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VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Offenbarung beansprucht die Vorteile der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr.
63/181,922 mit dem Titel „TRIAXIAL ISOLATED PROBE TIP“, die am 29. April 2021 eingereicht wurde und in vollem Umfang hierin enthalten ist.
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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung bezieht sich auf Test- und Messsysteme und insbesondere auf eine Test- und Messsonde.
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STAND DER TECHNIK
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Test- und Messsysteme umfassen häufig ein Test- und Messinstrument, z. B. ein Oszilloskop, und eine Test- und Messsonde. Die Sonde wird im Allgemeinen verwendet, um eine physische Verbindung zu einem oder mehreren Prüfpunkten auf einer zu testenden Vorrichtung (DUT) herzustellen und ein interessierendes Signal vom Prüfpunkt an einen Eingang des Test- und Messinstrument zu koppeln. Eine isolierte Sonde, wie z. B. ein Iso Vu™-Sonde von Tektronix, Inc. verwendet eine galvanische, z. B. optische, oder HF-Isolierung, um die Referenzspannung der Sonde von der Referenzspannung des Oszilloskops, in der Regel Masse, zu trennen. Dies ermöglicht es Anwendern, wie z. B. Entwicklern von Stromversorgungssystemen, differentielle Signale mit hoher Bandbreite und hoher Spannung bei Vorhandensein großer Gleichtaktspannungen genau aufzulösen. Zu den Anwendungsbeispielen für die Verwendung einer isolierten Sonde gehören die Entwicklung von Schaltnetzteilen, die Entwicklung/Analyse von Leistungs-FETs (Feldeffekttransistoren) für GaN- (Galliumnitrid) und SiC- (Siliziumkarbid) Bauelemente mit breiter Bandlücke, die Entwicklung von Wechselrichtern, die Entwicklung von Motorantrieben, BCI- (Bulk-Channel-Injection) oder ESD-Messungen (elektrostatische Entladung) sowie Stromshunt-Messungen und vieles mehr. Die Fähigkeit einer isolierten Sonde, eine Gleichtaktspannung abzuweisen, wird durch das Gleichtaktunterdrückungsverhältnis (CMRR; common mode rejection ratio) der Sonde gemessen.
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Eine isolierte Sonde besteht in der Regel aus einem Sensorkopfteil und einer Sondenspitze, die sich vom Sensorkopf bis zum Testpunkt auf dem DUT erstreckt. Isolierte Sondenspitzen weisen in der Regel eine Verschlechterung des CMRR auf, die mit ihrer Länge korreliert. Dies liegt daran, dass der Gleichtaktsignalstrom über die gesamte Länge des Referenz- oder isolierten „Erdungs“-Geflechts fließt, was zu erheblichen Verlusten bei hohen Frequenzen führen kann. Dadurch entsteht am Eingang des Sensorkopfes eine Spannungsdifferenz zwischen dem Signalleiter und dem Referenzleiter, was zu einem schlechten CMRR-Verhalten führt.
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Folglich sind herkömmliche Spitzen für isolierte Sonden in der Regel relativ kurz ausgelegt. Die derzeit erhältlichen Sondenspitzen für die isolierten Iso Vu™-Soden von Tektronix bieten zum Beispiel keine Optionen mit einer Kabellänge von mehr als 6 Zoll. Die geringe Länge trägt erheblich zur Aufrechterhaltung einer hervorragenden CMRR-Leistung bei, erschwert jedoch die Verwendung dieser Sonden für Messungen, bei denen enge Begrenzungen überwunden werden müssen, z. B. um in eine Umgebungskammer zu gelangen, um ein DUT bei erweiterten Temperaturwerten zu testen. Iso Vu™-Sondenspitzen umfassen im Allgemeinen ein Koaxialkabel mit einem Mittelleiter und einem Referenzgeflecht, die jeweils durch eine Reihe von Ferriten geführt werden, wie in
U.S. Pat. Nr. 10,302,676 beschrieben, dessen gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme in diese Offenbarung aufgenommen wird.
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Ausführungsformen der beschriebenen Geräte und Verfahren beheben Mängel des Standes der Technik.
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Figurenliste
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- 1 zeigt ein Diagramm eines Teils eines herkömmlichen Triaxialkabels.
- 2 zeigt ein Diagramm eines Teils einer Ausführungsform einer Sondenspitze mit einem Triaxialkabel.
- 3 zeigt ein Diagramm eines Teils einer Sondenspitze mit einem Triaxialkabel.
- 4-13 zeigen Verfahren zur Herstellung einer Triaxialkabel-Sondenspitze.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Bei den hier vorgestellten Ausführungsformen handelt es sich um ein Triaxialkabel, bei dem der Gleichtaktstrom einen Pfad vom Referenzleiter entfernt nimmt. Dadurch verringert sich der Strom, der durch den Referenzleiter fließt, der manchmal auch als Masse oder Referenzgeflecht bezeichnet wird. Bei Hochfrequenzsignalen, d. h. bei Signalen im Funkfrequenzbereich von 20 kHz bis 300 GHz, kann dies sogar noch problematischer sein. Die Verringerung des Stroms durch das Referenzgeflecht erhöht das Gleichtaktunterdrückungsverhältnis (CMRR), was zu einer höheren Messgenauigkeit der Messsignale des Instruments führt.
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1 zeigt ein Diagramm eines Teils eines herkömmlichen Triaxialkabels. Der Begriff „Koaxial-“ oder „Koax-“ bezeichnet hier ein Kabel, das aus einem Mittelleiter oder Signalleiter besteht, der von einem Isolator umgeben ist, der wiederum von einem zweiten Leiter oder Referenzleiter umgeben ist. Der zweite Leiter besteht in der Regel aus einem Geflecht. Der Begriff „triaxial“ oder „triax“ bezieht sich auf ein Kabel mit einem zweiten Isolator und einem dritten Leiter, oder Abschirmung, der in der Regel ebenfalls aus einem Geflecht besteht. Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass diese Komponenten der Länge nach entlang der Achse des Kabels verlaufen oder diese überqueren. Der Begriff „Isolator“, wie er hier verwendet wird, umfasst Materialien, die elektrische Isolierung bieten, einschließlich Dielektrika, die durch ein angelegtes elektrisches Feld polarisiert werden können.
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In 1 hat das Triaxialkabel 10 einen Signalleiter 12, der von einem ersten Isolator 14 umgeben ist. Ein Referenzleiter 16, der im Folgenden als Masse-, Referenz- oder Innenleiter bezeichnet werden kann, umgibt den ersten Isolator. Ein zweiter Isolator 18 umgibt den Referenzleiter, der wiederum von einem dritten Leiter 20, der Abschirmung, umgeben ist. Ein Mantel oder eine Umhüllung 22 kann diese Komponenten umschließen und das Kabel bilden. Die unteren Lagen des Kabels unterhalb des Mittelleiters 12 entsprechen den oberen Lagen, da es sich hier um eine Seitenansicht der Länge des Kabels handelt.
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Wie bereits erwähnt, leidet die Messung, wenn eine Sondenspitze in einer isolierten Test- und Messvorrichtung ein Koaxialkabel verwendet, weil der Gleichtaktstrom, der durch den Referenzleiter des Koaxialkabels fließt, einen Spannungsabfall erzeugt, der in Reihe mit der Differenzmessung liegt, die zwischen dem Signal- und dem Referenzleiter durchgeführt wird. Manchmal werden Triaxialkabel verwendet, um den Gleichtaktstrom in einen separaten Abschirmungsleiter zu leiten, aber dies erfordert im Allgemeinen eine Differenzeingangsstufe in der Test- und Messvorrichtung, damit der Referenzleiter keinen sekundären Pfad für den Gleichtaktstromfluss bildet.
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Im Allgemeinen verwenden die meisten herkömmlichen Spitzen für isolierte Sonden ein Standard-Koaxialkabel mit zwei Leitern, die kürzer als 6 Zoll sind. Die geringe Länge trägt zu einer guten CMRR-Leistung bei, da die Länge und damit der Widerstand des Referenzleiters minimiert wird. Die kurze Länge macht es jedoch schwierig, diese Produkte für Messungen zu verwenden, bei denen enge Grenzen überwunden werden müssen, wie z. B. das Innere einer Umweltkammer, um ein DUT bei erweiterten Temperaturen zu testen. Bei einer herkömmlichen koaxial isolierten Sondenspitze befinden sich Ferrite außerhalb des Referenzleiters. Der Triax-Ansatz fügt einen zusätzlichen Abschirmungsleiter und zusätzliche Ferrite außerhalb des Abschirmungsleiters hinzu. Die Verbesserung des CMRR könnte die Entwicklung längerer Spitzen ermöglichen.
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Bei den hier beschriebenen Ausführungsformen wird ein Material mit hoher magnetischer Permeabilität, z. B. Ferrite, zwischen den Referenz- und den Abschirmungsleiter eines Triaxialkabels eingefügt. Dadurch wird die Gleichtaktimpedanz im Referenzleiter gegenüber der Abschhirmung erhöht, wodurch der Gleichtaktstrom in den Abschirmungsleiter geleitet wird. Diese Technik kann mit der Verwendung eines Materials mit hoher magnetischer Permeabilität außerhalb der Abschirmung kombiniert werden, um den gesamten Gleichtaktstromfluss zu minimieren und gleichzeitig den verbleibenden Gleichtaktstromfluss in die Abschirmung und nicht in die Referenz zu leiten. Ein Material mit hoher magnetischer Permeabilität kann ein Material sein, das eine hohe magnetische Permeabilität, eine geringe elektrische Leitfähigkeit und einen hohen Verlust aufweist. Die magnetische Permeabilität ist das Maß für die Magnetisierung, die ein Material als Reaktion auf ein angelegtes Magnetfeld erfährt. Für die Zwecke dieser Erörterung hat ein Material mit „hoher magnetischer Permeabilität“ eine magnetische Permeabilität, die um eine oder mehrere Größenordnungen über µ0 (der Permeabilität des freien Raums) liegt.
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2 zeigt eine Ausführungsform einer Sondenspitze, die ein Triax-Kabel mit einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität innerhalb des Abschirmungsleiters verwendet. Im Wesentlichen bildet das Material mit hoher magnetischer Permeabilität um den Signalleiter und den Referenzleiter, aber nicht den Abschirmungsleiter, einen Balun, eine Vorrichtung, die zwischen einem symmetrischen und einem unsymmetrischen Signal umwandelt. Der Balun verhindert, dass ein Gleichtaktabfall im Widerstand des Abschirmungsleiters das Differenzsignal vom Signalleiter zum Referenzleiter beeinträchtigt.
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Bei Produkten ähnlicher Länge, die ein Standard-Koaxialdesign ohne Abschirmungsleiter verwenden, wird in der Regel eine CMRR-Leistung von weniger als 20 dB bei 500 MHz erreicht. Die hier vorgestellten Ausführungsformen mit einem Abschirmungsleiter und einem inneren Material mit hoher magnetischer Permeabilität bieten eine CMRR-Leistung von etwa 50 dB bei 500 MHz. 2 zeigt eine Ausführungsform eines solchen Designs.
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Das Triax-Kabel 30 hat einen Signalleiter 32, einen ersten Isolator 34, einen Referenzleiter 36, einen zweiten Isolator 38 und einen Abschirmungsleiter 40, der optional von einem Mantel 42 umhüllt ist. Ein Material mit hoher magnetischer Permeabilität 44, in diesem Fall Ferrite, befindet sich zwischen dem Abschirmungsleiter und dem zweiten Isolator. Es ist zu beachten, dass sich das Material mit hoher magnetischer Permeabilität an mehr als einer Stelle im Kabel befinden kann. Höchstwahrscheinlich befindet es sich in der Nähe der Test- und Messvorrichtung, an die das Kabel angeschlossen ist, und in der Nähe des anderen Endes an der Schnittstelle der Sondenspitze 48. Es ist zu beachten, dass es sich bei dieser Ansicht um eine Seitenansicht handelt und die Leiter und Isolatoren mindestens die Länge des Kabels durchqueren. In einer Ausführungsform verläuft der Abschirmungsleiter über die gesamte Länge des Kabels und reicht über das Kabelende hinaus. Die unteren Lagen des Kabels unterhalb des Signalleiters 32 entsprechen den oberen Lagen, da es sich um eine Seitenansicht im Querschnitt entlang der Länge des Kabels handelt.
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Auf der Seite der Test- und Messvorrichtung ist der Signalleiter mit einem Kabelanschluss 58 auf einer Leiterplatte 50 verbunden. Die Leiterplatte 50 wird von einem zylindrischen Gehäuse 52 aus Metall oder einem anderen leitenden Material umschlossen. Lötmittel oder ein anderes Material 54 verbindet die leitende zylindrische Hülle 52 mit dem Referenzleiter 36. In ähnlicher Weise verbindet das Lot 56 den Abschirmungsleiter 40 mit dem Referenzleiter 36 über den Punkt hinaus, an dem der zweite Isolator 38 endet. Mehr Material mit hoher magnetischer Permeabilität 46 kann sich außerhalb des Mantels oder anderweitig außerhalb des Abschirmungsleiters befinden, um die Impedanz zu erhöhen und damit die Gleichtaktbelastung der zu prüfenden Schaltung zu minimieren. Auf diese Weise wirkt das Material mit hoher magnetischer Permeabilität 46 dem Gleichtaktstromfluss im gesamten Kabel entgegen, aber der Großteil des Gleichtaktstroms, der dennoch fließt, fließt entlang des Abschirmungsleiters 40, da das Material mit hoher magnetischer Permeabilität 44 dem Gleichtaktstromfluss im Referenzleiter weiter entgegenwirkt.
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In einer alternativen Ausführungsform kann das Triaxkabel durch eine Gleichtaktdrossel elektrisch verbunden werden, wie in 3 dargestellt. Eine Gleichtaktdrossel besteht im Allgemeinen aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität in Form eines Magnetkerns, der sich in einem Gehäuse mit Anschlusspunkten befindet. Der Signalleiter 32 und der Referenzleiter 36 sind mit Pins oder anderen Anschlusspunkten an der Drossel 41 verbunden, wobei der Signalleiter 32 mit Anschlusspunkt 1 und der Referenzleiter 36 mit Anschlusspunkt 2 verbunden ist. Auf der anderen Seite der Drossel ist der Referenzausgang 35 mit dem Anschlusspunkt 3 verbunden, und der Signalausgangsleiter der Sondenspitze 33 würde mit dem Anschlusspunkt 4 verbunden werden. Das Signal fließt durch die Drossel vom Signalleiter 32 zum Ausgangsleiter 33.
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Der Abschirmungsleiter 40 des Triax-Kabels würde mit der leitenden Hülle 52 verbunden werden, wodurch der Abschirmungsleiter entlang der Länge des Kabels hinaus verlängert wird. Das Material mit hoher magnetischer Permeabilität befindet sich im Inneren des Abschirmungsleiters. Der Referenzausgang 35 ist mit dem Gehäuse 52 verbunden und verbindet den Abschirmungsleiter mit dem Referenzleiter, ähnlich wie in 2 dargestellt. Man sollte beachten, dass dieses Beispiel die Gleichtaktdrossel am PCB-Ende der Ausführungsform von 2 zeigt, aber die Gleichtaktdrossel könnte sich an entweder einem Ende des Kabels oder an beiden Enden des Kabels befinden.
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4 - 13 zeigen Verfahren zur Herstellung des Triax-Kabels mit dem inneren Material hoher magnetischer Permeabilität. Der Begriff „Herstellung“ kann die Modifizierung eines vorhandenen Triaxkabels oder die Herstellung eines neuen Kabels umfassen. Der Einfachheit halber werden viele der Komponenten des Triax-Kabels aus 2 in den folgenden Abbildungen nicht genannt, sind aber dennoch Teil des Kabels. Im Allgemeinen beinhaltet das Verfahren das Zugreifen zum Abschirmungsleiter auf irgendeine Art und Weise, was das Entflechten oder Abziehen des Abschirmungsleiters beinhalten kann. Dadurch kann das Material mit hoher magnetischer Permeabilität unter den Abschirmungsleiter eingeführt werden. Bei einer alternativen Methode kann der zweite Isolator zwischen dem inneren Referenzgeflecht und dem Abschirmungsleiter mit körnigem Ferrit oder einem anderen Material mit hoher magnetischer Permeabilität im Isolator/Dielektrikum hergestellt werden.
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4 zeigt das Kabel, bei dem ein Teil des Mantels/der äußeren Isolierung 42 von einem Teil jedes Kabelendes entfernt wurde. Dadurch wird der Abschirmungsleiter 40 freigelegt. Das externe Material mit hoher magnetischer Permeabilität 46 liegt außerhalb des Abschirmungsleiters und/oder des äußeren Isolators 42. 5 zeigt das innere Material mit hoher magnetischer Permeabilität 44 auf dem zweiten Isolator 38.
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6 zeigt den Abschirmungsleiter 40, der um das innere Material mit hoher magnetischer Permeabilität 44 gewickelt ist. Der Abschirmungsleiter kann um das innere Material mit hoher magnetischer Permeabilität selbst gewickelt werden. Alternativ kann ein Geflecht mit größerem Durchmesser an den Abschirmungsleiter gelötet werden, um das Material mit hoher magnetischer Permeabilität zu umschließen. Entweder der ursprüngliche Abschirmungsleiter oder das Geflecht mit dem größeren Durchmesser, das nun als Abschirmungsleiter dient, wird dann an den Referenzleiter 36 gelötet, um ein Kabel gemäß den Ausführungsformen zu bilden.
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In einer anderen Ausführungsform kann der Abschirmungsleiter aufgeweitet werden, um das Zugreifen zum Einsetzen des Materials mit hoher magnetischer Permeabilität zu ermöglichen. In 7, die auch in anderen Ausführungsformen verwendet werden kann, wird ein ausfransungssicheres Material 60 auf das Abschirmungsgeflecht aufgebracht, damit es bei seiner Ausdehnung nicht ausfranst. Das ausfransungssichere Material kann aus einem Material wie z. B. Kautschukzement bestehen, einem Material mit guten Hafteigenschaften, das sich aber auch leicht entfernen lässt.
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In 8 ist der größte Teil des Kabelendes, einschließlich des nicht ausfransenden Materials 60, zurückgeschnitten, wie durch die gestrichelte Linie gezeigt. Dies ermöglicht das Zugreifen auf das Ende des Abschirmungsleiters und der äußeren Isolierung, falls eine solche verwendet wird. In 9 wird der Abschirmungsleiter 40 aufgeweitet, um ein Zugreifen zum Einsetzen des Materials mit hoher magnetischer Permeabilität 44 zu erhalten. Dazu kann eine Art von nicht absorbierendem Material als Keil 62 verwendet werden, um die Abschirmung 40 zu erweitern, z. B. Kunststoff oder Teflon®. Alternativ mag, wie in 10 gezeigt, kein Keil benötigt werden, wenn das Material mit hoher magnetischer Permeabilität so konfiguriert ist, dass es die Ausdehnung ermöglicht.
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Wie in 11 und 12 gezeigt, kann das Material mit hoher magnetischer Permeabilität 44 unter den Abschirmungsleiter 40 gleiten, um seine in 12 gezeigte Endposition zu erreichen. Schließlich wird, wie in 13 gezeigt, das nicht ausfransende Material 60 entfernt und das Kabel mit der Leiterplatte 52 verbunden.
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Auf diese Weise koppelt der Gleichtaktstrom an den Abschirmungsleiter des Kabels. Dadurch kann der Rückweg des Signals vom DUT ohne Störungen, die die Messung der DUT-Signale beeinträchtigen, erfolgen. Die Ausführungsformen ermöglichen die Modifizierung bestehender Kabel oder die Entwicklung eines neuen Kabels mit integriertem Material hoher magnetischer Permeabilität.
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Aspekte der Offenlegung können auf einer speziell entwickelten Hardware, auf Firmware, digitalen Signalprozessoren oder auf einem speziell programmierten Allzweckcomputer mit einem Prozessor, der nach programmierten Anweisungen arbeitet, arbeiten. Die hier verwendeten Begriffe „Controller“ oder „Prozessor“ sollen Mikroprozessoren, Mikrocomputer, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) und spezielle Hardware-Controller umfassen. Ein oder mehrere Aspekte der Offenbarung können in computerverwendbaren Daten und computerausführbaren Befehlen verkörpert sein, beispielsweise in einem oder mehreren Programmmodulen, die von einem oder mehreren Computern (einschließlich Überwachungsmodulen) oder anderen Geräten ausgeführt werden. Im Allgemeinen umfassen Programmmodule Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Datenstrukturen usw., die bestimmte Aufgaben ausführen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren, wenn sie von einem Prozessor in einem Computer oder einem anderen Gerät ausgeführt werden. Die computerausführbaren Anweisungen können auf einem nicht transitorischen, computerlesbaren Medium wie einer Festplatte, einer optischen Platte, einem Wechselspeichermedium, einem Festkörperspeicher, einem Random Access Memory (RAM) usw. gespeichert sein. Wie dem Fachmann klar sein wird, kann die Funktionalität der ProgrammModule in verschiedenen Aspekten beliebig kombiniert oder verteilt werden. Darüber hinaus kann die Funktionalität ganz oder teilweise in Firmware oder Hardware-Äquivalenten wie integrierten Schaltungen, FPGA und dergleichen verkörpert sein. Bestimmte Datenstrukturen können verwendet werden, um einen oder mehrere Aspekte der Offenbarung effektiver zu implementieren, und solche Datenstrukturen werden im Rahmen der hier beschriebenen computerausführbaren Anweisungen und computerverwendbaren Daten in Betracht gezogen.
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Die offengelegten Aspekte können in einigen Fällen in Hardware, Firmware, Software oder einer Kombination davon implementiert sein. Die offengelegten Aspekte können auch in Form von Befehlen implementiert werden, die auf einem oder mehreren nicht-übertragbaren computerlesbaren Medien gespeichert sind, die von einem oder mehreren Prozessoren gelesen und ausgeführt werden können. Solche Anweisungen können als Computerprogrammprodukt bezeichnet werden. Computerlesbare Medien, wie hier beschrieben, sind alle Medien, auf die ein Computer zugreifen kann. Computerlesbare Medien können zum Beispiel Computerspeichermedien und Kommunikationsmedien umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein.
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Computerspeichermedien sind alle Medien, die zur Speicherung von computerlesbaren Informationen verwendet werden können. Zu den Computerspeichermedien gehören beispielsweise RAM, ROM, EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), Flash-Speicher oder andere Speichertechnologien, CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), DVD (Digital Video Disc) oder andere optische Plattenspeicher, Magnetkassetten, Magnetbänder, Magnetplattenspeicher oder andere magnetische Speichervorrichtungen sowie alle anderen flüchtigen oder nicht flüchtigen, entfernbaren oder nicht entfernbaren Medien, die in beliebigen Technologien eingesetzt werden. Computerspeichermedien schließen Signale als solche und vorübergehende Formen der Signalübertragung aus.
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Kommunikationsmedien sind alle Medien, die für die Übertragung von computerlesbaren Informationen verwendet werden können. Zu den Kommunikationsmedien gehören beispielsweise Koaxialkabel, Glasfaserkabel, Luft oder jedes andere Medium, das für die Übertragung von elektrischen, optischen, Hochfrequenz- (HF), Infrarot-, akustischen oder anderen Signalen geeignet ist.
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Außerdem wird in dieser schriftlichen Beschreibung auf bestimmte Merkmale verwiesen. Es ist davon auszugehen, dass die Offenbarung in dieser Spezifikation alle möglichen Kombinationen dieser besonderen Merkmale umfasst. Wenn zum Beispiel ein bestimmtes Merkmal im Zusammenhang mit einem bestimmten Aspekt offenbart wird, kann dieses Merkmal, soweit möglich, auch im Zusammenhang mit anderen Aspekten verwendet werden.
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Auch wenn in dieser Anmeldung auf ein Verfahren mit zwei oder mehr definierten Schritten oder Vorgängen Bezug genommen wird, können die definierten Schritte oder Vorgänge in beliebiger Reihenfolge oder gleichzeitig ausgeführt werden, sofern der Kontext diese Möglichkeiten nicht ausschließt.
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BEISPIELE
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Im Folgenden werden Beispiele für die offengelegten Technologien aufgeführt. Eine Ausführungsform der Technologien kann eines oder mehrere und jede Kombination der unten beschriebenen Beispiele umfassen.
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Beispiel 1 ist eine Sondenspitze für eine isolierte Sonde mit einem Triaxialkabel, die Folgendes umfasst: eine leitende Sondenspitzen-Schnittstelle an einem Ende des Kabels; einen Signalleiter, wobei der Signalleiter eine Länge des Kabels durchläuft und elektrisch mit der leitenden Sondenspitzen-Schnittstelle verbunden ist; einen Referenzleiter, der den Signalleiter entlang der Länge des Kabels umgibt; einen Abschirmungsleiter, der den Referenzleiter zumindest entlang der Länge des Kabels umgibt, wobei der Abschirmungsleiter und der Referenzleiter an den Enden der Sondenspitze elektrisch verbunden sind; einen ersten Isolator zwischen dem Signalleiter und dem Referenzleiter entlang der Länge des Kabels; einen zweiten Isolator zwischen dem Referenzleiter und dem Abschirmungsleiter entlang der Länge des Kabels; und ein Material mit hoher magnetischer Permeabilität innerhalb des Abschirmungsleiters.
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Beispiel 2 ist die Sondenspitze aus Beispiel 1, wobei das Material mit hoher magnetischer Permeabilität eine Gleichtaktdrossel an einem oder beiden Enden des Kabels umfasst und der Abschirmungsleiter ferner eine leitende Hülle umfasst, die die Gleichtaktdrossel aufnimmt.
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Beispiel 3 ist die Sondenspitze von Beispiel 1 oder 2, die zusätzlich ein Material mit hoher magnetischer Permeabilität außerhalb des Abschirmungsleiters enthält.
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Beispiel 4 ist die Sondenspitze aus einem der Beispiele 1 bis 3, die außerdem eine Leiterplatte umfasst, die mit einem Ende des Kabels gegenüber der leitenden Sondenspitzen-Schnittstelle verbunden ist.
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Beispiel 5 ist die Messspitze von Beispiel 4, wobei die Leiterplatte eine Gleichtaktdrossel enthält.
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Beispiel 6 ist die Sondenspitze aus einem der Beispiele 1 bis 5, wobei das Material mit hoher magnetischer Permeabilität einen Ferrit umfasst.
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Beispiel 7 ist die Sondenspitze aus einem der Beispiele 1 bis 6, wobei das Material mit hoher magnetischer Permeabilität im Inneren des Abschirmungsleiters zwischen dem Abschirmungsleiter und dem Referenzleiter liegt.
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Beispiel 8 ist die Sondenspitze nach einem der Beispiele 1 bis 7, wobei das Material mit hoher magnetischer Permeabilität im Inneren des Abschirmungsleiters in das Material des zweiten Isolators integriert ist.
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Beispiel 9 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Spitze für eine isolierte Sonde mit einem Triaxialkabel, das folgendes umfasst: Zugreifen auf einen Abschirmungsleiter des Triaxialkabels; Einfügen eines Materials mit hoher magnetischer Permeabilität zwischen den Abschirmungsleiter und einen Referenzleiter in dem Triaxialkabel; und elektrisches Verbinden des Abschirmungsleiters mit dem Referenzleiter.
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Beispiel 10 ist das Herstellungsverfahren von Beispiel 9, das außerdem das Anbringen von Material mit hoher magnetischer Permeabilität außerhalb des Abschirmungsleiters umfasst.
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Beispiel 11 ist das Herstellungsverfahren eines der Beispiele 9 und 10, wobei das Zugreifen auf Abschirmungsleiter das Entflechten des Abschirmungsleiters an den Enden des Kabels und das Umwickeln des Abschirmungsleiters mit dem Material hoher magnetischer Permeabilität vor dem elektrischen Verbinden des Abschirmungsleiters mit dem Referenzleiter umfasst.
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Beispiel 12 ist das Herstellungsverfahren eines der Beispiele 9 bis 11, wobei ein Zugreifen auf den Abschirmungsleiter das Entfernen eines Teils des Abschirmungsleiters an den Enden des Kabels umfasst, und das Verfahren ferner Folgendes umfasst: Anbringen eines Geflechts mit einem größeren Durchmesser als dem Durchmesser des Abschirmungsleiters an jedem Ende des Kabels, um das Material mit hoher magnetischer Permeabilität zu halten; und Anlöten des Geflechts mit größerem Durchmesser an den Abschirmungsleiter.
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Beispiel 13 ist das Herstellungsverfahren eines der Beispiele 9 bis 12, wobei das Zugreifen auf den Abschirmungsleiter umfasst: das Beschichten eines Endes des Kabels mit einem nicht ausfransenden Material; das Zuschneiden des nicht ausfransenden Materials; und das Erzeugen von Öffnungen in einem Ende des Kabels, wobei die Öffnungen den Abschirmungsleiter freilegen; das Einfügen des Materials mit hoher magnetischer Permeabilität umfassend ein Einschieben des Material mit hoher magnetischer Permeabilität in die Öffnungen gegen den Abschirmungsleiter; und ein Entfernen des nicht ausfransenden Materials.
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Beispiel 14 ist das Verfahren von Beispiel 13, wobei das Erzeugen von Öffnungen die Verwendung von Keilen aus einem anderen Material als dem Material mit hoher magnetischer Permeabilität umfasst, um den Abschirmungsleiter zu erweitern.
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Beispiel 15 ist ein Triaxialkabel, umfassend: einen Signalleiter, wobei der Signalleiter eine Länge des Kabels durchläuft; einen Referenzleiter, der den Signalleiter entlang der Länge des Kabels umgibt; einen Abschirmungsleiter, der den Referenzleiter entlang der Länge des Kabels umgibt, wobei der Abschirmungsleiter und der Referenzleiter an den Enden des Kabels elektrisch verbunden sind; einen ersten Isolator zwischen dem Signalleiter und dem Referenzleiter entlang der Länge des Kabels; einen zweiten Isolator zwischen dem Referenzleiter und dem Abschirmungsleiter entlang der Länge des Kabels; und ein Material mit hoher magnetischer Permeabilität innerhalb des Abschirmungsleiters.
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Beispiel 16 ist das Kabel aus Beispiel 15, das zusätzlich ein Material mit hoher magnetischer Permeabilität außerhalb des Abschirmungsleiters umfasst.
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Beispiel 17 ist das Kabel aus einem der Beispiele 15 oder 16, wobei das Material mit hoher magnetischer Permeabilität eine Gleichtaktdrossel an einem oder beiden Enden des Kabels umfasst, wobei das Kabel ferner eine leitende Metallhülle umfasst, die elektrisch mit dem Abschirmungsleiter verbunden ist.
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Beispiel 18 ist das Kabel aus einem der Beispiele 15 bis 17, wobei das Material mit hoher magnetischer Permeabilität einen Ferrit umfasst.
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Beispiel 19 ist das Kabel nach einem der Beispiele 15 bis 18, wobei das Material mit hoher magnetischer Permeabilität im Inneren des Abschirmungsleiters zwischen dem Abschirmungsleiter und dem Referenzleiter liegt.
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Beispiel 20 ist das Kabel nach einem der Beispiele 15 bis 19, wobei das Material mit hoher magnetischer Permeabilität im Inneren des Abschirmungsleiters in das Material des zweiten Isolators integriert ist.
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Alle in der Beschreibung, einschließlich der Ansprüche, der Zusammenfassung und der Zeichnungen, offengelegten Merkmale und alle Schritte in jedem offengelegten Verfahren oder Prozess können in jeder Kombination kombiniert werden, mit Ausnahme von Kombinationen, bei denen sich zumindest einige dieser Merkmale und/oder Schritte gegenseitig ausschließen. Jedes in der Beschreibung, einschließlich der Ansprüche, der Zusammenfassung und der Zeichnungen, offenbarte Merkmal kann durch alternative Merkmale ersetzt werden, die dem gleichen, gleichwertigen oder ähnlichen Zweck dienen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
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Obwohl bestimmte Ausführungsformen zum Zwecke der Veranschaulichung dargestellt und beschrieben wurden, können verschiedene Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Dementsprechend sollte die Erfindung nicht eingeschränkt werden, außer wie durch die beigefügten Ansprüche.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 63/181922 [0001]
- US 10302676 [0005]
