WO2010049315A1 - Koaxialkabel - Google Patents

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WO2010049315A1
WO2010049315A1 PCT/EP2009/063757 EP2009063757W WO2010049315A1 WO 2010049315 A1 WO2010049315 A1 WO 2010049315A1 EP 2009063757 W EP2009063757 W EP 2009063757W WO 2010049315 A1 WO2010049315 A1 WO 2010049315A1
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coaxial cable
hollow fibers
cable according
inner conductor
dielectric
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PCT/EP2009/063757
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Metz
Stefan Schaelle
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Huber+Suhner Ag
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Priority to EP09744363A priority patent/EP2351051A1/de
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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
    • H01B11/18—Coaxial cables; Analogous cables having more than one inner conductor within a common outer conductor
    • H01B11/1834—Construction of the insulation between the conductors
    • H01B11/1843—Construction of the insulation between the conductors of tubular structure
    • 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
    • H01B11/18—Coaxial cables; Analogous cables having more than one inner conductor within a common outer conductor
    • H01B11/1808—Construction of the conductors
    • H01B11/1817—Co-axial cables with at least one metal deposit conductor

Definitions

  • Coaxial cables have a central inner conductor, which is surrounded concentrically at a predetermined distance from an outer conductor.
  • the gap between the central inner conductor and the concentric outer conductor is filled with a dielectric.
  • the dielectric in many cases at the same time takes over the task of stabilizing and fixing the central inner conductor in the center, so that the concentric structure of the cable is maintained even during bending or twisting of the cable.
  • a high proportion of air in the space or dielectric can be achieved in various ways:
  • the variant (1) is very complex to manufacture and is - especially with small cable diameters - to realize only with difficulty.
  • Variant (2) is used in a variety of forms but is limited in either porosity or mechanical strength.
  • the document DE-Al -I 440 771 describes a coaxial cable, in particular a method for producing such a cable, in which hoses or tubes are placed in the longitudinal direction parallel to the central axis of the cable in a single layer around the inner conductor as spacers.
  • the tubes or tubes have relatively thin walls, so that the volume between the inner conductor and the outer conductor or -mantel is filled primarily with air or possibly with a gas.
  • the hoses or pipes are made of a foam plastic or elastomer.
  • Hoses are understood to mean both filled and unfilled pipes as well as rod shapes, regardless of whether they are hollow or not.
  • the hoses thus defined can also be produced from glass fibers impregnated or reinforced with various materials, which also have a reinforcement made of silicone The same applies to the related document GB-909,343.
  • a coaxial cable in which the conductors are supported by means of one or more tubular insulating elements against each other and isolated from each other.
  • the insulating elements are single-wall helical to isolate the th inner conductor wound or arranged parallel to the inner conductor.
  • the insulating elements are constructed in two parts, with an inner element with helical slot for improving the bending behavior of the cable and a thin sheath of the inner member. These are preferably made of polystyrene.
  • Document CH-257 548 discloses a coaxial cable (Figure 2) in which a hollow inner conductor is spaced and insulated from the outer conductor by a plurality of single-ply spirally wound tubes of ethylene polymer.
  • the diameter of the tubes is chosen as large as possible in order to provide as little solid material between the inner and outer conductors.
  • the tubes are produced with oversize and their cross section is deformed so far from the circular cross section that the desired diameter ratio is obtained and the necessary pressure is exerted on the inner conductor.
  • DE-A1-1 99 56 641 describes a coaxial cable in which the inner conductor is separated from the outer conductor by a plurality of strands, preferably monofilaments, and supported against it.
  • the strands have as a dielectric material polyetheretherketones, polyaryletherketones or polyetherimides. Only the spaces between the strands are filled with air.
  • the document DE-PS-902 865 discloses a coaxial cable, in which around the inner conductor spacers hoses of insulating material, such as polyethylene, are herumges around, on which still a harness made of plastic is applied. Hoses of originally round cross-section are used, which are compressed in the tension occurring during stranding and by the subsequent banding in the radial direction on the inner conductor so that they lie very close to each other and thereby assume an approximately sector-shaped cross section.
  • Another document, the CB-535,743 is directed to a coaxial cable in which the inner conductor is surrounded by a plurality of hoses or cables of a low dielectric loss material such as "polythene" or rubber.
  • Document CB-A-2 374 721 discloses a coaxial cable in which a hollow inner conductor is surrounded by a plurality of filamentary insulating strands aligned parallel to the inner conductor.
  • the strands which are preferably made of methylene, are characterized by a high elastic load under tension in the longitudinal direction, and serve to improve the mechanical properties of the cable.
  • JP-A-71 69341 a radiation-resistant coaxial cable is known, in welhern the space between the inner conductor and outer conductor is filled with glass fibers or ceramic fibers.
  • solutions with a special structure of the dielectric are known (US Pat. No. 4,287,384), as well as solutions (US Pat. No. 3,909,555 or US Pat. No. 3,971,880) in which the inner conductor consists of a consists of a metal having a good conductive layer and a low thermal expansion.
  • the dielectric in the latter case consists of finely divided quartz, magnesium oxide or aluminum oxide.
  • a known high quality coaxial cable is the SUCOFLEX 404 coaxial cable offered by the Applicant, this coaxial cable with an impedance of 500hm, an operating frequency of 26.5GHz and an outside diameter of 5.5mm has an attenuation of about 25.6GHz l, 1 5 dB / m.
  • the (non-linear) phase change is 750ppm in the temperature range between -55 0 C and +1 25 0 C only.
  • the consists of silver plated copper center conductor is here of an extruded PTFE dielectric with ultra-small Density, which has a relative dielectric constant of 1.26. has.
  • the non-linear course of the phase change with temperature results from the non-linear temperature dependence of the portion of the phase change caused by the dielectric constant of the PTFE.
  • the small absolute value of the phase change results from the fact that the negative temperature response of the portion of the phase change caused by the dielectric constant of the PTFE is largely compensated by the positive temperature characteristic of the portion of the phase change caused by the thermal expansion of the inner conductor and outer conductor.
  • the invention is therefore based on the object, a flexible or semi-flexible Koaxialka- to create, which avoids the disadvantages of known coaxial cable.
  • the cable should be characterized in particular by a minimal attenuation. Furthermore, it should have a minimal temperature response of the phase shift. In addition, the dependence of the phase shift of the temperature over a wide temperature range should be as linear as possible. Finally, the cable is to be used without any problems to +1 25 0 C and down to small outside diameters of a few (eg 6) millimeters, even under difficult conditions, in particular in space and in a wide temperature range of at least -55 0 C a comparatively simple let produce.
  • the object is solved by the entirety of the features of claim 1. It is essential for the coaxial cable according to the invention that the dielectric between the inner conductor and the concentric outer conductor is made up of a plurality of hollow fibers running in the longitudinal direction of the cable, and at least the inner conductor has a coefficient of thermal expansion which limits the dielectric with respect to the lowest possible temperature Phase change in the coaxial cable is adjusted.
  • Hollow fibers drawn from glass can be made or drawn very uniformly down to outside diameters of less than 1 mm and wall thicknesses of less than 0.05 mm.
  • Such glass hollow fibers or glass capillaries have a high mechanical stability in these dimensions and are also bendable within wide limits without breaking.
  • the glass hollow fibers are tensile and can be stranded without difficulty and can thus be integrated into conventional cable manufacturing processes.
  • coaxial cables equipped with glass hollow fibers as dielectrics are insensitive to high and low temperatures, vibrations and other mechanical effects.
  • the voids in the hollow fibers and between the hollow fibers may optionally be evacuated over the entire cable length or filled with special gases or gas mixtures, if desired or required in certain applications.
  • the glass hollow fibers are good electrical insulators and chemically neutral or comparatively insensitive to external influences. Because of the low possible wall thicknesses, they build up a dielectric that has a high porosity and therefore a high proportion of air. In particular, the proportion caused by the glass hollow fibers in the temperature variation of the phase change is linear and can be close to zero, depending on the type of glass.
  • An embodiment of the coaxial cable according to the invention is characterized in that the portion of the phase change caused by the dielectric has an approximately decreasing temperature response, and that the thermal expansion coefficient of the Inner conductor corresponding to approximately zero.
  • the thermal expansion coefficient of the outer conductor is approximately zero.
  • Another embodiment of the invention is characterized in that the hollow fibers are arranged in a plurality of concentric layers.
  • an intermediate layer in particular of an electrically insulating material, preferably a plastic, is preferably provided between the concentric layers of the hollow fibers, which increases the stability of the cable construction.
  • the mechanical properties are further improved if the hollow fibers of the individual concentric layers are stranded in each case, wherein the stranding can be in opposite directions or in the same direction from layer to layer.
  • the entire dielectric can be constructed with hollow fibers of one type.
  • a higher flexibility in the design of the cable is achieved in that the hollow fibers of different concentric layers are designed differently in their construction and / or material and / or their dimensions.
  • Hollow fibers which consist essentially of quartz glass or SiO 2 have proven to be particularly favorable with regard to the electrical and mechanical and processing properties, with hollow fibers having a circular cross section and an outside diameter between 0.01 mm and 4 mm, in particular between 0.01 mm and 1 mm, to be preferred.
  • the hollow fibers have a wall thickness between 0.001 mm and 2 mm, in particular between 0.001 mm and 0.05 mm.
  • a particularly good long-term stability of the coaxial cable can be achieved in that the hollow fibers are externally provided with a protective cover layer, preferably consists of an acrylate or silicone or a ceramic or a fluoroethylene-propylene (FEP) or polyethylene and has a layer thickness in the range of 10 .mu.m.
  • a protective cover layer preferably consists of an acrylate or silicone or a ceramic or a fluoroethylene-propylene (FEP) or polyethylene and has a layer thickness in the range of 10 .mu.m.
  • an inner conductor is preferably used in the coaxial cable, which has a thermal expansion coefficient of less than or equal to 5ppm / K.
  • the inner conductor consists of FeNi36Ag ("Invar") or Kovar or glass and is externally provided with an electrically highly conductive cladding layer, in particular of Ag.
  • the inner conductor advantageously has an outer diameter of less than 2 mm.
  • the outer conductor can consist of a wound CuAg band.
  • Fig. 1 in cross section the basic structure of a coaxial cable according to an embodiment of the invention
  • Fig. 2 is a perspective view of the stranding of the hollow fiber layers of
  • FIG. 4 shows in a simplified representation the construction of the inner conductor of the coaxial cable from FIG. 1 as provided with a conductive coating layer
  • FIG. 5 shows in a simplified representation the construction of a hollow fiber of the coaxial cable from FIG. 1 as a glass hollow fiber provided with a protective covering layer;
  • FIG. 6 shows a diagram of the temperature dependence of the phase change ⁇ p in a coaxial cable with a portion caused by a dielectric of acrylate-coated SiO 2 hollow fibers (curve al) and a portion caused by a CuAg inner conductor (made of silver-plated copper) (curve b 1); and
  • FIG. 7 shows a diagram of the temperature dependence of the phase change ⁇ p in a coaxial cable with a portion caused by a dielectric of acrylate-coated SiO 2 hollow fibers (curve al) and a portion caused by a silver-plated FeNi36Ag inner conductor (from "Invar") (curve b2 ).
  • the required properties are achieved by the choice of hollow fibers from a glass.
  • glass hollow fibers By using glass hollow fibers, the Air ratio are increased significantly, while the mechanical properties are particularly good when the appropriate glass is used.
  • Such a technology is also economical to produce compared to extrusion because it can be processed faster.
  • hollow fibers preferably of quartz or silicon dioxide or SiO 2
  • a dielectric with good strength and a very high porosity of about 92% can be achieved.
  • SiO2 has very good properties in terms of thermal expansion and electrical values.
  • FIG. 1 the basic structure of a coaxial cable according to an embodiment of the invention is shown in cross section;
  • FIG. 2 shows a perspective view of the stranding of the hollow fiber layers of the coaxial cable according to FIG. 1.
  • the coaxial cable 1 0 of Fig. 1 and 2 comprises a central inner conductor 1 1, which is surrounded concentrically at a predetermined distance from an outer conductor 1 2.
  • the annular gap between inner conductor 1 1 and outer conductor 1 2 is characterized by a high porosity dielectric, i. a high proportion of air-filled cavities H l (within the hollow fibers) and H2 (between the hollow fibers) filled.
  • the conductor arrangement is externally surrounded by an insulating, protective jacket 22 (indicated by dashed lines in FIG. 1).
  • the dielectric consists of stranded hollow fibers 14, 1 5, which are arranged in two concentrically arranged layers.
  • the hollow fibers 14 of the inner layer and the hollow fibers 1 5 of the outer layer are stranded by themselves.
  • the stranding according to FIG. 2 is a so-called SZ stranding (ie opposing layers of stranded hollow fibers).
  • SZ stranding ie opposing layers of stranded hollow fibers
  • the number of layers is not limited It may also be advantageous to vary the slope in the stranding operation with +/- 1 0% of the strand length arbitrarily. Condition is that the dimension of the dielectric, consisting of N layers of stranded hollow fibers, a defined impedance value (typically 50 or 75 ohms) results.
  • Torsional stability For stranding, it is also important to keep an eye on the end product requirements: e.g. Torsional stability, temperature stability, electrical properties of the cable (phase stability, damping, power transmission).
  • intermediate layers 21 can be introduced, which likewise consist of insulating material (for example plastic).
  • the intermediate layer 21 can be introduced by extrusion, transverse banding, longitudinal banding, or dip coating.
  • the diameter for the individual hollow fiber 14, 15 (d2 in FIG. 5) is in the range of 0.01 mm to 4 mm, in particular in the range between 0.01 mm and 1 mm.
  • An exemplary diameter is 650 ⁇ m.
  • the wall thickness of the hollow fibers 14, 1 5 is in the range between 0.001 mm and 2mm, in particular between 0.001 mm and 0.05 mm.
  • An exemplary wall thickness is 27 ⁇ m.
  • the individual hollow fibers 14, 15 can be fixed to one another or not solidified. This affects the mobility of the entire cable construction and may be advantageous in some applications after installation of the cable.
  • the outer diameter of the dielectric is in the range between 0.03mm and 1 2mm.
  • the outer diameter of the coaxial cable 1 0 results from the structure of the outer conductor 1 2 and is between 0.05mm and 1 6mm.
  • the materials from which the hollow fibers 14, 15 could be made are insulating, non-conductive materials.
  • plastics fluoropolymers, polyethylene, polypropylene, COC, TPX, COP, PVC
  • the hollow fibers consist of a glass, in particular quartz glass or silicon dioxide, but also ruby or other gemstone glasses or materials. Are conceivable but also combinations of all these materials.
  • protective cover layer 1 8 for example, from a fluoropolymer (in particular FEP) is provided.
  • FEP fluoropolymer
  • the coefficients of expansion for compensation are both selected to be positive or both negative, or equal to or approximately equal to zero. This results in an optimal phase behavior over the temperature, because:
  • a change in temperature leads to a change in the (relative) dielectric constant ( ⁇ r ) in the dielectric 1 3 and thus to a change in the electrical length, resulting in a phase shift when the temperature changes, and
  • a temperature change in the inner conductor 1 1 and outer conductor 1 2 results in an associated with the change in length opposite phase shift compared to the effect of the dielectric 1 3 results.
  • the dielectric 1 3 contributes only slightly to the temperature-induced phase change ⁇ p, as is the case with glass hollow fibers and is characterized in FIGS. 6 and 7 by the curve a, compensation by inner and outer conductors is not necessary. Rather, then especially the inner conductor 1 1 1 but also the outer conductor 1 2, the smallest possible or vanishing coefficient of thermal expansion have (curve b2 in Fig. 7), so for example, from Invar, Kovar or regarding the thermal expansion similar materials be constructed. In order to achieve the required high electrical conductivity, the inner conductor 1 1 according to FIG.
  • the outer conductor 1 2 may consist of a transversely wound metal strip or a metallized strip or a metallized film. It may also be formed as a longitudinal foil, consisting of metal or metallized tape / foil, a braid of wire, strands or metallized fibers of insulating material. But it can also include a combination of all these types of outer conductors.
  • the jacket 22 may consist of a layer of insulating material or plastic, a cross-wound tape or film of insulating material, a longitudinal film of insulating tape, braid of fibers of insulating material, or combinations of these types of coats ,
  • Hollow fiber quartz glass, 27 x 650 ⁇ m; 25 fibers in two layers
  • Outer conductor wound CuAg tape
  • Phase change 3600ppm (linear) in the temperature range -55 ° C to +1 25 ° C
  • the comparatively high temperature-induced phase change in this prototype can be drastically reduced (to 90 ppm) if the inner conductor 1 1 consists of silver-plated Fe-Ni36Ag (Invar) and thus practically has a vanishing thermal expansion.
  • 1 3 dielectric e.g., SiO 2 hollow fibers
  • 14.1 5 hollow fiber e.g., SiO 2

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  • Communication Cables (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Koaxialkabel (10) mit einem zentralen Innenleiter (11), der mit einem vorgegebenen Abstand von einem Aussenleiter (12) konzentrisch umgeben ist, wobei der Zwischenraum zwischen Innenleiter (11) und Aussenleiter (12) mit einem Dielektrikum (13) ausgefüllt ist. Ein Koaxialkabel mit besonders guten mechanischen und elektrischen Eigenschaften wird dadurch erreicht, dass das Dielektrikum (13) aus einer Mehrzahl von aus einem Glas bestehenden, in Kabellängsrichtung verlaufenden Hohlfasern (14, 15, 19) aufgebaut ist, und dass zumindest der Innenleiter (11) einen Wärmeausdehnungskoeffizenten aufweist, welcher dem Dielektrikum (13) im Hinblick auf eine möglichst geringe temperaturbedingte Phasenänderung im Koaxialkabel (10) angepasst ist.

Description

Koaxialkabel
Koaxialkabel haben einen zentralen Innenleiter, der in einem vorgegebenen Abstand von einem Aussenleiter konzentrisch umgeben ist. Der Zwischenraum zwischen zentralem Innenleiter und konzentrischem Aussenleiter ist mit einem Dielektrikum ausgefüllt. In anspruchs- vollen Anwendungen, wie sie beispielweise bei der Satellitentechnik im Weltraum vorliegen, sind für Koaxialkabel neben der Eignung für höchste Frequenzen im GHz-Bereich vor allem eine sehr geringe Dämpfung (in dB/m) und eine lineare und/oder gegen Null gehende Abhängigkeit der Phasenverschiebung von der Temperatur über einen grossen Temperaturbereich von z.B. -550C bis +1 250C von besonderer Bedeutung.
Eine sehr geringe Dämpfung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Zwischenraum zwischen dem zentralen Innenleiter möglichst vollständig mit Luft (relative Dielektrizitätskonstante εr = 1 ) gefüllt ist. Andererseits übernimmt das Dielektrikum in vielen Fällen gleichzeitig die Aufgabe, den zentralen Innenleiter im Zentrum zu stabilisieren und zu fixieren, damit die konzentrische Struktur des Kabels auch beim Biegen oder Verdrehen des Kabels erhalten bleibt.
Ein hoher Luftanteil im Zwischenraum bzw. Dielektrikum kann auf verschiedene Weise erreicht werden:
1 . Durch lokalisierte Abstandshalter oder -elemente, die den Innenleiter am Aussenleiter abstützen und fixieren (siehe z.B. die EP-A2-0 899 750 oder US-A-5,742,002).
2. Durch geschäumtes bzw. poröses Material mit geringer Dichte (siehe z.B. die DE-Al -
34 1 5 746 oder die WO-Al -2007/147271 mit weiteren Referenzen). Bekannte Technologien sind dabei die Pastenextrusion, Schmelzextrusion, Pulversinterung oder Kunststoff band ierung. 3. Durch dicht gepackte, in Kabellängsrichtung verlaufende Bündel von Rohren oder Schläuchen.
Die Variante (1 ) ist sehr aufwändig in der Herstellung und ist - vor allem bei kleinen Kabeldurchmessern - nur mit Schwierigkeiten zu realisieren.
Die Variante (2) wird in den verschiedensten Formen benutzt, ist aber entweder in der Porosität oder in der mechanischen Festigkeit beschränkt.
Bezüglich der Variante (3) der obigen Aufzählung sind in der Vergangenheit die verschiedensten Lösungsvorschläge gemacht worden:
Die Druckschrift DE-Al -I 440 771 beschreibt ein Koaxialkabel, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kabels, bei welchem als Abstandselemente Schläuche oder Rohre in Längsrichtung parallel zur zentralen Achse des Kabels einlagig um den Innenleiter herum gelegt sind. Die Schläuche oder Rohre weisen verhältnismässig dünne Wände auf, so dass das Volumen zwischen dem Innenleiter und dem Aussenleiter bzw. -mantel in erster Linie mit Luft oder allenfalls mit einem Gas gefüllt ist. Die Schläuche oder Rohre bestehen aus einem Schaumkunststoff oder Elastomer. Unter „Schläuchen" werden dabei sowohl gefüllte wie ungefüllte Rohre als auch Stabformen verstanden, ohne Rücksicht darauf, ob sie hohl sind oder nicht. Die so definierten Schläuche können auch aus mit verschiedenen Materialien getränkten oder verstärkten Glasfasern hergestellt werden, die ausserdem eine Verstärkung aus Silikon oder Silikonkautschuk enthalten. Dasselbe gilt auch für die verwandte Druckschrift GB-909,343.
Aus der Druckschrift DE-AS-I 059 522 ist ein Koaxialkabel bekannt, bei welchem die Leiter mittels eines oder mehrerer rohrförmiger Isolierelemente gegeneinander abgestützt und voneinander isoliert sind. Die Isolierelemente sind einlagig wendeiförmig um den zu isolier- ten Innenleiter gewickelt oder parallel zum Innenleiter angeordnet. Die Isolierelemente sind zweiteilig aufgebaut, mit einem inneren Element mit wendeiförmigen Schlitz zur Verbesserung des Biegeverhaltens des Kabels und einer dünnen Umhüllung des inneren Elements. Die bestehen vorzugsweise aus Polystyrol.
Das Druckschrift CH-257 548 offenbart ein Koaxialkabel (Fig. 2), bei welchem ein hohler Innenleiter durch mehrere einlagig spiralförmig gewickelte Röhren aus Äthylen-Polymer vom äusseren Leiter beabstandet und isoliert ist. Der Durchmesser der Röhren ist möglichst gross gewählt, um möglichst wenig festes Material zwischen Innen- und Aussenleiter vorzusehen. Um den nötigen Halt für den Innenleiter zu geben, werden die Röhren mit Übergrösse her- gestellt , und ihr Querschnitt wird so weit aus dem kreisförmigen Querschnitt deformiert, dass das gewünschte Durchmesserverhältnis erhalten wird und der nötige Druck auf den Innenleiter ausgeübt wird.
Die Druckschrift DE-Al -1 99 56 641 beschreibt ein Koaxialkabel, bei welchem der Innenleiter durch mehrere, vorzugsweise als Monofilamente ausgebildete Stränge vom äusseren Lei- ter getrennt und gegen ihn abgestützt ist. Die Stränge weisen als dielektrischen Werkstoff Polyetheretherketone, Polyaryletherketone oder Polyetherimide auf. Luftgefüllt sind hierbei nur die Zwischenräume zwischen den Strängen.
Die Druckschrift DE-PS-902 865 offenbart ein Koaxialkabel, bei welchem um den Innenleiter als Abstandshalter Schläuche aus Isolierstoff, z.B. Polyäthylen, herumgeseilt werden, auf die noch eine Bebänderung aus Kunststoff aufgebracht wird. Es werden Schläuche von ursprünglich rundem Querschnitt verwendet, die bei dem während des Verseilens auftretenden Zug sowie durch die nachfolgende Bebänderung in radialer Richtung auf den Innenleiter zu zusammengedrückt werden, so dass sie sich ganz eng aneinanderlegen und dabei im Querschnitt annähernd sektorförmige Gestalt annehmen. Eine weitere Druckschrift, die CB-535,743, ist auf ein Koaxialkabel gerichtet, bei welchem der Innenleiter von mehreren Schläuchen oder Kabeln aus einem Material mit geringem dielektrischen Verlust wie „Polythene" oder Gummi umgeben ist.
Die Druckschrift CB-A-2 374 721 offenbart ein Koaxialkabel, bei welchem ein hohler Innen- leiter von einer Vielzahl von filamentartigen, isolierenden Strängen umgeben ist, welche parallel zum inneren Leiter ausgerichtet sind. Die Stränge, die vorzugsweise aus Methylpen- ten sind, zeichnen sich durch eine hohe elastische Belastung unter Zug in Längsrichtung aus, und dienen zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Kabels.
Schliesslich ist aus der JP-A-71 69341 ein strahlungsfestes Koaxialkabel bekannt, bei wel- ehern der Zwischenraum zwischen Innenleiter und Aussenleiter mit Glasfasern oder Keramikfasern gefüllt ist.
Im Hinblick auf eine minimale temperaturbedingte Phasenänderung sind Lösungen mit einem speziellen Aufbau des Dielektrikums bekannt (US-A-4,287,384), sowie Lösungen (US-A- 3,909,555 oder US-A-3, 971 ,880), bei denen der Innenleiter aus einem mit einer gut leiten- den Schicht überzogenen Metall mit geringer thermischer Ausdehnung besteht. Das Dielektrikum besteht in letzterem Fall aus fein verteiltem Quarz, Magnesiumoxid oder Aluminiumoxid.
Ein bekanntes Koaxialkabel hoher Güte ist das von der Anmelderin angebotene Koaxialkabel vom Typ „SUCOFLEX 404". Dieses Koaxialkabel mit einer Impedanz von 500hm, einer Betriebsfrequenz von 26,5GHz und einem Aussendurchmesser von 5,5mm hat eine Dämpfung, die bei 25,6GHz etwa l , 1 5dB/m beträgt. Die (nichtlineare) Phasenänderung beträgt im Temperaturbereich zwischen -550C und +1 250C lediglich 750ppm. Der aus Silber- Plattiertem Kupfer bestehende Innenleiter ist hier von einem extrudierten PTFE-Dielektrikum mit ultra-kleiner Dichte umgeben, das eine relative Dielektrizitätskonstante von 1 ,26 auf- weist. Der nichtlineare Verlauf der Phasenänderung mit der Temperatur resultiert von der nichtlinearen Temperaturabhängigkeit des von der Dielektrizitätskonstante des PTFE verursachten Anteils der Phasenänderung. Der geringe Absolutbetrag der Phasenänderung ergibt sich nach Erkenntnissen der Erfinder daraus, dass der negative Temperaturgang des von der Dielektrizitätskonstante des PTFE verursachten Anteils der Phasenänderung zum grossen Teil von dem positiven Temperaturgang des von der thermischen Ausdehnung von Innenleiter und Aussenleiter verursachten Anteils der Phasenänderung kompensiert wird.
Obgleich das beschriebene Koaxialkabel „SUCOFLEX 404" aussergewöhnlich gute Eigenschaften bezüglich Dämpfung, temperaturbedingter Phasenänderung und Einsatzbereich hat, besteht gleichwohl der Wunsch, ein solches Kabel in allen Werten weiter zu verbessern. Insbesondere soll ein derart verbessertes Kabel ausreichend biegsam sein, sich vergleichsweise einfach und kostengünstig herstellen lassen und auch bei kleinen Durchmessern im Millimeterbereich ein hohe Güte aufweisen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein flexibles oder halb-flexibles Koaxialka- bei zu schaffen, welches die Nachteile bekannter Koaxialkabel vermeidet. Das Kabel soll sich insbesondere durch eine minimale Dämpfung auszeichnen. Weiterhin soll es einen minimalem Temperaturgang der Phasenverschiebung aufweisen. Darüber hinaus soll die Abhängigkeit der Phasenverschiebung von der Temperatur über einen grossen Temperaturbereich möglichst linear verlaufen. Schliesslich soll das Kabel auch unter erschwerten Bedingungen, insbesondere im Weltraum und in einem grossen Temperaturbereich von wenigstens -550C bis +1 250C problemlos einsetzbar sein und sich bis hinunter zu kleinen Aussendurchmes- sern von wenigen (z.B. 6) Millimetern vergleichsweise einfach herstellen lassen.
Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Für das erfindungsgemässe Koaxialkabel wesentlich ist, dass das Dielektrikum zwischen Innenleiter und konzentrischem Aussenleiter aus einer Mehrzahl von aus einem Glas bestehenden, in Kabellängsrichtung verlaufenden Hohlfasern aufgebaut ist, und dass zumindest der Innenleiter einen Wärmeausdehnungskoeffizenten aufweist, welcher dem Dielektrikum im Hinblick auf eine möglichst geringe temperaturbedingte Phasenänderung im Koaxialkabel angepasst ist.
Aus Glas gezogene Hohlfasern lassen sich sehr gleichmässig bis hinunter zu Aussendurch- messern von weniger als l mm und Wandstärken von weniger als 0,05mm herstellen bzw. ziehen. Derartige Glas-Hohlfasern oder Glaskapillaren haben bei diesen Abmessungen eine hohe mechanische Stabilität und sind zugleich in weiten Grenzen biegbar, ohne zu brechen. Die Glas-Hohlfasern sind zugfest und lassen sich ohne Schwierigkeiten verseilen und können so in herkömmliche Kabel-Herstellungsverfahren integriert werden. Insbesondere sind mit Glas-Hohlfasern als Dielektrikum ausgestattete Koaxialkabel unempfindlich gegen hohe und tiefe Temperaturen, Vibrationen und andere mechanische Einwirkungen. Die Hohlräume in den Hohlfasern und zwischen den Hohlfasern lassen sich bei Bedarf über die gesamte Kabellänge evakuieren oder mit speziellen Gasen oder Gasgemischen füllen, wenn dies bei bestimmten Anwendungen erwünscht oder gefordert ist.
Die Glas-Hohlfasern sind gute elektrische Isolatoren und chemisch neutral bzw. vergleichweise unempfindlich gegen Einwirkungen von aussen. Sie bauen wegen der geringen mögli- chen Wandstärken ein Dielektrikum auf, das eine grosse Porosität und damit einen hohen Luftanteil hat. Insbesondere ist der durch die Glas-Hohlfasern verursachte Anteil im Temperaturgang der Phasenänderung linear und kann je nach Art des Glases nahe bei Null liegen.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemässen Koaxialkabels ist dadurch gekennzeichnet, dass der durch das Dielektrikum verursachte Anteil der Phasenänderung einen annähernd ver- schwindenden Temperaturgang aufweist, und dass der Wärmeausdehnungskoeffizent des Innenleiters entsprechend näherungsweise Null ist. Vorzugsweise ist auch der Wärmeaus- dehnungskoeffizent des Aussenleiters näherungsweise Null. Hierdurch können die temperaturbedingten Phasenänderungen über einen weiten Temperaturbereich sehr gering gehalten werden, wobei die noch vorhandene Temperaturabhängigkeit weitgehend linear ist.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Hohlfasern in mehreren konzentrischen Lagen angeordnet sind. Vorzugsweise ist dabei zwischen den konzentrischen Lagen der Hohlfasern jeweils eine Zwischenschicht, insbesondere aus einem elektrisch isolierenden Material, vorzugsweise einem Kunststoff, angebracht, welche die Stabilität des Kabelaufbaus erhöht. Die mechanischen Eigenschaften werden weiter verbessert, wenn die Hohlfasern der einzelnen konzentrischen Lagen jeweils verseilt sind, wobei die Verseilung von Lage zu Lage gegensinnig oder gleichsinnig sein kann.
Grundsätzlich kann dass gesamte Dielektrikum mit Hohlfasern von einem Typ aufgebaut werden. Eine höhere Flexibilität in der Auslegung des Kabels wird aber dadurch erreicht, dass die Hohlfasern verschiedener konzentrischer Lagen in ihrem Aufbau und/oder Material und/oder ihren Abmessungen unterschiedlich ausgelegt sind.
Als besonders günstig bezüglich der elektrischen und mechanischen und Verarbeitungseigenschaften haben sich Hohlfasern herausgestellt, die im wesentlichen aus Quarzglas bzw. SiO2 bestehen, wobei Hohlfasern mit einem kreisrunden Querschnitt und einem Aussen- durchmesser zwischen 0,01 mm und 4mm, insbesondere zwischen 0,01 mm und l mm, bevor- zugt werden. Die Hohlfasern weisen dabei eine Wandstärke zwischen 0,001 mm und 2mm, insbesondere zwischen 0,001 mm und 0,05mm, auf.
Eine besonders gute Langzeitstabilität des Koaxialkabels lässt sich dadurch erreichen, dass die Hohlfasern aussen mit einer schützenden Abdeckschicht versehen sind, die vorzugsweise aus einem Acrylat oder Silikon oder einer Keramik oder einem Fluorethylen-Propylen (FEP) oder Polyethylene besteht und eine Schichtdicke im Bereich von 10μm aufweist.
Da der Effekt des Dielektrikums aus Glas-Hohlfasern auf die temperaturabhängige Phasenänderung gegenüber herkömmlichen Dielektrika, wie z.B. PTFE, vergleichsweise gering ist wird vorzugsweise im Koaxialkabel ein Innenleiter eingesetzt, der einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von kleiner gleich 5ppm/K aufweist. Insbesondere besteht der Innenleiter aus FeNi36Ag („Invar") oder Kovar oder Glas und ist aussen mit einer elektrisch gut leitenden Hüllschicht, insbesondere aus Ag, versehen. Der Innenleiter hat dabei mit Vorteil einen Aussendurchmesser kleiner 2mm.
Der Aussenleiter kann demgegenüber aus einem gewickelten CuAg-Band bestehen.
Die Erfindung soll nachfolgend im Zusammenhang mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen
Fig. 1 im Querschnitt den prinzipiellen Aufbau eines Koaxialkabels gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht die Verseilung der Hohlfaserlagen des
Koaxialkabels nach Fig. 1 ;
Fig. 3 in einem Photo den Querschnitt eines Prototyps des Koaxialkabels gemäss
Fig. 1 ;
Fig. 4 in einer vereinfachten Darstellung den Aufbau des Innenleiters des Ko- axialkabels aus Fig. 1 als mit einer leitfähigen Hüllschicht versehener
Kern mit angepasster thermischer Ausdehnung; Fig. 5 in einer vereinfachten Darstellung den Aufbau einer Hohlfaser des Koaxialkabels aus Fig. 1 als mit einer schützenden Abdeckschicht versehener Glas-Hohlfaser;
Fig. 6 ein Diagramm der Temperaturabhängigkeit der Phasenänderung Δp in einem Koaxialkabel mit einem durch ein Dielektrikum aus Acrylat- beschichteten SiO2-Hohlfasem verursachten Anteil (Kurve al ) und einem durch einen CuAg-Innenleiter (aus versilbertem Kupfer) verursachten Anteil (Kurve bl ); und
Fig. 7 ein Diagramm der Temperaturabhängigkeit der Phasenänderung Δp in einem Koaxialkabel mit einem durch ein Dielektrikum aus Acrylat- beschichteten SiO2-Hohlfasem verursachten Anteil (Kurve al ) und einem durch einen versilberten FeNi36Ag-lnnenleiter (aus „Invar") verursachten Anteil (Kurve b2).
Die zur kleinen Dämpfung nötige grosse Porosität mit dem daraus resultierenden hohen Luftanteil wird beim Stand der Technik z.B. durch einen hohen Schäumungsgrad erreicht. Zurzeit wird zum Erreichen dieser Eigenschaft vorwiegend PTFE eingesetzt, wie dies beim eingangs beschriebenen, kommerziell erhältlichen Koaxialkabel vom Typ „SUCOFLEX 404" der Fall ist. Durch den hohen Schäumungsgrad bzw. die damit verbundene Porosität nimmt jedoch die mechanische Stabilität ab. Ein Isolator-Querschnittsprofil mit möglichst niedrigem Materialanteil bzw. hohem Luftanteil kann heute auch über Profi lextrusion erreicht werden; jedoch sind hier Grenzen gesetzt bezüglich Porosität (60-80%) sowie mechanischer Stabilität.
Bei der vorliegenden Erfindung werden die erforderlichen Eigenschaften durch die Wahl von Hohlfasern aus einem Glas erreicht. Durch die Verwendung von Glas-Hohlfasern kann der Luftanteil erheblich gesteigert werden, während die mechanischen Eigenschaften besonders gut sind, wenn das geeignete Glas verwendet wird. Eine solche Technologie ist zudem wirtschaftlich herstellbar im Vergleich zur Extrusion, weil schneller verarbeitet werden kann. Durch den Einsatz von Hohlfasern vorzugsweise aus Quarz bzw. Siliziumdioxid oder SiO2 kann ein Dielektrikum mit guter Festigkeit und sehr grosser Porosität von ca. 92% erreicht werden. Dabei hat SiO2 sehr gute Eigenschaften bezüglich der thermischen Ausdehnung und den elektrischen Werten.
In Fig. 1 ist im Querschnitt der prinzipielle Aufbau eines Koaxialkabels gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben; Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die Verseilung der Hohlfaserlagen des Koaxialkabels nach Fig. 1 . Das Koaxialkabel 1 0 der Fig. 1 und 2 umfasst einen zentralen Innenleiter 1 1 , der in einem vorgegebenen Abstand von einem Aussenleiter 1 2 konzentrisch umgeben ist. Der ringförmige Zwischenraum zwischen Innenleiter 1 1 und Aussenleiter 1 2 ist durch ein Dielektrikum mit hoher Porosität, d.h. einem hohen Anteil an luftgefüllten Hohlräumen H l (innerhalb der Hohlfasern) und H2 (zwischen den Hohlfasern) ausgefüllt. Die Leiteranordnung ist aussen von einem isolierenden, schützenden Mantel 22 (in Fig. 1 gestrichelt angedeutet) umgeben.
Das Dielektrikum besteht aus verseilten Hohlfasern 14, 1 5, die in zwei konzentrisch ineinander angeordneten Lagen angeordnet sind. Die Hohlfasern 14 der inneren Lage und die Hohlfasern 1 5 der äusseren Lage sind für sich genommen verseilt. Die Verseilung gemäss Fig. 2 ist eine sog. S-Z-Verseilung (d.h. gegenläufige Lagen aus verseilten Hohlfasern). Es ist aber auch alternativ eine „Unilay"-Verseilung (gleichsinnige Lagenorientierung) möglich. Weiterhin ist es möglich, für jede Lagenebene einen anderen Fasertyp (Fasermaterial, Durchmesser, Wandstärke) einzusetzen. Weitere Variationsmöglichkeiten sind die Einstellung der Steigung (Schlaglänge), welche auch für jede der Lagen unterschiedlich sein kann. Die Anzahl der Lagen ist nicht beschränkt. Es kann weiterhin vorteilhaft sein, die Steigung bei der Verseilungsoperation mit +/- 1 0% der Verseillänge willkürlich variieren zu lassen. Rand- bedingung ist, dass die Dimension des Dielektrikums, bestehend aus N Lagen von verseilten Hohlfasern, einen definierten Impedanzwert (typisch 50 oder 75 Ohm) ergibt.
Bei der Verseilung gilt es im übrigen, die jeweiligen Anforderungen an das Endprodukt im Auge zu behalten: z.B. Torsionsstabilität, Temperaturstabilität, elektrische Eigenschaften des Kabels (Phasenstabilität, Dämpfung, Leistungsübertragung).
Zwischen den einzelnen Lagen der verseilten Hohlfasern 14, 1 5 können (konzentrische) Zwischenschichten 21 eingebracht werden, welche ebenfalls aus isolierendem Material (z.B. Kunststoff) bestehen. Die Zwischenschicht 21 kann dabei eingebracht werden durch Extrusi- on, Querbandierung, Längsbandierung, oder Tauchbeschichtung.
Der Durchmesser für die einzelne Hohlfaser 14, 1 5 (d2 in Fig. 5) liegt im Bereich von 0,01 mm bis 4mm, insbesondere im Bereich zwischen 0,01 mm und l mm. Ein beispielhafter Durchmesser beträgt 650μm. Die Wandstärke der Hohlfasern 14, 1 5 liegt im Bereich zwischen 0,001 mm und 2mm, insbesondere zwischen 0,001 mm und 0,05mm. Eine beispielhafte Wandstärke beträgt 27μm. Die einzelnen Hohlfasern 14, 1 5 können untereinander verfe- stigt oder nicht verfestigt sein. Dies hat Einfluss auf die Beweglichkeit der gesamten Kabelkonstruktion und kann in einigen Anwendungen nach Installation des Kabels von Vorteil sein. Der Aussendurchmesser des Dielektrikums liegt im Bereich zwischen 0,03mm und 1 2mm. Der Aussendurchmesser des Koaxialkabels 1 0 ergibt sich durch den Aufbau des Au- ssenleiters 1 2 und liegt zwischen 0,05mm und 1 6mm.
Bei den Materialien, aus denen die Hohlfasern 14, 1 5 hergestellt sein könnten, handelt es sich um isolierende, nichtleitende Materialien. Zwar können auch Kunststoffe (Fluorpolymere, Polyethylen, Polypropylen, COC, TPX, COP, PVC) als Hohlfasermaterialien eingesetzt werden. Grundsätzlich bestehen jedoch die Hohlfasern aus einem Glas, insbesondere Quarzglas bzw. Siliziumdioxid, aber auch Rubin oder andere Edelsteingläser bzw. -materialien. Denkbar sind aber auch Kombinationen aller dieser Materialien. Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, die Hohlfasern 14, 1 5 - wie dies in Fig. 5 gezeigt ist - aus mehreren konzentrischen Schichten 1 8, 1 9 der beiden o.g. Materialklassen herzustellen, also beispielsweise eine hohle Quarzglasfaser bzw. Hohlfaser 1 9, die aussen mit einer dünnen (z.B. l Oμm dicken), schüt- zenden Abdeckschicht 1 8, z.B. aus einem Fluorpolymer (insbesondere FEP), versehen ist. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von porösen Hohlfasern oder mikrostrukturierten Fasern oder Hohlfasern mit nicht-runden Querschnitten bzw. speziellen Querschnittskonturen.
Wichtig im Rahmen der Erfindung ist auch die geeignete Materialwahl für Innenleiter 1 1 und Aussenleiter 1 2 mit einem im Bezug auf das Dielektrikum 1 3 angepassten thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Je nach Temperaturgang des durch das Dielektrikum verursachten Anteils der Phasenverschiebung werden die Ausdehnungskoeffizienten zur Kompensation beide positiv oder beide negativ, oder aber gleich bzw. ungefähr gleich null gewählt. Hierdurch ergibt sich ein optimales Phasenverhalten über der Temperatur, weil:
1 . eine Temperaturänderung zu einer Änderung der (relativen) Dielektrizitätskonstante (εr) beim Dielektrikum 1 3 und somit zur Änderung der elektrische Länge führt und daraus eine Phasenverschiebung bei Temperaturveränderung resultiert, und
2. eine Temperaturänderung beim Innenleiter 1 1 und Aussenleiter 1 2 eine mit der Längenänderung verbundene entgegengesetzte Phasenverschiebung im Vergleich zum Effekt beim Dielektrikum 1 3 ergibt.
Die Summe von beiden Effekten ergibt die gesamte (optimale) Phasenänderung bei kleinsten Dämpfungswerten (wegen der hohen Porosität). Trägt das Dielektrikum 1 3 nur wenig zur temperaturbedingten Phasenänderung Δp bei, wie dies bei Hohlfasern aus Glas der Fall ist und in den Fig. 6 und 7 durch die Kurve al charakterisiert ist, ist eine Kompensation durch Innen- und Aussenleiter nicht nötig. Vielmehr muss dann vor allem der Innenleiter 1 1 1 aber auch der Aussenleiter 1 2, einen möglichst geringen bzw. verschwindenden thermischen Ausdehnungskoeffizienten haben (Kurve b2 in Fig. 7), also beispielsweise aus Invar, Kovar oder bzgl. der thermischen Ausdehnung ähnlichen Materialien aufgebaut sein. Um dabei die erforderliche hohe elektrische Leitfähigkeit zu erreichen, besteht der Innenleiter 1 1 gemäss Fig. 4 aus einem Kern 1 6 dieses Materials und ist mit einer Hüllschicht 1 7 aus Ag oder dgl. versehen. Durch Überlagerung beider Kurven al und b2 ergibt sich dann als Nettoeffekt die Kurve c, die praktisch eine temperaturunabhängige Phasenverschiebung symbolisiert. Wird dagegen anstelle des FeNi36Ag (Invar) als Material für den Innenleiter 1 1 ein silberplattierter Cu-Leiter (CuAg) eingesetzt, ergibt sich - wie dies in Fig. 6 gezeigt ist - ein Anteil der temperaturbedingten Phasenänderung, der gemäss der dortigen Kurve bl vergleichweise gross ist und zu einem entsprechend starken Temperaturgang insgesamt führt. In beiden Fällen wird jedoch - anders als beim PTFE als Dielektrikum - zumindest ein linearer Temperaturgang erzielt.
Der Aussenleiter 1 2 kann aus einem quergewickelten Metallband oder einem metallisierten Band bzw. einer metallisierten Folie bestehen. Er kann auch als Längsfolie ausgebildet sein, bestehend aus Metall oder metallisiertem Band/Folie, einem Geflecht aus Draht, Litzen oder metallisierten Fasern aus isolierendem Material. Er kann aber auch eine Kombination all dieser Arten von Aussenleitern umfassen.
Der Mantel 22 kann aus einer Schicht aus isolierendem Material bzw. Kunststoff, einem quergewickelten Band bzw. einer Folie aus isolierendem Material, aus einer Längsfolie aus isolierendem Band bzw. Folie, aus Geflecht von Fasern aus isolierendem Material, oder Kombinationen dieser Arten von Mänteln bestehen.
Beispiel
Es wurde ein in Fig. 3 gezeigter Prototyp (20) des Koaxialkabels nach der Erfindung herge- stellt, der die folgenden Daten hat: Innenleiter: Ag-beschichteter Kupferleiter (Durchmesser dl = 1 ,7mm)
Hohlfaser: Quarzglas, 27 x 650 μm; 25 Fasern in zwei Lagen
Aussenleiter: gewickeltes CuAg-Band
DK (εr): 1 ,22
Dämpfung@1 8CHz: 3,1
Dämpfung@26,5CHz: 4,5
Phasenänderung: 3600ppm (linear) im Temperaturbereich -55°C bis +1 25°C
Die beim diesem Prototyp vergleichsweise hohe temperaturbedingte Phasenänderung lässt sich jedoch drastisch (auf 90ppm) reduzieren, wenn der Innenleiter 1 1 aus versilbertem Fe- Ni36Ag (Invar) besteht und damit praktisch eine verschwindende thermische Ausdehnung aufweist.
Liste der Bezugszeichen 10,20 Koaxialkabel 1 1 Innenleiter
1 2 Aussenleiter
1 3 Dielektrikum (z.B. SiO2-Hohlfasem) 14,1 5 Hohlfaser (z.B. SiO2)
1 6 Kern 1 7 Hüllschicht
18 Abdeckschicht
1 9 Hohlfaser
21 Zwischenschicht
22 Mantel al Kurve (Phasenänderung durch Dielektrikum aus Glas-Hohlfasern) bl Kurve (Phasenänderung durch Innenleiter aus CuAg) b2 Kurve (Phasenänderung durch Innenleiter aus FeNi36Ag) c Kurve (Überlagerung aus al und b2) dl Durchmesser (Innenleiter) d2 Durchmesser (Hohlfaser) H l 1 H2 Hohlraum

Claims

Patentansprüche
1 . Koaxialkabel (1 0, 20) mit einem zentralen Innenleiter (1 1 ), der mit einem vorgegebenen Abstand von einem Aussenleiter (1 2) konzentrisch umgeben ist, wobei der Zwi- schenraum zwischen Innenleiter (1 1 ) und Aussenleiter (1 2) mit einem Dielektrikum
(1 3) ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum (1 3) aus einer Mehrzahl von aus einem Glas bestehenden, in Kabellängsrichtung verlaufenden Hohlfasern (14, 1 5, 1 9) aufgebaut ist, und dass zumindest der Innenleiter (1 1 ) einen Wärmeausdehnungskoeffizenten aufweist, welcher dem Dielektrikum (1 3) im Hinblick auf eine möglichst geringe temperaturbedingte Phasenänderung im Koaxialkabel (1 0,
20) angepasst ist.
2. Koaxialkabel nach Anspruch I 1 dadurch gekennzeichnet, dass der durch das Dielektrikums (1 3) verursachte Anteil der Phasenänderung (Kurve al ) einen annähernd verschwindenden Temperaturgang aufweist, und dass der Wärmeausdehnungskoeffizent des Innenleiters (1 1 ) entsprechend näherungsweise Null ist (Kurve b2).
3. Koaxialkabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auch der Wärmeausdehnungskoeffizent des Aussenleiters (1 2) näherungsweise Null ist.
4. Koaxialkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasern (14, 1 5, 1 9) in mehreren konzentrischen Lagen angeordnet sind.
5. Koaxialkabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den konzentrischen Lagen der Hohlfasern (14, 1 5) jeweils eine Zwischenschicht (21 ), insbesondere aus einem elektrisch isolierenden Material, vorzugsweise einem Kunststoff, angebracht ist.
6. Koaxialkabel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasern (14, 1 5, 1 9) der einzelnen konzentrischen Lagen jeweils verseilt sind.
7. Koaxialkabel nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasern (14, 1 5) verschiedener konzentrischer Lagen in ihrem Aufbau und/oder Material und/oder ihren Abmessungen unterschiedlich ausgelegt sind.
8. Koaxialkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasern (14, 1 5, 1 9) im wesentlichen aus Quarzglas bzw. SiO2, bestehen.
9. Koaxialkabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasern (14, 1 5, 1 9) einen kreisrunden Querschnitt und einen Aussendurchmesser zwischen 0,01 mm und 4mm, insbesondere zwischen 0,01 mm und l mm, aufweisen.
10. Koaxialkabel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasern (14, 1 5, 1 9) eine Wandstärke zwischen 0,001 mm und 2mm, insbesondere zwischen 0,001 mm und 0,05mm, aufweisen.
1 1 . Koaxialkabel nach einem der Ansprüche 8 bis 1 0, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfasern (14, 1 5, 1 9) aussen mit einer schützenden Abdeckschicht (1 8) versehen sind.
12. Koaxialkabel nach Anspruch 1 1 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckschicht (18) aus einem Acrylat oder Silikon oder einer Keramik oder einem Fluorethylen-Propylen (FEP) oder Polyethylene (PE) besteht und eine Schichtdicke im Bereich von l Oμm auf- weist.
13. Koaxialkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 1 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenleiter (1 1 ) einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von kleiner gleich 5ppm/K aufweist.
14. Koaxialkabel nach Anspruch 1 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenleiter (1 1 ) aus FeNi36Ag oder Kovar oder Glas besteht und aussen mit einer elektrisch gut leitenden Hüllschicht (1 7), insbesondere aus Ag, versehen ist, und dass der Innenleiter (1 1 ) einen Aussendurchmesser kleiner 2mm aufweist.
1 5. Koaxialkabel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenleiter (1 2) aus einem gewickelten CuAg-Band besteht.
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