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0141961A1 EP0141961A1 (fr) 1985-05-22
EP0141961B1 true EP0141961B1 (fr) 1989-01-18

Family

ID=9292257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP84110809A Expired EP0141961B1 (fr) 1983-09-15 1984-09-11 Cable electrique coaxial rayonnant

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4625187A (fr)
EP (1) EP0141961B1 (fr)
JP (1) JPS6086901A (fr)
DE (1) DE3476302D1 (fr)
FR (1) FR2552272B1 (fr)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62276904A (ja) * 1986-02-12 1987-12-01 Hitachi Cable Ltd 耐火性漏洩同軸ケ−ブル
GB2235336B (en) * 1989-06-23 1994-05-11 Hunting Eng Ltd Communication via leaky cables
FR2685549B1 (fr) * 1991-12-19 1994-01-28 Alcatel Cable Ligne haute frequence rayonnante.
FR2690280A1 (fr) * 1992-04-15 1993-10-22 Alcatel Cable Dispositif rayonnant à large bande passante.
US5717411A (en) * 1995-04-19 1998-02-10 Andrew Corporation Radiating waveguide and radio communication system using same
US5809429A (en) * 1995-09-22 1998-09-15 Andrew Corporation Radiating coaxial cable and radio communication system using same
CA2239642C (fr) * 1997-06-26 2001-05-29 Geza Dienes Antenne de rayonnement de systemes de communication cable-a-vehicule
FR2769135B1 (fr) * 1997-10-01 1999-12-03 Telecommunications Sa Cable coaxial rayonnant
US5898350A (en) * 1997-11-13 1999-04-27 Radio Frequency Systems, Inc. Radiating coaxial cable and method for making the same
US6480163B1 (en) 1999-12-16 2002-11-12 Andrew Corporation Radiating coaxial cable having helically diposed slots and radio communication system using same
US6624358B2 (en) 2001-12-13 2003-09-23 Andrew Corporation Miniature RF coaxial cable with corrugated outer conductor
EP2355246B1 (fr) * 2010-01-28 2018-11-28 Alcatel Lucent Câble de radiation avec rail de montage
US9270071B2 (en) 2013-03-13 2016-02-23 International Business Machines Corporation Microwave connector with filtering properties
US9300029B2 (en) 2013-03-15 2016-03-29 International Business Machines Corporation Coaxial transmission line slot filter with absorptive matrix
EP3886121A1 (fr) * 2020-03-25 2021-09-29 Lapp Engineering & Co. Câble résistant au feu

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2633532A (en) * 1948-02-06 1953-03-31 Int Standard Electric Corp Helically slotted cylindrical antenna
US2724774A (en) * 1952-06-03 1955-11-22 Rca Corp Slotted cylinder antenna
US2947988A (en) * 1955-03-29 1960-08-02 Univ Ohio State Res Found Traveling wave antenna
DE2230280A1 (de) * 1972-06-21 1974-01-17 Licentia Gmbh Offener wellenleiter zur breitbandigen funkversorgung
GB1424685A (en) * 1973-01-25 1976-02-11 Bicc Ltd Electric cables
BE834291A (fr) * 1975-10-07 1976-02-02 Systeme de radiocommunications pour milieux confines
JPS5276814A (en) * 1975-12-23 1977-06-28 Japanese National Railways<Jnr> Transmission line leakage coaxial cable
GB1597125A (en) * 1977-08-24 1981-09-03 Bicc Ltd Radiating cables
CA1079504A (fr) * 1978-10-13 1980-06-17 Control Data Canada Methode de fabrication de cable coaxial
US4339733A (en) * 1980-09-05 1982-07-13 Times Fiber Communications, Inc. Radiating cable
GB2105521A (en) * 1981-08-12 1983-03-23 Univ Surrey Antenna

Also Published As

Publication number Publication date
EP0141961A1 (fr) 1985-05-22
FR2552272A1 (fr) 1985-03-22
FR2552272B1 (fr) 1986-04-11
US4625187A (en) 1986-11-25
JPS6086901A (ja) 1985-05-16
DE3476302D1 (en) 1989-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0141961B1 (fr) Cable electrique coaxial rayonnant
Friedman et al. Low-loss RF transport over long distances
US5122068A (en) Cable grounding device
Goubau Open wire lines
US2685068A (en) Surface wave transmission line
US5473336A (en) Cable for use as a distributed antenna
US4114121A (en) Apparatus and methods for launching and screening electromagnetic waves in the dipole mode
US20090260849A1 (en) Electrical conductor and cable utilizing same
CA2609746A1 (fr) Systeme et methode pour emettre des ondes de surface par des lignes non conditionnees
JPH09501796A (ja) 双軸ケーブル
US6023201A (en) Electrical signal transmission device protected against electromagnetic interference
EP1039482B1 (fr) Câble coaxial comportant un conducteur isolé effectivement tourné
FI76449C (fi) Bandledning.
FR2665025A1 (fr) Element de transition entre guides d&#39;ondes electromagnetiques, notamment entre un guide d&#39;ondes circulaire et un guide d&#39;ondes coaxial.
CN101061603A (zh) 在无条件线路上发射表面波的系统和方法
EP1016165B1 (fr) Cable rayonnant
EP1163682B1 (fr) Cable rayonnant
CN209625877U (zh) 一种绝缘耐高温同轴电缆
US3158824A (en) Tubular wave guide for transmitting circular-electric waves
EP0299125B1 (fr) Structure à propagation passe-bas
EP2148336B1 (fr) Câble d&#39;énergie spécifiquement conçu pour transmettre des données à haut débit
CN214226586U (zh) 一种应用于高能物理的并排传输线
RU2066871C1 (ru) Комбинированный кабель для передачи оптических и электрических сигналов
FR2690280A1 (fr) Dispositif rayonnant à large bande passante.
EP0694986B1 (fr) Câble coaxial rayonnant

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): BE CH DE FR GB IT LI NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19851114

17Q First examination report despatched

Effective date: 19870410

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): BE CH DE FR GB IT LI NL SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 3476302

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19890223

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: JACOBACCI & PERANI S.P.A.

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19930825

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19930922

Year of fee payment: 10

Ref country code: DE

Payment date: 19930922

Year of fee payment: 10

Ref country code: CH

Payment date: 19930922

Year of fee payment: 10

ITTA It: last paid annual fee
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 19930930

Year of fee payment: 10

Ref country code: FR

Payment date: 19930930

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 19931022

Year of fee payment: 10

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19940911

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19940912

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Effective date: 19940930

Ref country code: CH

Effective date: 19940930

Ref country code: BE

Effective date: 19940930

EAL Se: european patent in force in sweden

Ref document number: 84110809.5

BERE Be: lapsed

Owner name: LES CABLES DE LYON

Effective date: 19940930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19950401

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19940911

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19950531

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19950601

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 84110809.5

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST