KR100355443B1

KR100355443B1 - 공중 가설 통신 케이블

Info

Publication number: KR100355443B1
Application number: KR1019997007001A
Authority: KR
Inventors: 지아레니오스마이클디.; 어빈데이빗제이.; 브라이언트앤디더블유.주니어
Original assignee: 콤스코프 인코포레이티드 오브 노스 캘로라이나
Priority date: 1997-02-06
Filing date: 1998-02-05
Publication date: 2002-10-11
Also published as: KR20000070745A; JP2000513199A; TW375742B; BR9807820A; AU729827B2; WO1998035416A1; EP1021857A1; AU6274398A; CN1237282A; JP3308547B2

Abstract

본 발명은 지지 스트랜드 및 상기 지지 스트랜드 둘레에 나선형으로 감긴 적어도 하나의 동축 케이블을 가지는 통신 케이블을 제공한다. 동축 케이블은 내부 도전체, 상기 내부 도전체을 둘러싸는 유전체, 상기 유전체를 둘러싸는 외부 튜브형 금속 외장, 및 선택적으로 상기 금속 외장을 둘러싸는 보호 재킷을 포함한다. 통신 케이블은 상기 통신 케이블의 길이 대 상기 지지 스트랜드의 길이의 비율이 약 1.005∼1.015 사이가 되도록 제조된다. 또한, 통신 케이블은 변동 레이 길이를 사용하여 상기 지지 스트랜드 둘레에 감겨서 케이블 손상으로 인한 신호 손실을 최소로하는 것이 바람직하다. 본 발명의 통신 케이블은 공중 가설용으로 특히 적합하며 신장 루프를 동축 케이블에 형성할 필요없이 일회 패스로 가설될 수 있다.

Description

공중 가설 통신 케이블 {AERIALLY INSTALLED COMMUNICATIONS CABLE}

오늘날 RF신호의 전송에 일반적으로 사용되는 동축 케이블(coaxial cable)은 내부 도전체(conductor), 상기 내부 도전체를 둘러싸며 외부 도전체로서 작용하는 금속 외장(metallic sheath), 및 선택적으로 상기 금속 외장을 둘러싸는 보호 재킷(protective jacket)을 포함한다. 유전체(dielectric)가 내부 도전체를 둘러싸서 내부 도전체와 이를 둘러싸고 있는 금속 외장을 전기적으로 절연시킨다. 하나의 예시적인 케이블 구조는 발포 유전체(expanded foam dielectric)를 사용하여 내부 도전체를 둘러싸고 내부 도전체와 이를 둘러싸고 있는 금속 외장 사이의 공간을 채운다. 다른 구조에 있어서는, 디스크 형태의 폴리머 스페이서(spacer)와 결합된 공기 유전체를 사용하여 중앙 도전체를 외부 도전체와 이격 상태로 지지한다.

이러한 유형의 동축 케이블은 일반적으로 음성, 데이터 및 영상을 전송하는 본선 및 배선 케이블(trunk and distribution cable)로서 사용된다. 흔히, 본선 및 배선 동축 케이블은 공중, 예를 들면 전신주(utility pole) 사이에 매달려 가설된다. 동축 케이블의 특징인 일반적으로 제한된 휨성질(bending property)이 동축케이블을 가설하는데 있어서 한 가지 문제가 된다. 특히, 동축 케이블의 가설 시에 임의의 크림프(crimp) 또는 벤드(bend)가 케이블의 신호 전달성에 불리한 영향을 미치기 때문에 동축 케이블의 크림프 및 벤드를 방지하기 위하여 반드시 주의를 기울여야 한다. 또한, 크림프 또는 벤드는 계절적 및 일일 온도 변화로 인하여 열적 팽창 및 수축 사이클이 반복된 후 케이블이 구조적으로 파손되는 위치가 될 수 있다.

도 1-4에 예시된 바와 같이, 종래의 방법으로 동축 케이블을 공중 가설하는 과정은 일반적으로 시간이 많이 걸린다. 전형적으로, 도 1에 나타낸 바와 같이, 지지 스트랜드(support strand)(10) 또는 "메신저(messenger)"를 먼저 전신주(12)에 고정하여 가설하고 이 스트랜드를 활차(pulley)(14)를 따르거나 또는 다른 수단에 의하여, 연속해 있는 전신주(16)로 향하게 한다. 도 2에 예시된 바와 같이, 동축 케이블(18)은 지지 스트랜드 또는 다른 수단에 매달린 활차(20)를 사용하여 동축 케이블을 지지 스트랜드(10)의 길이를 따라 끌어 당겨서 가설한다. 다음에, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 동축 케이블을 지지 스트랜드에 래싱(lashing) 또는 결속(tying)시켜 동축 케이블(18)을 지지 스트랜드(10)에 고정시킨다. 이격된 위치에, 동축 케이블(18)은 도 4에 나타낸 바와 같이 신장 루프(expansion loop)(24)를 형성하여 계절적으로 또는 매일 매일 온도가 변화는 동안 동축 케이블의 팽창 및 수축을 수용한다. 종래의 가설 방법으로는 통신 케이블을 공중 가설하는데 여러 단계를 실행해야 한다.

한 가지 대안은 동축 케이블 및 지지 스트랜드 또는 메신저를 동일한 보호재킷 내에 제공하고 이 지지 스트랜드 및 동축 케이블을 동일 단계로 매달리게 하는 것이다. 그러나, 이 특정의 구조는 열적 팽창을 수용할 신장 루프를 동축 케이블 내에 형성하는 별도의 단계가 여전히 필요하다.

신장 루프가 열적 팽창 및 수축 문제를 충분히 해소할 수 있지만, 신장 루프의 사용에는 여러 가지 문제가 있다. 예를 들면, 신장 루프는 케이블의 내구성 수명 동안 여러 차례 구부러진다. 그 결과, 신장 루프 상의 국부적인 응력으로 루프 내의 케이블이 파손될 수 있어서 전부는 아니지만 전파된 신호 일부분에 영향을 미칠 수 있다. 신장 루프는 파손되기 쉬우므로 케이블의 조기 교체가 필연적이다. 또한, 신장 루프는 가설 도중에 수작업으로 형성해야 하기 때문에 바람직하지 않은 크림프 또는 벤드가 케이블에 형성될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 동축 케이블의 가설 도중에 신장 루프를 형성하는데 시간이 많이 걸린다.

본 발명은 광범위하게 통신 케이블, 특히 RF신호의 전송에 적합한 통신 케이블의 공중 가설에 관한 것이다.

도 1-4는 연속적으로 지지 스트랜드를 매달고, 동축 케이블을 매달고, 동축 케이블을 지지 스트랜드에 고정시켜 동축 케이블에 신장 루프를 형성하여 통신 케이블을 공중 가설하는 종래의 방법을 나타내는 개략도이고,

도 5는 본 발명에 따른 공중 가설 통신 케이블의 사시도이고,

도 6은 도 5의 선 6-6에 따른 지지 스트랜드 및 동축 케이블을 예시하는 도 5의 통신 케이블의 단면도이고,

도 7은 본 발명에 따른 통신 케이블의 형성방법을 나타내는 개략도이고,

도 8은 도 7의 선 8-8에 따른 동축 케이블을 지지 스트랜드 둘레에 감는 방법을 나타내는 단면도이고,

도 9는 본 발명에 따라 일회 패스로 통신 케이블을 공중 가설하는 방법을 나타내는 개략도이다.

본 발명은 신장 루프를 형성할 필요없이 열적 팽창 및 수축을 견딜 수 있는 통신 케이블을 제공한다. 또한, 본 발명의 통신 케이블은 단일 유닛으로 제공되어 통신 케이블이 일회 패스(pass)로 신속하게 가설될 수 있다. 특히, 본 발명은 지지 스트랜드, 및 상기 지지 스트랜드 둘레에 열적 팽창 및 수축으로 인한 크기 변화를 수용할 수 있도록 감긴 적어도 하나의 동축 케이블을 가지는 통신 케이블을 제공한다. 특히, 동축 케이블은 소정의 잉여 동축 케이블 길이를 사용하여 지지 스트랜드 또는 메신저 둘레에 나선형으로 감기거나 또는 "스트랜드" 되어 스트랜드 길이를 지지한다. 동축 케이블은 내부 도전체, 상기 내부 도전체를 둘러싸는 유전체, 및 상기 유전체를 둘러싸는 외부 튜브형 금속 외장을 포함한다. 유전체는 독립기포(closed cell) 폴리에틸렌 발포제와 같은 발포 유전체가 바람직하다. 동축 케이블은 금속 외장을 둘러싸는 보호 재킷을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 유형의 공중 가설 동축 케이블은 그들의 단부가 전기 접속구(electrical connector)에 의하여 케이블 시스템 내의 다른 구성품에 연결된다. 케이블은 접속구 사이에 수백 또는 수천 피트로 연장될 수 있다. 따라서, 열적 팽창 및 수축으로 인하여 케이블의 신호 전달성을 열화시키거나 또는 동축 케이블이 접속구로부터 빠져나오게 할 수도 있는 매우 높은 인장력(tensile force)이 전기 접속구에 발생되어 케이블 시스템을 일시 불통시킬 수 있다. 그러나, 동축 케이블을 지지 스트랜드 둘레에 나선형으로 감긴 구성으로 배치하고, 동축 케이블의 길이 대 지지 스트랜드의 길이의 비율을 소정의 범위 1.005∼1.015 이내로 제어함으로써, 케이블은 신장 루프를 형성할 필요없이 심한 열적 팽창 및 수축에도 효과적으로 견딜 수 있다는 것을 알았다. 바람직한 실시예에 있어서, 상기 비율은 1.006∼1.010 사이로 유지된다. 동축 케이블은 변동 레이 길이(varying lay length)를 사용하여 지지 스트랜드 둘레에 감겨서 전송된 신호에 불리한 영향을 미치는 불균등반사감쇠량(structural return loss: SRL) 또는 주기적 임피던스 불일치(periodic impedance mismatch)의 도입을 제한하는 것이 또한 바람직하다.

특정 용도에 사용하기 위한 스트랜드 구성의 도전체 및 메신저 스트랜드를 사용하는 케이블이 종래에 제안되었다. 예를 들면, 모리슨 등(Morrison et al.)에 허여된 미합중국특허 제2,473,965호에는 전력 송전을 위하여 사용되는 스트랜드 케이블 설비가 개시되어 있다. 절연 지지체로 스트랜드된 직경이 작은 동축 케이블이, 예를 들어 무선 송신과 같은 소정의 독특한 저 대역폭(low bandwidth) 용도로 또한 제안되어 있다. 그러나, 이들 종래 출원은 열적 수축 도중에 본 발명의 직경이 큰 동축 케이블에 의해 마주치는 상당한 수준의 인장력을 겪지 않는다. 또한, 이들 종래의 출원은 본 발명에 의하여 교시된 바와 같이 케이블 길이의 비율을 적절하게 제어하여 스트랜드 길이를 지지하는 중요성을 인지하지 못하였다.

통신 케이블을 전술한 바와 같이 제공하는 외에, 본 발명은 통신 케이블의 형성 방법을 포함한다. 상기 방법은 팽팽한 지지 스트랜드를 전진시키고, 내부 도전체, 상기 내부 도전체를 둘러싸는 유전체, 및 상기 유전체를 둘러싸는 외부 튜브형 금속 외장을 포함하는 적어도 하나의 동축 케이블을 전진시키는 것을 일반적으로 포함한다. 전진하는 지지 스트랜드 둘레에 동축 케이블을 지지 스트랜드의 길이를 따라 나선형으로 전진하도록 안내하는 한편, 동축 케이블의 길이 대 지지 스트랜드의 길이의 비율을 1.005∼1.015 사이로 제어한다. 전술한 바와 같이, 동축 케이블은 변동 레이 길이를 사용하여 지지 스트랜드 둘레에 나선형으로 싸이는 것이 또한 바람직하다.

본 발명의 통신 케이블은 동축 케이블에 신장 루프를 형성할 필요없이 전신주 사이에 일회 패스로 비교적 신속하게 가설될 수 있다. 따라서, 동축 케이블은 신장 루프에 발생하는 국부적 응력을 일반적으로 받지 않는다. 또한, 동축 케이블은 동축 케이블의 길이 대 지지 스트랜드의 길이의 비율이 1.005∼1.015 사이로 제어되어 지지 스트랜드 둘레에 나선형으로 감기기 때문에, 동축 케이블은 접속구로부터 빠져 나오지 않고 열적 팽창 및 수축을 견딜 수 있다. 또한, 지지 스트랜드 둘레에 동축 케이블의 레이 길이를 변화시킴으로써, 동축 케이블의 주기적인 손상(periodic damage)으로 인한 전송된 RF 신호의 임의의 열화가 최소로 된다.

본 발명의 이들 및 다른 특징은 본 발명의 바람직한 실시예를 개시한 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면을 참조하면 당업자는 보다 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

도 5는 지지 스트랜드(32) 및 동축 케이블(34)을 포함하는 본 발명에 따른통신 케이블(30)을 나타낸다. 동축 케이블(34)은 지지 스트랜드의 길이를 따라 지지 스트랜드(32)의 둘레에 나선형으로 감긴다. 도 5에는 단지 하나의 동축 케이블(34)이 예시되어 있지만, 동축 케이블과 평행으로 배향된 하나 이상의 추가 동축 케이블 또한 지지 스트랜드(32) 둘레에 나선형으로 감길 수 있다. 또한, 다른 유형의 케이블도 동축 케이블(34)과 평행으로 지지 스트랜드(32) 둘레에 나선형으로 감길 수 있다.

통신 케이블(30)은 공중 가설되어, 적어도 하나는 높은 것이 바람직한 두 개의 소정의 로케이션 사이에 매달리는 것이 일반적이다. 예를 들면, 통신 케이블(30)은 전신주(36)와 제2 로케이션, 일반적으로 제2 전신주 사이에 매달릴 수 있다. 통신 케이블(30)은 일반적으로 클램핑수단(clamping means)(38)과 같은 임의의 적합한 수단으로 지지 스트랜드(32)를 전신주에 고정시킴으로써 전신주(36)에 고정된다. 통신 케이블(30), 특히 동축 케이블(34)은 데이터, 음성, 및 영상과 같은 광대역 원거리통신(broadband telecommunication) 용도의 RF신호를 전송하는데 사용되는 것이 일반적이다.

본 발명의 통신 케이블(30)에 사용된 지지 스트랜드(32)는 상기 지지 스트랜드 둘레에 나선형으로 감긴 동축 케이블(34) 또는 케이블들의 중량을 지지할만큼 비교적 강한 것이 바람직하다. 아연도금강 케이블(galvanized steel cable)이 지지 스트랜드(32)용으로 특히 적합하다. 지지 스트랜드(32)는, 필요한 경우 보호 재킷(도시되지 않음)에 의하여 추가로 둘러싸일 수 있다. 적합한 보호 재킷재는 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리우레탄 및 각종 고무와 같은 열가소성 코팅재를 포함한다.

본 발명에 사용된 동축 케이블(34)은 약 1 GHz까지의 대역폭을 가지는 광대역 용도, 예를 들면 음성, 데이터 및 영상 용도의 RF신호를 전송하는 유형이 일반적이다. 특히, 일반적으로 사용되는 본선 및 배선 케이블이 이들 용도에 사용될 수 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 동축 케이블(34)은 내부 도전체(40), 상기 내부 도전체를 둘러싸는 유전체(42), 및 상기 유전체를 둘러싸는 외부 도전체로서 작용하는 금속 외장(44)을 포함한다. 동축 케이블(34)은 도 5 및 6에 예시된 바와 같이 금속 외장을 둘러싸는 보호 재킷(46)을 추가로 포함할 수 있다.

동축 케이블(34)의 내부 도전체(40)는 구리 또는 알루미늄과 같은 적합한 도전성 물질로 형성된다. 내부 도전체(40)로는 괴상구리(solid copper), 구리 튜브(copper tubing) 또는 구리-피복된 알루미늄(copper-clad aluminum)이 바람직하다. 예시된 실시예에는, 단지 하나의 내부 도전체(40)만 나타나 있는데, 이것은 RF신호의 전송에 사용되는 유형의 동축 케이블에 가장 일반적인 배열이기 때문이다.

내부 도전체(40)는 공기 또는 폴리머소재(polymeric material)와 같은 유전체에 의하여 둘러싸인다. 일반적으로, 공기가 유전재로 사용될 때, 종축방향으로 이격된 폴리머 디스크가 내부 도전체(40)와 금속 외장(44) 사이의 스페이서(spacer)로 사용된다. 그러나, 유전체(42)는 고체 연속 폴리머소재이고 에틸렌-아크릴산 코폴리머와 같은 적합한 접착제를 사용하여 내부 도전체(40)에 떨어지지 않게 접착될 수 있는 것이 바람직하다. 유전체(42)용의 예시적인 폴리머는폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 폴리스티렌을 포함한다. 유전체의 밀도, 즉 유전율(dielectric constant)을 감소시키기 위하여, 유전체는 독립기포 발포 유전체(expanded closed cell foam dielectric)인 것이 바람직하다. 발포 유전체는 고밀도 폴리에틸렌 또는 고밀도 및 저밀도 폴리에틸렌의 혼합물이 바람직하다. 일반적으로, 발포 유전체의 밀도는 약 0.28 g/cc 이하이다.

외부 튜브형 금속 외장(44)이 유전체(42)를 밀착하여 둘러싼다. 에틸렌-아크릴산 코폴리머와 같은 적합한 접착제를 사용하여 외장(44)을 유전체(42)에 떨어지지 않게 접착하여 동축 케이블(34)이 만곡되는 동안 외장을 지지하는 것이 바람직하다. 외장(44)은 기계적 및 전기적으로 연속적인 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다. 이로써 외장(44)이 케이블을 외부 영향에 대하여 기계적 및 전기적으로 밀봉시킴은 물론 케이블이 RF 방사의 누출에 대하여 밀봉되도록 효과적으로 작용한다. 금속 외장(44)은 구리 또는 알루미늄과 같은 각종 도전성 금속으로 형성될 수 있다. 음성, 데이터 및 영상 용도를 위하여, 금속 외장의 외경은 0.5인치∼1.0인치 사이가 일반적이다.

전술한 바와 같이, 금속 외장(44)의 외면은 보호 재킷(46)에 의하여 둘러싸일 수 있다. 외부 보호 재킷(46)용의 적합한 조성물은 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리우레탄 및 각종의 고무와 같은 열가소성 코팅재를 포함한다. 일반적으로, 보호 재킷(46)은 에틸렌-아크릴산 코폴리머와 같은 적합한 접착제로 외장(44)에 떨어지지 않게 접착된다.

본 발명에 사용된 동축 케이블(34)은 양호한 가요성(flexbility), 즉 높은만곡 특성(enhanced bending characteristics)을 가지도록 설계되어 동축 케이블에 크림프, 벤드 또는 다른 결함이 야기되지 않고 동축 케이블이 지지 스트랜드(32) 둘레에 나선형 구성으로 용이하게 형성될 수 있게 하는 것이 바람직하다. 본 발명에 사용된 동축 케이블은 최저 만곡반경(bend radius)이 10 케이블 직경(cable diameter) 이하를 가지는 것이 바람직하다. 최저 만곡반경은 케이블을 균일한 반경의 맨드릴로 조금씩 점차적으로 만곡시킴으로써 결정된다. 매회 만곡 후, 케이블에 임의의 기복(waviness) 또는 좌굴(buckling)의 표시가 있는가를 검사한다. 기복이 맨 처음 표시되는 가장 작은 반경 맨드릴이 최저 만곡반경으로 결정된다.

원하는 가요성 및 만곡 특성을 가지는 동축 케이블(34)을 제공하기 위하여, 비교적 얇은 금속 외장(44)이 사용되는 것이 바람직하다. 본 발명에 사용하는 바람직한 동축 케이블은 벽두께가 T/D율(벽두께 대 외경의 비율) 2.5% 이하를 유지하도록 선택된 튜브형 금속 외장(44)을 가진다. 또한, 외장(44)을 발포 유전체(42)에 떨어지지 않게 접착시켜 외장(44)을 만곡 시에 지지함으로써 동축 케이블(34)의 가요성이 증대되어 동축 케이블의 손상이 방지된다. 또한, 외장(44)의 강성(stiffness)에 대하여 코어(내부 도전체(40) 및 유전체(42))의 강성을 증가시키는 것이 동축 케이블(34)의 만곡 특성에 유리하다. 특히, 본 발명에 사용된 동축 케이블(34)은 코어 대 외장의 강성 비율이 적어도 5를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명에 사용하기 위한 적합한 가요성을 가지는 바람직한 케이블 중 한 가지는 노스 캐롤라이나주 힉커리 소재 콤스코프 인코포레이티드사(CommScope, Inc. in Hickory, North Carolina)에서 제조한 QR케이블이 있다.

전술한 코어 대 외장의 강성 비율은 측면으로부터 관찰될 수 있는 코어(내부 도전체(40) 및 유전체(42)) 및 외부 도전체(44)의 압축 강성을 별개로 평가하여 결정된다. 일정한 길이(1 인치)의 코어 및 외부 도전체 샘플을 압축하중기구(compressive load fixture)(만능시험기: universal tester)에 위치시켜 소정량을 편향시켰다. 코어 및 외부 도전체 양자 모두에 대하여 편향도(deflection)는 각각의 직경의 12%로 한정하였다. 다음에, 강성율을 한정된 편향도의 기록 부하율로 나타내었다.

당업자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 사용된 동축 케이블(34), 특히 동축 케이블(34)에 사용된 도전체는 케이블을 만곡되게 하고 케이블을 손상시킬 수 있는 계절적 및 일일 온도 변화 때문에 열적으로 팽창 및 수축된다. 동축 케이블(34)이 신장 루프가 없이 지지 스트랜드(32) 둘레에 나선형으로 감기기 때문에, 동축 케이블의 열적 팽창(수축)이 케이블 전체에 걸쳐 분포되며 케이블에 국부적 응력을 가하지 않는다. 또한, 동축 케이블(34)을 변동 레이 길이L을 사용하여 지지 스트랜드(32) 둘레에 나선형으로 감아서, 전송된 RF 신호에 불리하게 영향을 미치는 불균등반사감쇠량 또는 주기적인 임피던스 불일치의 도입을 제한하는 것이 바람직하다.

본 발명에 사용된 동축 케이블(34)은 상기 동축 케이블(34)이 지지 스트랜드의 길이 대부분을 따라서 지지 스트랜드와 접촉하도록 지지 스트랜드(32) 둘레에 나선형으로 팽팽하게 싸이는 것이 바람직하다. 따라서, 동축 케이블(34)은 상기 동축 케이블을 지지 스트랜드에 래싱 또는 결속할 필요없이 지지 스트랜드(32)에의하여 지지된다. 동축 케이블(34)이 지지 스트랜드(32) 둘레에 조여진 정도는 통신 케이블(30)에 사용된 동축 케이블의 길이 대 통신 케이블에 사용된 지지 스트랜드(32)의 길이의 비율로 나타낼 수 있다. 예를 들면, 지지 스트랜드(32) 100피트당 동축 케이블(34)의 잉여 길이는 6∼18 인치 사이, 일반적으로는 8∼12 인치 사이이다. 따라서, 직선의 동축 케이블(34) 길이 대 지지 스트랜드(32) 길이의 비율은 약 1.005∼1.015 사이, 일반적으로는 약 1.006∼1.010 사이이다. 이해될 수 있는 바와 같이, 잉여의 길이, 즉 상기 비율은 통신 케이블에 사용된 동축 케이블(34)을 직선으로 펴서 측정할 수도 있다.

직선의 동축 케이블(34) 길이 대 지지 스트랜드(32) 길이의 비율이 본 발명의 표준 통신 케이블의 제조 및 효과적인 가설에 중요함을 알았다. 특히, 비율이 1.005 이하인 표준 통신 케이블에 있어서, 동축 케이블은 상기 동축 케이블을 접속구로부터 빠져 나오게 할 수 있는 열 수축기간 동안 높은 인장력을 받는다. 또한, 이 비율이 1.015 이상인 경우, 동축 케이블이 지지 스트랜드 둘레에 너무 느슨하게 감겨서 스트랜드된 케이블의 제조를 제어하는 것이 곤란해진다. 이 경우, 동축 케이블이 제조 중에 제조기계와 충돌하여 동축 케이블이 손상될 수 있다. 또한, 동축 케이블은 제조 중에 대형 루프를 형성하기 쉬워서 케이블을 릴 상에 수용하기가 곤란하며 케이블을 전신주 상에 가설하는 것이 매우 곤란해 질 수 있다. 이 비율은 대경의 케이블, 즉 튜브형 금속 외장(44)의 직경이 0.5인치 이상인 케이블의 제조 및 가설에 특히 중요하다.

본 발명의 통신 케이블(30)은 가설 전에 구성된다. 통신 케이블(30)을 형성하는 방법은 지지 스트랜드 및 동축 케이블을 릴로부터 풀어서 지지 스트랜드(32) 및 동축 케이블(34)을 공급릴(supply reel)(50, 52)로부터 각각 전진시키는 것을 포함한다. 지지 스트랜드(32) 및 동축 케이블(34)은 드로잉수단(drawing means)(54)에 의하여 릴(50, 52)로부터 소정량의 장력으로 끌어당겨지는 것이 바람직하다. 지지 스트랜드(32) 및 동축 케이블(34)은 상기 지지 스트랜드 및 동축 케이블을 평행인 방향으로 정렬시키는 스트랜더(strander)(56) 내로 계속해서 안내된다. 다음에, 지지 스트랜드(32) 및 동축 케이블(34)을 이 동축 케이블을 지지 스트랜드 둘레에 팽팽하게 나선형으로 만곡시키는 바이어싱수단(biasing means)을 포함하는 엔드이펙터(end effector)(58) 내로 전진시킨다. 일련의 롤러(roller)(59)가 동축 케이블(34)을 지지 스트랜드(32) 둘레에 바이어스 및 안내하는 것이 바람직하다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 지지 스트랜드(32) 둘레의 동축 케이블 경로P는 일반적으로 원형이며 시계방향이거나 또는 시계반대방향일 수 있다. 전술한 바와 같이, 동축 케이블(34)은 상기 동축 케이블에 손상을 주지 않고 동축 케이블이 지지 스트랜드(32) 둘레에 나선형으로 감길 수 있도록 가요성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 하나 이상의 추가적인 케이블(예를 들면, 동축 케이블)이 동축 케이블(34)과 평행으로 정렬되어 지지 스트랜드(32) 둘레에 나선형으로 감길 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 동축 케이블은 직선의 동축 케이블(34)의 길이 대 지지 스트랜드(32) 길이의 비율이 약 1.005∼1.015 사이, 일반적으로 약 1.006∼1.010 사이가 되도록 제조된다. 또한, 동축 케이블(34)은 변동 레이 길이L을 사용하여 지지 스트랜드(32) 둘레에 싸인다. 도 5에 예시된 바와 같고 이를 위하여, 레이 길이L은 동축 케이블(34)의 중심(64)이 지지 스트랜드(32)의 중심(66) 바로 위를 가로지르는 지점 사의의 거리로 한정된다. 본 발명에 일반적으로 사용된 동축 케이블(34)에 대하여는, 레이 길이L이 약 24∼32인치 사이의 소정의 범위 이내로 진동하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 레이 길이L이 25∼27인치 또는 26∼30인치 사이를 진동할 수 있다. 변동 레이 길이L이 동축 케이블의 주기적인 구조적 손상을 방지하고, 따라서 특정 범위의 주파수에 대응하는 신호를 분산시킴으로써 전송된 RF 신호에 불리하게 영향을 미치는 불균등반사감쇠량 또는 주기적인 임피던스 불일치의 형성이 제한한다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 동축 케이블(34)이 지지 스트랜드(32) 둘레에 나선형으로 싸인 엔드이펙터(58)로부터 빠져 나와서 통신 케이블(30)을 형성한다. 통신 케이블(30)은 엔드이펙터(58)로부터 하류에 위치된 드로잉수단(54)에 의하여 연속적으로 빠져 나와서 릴(60)과 같은 적합한 컨테이너 상에 수용되어 보관 및 선적될 수 있다.

본 발명의 통신 케이블(30)은 상기 통신 케이블이 고정될 로케이션 중 적어도 하나가 지상으로부터 세워져 있는 공중 가설용으로 특히 적합하다. 도 9에 예시된 바와 같이, 릴(60)과 같은 적합한 컨테이너로부터 통신 케이블을 풀어서 소정 길이의 통신 케이블(30)을 제공한다. 통신 케이블(30)을 제1 전신주(62)와 같은 제1 공중 로케이션으로 안내하여 지지 스트랜드(32) 상의 제1 로케이션을 클램핑수단(18)과 같은 적합한 수단에 의하여 전신주에 고정시킨다(도 1 참조). 다음에, 한 발의 통신 케이블(30)을 제1 전신주(62)로부터 제2 전신주(64)와 같은 제2 공중로케이션으로 향하게 한다. 통신 케이블은 활차(66)와 같은 적합한 수단에 의하여 공중으로 안내될 수 있다. 통신 케이블(30)이 제2 전신주(64)로 향하게 되면, 지지 스트랜드(34) 상의 제2 로케이션을 제2 전신주(64)에 고정시켜 실질적으로 팽팽하게 되기까지 지지 스트랜드(34)는 장력을 받는 것이 일반적이다. 다음에, 통신 케이블(30)은 동일한 방식으로 다른 공중 로케이션에 가설될 수 있다.

통신 케이블은 일회 패스 과정으로 가설되고 지지 스트랜드(32) 및 동축 케이블(34)의 별도 가설을 필요로 하지 않는다. 따라서, 비교적 신속하게 가설될 수 있다. 또한, 동축 케이블(34)이 지지 스트랜드(32) 둘레에 나선형으로 감기기 때문에 열적 팽창으로 인한 손상을 방지하기 위하여 동축 케이블에 신장 루프를 형성할 필요가 없다. 또한, 본 발명의 통신 케이블(30)은 동축 케이블(34)의 길이를 따라 열적 팽창이 분산되기 때문에 열적 팽창으로 인하여 국부적으로 응력을 받지 않는다. 전술한 바와 같이, 지지 스트랜드(32) 둘레의 동축 케이블(34)의 레이 길이L은 변한다. 따라서, 동축 케이블(34)에 주기적으로 손상이 발생하는 경우, 동축 케이블에 의하여 전송된 RF 신호의 열화가 최소화된다.

본 발명의 상기 개시 내용을 참조하여 당업자가 이것으로부터 변경 및 변형할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이들 변경 및 변형은 다음 청구범위의 취지 및 범위에 포함된다.

Claims

지지 스트랜드(support strand) 및

상기 지지 스트랜드 둘레에 나선형으로 감긴 적어도 하나의 동축 케이블(coaxial cable)

을 포함하고,

상기 지지 스트랜드의 길이에 대한 상기 동축 케이블의 길이의 비율이 1.005 내지 1.015 사이에 있으며,

상기 동축 케이블은 내부 도전체(inner conductor), 상기 내부 도전체를 둘러싸는 유전체(dielectric) 및 상기 유전체를 둘러싸는 외부 튜브형 금속 외장(outer tubular metallic sheath)을 포함하는

공중 가설 통신 케이블.
제1항에서, 상기 지지 스트랜드의 길이에 대한 상기 동축 케이블의 길이의 비율이 1.006 내지 1.010 사이에 있는 공중 가설 통신 케이블.
제1항 또는 제2항에서, 상기 외부 튜브형 금속 외장의 직경이 0.5 인치 내지 1.0 인치 사이에 있는 공중 가설 통신 케이블.
제1항 또는 제2항에서, 상기 외부 튜브형 금속 외장의 직경이 0.5 인치 이상인 공중 가설 통신 케이블.
제1항 또는 제2항에서, 상기 동축 케이블이 변동 레이 길이를 사용하여 상기 지지 스트랜드 둘레에 나선형으로 감긴 공중 가설 통신 케이블.
제1항 또는 제2항에서, 상기 동축 케이블이 24 내지 32 인치의 범위내에서 진동하는 레이 길이를 사용하여 상기 지지 스트랜드 둘레에 나선형으로 감인 공중 가설 통신 케이블.
제1항 또는 제2항에서, 상기 적어도 하나 이상의 동축 케이블은 서로 평행하게 배치된 두 개 이상의 동축 케이블을 포함하는 공중 가설 통신 케이블.
제1항 또는 제2항에서, 상기 동축 케이블이 상기 외부 튜브형 금속 외장을 둘러싸는 보호 재킷을 추가로 포함하는 공중 가설 통신 케이블.
장력을 받는 지지 스트랜드를 전진시키는 단계,

내부 도전체, 상기 내부 도전체을 둘러싸는 유전체 및 상기 유전체를 둘러싸는 외부 튜브형 금속 외장을 포함하는 적어도 하나의 동축 케이블을 전진시키는 단계, 그리고

상기 전진하는 지지 스트랜드 둘레에 상기 동축 케이블을 상기 지지 스트랜드의 길이를 따라 나선형으로 전진하도록 안내하는 동시에 상기 지지 스트랜드의 길이에 대한 상기 동축 케이블의 길이의 비율을 1.005 내지 1.015 사이로 제어하는 단계

를 포함하는 공중 가설 통신 케이블의 형성 방법.