DE7202699U - Strahlungsarmes und störungsfreies Koaxialkabel - Google Patents

Description

STANDARD .ELEKTRIK LORENZ
AKTIENGESELLSCHAFT

Stuttgart

G. Buhmann - l8

Strahlungsarmes und störungsfreies Koaxialkabel

?ür Gemeinschaftsante^nenanlagen und Großgemeinschaftsantennenanlagen werden Koaxialkabel benötigt, v/elche auch bei sehr hohen Freouenzen strahlungsarm unc störungsfrei sind. Derartige Kabel werden oei Frequenzen von bis zu 8OO MHz betrieben und als Maß für die Schirmgüte wird der Kooolungswiderstand verver.det, welcher z.B. bei 200 MHz einen bestimmten Wert nicht überschreiten darf-

De^artige Ka el sollen weiterhin die Eigenschaft aufweisen, daß sie gleichermaßen für die .-'.rdverlegung and für die Verlegung außerhalb und innerhalb von "ebäuder geeignet sein sollen.

Außerdem sollen di3se Koaxialkabel alterungsbestana'.g sein, d.h. die Dämpfung darf bei einer Alterung?prüfung nach Norm um nicht mehr als 10<£ ansteigen.

Schließlich sollte ein derartiges Koaxialkabel auch gegen thermische und mechanische Beanspruchung weitgehend unempfindlich sein, so daß auch nach der Verlegung oder einer entsprechenden Beanspruchung an Ort und Stelle die nach der Herstellung vorhandene Schirmgüte, sowie der Wellenwiderstand und Reflexionsfaktor erhalten bleibt.

Die allgemein bekannten Koaxialkabel, welche einen aus Kupferdraht-Geflecht bestehenden Außenleiter aufweisen, erfüllen

20.1.1972

Bö/Mr -/-

Π. Buhmann - l8

diese Forderungen nicht; beispi lsweise v;ird schon 'wegen des elektrisch durchlässigen Geflechtes der erforderliche Kopplungswiderstand wesentlich überschritten, weil dieser wegen der Induktivität des Geflechtes von 3-10 MKr. ab wieder linear mit der Frequenz ansteigt. Auch Koaxialkabel mit Außenleiter aus Doppelgeflecht weisen im Prinzip die gleichen Eigenschaften auf, so daß sie die für den Anwendungszweck geforderte Schirmgüte nicht erreichen.

Auch die allgemein bekannten, in Fernsprechkabeln verwendeten CCITT-Koaxialleiter 1,2/4,4 bw. 2,6/9,9 erfüllen die eingangs erwähnten Forderungen nicht. Zwar besitzen diese Koaxialleiter ein aus einem Kupferband längs um das Dielektrikum geformten Außenleiter. Das Kupferband ist jedoch lediglich mit stumpf aneinanderstoßenden Längskanten aufgebracht, so daß ein entlang des gesamten Äußenleiters verlaufender schmaler Längsspalt verbleibt, so daß dieser Koaxialleiter bei hohen Frequenzen elektrisch derart urdicht ist, daß er die erforderliche Schirmgüte nicht aufweist.

Um diese Schwierigkeit zu beheben, ist vorgeschlagen worden, für den Außenleiter ein vollkommen geschlossenes Metallrohr zu verwenden. Sin solches Metallrohr kann beispielsweise ein nahtlos gezogenes Aluminiumrohr oder ein längs um das Dielektrikum zum Außenleiter geformtes Kupfer- oder Aluminiumband sein, dessen stumpf aneinandersto3enden Längskanten verschweißt oder verlötet sind. Derartige Außenleiter können entweder glatt oder - zur Verbesserung des Bieg everhaltens - auch gewellt sein.

Die Herstellung dieser Außenleiter ist zu aufwendig und im Hinblick auf den erwünschten mäßigen Preis der Koaxialkabel unwirtschaftlich. Außerdem werden bei dieser Her*-

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stellur.c;swei se zusätzliche, vielfach nicht oder in nicht ausreichender Anzahl vorhandene Pertigungseinrichtungen benötigt, welches ebenfalls nachteilig ist.

Es ist daher Aufgabe der Anmeldung, ein bis zu sehr hohen Frequenzen strahlungsarmes und störungsfreies, für die Erdverlegung und die Verlegung außer- und innerhalb von Gebäuden gleichermaßen geeignetes Koaxialkabel anzugeben, das aus einem massiven Innenleiter aus elektrisch gut leitendem Werkstoff, einem homogenen Dielektrikum aus Kunststoff und einem längs um das Dielektrikum zum Außenleiter geformten Band aus elektrisch gut leitendem Werkstoff besteht.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Längskanten des metallisch blanken Außenleite Landes ein-

it) ander überlappen und über dem Außenleiter ein sogenannter Schichtenmantel angeordnet ist, bestehend aus einem längs mit Überlappung über den Außenleiter aufgebrachten, mit Kunststoff beschichteten Kupfer- oder Aluminiumband, bei dem an der Überlappung der Kunststoff verschweißt ist, und einem über dem beschichteten Band angeordneten und mit diesem verschweißten Kunststoffmantel.

Die eingangs erwähnten, an ein strahlungsarmes Koaxialkabel gestellten Anforderungen sind bei dem neuen Koaxialkabel voll erfüllt. Schon bei einer geringfügigen Überlappung der Längskanten des Außenleiterbandes wird eine wesentlich verbesserte Schirmgüte erzielt.

Würde über diesen Außenleiter lediglich ein Kunststoffmantel, beispielsweise aus Polyäthylen, aufgebracht, so würde schon verhältnismäßig kurze Zeit nach der Verlegung, besonders bei erdverlegten Kabeln, infolge der Wasserdampfdurchlässigkeit des Kunststoffs, Feuchtigkeit durch den Kunststoff-

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mantel eindringen und die überlappten Stellen des Außenlei te·"¹-bandes korrodieren, so daß der Kontakt nach und nach unterbrochen würde. Ein unterbrochener Kontakt an der Überlappungsstelle bedeutet abe¹- wieder einen Spalt, der elektrisch durchlässig ist. Ein überlapptes, langseinlaufendes Kupferband ist nur dann elektrisch dicht, wenn die Überlappung guten elektrischen Kontakt hat und ihn auch nach längerer Zeit beibehält.

Der Schichtenmantel über dem längslaufenden, überlappten

"10 Außenleiterband stellt sicher, daß keine Feuchtigkeit in das Kabel eindringt und an der Überlappung die ursprüngliche Kontaktgüte erhalten bleibt, womit auch die ursprüngliche Schirmgüte für lange Zeit erhalten bleibt. Außerdem ist der Schichtenmantel bezüglich Querschnittsänderung ein sehr stabiles Gebilde. Bei thermischen Beanspruchungen und bei Biegebeanspruchungen ändert er seinen Umfang wesentlich weniger als ein normale- rolyäthylenmantel. Dies ist besonders vorteilhaft f"r die Erhaltung des Wellenwiderstan-^:es und geringer Reflexionen. Das Voll- oder Schaumpolyäthylen des Dielektrikums zwischen Innenleiter und Außenleiter des Koaxialkabels bietet dem Außenleiterrohr gleichzeitig eine feste Stütze. Per darüber liegende Schichtenmantel verhindert eine öffnung des Außenleiters und damit eine Erniedrigung der Kapazität, eine A^ergrößerung des WeI-lenwiderstandes und trägt somit auch zur Erhaltung der Längsgleichmäßigkeit (geringere Reflexionsfaktoren) bei.

Zur Sicherung der Güte des neuen Koaxialkabels wird schon bei der Fertigung beigetragen, wenn der Außenleiter schraubenförmig mit einem Kunststoff- oder Metallband umwickelt j50 ist. Dadurch wird der vor dem Aufbringen des Schichtenman'-.els das zum Rohr geformte Außenleiterband enganliegend auf dem Dielektrikum fixiert. Das schraubenförmig gewickelte Band (dünne Kunststoff- oder Metallfolie) kann

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G. Buhmann - l8

bei der anschließenden Aufbringung des darüber liegenden Schichtenmantelbandes mit der inneren Kunststoffschicht des Bandes verschweißt bzw. verklebt werden.

Der Sr;hichter.~sntel i.??t «ir-erseits eine vorrürrliche Feuchtigkeitssperre; darüberhinaus trägt das Schichtenmantelband aber noch zu einer weiterer, beträchtlichen Erhöhung der S-hirr.igUte des Koaxialkabels bei.

Eine ootimale Wirkung sowohl h^: r.sichtl^; ch der S-hlrmgute als auch der Alterur.gsbeständlgke' t tritt dann ein, wenn die Überlappung des Außer.le i terbar.des und des beschichteter. Bandes auf dem Kabelumfang um l8o Wi nice lgr ade gegeneinander versetzt angeordnet sind.

Die Mi ndestüberlappun;^r, des Außer.leiterbardes ist vor dem geforderten Kopplun.gsw'.derstanrf abhäng' g und wi.rd auch noch von der Oberflächengüte des Bandes und dem Kon-takt ar der Überlappung bee Ir. "IuQt, so daß ein lnb'gl'.chst fester Kontakt (dichtes Anlieger an der Überlappun^sstelle) erwünscht ist. Bei dUr.ner. Kabeln :.s':· eine M" r.destüberlappunp; von J) - 5 mm notwendig, be^;. dickere· KaDeI^. 'cann die Überlappung etwas höher sein.

Das neue Kabel hat auch nonta^etechv.^:.sehe Vorte'.Ie, da v.ach Entferner.."des Schlchter.mar.tels e^{: r}~. blanker Außenleiter freiließt, desser Verb' "idar.g m:i t dem Nachbarkabel, der: Verstärker oder e'nem Stecker keLr.erle' Schv,^Tier-^: gkeiter. bereitet

Tn der beigefügten ?i^ur ist der neue Kabela~"^au ar.iiand eines Schnittb" lcies zu erkennen. Als Inr.e"le"^;. ter 1 dle-t ein massiver Kupi'erdraht. Das Dielektrikum 2 besteht aus homoce^en oder geschäumtem Polyäthylen. Der Außenleiter 5, ^O der aus e-in.em 0,1 bis 0,2 nm starken Kupfer- oder Alur.lriunband besteht, ist bei 7 überlappt, -"nr. r?e- Außer.leiter ist

sehr a über, form i g

G. 3uhtnann - Io

ein Kunststoffband -. rze:i±c\'.elt. Der Schichtennantel besteht aus den: beidseitig nit Kunststof: beschichteten Alur.iniunb&r.d 5, das bei c überlappt ur... verschv:ei3t ist, und dem Polyäthylen-Außenkante! G.

3 Schutzansprüche,

1 Blatt Zeichnungen mi

Ί rifur

7202693-8.6.7?

Claims (2)

1, Buhnann - Yc Schutzar.sprüche

1.31ε zu sehr hohen Freoue ze: strahler, "sarnes .nc³ stör ' r:sfreves, ^r'üi° die Erdverlegung u-d d^:e "erlerur--; außer- v.-ri
innerhalb von "ebäuden gleichermaßen gee ^: gretes "oa>:^: el :abel m"t einen massiven Innenleiter, e': er_ä homogene" D elektr" '.:ur. aus ?"unststof' und einen län.^s ur: aas D' elektrlkurr; zurr:
Außenseiter _r~e'ormter. Band aus elektrisch gut le'ter.de~
Werkstoff. dadurch -eker.r.ze 1 chnet, daß die Lan ;s'-ca-.r,en des netall^:sch blanker AuÖenleitevbardes einander überlappen und über dem Außenleiter ein sogenannter Schichtennantel angeordnet ist, oesteh^erd a^s einem lan :s m't Überlappur." über den Auße: leiter aufgebrachter- nr t ?'urststo:'f beschichteten Kupfer- oder Alum'r.iumband, bei dem an der Überlappung
der Kunststoff verschweißt ist, und e^:nen über der =;-schichteten 3and angeordneten und mit diesem verschweißten Kunststoffmantel.

2.Koaxialkabel räch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, diiß
der Auß Gleiter schraubenform" p; rrit einem Kunststoff- oder Metallband umwickelt 1st.

^.Koaxialkabel nach den Ansprüchen 1 und ?, dadurch gekennzeichnet, daß die ÜberlapOunp; des Außenleiterbandes und
des beschichtete- Bandes auf dem Kabel um fang um l6o Vinkelgrade gegene^: nander versetzt angeordr^et sind.