(19) |
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(11) |
EP 2 912 671 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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02.12.2020 Patentblatt 2020/49 |
(22) |
Anmeldetag: 17.10.2013 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2013/071774 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2014/063994 (01.05.2014 Gazette 2014/18) |
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(54) |
MIKROWELLENKABEL SOWIE VERFAHREN ZUM HERSTELLEN UND ANWENDUNG EINES SOLCHEN MIKROWELLENKABELS
MICROWAVE CABLE AND METHOD FOR PRODUCING AND USING SUCH A MICROWAVE CABLE
CÂBLE POUR MICRO-ONDES AINSI QUE PROCÉDÉ DE FABRICATION ET UTILISATION D'UN TEL CÂBLE
POUR MICRO-ONDES
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
26.10.2012 CH 212012
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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02.09.2015 Patentblatt 2015/36 |
(73) |
Patentinhaber: HUBER+SUHNER AG |
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9100 Herisau (CH) |
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(72) |
Erfinder: |
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- RUPFLIN, Michael
CH-8718 Schänis (CH)
- KLARER, Matias
CH-9200 Gossau (CH)
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(74) |
Vertreter: Rentsch Partner AG |
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Bellerivestrasse 203
Postfach 8034 Zürich 8034 Zürich (CH) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 0 987 720 DE-C- 618 646
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WO-A1-2005/069314 US-A- 2 447 168
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Mikrowellentechnik. Sie
betrifft ein Mikrowellenkabel gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft
weiterhin ein Verfahren zum Herstellen sowie die Anwendung eines solchen Mikrowellenkabels.
STAND DER TECHNIK
[0002] Aus der Technik der Kabel ist eine Vielzahl von Lösungen bekannt, wie ein solches
Kabel, wenn es Innenleiter und Aussenleiter umfasst, aufgebaut sein kann.
[0003] Im Dokument
US 2,691,698 ist beispielsweise ein Telefonkabel beschrieben, welches neben einer Vielzahl von
Innenleitern zwei voneinander isolierte Aussenleiter aufweist, die als Bandierungen
aus einer Metallfolie aufgebaut sind. Die Aussenleiter werden dabei zu separaten Übermittlung
von Signalen eingesetzt.
[0004] Aus der Druckschrift
US 2,447,168 ist ein Hochfrequenzkabel bekannt, bei dem zwei Innenleiter von einem Dielektrikum
umschlossen sind und auf das Dielektrikum zwei Bandierungen aus metallisiertem Papier
übereinander aufgebracht werden.
[0005] Aus der Druckschrift
US 5,214,243 ist ein Koaxialkabel bekannt mit einem zentralen Innenleiter, einem Dielektrikum,
einer darauf aufgebrachten Lage aus gewickeltem PTFE-Band, einem darüber aufgebrachten
Metalldraht-Geflecht, einem darüber aufgebrachten Geflecht aus Polyamid-Fasern, und
schliesslich zwei gegenläufig überlappend gewickelten Bandierungen aus PTFE-Band.
[0006] Schliesslich zeigt die Druckschrift
US 6,201,190 ein Koaxialkabel, bei dem das den Innenleiter umgebende Dielektrikum von zwei übereinander
liegenden Folienbändern umschlossen wird. Die Folienbänder sind dabei als Aluminium-Polyester-Aluminium-Laminate
ausgebildet.
[0007] Aus
DE 618646 C ist ein Fernmeldekabel bzw. eine Antennenzuleitung mit durch Metallschirme in Form
von Bandwicklungen abgeschirmten Leitern oder Leitergruppen bekannt, wobei die aus
einer ein- oder mehrfachen Bandwicklung bestehenden Schirme induktivitätsfrei bzw.
induktivitätsarm ausgebildet sind. Eine Gummihülle ist zwischen dem bzw. den Leitern
und den Schirmen angeordnet. Nach einem Ausführungsbeispiel des Fernmeldekabels bestehen
die Schirme aus zwei übereinander angeordneten, in entgegengesetzter Richtung gewickelten,
leitenden Bändern.
[0008] Speziell im Mikrowellen-Frequenzbereich bei Frequenzen von 40 GHz und mehr haben
diese Lösungen den Nachteil, dass keine konfektionierten (koaxialen) Kabel mit optimalen
elektrischen Parametern machbar sind.
[0009] Beim einfach gewickelten Band wird beim Biegen oder Tordieren die Einfügedämpfung
(Engl. "Insertion Loss") instabil, weil sich die Wicklungen des Bandes verschieben
bzw. lockern. Zudem kann an ein solches Kabel ein am Kabelende angebrachter (koaxialer)
Steckverbinder nur bedingt angepasst werden, weil sich das Band nach dem Abisolieren
am Kabelende lösen kann, und deshalb nicht mehr eng anliegt.
[0010] Ein Ablösen der Wicklung (Bandierung) kann zwar am einen Kabelende weitgehend verhindert
werden, wenn das Band überlappend gewickelt wird, weil an dem Kabelende, von dem aus
die Wicklung in Kabellängsrichtung fortschreitet, das Bandende durch die Überlappung
fixiert ist. Am anderen Kabelende ist eine solche Fixierung jedoch nicht vorhanden,
so dass sich dort die Bandierung leicht lockert oder sogar ablöst.
[0011] Die HF-Anpassung an den Steckverbinder wird dadurch verschlechtert, und auch die
Stabilität dieses Kabelabschnittes mit gelockertem Band ist beeinträchtigt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0012] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Mikrowellenkabel zu schaffen, welches
auf einfache Weise die Nachteile bekannter Kabel vermeidet und sich insbesondere ohne
Verschlechterung der mechanischen und elektrischen Eigenschaften konfektionieren lässt.
Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines solchen
Kabels anzugeben, sowie eine Anwendung vorzuschlagen.
[0013] Damit soll eine wirtschaftliche Lösung aufgezeigt werden, wie man ein bestücktes
flexibles Koaxialkabel unempfindlich macht gegen Instabilität der Einfügedämpfung
bei Biegung oder Torsion. Nebst optimalen elektrischen Parametern im Mikrowellenbereich
ist eine gute mechanische Flexibilität dabei Voraussetzung.
[0014] Diese und andere Aufgaben werden durch die Merkmale der Ansprüche 1, 11 und 14 gelöst.
[0015] Das erfindungsgemässe Mikrowellenkabel ist in Anspruch 1 definiert.
[0016] Gemäss einer Ausgestaltung des Mikrowellenkabels nach der Erfindung sind die Bandierungen
mit entgegengesetztem Drehsinn gewickelt.
[0017] Gemäss einer anderen Ausgestaltung des Mikrowellenkabels nach der Erfindung ist zwischen
dem Aussenleiter und der Ummantelung ein konzentrisches Drahtgeflecht angeordnet.
[0018] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bandierungen
jeweils aus einem Metallband aufgebaut sind.
[0019] Insbesondere weisen die Metallbänder dieselbe Breite und dieselbe Dicke auf.
[0020] Für Anwendungen, bei denen viele Mikrowellenkabel auf engstem Raum eingesetzt werden
müssen, wie beispielsweise bei Testaufbauten für Mikroprozessoren oder andere hochintegrierte
Schaltungen mit hohen Taktfrequenzen, ist eine Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil,
bei der das Mikrowellenkabel einen Aussendurchmesser von wenigen Millimetern, insbesondere
etwa 1,5 mm, aufweist, die Metallbänder jeweils eine Breite von wenigen Millimetern,
insbesondere etwa 1,5 mm, aufweisen, und die Dicke der Metallbänder jeweils einige
1/100 mm, insbesondere etwa 0,035 mm, beträgt.
[0021] Eine andere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Metallbänder
aus demselben Material bestehen.
[0022] Insbesondere bestehen die Metallbänder aus Kupfer und sind oberflächlich versilbert.
[0023] Gemäss einer anderen Ausgestaltung des Mikrowellenkabels nach der Erfindung sind
die Metallbänder jeweils mit einer Überlappung von etwa 45% und mit einem Versatz
pro Umdrehung von etwa 0,8 mm gewickelt.
[0024] Eine noch andere Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung aus
FEP besteht.
[0025] Das erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen eines Mikrowellenkabels nach der Erfindung
umfasst die folgenden Schritte:
- Bereitstellen einer Ausgangsanordnung aus dem vom Dielektrikum umgebenen Innenleiter,
welche Ausgangsanordnung sich mit einer vorgegebenen Länge zwischen einem ersten Kabelende
und einem zweiten Kabelende erstreckt;
- Aufbringen der ersten Bandierung durch überlappendes Umwickeln der Ausgangsanordnung
mit einem ersten Metallband, beginnend am ersten Kabelende und fortschreitend zum
zweiten Kabelende;
- Aufbringen der zweiten Bandierung durch überlappendes Umwickeln der mit der ersten
Bandierung versehenen Ausgangsanordnung mit einem zweiten Metallband, beginnend am
zweiten Kabelende und fortschreitend zum ersten Kabelende; und
- Aufbringen der Ummantelung auf die mit den beiden Bandierungen versehene Ausgangsanordnung.
[0026] Eine Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Bandierung mit einem ersten Drehsinn aufgebracht wird, und dass die
zweite Bandierung mit einem zum ersten Drehsinn entgegengesetzten zweiten Drehsinn
aufgebracht wird.
[0027] Eine andere Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass vor dem letzten Schritt
die mit den beiden Bandierungen versehene Ausgangsanordnung mit einem konzentrischen
Drahtgeflecht umhüllt wird.
[0028] Erfindungsgemäss wird das Mikrowellenkabel bei einem Verbindungskabel angewendet,
welches an den Enden jeweils einen Koaxialverbinder aufweist, wobei dessen Aussenleiter
mit dem freigelegten Aussenleiter des Mikrowellenkabels elektrisch leitend verbunden
wird.
[0029] Gemäss einer Ausgestaltung werden die Aussenleiter der Koaxialverbinder jeweils mit
dem Aussenleiter des Mikrowellenkabels verlötet.
[0030] Insbesondere werden, wenn beim Mikrowellenkabel zwischen dem Aussenleiter und der
Ummantelung ein konzentrisches Drahtgeflecht angeordnet ist, die Aussenleiter der
Koaxialverbinder jeweils mit dem Aussenleiter des Mikrowellenkabels durch das Drahtgeflecht
hindurch verlötet.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
[0031] Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit
der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
- Fig. 1
- den Querschnitt durch ein Mikrowellenkabel gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- Fig. 2
- ein Verbindungskabel mit einem Mikrowellenkabel nach der Erfindung und an den Kabelenden
angebrachten koaxialen Verbindern;
- Fig. 3A-C
- verschiedene Schritte bei der Herstellung eines Mikrowellenkabels gemäss einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
- Fig. 4
- in einem Ausschnitt die für eine Bandierung beim erfindungsgemässen Mikrowellenkabel
massgebenden Parameter; und
- Fig. 5
- den Stabilisierungseffekt der erfindungsgemässen Bandierungen beim Konfektionieren
bzw. Ablängen des Mikrowellenkabels an beiden Enden.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[0032] Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch ein Mikrowellenkabel 10 gemäss einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Im Zentrum des Mikrowellenkabels 10 ist ein zentraler Innenleiter 11
angeordnet, der beispielsweise aus einem versilberten Cu-Draht bestehen kann. Der
Innenleiter 11 ist konzentrisch von einem Dielektrikum 12 umgeben, für das die in
der HF-Technik üblichen Materialien, z.B. PTFE, in Frage kommen. Das Dielektrikum
12 ist in radialer Richtung nacheinander von einer ersten Bandierung 13 und einer
zweiten Bandierung 14 konzentrisch umschlossen, auf die noch näher eingegangen wird.
Es folgt ein konzentrisches Drahtgeflecht 15, dass beispielsweise aus versilbertem
Cu-Draht aufgebaut ist. Diese konzentrische Schichtanordnung ist schliesslich aussen
von einer schützenden Ummantelung 16 umschlossen, die vorzugsweise aus einem FEP (Fluorinated
Ethylene Propylene) besteht.
[0033] Die Bandierungen 13, 14 sind jeweils aus einem Metallband 21, 22 (siehe Fig. 3) aufgebaut.
Die beiden Metallbänder 21, 22 können in Material, Dicke und Breite grundsätzlich
unterschiedlich ausgebildet sein. Vorzugsweise haben sie jedoch dieselbe Breite B
(siehe Fig. 4) und dieselbe Dicke. Insbesondere bestehen die Metallbänder 21, 22 auch
aus demselben Material, vorzugsweise aus Kupfer, das oberflächlich versilbert ist.
[0034] Für komplexe und kompakte Anwendungen, bei denen es besonders auf geringe Abmessungen
des Kabels ankommt, kann das Mikrowellenkabel 10 einen Aussendurchmesser D (siehe
Fig. 2) von wenigen Millimetern, insbesondere etwa 1,5 mm, aufweisen. Die Metallbänder
21, 22 für die Bandierungen 13 und 14 haben dann vorzugsweise jeweils eine Breite
B von wenigen Millimetern, insbesondere etwa 1,5 mm. Die Dicke der Metallbänder 21,
22 beträgt dann jeweils einige 1/100 mm, insbesondere etwa 0,035 mm.
[0035] Bei einem solchen (miniaturisierten) Mikrowellenkabel werden die die Metallbänder
21, 22 in den Bandierungen 13 und 14 gemäss Fig. 4 jeweils mit einer Überlappung von
etwa 45% (Überlappungsbereich 23) und mit einem Versatz pro Umdrehung (Schrittweite
w) von etwa 0,8 mm gewickelt.
[0036] Der entscheidende Unterschied zu bisherigen Kabelformen liegt gemäss der Erfindung
nun darin, dass die überlappend gewickelten Bandierungen 13 und 14 im Bezug auf das
Kabel in entgegengesetzten Richtungen fortschreitend gewickelt werden, wie dies aus
Fig. 3 deutlich hervorgeht.
[0037] Bei den in Fig. 3A-C dargestellten Verfahrensschritten wird zunächst eine Ausgangsanordnung
aus dem vom Dielektrikum 12 umgebenen Innenleiter 11 bereitgestellt (Fig. 3A), welche
sich mit einer vorgegebenen Länge L, die beispielsweise mehrere Kilometer betragen
kann, zwischen einem ersten Kabelende 19 und einem zweiten Kabelende 20 erstreckt.
[0038] Auf diese Ausgangsanordnung 11, 12 wird gemäss Fig. 3B die untere erste Bandierung
13 aufgebracht, indem die Ausgangsanordnung 11, 12 mit einem ersten Metallband 21,
beginnend am ersten Kabelende 19 und fortschreitend (siehe Richtungspfeil) zum zweiten
Kabelende 20, überlappend umwickelt wird. Der Drehsinn beim Umwickeln ist im dargestellten
Beispiel in Pfeilrichtung gesehen entgegen dem Uhrzeigersinn.
[0039] Ist die erste Bandierung 13 vollständig aufgebracht, wird gemäss Fig. 3C die zweite
Bandierung 14 durch überlappendes Umwickeln der mit der ersten Bandierung 13 versehenen
Ausgangsanordnung 11, 12 mit einem zweiten Metallband 21 aufgebracht, und zwar beginnend
am zweiten Kabelende 20 und fortschreitend (siehe Richtungspfeil) zum ersten Kabelende
19. Der Drehsinn beim Umwickeln ist im dargestellten Beispiel in Pfeilrichtung gesehen
im Uhrzeigerzinn.
[0040] Anschliessend kann durch Aufbringen weiterer Schichten (Drahtgeflecht 15, Ummantelung
16) das Mikrowellenkabel 10 fertig gestellt werden.
[0041] Grundsätzlich ist es denkbar, beim Aufbringen der beiden Bandierungen den Drehsinn
gleich zu wählen. Die Stabilität des Kabels ist jedoch noch grösser, wenn die zweite
Bandierung 14 mit einem zum Drehsinn der ersten Bandierung 13 entgegengesetzten Drehsinn
aufgebracht wird.
[0042] Die Metallbänder 21, 22 bestehen vorzugsweise aus demselben Material (versilberte
Cu-Folie), haben dieselbe Breite B und weisem dieselbe Dicke auf. Bei einem Aussendurchmesser
D des Mikrowellenkabels von wenigen Millimetern, insbesondere etwa 1,5 mm, haben die
Metallbänder 21, 22 vorzugsweise jeweils eine Breite B von wenigen Millimetern, insbesondere
etwa 1,5 mm. Ihre Dicke beträgt vorzugsweise jeweils einige 1/100 mm, insbesondere
etwa 0,035 mm.
[0043] Es hat sich in der Praxis bewährt, die Metallbänder 21, 22 jeweils mit einer Überlappung
von etwa 45% und mit einem Versatz pro Umdrehung von etwa 0,8 mm zu wickeln.
[0044] Der Effekt der doppelt und gegenläufigen Bandierung beim Konfektionieren lässt sich
an der Darstellung in Fig. 5 und 6 erkennen: Wird das Mikrowellenkabel am einen Kabelende
20a abgelängt (Fig. 5) und für das Anbringen eines koaxialen Steckverbinders (z.B.
18 in Fig. 2) vorbereitet, wird durch Kürzen der Ummantelung 16 und des Drahtgeflechts
15 die zweite, äussere Bandierung 14 auf einer Strecke freigelegt. Durch die (in Fig.
5 nach links fortschreitende) überlappende Wicklung der Bandierung 14 wird jedoch
wirksam verhindert, dass sich das Metallband der Bandierung 14 von selbst abwickeln
oder ablösen kann. Dadurch wird aber auch gleichzeitig die darunter liegende erste
Bandierung 13 fixiert und deren Ablösung verhindert.
[0045] Wird das Mikrowellenkabel am anderen Kabelende 19a abgelängt (Fig. 6) und für das
Anbringen eines koaxialen Steckverbinders (z.B. 17 in Fig. 2) vorbereitet, wird wiederum
durch Kürzen der Ummantelung 16 und des Drahtgeflechts 15 die zweite, äussere Bandierung
14 auf einer Strecke freigelegt. In diesem Fall kann sich das Metallband der zweiten
Bandierung zwar Abwickeln, weil eine Fixierung durch die Überlappung an diesem Ende
nicht gegeben ist. Dies gilt jedoch nicht für die darunter liegende erste Bandierung
13: Hier tritt aufgrund der entgegengesetzten Wicklungsrichtung derselbe fixierende
Effekt durch die Überlappung ein, wie bei der Bandierung 14 am anderen Kabelnde 20a.
Da die elektrischen Eigenschaften des Kabels im Wesentlichen durch die innere erste
Bandierung 13 bestimmt werden, ist das Ablösen der Bandierung 14 am Kabelende 19a
unkritisch.
[0046] Insgesamt lässt sich das Mikrowellenkabel 10 aufgrund der speziell gewickelten Bandierungen
13 und 14 an beiden Enden konfektionieren bzw. Ablängen und mit einem Steckverbinder
versehen, ohne dass durch Abwickeln der die elektrischen Eigenschaften bestimmenden
inneren Bandierung 13 eine ungewollte Verschlechterung der Eigenschaften eintritt.
[0047] Insgesamt lassen sich die Eigenheiten und Vorteile der Erfindung wie folgt zusammenfassen:
- Der Kabelaussenleiter besteht aus zwei jeweils überlappenden Metallbändern, welche
nicht nur gegensinnig gewickelt, sondern im Vergleich zum Stand der Technik auch in
Wickelrichtung umgedreht sind. Die Wicklung der zweiten Bandierung beginnt am Kabelende
der ersten Bandierung (vorwärts/rückwärts gewickelt).
- Diese Konstruktion bietet Unempfindlichkeit der Einfügedämpfung beim Biegen, sowie
guten Schutz gegen Hochfrequenz Abstrahlung. Zudem ist die Voraussetzung geschaffen
für eine optimale Hochfrequenz-Anpassung zwischen Kabel und Verbinder: Der Durchmesser-Unterschied
zwischen der Kabeleinführung des Steckverbinders und dem Aussenleiter des Kabels (=Doppelband)
kann auf ein Minimum reduziert werden. Dies ermöglicht eine gute Einführung sowie
Zentrierung des Kabels zum Verbinder. Das reduziert HF Reflektionen (Rückflussdämpfung)
weil Impedanz-Abweichungen so minimiert werden.
- Die gegensinnig gewickelten Bandierungen (Doppelband) mit entgegengesetzter Wickelrichtung
bringen Vorteile beim Konfektionieren: bei beiden Kabelenden ist immer eine Wicklung
aufgrund der Überlappung selbstfixierend. Bei gleicher Wickelrichtung oder Einfachband
wäre dagegen immer nur ein Kabelende selbstfixierend. Ohne diese Selbstfixierung geht
beim Ablängen des Kabels die Bandierung auf, der Durchmesser wird also grösser. Eine
Verbinderbestückung ist dann nur unter der Bedingung möglich, dass die Kabeleinführung
des Verbinders einen genügend grossen Durchmesser aufweist. Dann ist jedoch die Zentrierung
des Kabels im Verbinder über das Band nicht mehr gegeben, was zu Impedanzabweichungen
und somit HF-Reflexionen führen kann. Zudem stellt der grössere Innendurchmesser der
aufgegangenen Bandierung ebenfalls eine elektrische HF-Störstelle (Impedanzabweichung)
dar, was zu HF-Reflexionen führt. Das gelockerte Band kann ausserdem Instabilitäten
der Einfügedämpfung verursachen.
- Das Doppelband bringt ausserdem wesentlich mehr (mechanische) Stabilität als ein Polymer-Skin
über dem Band.
- Das Doppelband aus Metall hat gegenüber einer Fixierung mittels isolierendem Band
(z.B. aus Kapton®) bei der Verbinderbestückung den Vorteil der wesentlich einfacheren
Konfektionierung (Lötung). Beide Metallbänder werden zusammen verlötet. Ein Kapton®-Band
oder Polymer-Skin hingegen müsste in einem separaten Vorgang (per Hand oder mittels
Laser) zuerst abisoliert werden, damit das darunter liegende Metallband verlötet werden
kann.
- Das Mikrowellenkabel kann z.B. bei Kabel-Assemblies für Test & Measurement eingesetzt
werden, insbesondere im Zusammenhang mit Mehrfach-Koaxialverbindern, wie sie in der
Druckschrift WO 2009/111895 A1 beschrieben sind.
- Insgesamt ergibt sich mit der Erfindung ein HF-Koaxialkabel mit hohen Anforderungen
an Stabilität der Einfügedämpfung, optimale HF-Anpassung zum Verbinder, wirtschaftliche
Konfektionierbarkeit und sehr gute Schirmdämpfung.
Bezugszeichenliste
[0048]
- 10
- Mikrowellenkabel
- 11
- Innenleiter
- 12
- Dielektrikum
- 13,14
- Bandierung
- 15
- Drahtgeflecht
- 16
- Ummantelung
- 17,18
- Koaxialverbinder
- 19,20
- Kabelende
- 19a,20a
- Kabelende
- 21,22
- Metallband
- 23
- Überlappungsbereich
- 24
- Verbindungskabel
- B
- Breite
- D
- Aussendurchmesser
- L
- Länge
- w
- Schrittweite
1. Mikrowellenkabel (10) für einen Frequenzbereich von 0 Hz bis wenigstens zu einigen
10 GHz, umfassend einen zentralen Innenleiter (11), ein den Innenleiter konzentrisch
umgebendes Dielektrikum (12), einen das Dielektrikum (12) konzentrisch umhüllenden
Aussenleiter (13, 14), sowie eine das Mikrowellenkabel (10) aussen konzentrisch umschliessende
Ummantelung (16), wobei der Aussenleiter zwei übereinander gewickelte, elektrisch
leitende Bandierungen (13, 14) umfasst und die Bandierungen (13, 14) jeweils überlappend
gewickelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Bandierung (13) der zwei Bandierungen (13,14) beginnend an einem ersten
Kabelende (19) und fortschreitend zu einem zweiten Kabelende (20) aufgebracht ist
und eine zweite Bandierung (14) der zwei Bandierungen (13,14) beginnend am zweiten
Kabelende (20) und fortschreitend zum ersten Kabelende (19) aufgebracht ist.
2. Mikrowellenkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandierungen (13, 14) mit entgegengesetztem Drehsinn gewickelt sind.
3. Mikrowellenkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Aussenleiter (13, 14) und der Ummantelung (16) ein konzentrisches Drahtgeflecht
(15) angeordnet ist.
4. Mikrowellenkabel nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandierungen (13, 14) jeweils aus einem Metallband (21, 22) aufgebaut sind.
5. Mikrowellenkabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbänder (21, 22) dieselbe Breite (B) und dieselbe Dicke aufweisen.
6. Mikrowellenkabel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrowellenkabel (10) einen Aussendurchmesser (D) von wenigen Millimetern, insbesondere
etwa 1,5 mm, aufweist, dass die Metallbänder (21, 22) jeweils eine Breite (B) von
wenigen Millimetern, insbesondere etwa 1,5 mm, aufweisen, und dass die Dicke der Metallbänder
(21, 22) jeweils einige 1/100 mm, insbesondere etwa 0,035 mm, beträgt.
7. Mikrowellenkabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbänder (21, 22) aus demselben Material bestehen.
8. Mikrowellenkabel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbänder (21, 22) aus Kupfer bestehen und oberflächlich versilbert sind.
9. Mikrowellenkabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbänder (21, 22) jeweils mit einer Überlappung von etwa 45% und mit einem
Versatz pro Umdrehung von etwa 0,8 mm gewickelt sind.
10. Mikrowellenkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung (16) aus FEP (Fluorinated Ethylene Propylene) besteht.
11. Verfahren zum Herstellen eines Mikrowellenkabels (10) nach Anspruch 1, umfassend die
folgenden Schritte:
a) Bereitstellen einer Ausgangsanordnung (11, 12) aus einem von Dielektrikum (12)
umgebenen Innenleiter (11), welche Ausgangsanordnung (11, 12) sich mit einer vorgegebenen
Länge (L) zwischen einem ersten Kabelende (19) und einem zweiten Kabelende (20) erstreckt;
b) Aufbringen einer ersten Bandierung (13) durch überlappendes Umwickeln der Ausgangsanordnung
(11, 12) mit einem ersten Metallband (21), beginnend am ersten Kabelende (19) und
fortschreitend zum zweiten Kabelende (20);
c) Aufbringen reiner zweiten Bandierung (14) durch überlappendes Umwickeln der mit
der ersten Bandierung (13) versehenen Ausgangsanordnung (11, 12) mit einem zweiten
Metallband (21), beginnend am zweiten Kabelende (20) und fortschreitend zum ersten
Kabelende (19); und
d) Aufbringen reiner Ummantelung (16) auf die mit den beiden Bandierungen (13, 14)
versehene Ausgangsanordnung (11, 12).
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bandierung (13) mit einem ersten Drehsinn aufgebracht wird, und dass die
zweite Bandierung (14) mit einem zum ersten Drehsinn entgegengesetzten zweiten Drehsinn
aufgebracht wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem letzten Schritt (d) die mit den beiden Bandierungen (13, 14) versehene Ausgangsanordnung
(11, 12) mit einem konzentrischen Drahtgeflecht (15) umhüllt wird.
14. Anwendung des Mikrowellenkabels (10) nach Anspruch 1 bei einem Verbindungskabel (24),
welches an den Enden jeweils einen Koaxialverbinder (17, 18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Aussenleiter mit dem freigelegten Aussenleiter (13, 14) des Mikrowellenkabels
(10) elektrisch leitend verbunden wird.
15. Anwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenleiter der Koaxialverbinder (17, 18) jeweils mit dem Aussenleiter (13,
14) des Mikrowellenkabels (10) verlötet werden.
16. Anwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass beim Mikrowellenkabel (10) zwischen dem Aussenleiter (13, 14) und der Ummantelung
(16) ein konzentrisches Drahtgeflecht (15) angeordnet ist, und dass die Aussenleiter
der Koaxialverbinder (17, 18) jeweils mit dem Aussenleiter (13, 14) des Mikrowellenkabels
(10) durch das Drahtgeflecht (15) hindurch verlötet werden.
1. Microwave cable (10) for a frequency range from 0 Hz to at least some 10s of GHz,
comprising a central inner conductor (11), a dielectric (12) concentrically surrounding
the inner conductor, an outer conductor (13, 14) concentrically enveloping the dielectric
(12), and a sheathing (16) concentrically enclosing the microwave cable (10) on the
outside, wherein the outer conductor comprises two electrically conductive bandings
(13, 14), wound one on top of the other, and the bandings (13, 14) are in each case
wound in an overlapping manner, characterised in that, a first banding (13) of the two bandings (13, 14) is applied, starting at a first
cable end (19) and proceeding to a second cable end (20), and a second banding (14)
of the two bandings (13, 14) is applied, starting at the second cable end (20) and
proceeding to the first cable end (19).
2. Microwave cable according to Claim 1, characterised in that the bandings (13, 14) are wound with opposite directions of rotation.
3. Microwave cable according to Claim 1, characterised in that a concentric wire mesh (15) is arranged between the outer conductor (13, 14) and
the sheathing (16).
4. Microwave cable according to one of the Claims 1 - 3, characterised in that, the bandings (13, 14) are in each case composed of a metal tape (21, 22).
5. Microwave cable according to Claim 4, characterised in that, the metal tapes (21, 22) have the same width (B) and the same thickness.
6. Microwave cable according to Claim 5, characterised in that the microwave cable (10) has an external diameter (D) of a few millimetres, in particular
approx. 1.5 mm, in that, the metal tapes (21, 22) each have a width (B) of a few millimetres, in particular
approx. 1.5 mm, and in that, the thickness of the metal tapes (21, 22) is in each case a few 1/100 mm, in particular
approx. 0.035 mm.
7. Microwave cable according to Claim 4, characterised in that the metal tapes (21, 22) consist of the same material.
8. Microwave cable according to Claim 7, characterised in that the metal tapes (21, 22) consist of copper and are silver-plated on the surface.
9. Microwave cable according to Claim 6, characterised in that the metal tapes (21, 22) are in each case wound with an overlap of approx. 45% and
with an offset per revolution of approx. 0.8 mm.
10. Microwave cable according to Claim 1, characterised in that, the sheathing (16) consists of FEP (fluorinated ethylene propylene).
11. Method for the manufacture of a microwave cable (10) according to Claim 1, comprising
the following steps:
a) Provision of an output arrangement (11, 12) of an inner conductor (11) surrounded
by a dielectric (12), which output arrangement (11, 12) extends with a prescribed
length (L) between a first cable end (19) and a second cable end (20);
b) Application of a first banding (13) by means of an overlapping wrapping of the
output arrangement (11, 12), with a first metal tape (21), starting at the first cable
end (19) and proceeding to the second cable end (20);
c) Application of a second banding (14) by means of an overlapping wrapping of the
output arrangement (11, 12) provided with the first banding (13), with a second metal
banding (21), starting at the second cable end (20) and proceeding to the first cable
end (19); and
d) Application of a sheathing (16) onto the output arrangement (11, 12) provided with
the two bandings (13, 14).
12. Method according to Claim 11, characterised in that the first banding (13) is applied with a first direction of rotation and in that the second banding (14) is applied with a second direction of rotation that is opposed
to the first direction of rotation.
13. Method according to Claim 11 or 12, characterised in that before the last step (d), the output arrangement (11, 12) provided with the two bandings
(13, 14) is enveloped with a concentric wire mesh (15).
14. Application of the microwave cable (10) according to Claim 1 in a connecting cable
(24), which has a coaxial connector (17, 18) at each end, characterised in that the outer conductor of the coaxial connector is electrically conductively connected
to the exposed outer conductor (13, 14) of the microwave cable (10).
15. Application according to Claim 14, characterised in that the outer conductors of the coaxial connectors (17, 18) are in each case soldered
to the outer conductor (13, 14) of the microwave cable (10).
16. Application according to Claim 15, characterised in that in the microwave cable (10), a concentric wire mesh (15) is arranged between the
outer conductor (13, 14) and the sheathing (16), and in that, the outer conductors of the coaxial connectors (17, 18) are in each case soldered
to the outer conductor (13, 14) of the microwave cable (10) through the wire mesh
(15).
1. Câble hyperfréquence (10) pour une plage de fréquence de 0 Hz à au moins quelques
10 GHz, comprenant un conducteur interne central (11), un diélectrique (12) entourant
concentriquement le conducteur interne, un conducteur externe (13, 14) enveloppant
concentriquement le diélectrique (12), ainsi qu'une gaine (16) entourant concentriquement
le câble hyperfréquence (10) à l'extérieur, le conducteur externe comprenant deux
bandes électriquement conductrices (13, 14) enroulées l'une au-dessus de l'autre et
les bandes (13, 14) sont enroulées en se chevauchant respectivement, caractérisé en ce qu'une première bande (13) des deux bandes (13, 14) commençant à une première extrémité
de câble (19) et continuant vers une deuxième extrémité de câble (20) est appliquée
et une deuxième bande (14) des deux bandes (13, 14) commençant à la deuxième extrémité
de câble (20) et continuant vers la première extrémité de câble (19) est appliquée.
2. Câble hyperfréquence selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bandes (13, 14) sont enroulées avec des sens de rotation opposés.
3. Câble hyperfréquence selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un treillis métallique concentrique (15) est disposé entre le conducteur extérieur
(13, 14) et la gaine (16).
4. Câble hyperfréquence selon une des revendications 1-3, caractérisé en ce que les bandes (13, 14) sont constituées chacune d'une bande métallique (21, 22).
5. Câble hyperfréquence selon la revendication 4, caractérisé en ce que les bandes métalliques (21, 22) ont la même largeur (B) et la même épaisseur.
6. Câble hyperfréquence selon la revendication 5, caractérisé en ce que le câble hyperfréquence (10) a un diamètre extérieur (D) de quelques millimètres,
notamment d'environ 1,5 mm, que les bandes métalliques (21, 22) ont chacune une largeur
(B) de quelques millimètres, en particulier environ 1,5 mm, et que l'épaisseur des
bandes métalliques (21, 22) est à chaque fois de quelques 1/100 mm, en particulier
d'environ 0,035 mm.
7. Câble hyperfréquence selon la revendication 4, caractérisé en ce que les bandes métalliques (21, 22) sont constituées du même matériau.
8. Câble hyperfréquence selon la revendication 7, caractérisé en ce que les bandes métalliques (21, 22) sont constituées de cuivre et sont argentées en surface.
9. Câble hyperfréquence selon la revendication 6, caractérisé en ce que les bandes métalliques (21, 22) sont chacune enroulées avec un recouvrement d'environ
45% et avec un décalage par tour d'environ 0,8 mm.
10. Câble hyperfréquence selon la revendication 1, caractérisé en ce que le la gaine (16) est constitué de FEP (Ethylène Propylène Fluoré).
11. Procédé de fabrication d'un câble hyperfréquence (10) selon la revendication 1, comprenant
les étapes suivantes consistant à:
a) fournir un agencement de sortie (11, 12) à partir d'un conducteur intérieur (11)
entouré par un diélectrique (12), lequel agencement de sortie (11, 12) s'étend avec
une longueur prédéterminée (L) entre une première extrémité de câble (19) et une deuxième
extrémité de câble (20);
b) appliquer une première bande (13) par enroulement superposé de l'agencement de
sortie (11, 12) avec une première bande métallique (21), commençant à la première
extrémité de câble (19) et continuant vers la deuxième extrémité de câble (20);
c) appliquer une deuxième bande (14) par enroulement superposé de l'agencement de
sortie (11, 12) pourvu de la première bande (13) avec une deuxième bande métallique
(21), commençant à la deuxième extrémité de câble (20) et continuant vers la première
extrémité de câble (19); et
d) appliquer une gaine (16) sur l'agencement de sortie (11, 12) pourvu des deux bandes
(13, 14).
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la première bande (13) est appliquée avec un premier sens de rotation, et la deuxième
bande (14) est appliquée avec un deuxième sens de rotation opposé au premier sens
de rotation.
13. Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce qu'avant la dernière étape (d) le dispositif de sortie (11, 12) pourvu des deux bandes
(13, 14) est enveloppé avec un treillis métallique concentrique (15) .
14. Utilisation du câble hyperfréquence (10) selon la revendication 1 dans un câble de
liaison (24) qui présente un connecteur coaxial (17, 18) à chaque extrémité, caractérisé en ce que son conducteur extérieur est connecté électriquement avec le conducteur extérieur
exposé (13, 14) du câble hyperfréquence (10).
15. Utilisation selon la revendication 14, caractérisée en ce que les conducteurs extérieurs du connecteur coaxial (17, 18) sont chacun soudés au conducteur
extérieur (13, 14) du câble hyperfréquence (10).
16. Utilisation selon la revendication 15, caractérisée en ce que dans le câble hyperfréquence (10), un treillis métallique concentrique (15) est disposé
entre le conducteur extérieur (13, 14) et la gaine (16), et en ce que les conducteurs extérieurs du connecteur coaxial (17, 18) sont respectivement soudés
au conducteur extérieur (13, 14) du câble hyperfréquence (10) à travers le treillis
métallique (15).
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