DE2547011B2

DE2547011B2 - High frequency ribbon cable

Info

Publication number: DE2547011B2
Application number: DE19752547011
Authority: DE
Inventors: Walter Dr.Rer.Nat. 8011 Baldham Hermann; Burkhart Dr.-Ing. 8012 Ottobrunn Kuehl; Wolf-Dieter Dr.-Ing. 8011 Putzbrunn Schuck
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1975-10-21
Filing date: 1975-10-21
Publication date: 1980-10-09
Also published as: AT343738B; DE2547011C3; ATA496476A; DE2547011A1

Description

Die Erfindung betrifft ein HF-Kabel gemäß dem Überbegriff des Patentanspruchs.The invention relates to an RF cable according to the generic term of the patent claim.

In einem derartigen durch die DE-AS 2139 618 bekannten HF-Kabel, dessen Querleitfähigkeit durch eine Schicht aus elektrisch leitendem Kunststoff realisiert ist, nimmt die Amplitude eines von einem Sender eingekoppelten Signals bereits auf einem Zentimeter Kabellänge meßbar ab, und zwar nach einem Exponentialgesetz mit negativem Exponenten. Somit kann die Amplitude des Signals zur Messung des Abstandes zwischen jedem beliebigen Ort des HF-Kabels und dem Sender verwendet werden. In Verbindung mit einem ein Signal definierter Amplitude aussendenden Sender und einem Empfänger definierter Empfindlichkeit ist das HF-Kabel ein geeignetes Mittel zur Durchführung von Wegmessungen, beispielsweise auch solchen Messungen, bei denen der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden spurgebundenen Objekten (Fahrzeugen) unabhängig von Bezugspunkten ihrer Bahn ermittelt werden soll unter berührungsloser Kopplung von Sender und Empfänger mit dem HF-Kabel über je ein mit dem jeweils zugeordneten Sender bzw. Empfänger längs des stationären HF-Kabels bewegbaren Kopplungselement in Form einer Spule (z. B. gemäß der DE-AS 23 07 455).In one such by DE-AS 2139 618 known HF cable, whose transverse conductivity is ensured by a layer of electrically conductive plastic is realized, the amplitude of a signal coupled in from a transmitter already takes on a Centimeter of cable length can be measured according to an exponential law with a negative exponent. Thus, the amplitude of the signal can be used to measure the distance between any location on the RF cable and the transmitter. In connection with a sending out a signal of a defined amplitude The RF cable is a suitable means for transmitting and receiving a defined sensitivity Carrying out distance measurements, for example also those measurements in which the distance between two consecutive track-bound objects (vehicles) regardless of their reference points The path is to be determined with the contactless coupling of the transmitter and receiver with the HF cable via one with the respectively assigned transmitter or receiver along the stationary HF cable movable coupling element in the form of a coil (z. B. according to DE-AS 23 07 455).

Unter der Forderung nach hoher Gleichmäßigkeit und Reproduzierbarkeit ist für das HF-Kabel schon vorgeschlagen worden, die Querleitfähigkeit durch über die Kabellänge in regelmäßigen Abständen angeordnete diskrete Bauelemente zu realisieren. Bei einem derartigen im Aufbau einen Kettenleiter (beispielsweise aus Längsinduktivitäten und Querwiderständen) darstellenden HF-Kabel gemäß der älteren Patentanmeldung DE-OS 25 35 381 erfolgt allerdings zwischen den Kontaktstellen der diskreten Bauelemente mit den Leitern praktisch keine Änderung der Stromamplitude und -phase eines HF-Signals. Stromamplitude und -phase ändern sich nur an den Kontaktstellen, und zwar sprunghaft Hieraus kann im Vergleich zu dem homogenen HF-Kabel gemäß der vorgenannten DE-AS 21 39 618 ein Fehler resultieren, dar an der jeweiligen Kontaktstelle im Maximum bei der Stromamplitude die Hälfte der auf dem Kabelabschnitt von dieser Kontaktstelle bis zur nächstfolgenden gewünschten Amplitudenänderung und bei der Stromphase entsprechend die Hälfte der gewünschten Phasendrehung ίο ausmacht Dieser Fehler tritt im Falle der Bewegung des das HF-Signal erzeugenden Senders längs des HF-Kabels bei konstanter Bewegungsgeschwindigkeit ν With the demand for high uniformity and reproducibility, it has already been proposed for the HF cable to implement the transverse conductivity by means of discrete components arranged at regular intervals over the length of the cable. In such an HF cable according to the earlier patent application DE-OS 25 35 381, which has a chain conductor (for example, from longitudinal inductances and transverse resistances), there is practically no change in the current amplitude and phase of an HF between the contact points of the discrete components with the conductors. Signal. Current amplitude and phase change only at the contact points, and abruptly. Compared to the homogeneous HF cable according to the aforementioned DE-AS 21 39 618, this can result in an error, at the respective contact point at a maximum of half the current amplitude on the cable section from this contact point to the next desired amplitude change and with the current phase corresponding to half of the desired phase rotation ίο This error occurs in the case of the movement of the transmitter generating the HF signal along the HF cable at a constant movement speed ν

periodisch mit der Frequenz f^-r auf, wobei d derperiodically with the frequency f ^ -r , where d is the

Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kontaktstellen bzw. die Länge eines Kabelabschnitts ist Die Folge kann zum einen eine Verminderung der Richtwirkung des vorgenannten Richtungs-Kopplers sein. Zum anderen kann sich der Fehler beispielsweise im Falle der Verwendung des HF-Kabels bei einer Anordnung zur kontinuierlichen Messung des Abstandes zwischen mit Sendern und Empfängern ausgerüsteten aufeinanderfolgenden Objekten auf alle Objekte einer Kolonne bzw. die jeweilige AbstandsmessungThe distance between two consecutive contact points or the length of a cable section is Die On the one hand, this can result in a reduction in the directional effect of the aforementioned directional coupler be. On the other hand, the error can occur, for example, in the case of using the HF cable for a Arrangement for continuous measurement of the distance between equipped with transmitters and receivers successive objects on all objects of a column or the respective distance measurement

2^r> auswirken und somit die Kolonnenstabilität gefährden. Diese störenden Wirkungen lassen sich zwar durch geringe Abstände, beispielsweise von wenigen Millimetern, zwischen den durch die diskreten Bauelemente zwischen den Leitern des HF-Kabels hergestellten2 ^r > and thus endanger the stability of the column. These disruptive effects can be avoided by small distances, for example of a few millimeters, between the discrete components between the conductors of the HF cable

jo Verbindungen im erforderlichen Maße vermeiden. Hieraus resultieren jedoch ein relativ unwirtschaftlicher Material-und Herstellungsaufwand für das HF-Kabel.jo avoid connections to the extent necessary. However, this results in a relatively uneconomical one Material and manufacturing costs for the HF cable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein HF-Kabel der eingangs genannten Art angesichts der vorbeschriebenen Probleme in technisch und wirtschaftlich vertretbarer Weise zu verbessern.The invention is based on the object of an RF cable of the type mentioned in view of the to improve the above-described problems in a technically and economically justifiable manner.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.
Demnach soll der Aostand zwischen den die Querleitfähigkeit des H F-Kabels realisierenden Verbindungen (mittels der diskreten Bauelemente) bzw. zwischen ihren Kontaktstellen mit den Leitern an die Länge der für die Kopplung der Sender und Empfänger mit dem HF-Kabel gewählten Kopplungselemente angepaßt sein. Hierbei kann die Länge jedes Kopplungselementes gleich dem Abstand zwischen zwei Verbindungen sein (Kopplungselemente jeweils gleicher Länge), aber es können auch Kopplungselemente unterschiedlicher Länge gewählt werden, deren Längen dann jedoch jeweils ein ganzzahliges Vielfaches der Länge des kürzesten Kopplungselementes betragen und somit in einem rationalen Verhältnis stehen.This object is achieved by the features specified in the characterizing part of the patent claim.
Accordingly, the Aostand between the connections realizing the transverse conductivity of the HF cable (by means of the discrete components) or between their contact points with the conductors should be adapted to the length of the coupling elements selected for coupling the transmitter and receiver to the HF cable. The length of each coupling element can be the same as the distance between two connections (coupling elements each have the same length), but coupling elements of different lengths can also be selected, the lengths of which are, however, an integral multiple of the length of the shortest coupling element and thus in a rational ratio stand.

Es hat sich erwiesen, daß bei einer derartigen Ausbildung des HF-Kabels der Verlauf von Stromamplitude und -phase eines in das HF-Kabel ein- oder daraus ausgekoppelten HF-Signals innerhalb der Umrandungen des betreffenden Kopplungselementes praktisch linear ist, d. h. der eingangs beschriebene Fehler wird im wesentlichen eliminiert. Beispielsweise bei einem Abstand von 10 cm zwischen den diskreten Bauelementen bzw. den hierdurch hergestellten Verbindungen zwischen den Leitern und bei einer Länge von 10 cm je Kopplungselement bleiben die Abweichungen bei dem HF-Kabel gegenüber einer idealen homogenen (bedämpften) Leitung unter dem Wert, der bei einem HF-Kabel erreichbar wäre, wenn dessen Querleitfähigkeit durch diskrete Bauelemente ohne geeignete Anpassung ihrer Abstände an die Länge der Kopplungs-It has been found that with such a design of the HF cable, the course of the current amplitude and phase of an RF signal coupled into or out of the RF cable within the Borders of the coupling element in question is practically linear, d. H. the one described at the beginning Error is essentially eliminated. For example, with a distance of 10 cm between the discrete Components or the connections established thereby between the conductors and with a length of 10 cm per coupling element, the deviations in the HF cable compared to an ideal homogeneous one remain (damped) line below the value that would be achievable with an HF cable if its transverse conductivity through discrete components without suitable adaptation of their spacing to the length of the coupling

elemente, aber in Abständen von 1 mm zwischen den diskreten Bauelementen realisiert würde.elements, but with 1 mm intervals between the discrete components.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutertAn exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing

Die Zeichnung zeigt in der Draufsicht (nur im Prinzip) ein HF-Kabel aus zwei Außenleitern 7 und einem Mittenleiter 8. Zur Herstellung einer Querleitfähigkeit ist jeder Außenleiter 7 gesondert durch ohmsche Widerstände R mit dem Mittenleiter 8 verbunden. Diese Widerstände R sind in Kabellängsrichtung in regelmäßi- to gen Abständen d angeordnet Hierbei ist der jeweilige Abstand d zwischen zwei aufeinanderfolgend angeordneten Widerständen R bzw. den hierdurch zwischen den Außenleitern 7 und dem Mittenleiter 8 hergestellten Verbindungen gleich der Länge / eines unterhalb des HF-Kabels nur durch seinen U-förmigen Spulenkern angedeuteten Kopplungselementes 23. Solche Kopplungselemente sind beispielsweise in der DE-OS 23 07 455 näher erläutert Das Kopplungselement 23 kann einem nicht dargestellten Sender oder Empfänger eines längs des HF-Kabels sich bewegenden spurgebundenen Objekts zugeordnet sein, bei dem im Rahmen einer Fahr- und Bremssteuerung Abstandsmessungen zu einem vorausbefindlichen Objekt durchgeführt werden. Einzelheiten über eine entsprechende Ausrüstung der Objekte sind sowohl der vorgenannten DE-OS als auch der DE-AS 21 39 617 sowie der DE-AS 21 14 621 entnehmbar, so daß von diesbezüglichen weiteren Erläuterungen abgesehen wird. Demnach kann längs des HF-Kabsls eine größere Anzahl von Kopplungselementen 23 vorhanden sein, wobei Kopplungselemente zueinander auch unterschiedliche Längen aufweisen können. Die Längeu müssen dann jedoch bei der gemäß der Zeichnung für das Kopplungselement 23 beispielsweise gewählten Länge /, welche gleich dem entsprechend vorgegebenen Abstand d zwischen den durch zwei aufeinanderfolgende Widerstände R hergestellten Verbindungen zwischen dem jeweiligen Außenleiter 7 und Mittenleiter 8 ist ganzzahlig größer als diese Länge /sein, also das Doppelte, das Dreifache oder dgl. der Länge / betragen. Auch dann ist innerhalb der Umrandung 23' des jeweiligen Kopplungselementes 23 die vorbeschriebene Linearität des Verlaufs von Stromamplitude und -phase eines in das HF-Kabel ein- oder daraus ausgekoppelten HF-Signals gegeben. Diesbezüglich kann der entsprechend vorgegebene Abstand d natürlich z. B. auch die Hälfte, ein Drittel, ein Viertel, d. h. ein ganzzahliger Teil der gewählten Länge / sein.The drawing shows a plan view (only in principle) of an HF cable made up of two outer conductors 7 and a center conductor 8. Each outer conductor 7 is separately connected to the center conductor 8 by means of ohmic resistors R to produce a transverse conductivity. These resistors R are arranged at regular intervals d in the longitudinal direction of the cable. The respective distance d between two consecutive resistors R or the connections thus established between the outer conductors 7 and the central conductor 8 is equal to the length / one below the HF cable Coupling element 23 indicated only by its U-shaped coil core. Such coupling elements are explained in more detail in DE-OS 23 07 455, for example As part of a driving and braking control, distance measurements to an object in front are carried out. Details about a corresponding equipment of the objects can be found in the aforementioned DE-OS as well as DE-AS 21 39 617 and DE-AS 21 14 621, so that further explanations in this regard are dispensed with. Accordingly, a larger number of coupling elements 23 can be present along the HF cable, wherein coupling elements can also have different lengths to one another. The length u must then, however, with the length selected according to the drawing for the coupling element 23, for example, which is equal to the corresponding predetermined distance d between the connections established by two successive resistors R between the respective outer conductor 7 and central conductor 8 is an integer greater than this length / be, i.e. double, triple or the like. The length / amount. The above-described linearity of the course of the current amplitude and phase of an HF signal coupled into or out of the HF cable is then also given within the border 23 ′ of the respective coupling element 23. In this regard, the corresponding predetermined distance d can of course, for. B. also half, a third, a quarter, ie an integer part of the selected length / be.

Mit der dargestellten, an die Längen der Kopplungselemente 23 angepaßten Ausführungsform des HF-Kabels kann praktisch eine Abstandsmeßanordnung mit den gleichen elektrischen Eigenschaften aufgebaut werden wie bei Verwendung eines homogenen (bedämpften) HF-Kabels. Natürlich ist eine Ausführungsform mit drei Leitern nicht bindend. With the illustrated embodiment of the HF cable adapted to the lengths of the coupling elements 23 can practically set up a distance measuring arrangement with the same electrical properties are the same as when using a homogeneous (attenuated) HF cable. Of course, a three-conductor embodiment is not mandatory.

Hierzu I Blatt ZeichnungenFor this purpose I sheet drawings

Claims

Claim:

High-frequency ribbon cable made of at least two parallel conductors that are parallel to each other and electrically conductively connected over their entire length for the transmission of high-frequency signals from a transmitter to a receiver located in the near field with contactless coupling of transmitter and receiver with the RF cable via one each with the associated one Transmitter or receiver movable coupling element along the stationary HF cable, the transverse conductivity being significantly lower than the conductivity of the conductors themselves, characterized in that the transverse conductivity increasing the cable attenuation is regularly implemented by spaced apart discrete components (resistors R) and that the connections established between the conductors (7, 8) by means of the discrete components follow one another with a spacing which is either equal to the length or an integral part of the length of that coupling element (23) which is the shortest length possible coupling elements, the lengths of which are in a rational relationship to one another.