Hohiraumisoliertes Hochfrequenzkabel Die Erfindung bezieht sich auf
ein hohlraumisoliertes Hochfrquenzkabel, bei welchem der Innenleiter gegenüber dem
Außenleiter mittels festem Isolierstoff abgestützt ist. Void-Insulated Radio Frequency Cable The invention relates to
a cavity-insulated high-frequency cable with the inner conductor opposite the
Outer conductor is supported by means of solid insulating material.
Derartige Kabel sollen bei vorgegebenen Außenabmessungen und Wellenwiderständen
eine möglichst geringe Dämpfung aufweisen. Zu diesem Zweck wird bei bekannten Kabeln
der Anteil festen Isolierstoffs möglichst gering gehalten und damit sowohl eine
Abnahme der Ableitungs- als auch der Widerstandsverluste gegenüber einem gleichgroßen
Kabel mit einem größeren Isolierstoffanteil erreicht.Such cables should have given external dimensions and wave resistances
have the lowest possible attenuation. For this purpose, known cables
the proportion of solid insulating material is kept as low as possible and thus both a
Decrease in dissipation and resistance losses compared to an equally large one
Achieved cables with a larger proportion of insulating material.
Der Verminderung der Isolierstoffanteile ist durch die mechanische
Festigkeit der Isolierung eine Grenze gesetzt. Diese Festigkeit muß stets wenigstens
so groß sein, daß die beim Biegen des Kabels sowie die bei Brwärmung des Kabels
im Betrieb auftretenden Kräfte sicher beherrscht werden, damit keine Verlagerung
des Innonleiters auftreten kann.The reduction in the amount of insulating material is due to the mechanical
Strength of insulation put a limit. This strength must always be at least
be so large that the bending of the cable and the heating of the cable
Forces occurring during operation can be safely controlled so that there is no displacement
of the Innonleiter can occur.
Dem Vorteil der Dämpfungsverminderung bei Herabsetzung des Isolierstoffanteils
steht als Nachteil eine Vergrößerung des Wärmewiderstandes vom Innenleiter zum Außenleiter
gegentiber, die eine Verminderung der je Längyeinheit zulässigen Wärmeverlustleistung
zur Folge hat. Da die zulässige Eingangsleistung NHF eines HF-Kabels sich aus der
Beziehung MHF n NV 2 α mit NV Wärmeverlustleistung und d r Dämptung
errechnet,
ist zu ersehen, daß dann, wenn infolge einer Verminderung des Isolierstoffanteils
NV stärker abnimmt also, die zulässige Eingangsleistung geringer wird.-. Dieser
Fall kann besonders bei dünneren Kabeln auftreten, bei denen sich wegen des geringen
Abstands von Innen- und Außenleiter noch keine ausgeprägte Konvektionsströmung ausbilden
kann, so daß ein wesentlicher Teil der Wärme durch das Isoliermaterial vom Innenleiter
zum Außenleiter übertragen wird. Es wird also bei solchen gabeln zugunsten einer
kleinen Dämpfung eine geringere Eingangsleistung in Kauf genommen.The advantage of reducing attenuation while reducing the proportion of insulating material
The disadvantage is an increase in the thermal resistance from the inner conductor to the outer conductor
on the other hand, a reduction in the allowable heat loss per unit length
has the consequence. Since the permissible input power NHF of an HF cable is derived from the
Relation MHF n NV 2 α with NV heat loss and d r attenuation
calculated
it can be seen that if as a result of a reduction in the proportion of insulating material
NV decreases more so, the admissible input power decreases. This
Fall can occur especially with thinner cables, which are because of the low
Do not yet develop a pronounced convection flow between the inner and outer conductors
can, so that a substantial part of the heat through the insulating material from the inner conductor
is transmitted to the outer conductor. So it is with such forks in favor of one
small attenuation, a lower input power is accepted.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein HF-Kabel anzugeben,
welches sowohl eine hohe Wärmeverlustleistung als auch eine möglichst gute Dampfung
aufweist. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Kabel der eingangs geschilderten
Art dadurch gelöst, daß das Volumen des Isolierstoffs höher als für die mechanische
Stabilität erforderlich und so bemessen ist, daß der Quotient aus Wärmeverlustleistung
und Dämpfung einen Wert annimmt, der annähernd oder exakt ein Maximum ist.The invention is based on the object of specifying an RF cable,
which has both a high heat dissipation and the best possible damping
having. This object is achieved according to the invention by a cable of the type described above
Kind of solved in that the volume of the insulating material is higher than for the mechanical
Stability is required and is dimensioned so that the quotient of heat dissipation
and attenuation assumes a value which is approximately or exactly a maximum.
Ein Kabel, welches gemäß der Erfindung aufgebaut ist, läßt sich besonders
dort einsetzen, ,wo nur relativ kurze Kabelstrecken benötigt werden. Gegenüber der
bisherigen Vorgehen bei dem Aufbau von hohlrXumisolierten HF-Kabeln wird bei der
Erfindung ein entgegengesetzter Weg beschritten, bei welchem erstmals die Nasse
des Isolierstoffs höher eingesetzt wird, als es zur einwandfreien Halterung des
Innenleiters gegenüber dem Außenleiter orforderlich ist. Es wird also durch die
Erfindung bewußt ein Schritt getan, welcher von dem herkömmlichen Verfahren abweicht,
um ein Kabel anzugeben, welches optimale Bedingungen hat, indem nämlich die Wärmeverlustleistung
so groß und die Dämpfung so gut wie möglich gemacht werden.A cable constructed in accordance with the invention can be particularly
Use where only relatively short cable runs are required. Compared to the
The previous procedure for the construction of HohlrXumisolierte HF cables is in the
Invention took the opposite path, in which for the first time the wet
of the insulating material is used higher than it is necessary to hold the
Inner conductor is required compared to the outer conductor. So it is through the
Invention consciously taken a step that deviates from the conventional process,
to indicate a cable which has optimal conditions, namely the heat dissipation
as big and the cushioning as possible.
Als Isolierstoff eignet sich besonders ein Kunststoff, der möglichst
geringe dielektrische Verluste und eine möglichst
große Wärmeleitfähigkeit
aufweist. Ein geeignetes Material ist Polyäthylen. Es läßt sich zeigen, daß insbesondere
bei dünneren Kabeln die zulässige Eingangsleistung in Äbhängigkeit vom Kabelaufbau
sowie von der Wärmeleitfähigkeit und dem Verlustfaktor des Isolierstoffs und der
Frequenz der zu übertragenden Energie bei einem bestimmtes Isolierstoffvolumen ein
Maximum wird.A plastic is particularly suitable as the insulating material, if possible
low dielectric losses and one as possible
great thermal conductivity
having. A suitable material is polyethylene. It can be shown that in particular
for thinner cables, the permissible input power depending on the cable structure
as well as the thermal conductivity and the loss factor of the insulating material and the
Frequency of the energy to be transmitted with a certain volume of insulating material
Becomes maximum.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels erläutert.
Die Durchrechnung gilt für ein Kabel mit eine.The invention is explained below using an example.
The calculation applies to a cable with a.
Außendurchmesser von 20 mm und glatten Leitern. Als Isolierstoff ist
Polyäthylen verwendet, welcher in Form von Scheiben der Breite b in Kabel angeordnet
ist. Bei gleichbleibendem Scheibenabstand a und variabler Breite b ergibt sich dann
bei einer Frequenz von 1000 MHz folgende Tabelle: b/a NHF [kW] α [N/km] o
2,20 4,59 0,1 2,78 4,98 o,2 3916 5,35 o,4 3,29 6,o2 o,6 3,28 6,66 o,8 3,18 7,34
l,o 3,1o 7,83 Es ist daraus zu ersehen, daß im vorliegenden Beispiel für NHF nicht
das Maximum 3,29 sondern der Wert 3s16 gewahlt werden wird, welcher in d-r Nähe
des Maximums liegt. Zwischen den beiden Werten steigt nämlich die Dämpfung stark
an, während die Erhöhung der Eingangsleistung NHF
nur unwesentlich
ist. Die Wahl eines Wertes für NHF, welcher nur annähernd dem Maximum entspricht,
kann also bei bestimmten Kabeln von Vorteil sein, während b-ei anderen Kabeln exakt
das Maximum für NHF gewählt wird.Outside diameter of 20 mm and smooth conductors. As an insulating material is
Polyethylene used, which is arranged in cables in the form of disks of width b
is. With a constant pane spacing a and a variable width b, this then results
at a frequency of 1000 MHz, the following table: b / a NHF [kW] α [N / km] o
2.20 4.59 0.1 2.78 4.98 o, 23916 5.35 o, 4 3.29 6, o2 o, 6 3.28 6.66 o, 8 3.18 7.34
l, o 3,1o 7,83 It can be seen from this that in the present example for NHF not
the maximum 3.29 but the value 3s16 will be chosen, which is in the vicinity
of the maximum. The attenuation increases significantly between the two values
while increasing the input power NHF
only insignificantly
is. Choosing a value for NHF which only approximately corresponds to the maximum,
can therefore be an advantage with certain cables, while b-with other cables exactly
the maximum for NHF is chosen.