RU2410803C1 - Coaxial cable coupler - Google Patents
Coaxial cable coupler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2410803C1 RU2410803C1 RU2010102804/07A RU2010102804A RU2410803C1 RU 2410803 C1 RU2410803 C1 RU 2410803C1 RU 2010102804/07 A RU2010102804/07 A RU 2010102804/07A RU 2010102804 A RU2010102804 A RU 2010102804A RU 2410803 C1 RU2410803 C1 RU 2410803C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coaxial cable
- conductor
- coaxial
- dielectric
- coaxial line
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/02—Coupling devices of the waveguide type with invariable factor of coupling
- H01P5/022—Transitions between lines of the same kind and shape, but with different dimensions
- H01P5/026—Transitions between lines of the same kind and shape, but with different dimensions between coaxial lines
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
- H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
- H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
- H01P5/183—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers at least one of the guides being a coaxial line
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
- H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
- H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
- H01R24/42—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency comprising impedance matching means or electrical components, e.g. filters or switches
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
- H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
- H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
- H01R24/54—Intermediate parts, e.g. adapters, splitters or elbows
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
- H01R13/6608—Structural association with built-in electrical component with built-in single component
- H01R13/6625—Structural association with built-in electrical component with built-in single component with capacitive component
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R2103/00—Two poles
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано как устройство для ответвления электромагнитной энергии, преимущественно в магистральных коаксиальных кабелях.The invention relates to radio engineering and can be used as a device for branching electromagnetic energy, mainly in coaxial trunk cables.
Известны различные коаксиальные ответвители, содержащие коаксиальную линию, выполненную из внутреннего проводника и наружного проводника, и отрезок коаксиальной линии, выполненный из центрального проводника и внешнего проводника, центральный проводник которой электрически подсоединен к внутреннему проводнику коаксиальной линии, а внешний - к наружному (GB, 607200, Н01Р 5/04, опубл. 25.08.1948), (US, 4700145, Н01Р 5/12, опубл. 13.10.1982), (JP, 1103003, H01P 5/12, опубл. 20.04.1989).Various coaxial couplers are known comprising a coaxial line made of an inner conductor and an outer conductor, and a piece of a coaxial line made of a central conductor and an outer conductor, the central conductor of which is electrically connected to the inner conductor of the coaxial line and the outer to the outer (GB, 607200 , Н01Р 5/04, publ. 08.25.1948), (US, 4700145, Н01Р 5/12, publ. 10.13.1982), (JP, 1103003,
Недостатком этих конструкций является то, что они являются стационарными, требуют подключения коаксиальных ответвителей к коаксиальному кабелю через разъемы. Внешний проводник отрезка коаксиальной линии ответвителя электрически подсоединен к наружному проводнику коаксиального кабеля посредством их механического контакта. Кроме того, эти устройства являются нерегулируемыми, а коэффициент ответвления электромагнитной энергии является заранее заданным и обеспечивается непосредственно конструктивными характеристическими размерами коаксиальных ответвителей и связи между ними.The disadvantage of these designs is that they are stationary, require the connection of coaxial couplers to the coaxial cable through the connectors. The outer conductor of the coaxial line segment of the coupler is electrically connected to the outer conductor of the coaxial cable by means of their mechanical contact. In addition, these devices are unregulated, and the electromagnetic energy branch coefficient is predetermined and is provided directly by the constructive characteristic dimensions of the coaxial couplers and the coupling between them.
При построении систем радиосвязи, в частности систем сотовой связи в зданиях и сооружениях (торговые центры, крупные офисные здания, многоуровневые гаражи и т.п.), возникает задача построения распределенной антенно-фидерной системы, подключенной к приемопередающему оборудованию. Решение данной задачи приводит к применению множества ответвителей (делителей) с различными коэффициентами перераспределения электромагнитной энергии. Причем ввиду конструктивных особенностей зданий основную магистральную линию (линии) распределения высокочастотного (ВЧ) сигнала желательно было бы выполнить цельным куском коаксиального кабеля с минимальными потерями (без использования большого количества разъемов), если бы не возникала необходимость установки дополнительного оборудования. Это требует, соответственно, использования достаточно большого количества ответвителей (делителей) для подсоединения дополнительного, например, антенного оборудования к основной линии через разрыв коаксиального кабеля и монтирования на отрезках коаксиальных кабелей ответных частей разъемов, что пропорционально ведет к увеличению потерь и снижению надежности системы в целом. При этом для ответвления электромагнитной энергии целесообразно использовать различные коэффициенты ответвления для оптимизации распределения ВЧ-сигнала, достаточного для функционирования того или иного подсоединяемого дополнительного антенного оборудования.When constructing radio communication systems, in particular cellular communication systems in buildings and structures (shopping centers, large office buildings, multi-level garages, etc.), the problem arises of constructing a distributed antenna-feeder system connected to transceiver equipment. The solution to this problem leads to the use of many taps (dividers) with different coefficients of redistribution of electromagnetic energy. Moreover, due to the design features of buildings, the main trunk line (s) of the distribution of the high-frequency (HF) signal would be desirable to complete with a single piece of coaxial cable with minimal losses (without using a large number of connectors), if it were not necessary to install additional equipment. This requires, accordingly, the use of a sufficiently large number of couplers (dividers) to connect additional, for example, antenna equipment to the main line through a rupture of the coaxial cable and mount the counterparts of the connectors on the segments of the coaxial cables, which proportionally leads to an increase in losses and a decrease in the reliability of the system as a whole . At the same time, it is advisable to use different branch coefficients for branching electromagnetic energy to optimize the distribution of the RF signal sufficient for the functioning of one or another connected additional antenna equipment.
Для ответвления ВЧ-сигнала из магистрального кабеля может подходить коаксиальный ответвитель электромагнитной энергии (СТ7810-850), производимый фирмой Radio frequency systems (RFS). Каталог изделий WDCS, Edition 1, 06.02.050, KB 17/ 00197-01, P78 (ближайший аналог). В этом коаксиальном ответвителе центральный проводник отрезка коаксиальной линии подсоединен к внутреннему проводнику коаксиального кабеля через диэлектрическую вставку с заранее заданными размерами. Диэлектрическая вставка поджимается центральным проводником отрезка коаксиальной линии к внутреннему проводнику коаксиального кабеля со стороны его наружной поверхности. Однако такое решение обеспечивает только технически установленный разработчиком коэффициент ответвления (минус 10 дБ в ответвителе фирмы RFS). Его недостатки: узкая номенклатура, требуется соблюдение высокой точности геометрических размеров монтажных соединений, что повышает сложность монтажа и повышает требования к монтажному персоналу. В случае же необходимости использования каких-либо других (отличных от 10 дБ) коэффициентов ответвления, такая конструкция вообще не поддается регулировке из-за нестабильности воспроизводимых параметров.A coaxial electromagnetic energy coupler (CT7810-850) manufactured by Radio frequency systems (RFS) may be suitable for branching the RF signal from the trunk cable. Product catalog WDCS,
Известен ответвитель для коаксиального кабеля, содержащий отрезок коаксиальной линии, выполненный из центрального проводника и внешнего проводника, между которыми расположен диэлектрический изолятор, причем центральный проводник отрезка коаксиальной линии предназначен для электрической связи с внутренним проводником коаксиального кабеля, а внешний - с наружным проводником коаксиального кабеля, коаксиальный кабель выполнен с изолирующим слоем между его внутренним проводником и наружным проводником и с диэлектрической оболочкой на наружном проводнике, центральный проводник отрезка коаксиальной линии электрически подсоединен к внутреннему проводнику коаксиального кабеля через отверстие, выполненное в диэлектрической оболочке, наружном проводнике, изолирующем слое и внутреннем проводнике коаксиального кабеля, с возможностью установки центрального проводника отрезка коаксиальной линии в отверстии, выполненном во внутреннем проводнике коаксиального кабеля (SU, 1517082, H01R 11/20, опубл. 23.10.1989).A known coaxial cable coupler comprising a coaxial line segment made of a central conductor and an external conductor, between which a dielectric insulator is located, the central conductor of the coaxial line segment is designed for electrical communication with the inner conductor of the coaxial cable, and the outer one with the outer conductor of the coaxial cable, the coaxial cable is made with an insulating layer between its inner conductor and the outer conductor and with a dielectric sheath on the outer conductor, the Central conductor of the segment of the coaxial line is electrically connected to the inner conductor of the coaxial cable through the hole made in the dielectric sheath, the outer conductor, the insulating layer and the inner conductor of the coaxial cable, with the possibility of installing the Central conductor of the segment of the coaxial line in the hole made in the inner conductor of the coaxial cable (SU, 1517082,
В этом техническом решении центральный проводник отрезка коаксиальной линии выполнен в виде иглы. Используется корпус с прижимной крышкой, с пазом для кабеля и с двумя разновысокими контактными иглами, большая из которых изолирована от корпуса, а меньшая соединена с корпусом. На корпусе установлены рычаги и дополнительная контактная игла, соединенная с корпусом и равная по высоте упомянутой меньшей игле. Под рычаги в корпусе выполнены пазы, между которыми симметрично большей по высоте игле размещены меньшие по высоте иглы. Крышка выполнена Г-образной и установлена шарнирно с возможностью взаимодействия с рычагами. При повороте рычагов центральная игла внедряется во внутренний проводник коаксиального кабеля, а меньшие по высоте иглы - в его наружный проводник. Таким образом, создается механический и электрический контакт между проводниками отрезка коаксиальной линии и проводниками коаксиального кабеля.In this technical solution, the central conductor of the segment of the coaxial line is made in the form of a needle. A case with a pressure cover is used, with a groove for the cable and with two differently high contact needles, the larger of which is isolated from the case, and the smaller one is connected to the case. The levers and an additional contact needle are connected to the body and connected to the body and equal in height to the smaller needle. Under the levers in the case, grooves are made, between which the needles symmetrically larger in height are placed smaller in height of the needle. The lid is made L-shaped and pivotally mounted with the possibility of interaction with levers. When the levers are turned, the central needle is embedded in the inner conductor of the coaxial cable, and the needles smaller in height are embedded in its outer conductor. Thus, a mechanical and electrical contact is created between the conductors of the coaxial line segment and the conductors of the coaxial cable.
Ограничениями этого устройства являются: возможность его использования только для небольших по диметру коаксиальных кабелей, т.к. при их больших диаметрах контактные иглы (особенно центральная) ломаются; применение гальванических (механических) контактов приводит к плохой серийной воспроизводимости устройств по их техническим параметром, т.е. большому разбросу по значениям коэффициентов ответвления; использование гальванических контактов приводит к снижению надежности устройства и срока его службы; конструкция из-за использования рычагов, специального корпуса и крышки является достаточно сложной.The limitations of this device are: the possibility of its use only for coaxial cables small in diameter, because with their large diameters, the contact needles (especially the central one) break; the use of galvanic (mechanical) contacts leads to poor serial reproducibility of devices according to their technical parameter, i.e. wide variation in the values of branch coefficients; the use of galvanic contacts leads to a decrease in the reliability of the device and its service life; the design due to the use of levers, a special case and a cover is quite complicated.
Наиболее близким является ответвитель для коаксиального кабеля, содержащий отрезок коаксиальной линии, выполненный из центрального проводника и внешнего проводника, между которыми расположен диэлектрический изолятор, причем центральный проводник отрезка коаксиальной линии предназначен для электрической связи с внутренним проводником коаксиального кабеля, а внешний - с наружным проводником коаксиального кабеля, коаксиальный кабель, предназначенный для использования в ответвителе, выполнен с изолирующим слоем между его внутренним проводником и наружным проводником и с диэлектрической оболочкой на наружном проводнике, центральный проводник отрезка коаксиальной линии с диэлектрическим изолятором электрически подсоединен к внутреннему проводнику коаксиального кабеля через отверстие, выполненное в диэлектрической оболочке, наружном проводнике, изолирующем слое и внутреннем проводнике коаксиального кабеля, с возможностью установки центрального проводника с диэлектрическим изолятором отрезка коаксиальной линии в отверстии, выполненном во внутреннем проводнике коаксиального кабеля (RU, 56072, U1, H01P 5/04, опубл. 27.08.2006).The closest is a coaxial cable coupler comprising a coaxial line segment made of a central conductor and an external conductor, between which a dielectric insulator is located, the central conductor of the coaxial line segment is designed for electrical communication with the inner conductor of the coaxial cable, and the outer one with the outer conductor of the coaxial cable, coaxial cable intended for use in the coupler is made with an insulating layer between its inner by the conductor and the outer conductor and with the dielectric sheath on the outer conductor, the central conductor of the coaxial line segment with the dielectric insulator is electrically connected to the inner conductor of the coaxial cable through a hole made in the dielectric sheath, the outer conductor, the insulating layer and the inner conductor of the coaxial cable, with the possibility of installing a central a conductor with a dielectric insulator of a segment of a coaxial line in a hole made in the inner conductor e coaxial cable (RU, 56072, U1,
Преимуществом этого устройства является использование между центральным проводником отрезка коаксиальной линии и внутренним проводником коаксиального кабеля не механического соединения, а электрического (емкостная связь), а также возможность перемещения центрального проводника отрезка коаксиальной линии вдоль продольной оси отверстия, выполненного во внутреннем проводнике коаксиального кабеля, что позволяет изменять величину коэффициента ответвления. Вместе с тем, в известном техническом решении внешний проводник отрезка коаксиальной линии электрически и механически подсоединен к наружному проводнику коаксиального кабеля через пружинящий элемент, т.е. используется электрический контакт или гальваническая связь.The advantage of this device is the use of not a mechanical connection but an electrical (capacitive coupling) between the central conductor of the coaxial line segment and the inner conductor of the coaxial cable, as well as the possibility of moving the central conductor of the coaxial line segment along the longitudinal axis of the hole made in the inner conductor of the coaxial cable, which allows change the value of the branch coefficient. At the same time, in the known technical solution, the outer conductor of the coaxial line segment is electrically and mechanically connected to the outer conductor of the coaxial cable through a spring element, i.e. electrical contact or galvanic coupling is used.
Ограничениями этого устройства являются: из-за использования пружинящего элемента (механического контакта) со временем происходит деградация качества электрического контакта, что приводит к возникновению нелинейности сопротивления и, как следствие, к возникновению интермодуляционных помех и изменению коэффициента ответвления; сложность монтажа, т.к. для установки пружинящего элемента требуется удаление части диэлектрической оболочки коаксиального кабеля.The limitations of this device are: due to the use of a spring element (mechanical contact), the quality of the electrical contact degrades over time, which leads to the appearance of non-linearity of resistance and, as a result, to the appearance of intermodulation interference and a change in the branch coefficient; complexity of installation, as installation of the spring element requires removal of part of the dielectric sheath of the coaxial cable.
Решаемая изобретением задача - повышение технико-эксплуатационных характеристик.The problem solved by the invention is the improvement of technical and operational characteristics.
Технический результат, который может быть получен при выполнении устройства - повышение точности воспроизведения заданного коэффициента ответвления, расширение диапазона ответвления, упрощение конструкции, уменьшение времени настройки и упрощение монтажа.The technical result that can be obtained when performing the device is to increase the accuracy of reproduction of a given branch coefficient, expand the branch range, simplify the design, reduce the setup time and simplify installation.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном ответвителе для коаксиального кабеля, содержащем отрезок коаксиальной линии, выполненный из центрального проводника и внешнего проводника, между которыми расположен диэлектрический изолятор, причем центральный проводник отрезка коаксиальной линии предназначен для электрической связи с внутренним проводником коаксиального кабеля, а внешний - с наружным проводником коаксиального кабеля, коаксиальный кабель, предназначенный для использования в ответвителе, выполнен с изолирующим слоем между его внутренним проводником и наружным проводником и с диэлектрической оболочкой на наружном проводнике, центральный проводник отрезка коаксиальной линии с диэлектрическим изолятором электрически подсоединен к внутреннему проводнику коаксиального кабеля через отверстие, выполненное в диэлектрической оболочке, наружном проводнике, изолирующем слое и внутреннем проводнике коаксиального кабеля, с возможностью установки центрального проводника с диэлектрическим изолятором отрезка коаксиальной линии в отверстии, выполненном во внутреннем проводнике коаксиального кабеля, согласно заявленному устройству введена металлическая пластина, внутренняя поверхность которой, обращенная к диэлектрической оболочке коаксиального кабеля, исполнена по форме и размерам, соответствующим форме и размерам диэлектрической оболочки коаксиального кабеля, причем металлическая пластина выполнена с, по меньшей мере, одним элементом соединения, обеспечивающим ее установку непосредственно на диэлектрической оболочке коаксиального кабеля, отверстие в диэлектрической оболочке, наружном проводнике, изолирующем слое и внутреннем проводнике коаксиального кабеля выполнено с диаметром, равным наружному диаметру диэлектрического изолятора, металлическая пластина и внешний проводник отрезка коаксиальной линии соединены между собой и свободны от гальванического (электрического) контакта с наружным проводником коаксиального кабеля.To solve the problem with the achievement of the specified technical result in a known coupler for a coaxial cable containing a segment of a coaxial line made of a central conductor and an external conductor, between which there is a dielectric insulator, the central conductor of a segment of a coaxial line designed for electrical communication with the inner conductor of the coaxial cable and the outer one with the outer conductor of the coaxial cable, the coaxial cable intended for use in the coupler, made with an insulating layer between its inner conductor and the outer conductor and with a dielectric sheath on the outer conductor, the central conductor of the coaxial line segment with the dielectric insulator is electrically connected to the inner conductor of the coaxial cable through an opening made in the dielectric sheath, the outer conductor insulating coaxial cable layer and inner conductor, with the possibility of installing a central conductor with a dielectric insulator of the coaxial line in the hole made in the inner conductor of the coaxial cable, according to the claimed device, a metal plate is inserted, the inner surface of which is facing the dielectric sheath of the coaxial cable, made in shape and dimensions corresponding to the shape and dimensions of the dielectric sheath of the coaxial cable, and the metal plate is made with at least one element of the connection, providing its installation directly on the dielectric shell of the coaxial to bleach, the hole in the dielectric sheath, the outer conductor, the insulating layer and the inner conductor of the coaxial cable is made with a diameter equal to the outer diameter of the dielectric insulator, the metal plate and the outer conductor of the segment of the coaxial line are interconnected and are free from galvanic (electrical) contact with the outer conductor of the coaxial cable.
Возможны дополнительные варианты выполнения устройства, в которых целесообразно, чтобы:Additional embodiments of the device are possible, in which it is advisable that:
- центральный проводник отрезка коаксиальной линии был установлен с возможностью его перемещения вдоль продольной оси отверстия, выполненного во внутреннем проводнике;- the central conductor of the segment of the coaxial line was installed with the possibility of its movement along the longitudinal axis of the hole made in the inner conductor;
- выступающий наружу конец отрезка коаксиальной линии был выполнен в виде коаксиального разъема;- the protruding outward end of the segment of the coaxial line was made in the form of a coaxial connector;
- металлическая пластина была установлена на диэлектрической оболочке коаксиального кабеля посредством элемента соединения - клеевого слоя;- a metal plate was installed on the dielectric sheath of the coaxial cable by means of a connection element - an adhesive layer;
- была введена вторая пластина, внутренняя поверхность которой, обращенная к диэлектрической оболочке коаксиального кабеля, была исполнена по форме и размерам, соответствующим форме и размерам диэлектрической оболочке коаксиального кабеля, при этом вторая пластина установлена на диэлектрической оболочки коаксиального кабеля оппозитно металлической пластине с возможностью образования элемента соединения - хомута посредством монтажа металлической пластины и второй пластины винтами;- a second plate was introduced, the inner surface of which facing the dielectric sheath of the coaxial cable was made in shape and size corresponding to the shape and dimensions of the dielectric sheath of the coaxial cable, while the second plate was mounted on the dielectric sheath of the coaxial cable opposite to a metal plate with the possibility of forming an element connection - clamp by mounting a metal plate and a second plate with screws;
- центральный проводник отрезка коаксиальной линии был снабжен емкостным элементом, выполненным в виде зазора в центральном проводнике или в виде диэлектрической вставки в него;- the central conductor of the coaxial line segment was equipped with a capacitive element made in the form of a gap in the central conductor or in the form of a dielectric insert into it;
- центральный проводник отрезка коаксиальной линии был снабжен индуктивным элементом, выполненным в виде волнистой наружной поверхности центрального проводника или в виде витой спирали, установленной в разрыве центрального проводника.- the central conductor of the segment of the coaxial line was equipped with an inductive element made in the form of a wavy outer surface of the central conductor or in the form of a twisted spiral installed in the gap of the Central conductor.
Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются лучшими вариантами его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи.These advantages, as well as features of the present invention are illustrated by the best options for its implementation with reference to the accompanying drawings.
Фиг.1 изображает заявленное устройство, внешний вид;Figure 1 depicts the claimed device, appearance;
Фиг.2 - то же, что фиг.1, поперечное сечение;Figure 2 is the same as figure 1, a cross section;
Фиг 3 - то же, что фиг.2, вариант с емкостным элементом;Fig 3 is the same as Fig 2, a variant with a capacitive element;
Фиг.4 - то же, что фиг.2, вариант с индуктивным элементом;Figure 4 is the same as figure 2, an option with an inductive element;
Фиг.5 - то же, что фиг.2, другой вариант с индуктивным элементом;Figure 5 is the same as figure 2, another variant with an inductive element;
Фиг.6 - результаты измерения КСВн ответвителя с использованием измерителя параметров АФС "Site Master S332B" в диапазоне 1500-2500 МГц;Fig.6 - measurement results of the VSWR of the coupler using the parameter meter APS "Site Master S332B" in the range of 1500-2500 MHz;
Фиг.7 - частотную зависимость коэффициента ответвления от частоты в диапазоне работы сетей сотовой связи стандартов GSM 1800 и UMTS.7 - the frequency dependence of the branch coefficient on the frequency in the range of cellular networks of
Ответвитель для коаксиального кабеля (фиг.1, 2) содержит отрезок 1 коаксиальной линии, выполненный из центрального проводника 2 и внешнего проводника 3, между которыми расположен диэлектрический изолятор 4. Коаксиальный кабель 5, предназначенный для использования в ответвителе, выполнен с изолирующим слоем 6 между его внутренним проводником 7 и наружным проводником 8 и с диэлектрической оболочкой 9 на наружном проводнике 8. Центральный проводник 2 отрезка 1 коаксиальной линии с диэлектрическим изолятором 4 электрически подсоединен к внутреннему проводнику 7 коаксиального кабеля 5 через отверстие, выполненное в диэлектрической оболочке 9, наружном проводнике 8, изолирующем слое 6 и внутреннем проводнике 7 коаксиального кабеля 5, с возможностью установки центрального проводника 2 с диэлектрическим изолятором 4 отрезка 1 коаксиальной линии в отверстии, выполненном во внутреннем проводнике 7 коаксиального кабеля 5.The coaxial cable coupler (FIGS. 1, 2) comprises a
Введена металлическая пластина 10, внутренняя поверхность которой, обращенная к диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля 5, исполнена по форме и размерам, соответствующим форме и размерам диэлектрической оболочки 9 коаксиального кабеля 5. Металлическая пластина 10 выполнена с, по меньшей мере, одним элементом 11 соединения, обеспечивающим ее установку непосредственно на диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля 5. Отверстие в диэлектрической оболочке 9, наружном проводнике 8, изолирующем слое 6 и внутреннем проводнике 7 коаксиального кабеля 5 выполнено с диаметром, равным диаметру диэлектрического изолятора 4. Металлическая пластина 10 и внешний проводник 3 отрезка 1 коаксиальной линии соединены между собой и свободны от электрического контакта с наружным проводником 8 коаксиального кабеля 5.A
Так же, как в ближайшем аналоге, центральный проводник 2 отрезка 1 коаксиальной линии установлен с возможностью его перемещения вдоль продольной оси отверстия, выполненного во внутреннем проводнике 7, для изменения величины коэффициента ответвления.As in the closest analogue, the central conductor 2 of the
Кроме того, выступающий наружу конец отрезка 1 коаксиальной линии может быть выполнен в виде коаксиального разъема для установки какого-либо дополнительного оборудования.In addition, the protruding outward end of the
Металлическая пластина 10 может быть установлена на диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля 5 посредством элемента 11 соединения - клеевого слоя (фиг.1, 2).The
Кроме того, может быть введена вторая пластина 12, внутренняя поверхность которой, обращенная к диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля 5, исполнена по форме и размерам, соответствующим форме и размерам диэлектрической оболочки 9 коаксиального кабеля 5. Вторая пластина 12 установлена на диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля оппозитно металлической пластине 10 с возможностью образования элемента 11 соединения - хомута посредством монтажа металлической пластины 10 и второй пластины 12 винтами 13 (фиг.1-5).In addition, a
Центральный проводник 2 отрезка 1 коаксиальной линии (фиг.3) может быть снабжен емкостным элементом 14 для корректировки частотной зависимости коэффициента ответвления. Емкостной элемент 14 может быть выполнен в виде зазора в центральном проводнике 3 или в виде диэлектрической вставки в зазор (могут использоваться и выпускаемые промышленностью конденсаторы).The Central conductor 2 of the
Для корректировки частотной зависимости коэффициента ответвления центральный проводник 2 отрезка 1 коаксиальной линии может быть снабжен индуктивным элементом 15, выполненным в виде волнистой наружной поверхности центрального проводника 2 (фиг.4). Индуктивный элемент 15 может быть выполнен в виде витой спирали (фиг.5), установленной в разрыве центрального проводника 2. (Могут использоваться и выпускаемые промышленностью стандартные индуктивные элементы).To adjust the frequency dependence of the branch coefficient, the Central conductor 2 of the
Монтаж устройства (фиг.1, 2) осуществляют следующим образом.Installation of the device (figure 1, 2) is as follows.
В коаксиальном кабеле 5 (например, магистральном кабеле) в необходимом месте подсоединения дополнительного оборудования высверливается отверстие, проходящее через диэлектрическую оболочку 9, наружный проводник 8, изолирующий слой 6 во внутренний проводник 7. Диаметр этого отверстия выбирается таким, чтобы центральный проводник 2 с диэлектрическим изолятором 4 входил в отверстие с небольшим натягом. По сравнению с ближайшим аналогом удаления диэлектрической оболочки 9 под пружинящий элемент не требуется, а наоборот, для улучшения электрической емкостной связи требуется ее сохранность в месте контакта с диэлектрическим изолятором 4.In a coaxial cable 5 (for example, a trunk cable), a hole passing through a
Центральный проводник 2 отрезка 1 имеет возможность установки (совместно с диэлектрическим изолятором 4) непосредственно в отверстии, выполненном во внутреннем проводнике 7 коаксиального кабеля для обеспечения максимальных величин коэффициента ответвления. Кроме того, центральный проводник 2 имеет возможность его перемещения вдоль продольной оси отверстия, выполненного во внутреннем проводнике 7. Коэффициент ответвления электромагнитной энергии регулируется глубиной проникновения центрального проводника 2 отрезка 1 коаксиальной линии в коаксиальный кабель 5.The Central conductor 2 of the
Металлическая пластина 10, соединенная с внешним проводником 3 отрезка 1 коаксиальной линии, прижимается к диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля 5 и прикрепляется к ней элементом 11 соединения, например, слоем эпоксидного клея (фиг.1, 2). Для повышения надежности соединения может быть введена вторая пластина 12, внутренняя поверхность которой, обращенная к диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля 5, исполнена по форме и размерам, соответствующим форме и размерам диэлектрической оболочки 9 коаксиального кабеля 5. Вторая пластина 12 установлена на диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля оппозитно металлической пластине 10 с возможностью образования элемента 11 соединения - хомута посредством монтажа металлической пластины 10 и второй пластины 12 винтами 13 (фиг.1-5).The
Внешний проводник 3 может представлять собой наружный корпус коаксиального разъема. Таким образом, выступающий наружу конец отрезка 1 коаксиальной линии может быть выполнен в виде коаксиального разъема. Это позволяет уменьшить габариты и упростить устройство для подсоединения к нему различного оборудования.The
Для корректировки частотной зависимости коэффициента ответвления центральный проводник 2 отрезка 1 коаксиальной линии может быть снабжен емкостным элементов 14 или индуктивным элементом 15, выполненными в соответствии вышеописанными средствами (фиг.3-5). При этом изменения диаметра отверстия в коаксиальном кабеле 5 или каких-либо дополнительных настроек не требуется, а корректировка осуществляется путем замены соответствующих емкостных элементов 14 или индуктивных элементов 15 (фиг.3-5). Необходимость в корректировке частотной зависимости может возникнуть при расширении частотного диапазона коаксиального ответвителя для стабилизации его характеристик.To adjust the frequency dependence of the branch coefficient, the Central conductor 2 of the
В заявленном устройстве отсутствуют непосредственные электромеханические контакты между проводниками отрезка 1 коаксиальной линии и коаксиального кабеля 5 (используется емкостная электрическая связь), что обеспечивает долгосрочную стабильность характеристик ответвителя и гарантирует отсутствие интермодуляционных помех. Кроме того, заявленное устройство более удобно при монтаже, т.к. не требует удаления диэлектрической оболочки 9 коаксиального кабеля 5 для установки какого-либо пружинящего элемента или других механических средств для обеспечения электрических контактов.The claimed device does not have direct electromechanical contacts between the conductors of
Как показали испытания, монтируемая непосредственно на магистральный коаксиальный кабель конструкция обеспечивает широкий диапазон уровня ответвления сигнала (-5 ÷ -40 дБ). Требуемый на практике коэффициент ответвления для получения необходимого уровня ВЧ-энергии дополнительного оборудования может определяться на месте монтажа, например, путем подключения измерителя мощности к ответвителю или с использованием известной зависимости коэффициента ответвления от длины центрального проводника 2 отрезка 1.As tests have shown, the design mounted directly on the main coaxial cable provides a wide range of signal branch level (-5 ÷ -40 dB). The branch coefficient required in practice to obtain the necessary RF energy level for additional equipment can be determined at the installation site, for example, by connecting a power meter to the coupler or using the known dependence of the branch coefficient on the length of the central conductor 2 of
Технические характеристики нескольких номиналов заявленного ответвителя сведены в таблицу.Technical characteristics of several ratings of the declared coupler are summarized in the table.
На фиг.6 и 7 представлены результаты испытания образца ответвителя (ОК) с коэффициентом ответвления -7 дБ для коаксиального кабеля 5 диаметром 1/2'' (кабель LCF 12-50 фирмы RFS). Ответвитель разработан для диапазона частот 1710-2170 МГц, обеспечивающего работу сетей сотовой связи в стандарте GSM 1800 и UMTS (3G).Figures 6 and 7 show the test results of a coupler (OK) sample with a branch coefficient of -7 dB for
Рабочий диапазон (фиг.6) обозначен маркерами M1 и М2. Внутри рабочего диапазона КСВн меньше 1.3, что удовлетворяет Российским требованиям к элементам АФС сотовой связи 1.5. Рост КСВн на частотах свыше 2170 МГц может быть скомпенсирован использованием вариантов ответвителя, изображенных на фиг.4 и 5.The operating range (Fig.6) is indicated by markers M1 and M2. Within the operating range, the VSWR is less than 1.3, which meets the Russian requirements for the elements of AFS cellular communication 1.5. The increase in VSWR at frequencies above 2170 MHz can be compensated by using the coupler options shown in FIGS. 4 and 5.
На фиг.7 заметно увеличение коэффициента ответвления с увеличением частоты. Корректировка также может быть реализована использованием вариантов, приведенных на фиг.4 и 5.7, a marked increase in the branch coefficient with increasing frequency. Correction can also be implemented using the options shown in figure 4 and 5.
Предельная простота конструкции и удобство монтажа, а также не высокая чувствительность зависимости коэффициента ответвления от геометрических размеров обуславливают практическую значимость предлагаемого устройства.Extreme simplicity of design and ease of installation, as well as low sensitivity of the dependence of the branch coefficient on geometric dimensions determine the practical significance of the proposed device.
Наиболее успешно заявленный ответвитель для коаксиального кабеля промышленно применим при реализации сложных, разветвленных антенно-фидерных схем, может быть использован при построении сетей сотовой связи и беспроводного доступа и других систем связи в крупных зданиях и сооружениях (стадионы, торговые центры, подземные паркинги, метрополитен и т.д.).The most successfully declared coaxial cable coupler is industrially applicable in the implementation of complex, branched antenna-feeder circuits, can be used in the construction of cellular and wireless access networks and other communication systems in large buildings and structures (stadiums, shopping centers, underground parking, metro and etc.).
Claims (7)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010102804/07A RU2410803C1 (en) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | Coaxial cable coupler |
EP20100844829 EP2530781B1 (en) | 2010-01-28 | 2010-10-14 | Coupler for a coaxial cable |
PCT/RU2010/000585 WO2011093739A1 (en) | 2010-01-28 | 2010-10-14 | Coupler for a coaxial cable |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010102804/07A RU2410803C1 (en) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | Coaxial cable coupler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2410803C1 true RU2410803C1 (en) | 2011-01-27 |
Family
ID=44319554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010102804/07A RU2410803C1 (en) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | Coaxial cable coupler |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2530781B1 (en) |
RU (1) | RU2410803C1 (en) |
WO (1) | WO2011093739A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2533354A3 (en) * | 2011-06-08 | 2014-05-14 | Spinner GmbH | Device for coupling an HF signal along a signal path |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB607200A (en) | 1943-11-29 | 1948-08-26 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to radio frequency coupling arrangements |
US2694182A (en) * | 1953-02-20 | 1954-11-09 | George G Edlen | Impedance-matching tap-off coupler for wave transmission lines |
SU1062815A1 (en) * | 1982-03-10 | 1983-12-23 | Предприятие П/Я Х-5734 | Coaxial directional coupler |
US4481641A (en) * | 1982-09-30 | 1984-11-06 | Ford Motor Company | Coaxial cable tap coupler for a data transceiver |
GB2157504B (en) | 1984-03-21 | 1987-05-28 | Plessey Co Plc | Radially fed microwave signal combiner/distributor apparatus |
JPH01103003A (en) | 1987-10-16 | 1989-04-20 | Hitachi Ltd | Coaxial type power distribution synthesizer |
SU1517082A1 (en) | 1987-10-30 | 1989-10-23 | Институт Технической Кибернетики Ан Бсср | Coupler for coaxial cable |
US5171162A (en) * | 1990-12-27 | 1992-12-15 | Kaufman Theodore P | RF coaxial cable tap interconnect |
US5689218A (en) * | 1996-02-01 | 1997-11-18 | Andrew Corporation | Tap for extracting energy from transmission lines |
JPH09275307A (en) * | 1996-04-05 | 1997-10-21 | Daiichi Denpa Kogyo Kk | Coupler for coaxial cable and antenna system |
US7026888B2 (en) * | 2003-05-05 | 2006-04-11 | Marek Edward Antkowiak | Broadband non-directional tap coupler |
RU2327262C2 (en) * | 2006-03-02 | 2008-06-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга | Microwave coupler |
RU56072U1 (en) | 2006-04-14 | 2006-08-27 | Закрытое акционерное общество "Автоматизированные информационные системы и телекоммуникации" | COAXIAL TAP |
-
2010
- 2010-01-28 RU RU2010102804/07A patent/RU2410803C1/en active
- 2010-10-14 WO PCT/RU2010/000585 patent/WO2011093739A1/en active Application Filing
- 2010-10-14 EP EP20100844829 patent/EP2530781B1/en not_active Not-in-force
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2533354A3 (en) * | 2011-06-08 | 2014-05-14 | Spinner GmbH | Device for coupling an HF signal along a signal path |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2530781A1 (en) | 2012-12-05 |
WO2011093739A1 (en) | 2011-08-04 |
EP2530781B1 (en) | 2015-04-29 |
EP2530781A4 (en) | 2013-06-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10309077B2 (en) | Manhole cover type omnidirectional antenna | |
AU2007294762B2 (en) | Printed circuit notch antenna | |
KR101285146B1 (en) | Gas insulated apparatus partial discharge detecting sensor and detecting apparatus by its sensor | |
KR100708951B1 (en) | Broadband shorted stub surge protector | |
JP6588403B2 (en) | Coaxial connector | |
CN104300209B (en) | Vertical polarization ceiling omnidirectional antenna | |
US8384492B2 (en) | Coaxial line to microstrip connector having slots in the microstrip line for receiving an encircling metallic plate | |
KR102305205B1 (en) | Antenna devices, antenna systems, and measurement systems | |
SE543044C2 (en) | A contactless antenna measurement device | |
CN105633542A (en) | Broadband open-ended waveguide antenna | |
RU2410803C1 (en) | Coaxial cable coupler | |
KR101555233B1 (en) | Broadband sensor for detecting partial discharge of pole transformer | |
KR102482515B1 (en) | Broadband non-direction rf power divider | |
JP2012530254A (en) | Gas insulated high voltage electrical switch monitoring device by partial discharge measurement, and gas insulated high voltage electrical switch using the device | |
CN110661063B (en) | Substrate integrated waveguide feed broadband coaxial rotary joint | |
RU56072U1 (en) | COAXIAL TAP | |
JP2010246350A (en) | Lightning-protection coaxial cable | |
RU2625631C1 (en) | Small-size quickly retunable antenna | |
WO2020031364A1 (en) | Antenna device | |
CN210040473U (en) | Broadband coaxial radio frequency rotary joint | |
CN104009297A (en) | Broadband satellite communication receiving terminal antenna | |
KR20050096649A (en) | Arrester for base transceiver station with integrated cable connector | |
CN112151926B (en) | Novel direct current isolation precision load | |
CN218123694U (en) | Coaxial directional coupler | |
JP2017175299A (en) | Wire antenna device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140819 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |