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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Koaxialkabelverbinder,
welcher die Phaseneinstellung an der Anschlußeinheit oder
Anschlußbaugruppe des Koaxialkabels vereinfacht.
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Koaxialverbinder, welche zur Verbindung der Enden von Koaxialkabeln
untereinander vorgesehen sind, sind im Stand der Technik bekannt und
beschrieben, beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung
(Kokai) Nr. 57-44,980 und in der veröffentlichen europäischen
Patentanmeldung Nr. 0 102 166.
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In dem Falle, in welchem solche Koaxialverbinder für eine
Koaxialkabel-Baugruppe verwendet werden, welche in ein System mit Phasen-
Gruppierung einer Radaranlage eingebaut ist, die eine vorgegebene
Phase erfordert, wird der Koaxialverbinder an dem einen Ende des
Koaxialkabels angebracht, das vorübergehend mit einer überhöhten
Länge versehen ist, welche sodann zu einer vorgegebenen Länge auf der
Basis einer Phasenmessung mit Hilfe einer Impuls-Reflektionsmethode
geschnitten wird. Nach dem Anpassen der Phase an den erforderlichen
Wert wird ein anderer Koaxialverbinder mit dem entgegengesetzten
Ende des Kabels verbunden. Dies ist ein sehr langwieriges, kostspieliges
und unzulängliches Verfahren, insbesondere in solchen Fällen, in denen
das Kabel gelegentlich zu einer Länge geschnitten ist, welche kürzer als
erforderlich ist.
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Ein alternatives Verfahren zur Einstellung der Phase zwischen einem
Paar von Speisekabeln in einem seriellen System ist in der
UK-Patentveröffentlichung Nr. 2 157 894 offenbart. Dieses Dokument offenbart
ein System, in welchem zwei sekundäre Speisekabel von einem primären
Speisekabel durch einen Viertelwellenlängenabschnitt zur
Impedanzanpassung und einen Drehkontakt gespeist werden, welcher an einem
Halbwellenlängenabschnitt einstellbar ist, der die Enden der sekundären
Speisekabel miteinander verbindet.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt, die den Einrichtungen nach dem
Stand der Technik anhaftenden Nachteile zu beseitigen, und zwar
dadurch, daß ein Koaxialkabelverbinder vorgesehen wird, welcher die
Einstellung der Phase des Kabels ohne Kabel-Abfall erlaubt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Koaxialkabelverbinder mit
den folgenden Merkmalen vorgesehen: Ein Verbinder-Gehäuse, welches
ein leitendes Koppelelement an dem einen Ende des genannten Gehäuses
trägt und ein Koaxialkabel an dem anderen Ende des genannten
Gehäuses trägt; das Koaxialkabel weist einen Mittelleiter sowie eine äußere
Abschirmung auf, die von dem Mittelleiter durch ein dielektrisches
Material getrennt ist; das Koppelelement weist ein zentral angeordnetes
verbindendes und leitendes Kontaktstift-Element auf, das von einem
dielektrischen Material getragen wird, welches das Koppelelement und
das Kontaktstift-Element voneinander trennt, wobei das eine Ende des
Kontaktstift-Elements dem Ende des Mittelleiters benachbart angeordnet
ist, während ein mit dem Mittelleiter befestigtes elektrisches
Kontaktelement sich rechtwinklig zu dem Mittelleiter erstreckt; das
Kontaktelement steht in elektrischem Kontakt mit einem offenen bzw. Leerlauf-
Leiter und ist relativ zu diesem drehbeweglich angeordnet, wobei der
offene bzw. Leerlauf-Leiter mit einem Ende des Kontaktstift-Elements
befestigt und rechtwinklig zu diesem ausgerichtet ist, wodurch eine
Drehung des elektrischen Kontaktelements in Bezug auf den offenen
bzw. Leerlauf-Leiter eine Maßnahme für eine Einstellung der
elektrischen Stromweglänge des Verbinders darstellt, um eine Einstellbarkeit
der Phase zu ermöglichen.
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Das elektrische Kontaktelement kann eine bandförmige Gestalt
aufweisen. Der offene bzw. Leerlauf-Leiter kann eine "G"-förmige, eine
sternförmige, eine blütenförmige oder eine Zickzack-förmige Gestalt
aufweisen. Der Mittelleiter und das Kontaktstift-Element können mit
charakteristischen Impedanz-Anpassungsmitteln an ihren einander
benachbarten Enden versehen sein.
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Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung
nunmehr im Rahmen eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben und
erläutert. Dabei zeigen:
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Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines
phasen-einstellbaren Koaxialkabelverbinders gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung;
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Fig. 2 eine Ansicht gemäß der Linie 2-2 nach Fig. 1 und
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Fig. 3 eine Ansicht gemäß der Linie 3-3 gemäß Fig. 1.
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Es ist ein phasen-einstellbarer Koaxialkabelverbinder vorgesehen, bei
welchem die Länge des Phasen-Verlaufs des Systems eingestellt werden
kann, ohne die Länge des Verbinders zu ändern. Im einzelnen wird dies
dadurch erreicht, daß in dem Verbinder relativ drehbare Mittel zum
Steuern bzw. Regeln der Länge des Phasenverlaufs des Verbinders
vorgesehen werden. Diese Mittel sind zwischen einem mittleren
Kontaktelement des Verbinders an dem einen Ende und einem mittleren Leiter
des Koaxialkabels an dem anderen Ende angeordnet.
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Gemäß der einen Ausführungsform der Erfindung umfaßt der
phaseneinstellbare Koaxialverbinder einen ersten Verbinder-Zylinder, der durch
einen dielektrischen Körper hindurch ein mittleres Kontaktstift-Element
trägt und der an dem einen Ende ein Koppelelement sowie ein Leerlauf-
Element auf der Endseite an dem anderen Ende aufweist, wobei das
obenerwähnte Leerlauf-Element in elektrischem Kontakt mit dem
mittleren Kontaktstift-Element steht; der Koaxialverbinder umfaßt ferner
einen zweiten Verbinder-Zylinder, welcher angrenzend an den ersten
Verbinder-Zylinder angeordnet und in elektrischem Kontakt mit dem
mittleren Leiter an seinem einen Ende und mit dem Kontakt-Element
durch Ineingriffgelangen mit dem Leerlauf-Element gehalten ist, ferner
eine Halterung oder Fassung, welche die einander benachbarten Enden
der beiden Verbinder-Zylinder trägt. In der oben erläuterten
Konstruktion sind die ersten und zweiten Verbinder-Zylinder an ihren
aneinander
angrenzenden Enden mit charakteristischen Impedanz-Mitteln
versehen.
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Weil der Koaxialkabelverbinder nach der vorliegenden Erfindung eine
drehbare Phasenverlauf-Einstellungseinrichtung aufweist, welche
zwischen dem mittleren Leiter des Koaxialkabels und dem mittleren
Kontaktelement eingebaut ist, vermeidet der Verbinder den Vorgang des
Schneidens der Kabellänge als eine Methode zur Phasen-Einstellung.
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Mit anderen Worten, ohne Änderung in der Länge des Verbinders kann
die Einstellung durch relative Drehung der Teile des Verbinders leicht
durchgeführt werden.
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In Übereinstimmung mit der dargestellten Ausführungsform umfaßt der
Verbinder einen ersten Zylinder, der an einem Ende ein Koppelelement
aufweist und ein mittleres Kontaktelement trägt, und der an der anderen
Endfläche ein offenes bzw. Leerlauf-Element aufweist, das in
elektrischem Kontakt mit dem obenerwähnten mittleren Kontaktelement
steht; ferner weist der Verbinder einen zweiten Verbinder-Zylinder auf,
der das Koaxialkabel trägt und ebenfalls ein Kontaktelement aufweist,
das sich in elektrischem Kontakt mit dem mittleren Leiter des Kabels
befindet. Bei dieser Konstruktion ist es möglich, eine mikroskopische
Einstellung der Phasenverlaufs-Länge des mittleren Leiters dadurch zu
erzielen, daß das Kontaktelement in Bezug auf das Leerlauf-Element des
Verbinders gedreht wird. Beide Verbinder-Zylinder sind miteinander
mittels einer Halterung oder Fassung befestigt.
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In der Nachbarschaft des Leerlauf-Elements oder nahe dem
Kontaktelement des Verbinder-Zylinders ist der Verbinder mit einem Leiter zur
charakteristischen Impedanzanpassung versehen, der zur Anpassung des
Betrags der charakteristischen Impedanz benutzt wird. Durch Drehen der
zwei Teile der Halterung oder Fassung in Bezug aufeinander ist es
möglich, die beiden Verbinder-Zylinder voneinander zu trennen. Ein
Koaxialkabel wird mit dem zweiten Verbinder-Zylinder befestigt. Beide
Verbinder-Zylinder werden an ihren Enden in Berührung gebracht und
sodann werden beide Verbinder-Zylinder durch Zusammenschrauben der
Teile der Halterung oder Fassung befestigt.
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Bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform der
Erfindung weist der phasen-einstellbare Koaxial-Verbinder 1 einen ersten
Verbinder-Zylinder 2 sowie einen zweiten Verbinder-Zylinder 3 auf,
welche durch eine zweiteilige, ringförmig geformte Halterung oder
Fassung 4 zusammengehalten sind.
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Der erste Verbinder-Zylinder 2 weist an einem Ende ein drehbares
Koppelelement 6 auf, welches mittels eines Splint- oder Sicherungsrings
5 gegen eine axiale Bewegung fixiert ist. Das Koppelelement 6 weist auf
seiner inneren Seite ein Innengewinde 7 und auf seiner äußeren Seite
eine hexagonale Gestaltung 8 auf. Es kann beispielsweise an ein
externes, elektronisches Gerät angeschlossen werden. Das Koppelelement
ist aus einem leitfähigen Material gefertigt und kann eine leitende
Verbindung durch äußere Verbindungsmittel besitzen. Ein mittleres,
verbindendes Kontaktstift-Element 9, welches für eine elektrische
Verbindung mit einem mittleren Leiter vorgesehen ist, wird mittels des
genannten ersten Verbinder-Zylinders durch einen dielektrischen Körper
10 getragen. Das andere Ende des ersten Verbinder-Zylinders 2 weist an
seiner End-Oberfläche einen Flansch 11 auf und ist mit einem zur
charakteristischen Impedanzanpassung dienenden Leitungsring 12 elektrisch
verbunden. Die Endfläche des Rings 12 trägt ein dielektrisches Element
13 sowie ein Leerlauf-Element 14, welche eines nach dem anderen
aufeinanderfolgend angeordnet sind. Das Leerlaufelement 14 ist mit
einem mittleren, verbindenden Element 9 elektrisch verbunden und kann
eine "G"-ähnliche Gestaltung aufweisen, wie in Fig. 2 gezeigt. Die
"G"-ähnliche oder -artige Gestaltung stellt lediglich ein Beispiel dar und
dieses Leerlauf-Element kann irgendeine andere geeignete Ausgestaltung
aufweisen, beispielsweise eine spiralförmige, eine sternförmige, eine
blütenförmige oder eine zickzackförmige Gestaltung.
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Ein zweiter Verbinder-Zylinder 3 enthält ein Koaxialkabel 17, welches
einen Mittelleiter 18 umfaßt, der mittels eines Körpers aus
dielektrischem Material 26 von einem äußeren leitenden Element oder
einer äußeren leitenden Abschirmung 22 beabstandet ist. Der zweite
Verbinder-Zylinder 3, welcher zu dem ersten Verbinder 2 benachbart
angeordnet ist, weist an seiner Endfläche ein scheibenförmiges,
dielektrisches Element auf sowie ein Kontaktelement 16 auf, dessen
bevorzugte Gestaltung in Fig. 3 gezeigt ist. An dem einen seiner Enden steht
das obengenannte Kontaktelement 16 in elektrischem Kontakt mit dem
Leerlauf-Element 14, während das andere Ende des Elements 16 in
elektrischem Kontakt mit einem Mittelleiter 18 des Koaxialkabels 17 steht,
welches durch den zweiten Verbinder-Zylinder 3 getragen ist. Die
rückwärtige Seite des dielektrischen Elements 15 weist einen Leiter 19 zur
charakteristischen Impedanzanpassung auf, der mit einem
Flanschabschnitt 20 des zweiten Verbinder-Zylinders 3 befestigt und mit dem
letzteren in elektrischem Kontakt gehalten ist.
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Ein äußerer Mantel 21 ist von dem vorderen Ende des äußeren leitenden
Elements 22 des Koaxialkabels 17 abgeschält und das vordere Ende wird
sodann in den obenerwähnten zweiten Verbinder-Zylinder 3 eingesetzt.
Ein Lötmittel wird durch eine Lötmittel-Zufuhr-Öffnung 23 eingeführt
und das äußere, leitende Abschirmungselement 22 wird auf den zweiten
Verbinder-Zylinder 3 aufgelötet. Zur gleichen Zeit wird ein permanenter
elektrischer Kontakt zwischen den beiden Teilen durch die
Lötverbindung hergestellt. In einer ähnlichen Art und Weise wird der
Mittelleiter 18 an das Kontaktelement 16 angelötet. Ein kabeltragender
Ring 24 wird sodann auf den zweiten Verbinder-Zylinder 3
aufgeschraubt. Im Ergebnis ist das Koaxialkabel 17 sicher mit dem zweiten
Verbinder-Zylinder 3 befestigt.
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Der erste Verbinder-Zylinder 2 und der zweite Verbinder-Zylinder 3 mit
dem mit diesem befestigten Koaxialkabel 17 werden sodann an ihren
benachbarten Enden miteinander in Berührung gebracht und schließlich
in dieser Position dadurch miteinander befestigt, daß die mit Gewinden
versehenen Hälften 4a und 4b der Halterung oder Fassung 4
zusammengeschraubt werden.
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Die Phase des Koaxialkabels 10 kann mittels einer Impuls-Durchgangs-
Methode gemessen werden, nachdem das eine Ende des Koaxialkabels
mit einem phasen-einstellbaren Verbinder gemäß der vorliegenden
Erfindung und das andere Ende des Koaxialkabels mit einem Oszillographen
verbunden worden sind. Falls die Phase nicht einem erforderlichen Wert
entspricht, werden die Halterung oder die Fassung 4 gelöst und der erste
Verbinder-Zylinder 2 in Bezug auf den zweiten Verbinder-Zylinder 3
gedreht, so daß das Leerlauf-Element 14 in Bezug auf das
Kontaktelement 16 gedreht wird. Hierdurch wird die Stellung des elektrischen
Kontakts zwischen den beiden Elementen verändert und damit wird die
tatsächliche Phasenverlaufs-Länge des Mittelleiters des Kabels eingestellt
werden. Nach der Einstellung wird der Wert oder der Betrag der Phase
zum zweiten Mal gemessen. Somit beseitigt die Erfindung die
Notwendigkeit des Schneidens des Endes des Koaxialkabels als eine
Maßnahme zu seiner Phasen-Einstellung. Die Phase des Koaxialkabels kann
rasch und einfach auf einen erforderlichen, permanenten Betrag
eingestellt werden.
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Die Erfindung ist nicht nur auf die wie oben beschriebene Ausführung
beschränkt. Beispielsweise können die Elemente der Halterung oder
Fassung durch eine Flachnaht permanent untereinander verbunden
werden. Die Einstellung der relativen Positionen zwischen dem Leerlauf-
Element und dem Kontaktelement, welche in die endseitigen Oberflächen
von jeweiligen scheibenartigen dielektrischen Körpern eingebettet sind,
kann mittels eines Hebels oder eines Drehknopfes durchgeführt werden.
Das mittlere Kontaktelement kann als ein Mutterelement ausgebildet sein
und der Kontakt kann durch die Verwendung einer anderen als der einen
gezeigten Kupplung erzielt werden.
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Die Verwendung des Koaxial-Verbinders in der wie oben beschriebenen
Ausführung bietet die folgenden Vorteile:
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(1) Weil die Phasenmessung durch Anbringen der Verbinder an
beiden Enden eines Koaxialkabels durchgeführt werden kann,
ist es möglich, die Phase durch eine Impuls-Durchgangs-
Methode zu messen. Hieraus resultiert eine hohe
Meßgenauigkeit und es wird eine Koaxialkabel-Anordnung mit einer
hohen Phasen-Genauigkeit erreicht.
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(2) Die Erfindung beseitigt den Vorgang des Kabel-Schneidens als
eine Methode zur Phasen-Einstellung. Im Ergebnis werden die
für die Herstellung der Koaxialkabelanordnung erforderliche
Zeit und die erforderlichen Kosten vermindert.
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(3) Die Beseitigung des Vorgangs des Kabel-Schneidens als eine
Methode zur Phasen-Einstellung beseitigt die Schwierigkeiten,
welche in dem Fall auftreten können, wenn das Kabel kürzer
als die zulässige Begrenzung geschnitten worden ist.
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(4) Die Vornahme der Einstellung ist sehr einfach und erfordert
keine fachliche Arbeit.
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(5) Weil die effektive Länge des Leiters (Länge des
Phasenverlaufs), d. h. die Phase, durch eine relative Drehung
eingestellt wird, ist es nicht notwendig, die Länge des Verbinders
zur verändern, die Ausführung des Instruments zu ändern oder
den Freiheitsgrad in der Verbindung zu begrenzen.