DE2927190C2 - Dielektrische Stütze für den Innenleiter von Koaxialsystemen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine dielektrische Stütze für den Innenleiter von Hochfrequenzkoaxialleitungssystemen, mit axial federndem Innenleiter, laut Oberbegriff des Hauptanspruches.

Bei verschiedenen Koaxiaisystemen der Hochfrequenztechnik, beispielsweise im Dezimeterwellenbereich, besteht oftmals die Forderung, daß die dielektrische Stütze für den Innenleiter nicht nur gute elektrische und den Verlauf des elektromagnetischen Feldes möglichst nicht beeinflussende Eigenschaften besitzt, sondern daß die Stütze auch relativ hohe mechanische Kräfte aufnehmen kann, die in axialer Richtung auf den Innenleiter wirken. Dieses Problem besteht beispielsweise bei sogenannten Zwitter-Steckerkupplungen, deren Innenleher federnd ausgebildet ist und bei denen im gekuppelten Zustand durch den Kontaktdruck relativ hohe Druckkräfte in axialer Richtung auf die Stützscheibe wirken. Diese Kräfte können je nach Größe und Art des Steckers 1 bis 100 kp oder mehr betragen. Die bisher üblichen Stützscheibenkonstruktionen und Befestigungsarten für die Stützscheibe am Innen- bzw. Außenleiter erfüllen entweder nur die erste oder die zweite obengenannte Forderung. Stützscheiben aus einem Keramikmaterial besitzen zwar gute mechanische Eigenschaften, nicht jedoch die geforderten guten elektrischen Eigenschaften, da Keramik eine Dielektrizitätskonstante etwa in der Größenordnung von 5 bis 6 besitzt. Andere Stützscheiben aus einem Isoliermaterial besserer elektrischer Eigenschaften, beispielsweise aus dem unter der Handelsbezeichnung Teflon bekannten Material mit einer Dielektrizitätskonstante von etwa 2. besitzen wiederum nicht die für die Axialkraftaufnahme nötige mechanische Festigkeit.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfach herstellbare dielektrische Stütze für den Innenleiter von ■> HF-Koaxialleitungssystemen zu schaffen, welche gute elektrische Eigenschaften besitzt und trotzdem auch relativ hohe Axialkräfte aufnehmen kann.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer dielektrischen Stütze laut Oberbegriff des Hauptanspruches

ίο durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Diese Stützscheibe vereinigt in sich die Vorteile guter elektrischer Eigenschaften mit guter mechanischer Festigkeit in axialer Richtung. Die Scheibe mit den Bohrungen wirkt im wesentlichen nur als Führung für die Bolzen, während die eigentliche mechanische Befestigung des Innenleiters über die unter Vorspannung eingesetzten Bolzen erfolgt Da die Bolzen relativ dünn ausgebildet v.'erden können und nur wenige über die Scheibe gleichmäßig verteilte Bolzen nötig sind, werden die elektrischen Eigenschaften durch das Bolzenmaterial nicht wesentlich beeinflußt, die guten elektrischen Eigenschaften werden im wesentlichen durch das Material der Scheibe bestimmt, das im wesentlichen nur nach den gewünschten guten elektrischen Eigenschaften ausgewählt wird und selbst keine Axialkräfte aufnehmen muß und daher vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen besteht. Messungen haben

κι ergeben, daß beispielsweise eine Stütze mit drei Keramikstiften mit 3 mm Durchmesser und einer Länge von ca. 6 mm bis zu 30 kp belastet werden kann, ohne daß Verformungen der Stütze zu befürchten sind. Die erfindungsgemäße Stütze eignet sich daher insbesondere für Zwittersteckerkupplungen mit axial federndem Innenleiter. Die Stütze ist außerdem für alle möglichen Innenleiterdurchmesser geeignet, für kleinste Koaxialsysteme von beispielsweise nur 10 mm Außenleiterdurchmesser bis zu größten Koaxialsystemen von

ίο 200 mm Durchmesser oder mehr.

Diese Stützen sind sehr leicht und billig herstellbar und eignen sich daher auch für die Massenproduktion beispielsweise von Zwittersteckerkupplungen der verschiedenartigsten Bauart.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt in der Draufsicht und im Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel für die Abstützung eines axialen Druckkräften P ausgesetzten Innenleiters 1 eines Koaxialsystems, beispielsweise einer Steckeroder Kabelkupplung, im Außenleiterrohr 2. Der Innenleiter 1 besitzt in bekannter Weise eine der elektrischen Kompensation dienenden Eindrehung 3, in welcher eine Stützscheibe 4 aus einem Isoliermaterial geringer Dielektrizitätskonstante eingesetzt ist, beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen (unter der Handelsbezeichnung Teflon bekannt) mit einer Dielektrizitätskonstante von etwa 2. In dieser Scheibe 4 sind gleichmäßig über den Umfang verteilt mehrere Bohrungen 5 vorgesehen, im gezeigten Ausführungsbeispiel drei symmetrisch verteilte Bohrungen. Fluchtend zu diesen Bohrungen 5 sind im Außenleiter 2 Gewindebohrungen 6 vorgesehen. Ebenfalls fluchtend mit den Bohrungen 5 sind am Innenleiter 1 flache Einsenkungen 7 vorgesehen.

In die Bohrungen 5 sind Bolzen 8 aus einem Isoliermaterial hoher mechanischer Festigkeit einge-

setzt, beispielsweise Bolzen aus einem hierfür geeigneten Keramikmaterial, das Un allgemeinen eine mit dem Material der Scheibe vergleichbare höhere Dielektrizitätskonstante besitzt, dafür aber mechanisch sehr stabil ist. Diese Bolzen 8 passen mit ihren Enden in die flachen Einsenkungen 7. Auf ihre radial äußeren Enden drücken Spannschrauben 9, welche in die Bohrungen 9 eingeschraubt sind. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Enden der Schrauben 9 kegelförmig ausgebildet und in den Stirnenden der Bolzen 8 sind entsprechende kegelförmige Vertiefungen 10 vorgesehen. Durch das radiale Verspannen der Bolzen 8 zwischen Innen- und Außenleiter wird eine sehr stabile formschlüssige Halterung des Innenleiters im Außenleiterrohr gewährleistet

In dem Ausführungsbeispid nach F i g. 2 besitzen die Spannschrauben 9 an ilirem innere« stirnseitigen Ende flache Einsenkungen 11, in welche die stumpf ausgebildeten Enden der Bolzen 8 passen. Auch hier wird durch die von außen eingeschraubten Spannschrauben 9 eine radiale Druckkraft auf die Bolzen 8 aufgebracht Bei Bedarf kann sowohl bei den Schrauben 9 als auch zwischen Innenleiter bzw. Außenleiter 1 bzw. 2 und Scheibe 4 eine mechanische Dichtung 12 bzw. 13 vorgesehen sein, wodurch eine solche Stützscheibe

ίο außerdem noch wasser- und gasdicht eingesetzt werden kann.

Die Einsenkungen 7 bzw. 11 können relativ flach ausgebildet sein, es genügt schon eine geringe Schulter, um die Enden der Stäbe 8 zu halten. Der Innenleiter

is wird deshalb durch diese zusätzlichen Einsenkungen nicht weiter geschwächt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Dielektrische Stütze fur den Innenleiter von Hochfrequenzkoaxiaileitungssystemen, mit axial federndem Innenleiter, mit einer in den Außenleiter eingesetzten, den Innenleiter aufnehmenden Scheibe aus einem Isoliermaterial geringer Dielektrizitätskonstante, dadurch gekennzeichnet, daß in der Scheibe (4) mehrere radiale Bohrungen (5) ausgebildet sind und in diese Bohrungen (5) Bolzen

(8) aus einem Isoliermaterial hoher mechanischer Festigkeit eingesetzt sind, die sich mit ihren radial inneren Enden in flachen Einsenkungen (7) des Innenleiters (1) abstützen und die durch Spannschrauben (9), die fluchtend zu den Scheibenbohrungen (5) im Außenleiter (2) eingeschraubt sind, radial nach innen verspannt sind.

2. Stütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den radial äußeren Enden der Bolzen (8) kegelförmige Vertiefungen (10) vorgesehen sind und die darauf drückenden Enden der Spannschrauben

(9) entsprechend kegelförmig ausgebildet sind.

3. Stütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Bolzen (8) in flache Einsenkungen (U) in den Stirnflächen der Spannschrauben (9) eingesetzt sind.

4. Stütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (4) aus Polytetrafluoräthylen besteht.

5. Stütze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (8) aus Keramik bestehen.