Brevet FR2552272A1 — publié le 19850322

Câble électrique coaxial rayonnant La présente invention concerne un câble électrique coaxial rayonnant, comprenant une âme conductrice, un diélectrique cellulaire, un conducteur extérieur muni de fenêtres de passage de rayonnement électro5 magnétique, et une gaine externe isolante. Les fenêtres de passage du rayonnement des câbles connus sont constituées soit par des fentes, longitudinales ou faisant un angle avec l'axe du câble, soit par des successions de trous alignés sur des segments parallèles à l'axe du câble Leur affaiblissement linéique est 10 cependant perturbé par la valeur du facteur de couplage, de sorte qu'ils ne sont parfaitement satisfaisants que pour des facteurs de couplage déterminés Leur rayonnement en valeur de crête est également limité. Les câbles rayonnants comportant des fentes faisant un angle avec l'axe du câble sont particulièrement dissipatifs, car ces fentes coupent 15 les courants superficiels qui circulent dans le conducteur extérieur du câble et de ce fait augmentent beaucoup l'affaiblissement. Les câbles comportant des successions de trous alignés sur des segments parallèles à l'axe du câble ont un affaiblissement plus réduit, mais la disposition de ces segments parallèles à l'axe crée un diagramme 20 de rayonnement non uniforme, ce qui peut être gênant dans beaucoup d'applications. La présente invention a pour but de procurer un câble électrique coaxial rayonnant dont l'affaiblissement linéique ne dépende pas de la valeur du facteur de couplage, qui présente un meilleur rayonnement en 25 valeur de crête, avec une distribution plus uniforme, et pour des amplitudes de couplage moindres que les câbles connus, et dont la mesure des tensions d'écho (réflectométrie) soit très bonne. Le câble selon la présente invention est caractérisé en ce que les fenêtres de passage du rayonnement de son conducteur extérieur sont 30 constitués par des séries successives de trous alignés selon un segment d'hélice. Il répond en outre de préférence à au moins l'une des caractéristiques suivantes: Les trous formant fenêtres de passage du rayonnement sont circulaires. 35 Le conducteur extérieur est formé par un feuillard gaufré. Sa gaine est en une résine synthétique munie d'un additif minéral la rendant non propagatrice d'une flamme. La gaine est exempte d'additif halogéné. La masse spécifique apparente du diélectrique cellulaire est comprise entre 0,25 et 0,50 g/cm 3. Sa gaine externe est reliée à un élément porteur d'axe parallèle au sien. On sait que l'énergie A W rayonnée par chaque trou de rayon r à la fréquence f = st donnée par la formule de BETHE: 2 J 2 r 6 2 H t 2 t 2711 ' c Ht étant le champ magnétique tangentiel au centre de l'ouverture et c la vitesse de la lumière dans le vide. Il est donc possible de calculer l'affaiblissement supplémentaire Aw ^ = W apporté par le rayonnement, W étant l'énergie véhiculée dans le câble. Du fait que les trous sont disposés suivant une hélice par rapport à l'axe du câble, le rayonnement de celui-ci a un diagramme circulaire et est uniforme dans toutes les directions si l'on néglige l'effet de paroi dû aux obstacles situés à proximité du câble. La distance d entre les trous doit être choisie de façon que les champs rayonnés par chacun s'ajoutent On aboutit ainsi à une condition théorique: le rayonnement du câble à fuites sera effectif pour les signaux porteurs dont la longueur d'onde dans l'air satisfait les relations: et 4 ( 1 +) ipl dp -3 p étant une constante entière et L r 1 la permittivité relative de l'isolant primaire du câble coaxial. Suivant les valeurs de p, le rayonnement pourra se produire sur le mode fondamental ou sur des modes d'ordre supérieur. Il est décrit ci-après, à titre d'exemple et en référence à la figure unique du dessin annexé, un câble électrique coaxial rayonnant selon l'invention. Ce câble comporte une âme conductrice 1 en cuivre ou en aluminium à cannelure hélicoldale Celle-ci est entourée d'un diélectrique cellu10 laire à faibles pertes 2 en polyéthylène de masse spécifique comprise entre 0,25 et 0,50 g/cm 3. Le conducteur extérieur est formé d'un feuillard de cuivre gaufré 3, percé de trous 6 répartis sur des segments d'hélice, le pas et l'angle par rapport à l'axe des séries de trous étant choisis en fonction de la 15 fréquence d'utilisation Les trous représentés sont circulaires, mais ils pourraient aussi être rectangulaires ou de forme ovale. Le conducteur extérieur est entouré d'une gaine protectrice 4 en polychlorure de vinyle, additionné d'une charge minérale la rendant non propagatrice de la flamme, mais sans additif antifeu halogèné, qui 20 engendrerait un dégagement d'halogène en cas d'incendie. L'ensemble du câble est supporté par un élément porteur 5 à âme d'acier 7, relié à la gaine du câble. REVENDICATIONS 1/ Câble électrique coaxial rayonnant, comprenant une âme conductrice ( 1) , un diélectrique cellulaire ( 2), un conducteur extérieur ( 3) muni de fenêtres de passage du rayonnement électromagnétique, Ut une 5 gaine externe isolante ( 4), caractérisé en ce que les fenêtres de eassage du rayonnement sont constituées par des séries successives de trous ( 6) alignés selon un segment d'hélice. 2/ Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trous formant fenêtres de passage du rayonnement sont circulaires. 3/ Câble selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en cel que le conducteur extérieur est formé par un feuillard gaufré 4/ Câble selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en Xe que sa gaine est en une résine synthétique munie-d'tun additif minéral là rendant non propagatrice d'une flamme 5/ Câble selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé enice que la gaine est exempte d'additif halogéné. 6/ Câble selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la masse spécifique apparente du diélectrique cellulaire est comprise en3 tre 0,25 et 0,50 g/cm. 7/ Câble selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que sa gaine externe est reliée à un élément porteur ( 5) d'axe parallèle au sien. i