EP0014639B1 - Procédé pour préparer l'extrémité d'un câble coaxial souple à très haute fréquence pour la mise en place d'un élément de connecteur - Google Patents

Procédé pour préparer l'extrémité d'un câble coaxial souple à très haute fréquence pour la mise en place d'un élément de connecteur Download PDF

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EP0014639B1
EP0014639B1 EP80400149A EP80400149A EP0014639B1 EP 0014639 B1 EP0014639 B1 EP 0014639B1 EP 80400149 A EP80400149 A EP 80400149A EP 80400149 A EP80400149 A EP 80400149A EP 0014639 B1 EP0014639 B1 EP 0014639B1
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EP
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cable
braid
cut
sheath
high frequency
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    • H01R24/562—Cables with two screens
    • H—ELECTRICITY
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    • Y10T29/49174—Assembling terminal to elongated conductor
    • Y10T29/49179—Assembling terminal to elongated conductor by metal fusion bonding

Definitions

  • the present invention relates to a method for preparing the end of a flexible very high frequency coaxial cable for the installation of a connector element.
  • More and more are used for the transmission of energy at very high frequency, for example of the order of 18 GHz, to replace relatively rigid coaxial elements which do not lend themselves to many applications, in particular in aeronautics, cables flexible coaxial.
  • Such flexible coaxial cables usable at very high frequencies usually comprise a central stranded conductor, in particular made of silver-plated copper, and two external conductors, the first formed from a ribbon wound in particular out of silver-plated copper, the second of a braid also out of silver-plated copper on the outside of the ribbon. Between the central conductor and the first external conductor is disposed a dielectric, in particular aerated or solid polytetrafluorethylene (PTFE). Finally, around the second external conductor is an external sheath, in particular in extruded PRFE, providing mechanical and chemical protection of the cable. This sheath also keeps the ribbon constituting the first external conductor wound at the ends of the cable.
  • PTFE polytetrafluorethylene
  • the coiled ribbon constituting the first external conductor allows continuity which ensures low losses and good screen efficiency.
  • the second outer conductor in the form of a braid reduces the resistive losses at low frequencies when the penetration of the currents (skin effect) is greater than the thickness of the ribbon.
  • the braid mechanically protects the ribbon during the sheath extrusion operation.
  • the braid also serves as mechanical reinforcement for the cable.
  • the present invention proposes to carry out a process for preparing the end of such a flexible coaxial cable at very high frequency, for the installation of a connector element, easy and quick to implement, making it possible to carry out between the cable and the connector a connection retaining the high frequency characteristics of the cable and resistant to the mechanical stresses exerted on the cable relative to the connector.
  • the method according to the invention is essentially characterized by the fact that the end of the cable is first punched in several notches, in particular two or four, through the outer sheath so as to permanently deform the wound ribbon. Then, cut and remove a section of the outer sheath, cut the braid to the right of the cut end of the sheath to strip a certain length of wound tape, cut and remove another section of the outer sheath at beyond the cut end of the braid so as to strip a certain length thereof, a sleeve having an end flange is introduced under the braid, a ferrule is placed on the sheath and the stripped part of the braid to crimp, crimp the ferrule, weld the sleeve at its end flange on the wound ribbon, after which the part of the ribbon is unwound beyond the flange of the sleeve and the ribbon is cut and then the dielectric flush with said flange leaving an inner conductor section exposed.
  • the end of the cable thus prepared is then placed in a conventional connector element, by placing on the stripped central conductor of the end of the cable an insulator bearing against the flange of the sleeve, by mounting the central contact of the connector on the central conductor resting on the insulation, by soldering the central contact to the central conductor and then mounting the end of the cable fitted with such a connector end piece in the body of the connector, the assembly being immobilized by screwing a rear plug.
  • a very high frequency coaxial cable which comprises: a central conductor 1 of silver copper, multi-strand, for example with 7 or 19 strands; a dielectric 2 such as polytetrafluoroethylene (PTFE) with an aerated or solid structure, an aerated structure being preferred insofar as it makes it possible to reduce the high frequency losses compared to a solid structure; a first outer conductor 3 in the form of a ribbon wound in silvery copper; a second outer conductor in the form of a silver copper braid 4; and an external protective sheath, for example made of extruded PTFE 5.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the turns of ribbon 3 overlap by almost 50%.
  • the winding of these turns is very tight and must be kept very tight to maintain the microwave characteristics of the cable.
  • a turn of the ribbon makes poor contact with the adjacent turn, this causes a discontinuity in the coaxial line which results in an increase in the losses and the reflection coefficient.
  • Such flexible very high frequency coaxial cables are currently produced by way of example by the company FILECA under the reference F 1703/53.
  • the end of the cable is punched in two or preferably four notches 15 through the external sheath 5 of the cable. This has the effect of permanently deforming the wound ribbon 3, subsequently preventing it from unwinding. This punching also provokes a reduction in the outside diameter of the ribbon, which is subsequently found to be very useful for mounting the sleeve as will be explained below.
  • a metal sleeve 6 is then introduced, provided with an end flange 7 under the braid part 4 which has been stripped. Care should be taken to ensure that the clearance between the sleeve 6 and the tape 3 is as small as possible.
  • a crimp ferrule 8 is then introduced via the other end of the cable until it abuts against the flange 7 of the sleeve 6.
  • the ferrule 8 can be introduced on the cable by the same end before the introduction of the sleeve 6.
  • the ferrule 8 is crimped which on the one hand ensures the tightening of the braid 4 between the sleeve 6 and the ferrule, that is to say between two rigid parts, and on the other hand the tightening of the outer sheath 5.
  • Such an assembly provides effective mechanical immobilization of the sleeve 6 on the cable and keeps the ribbon 3 wound beyond the flange of the sleeve due to the guidance and tightening of the end of the sheath.
  • the end of the sleeve 6 comes almost to the right of the end of the sheath 5 so as not to leave a turn of the ribbon without external mechanical support.
  • the sleeve 6 is then welded to the tape 3. This welding has only an electrical role and does not mechanically immobilize the sleeve 6 on the tape 3.
  • the ribbon 3 is then unrolled and cut flush with the flange 7 of the sleeve. To do this, it is possible to carry out a breakthrough on the ribbon beforehand so that the latter can then be easily torn flush with the flange 7 of the sleeve. To complete the preparation of the end of the cable, it suffices to cut the dielectric 2 flush with the sleeve and the prepared end is obtained as shown in FIG. 7 where a section of inner conductor 1 extends over beyond the flange 7 of the sleeve.
  • FIG. 8 shows the mounting of a cable end thus prepared in a connector element.
  • an insulator 10 is placed on the central conductor 1 stripped from the end of the cable, bearing against the flange 7.
  • the central contact 11 is then mounted on the central conductor 1 bearing on the insulator 10 and solder the central contact 11 on the central conductor 1 as indicated in 12.
  • the coaxial cable welded by its central conductor to the central contact, is then placed in a connector body 13 and the assembly is immobilized by screwing a rear plug 14.

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  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

  • La présente invention est relative à un procédé pour préparer l'extrémité d'un câble coaxial souple à très haute fréquence pour la mise en place d'un élément de connecteur.
  • On utilise de plus en plus pour la transmission de l'énergie à très haute fréquence, par exemple de l'ordre de 18 GHz, pour remplacer les éléments coaxiaux relativement rigides qui se prêtent mal à de nombreuses applications, notamment en aéronautique, des câbles coaxiaux souples.
  • De tels câbles coaxiaux souples utilisables aux très hautes fréquences comprennent habituellement un conducteur central multibrins, notamment en cuivre argenté, et deux conducteurs extérieurs, le premier formé d'un ruban enroulé notamment en cuivre argenté, le second d'une tresse également en cuivre argenté à l'extérieur du ruban. Entre le conducteur central et le premier conducteur extérieur est disposé un diélectrique, notamment du polytétrafluoréthy- lène (PTFE) aéré ou plein. Enfin, autour du second conducteur extérieur est dispolsée une gaine externe, notamment en PRFE extrudé, assurant une protection mécanique et chimique du câble. Cette gaine maintient en outre enroulé aux extrémités du câble le ruban constituant le premier conducteur extérieur.
  • Le ruban enroulé constituant le premier conducteur extérieur permet une continuité qui assure des pertes faibles et une bonne efficacité d'écran. Le second conducteur extérieur sous forme de tresse diminue les pertes résistives aux fréquences basses quand la pénétration des courants (effet de peau) est supérieure à l'épaisseur du ruban. En outre, la tresse protège mécaniquement le ruban pendant l'opération d'extrusion de la gaine. La tresse sert en outre de renfort mécanique pour le câble.
  • On a déjà proposé différents procédés pour monter des éléments de connecteur sur de tels câbles coaxiaux souples à très haute fréquence. Ces différents procédés offrent toutefois l'inconvénient de ne pas toujours permettre un accrochage parfait de l'élément de connecteur sur le câble, ce qui se traduit par un manque de solidité mécanique, et souvent également diminue les caractéristiques de transmission haute fréquence dans la liaison du câble au connecteur par suite d'un déroulement plus ou moins important du ruban formant le premier conducteur extérieur.
  • La présente invention se propose de réaliser un procédé pour préparer l'extrémité d'un tel câble coaxial souple à très haute fréquence, pour la mise en place d'un élément de connecteur, facile et rapide à mettre en oeuvre, permettant de réaliser entre le câble et le connecteur une liaison conservant les caractéristiques haute fréquence du câble et résistant aux contraintes mécaniques exercées sur le câble par rapport au connecteur.
  • Le procédé selon l'invention se caractérise essentiellement par le fait que l'on poinçonne en premier lieu l'extrémité du câble en plusieurs crans, notamment deux ou quatre, à travers la gaine externe de façon à déformer de façon permanente le ruban enroulé. Ensuite, on coupe et on retire un tronçon de la gaine externe, on coupe la tresse au droit de l'extrémité coupée de la gaine pour dénuder une certaine longueur de ruban enroulé, on coupe et on retire un autre tronçon de la gaine externe au-delà de l'extrémité coupée de la tresse de façon à dénuder une certaine longueur de celleci, on introduit un manchon présentant un flasque d'extrémité sous la tresse, on met en place sur la gaine et la partie dénudée de la tresse une ferrule à sertir, on sertit la ferrule, on soude le manchon au niveau de son flasque d'extrémité sur le ruban enroulé, après quoi l'on déroule la partie du ruban au-delà du flasque du manchon et on coupe le ruban puis le diélectrique au ras dudit flasque laissant dénudé un tronçon de conducteur intérieur.
  • L'extrémité du câble ainsi préparée est alors mise en place dans un élément de connecteur conventionnel, en disposant sur le conducteur central dénudé de l'extrémité du câble un isolant en appui contre le flasque du manchon, en montant le contact central du connecteur sur le conducteur central en appui sur l'isolant, en soudant le contact central sur le conducteur central puis en montant l'extrémité du câble muni d'un tel embout de connecteur dans le corps du connecteur, l'ensemble étant immobilisé par vissage d'un bouchon arrière.
  • D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un exemple de mise en oeuvre en se référant au dessin annexé dans lequel:
    • - la figure 1 représente en coupe partielle un câble coaxial souple à très fréquence utilisable pour la mise en oeuvre de l'invention.
    • - les figures 2 à 7 illustrent schématiquement la mise en oeuvre du procédé selon l'invention pour préparer l'extrémité d'un câble coaxial souple selon la figure 1,
    • - la figure 8 illustre le montage de l'extrémité du câble préparé en mettant en oeuvre le procédé selon l'invention dans un élément de connecteur.
  • En se référant à la figure 1, on voit que même un câble coaxial à très haute fréquence qui comprend: un conducteur central 1 en cuivre argenté, multibrins, par exemple à 7 ou 19 brins; un diélectrique 2 tel que du polytétrafluoréthy- lène (PTFE) à structure aérée ou pleine, une structure aérée étant préférée dans la mesure où elle permet de diminuer les pertes haute fréquence par rapport à une structure pleine; un premier conducteur extérieur 3 sous la forme d'un ruban enroulé en cuivre argenté; un second conducteur extérieur sous forme d'une tresse en cuivre argenté 4; et une gaine externe de protection par exemple en PTFE extrudé 5.
  • Les spires du ruban 3 se recouvrent de près de 50%. L'enroulement de ces spires est très serré et doit être maintenu très serré pour conserver les caractéristiques hyperfréquences du câble. En effet, si une spire du ruban fait un mauvais contact avec la spire adjacente, cela provoque une discontinuité de la ligne coaxiale qui se traduit par une augmentation des pertes et du coefficient de reflexion.
  • De tels câbles coaxiaux souples à très haute fréquence sont actuellement réalisés à titre d'exemple par la Société FILECA sous la référence F 1703/53.
  • On va maintenant décrire en se référant aux figures 2 à 7 le procédé selon l'invention pour préparer l'extrémité d'un tel câble coaxial pour la mise en place d'un élément de connecteur.
  • A l'aide d'une pince à poinçonner à mâchoires comportant de préférence en section deux renflements internes opposés, on poinçonne l'extrémité du câble selon deux ou de préférence quatre crans 15 à travers la gaine externe 5 du câble. Cela a pour effet de déformer de façon permanente le ruban enroulé 3, l'empêchant par la suite de se dérouler. Ce poinçonnage provoge également une diminuation du diamètre extérieur du ruban, ce qui se révèle par la suite très utile pour le montage du manchon comme cela sera expliqué cidessous.
  • On voit sur la figure 3 l'extrémité du câble après le poinçonnage. En se référant aux figures 4 et 5, on voit que l'on coupe et l'on retire un tronçon de la gaine 5 au-delà de la partie poinçonnée du ruban enroulé 3, puis que l'on coupe la tresse 4 au ras de la gaine. On peut ainsi effectuer une coupe droite de la tresse sans la dépeigner, c'est-à-dire sans modifier son tressage. On coupe ensuite un autre tronçon de la gaine 5 et on le retire ce qui dénude un tronçon de la tresse 4 comme on le voit sur la figure 5.
  • Comme on le voit sur la figure 6, on introduit alors un manchon métallique 6 muni d'un flasque d'extrémité 7 sous la partie de tresse 4 qui a été dénudée. Il convient de veiller à ce que le jeu entre le manchon 6 et le ruban 3 soit le plus faible possible. On introduit alors par l'autre extrémité du câble une ferrule à sertir 8 jusqu'à l'amener en butée contre le flasque 7 du manchon 6. En variante, la ferrule 8 peut être introduite sur le câble par la même extrémité avant l'introduction du manchon 6. On sertit la ferrule 8 ce qui assure d'une part le serrage de la tresse 4 entre le manchon 6 et la ferrule, c'est-à-dire entre deux parties rigides, et d'autre part le serrage de la gaine externe 5. Un tel assemblage fournit une immobilisation mécanique efficace du manchon 6 sur le câble et maintient le ruban 3 enroulé au-delà du flasque du manchon du fait du guidage et du serrage de l'extrémité de la gaine. L'extrémité du manchon 6 vient presque au droit de l'extrémité de la gaine 5 de façon à ne pas laisser de spire du ruban sans maintien mécanique extérieur. On soude ensuite le manchon 6 en 9 sur le ruban 3. Cette soudure n'a qu'un rôle électrique et ne réalise pas une immobilisation mécanique du manchon 6 sur le ruban 3.
  • On déroule ensuite le ruban 3 et on le coupe au ras du flasque 7 du manchon. Pour ce faire, il est possible d'effectuer au préalable une amorce de rupture sur le ruban de telle sorte que celui-ci peut alors se déchirer facilement au ras du flasque 7 du manchon. Pour terminer la préparation de l'extrémité du câble il suffit alors de couper le diélectrique 2 au ras du manchon et l'on obtient l'extrémité préparée telle que représentée à la figure 7 où un tronçon de conducteur intérieur 1 s'étend au-delà du flasque 7 du manchon.
  • On a représenté sur la figure 8 le montage d'une extrémité de câble ainsi préparée dans un élément de connecteur. Pour réaliser ce montage on dispose un isolant 10 sur le conducteur central 1 dénudé de l'extrémité du câble, en appui contre le flasque 7. On monte ensuite le contact central 11 sur le conducteur central 1 en appui sur l'isolant 10 et on soude le contact central 11 sur le conducteur central 1 comme indiqué en 12.
  • On met alors en place le câble coaxial, soudé par son conducteur central au contact central, dans un corps de connecteur 13 et on immobilise l'ensemble en vissant un bouchon'arrière 14.

Claims (3)

1. Procédé pour préparer l'extrémité d'un câble coaxial souple à très haute fréquence pour la mise en place d'un élément de connecteur, ledit câble présentant un conducteur central (1), un diélectrique (2), un premier conducteur extérieur formé d'un ruban enroulé (3), un second conducteur extérieur formé d'une tresse (4) et une gaine externe (5), caractérisé par le fait que l'on poinçonne en premier lieu l'extrémité du câble en plusieurs crans (15), notamment deux ou quatre, à travers la gaine externe de façon à déformer de façon permanente le ruban enroulé, ensuite on coupe et on retire un tronçon de la gaine externe, on coupe la tresse au droit de l'extrémité coupée de la gaine pour dénuder une certaine longueur de ruban enroulé, on coupe et on retire un autre tronçon de la gaine externe au-delà de l'extrémité coupée de la tresse de façon à dénuder une certaine longueur de celle-ci, on introduit un manchon (6) présentant un flasque d'extrémité (7) sous la tresse, on met en place sur la gaine et la partie dénudée de la tresse une ferrule à sertir (8), on sertit la ferrule, on soude (9) le manchon au niveau de son flasque d'extrémité sur la ruban enroulé après quoi l'on déroule la partie du ruban au-delà du flasque et on coupe le ruban puis le diélectrique au ras dudit flasque laissant dénudé un tronçon de conducteur intérieur.
2. Procédé pour mettre en place un élément de connecteur sur l'extrémité d'un câble à haute fréquence comportant un conducteur central (1), un diélectrique (2), un premier conducteur extérieur formé d'un ruban enroulé (3), un second conducteur extérieur formé d'une tresse (4), et une gaine externe (5), caractérisé par le fait qu'après avoir préparé l'extrémité du câble par le procédé selon la revendication 1, on dispose sur le conducteur central dénudé de l'extrémité du câble un isolant (10), en appui contre le flasque (7) du manchon, on monte le contact central (11) du connecteur sur le conducteur central en appui sur l'isolant, on soude (12) le contact central (1) sur le conducteur central, on monte l'extrémité du câble dans le corps du connecteur (13) et on immobilise l'ensemble par vissage d'un bouchon arrière (14).
3. Câble coaxial souple à très haute fréquence comportant un conducteur central (1), un diélectrique (2), un premier conducteur extérieur formé d'un ruban enroulé (3), un second conducteur extérieur formé d'une tresse (4), et une gaine externe (5), caractérisé par le fait qu'il présente à son extrémité un élément de connecteur mis en place par le procédé selon la revendication 2.
EP80400149A 1979-01-31 1980-01-30 Procédé pour préparer l'extrémité d'un câble coaxial souple à très haute fréquence pour la mise en place d'un élément de connecteur Expired EP0014639B1 (fr)

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