DE3907299C1 - Insulating material supporting arrangement between two successive coaxial cable sections - Google Patents

Abstract

An insulating material supporting arrangement in a coaxial cable comprises an insulating material support having a disc-shaped part (1b) and having a region which encloses an inner conductor section (5a) and is constructed as a sleeve (1). In order to avoid field strength surges in the region of the junction between the insulating material support and the inner conductor, and in the adjacent region, it is proposed to construct the inner conductor parts (4, 5) which are located on both sides of the inner conductor section (5a) surrounded by the sleeve (1a) of the insulating material support such that they partially engage over the sleeve (1a) of the insulating material support (1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Isolierstoffstützenanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.The invention relates to an insulating support arrangement the specified in the preamble of claim 1 Art.

Eine derartige Isolierstoffstützenanordnung ist aus der DE-PS 20 20 173 bekannt. Diese Isolierstoffstützenanord­ nung hat zwar gute HF-Eigenschaften, bewirkt also über eine große Bandbreite nur eine geringfügige Verschlech­ terung des Reflexionsfaktors, vermag jedoch hinsichtlich der Spannungsüberschlagsfestigkeit nicht zu befriedigen.Such an insulating support arrangement is from the DE-PS 20 20 173 known. This insulating pillar arrangement voltage has good HF properties, so it causes over a wide range only a minor deterioration the reflection factor, but is capable of the dielectric strength is unsatisfactory.

Es ist auch schon bekannt, zur Verbesserung der Span­ nungsüberschlagsfestigkeit am Innenleiter beidseits des diesen umschließenden Bereiches einer Isolierstoffstütze die aus der Hochspannungstechnik bekannten Potentialringe in Form entsprechender Verdickungen des Innenleiters an­ zubringen, jedoch erhöht sich hierdurch der Reflexions­ faktor beträchtlich oder kann jedenfalls nur innerhalb einer sehr geringen Bandbreite auf einem akzeptabel nied­ rigem Wert gehalten werden. Ursache ist die kapazitive Wirkung der Potentialringe, die sich breitbanding nicht voll kompensieren läßt.It is also known to improve chip withstand voltage on the inner conductor on both sides of the this surrounding area of an insulating support the potential rings known from high voltage technology in the form of corresponding thickening of the inner conductor bring, but this increases the reflection factor considerable or can only within a very low bandwidth on an acceptably low value. The cause is the capacitive Effect of potential rings that do not broadband fully compensates.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Isolier­ stoffstützenanordnung der einleitend angegebenen Gattung so auszugestalten, daß die damit ausgestattete Koaxial­ leitung breitbandig bei niedrigem Reflexionsfaktor zur Übertragung sehr hoher HF-Leistungen verwendet werden kann, die konstruktive Ausbildung der Isolierstoffstützen­ anordnung also eine sehr hohe Spannungsüberschlagsfestig­ keit ergibt.The invention has for its object an insulation fabric support arrangement of the type specified in the introduction To design so that the coaxial equipped with it Broadband cable with low reflection factor for Transmission of very high RF powers can be used can, the constructive training of the insulating material supports so a very high withstand voltage  results.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beidseits des Innenleiterabschnitts verringerten Durchmessers liegenden Innenleiterteile die Hülse der Isolierstoffstütze teilweise übergreifen.This object is achieved in that which reduced on both sides of the inner conductor section Diameter inner conductor parts the sleeve of the Partially overlap the insulation support.

Durch diese Konstruktionsmerkmale werden Feldstärke­ überhöhungen im Bereich des Überganges zwischen der Isolierstoffstütze und dem Innenleiter und in dem be­ nachbarten Bereich vermieden oder zumindest weitgehend reduziert. Gleichzeitig führt der verlängerte Stromweg längs des Innenleiters zu einer breitbandigen induktiven Kompensation der durch die Isolierstoffstütze verkörper­ ten Kapazität.These design features are field strength cant in the area of the transition between the Insulation support and the inner conductor and in the be neighboring area avoided or at least largely reduced. At the same time, the extended current path leads along the inner conductor to a broadband inductive Compensation for the body embodied by the insulation support capacity.

Weitere Verbesserungen der Überschlagsfestigkeit werden durch die einzelnen, weiteren, in den Ansprüchen 2 bis 6 angegebenen Maßnahmen erzielt. Neben der Vermeidung scharfer Kanten in dem gesamten Übergangsbereich zwischen dem Innenleiter und der Isolierstoffstütze tragen vor allem auch die vorgesehenen Spalte zwischen dem innen­ leiternahen Bereich der Isolierstoffstütze und den be­ nachbarten Rändern des Innenleiters zu einem gleich­ mäßigen Abbau der Feldstärken bei. Die Formgebung kann ohne weiteres so gewählt werden, daß eine breitbandige Kompensation der durch die Isolierstoffstütze gebildeten Kapazität durch eine Vergrößerung der Induktivität des Innenleiters in der gleichen oder annähernd der gleichen radialen Ebene erzielt wird.Further improvements in rollover resistance will be made by the individual, further, in claims 2 to 6 specified measures achieved. In addition to avoidance sharp edges in the entire transition area between the inner conductor and the insulating support especially the intended column between the inside area near the conductor of the insulating support and the be adjacent edges of the inner conductor equal to one moderate reduction in field strengths. The shape can can easily be chosen so that a broadband Compensation for those formed by the insulating material support Capacitance by increasing the inductance of the Inner conductor in the same or approximately the same radial plane is achieved.

In der Zeichnung ist die Isolierstoffstützenanordnung nach der Erfindung in einer beispielhaft gewählten Aus­ führungsform schematisch vereinfacht dargestellt.In the drawing is the insulating support arrangement according to the invention in an example chosen from management form shown schematically simplified.

Sie umfaßt eine Isolierstoffstütze 1 zwischen zwei aneinan­ dergrenzenden Teilen einer Koaxialleitung, die aus den Außenleiterabschnitten 2 und 3 sowie den rohrförmigen Innenleiterteilen 4 und 5 besteht. Die Isolierstoff­ stütze 1 ist im wesentlichen als Scheibe ausgebildet, hat jedoch in ihrem zentralen, einen Innenleiterabschnitt 5 a verringerten Außendurchmessers umschließenden Bereich die Form einer Hülse 1 a, deren axiale Länge a größer als die Dicke d des im Koaxialraum 6 liegenden, scheiben­ förmigen Teils 1 b der Isolierstoffstütze 1 ist. Zwischen dem Innenleiterabschnitt a verringerten Außen­ durchmessers und der inneren, zylindrischen Mantelfläche der Hülse 1 a der Isolierstoffstütze 1 verbleibt ein Ringspalt 7 zum Abbau der dort anderenfalls an der Grenz­ fläche auftretenden, hohen Feldstärken.It comprises an insulating material support 1 between two parts of a coaxial line which adjoin one another and which consists of the outer conductor sections 2 and 3 and the tubular inner conductor parts 4 and 5 . The insulating support 1 is essentially designed as a disc, but has in its central, an inner conductor section 5 a reduced outside diameter surrounding area the shape of a sleeve 1 a , the axial length a greater than the thickness d of the lying in the coaxial space 6 , disc-shaped part 1 b is the insulating support 1 . Between the inner conductor section a reduced outer diameter and the inner, cylindrical outer surface of the sleeve 1 a of the insulating support 1 , an annular gap 7 remains to break down the otherwise occurring at the interface, high field strengths.

Die beidseits des Innenleiterabschnitts 5 a liegenden Innenleiterteile 4, 5 übergreifen die Hülse 1 a der Isolierstoffstütze 1 teilweise. Mit anderen Worten ist die Hülse 1 a der Isolierstoffstütze 1, die auch als Stützenfuß bezeichnet werden kann, in einer ringförmigen, von den beiden Innenleiterteilen 4, 5 begrenzten Hinter­ schneidung aufgenommen.The inner conductor parts 4 , 5 lying on both sides of the inner conductor section 5 a partially overlap the sleeve 1 a of the insulating support 1 . In other words, the sleeve 1 a of the insulating support 1 , which can also be referred to as a support foot, is received in an annular undercut defined by the two inner conductor parts 4 , 5 .

Die die Hülse 1 a übergreifenden Ringabschnitte 4 b und 5 b der Innenleiterteile 4, 5 sind zumindest an ihren der Isolierstoffstütze 1 zugewandten Stirnflächen 4 b′ und 5 b′ verrundet.The overlapping the sleeve 1 a ring sections 4 b and 5 b of the inner conductor parts 4 , 5 are rounded at least on their insulating faces 1 facing end faces 4 b 'and 5 b '.

Zwischen den Stirnflächen 4 b′ und 5 b′ der die Hülse 1 a übergreifenden Ringabschnitte 4 b, 5 b verbleibt jeweils ein Spalt s, der sich, bedingt durch einerseits die Radien der Ringabschnitte 4 b, 5 b andererseits die Ver­ rundung des Übergangs des scheibenförmigen Teils der Isolierstoffstütze 1 in die Hülse 1 a, von innen nach außen stetig erweitert. Diese stetige Erweiterung des Spaltes s leistet bei geeigneter Bemessung einen nicht unerheblichen Beitrag zu einem gleichmäßigen Abbau der in diesem Bereich auftretenden Feldstärken.Between the end faces4th b' and5 b'The the sleeve1 a    overlapping ring sections4th b,5 b remains in each case A gapswhich, due to the one hand, the Radii of the ring sections4th b,5 b on the other hand, the ver rounding the transition of the disc-shaped part of the Insulation support1 in the sleeve1 a, inside out constantly expanding outside. This steady expansion of Gaps does not perform well with a suitable dimension insignificant contribution to an even reduction of the field strengths occurring in this area.

Die beiden Spalte s gehen in Spalte s ₁ zwischen den inne­ ren, zylindrischen Mantelflächen der die Hülse 1 a über­ greifenden Ringabschnitte 4 b, 5 b der Innenleiterteile 4, 5 und der äußeren, zylindrischen Mantelfläche der Hülse 1 a der Isolierstoffstütze 1 über. Die Spalte s ₁ dienen auch dazu, die Einwirkung von Zwangskräften auf die Hülse 1 a zu vermeiden.The two columns s go into column s ₁ between the inner, cylindrical outer surfaces of the sleeve 1 a overlapping ring sections 4 b , 5 b of the inner conductor parts 4 , 5 and the outer, cylindrical outer surface of the sleeve 1 a of the insulating support 1 . Column s _{1 also} serve to avoid the effect of constraining forces on sleeve 1 a .

Die Innenleiterteile 4, 5 haben in der gezeichneten Ausführungsform im Bereich ihrer die Hülse 1 a über­ greifenden Ringabschnitte 4 b, 5 b einen Außendurchmesser D ₁, der größer als der Nennaußendurchmesser D des Innenleiters ist. Diese Verdickung des Innenleiters im Bereich der Ringabschnitte 4 b, 5 b wirkt kapazitiv und kompensiert hierdurch bei geeigneter Bemessung die durch den Innenleiterabschnitt 5 a verringerten Durchmessers verursachte, induktive Komponente.The inner conductor parts 4 , 5 have in the illustrated embodiment in the region of their sleeve 1 a overlapping ring sections 4 b , 5 b an outer diameter D ₁ , which is larger than the nominal outer diameter D of the inner conductor. This thickening of the inner conductor in the area of the ring sections 4 b , 5 b acts capacitively and thereby compensates for the inductive component caused by the reduced diameter caused by the inner conductor section 5 a with suitable dimensioning.

Claims (6)

1. Isolierstoffstützenanordnung zwischen zwei aufeinan­ derfolgenden Koaxialleitungsabschnitten (2, 4; 3, 5) einer Koaxialleitung, mit einer zwischen den Innen­ leitern (4; 5) und den Außenleitern (2; 3) angeordneten, scheibenförmigen Isolierstoffstütze (1), deren zentraler, einen Innenleiterabschnitt (5 a) verringer­ ten Durchmessers umschließender Bereich als Hülse (1 a) ausgebildet ist, deren axiale Länge (a) größer als die Dicke (d) des im Koaxialraum liegenden, scheiben­ förmigen Teils (1 b) der Isolierstoffstütze (1) ist, wobei zwischen dem Innenleiterabschnitt (5 a) verrin­ gerten Durchmessers und der inneren, zylindrischen Mantelfläche der Hülse ein Ringspalt (7) verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseits des Innen­ leiterabschnitts (5 a) verringerten Durchmessers lie­ genden Innenleiterteile (4; 5) die Hülse (1 a) der Isolierstoffstütze (1) teilweise übergreifen. 1. Insulating material support arrangement between two consecutive coaxial line sections ( 2 , 4 ; 3 , 5 ) of a coaxial line, with a disc-shaped insulating material support ( 1 ) arranged between the inner conductors ( 4 ; 5 ) and the outer conductors ( 2 ; 3 ), the central, an inner conductor section ( 5 a ) of reduced diameter surrounding area is formed as a sleeve ( 1 a ), the axial length ( a ) greater than the thickness ( d ) of the disc-shaped part ( 1 b ) of the insulating material support ( 1 b ) lying in the coaxial space is, an annular gap ( 7 ) remains between the inner conductor section ( 5 a ) of reduced diameter and the inner, cylindrical outer surface of the sleeve, characterized in that the inner conductor sections ( 4 ; 5 ) lying on both sides of the inner conductor section ( 5 a ) of reduced diameter ) partially overlap the sleeve ( 1 a ) of the insulating material support ( 1 ). 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Hülse (1 a) übergreifenden Ringabschnitte (4 b, 5 b) der Innenleiterteile (4, 5) zumindest an ihren der Isolierstoffstütze (1) zugewandten Stirnflächen (4 b′, 5 b′) verrundet sind.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the sleeve ( 1 a ) overlapping ring portions ( 4 b , 5 b ) of the inner conductor parts ( 4 , 5 ) at least on their insulating material support ( 1 ) facing end faces ( 4 b ', 5th b ′) are rounded. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen den Stirnflächen (4 b′ 5 b′) der die Hülse (1 a) übergreifenden Ringabschnitte (4 b, 5 b) der Innenleiterteile und der Isolierstoffhülse (1) jeweils ein Spalt (s) verbleibt. 3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that between the end faces ( 4 b ' 5 b ') of the sleeve ( 1 a ) overlapping ring portions ( 4 b , 5 b ) of the inner conductor parts and the insulating sleeve ( 1 ) each a gap ( s ) remains. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang des scheibenförmigen Teils der Isolierstoffstütze (1) in deren zentrale Hülse (1 a) verrundet ist.4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the transition of the disc-shaped part of the insulating support ( 1 ) in its central sleeve ( 1 a ) is rounded. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den inneren zylindrischen Mantelflächen der die Hülse (1 a) über­ greifenden Ringabschnitte (4 b, 5 b) der Innenleiter­ teile (4, 5) und der äußeren zylindrischen Mantelfläche der Hülse (1 a) der Isolierstoffstütze ein Spalt (s ₁) verbleibt.5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that between the inner cylindrical lateral surfaces of the sleeve ( 1 a ) overlap ring portions ( 4 b , 5 b ) of the inner conductor parts ( 4 , 5 ) and the outer cylindrical outer surface a gap ( s ₁ ) remains in the sleeve ( 1 a ) of the insulating material support. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenleiter im Bereich seiner die Hülse übergreifenden Ringab­ schnitte (4 b, 5 b) einen vergrößerten Außendurchmesser (D ₁) hat.6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the inner conductor in the region of its sleeve overlapping Ringab sections ( 4 b , 5 b ) has an enlarged outer diameter ( D ₁ ).