DE10247792A1 - HF-Koaxialkabel und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Abstract

Durch die vorliegende Erfindung wird ein HF-Strahlungskabel mit einem rohrförmigen Innenleiter, einer den Innenleiter umschließenden Schicht aus einem dielektrischen Schaumstoffmaterial und einer in Längsrichtung um das Schaumstoffmaterial gewickelten, explosionsfesten, inneren Schicht aus einem flammwidrigen Material bereitgestellt. Ein metallischer Außenleiter ist in Längsrichtung um das flammwidrige Material gewickelt, wobei im Außenleiter mehrere Öffnungen ausgebildet sind. Eine Ummantelung aus wetterbeständigem Material ist als den Außenleiter umschließende extrudierte Schicht ausgebildet.

Description

Bereich der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Hochfrequenz- (HF-) Kabel und insbesondere ein HF-Strahlungskabel mit einem berst- oder explosionsfesten, abbrandverzögernden oder flammwidrigen Innenleiter und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
• Hintergrund der Erfindung
• Die Verwendung geschäumter oder luftdielektrischer Koaxialkabel ist für Antennenanordnungen in Kommunikationssystemen weit verbreitet. Typische Anwendungen sind Antennensysteme für terrestrische Mikrowellensysteme, zellularen und Landmobilfunk, Rundfunkantennensysteme, Bodenstationsantennensysteme und HF-Kommunikationssysteme. Solche Koaxialkabel dienen im wesentlichen dazu, elektrische Signale von einer Erzeugungsstation zu einer Antenne zu übertragen, von der die Signale abgestrahlt werden.
• Koaxialkabel des Strahlungstyps sind dagegen so konstruiert, daß sie selbst als kontinuierliche Antennen dienen, so daß HF-Signale anstatt von einer Antenne direkt von den Kabeln übertragen werden. Solche strahlenden oder "geschlitzten" Koaxialkabel dienen als effiziente und ökonomische Quellen zum Übertragen von HF-Signalen, wenn die Verwendung herkömmlicher Antennen unpraktisch ist. Strahlungskabelsysteme sind besonders im Zweiwege-Mobilfunk, in Funk- Paging- und anderen lokalen Rundfunkdiensten in Anwendungen wichtig, bei denen umfangreiche Untergrundinstallationen, z. B. Schienenstrecken, Minen und Tunnels vorgesehen sind, in denen herkömmliche zentrale VHF- und UHF-Kommunikationssysteme unpraktisch sind.
• Unabhängig von der spezifischen Anwendung besteht eine gemeinsame Anforderung an Koaxialkabel, daß sie hochgradig abbrandverzögernd bzw. flammwidrig sind. Durch Überhitzung von Kabeln, wenn sie Überlastströmen ausgesetzt sind, oder durch damit in Beziehung stehende Systemstörungen kann Feuer entstehen. Insbesondere können, wenn ein elektrisches Gerät bereits Feuer gefangen hat, die darin verwendeten Kabel selbst zur Flammenausbreitung beitragen und schädliche Dämpfe und schädlichen Rauch erzeugen.
• Dielektrische Schaumstoffkoaxialkabel sind insbesondere für Antennensysteme geeignet, für die kein Druckpfad zur Antenne erforderlich ist, und sind daher häufig in Anwendungen spezifiziert, in denen Land-Mobilfunk-, zellulare Funk- oder terrestrische Mikrowellenstrecken verwendet werden. In solchen Anwendungen ist es wichtig, daß die Kabel im Fall eines Feuers nicht zur Flammenausbreitung beitragen.
• Für einige Zeit wurden Koaxialkabel flammwidrige Eigenschaften verliehen, indem die Kabel mit halogenhaltigen Materialien ummantelt wurden, z. B. mit Polyvinylchlorid (PVC) oder anderen fluorplastischen Materialien. Wenn die halogenhaltigen Materialien in den Ummantelungen Feuer ausgesetzt sind, erzeugen sie jedoch schädlichen Rauch und bilden giftige und ätzende Gase und Dämpfe. Außer daß sie ein wesentliches Sicherheitsrisiko darstellen, führt die Verwendung solcher Kabel aufgrund der Qualitätseinbuße des feuersicheren Materials zu entsprechenden Sekundärschäden. Daraufhin wurden auf halogenfreien Materialien, z. B. auf Olefin-Copolymeren und anderen Materialien mit hohem Sauerstoffindex, basierende flammwidrige Kabel entwickelt. Verbesserte flammwidrige und feuerhemmende Eigenschaften werden durch solche Kabel durch Vernetzen der halogenfreien Materialien erhalten. Solche Kabel sind jedoch sehr teuer und im allgemeinen starr und unbiegsam.
• Ein bei Strahlungskabeln mit Schaumstoffdielektrikum auftretendes spezifisches Problem ergibt sich aufgrund der besonderen Konstruktion solcher Kabel. In einem Strahlungskabel sind Schlitze oder andere Öffnungen im Außenleiter ausgebildet, um zu ermöglichen, daß ein kontrollierter Teil des übertragenen HF-Signals abgestrahlt wird, wodurch entlang der gesamten Kabellänge Elementarstrahlungsquellen erzeugt werden. Der Außenleiter selbst umgibt eine Anordnung, die aus einem auf einen Innenleiter extrudierten Schaumstoffkern besteht. Die gesamte Koaxialanordnung wird dann mit einem flammwidrigen Material ummantelt. Bei einer derartigen Konstruktion schmilzt, wenn das Kabel bei Ausbruch eines Feuers großer Hitze ausgesetzt ist, der Schaumstoff im Inneren des Kabels und tritt in Form von Blasen aus den Öffnungen im Außenleiter heraus und kann die erweichte Außenummantelung durchdringen und so dem Feuer ausgesetzt werden. Infolgedessen breiten sich Flammen schnell entlang des Kabels aus und können zu einer totalen Zerstörung des Kabels führen. Daher sind die meisten herkömmlichen Strahlungskabel nicht in der Lage, strenge Flammentests zu bestehen, z. B. den IEEE 383 Test.
• Verbesserte flammwidrige Eigenschaften sind in Strahlungskabeln herkömmlich durch Verwendung der kostenintensiven Vernetzungstechnik erreicht worden. Außer daß ein vernetztes Ummantelungsmaterial verwendet wird, ist auch das als das Dielektrikum selbst verwendete Polymermaterial vernetzt waren, so daß der Schaumstoff lediglich verkohlen, aber nicht brennen oder schmelzen wird, wenn er großer Hitze ausgesetzt ist. Durch dieses Verfahren werden die Strahlungskabel sehr teuer, die Verwendung des vernetzten Materials macht die Kabel jedoch starr und unbiegsam, so daß die Installation und Verarbeitung der Kabel schwierig und teuer sind. Der Vernetzungsprozeß führt außerdem zu einer Verschlechterung der dielektrischen Eigenschaften der Kabelisolierungs- und Ummantelungsmaterialien. Im Fall von Strahlungskabeln, in denen sich Signale entlang der Oberfläche des Außenleiters in der Nähe der Ummantelung ausbreiten, führt die Verwendung eines elektrisch schlecht isolierenden Ummantelungsmaterials auf dem Kabel zu schlechten Signalübertragungseigenschaften.
• In einigen HF-Kabeln wird die Schicht des flammwidrigen Materials auf den Außenleiter gewickelt, nachdem Öffnungen in den Außenleiter gefräst wurden, um zu ermöglichen, daß das Kabel HF-Signale abstrahlt. Dies ist im US- Patent Nr. 4800351 von Rampalli et al. dargestellt. In herkömmlichen Kabeln wird das flammwidrige Material oder Band spiralförmig gewickelt, so daß das Überlappungsmaß eingestellt werden kann, wobei durch das Überlappungsmaß eine effektive "Dicke" des Bandes derart bereitgestellt wird, daß die Kabel die spezifischen Flammentests bestehen. Hinsichtlich des Herstellungsprozesses ist ein schrauben- oder spiralförmiges Wickeln des flammwidrigen Bandes sehr ineffizient, weil Bandspulen oder -rollen um das Kabel gedreht werden müssen, während das Kabel sich entlang der Fertigungsstraße geradlinig vorwärts bewegt. Weil das Material um den Umfang des Kabels gewickelt wird, wird bezüglich der Länge des umwickelten Kabelabschnitts eine wesentlich größere Bandlänge verwendet. Daher muß entweder die Fertigung unterbrochen werden, um die Bandrollen nachzufüllen, oder das Kabel wird für einen End-Aufwicklungsvorgang in kürzere Abschnitte geschnitten, was teuer ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Nachstehend werden die in den beigefügten Patentansprüchen spezifizierten neuartigen Merkmale der vorliegenden Erfindung erläutert. Die Erfindung wird zusammen mit weiteren Aufgaben und Vorteilen der Erfindung unter Bezug auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
• Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer spezifischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen HF-Kabels;
• Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht des Kabels von Fig. 1 im Querschnitt; und
• Fig. 3 zeigt eine Ansicht einer spezifischen Ausführungsform einer Vorrichtung zum Herstellen des Kabels von Fig. 1.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
• In der vorliegenden Beschreibung soll die Disjunktion die Konjunktion einschließen. Die Verwendung bestimmter oder unbestimmter Artikel ist nicht von grundsätzlicher Bedeutung. Insbesondere soll die Einzahl eines Gegenstandes oder Objekts auch die Mehrzahl derartiger Gegenstände oder Objekte einschließen.
• Die Fig. 1 und 2 zeigen ein allgemein durch das Bezugszeichen 10 dargestelltes Strahlungskabel. Das Strahlungskabel 10 weist einen Innenleiter 12 in der Mitte des Kabels auf, der von einer Schaumstoffschicht oder einem Schaumstoffkörper 14 umgeben ist. Eine Schicht- oder ein Streifen aus einem flammwidrigen Material 16 kann dann in Längsrichtung um die Schaumstoffschicht 14 gewickelt werden. Ein Außenleiter 18 mit mehreren Strahlungsöffnungen 22 kann dann die Schicht aus flammwidrigem Material 16 umschließen. Dann wird eine witterungs- oder wetterbeständige Ummantelung 26 auf dem Außenleiter 18 bereitgestellt.
• Der Innenleiter 12 kann im allgemeinen aus einem glatten oder gewellten leitfähigen Material hergestellt werden, z. B. aus Kupfer, Aluminium oder kupferplattiertem Aluminium. Der Innenleiter 12 kann gewellt sein, um die Flexibilität des Kabels 10 zu erhöhen. Vorzugsweise ist der Innenleiter rohrförmig, er kann in Abhängigkeit von der Anwendung und vom Frequenzbereich des Kabels 10 jedoch auch massiv oder verseilt sein.
• In einer spezifischen Ausführungsform ist der Innenleiter 12 von der Schicht aus einem dielektrischen Schaumstoffmaterial 14 mit geringem dielektrischen Verlust umgeben, z. B. von zellularem Polyethylen oder einem ähnlichen Material. Das Schaumstoffmaterial 14 wird vorzugsweise durch einen Kreuzkopf, der den Schaumstoff um den gesamten Umfang des Innenleiters aufbringt, um den Innenleiter 12 extrudiert. Durch die Schaumstoffschicht 14 wird dem Kabel 10 Strukturfestigkeit verliehen und wird der Außenleiter 18 in einer Koaxialanordnung gleichmäßig vom Innenleiter 12 beabstandet gehalten. Dadurch wird zwischen dem Innenleiter 12 und dem Außenleiter 18 entlang der gesamten Länge des Kabels 10 ein fester Abstand beibehalten.
• Im vorliegenden Strahlungskabel 10 ist die flammwidrige Schicht 16 direkt auf der Schaumstoffschicht 14 und unter dem Außenleiter 18 angeordnet. Außerdem ist die flammwidrige Schicht 16 entlang einer Längsachse 28 des Kabels 10 in Längsrichtung oder "zigarettenhülsenartig" gewickelt. Dadurch wird eine erhöhte "Explosions" -festigkeit bereitgestellt und ermöglicht, daß die Schaumstoffschicht 14 in der flammwidrigen Schicht 16 zurückgehalten wird, falls das Kabel 10 einer Umgebung mit großer Hitze ausgesetzt ist. Die derart hergestellte explosionsfeste, flammwidrige innere Schicht 16 verhindert im wesentlichen, daß das Schaumstoffmaterial 14 durch die Öffnungen 22 im Außenleiter 18 blasenförmig nach außen dringt, wenn das Kabel 10 erhitzt wird und der Schaumstoff geschmolzen ist. Die Längsränder der flammwidrigen Schicht 16 können sich etwa zwischen 5 und 50% ihres Umfangs überlappen. Außerdem kann ein geeigneter chemischer Klebstoff verwendet werden, um die flammwidrige Schicht 16 in Position "punktförmig zu kleben", um zu verhindern, daß sich diese Schicht vor dem Aufbringen der Endummantelung abwickelt. Alternativ kann ein geeigneter chemischer Klebstoff aufgebracht werden, um zu verhindern, daß die flammwidrige Schicht sich abwickelt.
• Die explosionsfeste, flammwidrige innere Schicht 16 wird aus einem Material ausgewählt, das auch dann als Isolationssperre wirkt, wenn sie Flammen oder Wärme bis zu mindestens 1200°C ausgesetzt ist. Außerdem ist die Zusammensetzung der flammwidrigen Schicht 16 vorzugsweise chemisch inert, ungiftig und enthält keine halogenisierten Substanzen. Die Zusammensetzung ist außerdem vorzugsweise wasserdicht, strahlungsbeständig, säurebeständig und alkalibeständig. Außer daß die flammwidrige Schicht 16 trocken, nicht klebrig und flexibel ist, weist sie vorzugsweise auch eine hohe Zugfestigkeit auf. Eine bevorzugte Zusammensetzung für das flammwidrige Band weist ein anorganisches feuerfestes Material auf, z. B. elektrisch leitenden Glimmer, der mit einem wärmebeständigen Bindemittel imprägniert und mit einem geeigneten Trägermaterial, z. B. Glasfasern, kombiniert ist. Das feuerfeste Material zeigt vorzugsweise einen geeignet niedrigen Dissipationsfaktor, wenn es im Kabel 10 bei den Frequenzen verwendet wird, bei denen strahlende Koaxialkabel normalerweise verwendet werden. Dadurch wird gewährleistet, daß das Vorhandensein der flammwidrigen Schicht 16 die elektrischen Eigenschaften des Kabels 10 nicht wesentlich beeinflußt. Ein Beispiel eines geeigneten Materials, aus dem die flammwidrige Schicht 16 hergestellt werden kann, ist ein Polyimidfilm, der von Dupont Co. unter der Handelsbezeichnung KAPTON kommerziell erhältlich ist.
• Der Außenleiter 18 kann vorzugsweise aus dünnem Metall hergestellt sein, z. B. aus Kupferfolie, es kann jedoch ein beliebiges geeignetes Metall verwendet werden, z. B. Aluminium oder kupferplattiertes Aluminium. Die Folie hat vorzugsweise eine Dicke von etwa drei Milli-Inch (Mil), es kann in Abhängigkeit von der Anwendung und der Größe des Kabels 10 jedoch ein Metall mit einer beliebigen Dicke verwendet werden. In einer spezifischen Ausführungsform ist der Außenleiter 18 vorzugsweise eine kontinuierliche Metallfolienlage und wird anfangs aus einem Metallfolienstreifen hergestellt, der dann während des Fertigungsprozesses von einer Materialrolle oder -spule zugeführt werden kann, wie nachstehend beschrieben wird. Der Außenleiter 18 wird vorzugsweise während des Fertigungsprozesses in Längsrichtung um das Kabel 10 gewickelt. Die Längsränder des Außenleiters 18 können sich etwa zwischen 5 und 50% seines Umfangs überlappen. Alternativ kann der Außenleiter 18 ein minimales Überlappungsmaß aufweisen, wobei die Nahtstelle geschweißt oder punktgeschweißt werden kann. Zum Sichern des Außenleiters in Position kann ein beliebiges Verfahren verwendet werden.
• Sowohl die explosionsfeste, flammwidrige innere Schicht 16 als auch der Außenleiter 18 werden vorzugsweise in Form eines rollen- oder spulenförmig gewickelten kontinuierlichen Materialstreifens bereitgestellt, bevor sie auf die Schaumstoffschicht 14 aufgebracht werden. Weil die flammwidrige Schicht 16 und anschließend der Außenleiter 18 in Längsrichtung gewickelt werden, kann ein dünnes Band 30 spiralförmig um den Außenleiter gewickelt werden, um zu verhindern, daß er sich abwickelt, bevor die wetterbeständige Ummantelung 26 aufgebracht wird. Vorzugsweise besteht das Band aus KEVLAR, weil dieses Material eine hohe Festigkeit besitzt. Daher wird das KEVLAR-Band 30 nicht versehentlich beschädigt, wenn es mit den scharfen Rändern des Außenleiters 18 in Kontakt kommt. Außerdem ist KEVLAR- Material elektrisch neutral und wird die HF-Eigenschaften des Kabels nicht beeinflussen.
• Der Außenleiter 18 kann mehrere vorgeformte Schlitze oder Strahlungsöffnungen 22 aufweisen, die entlang der axialen Länge des Außenleiters angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Schlitze 22 entlang der Länge des Kabels 10 gleichmäßig linear beabstandet. Die Ausdrücke "Strahlungsöffnung" und "Schlitz" werden hierin austauschbar verwendet. Die Schlitze 22 sind vorzugsweise U-förmig ausgebildet, wie in Fig. 1 dargestellt, sie können jedoch auch eine beliebige andere Form haben, z. B. eine ovale, kreisförmige oder polygonale Form, oder eine ähnliche Form. Die Strahlungsöffnungen 22 im Außenleiter 18 ermöglichen, daß ein kontrollierter Teil der sich durch das Kabel 10 ausbreitenden HF-Signale von Elementarquellen entlang der gesamten Länge des Kabels 10 abgestrahlt wird, so daß das Koaxialkabel tatsächlich als kontinuierliche Antenne funktioniert. Obwohl die Strahlungsöffnungen 22 vorzugsweise U-förmig ausgebildet sind, kann in Abhängigkeit von der Anwendung und dem Frequenzbereich eines durch das Kabel 10 übertragenen Signals eine beliebige geeignete Form und ein beliebiger linearer Abstand zwischen den Öffnungen verwendet werden. Im Betrieb werden, wenn das Kabel 10 z. B. in einem Tunnel installiert wird, die Schlitze vorzugsweise so ausgerichtet, daß sie dem hohlen Abschnitt des Tunnels zugewandt und von der Tunnelwand, an der es befestigt ist, abgewandt sind. Dadurch können die HF-Signale effektiver in den durch den Tunnel definierten Raum abgestrahlt werden. Vorzugsweise sind die Schlitze 22 entlang einer Längsachse des Außenleiters 18 so angeordnet, daß, wenn der Außenleiter um die explosionsfeste, flammwidrige innere Schicht 16 gewickelt ist, die Schlitze mit der Nahtstelle der explosionsfesten, flammwidrigen inneren Schicht nicht in Längsrichtung ausgerichtet sind.
• Der Außenleiter 18 ist vorzugsweise glatt, er kann jedoch auch gewellt sein, um zusätzliche Kabelflexibilität bereitzustellen. Er kann schrauben- oder spiralförmig gewellt sein oder er kann gerippt sein. Wenn der Außenleiter gewellt ist, wird der Wellenbildungs- oder Profilierungsprozeß ausgeführt, nachdem der Außenleiter 18 in Längsrichtung um das Kabel gewickelt wurde. Außerdem werden die Schlitze 22 im voraus im Außenleiter 18 ausgebildet, unabhängig davon, ob der Außenleiter gewellt ist oder nicht. In einigen bekannten Strahlungskabeln ist das flammwidrige Material spiralförmig auf den Außenleiter gewickelt, wie vorstehend beschrieben wurde. Wenn solche Kabel extremer Hitze ausgesetzt sind, erweicht das äußere Ummantelungsmaterial, obwohl es flammwidrig ist, bei höheren Temperaturen. Außerdem schmilzt das dielektrische Schaumstoffmaterial bei höheren Temperaturen, und wenn die Temperatur weiterhin ansteigt, besteht die Gefahr, daß der geschmolzene Schaumstoff "blasenartig" durch die Öffnungen im Außenleiter entweicht und Druck gegen die flammwidrige Schicht ausübt. Das blasenartig entweichende dielektrische Material kann gegen die erweichte äußere Ummantelung drücken und schließlich sowohl die flammwidrige Schicht als auch die äußere Ummantelung durchdringen und direkt dem Feuer ausgesetzt werden. Das geschmolzene dielektrische Material würde dann das Feuer nähren, und die Flammen könnten sich ungehindert ausbreiten, was möglicherweise zu einer vollständigen Zerstörung des Kabels führt.
• Im vorliegenden Strahlungskabel 10 kann, auch wenn das Material der wetterbeständigen Ummantelung 26 unter großer Hitze wesentlich erweicht, der geschmolzene ("blasenartig" austretende) Schaumstoff nicht in die Ummantelung eindringen, weil er aufgrund der in Längsrichtung gewickelten, explosionsfesten, flammwidrigen, inneren Schicht 16 nicht aus den Strahlungsöffnungen 22 austreten kann. Durch die auf die flammwidrige Schicht 16 durch den sie umgebenden Außenleiter 18 ausgeübte zusätzliche Kraft wird die Explosionsfestigkeit der flammwidrigen Schicht effektiv erhöht, so daß die Schaumstoffschicht besser zurückgehalten wird, falls sie schmelzen sollte. Es ist für den geschmolzenen Schaumstoff wesentlich schwieriger, die flammwidrige Schicht unter den Schlitzen zu durchdringen, während der Außenleiter 18 den Schaumstoff physisch bzw. mechanisch zurückhält.
• Vorzugsweise besteht die wetterbeständige Ummantelung 26 aus einem flammwidrigen, nicht-halogenisierten Thermoplastmaterial. Daher kann das Material der wetterbeständigen Ummantelung 26 in geringerem Maße flammwidrig sein. Außerdem muß weder das Ummantelungsmaterial noch der dielektrische Kern selbst vernetzt sein. Die wetterbeständige Ummantelung 26 wird aus einem selbstverlöschenden Material mit geringem dielektrischem Verlust hergestellt, weil diese Eigenschaften in Strahlungskabeln vorteilhaft sind. Das Material, aus dem die wetterbeständige Ummantelung hergestellt werden kann, ist von Scapa Polymerics, Ltd. unter der Handelsbezeichnung MEGOLON kommerziell erhältlich. Alternativ kann das von General Electric Company unter der Handelsbezeichnung NORYL-PX 1766 kommerziell erhältliche Material verwendet werden.
• Gemäß dem vorstehenden Sachverhalt ist ersichtlich, daß durch die vorliegende Erfindung ein Strahlungskabel mit einem Schaumstoffdielektrikum bereitgestellt wird, durch das die Flammwidrigheit wesentlich verbessert wird, ohne daß die Produktivität vermindert oder die elektrischen Eigenschaften verschlechtert werden, die sich bei der herkömmlichen Verwendung eines vernetzten Polymermaterials für die dielektrische Schicht und/oder die äußere Schutzummantelung ergeben. In erfindungsgemäß hergestellten Strahlungskabel breiten sich Flammen nicht aus, und die Strahlungskabel sind einfach herstellbar und können aufgrund ihrer ausgezeichneten Flexibilität bequem installiert werden.
• Nachstehend wird auf die Fig. 1 und 3 Bezug genommen; Fig. 3 zeigt eine Ansicht einer Fertigungsstraße 40 zum Herstellen des vorliegenden Strahlungskabels 10. In einem Anfangsschritt wird der Innenleiter 12 mit einer geeigneten Größe der Fertigungsstraße 40 von einer Rolle oder Spule 42 zugeführt. Der Innenleiter 12 kann durch eine Profilierungsvorrichtung 44 wahlweise entweder ringförmig oder spiralförmig gewellt werden, um dem Kabel zusätzliche Flexibilität zu verleihen. Anschließend kann das dielektrische Schaumstoffmaterial 14 durch einen Kreuzkopf 46 auf den Innenleiter 12 extrudiert werden, um den Schaumstoffkörper 14 auszubilden. Dem Schaumstoffmaterial 14 wird dann ermöglicht, sich abzukühlen und zu verfestigen, oder es kann durch eine Luftbadvorrichtung 48 oder eine auf Wasser basierende Kühlvorrichtung aktiv gekühlt werden, wie auf dem Fachgebiet bekannt ist.
• Anschließend wird der Innenleiter 12 mit dem gehärteten Schaumstoffkörper 14 einer ersten Montageeinheit 52 zugeführt. Das flammwidrige Material 16 wird der Montageeinheit 52 von einer oder zwei Rollen 54 zugeführt, um es auf der Schaumstoffschicht 14 aufzubringen. Die explosionsfeste, flammwidrige innere Schicht 16 wird entlang der Längsachse 28 des Kabels 10 "zigarettenhülsenartig" gewickelt, und das Kabel wird dann einer zweiten Montageeinheit 56 zugeführt. Die zweite Montageeinheit 56 weist eine Rolle oder Spule 58 auf, auf der der Außenleiter 18 mit den vorgeformten Schlitzen 22 aufgewickelt ist. Die zweite Montageeinheit 56 wickelt dann den Außenleiter 18 in Längsrichtung um den Schaumstoffkörper 14 und die flammwidrige Schicht 16. Dann kann das optionale KEVLAR-Band 30 um den Außenleiter 22 gewickelt werden, um zu verhindern, daß er sich abwickelt. Das KEVLAR-Band kann durch eine Vorrichtung 60 zum schrauben- oder spiralförmigen Wickeln eines Bandes aufgebracht werden. Optional kann der Außenleiter 18 punktgeschweißt oder nahtgeschweißt werden, um einen Außenleiter in Form eines geschlossenen Rohrs herzustellen. Dann wird die gesamte Anordnung 10 durch einen Ummantelungsextrudierer 64 oder einen Kreuzkopf geführt, um eine Schicht aus einer flüssigen, wetterbeständigen Ummantelung 26 aufzubringen. Die Ummantelung 26 wird dann durch ein Wasserbad gekühlt. Das fertige Kabel 10 wird dann auf eine Rolle mit einer geeigneten Größe aufgewickelt.
• Vorstehend wurden spezifische Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen HF-Koaxialkabels beschrieben, um die Weise darzustellen, auf die die Erfindung realisiert und verwendbar ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die beschriebenen spezifischen Ausführungsformen beschränkt, sondern für Fachleute ist ersichtlich, daß Änderungen und Modifikationen der Erfindung und ihrer verschiedenen Aspekte möglich sind. Die vorliegende Erfindung soll daher jegliche Modifikationen, Änderungen oder Äquivalente umfassen, die innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung und der beschriebenen, zugrunde liegenden Prinzipien fallen.

Claims (52)

1. HF-Strahlungskabel mit:
einem Innenleiter;
einer den Innenleiter umschließenden Schicht aus einem dielektrischen Schaumstoffmaterial;
einer in Längsrichtung um das Schaumstoffmaterial gewickelten explosionsfesten, flammwidrigen Schicht;
einem um das flammwidrige Material gewickelten metallischen Außenleiter, wobei im Außenleiter mehrere Öffnungen ausgebildet sind; und
einer den Außenleiter umschließenden Ummantelung aus einem wetterbeständigen Material.

2. Kabel nach Anspruch 1, wobei der Innenleiter gewellt ist, um dem Kabel Flexibilität zu verleihen.

3. Kabel nach Anspruch 1, wobei der Innenleiter eine glattwandige, hohle Struktur aufweist.

4. Kabel nach Anspruch 1, wobei das Schaumstoffmaterial um den Innenleiter extrudiert ist.

5. Kabel nach Anspruch 1, wobei durch das Schaumstoffmaterial Strukturfestigkeit bereitgestellt wird und der Außenleiter in einer Koaxialanordnung gleichmäßig vom Innenleiter beabstandet gehalten wird.

6. Kabel nach Anspruch 1, wobei die explosionsfeste, flammwidrige Schicht in Längsrichtung gewickelt ist und ein Überlappungsmaß zwischen etwa 5 und 50% ihres Umfangs aufweist.

7. Kabel nach Anspruch 1, wobei das explosionsfeste, flammwidrige Material ein Klebstoffmaterial aufweist, um zu verhindern, daß es sich abwickelt.

8. Kabel nach Anspruch 1, wobei die explosionsfeste, flammwidrige Schicht im wesentlichen verhindert, daß das Schaumstoffmaterial blasenartig durch die Öffnungen entweicht, wenn es erwärmt wird.

9. Kabel nach Anspruch 1, wobei die explosionsfeste, flammwidrige Schicht im wesentlichen verhindert, daß das Schaumstoffmaterial durch die Öffnungen im Außenleiter entweicht.

10. Kabel nach Anspruch 1, wobei die Öffnungen HF- Strahlungsöffnungen sind, die so konfiguriert sind, daß sie HF-Signale emittieren.

11. Kabel nach Anspruch 1, wobei die Öffnungen in Abhängigkeit von einem Frequenzbereich eines durch das Kabel übertragenen Signals eine vorgegebene Form und einen vorgegebenen Abstand dazwischen aufweisen.

12. Kabel nach Anspruch 1, wobei die Öffnungen im Außenleiter im voraus ausgebildet werden, bevor der Außenleiter auf die Schaumstoffschicht aufgebracht wird.

13. Kabel nach Anspruch 1, wobei die Öffnungen als Schlitze ausgebildet sind, die entlang einer Länge des Außenleiters gleichmäßig beabstandet sind.

14. Kabel nach Anspruch 1, wobei die Öffnungen U-förmig ausgebildet sind.

15. Kabel nach Anspruch 1, wobei der Außenleiter eine aus einem kontinuierlichen Streifen gebildete Metallfolie ist.

16. Kabel nach Anspruch 1, wobei der Außenleiter in Längsrichtung gewickelt ist und ein Überlappungsmaß zwischen etwa 5 und 50% seines Umfangs aufweist.

17. Kabel nach Anspruch 1, wobei ein Band spiralförmig um den Außenleiter gewickelt wird, nachdem der Außenleiter um das flammwidrige Material ausgebildet wurde und bevor die Ummantelung aufgebracht wird, um den Außenleiter in einer überlappenden Konfiguration zu halten.

18. Kabel nach Anspruch 17, wobei das Band ein KEVLAR-Band ist.

19. Kabel nach Anspruch 1, wobei der Außenleiter eine kontinuierliche Metallfolienlage ist.

20. Kabel nach Anspruch 1, wobei der Außenleiter gewellt ist, um dem Kabel Flexibilität zu verleihen.

21. Kabel nach Anspruch 1, wobei der Außenleiter eine glattwandige, hohle Struktur aufweist.

22. HF-Strahlungskabel mit:
einem Innenleiter;
einer den Innenleiter umschließenden Schicht aus einem dielektrischen Schaumstoffmaterial;
einer um die Schicht aus dielektrischem Material zigarettenhülsenartig gewickelten, explosionsfesten, flammwidrigen Materialschicht;
einem um das flammwidrige Material gewickelten Außenleiter, wobei der Außenleiter mehrere HF-Strahlungsöffnungen aufweist; und
einer den Außenleiter umschließenden Ummantelung aus einem wetterbeständigen Material.

23. Kabel nach Anspruch 22, wobei der Innenleiter gewellt ist, um dem Kabel Flexibilität zu verleihen.

24. Kabel nach Anspruch 22, wobei der Innenleiter eine glattwandige, hohle Struktur aufweist.

25. Kabel nach Anspruch 22, wobei das explosionsfeste, flammwidrige Schicht in Längsrichtung gewickelt ist und ein Überlappungsmaß von etwa 5 bis 50% ihres Umfangs aufweist.

26. Kabel nach Anspruch 22, wobei die explosionsfeste, flammwidrige Schicht im wesentlichen verhindert, daß das Schaumstoffmaterial blasenartig durch die Öffnungen entweicht, wenn es erwärmt wird.

27. Kabel nach Anspruch 22, wobei die Öffnungen im voraus im Außenleiter ausgebildet werden, bevor der Außenleiter auf die Schaumstoffschicht aufgebracht wird.

28. Kabel nach Anspruch 22, wobei der Außenleiter eine aus einem kontinuierlichen Streifen gebildete Metallfolie ist.

29. Kabel nach Anspruch 22, wobei der Außenleiter gewellt ist, um dem Kabel Flexibilität zu verleihen.

30. Kabel nach Anspruch 22, wobei der Außenleiter eine glattwandige, hohle Struktur aufweist.

31. Antenne mit:
einem Innenleiter;
einer um den Innenleiter ausgebildeten Isoliermaterialschicht;
einer zigarettenhülsenartig um das Isoliermaterial gewickelten, explosionsfesten, flammwidrigen Materialschicht;
einem um das flammwidrige Material ausgebildeten Außenleiter, wobei der Außenleiter mehrere HF-Strahlungsöffnungen aufweist; und
einer den Außenleiter umschließenden, wasserdichten Schutzummantelung.

32. Antenne nach Anspruch 31, wobei der Innenleiter gewellt ist, um dem Kabel Flexibilität zu verleihen.

33. Antenne nach Anspruch 31, wobei der Innenleiter eine glattwandige, hohle Struktur aufweist.

34. Antenne nach Anspruch 31, wobei die explosionsfeste, flammwidrige Schicht in Längsrichtung gewickelt ist und ein Überlappungsmaß von etwa 5 bis 50% ihres Umfangs aufweist.

35. Antenne nach Anspruch 31, wobei die explosionsfeste, flammwidrige Schicht im wesentlichen verhindert, daß das Schaumstoffmaterial blasenartig durch die Öffnungen entweicht, wenn es erwärmt wird.

36. Antenne nach Anspruch 31, wobei die Öffnungen im voraus im Außenleiter ausgebildet werden, bevor der Außenleiter auf die Schaumstoffschicht aufgebracht wird.

37. Antenne nach Anspruch 31, wobei der Außenleiter eine aus einem kontinuierlichen Streifen gebildete Metallfolie ist.

38. Antenne nach Anspruch 31, wobei der Außenleiter gewellt ist, um dem Kabel Flexibilität zu verleihen.

39. Antenne nach Anspruch 31, wobei der Außenleiter eine glattwandige, hohle Struktur aufweist.

40. Flammwidrige Kabelanordnung mit:
einem elektrisch leitenden Innenleiter, der von einer Isoliermaterialschicht umschlossen ist;
einer in Längsrichtung um die Isoliermaterialschicht angeordneten explosionsfesten, flammwidrigen Barriereschicht;
einer um die flammwidrige Schicht ausgebildeten Metallfolienlage;
mehreren in vorgegebenen gleichmäßigen Abständen entlang der Längsachse der Metallfolie ausgebildeten HF-Strahlungsschlitzen; und
einer die Metallfolienlage umschließenden wetterbeständigen Schutzschicht.

41. Kabelanordnung nach Anspruch 40, wobei der Innenleiter gewellt ist, um dem Kabel Flexibilität zu verleihen.

42. Kabelanordnung nach Anspruch 40, wobei der Innenleiter eine glattwandige, hohle Struktur aufweist.

43. Kabelanordnung nach Anspruch 40, wobei die explosionsfeste, flammwidrige Schicht in Längsrichtung gewickelt ist und ein Überlappungsmaß von etwa 5 bis 50% ihres Umfangs aufweist.

44. Kabelanordnung nach Anspruch 40, wobei die explosionsfeste, flammwidrige Schicht im wesentlichen verhindert, daß das Schaumstoffmaterial blasenartig durch die Schlitze entweicht, wenn es erwärmt wird.

45. Kabelanordnung nach Anspruch 40, wobei die Schlitze im voraus in der Metallfolie ausgebildet werden, bevor die Metallfolie auf die Isolierschicht aufgebracht wird.

46. Kabelanordnung nach Anspruch 40, wobei die Metallfolie aus einem kontinuierlichen Materialstreifen gebildet wird.

47. Kabelanordnung nach Anspruch 40, wobei die Metallfolie gewellt ist, um dem Kabel Flexibilität zu verleihen.

48. Kabelanordnung nach Anspruch 40, wobei die Metallfolie eine glattwandige, hohle Struktur aufweist.

49. Verfahren zum Herstellen eines HF-Strahlungskabels mit den Schritten:
Bereitstellen eines Innenleiters;
Umschließen des Innenleiters mit einer Schicht aus einem dielektrischen Schaumstoffmaterial;
Wickeln einer Schicht aus flammwidrigem Material in Längsrichtung um das Schaumstoffmaterial entlang einer Längsachse des Kabels;
Aufbringen eines Metallfolien-Außenleiters um das flammwidrige Material entlang der Längsachse des Kabels, wobei im Außenleiter mehrere Öffnungen ausgebildet sind; und
Aufbringen einer Schicht aus wetterbeständigem Material um den Außenleiter.

50. Verfahren nach Anspruch 49 mit dem Schritt zum Profilieren des Innenleiters, um die Flexibilität des Kabels zu erhöhen.

51. Kabel nach Anspruch 49 mit dem Schritt zum Profilieren des Außenleiters, um die Flexibilität des Kabels zu erhöhen.

52. Verfahren zum Herstellen eines HF-Strahlungskabels mit den Schritten:
Bereitstellen eines hohlen, rohrförmigen Innenleiters;
Umschließen des Innenleiters mit einer Schicht aus einem dielektrischen Schaumstoffmaterial;
Wickeln einer Schicht aus explosionsfestem, flammwidrigem Material in Längsrichtung um das Schaumstoffmaterial entlang einer Längsachse des Kabels, wobei das flammwidrige Material entlang einer Längsachse überlappend angeordnet ist;
Aufbringen eines Metallfolien-Außenleiters um das flammwidrige Material entlang der Längsachse des Kabels, wobei in der Außenfolie mehrere Öffnungen ausgebildet sind; und
Extrudieren einer Schicht aus wetterbeständigem Material um den Außenleiter.