EP0643871A1 - Hochfrequenzkabel - Google Patents

Hochfrequenzkabel

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EP0643871A1
EP0643871A1 EP94908952A EP94908952A EP0643871A1 EP 0643871 A1 EP0643871 A1 EP 0643871A1 EP 94908952 A EP94908952 A EP 94908952A EP 94908952 A EP94908952 A EP 94908952A EP 0643871 A1 EP0643871 A1 EP 0643871A1
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cable
copper
parallel
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Hans Joachim Burisch
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Draka Deutschland GmbH and Co KG
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Kabelwerke Reinshagen GmbH
Draka Deutschland GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00—Communication cables or conductors
    • H01B11/02—Cables with twisted pairs or quads
    • H01B11/06—Cables with twisted pairs or quads with means for reducing effects of electromagnetic or electrostatic disturbances, e.g. screens
    • H01B11/10—Screens specially adapted for reducing interference from external sources
    • H01B11/105—Screens specially adapted for reducing interference from external sources composed of a longitudinally posed wire-conductor
    • H—ELECTRICITY
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    • H01B11/02—Cables with twisted pairs or quads
    • H01B11/06—Cables with twisted pairs or quads with means for reducing effects of electromagnetic or electrostatic disturbances, e.g. screens
    • H01B11/10—Screens specially adapted for reducing interference from external sources
    • H01B11/1016—Screens specially adapted for reducing interference from external sources composed of a longitudinal lapped tape-conductor

Definitions

  • the invention relates to a high-frequency cable according to the preamble of claim l.
  • a high frequency or RF cable of this type is e.g. a so-called antenna line for the transmission of corresponding radio and television signals.
  • this line consists of an inner conductor, insulation, an outer conductor and a jacket.
  • outer conductor which also acts as a screen
  • outer conductor which also acts as a screen
  • the wires should extend at regular intervals from one another over the circumference of the insulation.
  • the wires run parallel to each other, in two groups, which cross each other, and helically around the insulation or the inner conductor.
  • the process is similar for single braiding or double braiding, so-called mock braids.
  • Such shields or outer conductors are, however, expensive to manufacture due to their relatively slow manufacturing process, such as braiding or spinning. So-called optimized braids are also required in order to achieve a good shielding effect over a certain, relatively narrow frequency range.
  • the invention is based on the endeavor to design a high-frequency cable in such a way that it can be produced quickly and easily.
  • the shielding effect should be effective over a wide frequency range.
  • the invention solves this problem, starting from a cable according to the preamble of claim 1, by the features in the characterizing part of claim l.
  • Advantageous further developments are characterized in claims 2 to 3.
  • the invention is fundamentally applicable to all electrical and opto-electrical cables and lines when it comes to a good shielding effect over a wide frequency range.
  • the new HF cable achieves a surprisingly good shielding effect: the shielding effect remains practically consistently good in a particularly wide frequency range. Broadband interference is thus better shielded. For example, influences from the ignition system of an internal combustion engine are avoided. Interference emissions through signal transmissions are minimized (EMC), which is particularly favorable, for example, in the case of a radio telephone in a motor vehicle.
  • EMC Interference emissions through signal transmissions are minimized
  • the new arrangement is very easy to process further, in particular to make electrical contact. In particular, when stripping the film, are removed, and the longitudinal wires are available intact for contacting.
  • the number, distribution and thickness of the individual wires must be coordinated depending on the requirements in each individual case, including in relation to the film thickness.
  • the inner conductor 1 is a single wire made of copper with a diameter of max. 0.26 mm.
  • E-CU F21-V1 according to DIN 40500 T5 is selected as the material.
  • the insulation 2 consists of cellular polyethylene, with a wall thickness of 1.25 mm (nominal value) and an outer diameter of 2.9 +/- 0.1 mm.
  • the outer conductor (screen) consists of wires 3 running approximately parallel to the inner conductor 1, about 18 in number. The material and the individual wire diameter correspond to the inner conductor 1.
  • the outer conductor (shield) also comprises a conductive foil 4 that is parallel to the axis of the inner conductor 1.
  • the foil 4 consists of an aluminum and PVC layer and is 15 mm wide and 0.05 mm thick. The aluminum layer faces the wires 3 and forms a closed tube.
  • a jacket 5 is extruded onto the film 4.
  • Polyvinyl chloride (PVC) is selected as the material. The wall thickness is 0.5 mm (nominal value), the outside diameter is 5.0 +/- 0.2 mm.
  • the jacket 5 is firmly connected to the PVC layer of the film 4 by the heat of extrusion.
  • the line described serves as an electrical vehicle line, specifically as an antenna line for a car radio. It has a temperature resistance (3000 h) from -25 ° C to + 90 ° C. It can be easily connected to the antenna and a connector and has the following electrical characteristics: Capacity: 32 +/- 2 pF / m. Attenuation: greater than 60 dB. Through loss (100 MHz): less than 15 dB / 100m.

Abstract

Um bei einem Hochfrequenzschirm die Schirmwirkung über einen breiten Frequenzbereich konstant gut sicherzustellen, besteht der Schirm aus einer zu einem Rohr geformten Metallfolie (4), die achsparallel verläuft, und aus einer Reihe von elektrisch leitenden Drähten (3), die in elektrischem Kontakt mit der Folie (4) stehen und ebenfalls i.w. achsparallel verlaufen. Ein entsprechend ausgebildetes Hochfrequenzkabel ist über ein breites Frequenzband störstrahlsicher und zeigt eine hohe elektromagnetische Verträglichkeit. Eine derartige HF-Leitung zeigt überragende Eigenschaften als Antennenleitung, insbesondere bei Kraftfahrzeugen.

Description

Hochfrequenzkabel
Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenzkabel nach der Präambel des Anspruches l.
Ein Hochfrequenz- oder HF-Kabel dieser Art ist z.B. eine sogenannte Antennenleitung zur Übertragung von entsprechenden Rundfunk- und Pernsehsignalen. In ihrer einfachsten Form besteht diese Leitung aus einem Innenleiter, einer Isolierung, einem Außenleiter und einem Mantel.
Es ist bekannt, den Außenleiter, der auch als Schirm wirkt, au mehreren Schichten zusammenzusetzen. Aus der Praxis ist es bekannt, auf eine längslaufende, zu einem geschlossenen Rohr geformte Metallfolie zusätzlich ein Geflecht aus einzelnen Drähten aufzubringen. Dabei sollen sich die Drähte in regelmäßigem Abstand zueinander über den Umfang der Isolierung erstrecken. Die Drähte verlaufen an sich parallel zueinander, in zwei Scharen, die sich kreuzen, und wendelfδrmig um die Isolierung bzw. den Innenleiter. Ähnlich verlaufen einfache Umspinnungen oder doppelte Umspinnungen, sogenannte Scheingeflechte.
Derartige Schirme bzw. Außenleiter sind jedoch, bedingt durch ihr relativ langsames Herstellungsverfahren, wie Flechten oder Spinnen, teuer in der Herstellung. Auch sind sogenannte optimierte Geflechte erforderlich, um eine gute Schirmwirkung über einen bestimmten, relativ engen Frequenzbereich zu erzielen.
Zur Abschirmung von Audiosignalen längslaufende Schirmdrähte z verwenden, ist an sich bekannt durch die EP 0 169 906 AI, Figur l. Zur Abschirmung von bioelektrischen Signalen ist die Anordnung von schraubenförmig gewickelten (gewendelten) Drähte als Kontaktleiter oberhalb eines Abschirmmantels aus elektrisc leitendem Kunststoff bekannt, vergleiche DE 26 54 846 AI, Figur la. Derartige Anordnungen können jedoch die angestrebten Wirkungen nicht erzielen.
Aus den Unterlagen des DE 19 48 361 Ul ist ein elektrisches Kabel bekannt, bei dem die Abschirmung aus einer Vielzahl paralleler, mit reversierendem Schlag aufgebrachter leitender Drähte und einer Folie besteht, die an ihrer der Drahtlage zugewandten Seite mit einem Metall versehen ist. Die Herstellung dieses relativ steifen Kabels ist sehr aufwendig, und das Kabel ist nicht als HF-Kabel vorgesehen.
Der Erfindung liegt das Bestreben zugrunde, ein Hochfrequenzkabel so auszubilden, daß es schnell und einfach herstellbar ist. Darüber hinaus soll die Schirmwirkung über einen breiten Frequenzbereich wirksam sein.
Die Erfindung löst diese Aufgabe, ausgehend von einem Kabel nach der Präambel des Anspruches 1, durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs l. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 3 gekennzeichnet. Die Erfindung ist grundsätzlich bei allen elektrischen und opto-elektrischen Kabeln und Leitungen anwendbar, wenn es auf eine gute Schirmwirkung über einen breiten Frequenzbereich ankommt.
Das neue HF-Kabel erzielt eine überraschend gute Schirmwirkung: In einem besonders breiten Frequenzbereich bleibt die Schirmwirkung praktisch konstant gut. Breitbandige Störungen werden somit besser abgeschirmt. So werden z.B. Einwirkungen durch die Zündanlage einer Brennkraftmaschine vermieden. StδrausSendungen durch Signalübertragungen werden minimiert (EMV) , was z.B. bei einem Funktelefon in einem Kraftfahrzeug besonders günstig ist. Desweiteren ist die neue Anordnung sehr gut weiterzuverarbeiten, insbesondere elektrisch zu kontaktieren. Insbesondere kann beim Abmanteln die Folie mit- entfernt werden, und die Längsdrähte stehen unversehrt zur Kontaktierung zur Verfügung.
Die Anzahl, Verteilung und Dicke der Einzeldrähte sind je nach den Anforderungen im Einzelfall, auch in Bezug auf die Foliendicke, abzustimmen.
In der einzigen Figur der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispie der Erfindung dargestellt, das im nachfolgenden näher beschrieben wird.
Der Innenleiter 1 ist als Einzeldraht aus Kupfer mit einem Durchmesser von max. 0,26 mm ausgebildet. Als Werkstoff ist E-CU F21-V1 nach DIN 40500 T5 gewählt.
Die Isolierung 2 besteht aus verzelltem Polyethylen, mit einer Wanddicke von 1,25 mm (Nennwert) und einem Außendurchmesser vo 2,9 +/-0,l mm.
Der Außenleiter (Schirm) besteht aus achsparallel zum Innenleiter l verlaufenden Drähten 3, ca. 18 an der Zahl. Werkstoff und Einzeldrahtdurchmesser entsprechen dem Innenleiter 1. Der Außenleiter (Schirm) umfaßt desweiteren ein achsparallel zum Innenleiter 1 verlaufende leitende Folie 4. Die Folie 4 besteht aus einer Aluminium- und PVC-Schicht und ist 15 mm breit und 0,05 mm dick. Die Aluminiumschicht ist den Drähten 3 zugewandt und bildet ein geschlossenes Rohr. Auf die Folie 4 ist ein Mantel 5 aufextrudiert. Als Werkstoff ist Polyvinylchlorid (PVC) gewählt. Die Wanddicke beträgt 0,5 mm (Nennwert), der Außendurchmesser 5,0 +/-0,2 mm. Durch die Extrusionswärme ist der Mantel 5 fest mit der PVC- Schicht der Folie 4 verbunden.
Die beschriebene Leitung dient als elektrische Fahrzeugleitung, und zwar als Antennenleitung für ein Autoradio. Sie weist eine Temperaturbeständigkeit (3000 h) von -25°C bis + 90°C auf. Sie ist gut mit der Antenne und mit einem Anschlußstecker verbindbar und weist folgende elektrische Kennwerte auf: Kapazität: 32 +/-2 pF/m. Schirmdämpfung: größer als 60 dB. Durchgangsdämpfung (100 MHz) : kleiner als 15 dB/lOOm.

Claims

Patentansprüche
1. Hochfrequenzkabel oder -leitung, insbesondere Koaxialkabel mit einem Hochfrequenzschirm bzw. einem Außenleiter aus einer längslaufenden elektrisch leitenden Folie (4) und aus einer damit elektrisch leitend verbundenen Reihe von zueinander parallel verlaufenden, um den Umfang der zu einem Rohr geformten Folie (4) angeordneten elektrisch leitenden Drähten, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander parallel laufenden Drähte (3) im wesentlichen achsparallel verlaufen, wobei die
Abweichung zur Achse nicht mehr als 5° beträgt, die Drähte (3) in mindestens annähernd gleichmäßigen
Abständen über den Umfang der Folie (4) verteilt sind, die Drähte (3) innerhalb der Folie (4) angeordnet sind, die optische Bedeckung der Drähte (3) 10 bis 80 %, vorzugsweise 20 bis 40 % ist, die Folie (4) eine metallisierte Kunststoff-Folie ist, die Kunststoffschicht der Folie (4) außen angeordnet ist, darüber ein Mantel (5) aus gleichem oder gleichartigem Kunststoff aufextrudiert ist und die
Folie (4) mit dem Mantel (5) innig verbunden ist.
2. Kabel nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Aluminium, eine AI-Legierung, Kupfer oder eine Kupferlegierung ist.
3. Kabel nach einem Ansprüche l bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte (3) aus Kupfer, einer Kupferlegierung oder aus versilbertem Kupfer sind.
EP94908952A 1993-04-01 1994-03-09 Hochfrequenzkabel Expired - Lifetime EP0643871B1 (de)

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