WO2011093739A1 - Coupler for a coaxial cable - Google Patents

Coupler for a coaxial cable Download PDF

Info

Publication number
WO2011093739A1
WO2011093739A1 PCT/RU2010/000585 RU2010000585W WO2011093739A1 WO 2011093739 A1 WO2011093739 A1 WO 2011093739A1 RU 2010000585 W RU2010000585 W RU 2010000585W WO 2011093739 A1 WO2011093739 A1 WO 2011093739A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coaxial cable
conductor
coaxial
dielectric
segment
Prior art date
Application number
PCT/RU2010/000585
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Михаил Дмитриевич БУКАТОВ
Валерий Николаевич KOMЛEB
Игорь Геннадьевич КНЯЗЕВ
Илья Александрович КЛИМАШОВ
Олег Константинович РУЖИН
Андрей Владимирович ШЕСТОВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Верител"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Верител" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Верител"
Priority to EP20100844829 priority Critical patent/EP2530781B1/en
Publication of WO2011093739A1 publication Critical patent/WO2011093739A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/02—Coupling devices of the waveguide type with invariable factor of coupling
    • H01P5/022—Transitions between lines of the same kind and shape, but with different dimensions
    • H01P5/026—Transitions between lines of the same kind and shape, but with different dimensions between coaxial lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
    • H01P5/183—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers at least one of the guides being a coaxial line
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
    • H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
    • H01R24/42—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency comprising impedance matching means or electrical components, e.g. filters or switches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
    • H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
    • H01R24/54—Intermediate parts, e.g. adapters, splitters or elbows
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/6608—Structural association with built-in electrical component with built-in single component
    • H01R13/6625—Structural association with built-in electrical component with built-in single component with capacitive component
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00—Two poles

Definitions

  • the invention relates to radio engineering and can be used as a device for branching electromagnetic energy, mainly in coaxial trunk cables.
  • coaxial couplers comprising a coaxial line made of an inner conductor and an outer conductor, and a piece of a coaxial line made of a central conductor and an outer conductor, the central conductor of which is electrically connected to the inner conductor of the coaxial line and the outer to the outer (GB, 607200 , H 01 P 5/04, publ. 08.25.1948), (US, 4700145, H 01 P 5/12, publ. 10/13/1982), (JP, 1103003, H 01 P 5/12, publ. 20. 04.1989).
  • radio communication systems in particular cellular communication systems in buildings and structures (shopping centers, large office buildings, multi-level garages, etc.)
  • the task arises of constructing a distributed antenna-feeder system connected to transceiver equipment.
  • the solution to this problem leads to the use of many taps (dividers) with different coefficients of redistribution of electromagnetic energy.
  • the main trunk line (s) of the distribution of the high-frequency (HF) signal would be desirable to complete with a single piece of coaxial cable with minimal losses (without using a large number of connectors), if it were not necessary to install additional equipment.
  • a coaxial electromagnetic energy coupler manufactured by Radio frequency systems (RFS) may be suitable for branching the RF signal from the trunk cable.
  • Product catalog WDCS Edition 1, 06.02.050, KB 17 / 00197-01, P78.
  • the central conductor of the coaxial line segment is connected to the inner conductor of the coaxial cable through a predetermined size dielectric insert.
  • the dielectric insert is pressed by the central conductor of the coaxial line segment to the inner conductor of the coaxial cable from the side of its outer surface.
  • such a solution provides only the branch coefficient technically established by the developer (minus 10 dB in the RFS coupler).
  • a known coaxial cable coupler comprising a coaxial line segment made of a central conductor and an external conductor, between which a dielectric insulator is located, the central conductor of the coaxial line segment is intended for electrical communication with the inner conductor of the coaxial cable, and the outer one with the outer conductor of the coaxial cable, the coaxial cable is made with an insulating layer between its inner conductor and the outer conductor and with a dielectric sheath on the outer conductor, the Central conductor of the segment of the coaxial line is electrically connected to the inner conductor of the coaxial cable through a hole made in a dielectric sheath, the outer conductor, the insulating layer and the inner conductor of the coaxial cable, with the possibility of installing the Central conductor of the segment of the coaxial line in the hole made in the inner conductor of the coaxial cable (SU, 1517082, ⁇ 01 R 11/20, publ. 23.10.1989).
  • the central conductor of the segment of the coaxial line is made in the form of a needle.
  • a case with a pressure cover is used, with a groove for the cable and with two differently high contact needles, the larger of which is isolated from the case, and the smaller one is connected to the case.
  • the levers and an additional contact needle are connected to the body and connected to the body and equal in height to the smaller needle.
  • Under the levers in the case grooves are made, between which the needles symmetrically larger in height are placed smaller in height of the needle.
  • the lid is made L-shaped and pivotally mounted with the possibility of interaction with levers.
  • the closest is a coaxial cable coupler comprising a coaxial line segment made of a central conductor and an external conductor, between which a dielectric insulator is located, the central conductor of the coaxial line segment is designed for electrical communication with the inner conductor of the coaxial cable, and the outer one with the outer conductor of the coaxial cable, coaxial cable intended for use in the coupler is made with an insulating layer between its inner conductor and the outer conductor and with the dielectric sheath on the outer conductor, the central conductor of the coaxial line segment with the dielectric insulator is electrically connected to the inner conductor of the coaxial cable through an opening made in the dielectric sheath, the outer conductor, the insulating layer and the inner conductor of the coaxial cable, with the ability to install a central conductor with a dielectric insulator of a segment of a coaxial line in an opening made in the internal conductor of the coaxial cable (RU, 56072, Ul, H 01 P 5/04, publ. 08/27/2006
  • the advantage of this device is the use of not a mechanical connection but an electrical (capacitive coupling) between the central conductor of the coaxial line segment and the inner conductor of the coaxial cable, as well as the possibility of moving the central conductor of the coaxial line segment along the longitudinal axis of the hole made in the inner conductor of the coaxial cable, which allows change the value of the branch coefficient.
  • the outer conductor of the coaxial line segment is electrically and mechanically connected to the outer conductor of the coaxial cable through a spring element, i.e. electrical contact or galvanic coupling is used.
  • the basis of the present invention is the task of increasing the accuracy of reproduction of a given coefficient of branching, expanding the range of branching, simplifying the design, reducing setup time and simplifying installation, and thus improving technical and operational characteristics.
  • the coaxial cable intended for use in the coupler is made with an insulating layer between its inner conductor and outer conductor and with a dielectric sheath on the outer conductor, the central conductor of the coaxial segment a line with a dielectric insulator is electrically connected to the inner conductor of the coaxial cable through a hole made in a dielectric sheath, an outer conductor, an insulating layer and an inner conductor of a coaxial cable, with the possibility of installing a central conductor with a dielectric insulator of a segment of a coaxial line in a hole made in an inner conductor of a coaxial cable ,
  • a metal plate was mounted on the dielectric sheath of the coaxial cable by means of a connection element - an adhesive layer;
  • a second plate was introduced, the inner surface of which turned to the dielectric sheath of the coaxial cable, was made in shape and size corresponding to the shape and dimensions of the dielectric sheath of the coaxial cable, while the second plate was mounted on the dielectric sheath of the coaxial cable opposite to a metal plate with the possibility of forming a connection element - a clamp by mounting a metal plate and a second plate with screws;
  • the central conductor of the coaxial line segment was equipped with a capacitive element made in the form of a gap in the central conductor or in the form of a dielectric insert into it.
  • the central conductor of the segment of the coaxial line was equipped with an inductive element made in the form of a wavy outer surface of the central conductor or in the form of a twisted spiral installed in the gap of the Central conductor.
  • FIG. 1 depicts the claimed device, appearance
  • FIG. 2 is the same as FIG. 1, cross section;
  • FIG. 3 is the same as FIG. 2, option with capacitive element
  • FIG. 4 is the same as FIG. 2, an option with an inductive element
  • FIG. 5 is the same as FIG. 2, another variant with an inductive element
  • Figure 7 shows the frequency dependence of the branch coefficient on the frequency in the range of operation of cellular networks of GSM 1800 and UMTS standards.
  • the coaxial cable coupler (FIGS. 1, 2) contains a coaxial line segment 1 made of a central conductor 2 and an external conductor 3, between which a dielectric insulator 4 is located.
  • Coaxial cable 5, intended for use in the coupler, is made with an insulating layer 6 between its inner conductor 7 and outer a conductor 8 and with a dielectric sheath 9 on the outer conductor 8.
  • the central conductor 2 of the segment 1 of the coaxial line with the dielectric insulator 4 is electrically connected to the inner conductor 7 of the coaxial cable 5 through an opening made in the dielectric sheath 9, the outer conductor 8, the insulating layer 6 and the inner the conductor 7 of the coaxial cable 5, with the possibility of installing the Central conductor 2 with a dielectric insulator 4 of the segment 1 of the coaxial line in the hole made in the inner conductor 7 co paraxial cable 5.
  • a metal plate 10 has been introduced, the inner surface of which facing the dielectric sheath 9 of the coaxial cable 5 is made in shape and size corresponding to the shape and dimensions of the dielectric sheath 9 of the coaxial cable 5.
  • the metal plate 10 is made with at least one connection element 11 providing its installation directly on the dielectric sheath 9 of the coaxial cable 5.
  • the hole in the dielectric sheath 9, the outer conductor 8, the insulating layer 6 and the inner conductor 7 is coaxial cable 5 is made with a diameter equal to the diameter of the dielectric insulator 4.
  • the metal plate 10 and the outer conductor 3 of the segment 1 of the coaxial line are interconnected and are free from electrical contact with the outer conductor 8 of the coaxial cable 5.
  • the central conductor 2 of the segment 1 of the coaxial line is mounted with the possibility of its movement along the longitudinal axis of the hole made in the inner conductor 7, to change the magnitude of the branch coefficient.
  • the protruding outward end of the segment 1 of the coaxial line can be made in the form of a coaxial connector for installing any additional equipment.
  • the metal plate 10 can be installed on the dielectric sheath 9 of the coaxial cable 5 through the element 11 of the connection - the adhesive layer (Fig. 1, 2).
  • a second plate 12 can be introduced, the inner surface of which facing the dielectric sheath 9 of the coaxial cable 5, is made in shape and size corresponding to the shape and dimensions of the dielectric sheath 9 of the coaxial cable 5.
  • the second plate 12 is installed on the dielectric sheath 9 of the coaxial cable opposite the metal plate 10 with the possibility of forming an element 11 of the connection - clamp by mounting the metal plate 10 and the second plate 12 with screws 13 (Fig. 1-5).
  • the Central conductor 2 of the segment 1 of the coaxial line can be equipped with a capacitive element 14 to adjust the frequency dependence of the branch coefficient.
  • the capacitive element 14 can be made in the form of a gap in the central conductor 3 or in the form of a dielectric insert in the gap (capacitors manufactured by the industry can also be used).
  • the central conductor 2 of the segment 1 of the coaxial line can be equipped with an inductive element 15 made in the form of a wavy outer surface of the central conductor 2 (Fig. 4).
  • the inductive element 15 may be in the form of a twisted spiral (Fig. 5) installed in the gap of the Central conductor 2. (Standard industrial inductive elements may also be used).
  • a hole passing through a dielectric sheath 9, an outer conductor 8, an insulating layer 6 is drilled into an inner conductor 7 at a necessary place for connecting additional equipment, and the diameter of this hole is selected so that the central conductor 2 with a dielectric insulator 4 entered the hole with a slight tightness.
  • the removal of the dielectric shell 9 under the spring element is not required, but rather, to improve the electrical capacitive coupling requires its safety at the point of contact with the dielectric insulator 4.
  • the Central conductor 2 of the segment 1 has the ability to install (together with a dielectric insulator 4) directly in the hole made in the inner conductor 7 of the coaxial cable to ensure maximum values of the coefficient of branching.
  • the Central conductor 2 has the ability to move along the longitudinal axis of the holes made in the inner conductor 7.
  • the branch coefficient of electromagnetic energy is regulated by the penetration depth of the Central conductor 2 of the segment 1 of the coaxial line into the coaxial cable 5.
  • the metal plate 10 connected to the external conductor 3 of the segment 1 of the coaxial line is pressed against the dielectric sheath 9 of the coaxial cable 5 and is attached to it by the connecting element 11, for example, a layer of epoxy adhesive (Fig. 1, 2).
  • a second plate 12 can be introduced, the inner surface of which facing the dielectric sheath 9 of the coaxial cable 5 is made in shape and size to the corresponding shape and dimensions of the dielectric sheath 9 of the coaxial cable 5.
  • the second plate 12 is mounted on the dielectric sheath 9 of the coaxial cable opposite to the metal plate 10 with the possibility of the formation of the element 1 1 connection-clamp by mounting the metal plate 10 and the second plate 12 with screws 13 (Fig. 1-5 )
  • the outer conductor 3 may be the outer housing of the coaxial connector.
  • the protruding outward end of the segment 1 of the coaxial line can be made in the form of a coaxial connector. This allows you to reduce the size and simplify the device for connecting various equipment to it.
  • the Central conductor 2 of the segment 1 of the coaxial line can be equipped with capacitive elements 14 or inductive element 15, made in accordance with the above-described means (Fig. 3-5).
  • capacitive elements 14 or inductive element 15 made in accordance with the above-described means (Fig. 3-5).
  • changes in the diameter of the hole in the coaxial cable 5 or any additional settings are not required, and the adjustment is carried out by replacing the corresponding capacitive elements 14 or inductive elements 15 (Fig. 3-5).
  • the need for adjusting the frequency dependence may arise when expanding the frequency range of the coaxial coupler to stabilize its characteristics.
  • the claimed device lacks direct electromechanical contacts between the conductors of segment 1 of the coaxial line and coaxial cable 5 (capacitive electrical coupling is used), which ensures long-term stability of the coupler characteristics and ensures the absence of intermodulation interference.
  • the claimed device is more convenient during installation, because does not require removal of the dielectric sheath 9 coaxial cable 5 for installing any spring element or other mechanical means to provide electrical contacts.
  • the design mounted directly on the coaxial trunk cable provides a wide range of signal branch level (-5 - -40dB).
  • the branch coefficient required in practice to obtain the necessary RF energy level of additional equipment can be determined at the installation site, for example, by connecting a power meter to the coupler or using the known dependence of the branch coefficient on the length of the central conductor 2 of segment 1.
  • the coupler is designed for the frequency range 1710-2170 MHz, providing cellular networks in the GSM standard 1800 and UMTS (3G).
  • the operating range (Fig. 6) is indicated by the markers Ml and M2. Within the operating range, the VSWR is less than 1.3, which meets the Russian requirements for the elements of AFS cellular communication 1.5.
  • the growth of VSWR at frequencies above 2170 MHz can be compensated by using the coupler options shown in figures 4 and 5. In figure 7, a marked increase in the branch coefficient with increasing frequency. Correction can also be implemented using the options shown in figures 4 and 5.
  • the most successfully declared coaxial cable coupler is industrially applicable in the implementation of complex, branched antenna-feeder circuits, can be used in the construction of cellular networks and wireless access and other communication systems in large buildings and structures (stadiums, shopping centers, underground parking, underground and etc.).

Abstract

The coupler comprises a section of coaxial line which is coupled to a coaxial cable. The central conductor of the section of coaxial line with a dielectric insulator is coupled electrically to the inner conductor of the coaxial cable via an opening formed in the dielectric jacket, in the outer conductor, in the insulating layer and in the inner conductor of the coaxial cable, in such a way as to make it possible to fit the central conductor with the dielectric insulator of the section of coaxial line in the opening formed in the inner conductor of the coaxial cable. A metallic plate with an inner surface turned towards the dielectric jacket of the coaxial cable is introduced and is designed in terms of shape and dimensions so as to correspond to the shape and dimensions of the dielectric jacket of the coaxial cable. The opening is formed with a diameter equal to the outer diameter of the dielectric insulator. The metallic plate and the outer conductor of the section of coaxial line are connected to one another and are free from a DC-isolated contact with the outer conductor of the coaxial cable. Therefore, all of the DC-isolated connections are replaced by capacitive connections in the device.

Description

ОТВЕТВИТЕЛЬ ДЛЯ КОАКСИАЛЬНОГО КАБЕЛЯ  COAXIAL CABLE
Область техники  Technical field
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано как устройство для ответвления электромагнитной энергии, преимущественно в магистральных коаксиальных кабелях.  The invention relates to radio engineering and can be used as a device for branching electromagnetic energy, mainly in coaxial trunk cables.
Предшествующий уровень техники  State of the art
Известны различные коаксиальные ответвители, содержащие коаксиальную линию, выполненную из внутреннего проводника и наружного проводника, и отрезок коаксиальной линии, выполненный из центрального проводника и внешнего проводника, центральный проводник которой электрически подсоединен к внутреннему проводнику коаксиальной линии, а внешний - к наружному (GB, 607200, Н 01 Р 5/04, опубл. 25.08.1948), (US, 4700145, Н 01 Р 5/12, опубл. 13.10.1982), (JP, 1103003, Н 01 Р 5/12, опубл. 20. 04.1989).  Various coaxial couplers are known comprising a coaxial line made of an inner conductor and an outer conductor, and a piece of a coaxial line made of a central conductor and an outer conductor, the central conductor of which is electrically connected to the inner conductor of the coaxial line and the outer to the outer (GB, 607200 , H 01 P 5/04, publ. 08.25.1948), (US, 4700145, H 01 P 5/12, publ. 10/13/1982), (JP, 1103003, H 01 P 5/12, publ. 20. 04.1989).
Недостатком этих конструкций является то, что они являются стационарными, требуют подключения коаксиальных ответвителей к коаксиальному кабелю через разъемы. Внешний проводник отрезка коаксиальной линии ответвителя электрически подсоединен к наружному проводнику коаксиального кабеля посредством их механического контакта. Кроме того, эти устройства являются нерегулируемыми, а коэффициент ответвления электромагнитной энергии является заранее заданным и обеспечивается непосредственно конструктивными характеристическими размерами коаксиальных ответвителей и связи между ними.  The disadvantage of these designs is that they are stationary, require the connection of coaxial couplers to the coaxial cable through the connectors. The outer conductor of the coaxial line segment of the coupler is electrically connected to the outer conductor of the coaxial cable by means of their mechanical contact. In addition, these devices are unregulated, and the electromagnetic energy branch coefficient is predetermined and is provided directly by the constructive characteristic dimensions of the coaxial couplers and the coupling between them.
При построении систем радиосвязи, в частности систем сотовой связи в зданиях и сооружениях (торговые центры, крупные офисные здания, многоуровневые гаражи и т.п.) возникает задача построения распределённой антеннофидерной системы, подключённой к приёмопередающему оборудованию. Решение данной задачи приводит к применению множества ответвителей (делителей) с различными коэффициентами перераспределения электромагнитной энергии. Причем ввиду конструктивных особенностей зданий основную магистральную линию (линии) распределения высокочастотного (ВЧ) сигнала желательно было бы выполнить цельным куском коаксиального кабеля с минимальными потерями (без использования большого количества разъемов), если бы не возникала необходимость установки дополнительного оборудования. Это требует, соответственно, использования достаточно большого количества ответвителей (делителей) для подсоединения дополнительного, например, антенного оборудования к основной линии через разрыв коаксиального кабеля и монтирования на отрезках коаксиальных кабелей ответных частей разъемов, что пропорционально ведёт к увеличению потерь и снижению надёжности системы в целом. При этом для ответвления электромагнитной энергии целесообразно использовать различные коэффициенты ответвления для оптимизации распределения ВЧ сигнала достаточного для функционирования того или иного подсоединяемого дополнительного антенного оборудования. When constructing radio communication systems, in particular cellular communication systems in buildings and structures (shopping centers, large office buildings, multi-level garages, etc.), the task arises of constructing a distributed antenna-feeder system connected to transceiver equipment. The solution to this problem leads to the use of many taps (dividers) with different coefficients of redistribution of electromagnetic energy. Moreover, due to the design features of buildings, the main trunk line (s) of the distribution of the high-frequency (HF) signal would be desirable to complete with a single piece of coaxial cable with minimal losses (without using a large number of connectors), if it were not necessary to install additional equipment. This requires, accordingly, the use of a sufficiently large number of taps (dividers) for connection additional, for example, antenna equipment to the main line through the rupture of the coaxial cable and mounting of the mating parts of the connectors on the segments of the coaxial cables, which proportionally leads to an increase in losses and a decrease in the reliability of the system as a whole. At the same time, it is advisable to use various branch coefficients for branching electromagnetic energy to optimize the distribution of the RF signal sufficient for the functioning of one or another connected additional antenna equipment.
Для ответвления ВЧ сигнала из магистрального кабеля может подходить коаксиальный ответвитель электромагнитной энергии (СТ7810-850), производимый фирмой Radio frequency systems (RFS). Каталог изделий WDCS, Edition 1, 06.02.050, KB 17/ 00197-01, P78. В этом коаксиальном ответвителе центральный проводник отрезка коаксиальной линии подсоединен к внутреннему проводнику коаксиального кабеля через диэлектрическую вставку с заранее заданными размерами. Диэлектрическая вставка поджимается центральным проводником отрезка коаксиальной линии к внутреннему проводнику коаксиального кабеля со стороны его наружной поверхности. Однако такое решение обеспечивает только технически установленный разработчиком коэффициент ответвления (минус 10 дБ в ответвителе фирмы RFS). Его недостатки: узкая номенклатура, требуется соблюдение высокой точности геометрических размеров монтажных соединений, что повышает сложность монтажа и повышает требования к монтажному персоналу. В случае же необходимости использования каких-либо других (отличных от 10 дБ) коэффициентов ответвления такая конструкция вообще не поддается регулировке из- за нестабильности воспроизводимых параметров.  A coaxial electromagnetic energy coupler (CT7810-850) manufactured by Radio frequency systems (RFS) may be suitable for branching the RF signal from the trunk cable. Product catalog WDCS, Edition 1, 06.02.050, KB 17 / 00197-01, P78. In this coaxial coupler, the central conductor of the coaxial line segment is connected to the inner conductor of the coaxial cable through a predetermined size dielectric insert. The dielectric insert is pressed by the central conductor of the coaxial line segment to the inner conductor of the coaxial cable from the side of its outer surface. However, such a solution provides only the branch coefficient technically established by the developer (minus 10 dB in the RFS coupler). Its disadvantages: a narrow nomenclature, compliance with high accuracy of the geometric dimensions of the mounting joints is required, which increases the complexity of installation and increases the requirements for installation personnel. If it is necessary to use any other (other than 10 dB) branch coefficients, such a design cannot be adjusted at all due to the instability of reproducible parameters.
Известен ответвитель для коаксиального кабеля, содержащий отрезок коаксиальной линии, выполненный из центрального проводника и внешнего проводника, между которыми расположен диэлектрический изолятор, причем центральный проводник отрезка коаксиальной линии предназначен для электрической связи с внутренним проводником коаксиального кабеля, а внешний - с наружным проводником коаксиального кабеля, коаксиальный кабель выполнен с изолирующим слоем между его внутренним проводником и наружным проводником и с диэлектрической оболочкой на наружном проводнике, центральный проводник отрезка коаксиальной линии электрически подсоединен к внутреннему проводнику коаксиального кабеля через отверстие, выполненное в диэлектрической оболочке, наружном проводнике, изолирующем слое и внутреннем проводнике коаксиального кабеля, с возможностью установки центрального проводника отрезка коаксиальной линии в отверстии, выполненном во внутреннем проводнике коаксиального кабеля (SU, 1517082, Н 01 R 11/20, опубл. 23.10.1989). A known coaxial cable coupler comprising a coaxial line segment made of a central conductor and an external conductor, between which a dielectric insulator is located, the central conductor of the coaxial line segment is intended for electrical communication with the inner conductor of the coaxial cable, and the outer one with the outer conductor of the coaxial cable, the coaxial cable is made with an insulating layer between its inner conductor and the outer conductor and with a dielectric sheath on the outer conductor, the Central conductor of the segment of the coaxial line is electrically connected to the inner conductor of the coaxial cable through a hole made in a dielectric sheath, the outer conductor, the insulating layer and the inner conductor of the coaxial cable, with the possibility of installing the Central conductor of the segment of the coaxial line in the hole made in the inner conductor of the coaxial cable (SU, 1517082, Н 01 R 11/20, publ. 23.10.1989).
В этом техническом решении центральный проводник отрезка коаксиальной линии выполнен в виде иглы. Используется корпус с прижимной крышкой, с пазом для кабеля и с двумя разновысокими контактными иглами, большая из которых изолирована от корпуса, а меньшая соединена с корпусом. На корпусе установлены рычаги и дополнительная контактная игла, соединенная с корпусом и равная по высоте упомянутой меньшей игле. Под рычаги в корпусе выполнены пазы, между которыми симметрично большей по высоте игле размещены меньшие по высоте иглы. Крышка выполнена Г-образной и установлена шарнирно с возможностью взаимодействия с рычагами. При повороте рычагов центральная игла внедряется во внутренний проводник коаксиального кабеля, а меньшие по высоте иглы - в его наружный проводник. Таким образом, создается механический и электрический контакт между проводниками отрезка коаксиальной линии и проводниками коаксиального кабеля.  In this technical solution, the central conductor of the segment of the coaxial line is made in the form of a needle. A case with a pressure cover is used, with a groove for the cable and with two differently high contact needles, the larger of which is isolated from the case, and the smaller one is connected to the case. The levers and an additional contact needle are connected to the body and connected to the body and equal in height to the smaller needle. Under the levers in the case, grooves are made, between which the needles symmetrically larger in height are placed smaller in height of the needle. The lid is made L-shaped and pivotally mounted with the possibility of interaction with levers. When the levers are turned, the central needle is embedded in the inner conductor of the coaxial cable, and the needles smaller in height are embedded in its outer conductor. Thus, a mechanical and electrical contact is created between the conductors of the coaxial line segment and the conductors of the coaxial cable.
Ограничениями этого устройства являются: возможность его использования только для небольших по диметру коаксиальных кабелей, т.к. при их больших диаметрах контактные иглы (особенно центральная) ломаются; применение гальванических (механических) контактов приводит к плохой серийной воспроизводимости устройств по их техническим параметром, т.е. большому разбросу по значениям коэффициентов ответвления; использование гальванических контактов приводит к снижению надежности устройства и срока его службы; конструкция из-за использования рычагов, специального корпуса и крышки является достаточно сложной.  The limitations of this device are: the possibility of its use only for coaxial cables small in diameter, because with their large diameters, the contact needles (especially the central one) break; the use of galvanic (mechanical) contacts leads to poor serial reproducibility of devices according to their technical parameter, i.e. wide variation in the values of branch coefficients; the use of galvanic contacts leads to a decrease in the reliability of the device and its service life; the design due to the use of levers, a special case and a cover is quite complicated.
Наиболее близким является ответвитель для коаксиального кабеля, содержащий отрезок коаксиальной линии, выполненный из центрального проводника и внешнего проводника, между которыми расположен диэлектрический изолятор, причем центральный проводник отрезка коаксиальной линии предназначен для электрической связи с внутренним проводником коаксиального кабеля, а внешний - с наружным проводником коаксиального кабеля, коаксиальный кабель, предназначенный для использования в ответвителе, выполнен с изолирующим слоем между его внутренним проводником и наружным проводником и с диэлектрической оболочкой на наружном проводнике, центральный проводник отрезка коаксиальной линии с диэлектрическим изолятором электрически подсоединен к внутреннему проводнику коаксиального кабеля через отверстие, выполненное в диэлектрической оболочке, наружном проводнике, изолирующем слое и внутреннем проводнике коаксиального кабеля, с возможностью установки центрального проводника с диэлектрическим изолятором отрезка коаксиальной линии в отверстии, выполненном во внутреннем проводнике коаксиального кабеля (RU, 56072, Ul, Н 01 Р 5/04, опубл. 27.08.2006). The closest is a coaxial cable coupler comprising a coaxial line segment made of a central conductor and an external conductor, between which a dielectric insulator is located, the central conductor of the coaxial line segment is designed for electrical communication with the inner conductor of the coaxial cable, and the outer one with the outer conductor of the coaxial cable, coaxial cable intended for use in the coupler is made with an insulating layer between its inner conductor and the outer conductor and with the dielectric sheath on the outer conductor, the central conductor of the coaxial line segment with the dielectric insulator is electrically connected to the inner conductor of the coaxial cable through an opening made in the dielectric sheath, the outer conductor, the insulating layer and the inner conductor of the coaxial cable, with the ability to install a central conductor with a dielectric insulator of a segment of a coaxial line in an opening made in the internal conductor of the coaxial cable (RU, 56072, Ul, H 01 P 5/04, publ. 08/27/2006).
Преимуществом этого устройства является использование между центральным проводником отрезка коаксиальной линии и внутренними проводником коаксиального кабеля не механического соединения, а электрического (емкостная связь), а также возможность перемещения центрального проводника отрезка коаксиальной линии вдоль продольной оси отверстия, выполненного во внутреннем проводнике коаксиального кабеля, что позволяет изменять величину коэффициента ответвления. Вместе с тем, в известном техническом решении внешний проводник отрезка коаксиальной линии электрически и механически подсоединен к наружному проводнику коаксиального кабеля через пружинящий элемент, т.е. используется электрический контакт или гальваническая связь.  The advantage of this device is the use of not a mechanical connection but an electrical (capacitive coupling) between the central conductor of the coaxial line segment and the inner conductor of the coaxial cable, as well as the possibility of moving the central conductor of the coaxial line segment along the longitudinal axis of the hole made in the inner conductor of the coaxial cable, which allows change the value of the branch coefficient. At the same time, in the known technical solution, the outer conductor of the coaxial line segment is electrically and mechanically connected to the outer conductor of the coaxial cable through a spring element, i.e. electrical contact or galvanic coupling is used.
Ограничениями этого устройства являются: из-за использования пружинящего элемента (механического контакта) со временем происходит деградация качества электрического контакта, что приводит к возникновению нелинейности сопротивления и, как следствие, к возникновению интермодуляционных помех и изменению коэффициента ответвления; сложность монтажа, т.к. для установки пружинящего элемента требуется удаление части диэлектрической оболочки коаксиального кабеля.  The limitations of this device are: due to the use of a spring element (mechanical contact), the quality of the electrical contact degrades over time, which leads to the appearance of non-linearity of resistance and, as a result, to the appearance of intermodulation interference and a change in the branch coefficient; complexity of installation, as installation of the spring element requires removal of part of the dielectric sheath of the coaxial cable.
Раскрытие изобретения  Disclosure of invention
В основу настоящего изобретения поставлена задача повышения точности воспроизведения заданного коэффициента ответвления, расширения диапазона ответвления, упрощения конструкции, сокращения времени настройки и упрощения монтажа, и, таким образом, повышения технико-эксплуатационных характеристик.  The basis of the present invention is the task of increasing the accuracy of reproduction of a given coefficient of branching, expanding the range of branching, simplifying the design, reducing setup time and simplifying installation, and thus improving technical and operational characteristics.
Для решения поставленной задачи в известном ответвителе для коаксиального кабеля, содержащем отрезок коаксиальной линии, выполненный из центрального проводника и внешнего проводника, между которыми расположен диэлектрический изолятор, причем центральный проводник отрезка коаксиальной линии предназначен для электрической связи с внутренним проводником коаксиального кабеля, а внешний - с наружным проводником коаксиального кабеля, коаксиальный кабель, предназначенный для использования в ответвителе, выполнен с изолирующим слоем между его внутренним проводником и наружным проводником и с диэлектрической оболочкой на наружном проводнике, центральный проводник отрезка коаксиальной линии с диэлектрическим изолятором электрически подсоединен к внутреннему проводнику коаксиального кабеля через отверстие, выполненное в диэлектрической оболочке, наружном проводнике, изолирующем слое и внутреннем проводнике коаксиального кабеля, с возможностью установки центрального проводника с диэлектрическим изолятором отрезка коаксиальной линии в отверстии, выполненном во внутреннем проводнике коаксиального кабеля, согласно изобретения введена металлическая пластина, внутренняя поверхность которой, обращенная к диэлектрической оболочке коаксиального кабеля, исполнена по форме и размерам соответствующей форме и размерам диэлектрической оболочке коаксиального кабеля, причем металлическая пластина выполнена с, по меньшей мере, одним элементом соединения, обеспечивающим ее установку непосредственно на диэлектрической оболочке коаксиального кабеля, отверстие в диэлектрической оболочке, наружном проводнике, изолирующем слое и внутреннем проводнике коаксиального кабеля выполнено с диаметром, равным наружному диаметру диэлектрического изолятора, металлическая пластина и внешний проводник отрезка коаксиальной линии соединены между собой и свободны от гальванического (электрического) контакта с наружным проводником коаксиального кабеля. To solve the problem in a known coupler for a coaxial cable containing a segment of a coaxial line made from a central a conductor and an external conductor, between which a dielectric insulator is located, the central conductor of the coaxial line segment being used for electrical communication with the internal conductor of the coaxial cable, and the external conductor with the external conductor of the coaxial cable, the coaxial cable intended for use in the coupler is made with an insulating layer between its inner conductor and outer conductor and with a dielectric sheath on the outer conductor, the central conductor of the coaxial segment a line with a dielectric insulator is electrically connected to the inner conductor of the coaxial cable through a hole made in a dielectric sheath, an outer conductor, an insulating layer and an inner conductor of a coaxial cable, with the possibility of installing a central conductor with a dielectric insulator of a segment of a coaxial line in a hole made in an inner conductor of a coaxial cable , according to the invention, a metal plate is introduced, the inner surface of which is facing the dielectric the sheath of the coaxial cable, made in shape and size corresponding to the shape and dimensions of the dielectric sheath of the coaxial cable, the metal plate is made with at least one connection element, ensuring its installation directly on the dielectric sheath of the coaxial cable, a hole in the dielectric sheath, the outer conductor , the insulating layer and the inner conductor of the coaxial cable is made with a diameter equal to the outer diameter of the dielectric insulator, metal The main plate and the outer conductor of the coaxial line segment are interconnected and are free from galvanic (electrical) contact with the outer conductor of the coaxial cable.
Возможны дополнительные варианты выполнения устройства, в которых целесообразно, чтобы:  Additional embodiments of the device are possible, in which it is advisable that:
- центральный проводник отрезка коаксиальной линии был установлен с возможностью его перемещения вдоль продольной оси отверстия, выполненного во внутреннем проводнике;  - the central conductor of the segment of the coaxial line was installed with the possibility of its movement along the longitudinal axis of the hole made in the inner conductor;
- выступающий наружу конец отрезка коаксиальной линии был выполнен виде коаксиального разъема;  - the protruding outward end of the segment of the coaxial line was made in the form of a coaxial connector;
- металлическая пластина была установлена на диэлектрической оболочке коаксиального кабеля посредством элемента соединения - клеевого слоя; - была введена вторая пластина, внутренняя поверхность которой, обращенная к диэлектрической оболочке коаксиального кабеля, была исполнена по форме и размерам соответствующей форме и размерам диэлектрической оболочке коаксиального кабеля, при этом вторая пластина установлена на диэлектрической оболочке коаксиального кабеля оппозитно металлической пластине с возможностью образования элемента соединения - хомута посредством монтажа металлической пластины и второй пластины винтами; - a metal plate was mounted on the dielectric sheath of the coaxial cable by means of a connection element - an adhesive layer; - a second plate was introduced, the inner surface of which turned to the dielectric sheath of the coaxial cable, was made in shape and size corresponding to the shape and dimensions of the dielectric sheath of the coaxial cable, while the second plate was mounted on the dielectric sheath of the coaxial cable opposite to a metal plate with the possibility of forming a connection element - a clamp by mounting a metal plate and a second plate with screws;
- центральный проводник отрезка коаксиальной линии был снабжен емкостным элементом, выполненным в виде зазора в центральном проводнике или в виде диэлектрической вставки в него.  - the central conductor of the coaxial line segment was equipped with a capacitive element made in the form of a gap in the central conductor or in the form of a dielectric insert into it.
- центральный проводник отрезка коаксиальной линии был снабжен индуктивным элементом, выполненным в виде волнистой наружной поверхности центрального проводника или в виде витой спирали, установленной в разрыве центрального проводника.  - the central conductor of the segment of the coaxial line was equipped with an inductive element made in the form of a wavy outer surface of the central conductor or in the form of a twisted spiral installed in the gap of the Central conductor.
Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются лучшими вариантами его выполнения со ссылками на прилагаемые фигуры.  These advantages, as well as features of the present invention are illustrated by the best options for its implementation with reference to the accompanying figures.
Краткий перечень чертежей  Brief List of Drawings
Фиг. 1 изображает заявленное устройство, внешний вид;  FIG. 1 depicts the claimed device, appearance;
Фиг. 2 - то же, что фиг. 1 , поперечное сечение;  FIG. 2 is the same as FIG. 1, cross section;
Фиг 3 - то же, что фиг. 2, вариант с емкостным элементом;  FIG. 3 is the same as FIG. 2, option with capacitive element;
Фиг. 4 - то же, что фиг. 2, вариант с индуктивным элементом;  FIG. 4 is the same as FIG. 2, an option with an inductive element;
Фиг. 5 - то же, что фиг. 2, другой вариант с индуктивным элементом;  FIG. 5 is the same as FIG. 2, another variant with an inductive element;
Фиг.6 - результаты измерения КСВн ответвителя с использованием измерителя параметров АФС "Site Master S332B" в диапазоне 1500-2500 Мгц;  Fig.6 - measurement results of the VSWR of the coupler using the parameter meter AFS "Site Master S332B" in the range of 1500-2500 MHz;
Фиг.7 -частотную зависимость коэффициента ответвления от частоты в диапазоне работы сетей сотовой связи стандартов GSM 1800 и UMTS.  Figure 7 shows the frequency dependence of the branch coefficient on the frequency in the range of operation of cellular networks of GSM 1800 and UMTS standards.
Лучший вариант осуществления изобретения  The best embodiment of the invention
Ответвитель для коаксиального кабеля (фиг. 1, 2) содержит отрезок 1 коаксиальной линии, выполненный из центрального проводника 2 и внешнего проводника 3, между которыми расположен диэлектрический изолятор 4. Коаксиальный кабель 5, предназначенный для использования в ответвителе, выполнен с изолирующим слоем 6 между его внутренним проводником 7 и наружным проводником 8 и с диэлектрической оболочкой 9 на наружном проводнике 8. Центральный проводник 2 отрезка 1 коаксиальной линии с диэлектрическим изолятором 4 электрически подсоединен к внутреннему проводнику 7 коаксиального кабеля 5 через отверстие, выполненное в диэлектрической оболочке 9, наружном проводнике 8, изолирующем слое 6 и внутреннем проводнике 7 коаксиального кабеля 5, с возможностью установки центрального проводника 2 с диэлектрическим изолятором 4 отрезка 1 коаксиальной линии в отверстии, выполненном во внутреннем проводнике 7 коаксиального кабеля 5. The coaxial cable coupler (FIGS. 1, 2) contains a coaxial line segment 1 made of a central conductor 2 and an external conductor 3, between which a dielectric insulator 4 is located. Coaxial cable 5, intended for use in the coupler, is made with an insulating layer 6 between its inner conductor 7 and outer a conductor 8 and with a dielectric sheath 9 on the outer conductor 8. The central conductor 2 of the segment 1 of the coaxial line with the dielectric insulator 4 is electrically connected to the inner conductor 7 of the coaxial cable 5 through an opening made in the dielectric sheath 9, the outer conductor 8, the insulating layer 6 and the inner the conductor 7 of the coaxial cable 5, with the possibility of installing the Central conductor 2 with a dielectric insulator 4 of the segment 1 of the coaxial line in the hole made in the inner conductor 7 co paraxial cable 5.
Введена металлическая пластина 10, внутренняя поверхность которой, обращенная к диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля 5, исполнена по форме и размерам соответствующей форме и размерам диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля 5. Металлическая пластина 10 выполнена с, по меньшей мере, одним элементом 11 соединения, обеспечивающим ее установку непосредственно на диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля 5. Отверстие в диэлектрической оболочке 9, наружном проводнике 8, изолирующем слое 6 и внутреннем проводнике 7 коаксиального кабеля 5 выполнено с диаметром, равным диаметру диэлектрического изолятора 4. Металлическая пластина 10 и внешний проводник 3 отрезка 1 коаксиальной линии соединены между собой и свободны от электрического контакта с наружным проводником 8 коаксиального кабеля 5.  A metal plate 10 has been introduced, the inner surface of which facing the dielectric sheath 9 of the coaxial cable 5 is made in shape and size corresponding to the shape and dimensions of the dielectric sheath 9 of the coaxial cable 5. The metal plate 10 is made with at least one connection element 11 providing its installation directly on the dielectric sheath 9 of the coaxial cable 5. The hole in the dielectric sheath 9, the outer conductor 8, the insulating layer 6 and the inner conductor 7 is coaxial cable 5 is made with a diameter equal to the diameter of the dielectric insulator 4. The metal plate 10 and the outer conductor 3 of the segment 1 of the coaxial line are interconnected and are free from electrical contact with the outer conductor 8 of the coaxial cable 5.
Так же, как в ближайшем аналоге, центральный проводник 2 отрезка 1 коаксиальной линии установлен с возможностью его перемещения вдоль продольной оси отверстия, выполненного во внутреннем проводнике 7, для изменения величины коэффициента ответвления.  As in the closest analogue, the central conductor 2 of the segment 1 of the coaxial line is mounted with the possibility of its movement along the longitudinal axis of the hole made in the inner conductor 7, to change the magnitude of the branch coefficient.
Кроме того, выступающий наружу конец отрезка 1 коаксиальной линии может быть выполнен виде коаксиального разъема для установки какого-либо дополнительного оборудования.  In addition, the protruding outward end of the segment 1 of the coaxial line can be made in the form of a coaxial connector for installing any additional equipment.
Металлическая пластина 10 может быть установлена на диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля 5 посредством элемента 11 соединения - клеевого слоя (фиг. 1, 2).  The metal plate 10 can be installed on the dielectric sheath 9 of the coaxial cable 5 through the element 11 of the connection - the adhesive layer (Fig. 1, 2).
Кроме того, может быть введена вторая пластина 12, внутренняя поверхность которой, обращенная к диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля 5, исполнена по форме и размерам соответствующей форме и размерам диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля 5. Вторая пластина 12 установлена на диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля оппозитно металлической пластине 10 с возможностью образования элемента 11 соединения - хомута посредством монтажа металлической пластины 10 и второй пластины 12 винтами 13 (фиг. 1-5). In addition, a second plate 12 can be introduced, the inner surface of which facing the dielectric sheath 9 of the coaxial cable 5, is made in shape and size corresponding to the shape and dimensions of the dielectric sheath 9 of the coaxial cable 5. The second plate 12 is installed on the dielectric sheath 9 of the coaxial cable opposite the metal plate 10 with the possibility of forming an element 11 of the connection - clamp by mounting the metal plate 10 and the second plate 12 with screws 13 (Fig. 1-5).
Центральный проводник 2 отрезка 1 коаксиальной линии (фиг. 3) может быть снабжен емкостным элементом 14 для корректировки частотной зависимости коэффициента ответвления. Емкостной элемент 14 может быть выполнен в виде зазора в центральном проводнике 3 или в виде диэлектрической вставки в зазор (могут использоваться и выпускаемые промышленностью конденсаторы).  The Central conductor 2 of the segment 1 of the coaxial line (Fig. 3) can be equipped with a capacitive element 14 to adjust the frequency dependence of the branch coefficient. The capacitive element 14 can be made in the form of a gap in the central conductor 3 or in the form of a dielectric insert in the gap (capacitors manufactured by the industry can also be used).
Для корректировки частотной зависимости коэффициента ответвления центральный проводник 2 отрезка 1 коаксиальной линии может быть снабжен индуктивным элементом 15, выполненным в виде волнистой наружной поверхности центрального проводника 2 (фиг. 4). Индуктивный элемент 15 может быть в виде витой спирали (фиг. 5), установленной в разрыве центрального проводника 2. (Могут использоваться и выпускаемые промышленностью стандартные индуктивные элементы).  To adjust the frequency dependence of the branch coefficient, the central conductor 2 of the segment 1 of the coaxial line can be equipped with an inductive element 15 made in the form of a wavy outer surface of the central conductor 2 (Fig. 4). The inductive element 15 may be in the form of a twisted spiral (Fig. 5) installed in the gap of the Central conductor 2. (Standard industrial inductive elements may also be used).
Монтаж устройства (фиг. 1, 2) осуществляют следующим образом.  Installation of the device (Fig. 1, 2) is as follows.
В коаксиальном кабеле 5 (например, магистральном кабеле) в необходимом месте подсоединения дополнительного оборудования высверливается отверстие, проходящее через диэлектрическую оболочку 9, наружный проводник 8, изолирующий слой 6 во внутренний проводник 7. Диаметр этого отверстия выбирается таким, чтобы центральный проводник 2 с диэлектрическим изолятором 4 входил в отверстие с небольшим натягом. По сравнению с ближайшим аналогом удаления диэлектрической оболочки 9 под пружинящий элемент не требуется, а наоборот, для улучшения электрической емкостной связи требуется ее сохранность в месте контакта с диэлектрическим изолятором 4.  In a coaxial cable 5 (for example, a trunk cable), a hole passing through a dielectric sheath 9, an outer conductor 8, an insulating layer 6 is drilled into an inner conductor 7 at a necessary place for connecting additional equipment, and the diameter of this hole is selected so that the central conductor 2 with a dielectric insulator 4 entered the hole with a slight tightness. Compared with the closest analogue, the removal of the dielectric shell 9 under the spring element is not required, but rather, to improve the electrical capacitive coupling requires its safety at the point of contact with the dielectric insulator 4.
Центральный проводник 2 отрезка 1 имеет возможность установки (совместно с диэлектрическим изолятором 4) непосредственно в отверстии, выполненном во внутреннем проводнике 7 коаксиального кабеля для обеспечения максимальных величин коэффициента ответвления. Кроме того, центральный проводник 2 имеет возможность его перемещения вдоль продольной оси отверстия, выполненного во внутреннем проводнике 7. Коэффициент ответвления электромагнитной энергии регулируется глубиной проникновения центрального проводника 2 отрезка 1 коаксиальной линии в коаксиальный кабель 5. The Central conductor 2 of the segment 1 has the ability to install (together with a dielectric insulator 4) directly in the hole made in the inner conductor 7 of the coaxial cable to ensure maximum values of the coefficient of branching. In addition, the Central conductor 2 has the ability to move along the longitudinal axis of the holes made in the inner conductor 7. The branch coefficient of electromagnetic energy is regulated by the penetration depth of the Central conductor 2 of the segment 1 of the coaxial line into the coaxial cable 5.
Металлическая пластина 10, соединенная с внешним проводником 3 отрезка 1 коаксиальной линии, прижимается к диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля 5 и прикрепляется к ней элементом 11 соединения, например, слоем эпоксидного клея (фиг. 1, 2). Для повышения надежности соединения может быть введена вторая пластина 12, внутренняя поверхность которой, обращенная к диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля 5, исполнена по форме и размерам соответствующей форме и размерам диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля 5. Вторая пластина 12 установлена на диэлектрической оболочке 9 коаксиального кабеля оппозитно металлической пластине 10 с возможностью образования элемента 1 1 соединения - хомута посредством монтажа металлической пластины 10 и второй пластины 12 винтами 13 (фиг. 1-5).  The metal plate 10 connected to the external conductor 3 of the segment 1 of the coaxial line is pressed against the dielectric sheath 9 of the coaxial cable 5 and is attached to it by the connecting element 11, for example, a layer of epoxy adhesive (Fig. 1, 2). To increase the reliability of the connection, a second plate 12 can be introduced, the inner surface of which facing the dielectric sheath 9 of the coaxial cable 5 is made in shape and size to the corresponding shape and dimensions of the dielectric sheath 9 of the coaxial cable 5. The second plate 12 is mounted on the dielectric sheath 9 of the coaxial cable opposite to the metal plate 10 with the possibility of the formation of the element 1 1 connection-clamp by mounting the metal plate 10 and the second plate 12 with screws 13 (Fig. 1-5 )
Внешний проводник 3 может представлять собой наружный корпус коаксиального разъема. Таким образом, выступающий наружу конец отрезка 1 коаксиальной линии может быть выполнен виде коаксиального разъема. Это позволяет уменьшить габариты и упростить устройство для подсоединения к нему различного оборудования.  The outer conductor 3 may be the outer housing of the coaxial connector. Thus, the protruding outward end of the segment 1 of the coaxial line can be made in the form of a coaxial connector. This allows you to reduce the size and simplify the device for connecting various equipment to it.
Для корректировки частотной зависимости коэффициента ответвления центральный проводник 2 отрезка 1 коаксиальной линии может быть снабжен емкостным элементов 14 или индуктивным элементом 15, выполненными в соответствии вышеописанными средствами (фиг. 3-5). При этом изменения диаметра отверстия в коаксиальном кабеле 5 или каких-либо дополнительных настроек не требуется, а корректировка осуществляется путем замены соответствующих емкостных элементов 14 или индуктивных элементов 15 (фиг. 3-5). Необходимость в корректировке частотной зависимости может возникнуть при расширении частотного диапазона коаксиального ответвителя для стабилизации его характеристик.  To adjust the frequency dependence of the branch coefficient, the Central conductor 2 of the segment 1 of the coaxial line can be equipped with capacitive elements 14 or inductive element 15, made in accordance with the above-described means (Fig. 3-5). In this case, changes in the diameter of the hole in the coaxial cable 5 or any additional settings are not required, and the adjustment is carried out by replacing the corresponding capacitive elements 14 or inductive elements 15 (Fig. 3-5). The need for adjusting the frequency dependence may arise when expanding the frequency range of the coaxial coupler to stabilize its characteristics.
В заявленном устройстве отсутствуют непосредственные электро- механические контакты между проводниками отрезка 1 коаксиальной линии и коаксиального кабеля 5 (используется емкостная электрическая связь), что обеспечивает долгосрочную стабильность характеристик ответвителя и гарантирует отсутствие интермодуляционных помех. Кроме того, заявленное устройство более удобно при монтаже, т.к. не требует удаления диэлектрической оболочки 9 коаксиального кабеля 5 для установки какого-либо пружинящего элемента или других механических средств для обеспечения электрических контактов. The claimed device lacks direct electromechanical contacts between the conductors of segment 1 of the coaxial line and coaxial cable 5 (capacitive electrical coupling is used), which ensures long-term stability of the coupler characteristics and ensures the absence of intermodulation interference. In addition, the claimed device is more convenient during installation, because does not require removal of the dielectric sheath 9 coaxial cable 5 for installing any spring element or other mechanical means to provide electrical contacts.
Как показали испытания, монтируемая непосредственно на магистральный коаксиальный кабель конструкция обеспечивает широкий диапазон уровня ответвления сигнала (-5 - -40дБ). Требуемый на практике коэффициент ответвления для получения необходимого уровня ВЧ энергии дополнительного оборудования может определяться на месте монтажа, например, путем подключения измерителя мощности к ответвителю или с использованием известной зависимости коэффициента ответвления от длины центрального проводника 2 отрезка 1.  As tests have shown, the design mounted directly on the coaxial trunk cable provides a wide range of signal branch level (-5 - -40dB). The branch coefficient required in practice to obtain the necessary RF energy level of additional equipment can be determined at the installation site, for example, by connecting a power meter to the coupler or using the known dependence of the branch coefficient on the length of the central conductor 2 of segment 1.
Технические характеристики нескольких номиналов заявленного ответвителя сведены в таблицу:  Technical characteristics of several values of the declared coupler are summarized in the table:
Таблица Table
Figure imgf000012_0001
На фигурах 6 и 7 представлены результаты испытания образца ответвителя
Figure imgf000012_0001
In figures 6 and 7 presents the test results of the sample coupler
(ОК) с коэффициентом ответвления (Котвл.) -7 дБ для коаксиального кабеля 5 диаметром 1/2" (кабель LCF 12-50 фирмы RFS). Ответвитель разработан для диапазона частот 1710-2170 МГц, обеспечивающего работу сетей сотовой связи в стандарте GSM 1800 и UMTS (3G). (OK) with a branch coefficient (Kotvl.) -7 dB for coaxial cable 5 with a diameter of 1/2 "(LCF cable 12-50 from RFS). The coupler is designed for the frequency range 1710-2170 MHz, providing cellular networks in the GSM standard 1800 and UMTS (3G).
Рабочий диапазон (фиг. 6) обозначен маркерами Ml и М2. Внутри рабочего диапазона КСВн меньше 1.3, что удовлетворяет Российским требованиям к элементам АФС сотовой связи 1.5. Рост КСВн на частотах свыше 2170 Мгц может быть скомпенсирован использованием вариантов ответвителя, изображенных на фигурах 4 и 5. На фигуре 7 заметно увеличение коэффициента ответвления с увеличением частоты. Корректировка также может быть реализована использованием вариантов, приведенных на фигурах 4 и 5. The operating range (Fig. 6) is indicated by the markers Ml and M2. Within the operating range, the VSWR is less than 1.3, which meets the Russian requirements for the elements of AFS cellular communication 1.5. The growth of VSWR at frequencies above 2170 MHz can be compensated by using the coupler options shown in figures 4 and 5. In figure 7, a marked increase in the branch coefficient with increasing frequency. Correction can also be implemented using the options shown in figures 4 and 5.
Предельная простота конструкции и удобство монтажа, а также не высокая чувствительность зависимости коэффициента ответвления от геометрических размеров обуславливают практическую значимость предлагаемого устройства.  Extreme simplicity of design and ease of installation, as well as low sensitivity of the dependence of the branch coefficient on geometric dimensions determine the practical significance of the proposed device.
Промышленная применимость  Industrial applicability
Наиболее успешно заявленный ответвитель для коаксиального кабеля промышленно применим при реализации сложных, разветвлённых антенно-фидерных схем, может быть использован при построении сетей сотовой связи и беспроводного доступа и других систем связи в крупных зданиях и сооружениях (стадионы, торговые центры, подземные паркинги, метрополитен и т. д.).  The most successfully declared coaxial cable coupler is industrially applicable in the implementation of complex, branched antenna-feeder circuits, can be used in the construction of cellular networks and wireless access and other communication systems in large buildings and structures (stadiums, shopping centers, underground parking, underground and etc.).

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Ответвитель для коаксиального кабеля, содержащий отрезок коаксиальной линии, выполненный из центрального проводника и внешнего проводника, между которыми расположен диэлектрический изолятор, коаксиальный кабель, предназначенный для использования в ответвителе, выполнен с изолирующим слоем между его внутренним проводником и наружным проводником и с диэлектрической оболочкой на наружном проводнике, причем центральный проводник отрезка коаксиальной линии предназначен для электрической связи с внутренним проводником коаксиального кабеля, а внешний - с наружным проводником коаксиального кабеля, центральный проводник отрезка коаксиальной линии с диэлектрическим изолятором электрически подсоединен к внутреннему проводнику коаксиального кабеля через отверстие, выполненное в диэлектрической оболочке, наружном проводнике, изолирующем слое и внутреннем проводнике коаксиального кабеля, с возможностью установки центрального проводника с диэлектрическим изолятором отрезка коаксиальной линии в отверстии, выполненном во внутреннем проводнике коаксиального кабеля, отличающийся тем, что введена металлическая пластина, внутренняя поверхность которой, обращенная к диэлектрической оболочке коаксиального кабеля, исполнена по форме и размерам соответствующей форме и размерам диэлектрической оболочке коаксиального кабеля, причем металлическая пластина выполнена с, по меньшей мере, одним элементом соединения, обеспечивающим ее установку непосредственно на диэлектрической оболочке коаксиального кабеля, отверстие в диэлектрической оболочке, наружном проводнике, изолирующем слое и внутреннем проводнике коаксиального кабеля выполнено с диаметром, равным наружному диаметру диэлектрического изолятора, металлическая пластина и внешний проводник отрезка коаксиальной линии соединены между собой и свободны от гальванического контакта с наружным проводником коаксиального кабеля.  1. A coaxial cable coupler comprising a length of coaxial line made of a central conductor and an external conductor, between which a dielectric insulator is located, a coaxial cable intended for use in the coupler is made with an insulating layer between its inner conductor and the outer conductor and with a dielectric sheath on the outer conductor, and the Central conductor of the segment of the coaxial line is designed for electrical communication with the inner conductor of the coaxial cable, and the outer one with the outer conductor of the coaxial cable, the central conductor of the segment of the coaxial line with a dielectric insulator is electrically connected to the inner conductor of the coaxial cable through a hole made in a dielectric sheath, the outer conductor, the insulating layer and the inner conductor of the coaxial cable, with the possibility of installing the central conductor with a dielectric insulator of a segment of a coaxial line in a hole made in the inner conductor of a coaxial cable, o characterized in that a metal plate is introduced, the inner surface of which facing the dielectric sheath of the coaxial cable, is made in shape and size to the corresponding shape and dimensions of the dielectric sheath of the coaxial cable, the metal plate being made with at least one connection element for its installation directly on the dielectric sheath of the coaxial cable, a hole in the dielectric sheath, the outer conductor, the insulating layer and the inner conductor e coaxial cable formed with a diameter equal to the outer diameter of the dielectric insulator, the metal plate and the outer conductor of the coaxial line are connected together and are free from galvanic contact with the outer conductor of the coaxial cable.
2. Ответвитель по п. 1, отличающийся тем, что центральный проводник отрезка коаксиальной линии установлен с возможностью его перемещения вдоль продольной оси отверстия, выполненного во внутреннем проводнике.  2. The coupler according to claim 1, characterized in that the central conductor of the segment of the coaxial line is installed with the possibility of its movement along the longitudinal axis of the hole made in the inner conductor.
3. Ответвитель по п. 1, отличающийся тем, что выступающий наружу конец отрезка коаксиальной линии выполнен виде коаксиального разъема. 3. The coupler according to claim 1, characterized in that the protruding outward end of the segment of the coaxial line is made in the form of a coaxial connector.
4. Ответвитель по п. 1, отличающийся тем, что металлическая пластина установлена на диэлектрической оболочке коаксиального кабеля посредством элемента соединения - клеевого слоя. 4. The coupler according to claim 1, characterized in that the metal plate is mounted on the dielectric sheath of the coaxial cable by means of a connection element - an adhesive layer.
6. Ответвитель по п. 1, отличающийся тем, что введена вторая пластина, внутренняя поверхность которой, обращенная к диэлектрической оболочке коаксиального кабеля, исполнена по форме и размерам соответствующей форме и размерам диэлектрической оболочке коаксиального кабеля, вторая пластина установлена на диэлектрической оболочке коаксиального кабеля оппозитно металлической пластине с возможностью образования элемента соединения - хомута посредством монтажа металлической пластины и второй пластины винтами.  6. The coupler according to claim 1, characterized in that a second plate is inserted, the inner surface of which facing the dielectric sheath of the coaxial cable, is made in shape and size to the corresponding shape and dimensions of the dielectric sheath of the coaxial cable, the second plate is installed on the dielectric sheath of the coaxial cable a metal plate with the possibility of forming a connection element - a clamp by mounting the metal plate and the second plate with screws.
7. Ответвитель по п. 1, отличающийся тем, что центральный проводник отрезка коаксиальной линии снабжен емкостным элементом, выполненным в виде зазора в центральном проводнике или в виде диэлектрической вставки в него.  7. The coupler according to claim 1, characterized in that the central conductor of the coaxial line segment is equipped with a capacitive element made in the form of a gap in the central conductor or in the form of a dielectric insert into it.
8. Ответвитель по п. 1, отличающийся тем, что центральный проводник отрезка коаксиальной линии снабжен индуктивным элементом, выполненным в виде волнистой наружной поверхности центрального проводника или в виде витой спирали, установленной в разрыве центрального проводника.  8. The coupler according to claim 1, characterized in that the central conductor of the coaxial line segment is equipped with an inductive element made in the form of a wavy outer surface of the central conductor or in the form of a twisted spiral installed in the gap of the central conductor.
PCT/RU2010/000585 2010-01-28 2010-10-14 Coupler for a coaxial cable WO2011093739A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20100844829 EP2530781B1 (en) 2010-01-28 2010-10-14 Coupler for a coaxial cable

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010102804/07A RU2410803C1 (en) 2010-01-28 2010-01-28 Coaxial cable coupler
RU2010102804 2010-01-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011093739A1 true WO2011093739A1 (en) 2011-08-04

Family

ID=44319554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2010/000585 WO2011093739A1 (en) 2010-01-28 2010-10-14 Coupler for a coaxial cable

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2530781B1 (en)
RU (1) RU2410803C1 (en)
WO (1) WO2011093739A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011106350B4 (en) * 2011-06-08 2014-05-15 Spinner Gmbh Device for coupling an RF signal along a signal path

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB607200A (en) 1943-11-29 1948-08-26 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to radio frequency coupling arrangements
SU1062815A1 (en) * 1982-03-10 1983-12-23 Предприятие П/Я Х-5734 Coaxial directional coupler
US4481641A (en) * 1982-09-30 1984-11-06 Ford Motor Company Coaxial cable tap coupler for a data transceiver
US4700145A (en) 1984-03-21 1987-10-13 Plessey Overseas Limited Radially fed microwave signal combiner/distributor apparatus
JPH01103003A (en) 1987-10-16 1989-04-20 Hitachi Ltd Coaxial type power distribution synthesizer
SU1517082A1 (en) 1987-10-30 1989-10-23 Институт Технической Кибернетики Ан Бсср Coupler for coaxial cable
JPH09275307A (en) * 1996-04-05 1997-10-21 Daiichi Denpa Kogyo Kk Coupler for coaxial cable and antenna system
RU56072U1 (en) 2006-04-14 2006-08-27 Закрытое акционерное общество "Автоматизированные информационные системы и телекоммуникации" COAXIAL TAP
RU2327262C2 (en) * 2006-03-02 2008-06-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга Microwave coupler

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2694182A (en) * 1953-02-20 1954-11-09 George G Edlen Impedance-matching tap-off coupler for wave transmission lines
US5171162A (en) * 1990-12-27 1992-12-15 Kaufman Theodore P RF coaxial cable tap interconnect
US5689218A (en) * 1996-02-01 1997-11-18 Andrew Corporation Tap for extracting energy from transmission lines
US7026888B2 (en) * 2003-05-05 2006-04-11 Marek Edward Antkowiak Broadband non-directional tap coupler

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB607200A (en) 1943-11-29 1948-08-26 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to radio frequency coupling arrangements
SU1062815A1 (en) * 1982-03-10 1983-12-23 Предприятие П/Я Х-5734 Coaxial directional coupler
US4481641A (en) * 1982-09-30 1984-11-06 Ford Motor Company Coaxial cable tap coupler for a data transceiver
US4700145A (en) 1984-03-21 1987-10-13 Plessey Overseas Limited Radially fed microwave signal combiner/distributor apparatus
JPH01103003A (en) 1987-10-16 1989-04-20 Hitachi Ltd Coaxial type power distribution synthesizer
SU1517082A1 (en) 1987-10-30 1989-10-23 Институт Технической Кибернетики Ан Бсср Coupler for coaxial cable
JPH09275307A (en) * 1996-04-05 1997-10-21 Daiichi Denpa Kogyo Kk Coupler for coaxial cable and antenna system
RU2327262C2 (en) * 2006-03-02 2008-06-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга Microwave coupler
RU56072U1 (en) 2006-04-14 2006-08-27 Закрытое акционерное общество "Автоматизированные информационные системы и телекоммуникации" COAXIAL TAP

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2530781A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2410803C1 (en) 2011-01-27
EP2530781B1 (en) 2015-04-29
EP2530781A1 (en) 2012-12-05
EP2530781A4 (en) 2013-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4280129A (en) Variable mutual transductance tuned antenna
KR102054657B1 (en) Coaxial connector
US7292194B2 (en) Inverted-F antenna and method of modulating impedance of the same
KR100708951B1 (en) Broadband shorted stub surge protector
US7268745B2 (en) Coaxial cable free quadri-filar helical antenna structure
KR101285146B1 (en) Gas insulated apparatus partial discharge detecting sensor and detecting apparatus by its sensor
CN104733885A (en) Receptacle connector and terminal used therefor
CN106374284B (en) Electric connector with adjustment impedance
CN107017512A (en) Connector of the connecting side with cage spring
US8920193B2 (en) Preconnectorized coaxial cable connector apparatus
US9531140B2 (en) Coaxial protective device
WO2011093739A1 (en) Coupler for a coaxial cable
US20150064946A1 (en) Radio frequency subscriber drop equipment having high voltage protection circuits and related contact assemblies
JP5576483B2 (en) Gas-insulated high-voltage electrical switch monitoring device by measuring partial discharge, and gas-insulated high-voltage electrical switch using the monitoring device
CN104916911A (en) Ridge waveguide antenna
CN104241991A (en) Rotatable radio frequency coaxial connector
CN110661063B (en) Substrate integrated waveguide feed broadband coaxial rotary joint
RU56072U1 (en) COAXIAL TAP
CN103545601B (en) A kind of on-line monitoring antenna
EP3073583A1 (en) Connection device and reception device
CN207896374U (en) Dynamically high intermodulation installation type connector
CN210040473U (en) Broadband coaxial radio frequency rotary joint
CN112151926B (en) Novel direct current isolation precision load
KR101269374B1 (en) High frequency connector assembly
CN102751555A (en) Miniaturized broadband orthogonal type waveguide coaxial converter

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10844829

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010844829

Country of ref document: EP