EP1516390B1 - Störschutzfilter- und blitzstromableiter-einrichtung - Google Patents

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EP1516390B1
EP1516390B1 EP03722168A EP03722168A EP1516390B1 EP 1516390 B1 EP1516390 B1 EP 1516390B1 EP 03722168 A EP03722168 A EP 03722168A EP 03722168 A EP03722168 A EP 03722168A EP 1516390 B1 EP1516390 B1 EP 1516390B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lines
inner conductor
housing
interference filter
lightning arrester
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03722168A
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English (en)
French (fr)
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EP1516390A1 (de
Inventor
Marcel Inauen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huber and Suhner AG
Original Assignee
Huber and Suhner AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huber and Suhner AG filed Critical Huber and Suhner AG
Publication of EP1516390A1 publication Critical patent/EP1516390A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1516390B1 publication Critical patent/EP1516390B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
    • H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
    • H01R24/42—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency comprising impedance matching means or electrical components, e.g. filters or switches
    • H01R24/48—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency comprising impedance matching means or electrical components, e.g. filters or switches comprising protection devices, e.g. overvoltage protection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/08—Overvoltage arresters using spark gaps structurally associated with protected apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00—Two poles

Definitions

  • the invention relates to a Störschutzfilter- and Blitzstromableiter device in a coaxial line for transmitting high-frequency signals
  • a Störschutzfilter- and Blitzstromableiter device in a coaxial line for transmitting high-frequency signals comprising a housing with two connectors, wherein the housing forms a ground-connected outer conductor and guided through the housing inner conductor, and a connection between inner conductor and housing, wherein this connection consists of a conduit which is arranged approximately parallel to the inner conductor and is connected at one end to the inner conductor and at the other end to the housing.
  • Störschutzfilter- and Blitzstromableiter facilities of this type serve assemblies, devices or systems which are connected to lines, e.g. Coaxial cables of telecommunications equipment to protect against electromagnetic pulses, surges and / or lightning currents.
  • Artificial-type electromagnetic pulses may be generated by, for example, motors, switches, switched-mode power supplies or even in connection with nuclear events, and pulses of natural origin may arise, for example, as a result of direct or indirect lightning strikes.
  • the known protective circuits are arranged on the input side of the modules, devices or systems, which may be dissipative or reflective systems.
  • EMP arrester of this kind is out EP 938 166 known.
  • This EMP arrester has a housing, which serves as an outer conductor and is connected to the ground.
  • a first part of this housing which is in the direction of the insertion axis a coaxial cable runs, an inner conductor is guided.
  • a second housing part which protrudes at right angles from the first housing part, a connection in the form of a ⁇ / 4 short-circuit line is arranged, which the inner conductor connects to the housing.
  • EMP arresters of this type must comply with international standards and comply, for example, with the test conditions in accordance with the IEC (International Electronic Commission) standard.
  • IEC International Electronic Commission
  • arresters of this type have the disadvantage that even a residual voltage and thus also a residual energy via the inner conductor to the connected modules, devices or equipment is delivered. Since there is only one contact point of the short-circuit cable to the housing, the current carrying capacity is limited.
  • a further disadvantage is that the housing part arranged at right angles to the inner conductor, which accommodates the ⁇ / 4 short-circuit conductor, is relatively large and leads to a bulky size of these arresters.
  • An arrester in a more compact design is out DE 199 36 869 known.
  • a chamber is provided on the housing, which is arranged in a lying at a radial distance and approximately parallel to the inner conductor tangential plane.
  • this chamber is located as a connection between the inner conductor and housing a short-circuit conductor of a certain length in a circular or spiral arrangement.
  • This embodiment leads to a reduction of the radial construction mass of the device.
  • FIG. 02/35659 A Another lightning arrester device in a compact design is out WO 02/35659 A known.
  • an inner conductor is guided centrally through a housing, wherein the housing forms an outer conductor.
  • a short-circuit connection is arranged approximately parallel to the inner conductor.
  • This connection is connected in the central region via a connecting element with the housing and at the two end regions also via connecting elements with the inner conductor.
  • This arrangement allows a compact and largely axially symmetrical design of the device. It is already possible to partially reduce residual and residual pulses. However, there is a desire and need to further reduce these residual and residual pulses. Also, this device has only one contact point between the short-circuit conductor and the housing, whereby the current carrying capacity remains limited.
  • the housing should have no perpendicular protruding additional components and the whole device should be made compact and largely axially symmetrical.
  • a connection between the inner conductor and the housing is formed by at least two conductors running at least partially parallel, which are insulated from one another.
  • the ends of these conductors each have a contact element to the inner conductor and the housing and these contact elements are arranged so that the direction of flow of the currents in the two conductors are directed against each other.
  • This arrangement provides the advantage that when interference pulses or interference signals occur, e.g. caused by lightning or another event and derived via the two lines to ground, the residual stresses and the residual energies are largely eliminated.
  • the two parallel and mutually directed lines are closely coupled with each other and by the mutual induction effect residual stresses or residual pulses and residual energies are largely abolished.
  • the use of two lines has the further advantage that two contact elements or contact points to the housing, or to the mass are present and thus twice as large surge currents can be dissipated to ground.
  • the induction effect between the two lines has the consequence that the residual stresses and the residual energies that occur at the output of the device, at least significantly reduced and largely optimal design be eliminated.
  • Comparative measurements compared to a traditional device with a right angle projecting ⁇ / 4 short-circuit line for the same frequency ranges show that in the inventive solution, the residual voltage pulse, for example by a factor of 8 and the residual energy can be reduced by a factor of 60, for example. These factors can vary within a wide range depending on the design and choice of materials of the individual components, but it is in any case a significant reduction of the residual pulse and the residual energy.
  • a further advantageous solution consists in that the two lines are arranged approximately parallel to the inner conductor and on a cylindrical surface concentric with the inner conductor.
  • the two contact elements of the two lines, which are connected to the inner conductor, are arranged in the direction of the longitudinal axis of the inner conductor at a distance from each other, so that the two lines of these contact elements or contact points are directed against each other.
  • the longitudinal axes of the inner conductor and the two lines extend approximately parallel to the longitudinal axis of the device or of the housing. All essential components of the device are arranged around the longitudinal axis of the housing such that the housing can be formed concentrically with the longitudinal axis.
  • This arrangement results in a compact, cylindrical design of the device, in which the input and output for the cable or the corresponding connector on the same axis and this coincides with the longitudinal axis of the device.
  • the length of the device can be reduced in this inventive embodiment, since the two lines between the inner conductor and the housing are arranged overlapping.
  • the arrangement of the inner conductor and the two lines, which form a pair in a cylindrical core cavity of the housing leads to a solution which is easy to manufacture and assemble.
  • a further advantageous solution arises from the fact that the inner conductor in a cylindrical core cavity and each of the lines which form a pair, each in an additional cavity is arranged in the housing. This allows for greater bandwidth and bandwidth adjustments by changing the shape and location of the cavities.
  • the two lines, which form a pair can be arranged in both solutions with different angular distance from each other, which leads to advantageous and easy adjustment options with respect to the desired properties, in particular an optimal coupling of the two lines. In this case, this angular distance is measured in a radial plane to the inner conductor or to the longitudinal axis of the device.
  • the electrical and electromagnetic properties of the device can be changed and adapted to predetermined operating conditions.
  • the dielectric elements are also simple and compact.
  • the arrangement of the two lines, which form a pair, on a lateral surface, which runs parallel to the inner conductor, allows an advantageous cylindrical construction of the device.
  • the line pairs can also lie in parallel radial planes or loop-shaped in a concentric lateral surface or in a tangential housing plane or surface. The prerequisite is that the two lines of a pair at least in a partial area are approximately parallel and the currents in the two lines are directed against each other.
  • the arrangement of two concentric and spaced from the inner conductor extending lines also allows in the axial direction of the inner conductor a shortened design.
  • Each of the two lines lies in a radial plane, wherein these two radial planes are arranged approximately at right angles to the inner conductor and at a distance from each other.
  • the contact elements to the inner conductor at each one end of the two lines are directed approximately radially inwards and serve for connection to the inner conductor.
  • the contact elements to the housing at the two other ends of the lines are directed approximately radially outward and serve for connection to the housing.
  • two parallel ring lines are formed around the inner conductor, wherein the contact elements to the inner conductor, or to the housing are arranged so that the flow flows in each of the two lines in the opposite direction.
  • the loop-shaped arrangement of two parallel lines in a concentric lateral surface or in a parallel-tangential housing plane allows further design variants.
  • the loop-shaped guidance of the lines corresponds to a folding in the direction of the longitudinal axis of the inner conductor and thereby results in a shortened design even in this advantageous solution.
  • contact elements are approximately radially inwardly directed and provide the connection to the inner conductor. At the two other ends contact elements are directed approximately radially outwards and make the connection to the housing.
  • the contact elements are arranged so that flows in the two parallel line loops of the current ever in the opposite direction.
  • the two lines between the inner conductor and the housing are ⁇ / 4 short-circuit lines. Further advantages of the inventive solution result from the fact that the two short-circuit lines do not have the length of normal ⁇ / 4 arresters, but by the inventive arrangement and the configuration of the connection areas between the inner conductor and the two short-circuit lines at the outer ends, the geometric length of the short-circuit lines can be shortened. So-called electrically extended ⁇ / 4 short-circuit cables are formed. In an equivalent circuit diagram, each short-circuit line has a capacitance and an inductance, which operate in parallel. This embodiment results in a broadband range of action of the device, for example, for high-frequency signals in the range of 1.7 - 2.5 GHz.
  • Adjustments to other frequency ranges are possible in a wide range by changing the capacitances and inductances on the inner conductor and on the short-circuit lines in a manner known per se.
  • a series capacity in the inner conductor namely at the connection side to the device part, a high-pass filter is formed and it can any still existing already reduced residual energy can be further reduced.
  • the significant reduction of the residual pulse by the inventive solution makes it possible to dispense with fine protection circuits, as they are necessary in other known solutions.
  • the solution according to the invention makes it possible to install additional pulse-discharging elements between the ends of the two lines and the housing.
  • voltage-diverting or voltage-limiting elements such as gas discharge arresters, varistors or diodes can be used as additional impulse-discharging elements, these elements-in-working frequency range of the device being decoupled.
  • This arrangement thus enables the transmission of DC supply voltages.
  • a voltage limiting element e.g. a gas diverter and a voltage diverting element, e.g.
  • the device with the arrangement of two conductors with oppositely directed current flow also leads to the RF decoupling of the additional pulse-diverting elements, without the intermodulation behavior deteriorates becomes.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through an inventive Störschfilter- and Blitzstromableiter device 1 with double-sided connectors 7, 8 for coaxial cable.
  • the coaxial cable is not shown and serves, for example, as a connection between an antenna and a transceiver with corresponding devices.
  • the connectors 7, 8 are known per se, partially standardized components and have both on the input side 20, as on the output side 21 connecting elements, on the one hand the inner conductor of the cable via elements 23 to the inner conductor 3 of the device 1 and on the other hand, the outer conductor of Cable to connect via a mechanical connection 22 with the housing 2.
  • the housing 2 forms the outer conductor 4 of the device 1.
  • the connecting elements 23 are both arranged on the longitudinal axis 9 of the device 1 and the housing 2 and are supported by isolatorsorptionn 25 in the housing 2.
  • the inner regions 26 of the two connecting elements 23 are connected via connecting points 12, 13 with one end of the inner conductor 3. In the present example, it is a screw connection.
  • These connection points 12, 13 are simultaneously electrically conductively connected to a respective disk 27, 28.
  • These discs 27, 28 form contact elements and are made of an electrically conductive material, in particular metal, for example made of brass.
  • the housing 2 has a cylindrical core cavity 32.
  • the inner conductor 3 extends centrally through this core cavity 32.
  • Parallel to the inner conductor 3 and at a distance therefrom are two lines 5, 6, which form a pair. These lines 5, 6 are also arranged in the core cavity 32 and have both a distance from the inner conductor 3, as well as the housing 2.
  • At least a part of the intermediate space between the lines 5, 6 on the one hand and the inner conductor 3 and the housing 2 on the other hand is filled by an insulating body 29.
  • the two conductors 5, 6 overlap at least in a partial area and are electrically connected to one of the inner plates 10, 11, each with one of the discs 27, 28.
  • the respective other, outer end 14, 15 of each of the two lines 5, 6 is connected via a respective contact part 16, 17 and a connecting element 18, 19 electrically connected to the housing.
  • the lines 5, 6- are formed as ⁇ / 4 short-circuit conductor.
  • the inventive arrangement of the lines 5, 6 are the flow directions the currents in the parallel regions of the two lines 5, 6 directed against each other. If interfering pulses or interference signals, which are caused by lightning or another electromagnetic event, via the two oppositely directed lines 5, 6 derived to ground or the housing 2, as a result of the close coupling of the lines 5, 6 a residual stress by the induction effect largely canceled. This has the consequence that the residual pulses and residual energies that occur at the output of the device are largely eliminated.
  • the residual voltage pulse can be reduced for example by a factor of 8 and the residual energy by a factor of 60 in the solution according to the invention.
  • These reduction factors can be varied within a wide range by the design and the choice of material of the individual components of the inventive device.
  • About the two locally separate connection or contact points 18, 19 to the housing 2 twice as large surge currents can be derived to ground.
  • Subareas of the inner conductor 3 and the lines 5, 6 are surrounded in the core cavity 32 in the housing 2 of air spaces. These air spaces and the insulating body 29 form different dielectrics.
  • the inner conductor 3 has different geometric deviations over its length, as a result of which different reactance values or inductances and capacitances are formed. In a manner known per se, by adjusting the geometrical dimensions of the lines 5, 6 and the associated parts of the discs 27, 28, the frequency range and the bandwidth to the desired application range of the device can be determined.
  • the two connectors 7 and 8 at both ends of the device 1 are also used via the screw 36 to mount the inner conductor 3 and the other components in the core cavity 32 of the housing 2 and to clamp.
  • the housing 2 is provided with a flange 30 and a screw connection 31 in order, for example, to insert and fix it by means of a bushing in an electrically conductive device wall. The derivation of the pulses then takes place via this electrically conductive device wall against the equipotential bonding.
  • FIG. 2 shows a cross section through the device 1 along the line A-A in FIG. 1.
  • the two lines 5, 6, which form a pair are arranged at a distance from one another and on a cylindrical surface concentric with the inner conductor.
  • This angular distance 37 may be in a range between 180 ° and a minimum necessary distance, which ensures the isolation between the two lines 5, 6.
  • a distance 37 of 60 ° was chosen.
  • the two lines 5, 6, as well as the inner conductor 3 are embedded in this section region in the insulating body 29, which fills the core cavity 32 of the housing 2. It can also be seen from this illustration that the longitudinal section shown in FIG. 1 runs along the axes B-B.
  • the inventive Störschutzfilter- and Blitzstromableiter device as shown and described in the embodiment according to FIGS. 1 and 2, has compact and minimal construction dimensions. It allows a high packing density of the lines 5, 6 and there are no protruding components necessary.
  • the housing 2 and thus the whole device 1 can be cylindrical and it must be observed no positional orientation. Adjacent cable guides can be arranged close to each other, without interfering with each other elements of the individual devices 1 or that damage occurs. This design can be protected in a simple manner with a shrink tube against environmental influences.
  • the device according to the invention has residual pulses and residual energies which can be practically neglected.
  • Störschutzfilter- and Blitzstromableiter device 1 shown as an example subjected to a standardized surge current (according to IEC 61000-4-5) with a waveform 8/20 ⁇ s, so remains for example a voltage residual pulse of about 8 V and a residual energy of about 6 ⁇ J at 25 kA leakage current.
  • a conventional device with a ⁇ / 4 short-circuiting conductor projecting at right angles for the same frequency is subjected to the same test, this conventional device has a residual voltage pulse of 70 V and a residual energy of approximately 430 ⁇ J with a leakage current of 25 kA.
  • the device 1 according to the invention and shown as an example can be designed with broadband for a frequency range from 0.8 to 2.5 GHz.
  • This broadband design can be used over the entire operating range of approx. 400 MHz up to the upper limit frequency of the connector.
  • the outer diameter of the housing 2 may for example be about 30 mm and the total length between the two connectors 7 and 8 may be in the range of 50-60 mm.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through a further embodiment of a Störschutzfilter- invention and Blitzstromableiter device 1.
  • This device 1 also has at both ends connector 7, 8 for coaxial cable. These connectors 7, 8 are connected via screw 36 with the housing 2 'and this detachable connection 36 allows the assembly of the built-in housing 2' elements.
  • the housing 2 ' is cylindrical and has a cylindrical core cavity 33. In this core cavity 33, the inner conductor 3 is guided centrally and held by insulating body 39. The two Ends of the inner conductor 3 are electrically connected via connection points 12 'and 13' with the inner part 26 of the connecting elements 23 ⁇ .
  • FIG. 4 shows a cross section along the line C - C in FIG. 3.
  • the longitudinal section according to FIG. 3 shows a section along the axes, D - D in FIG. 4.
  • two lines 5 ', respectively 6 ' in the form of an electrically elongated ⁇ / 4 line.
  • the two lines 5 ', and 6' have in a radial plane to the inner conductor 3 at an angular distance 37 of 180 °.
  • This angular distance 37 is variable also in this embodiment and is chosen so that an optimal coupling between the two lines 5 'and 6' is effected.
  • the two lines 5 ', and 6' parallel to each other and overlap at least in a partial area.
  • the inner ends 10 'and 11' of the two lines 5 'and 6' are held in bores on the inner conductor 3 and electrically connected thereto.
  • the two inner ends 10 'and 11 of the two lines 5' and 6 ' are arranged in the direction of the longitudinal axis 9 of the device 1 with the greatest possible distance from each other.
  • the outer end 14 'of the line 5' is held in a contact part 16 'in the housing 2' and electrically connected thereto.
  • the outer end 15 'of the line 6' is electrically connected to the housing 2 via a corresponding contact part 17 '.
  • FIG. 3 has the same advantages as have already been described for the embodiment according to FIG. 1.
  • this arrangement enables better high-frequency decoupling the electric fields between the inner conductor 3 and the lines 5 'and 6', by the latter being guided in a separate housing part.
  • This also has a positive effect on the achievement of a larger bandwidth.
  • slots 33 40 are incorporated in the direction of the core cavity, which extend from the respective outer end of the cavity 33 and 34 to a passage 41 for the lines 5 'and 6'. These slots 40 allow the introduction and the assembly of the lines 5 'and 6' in the housing 2 '.
  • the housing 2 ' has in this embodiment, a flange 30 and a screw 31, which serve for connection to an electrically conductive housing wall.
  • the lines 5 'and 6' are guided between their inner ends 10 'and 11' and the outer ends 14 'and 15' at a distance from the housing 2 'and the surrounding air spaces act as a dielectric 38th
  • FIG. 1 An exemplary embodiment with two lines 60, 61, which each lie in a radial plane, is shown schematically in FIG.
  • the housing 2 and the connectors 7, 8 at both housing ends are not shown. However, they are similar or similar to those in Fig. 1 in a manner obvious to the person skilled in the art.
  • the inner conductor 3 is passed through the center of two insulating discs 62, 63. These insulating discs 62, 63 position the inner conductor 3 in the housing 2 and each form a dielectric. In the region of the inner conductor 3 between these two insulating disks 62 and 63 and thus in the corresponding core cavity of the housing 2, two lines 60, 61 are arranged.
  • Each of the two lines 60, 61 is guided at a distance and concentrically around the inner conductor 3 and thus have an annular shape.
  • Each of the two lines 60, 61 lies in a radial plane, which is approximately at right angles to the inner conductor 3.
  • the position of these two radial planes is indicated in FIG. 5 by the two radial axes 64, 65.
  • the two radial planes or radial axes 64, 65 have a distance 66 in the direction of the longitudinal axis 9 of the inner conductor 3, wherein a dielectric, in this case air, is located in this intermediate space.
  • a dielectric in this case air
  • each of the two lines 60, 61 are angled approximately radially outward and form parts of contact elements 69, 70 to the housing 2.
  • 61 threaded holes are attached to these contact elements 69, 70 of the two lines 60, in which, as shown in Fig. 1, engage screws which are supported on the housing 2 and connected to this electrically conductive.
  • the annular course of the two lines 60, 61 to the inner conductor 3 and the arrangement of the inwardly directed contact elements 67, 68 is chosen so that the leakage currents, which flow from the inner conductor 3 to the housing 2, in the two. Ring lines 60, 61 flow in the opposite direction.
  • the two lines 60, 61 are formed in a conventional manner as ⁇ / 4 lines.
  • This embodiment according to FIG. 5 enables a very compact design of the Störschutzfilter- and Blitzstromableiter device 1 according to the invention, since it can be built very compact both in the direction of the longitudinal axis 9 of the inner conductor 3 as well as in the radial direction.
  • it also has the advantage that the length and the cross section of the two lines 60, 61 can be adapted in a simple manner to different requirements, wherein the cross section can be formed differently over the length.
  • the lines 60, 61 and the contact elements 67, 68, and 69, 70 at the two ends form different line sections, via which the RF transmission characteristics, in particular the bandwidth and the frequency range can be determined. Via the different line sections 56, 57 and the dielectric between inner conductor 3 and housing 2, the characteristic can be determined in a manner known per se via the bandwidth of the high-frequency transmission.
  • a further solution is shown schematically, wherein also here the housing 2 and the connectors 7, 8 are omitted at both ends of the housing 2.
  • the housing 2 is similar or similar, as shown in Fig. 1, formed.
  • the inner conductor 3 is also guided by two insulating discs 62, 63 and positioned in the housing 2.
  • two lines 60 'and 61' are loop-shaped and arranged parallel to each other.
  • the two lines 60 'and 61' at a distance from each other and are separated by a dielectric.
  • the two parallel cable loops lie in a common area.
  • This surface is either a distance to the inner conductor 3 extending lateral surface or a parallel and spaced from the inner conductor 3 extending tangential surface or a surface with an arbitrary curvature around the inner conductor 3.
  • contact elements 67, 68 are arranged, which form the electrical connection to the inner conductor 3.
  • contact elements 69 and 70 are arranged, which ensure the electrical connection to the housing 2.
  • threaded bores 71 are arranged in these contact elements 60, 70, in which engage with the housing 2 cooperating screws.
  • the device in the direction of the longitudinal axis 9 of the inner conductor 3 can also be formed shortened.
  • the different geometric configurations of the lines 60 'and 61' as well as of the contact elements 67, 68, or 69, 70, as well as of the inner conductor 3 and of the dielectric between the inner conductor 3 and the housing, can also be achieved in this embodiment 2 affect the characteristics and characteristics of RF transmission.
  • the two lines 60 'and 61' via the contact elements 67, 68 connected to the inner conductor 3, that any currents in the two lines 60 'and 61' flow in opposite directions. This ensures the advantages and improved features of the device described with reference to FIGS. 1 and 3, respectively.
  • FIG. 7 shows an equivalent circuit diagram of a high-frequency-technical device according to the invention according to FIG. 1 or FIG. 3.
  • the outer conductor 4 extends through the housing 2 in this area educated.
  • the input or output side is 20 or 21 according to the direction of the pulse defined, ie the input side 20 is directed for example against the antenna and the output side 21 against the device to be protected.
  • the main path formed by the inner conductor 3 comprises a capacitance 43, an inductance 44 and a capacitance 45, an inductance 46 and a further capacitance 47. These have different reactance values.
  • the lines 5, 6, and 60, 61 are ⁇ / 4 short-circuit conductor and are shown in the equivalent circuit diagram each by an inductance 48 and a parallel connected capacitance 49.
  • the outer conductor 4, or the housing 2 is grounded.
  • Fig. 8 is the same equivalent circuit diagram, as shown in Fig. 7, but in addition to the output 21 of the main line or the inner conductor 3, a capacitor 50 is formed.
  • This capacitance 50 forms a high-pass filter in a manner known per se and serves to further reduce the residual energies, for example by a factor of 20.
  • FIG. 9 shows an equivalent circuit diagram for a device 1 according to the invention, in which additional voltage-diverting and voltage-limiting elements are incorporated.
  • a pulse-discharging element 51 in the form of a varistor and a capacitor 52 is parallel to it.
  • a pulse-discharging element 53 in the form of a gas discharge tube and, in parallel, a capacitance 54 is present.
  • the pulse-diverting element 51 on the line 5 or 60, which is formed by a varistor in FIG. 9, can also be replaced by another voltage-diverting element, for example a diode, in particular a transzorb diode.
  • a varistor (or transzorb diode) 51 selected slightly above the statistical response voltage of the gas arrester 53 has a faster dynamic response than a gas arrester 53. On the one hand, this leads to a smaller dynamic response voltage and also prevents it the more frequently occurring low-energy surges such. This reduces the failure probability of the system by a possible non-erasure of the arrester 53.

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung in einer Koaxialleitung zum Übertragen von Hochfrequenzsignalen, umfassend ein Gehäuse mit zwei Verbindern, wobei das Gehäuse einen mit Masse verbundenen Aussenleiter bildet und einen durch das Gehäuse geführten Innenleiter, sowie eine Verbindung zwischen Innenleiter und Gehäuse, wobei diese Verbindung aus einer Leitung besteht, welche etwa parallel zum Innenleiter angeordnet ist und an einem Ende mit dem Innenleiter und am anderen Ende mit dem Gehäuse verbunden ist.
  • Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtungen dieser Art sind bekannt. Sie dienen dazu, Baugruppen, Geräte oder Anlagen, welche an Leitungen angeschlossen sind, z.B. Koaxialleitungen von Telekommunikationseinrichtungen, vor elektromagnetischen Impulsen, Überspannungen und/oder Blitzströmen zu schützen. Elektromagnetische Impulse künstlicher Art können beispielsweise von Motoren, Schaltern, getakteten Netzteilen oder auch im Zusammenhang mit nuklearen Ereignissen erzeugt werden, und Impulse natürlichen Ursprungs können beispielsweise als Folge von direkten oder indirekten Blitzschlägen entstehen. Die bekannten Schutzschaltungen werden dabei an der Eingangsseite der Baugruppen, Geräte oder Anlagen angeordnet, wobei es sich um ableitende oder reflektierende Systeme handeln kann.
  • Ein EMP-Ableiter dieser Art ist aus EP 938 166 bekannt. Dieser EMP-Ableiter weist ein Gehäuse auf, welches als Aussenleiter dient und mit der Masse verbunden ist. In einem ersten Teil dieses Gehäuses, welches in Richtung der Einführungsachse eines Koaxialkabels verläuft, ist ein Innenleiter geführt. In einem zweiten Gehäuseteil, welches rechtwinklig vom ersten Gehäuseteil absteht, ist eine Verbindung in der Form einer λ/4 Kurzschlussleitung angeordnet, welche den Innenleiter mit dem Gehäuse verbindet. Mit dieser bekannten T-Anordnung lässt sich mit geeigneten, bekannten geometrischen Anordnungen und Ausgestaltungen bereits ein sehr guter Schutz der angeschlossenen Geräte, Baugruppen oder Anlagen erreichen. EMP-Ableiter in dieser Art müssen internationalen Normen entsprechen und erfüllen beispielsweise die Prüfbedingungen gemäss der Norm IEC (International Electronic Commission). Trotz der an sich guten Wirksamkeit weisen Ableiter dieser Art den Nachteil auf, dass noch eine Restspannung und damit auch eine Restenergie über den Innenleiter an die angeschlossenen Baugruppen, Geräte oder Anlagen abgegeben wird. Da nur ein Kontaktpunkt der Kurzschlussleitung zum Gehäuse besteht, ist auch die Stromtragfähigkeit begrenzt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass das rechtwinklig zum Innenleiter angeordnete Gehäuseteil, welches den λ/4 Kurzschlussleiter aufnimmt, verhältnismässig gross ist und zu einer sperrigen Baugrösse dieser Ableiter führt. Oftmals bereitet der Einbau derartiger Ableiter wegen des rechtwinklig abstehenden λ/4 Kurzschlussleiters erhebliche Schwierigkeiten, und es müssen auch entsprechende Abstände zwischen benachbarten Bauelementen eingehalten werden. Diese Bauform kann auch nicht mit einem Schrumpfschlauch gegen Umwelteinflüsse abgedeckt werden, sondern wird in der Praxis mit Korrosionsschutzbändern umwickelt. Dies verursacht grössere Kosten.
  • Ein Ableiter in einer kompakteren Bauweise ist aus DE 199 36 869 bekannt. Bei diesem Gerät ist am Gehäuse eine Kammer vorhanden, welche in einer in radialem Abstand und etwa parallel zum Innenleiter liegenden Tangentialebene angeordnet ist. In dieser Kammer befindet sich als Verbindung zwischen Innenleiter und Gehäuse ein Kurzschlussleiter von bestimmter Länge in einer kreis- oder spiralförmigen Anordnung. Diese Ausführungsform führt zu einer Reduktion der radialen Baumasse des Gerätes. Auch bei dieser Lösung besteht der Nachteil, dass auf Grund der Leitungsinduktivität noch eine Restspannung und damit auch eine Restenergie über den Innenleiter weitergegeben, bzw. weitergeleitet wird. Da ebenfalls nur ein Kontaktpunkt zwischen Kurzschlussleiter und Gehäuse besteht, ist die Stromtragfähigkeit ebenfalls begrenzt.
  • Eine weitere Blitzstromableiter-Einrichtung in kompakter Bauweise ist aus WO 02/35659 A bekannt. Bei dieser Einrichtung ist ein Innenleiter zentral durch ein Gehäuse geführt, wobei das Gehäuse einen Aussenleiter bildet. Im Zwischenraum zwischen Gehäuse und Innenleiter ist etwa parallel zum Innenleiter eine Kurzschlussverbindung angeordnet. Diese Verbindung ist im zentralen Bereich über ein Verbindungselement mit dem Gehäuse verbunden und an den beiden Endbereichen ebenfalls über Verbindungselemente mit dem Innenleiter. Diese Anordnung ermöglicht eine kompakte und weitgehend axialsymmetrische Ausbildung der Einrichtung. Es ist bereits möglich, Restspannungen und Restpulse teilweise zu reduzieren. Es besteht jedoch der Wunsch und die Notwendigkeit, diese Restspannungen und Restpulse noch weiter zu reduzieren. Auch diese Einrichtung weist zwischen Kurzschlussleiter und Gehäuse nur einen Kontaktpunkt auf, wodurch die Stromtragfähigkeit begrenzt bleibt.
  • Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung zu schaffen, bei welcher die verbleibenden Restpulse und Restenergien zusätzlich reduziert werden und die maximale Stromtragfähigkeit erhöht werden kann. Im Weiteren soll das Gehäuse keine rechtwinklig abstehenden zusätzlichen Bauteile aufweisen und die ganze Einrichtung soll kompakt und weitgehend axialsymmetrisch ausgebildet sein.
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich nach den Merkmalen der abhängigen Patentansprüche.
  • Bei der erfindungsgemässen Lösung, bzw. Einrichtung wird eine Verbindung zwischen Innenleiter und Gehäuse durch mindestens zwei, mindestens teilweise parallel laufende Leiter gebildet, welche gegeneinander isoliert sind. Die Enden dieser Leiter weisen je ein Kontaktelement zum Innenleiter und zum Gehäuse auf und diese Kontaktelemente sind so angeordnet, dass die Fliessrichtung der Ströme in den beiden Leitern gegeneinander gerichtet sind. Diese Anordnung erbringt den Vorteil, dass beim Auftreten von Störimpulsen oder Störsignalen, welche z.B. durch Blitzschlag oder ein anderes Ereignis entstehen und über die beiden Leitungen gegen Masse abgeleitet werden auch die Restspannungen und die Restenergien weitgehendst eliminiert werden. Die beiden parallel und zueinander gerichteten Leitungen sind eng miteinander verkoppelt und durch die gegenseitige Induktionswirkung werden Restspannungen bzw. Restpulse und Restenergien weitgehendst aufgehoben. Die Verwendung von zwei Leitungen bringt den weiteren Vorteil, dass zwei Kontaktelemente bzw. Kontaktpunkte zum Gehäuse, bzw. zur Masse vorhanden sind und damit doppelt so grosse Störstossströme gegen Masse abgeleitet werden können.
  • Die Induktionswirkung zwischen den beiden Leitungen hat zur Folge, dass die Restspannungen und die Restenergien, welche am Ausgang der Einrichtung auftreten, mindestens erheblich reduziert und bei optimaler Ausgestaltung weitgehendst eliminiert werden. Vergleichsmessungen gegenüber einer traditionellen Einrichtung mit rechtwinklig abstehender λ/4 Kurzschlussleitung für gleiche Frequenzbereiche zeigen, dass bei der erfindungsgemässen Lösung der Spannungsrestpuls beispielsweise um den Faktor 8 und die Restenergie beispielsweise um den Faktor 60 reduziert werden kann. Diese Faktoren können je nach Bauweise und Materialwahl der einzelnen Bauelemente in einem weiten Bereich variieren, es stellt sich jedoch in jedem Falle eine erhebliche Verringerung des Restpulses und der Restenergie ein.
  • Eine weitere vorteilhafte Lösung besteht darin, dass die beiden Leitungen etwa parallel zum Innenleiter und auf einer zum Innenleiter konzentrischen Zylinderfläche angeordnet sind. Die beiden Kontaktelemente der beiden Leitungen, welche mit dem Innenleiter verbunden sind, werden dabei in Richtung der Längsachse des Innenleiters mit Abstand zueinander angeordnet, so dass die beiden Leitungen von diesen Kontaktelementen bzw. Kontaktstellen ausgehend gegeneinander gerichtet sind. Bei dieser Anordnung verlaufen die Längsachsen des Innenleiters und der beiden Leitungen etwa parallel zur Längsachse der Einrichtung bzw. des Gehäuses. Alle wesentlichen Bauelemente der Einrichtung sind dabei so um die Längsachse des Gehäuses angeordnet, dass das Gehäuse konzentrisch zur Längsachse ausgebildet sein kann. Diese Anordnung führt zu einer kompakten, zylinderförmigen Ausgestaltung der Einrichtung, bei welcher der Ein- und Ausgang für die Kabel bzw. die entsprechenden Verbinder auf der gleichen Achse liegen und diese mit der Längsachse der Einrichtung zusammenfällt. Auch die Länge der Einrichtung kann bei dieser erfindungsgemässen Ausführung reduziert werden, da die beiden Leitungen zwischen Innenleiter und Gehäuse überlappend angeordnet sind.
  • Die Anordnung des Innenleiters und der beiden Leitungen, welche ein Paar bilden in einem zylinderförmigen Kernhohlraum des Gehäuses, führt zu einer Lösung, welche einfach herstellbar und montierbar ist. Eine weitere vorteilhafte Lösung entsteht dadurch, dass der Innenleiter in einem zylinderförmigen Kernhohlraum und jede der Leitungen, welche ein Paar bilden, in je einem zusätzlichen Hohlraum im Gehäuse angeordnet wird. Dies ermöglicht eine grössere Bandbreite und Anpassungen der Bandbreite durch Veränderungen der Form und Lage der Hohlräume. Die beiden Leitungen, welche ein Paar bilden, lassen sich bei beiden Lösungen mit unterschiedlichem Winkelabstand zueinander anordnen, was zu vorteilhaften und einfachen Anpassungsmöglichkeiten in Bezug auf die gewünschten Eigenschaften, insbesondere einer optimalen Kopplung der beiden Leitungen, führt. Dabei wird dieser Winkelabstand in einer Radialebene zum Innenleiter bzw. zur Längsachse der Einrichtung gemessen.
  • Durch den Einbau von unterschiedlichen, an sich bekannten Dielektrika zwischen Innenleiter und Gehäuse sowie zwischen den Leitungen und dem Gehäuse, bzw. dem Innenleiter, lassen sich die elektrischen und elektromagnetischen Eigenschaften der Einrichtung verändern und an vorgegebene Betriebsbedingungen anpassen. Auch die dielektrischen Elemente sind einfach aufgebaut und kompakt ausgebildet.
  • Die Anordnung der beiden Leitungen, welche ein Paar bilden, auf einer Mantelfläche, welche parallel zum Innenleiter verläuft, ermöglicht eine vorteilhafte zylindrische Bauweise der Einrichtung. Die Leitungspaare können aber auch in parallelen Radialebenen oder schlaufenförmig in einer konzentrischen Mantelfläche oder in einer tangentialen Gehäuseebene bzw. -fläche liegen. Voraussetzung ist, dass die beiden Leitungen eines Paares mindestens in einem Teilbereich etwa parallel verlaufen und die Ströme in den beiden Leitungen gegeneinander gerichtet sind.
  • Die Anordnung von zwei konzentrisch und mit Abstand zum Innenleiter verlaufenden Leitungen ermöglicht auch in der Achsrichtung des Innenleiters eine verkürzte Bauweise. Jede der beiden Leitungen liegt dabei in einer Radialebene, wobei diese beiden Radialebenen etwa rechtwinklig zum Innenleiter und mit Abstand zueinander angeordnet sind. Die Kontaktelemente zum Innenleiter an je einem Ende der beiden Leitungen sind etwa radial nach innen gerichtet und dienen zur Verbindung mit dem Innenleiter. Die Kontaktelemente zum Gehäuse an den beiden anderen Enden der Leitungen sind etwa radial nach aussen gerichtet und dienen zur Verbindung mit dem Gehäuse. Dadurch werden zwei parallel verlaufende Ringleitungen um den Innenleiter gebildet, wobei die Kontaktelemente zum Innenleiter, bzw. zum Gehäuse so angeordnet sind, dass der Strom in jeder der beiden Leitungen in entgegengesetzter Richtung fliesst.
  • Die schlaufenförmige Anordnung von zwei parallel verlaufenden Leitungen in einer konzentrischen Mantelfläche oder in einer parallel-tangentialen Gehäuseebene ermöglicht weitere Konstruktionsvarianten. Die schlaufenförmige Führung der Leitungen entspricht einer Faltung in Richtung der Längsachse des Innenleiters und dadurch ergibt sich auch bei dieser vorteilhaften Lösung eine verkürzte Bauform. Je an einem Ende der beiden Leitungen sind Kontaktelemente etwa radial nach innen-gerichtet und- stellen die-Verbindung zum Innenleiter her. An den beiden anderen Enden sind Kontaktelemente etwa radial nach aussen gerichtet und stellen die Verbindung zum Gehäuse her. Gemäss der Erfindung sind auch hier die Kontaktelemente so angeordnet, dass in den beiden parallel verlaufenden Leitungsschlaufen der Strom je in entgegengesetzter Richtung fliesst.
  • Eine vorteilhafte Lösung besteht darin, dass die beiden Leitungen zwischen Innenleiter und Gehäuse λ/4 Kurzschlussleitungen sind. Weitere Vorteile der erfindungsgemässen Lösung ergeben sich dadurch, dass die beiden Kurzschlussleitungen nicht die Länge von normalen λ/4 Ableitern aufweisen, sondern durch die erfindungsgemässe Anordnung und die Ausgestaltung der Verbindungsbereiche zwischen dem Innenleiter und den beiden Kurzschlussleitungen an deren Aussenenden, die geometrische Länge der Kurzschlussleitungen verkürzt werden kann. Es werden sogenannte elektrisch verlängerte λ/4 Kurzschlussleitungen gebildet. In einem Ersatzschaltbild weist jede Kurzschlussleitung eine Kapazität und eine Induktivität auf, welche parallel wirksam sind. Durch diese Ausgestaltung ergibt sich ein breitbandiger Wirkungsbereich des Gerätes, beispielsweise für Hochfrequenzsignale im Bereiche von 1,7 - 2,5 GHz. Anpassungen an andere Frequenzbereiche sind durch Veränderungen der Kapazitäten und Induktivitäten am Innenleiter und an den Kurzschlussleitungen in an sich bekannter Weise, in einem weiten Bereiche möglich. Durch den Einbau einer Seriekapazität in den Innenleiter, und zwar an der Verbindungsseite zum Geräteteil, wird ein Hochpassfilter gebildet und es können allfällige noch vorhandene bereits reduzierte Restenergien noch weiter verringert werden. Die erhebliche Verringerung des Restpulses durch die erfindungsgemässe Lösung macht es möglich, auf Feinschutzschaltungen zu verzichten, wie sie bei anderen bekannten Lösungen notwendig sind.
  • Die erfindungsgemässe Lösung ermöglicht zusätzlich zur kompakten und konzentrischen Bauweise den Einbau von zusätzlichen impulsableitenden Elementen zwischen den Enden der beiden Leitungen und dem Gehäuse. Als zusätzliche impulsableitende Elemente können beispielsweise spannungsableitende oder spannungsbegrenzende Elemente, wie Gasentladungsableiter, Varistoren oder Dioden eingesetzt werden, wobei diese Elemente-im-Arbeitsfrequenzbereich der Einrichtung entkoppelt sind. Diese Anordnung ermöglicht somit die Übertragung von DC-Speisespannungen. Mit einer abgestimmten parallelen Kombination, von einem spannungsbegrenzenden Element, z.B. einem Gasableiter und einem spannungsableitenden Element, z.B. einem Varistor oder einer Transzorbdiode kann das Ansprechverhalten der Einrichtung verbessert, die Löschsicherheit erhöht sowie die dynamische Ansprechspannung klein gehalten werden Die Einrichtung mit der Anordnung von zwei Leitern mit gegeneinander gerichtetem Stromfluss führt auch zur RF-Entkopplung der zusätzlichen impulsableitenden Elemente, ohne dass das Intermodulationsverhalten verschlechtert wird.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Einrichtung mit einem Kernhohlraum im Gehäuse,
    Fig. 2
    einen Querschnitt durch das Gehäuse der Einrichtung gemäss Fig. 1,
    Fig. 3
    einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Einrichtung mit einem Kernhohlraum und einem zusätzlichen Hohlraum im Gehäuse,
    Fig. 4
    einen Querschnitt durch das Gehäuse der Einrichtung gemäss Fig. 3,
    Fig. 5
    eine schematische Darstellung einer Ausführungsform mit zwei ringförmigen Leitungen,
    Fig. 6
    eine schematische Darstellung einer Ausführungsform mit schlaufenförmigen Leitungen,
    Fig. 7
    ein Ersatzschaltbild für die erfindungsgemässen Einrichtungen,
    Fig. 8
    ein Ersatzschaltbild für die erfindungsgemässen Einrichtungen mit einem zusätzlichen Hochpassfilter, und
    Fig. 9
    ein Ersatzschaltbild für die erfindungsgemässen Einrichtungen mit einem zusätzlichen spannungsableitenden und einem spannungsbegrenzenden Element.
  • Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung 1 mit beidseitigen Verbindern 7, 8 für Koaxialkabel. Das Koaxialkabel ist nicht dargestellt und dient beispielsweise als Verbindung zwischen einer Antenne und einer Sendeempfangsanlage mit entsprechenden Geräten. Die Verbinder 7, 8 sind an sich bekannte, teilweise genormte Bauelemente und weisen sowohl an der Eingangsseite 20, wie an der Ausgangsseite 21 Verbindungselemente auf, um einerseits den Innenleiter des Kabels über Elemente 23 mit dem Innenleiter 3 der Einrichtung 1 und anderseits den Aussenleiter des Kabels über eine mechanische Verbindung 22 mit dem Gehäuse 2 zu verbinden. Das Gehäuse 2 bildet dabei den Aussenleiter 4 der Einrichtung 1. Die Verbindungselemente 23 sind beide auf der Längsachse 9 der Einrichtung 1 bzw. des Gehäuses 2 angeordnet und sind über isolatorscheiben 25 im Gehäuse 2 abgestützt. Die inneren Bereiche 26 der beiden Verbindungselemente 23 sind über Verbindungsstellen 12, 13 mit je einem Ende des Innenleiters 3 verbunden. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um eine Verschraubung. Diese Verbindungsstellen 12, 13 sind gleichzeitig elektrisch leitend mit je einer Scheibe 27, 28 verbunden. Diese Scheiben 27, 28 bilden Kontaktelemente und sind aus einem elektrisch leitenden Material, insbesondere Metall gebildet, beispielsweise aus Messing. Das Gehäuse 2 weist einen zylinderförmigen Kernhohlraum 32 auf.
  • Durch diesen Kernhohlraum 32 erstreckt sich zentral der Innenleiter 3. Parallel zum Innenleiter 3 und mit Abstand zu diesem sind zwei Leitungen 5, 6, welche ein Paar bilden, angeordnet. Diese Leitungen 5, 6 sind ebenfalls im Kernhohlraum 32 angeordnet und weisen sowohl einen Abstand zum Innenleiter 3, wie auch zum Gehäuse 2 auf. Mindestens ein Teil des Zwischenraumes zwischen den Leitungen 5, 6 einerseits und dem Innenleiter 3 und dem Gehäuse 2 anderseits ist durch einen Isolationskörper 29 ausgefüllt. Die beiden Leiter 5, 6 überlappen sich mindestens in einem Teilbereich und sind an je einem inneren Ende 10, 11 mit je einer der Scheiben 27, 28 elektrisch verbunden. Das jeweils andere, äussere Ende 14, 15 jeder der beiden Leitungen 5, 6 ist über je ein Kontaktteil 16, 17 und ein Verbindungselement 18, 19 elektrisch mit dem Gehäuse verbunden. Die Leitungen 5, 6-sind als λ/4 Kurzschlussleiter ausgebildet. Dabei fliessen allfällige Störströme bzw. -signale vom Innenleiter 3 über die Kontaktelemente bzw. Scheiben 27, 28 und durch die Leitungen 5, 6 zu den Verbindungselementen 18, 19 am Gehäuse 2. Durch die erfindungsgemässe Anordnung der Leitungen 5, 6 sind dabei die Fliessrichtungen der Ströme in den parallelen Bereichen der beiden Leitungen 5, 6 gegeneinander gerichtet. Werden Störimpulse oder Störsignale, welche durch Blitzschlag oder ein anderes elektromagnetisches Ereignis entstehen, über die beiden gegeneinander gerichteten Leitungen 5, 6 gegen Masse bzw. das Gehäuse 2 abgeleitet, so wird durch die enge Verkopplung der Leitungen 5, 6 eine Restspannung durch die Induktionswirkung weitgehendst aufgehoben. Dies hat zur Folge, dass die Restpulse und Restenergien, welche am Ausgang der Einrichtung auftreten, weitgehendst eliminiert werden. Im Vergleich zu einer bekannten Blitzstromableiter-Einrichtung der gleichen Bandbreite mit einem rechtwinklig vom Innenleiter abzweigenden λ/4 Kurzschlussleiter kann bei der erfindungsgemässen Lösung der Spannungsrestpuls beispielsweise um den Faktor 8 und die Rest-energie beispielsweise um den Faktor 60 reduziert werden. Diese Reduktionsfaktoren können durch die Bauweise und die Materialwahl der einzelnen Bauelemente der erfindungsgemässen Einrichtung in einem weiten Bereich variiert werden. Über die beiden örtlich voneinander getrennten Verbindungs- bzw. Kontaktstellen 18, 19 zum Gehäuse 2 können doppelt so grosse Störstossströme gegen Masse abgeleitet werden. Teilbereiche des Innenleiters 3 und der Leitungen 5, 6 sind im Kernhohlraum 32 im Gehäuse 2 von Lufträumen umgeben. Diese Lufträume und der Isolationskörper 29 bilden unterschiedliche Dielektrika. Der Innenleiter 3 weist über seine Länge unterschiedliche geometrische Abweichungen auf, wodurch verschiedene Reaktanzwerte, bzw. Induktivitäten und Kapazitäten gebildet werden. In an sich bekannter Weise kann durch Anpassen der geometrischen Abmessungen der Leitungen 5, 6 und der zugehörigen Teile der Scheiben 27, 28 der Frequenzbereich und die Bandbreite zum gewünschten Einsatzbereich der Einrichtung bestimmt werden. Die beiden Verbinder 7 und 8 an beiden Enden der Einrichtung 1 dienen über die Verschraubungen 36 auch dazu, den Innenleiter 3 und die übrigen Bauelemente im Kernhohlraum 32 des Gehäuses 2 zu montieren und zu verspannen. Im Weiteren ist das Gehäuse 2 mit einem Flansch 30 und einer Verschraubung 31 ausgestattet, um es beispielsweise durch eine Durchführung in einer elektrisch leitenden Gerätewand zu stecken und zu befestigen. Die Ableitung der Impulse erfolgt dann über diese elektrisch leitende Gerätewand gegen den Potenzialausgleich.
  • In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die Einrichtung 1 entlang der Linie A-A in Fig. 1 dargestellt. Dabei ist ersichtlich, dass die beiden Leitungen 5, 6, welche ein Paar bilden, mit Abstand zueinander und auf einer zum Innenleiter konzentrischen Zylinderfläche angeordnet sind. Dabei weisen diese beiden Leitungen 5, 6, in der dargestellten Radialebene zum Innenleiter 3 gemessen, einen Winkelabstand von 30° auf. Dieser Winkelabstand 37 kann in einem Bereich zwischen 180° und einem minimal notwendigen Abstand liegen, welcher die Isolation zwischen den beiden Leitungen 5, 6 gewährleistet. Im dargestellten Beispiel wurde ein Abstand 37 von 60° gewählt. Die beiden Leitungen 5, 6, wie auch der Innenleiter 3 sind in diesem Schnittbereich in den Isolationskörper 29 eingebettet, welcher den Kernhohlraum 32 des Gehäuses 2 ausfüllt. Aus dieser Darstellung ist auch erkennbar, dass der in Fig. 1 dargestellte Längsschnitt entlang den Achsen B-B verläuft.
  • Die erfindungsgemässe Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung 1, wie sie in dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 und 2 dargestellt und beschrieben ist, weist kompakte und minimale Bauabmessungen auf. Sie ermöglicht eine hohe Packungsdichte der Leitungen 5, 6 und es sind keine vorstehenden Bauteile notwendig. Das Gehäuse 2 und damit die ganze Einrichtung 1 kann zylinderförmig ausgebildet und es muss keine Lageorientierung beachtet werden. Nebeneinander liegende Leitungsführungen können dicht beieinander angeordnet werden, ohne dass sich Elemente der einzelnen Einrichtungen 1 gegenseitig stören oder dass Beschädigungen auftreten. Diese Bauform kann in einfacher Weise mit einem Schrumpfschlauch gegen Umwelteinflüsse geschützt werden. Gleichzeitig weist die erfindungsgemässe Einrichtung Restpulse und Restenergien auf, welche praktisch vernachlässigt werden können. Wird die als Beispiel dargestellte Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung 1 einem genormten Stossstrom (nach IEC 61000-4-5) mit einer Wellenform 8/20 µs unterworfen, so verbleibt beispielsweise ein Spannungsrestpuls von ca. 8 V und eine Restenergie von ca. 6 µJ bei 25 kA Ableitstossstrom. Wird eine herkömmliche Einrichtung mit einem rechtwinklig abstehenden λ/4 Kurzschlussleiter für die gleiche Frequenz dem gleichen Test unterworfen, so weist diese herkömmliche Einrichtung einen Spannungsrestpuls von 70 V und eine Restenergie von ca. 430 µJ bei 25 kA Ableitstossstrom auf. Gleichzeitig kann die erfindungsgemässe und als Beispiel dargestellte Einrichtung 1 breitbandig für einen Frequenzbereich von 0,8 - 2,5 GHz ausgelegt werden. Diese breitbandige Auslegung ist im gesamten Einsatzbereich von ca. 400 MHz bis zur oberen Grenzfrequenz des Steckverbinders einsetzbar. Der äussere Durchmesser des Gehäuses 2 kann beispielsweise ca. 30 mm betragen und die Gesamtlänge zwischen den beiden Verbindern 7 und 8 kann im Bereiche von 50 - 60 mm liegen.
  • Die Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung 1. Diese Einrichtung 1 weist ebenfalls an beiden Enden Verbinder 7, 8 für Koaxialkabel auf. Diese Verbinder 7, 8 sind über Verschraubungen 36 mit dem Gehäuse 2' verbunden und diese lösbare Verbindung 36 ermöglicht die Montage der in das Gehäuse 2' eingebauten Elemente. Das Gehäuse 2' ist zylinderförmig und weist einen zylinderförmigen Kernhohlraum 33 auf. In diesem Kernhohlraum 33 ist der Innenleiter 3 zentral geführt und durch Isolationskörper 39 gehalten. Die beiden Enden des Innenleiters 3 sind über Verbindungsstellen 12' und 13' mit dem inneren Teil 26 der Verbindungselemente 23` elektrisch verbunden. Diese Verbindungselemente 23' sind Bestandteil, einerseits des Verbinders 7 an der Eingangsseite, wie auch des Verbinders 8 auf der Ausgangsseite und dienen zur Verbindung mit dem Innenleiter eines Koaxialkabels. Im dargestellten Beispiel ist im Gehäuse 2', ein zusätzlicher Hohlraum 34 angeordnet, welcher parallel zum Kernhohlraum 33 für den Innenleiter 3 verläuft und konzentrisch zum Innenleiter 3 positioniert ist. Die Anordnung und Querschnittsform dieses zusätzlichen Hohlraumes 34 ist aus dem Querschnitt gemäss Fig. 4 ersichtlich. Fig. 4 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie C - C in Fig. 3. Der Längsschnitt gemäss Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Achsen, D - D in Fig. 4. In diesem zusätzlichen Hohlraum 34 sind zwei Leitungen 5', bzw. 6', in der Form einer elektrisch verlängerten λ/4 Leitung angeordnet. Die beiden Leitungen 5', und 6', weisen in einer Radialebene zum Innenleiter 3 einen Winkelabstand 37 von 180° auf. Dieser Winkelabstand 37 ist auch bei dieser Ausführungsform veränderbar und wird so gewählt, dass eine optimale Kopplung zwischen den beiden Leitungen 5' und 6' bewirkt wird. Die beiden Leitungen 5', und 6', verlaufen parallel zueinander und überlappen sich mindestens in einem Teilbereich. Die inneren Enden 10' und 11' der beiden Leitungen 5' und 6' sind in Bohrungen am Innenleiter 3 gehalten und mit diesem elektrisch verbunden. Dabei sind die beiden inneren Enden 10' und 11 der beiden Leitungen 5' und 6' in Richtung der Längsachse 9 der Einrichtung 1 mit möglichst grossem Abstand zueinander angeordnet. Das äussere Ende 14' der Leitung 5' ist in einem Kontaktteil 16' im Gehäuse 2' gehalten und mit diesem elektrisch verbunden. Auch das äussere Ende 15' der Leitung 6' ist über ein entsprechendes Kontaktteil 17' elektrisch mit dem Gehäuse 2 verbunden. Auch bei dieser Ausführungsform verlaufen impulse, welche vom innenleiter 3 über die Leitungen 5' und 6' gegen das Gehäuse, bzw. die Masse abgeleitet werden, in den Leitungen 5' und 6' gegeneinander. Erfindungsgemäss hat dies zur Folge, dass die Restpspannungen und Restenergien, welche am Ausgang der Einrichtung auftreten, weitgehendst eliminiert werden. Die Anordnung gemäss Fig. 3 weist die gleichen Vorteile auf, wie sie bereits zur Ausführung gemäss Fig. 1 beschrieben worden sind. Zusätzlich ermöglicht diese Anordnung eine bessere Hochfrequenzentkopplung der elektrischen Felder zwischen dem Innenleiter 3 und den Leitungen 5' und 6', indem letztere in einem separaten Gehäuseteil geführt werden. Dies wirkt sich zusätzlich positiv auf das Erreichen einer grösseren Bandbreite aus. In die Wandung des zusätzlichen Hohlraumes 34 sind in Richtung des Kernhohlraumes 33 Schlitze 40 eingearbeitet, welche sich vom jeweiligen äusseren Ende des Hohlraumes 33 bzw. 34 bis zu einem Durchlass 41 für die Leitungen 5' bzw. 6' erstrecken. Diese Schlitze 40 ermöglichen das Einbringen und die Montage der Leitungen 5' und 6' im Gehäuse 2'. Das Gehäuse 2' weist auch in dieser Ausführungsform einen Flansch 30 und eine Verschraubung 31 auf, welche zur Verbindung mit einer elektrisch leitenden Gehäusewand dienen. Die Leitungen 5' und 6' sind zwischen ihren inneren Enden 10' und 11' sowie den äusseren Enden 14' und 15' mit Abstand zum Gehäuse 2' geführt und die umgebenden Lufträume wirken als Dielektrikum 38.
  • Ein Ausführungsbeispiel mit zwei Leitungen 60, 61, welche je in einer Radialebene liegen, ist schematisch in Fig. 5 dargestellt. Das Gehäuse 2 und die Verbinder 7, 8 an beiden Gehäuseenden sind dabei nicht dargestellt. Sie sind aber in einer für den Fachmann naheliegenden Weise ähnlich oder gleichartig wie in Fig. 1 ausgebildet. Der Innenleiter 3 ist durch das Zentrum von zwei Isolationsscheiben 62, 63 geführt. Diese Isolationsscheiben 62, 63 positionieren den Innenleiter 3 im Gehäuse 2 und bilden je ein Dielektrikum. Im Bereiche des Innenleiters 3 zwischen diesen beiden Isolationsscheiben 62 und 63 und damit im entsprechenden Kernhohlraum des Gehäuses 2 sind zwei Leitungen 60, 61 angeordnet. Diese beiden Leitungen 60, 61 sind mit Abstand und konzentrisch um den Innenleiter 3 geführt und weisen damit eine ringförmige Form auf. Jede der beiden Leitungen 60, 61 liegt in einer Radialebene, welche etwa rechtwinklig zum Innenleiter 3 steht. Die Lage dieser beiden Radialebenen ist in Fig. 5 durch die beiden Radialachsen 64, 65 angedeutet. Die beiden Radialebenen, bzw. Radialachsen 64, 65 weisen in Richtung der Längsachse 9 des Innenleiters 3 einen Abstand 66 auf, wobei sich in diesem Zwischenraum ein Dielektrikum, in diesem Fall Luft, befindet. An je einem Ende der Leitungen 60, 61 sind diese etwa radial nach innen abgewinkelt und über Kontaktelemente 67, 68 leitend mit dem Innenleiter 3 verbunden. Je am gegenüberliegenden Ende jeder der beiden Leitungen 60, 61 sind diese etwa radial nach aussen abgewinkelt und bilden Teile von Kontaktelementen 69, 70 zum Gehäuse 2. Im dargestellten Beispiel sind an diesen Kontaktelementen 69, 70 der beiden Leitungen 60, 61 Gewindebohrungen angebracht, in welche, wie in Fig. 1 dargestellt, Schrauben eingreifen, welche am Gehäuse 2 abgestützt und mit diesem elektrisch leitend verbunden sind. Der ringförmige Verlauf der beiden Leitungen 60, 61 um den Innenleiter 3 und die Anordnung der nach innen gerichteten Kontaktelemente 67, 68 wird dabei so gewählt, dass die Ableitströme, welche vom Innenleiter 3 zum Gehäuse 2 fliessen, in den beiden . Ringleitungen 60, 61 in entgegengesetzter Richtung fliessen. Die beiden Leitungen 60, 61 sind dabei in an sich bekannter Weise als λ/4 Leitungen ausgebildet. Diese Ausführungsform gemäss Fig. 5 ermöglicht eine sehr kompakte Bauweise der erfindungsgemässen Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung 1, da sie sowohl in Richtung der Längsachse 9 des Innenleiters 3 wie auch in radialer Richtung dazu sehr kompakt gebaut werden kann. Gleichzeitig weist sie aber auch den Vorteil auf, dass die Länge und der Querschnitt der beiden Leitungen 60, 61 in einfacher Weise an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden kann, wobei der Querschnitt über die Länge unterschiedlich ausgebildet sein kann. Die Leitungen 60, 61 und die Kontaktelemente 67, 68, bzw. 69, 70 an den beiden Enden bilden unterschiedliche Leitungsabschnitte, über welche die HF-Übertragungseigenschaften, insbesondere die Bandbreite und der Frequenzbereich bestimmbar sind. Über die unterschiedlichen Leitungsabschnitte 56, 57 und das Dielektrikum zwischen Innenleiter 3 und Gehäuse 2 lassen sich in an sich bekannter Weise die Charakteristik über die Bandbreite der Hochfrequenzübertragung bestimmen.
  • In Fig. 6 ist eine weitere Lösung schematisch dargestellt, wobei auch hier das Gehäuse 2 und die Verbinder 7, 8 an beiden Enden des Gehäuses 2 weggelassen sind. Das Gehäuse 2 ist dabei ähnlich oder gleichartig, wie in Fig. 1 dargestellt, ausgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Innenleiter 3 ebenfalls durch zwei Isolationsscheiben 62, 63 geführt und im Gehäuse 2 positioniert. Im Bereiche des innenleiters 3 zwischen diesen beiden Isolationsscheiben 62, 63 sind zwei Leitungen 60' und 61' schlaufenförmig und parallel zueinander angeordnet. Dabei weisen die beiden Leitungen 60' und 61' einen Abstand zueinander auf und sind durch ein Dielektrikum voneinander getrennt. Die beiden parallel verlaufenden Leitungsschlaufen liegen in einer gemeinsamen Fläche. Diese Fläche ist entweder eine mit Abstand zum Innenleiter 3 verlaufende Mantelfläche oder eine parallel und mit Abstand zum Innenleiter 3 verlaufende ebene Tangentialfläche oder eine Fläche mit einer beliebigen Krümmung um den Innenleiter 3. An je einem Ende der beiden Leitungen 60' und 61' sind Kontaktelemente 67, 68 angeordnet, welche die elektrische Verbindung zum Innenleiter 3 bilden. An den beiden gegenüberliegenden Enden der beiden Leitungen 60' und 61' sind Kontaktelemente 69 und 70 angeordnet, welche die elektrische Verbindung zum Gehäuse 2 gewährleisten. Dazu sind in diesen Kontaktelementen 60, 70 Gewindebohrungen 71 angeordnet, in welche mit dem Gehäuse 2 zusammenwirkende Schrauben eingreifen. Durch die schlaufenförmige Anordnung der beiden Leitungen 60' und 61' in einer mit Abstand zum Innenleiter 3 angeordneten Fläche kann die Einrichtung in Richtung der Längsachse 9 des Innenleiters 3 ebenfalls verkürzt ausgebildet werden. Wie zu Fig. 5 beschrieben, lassen sich auch bei dieser Ausführungsform durch die unterschiedlichen geometrischen Ausgestaltungen der Leitungen 60' und 61' sowie der Kontaktelemente 67, 68, bzw. 69, 70, sowie des Innenleiters 3 und des Dielektrikums zwischen Innenleiter 3 und Gehäuse 2 die Eigenschaften und Charakteristiken der HF-Übertragung beeinflussen. Erfindungsgemäss sind die beiden Leitungen 60' und 61' über die Kontaktelemente 67, 68 so mit dem Innenleiter 3 verbunden, dass allfällige Ströme in den beiden Leitungen 60' und 61' in entgegengesetzten Richtungen fliessen. Dadurch werden die zu den Fig. 1, bzw. 3 beschriebenen Vorteile und verbesserten Eigenschaften der Einrichtung gewährleistet.
  • Fig. 7 zeigt ein Ersatzschaltbild einer erfindungsgemässen, hochfrequenztechnischen Einrichtung gemäss Fig. 1 bzw. Fig. 3. Zwischen der Eingangsseite 20 und der Ausgangsseite 21 erstrecken sich der Innenleiter 3 und der Aussenleiter 4. Der Aussenleiter 4 wird in diesem Bereiche durch das Gehäuse 2 gebildet. Dabei ist die Eingangs- bzw. Ausgangsseite 20 bzw. 21 gemäss der Richtung des Pulses definiert, d.h. die Eingangsseite 20 ist beispielsweise gegen die Antenne und die Ausgangsseite 21 gegen das zu schützende Gerät gerichtet. Der durch den Innenleiter 3 gebildete Hauptpfad umfasst eine Kapazität 43, eine Induktivität 44 und eine Kapazität 45, eine Induktivität 46 und eine weitere Kapazität 47. Diese weisen unterschiedliche Reaktanzwerte auf. Die Leitungen 5, 6, bzw. 60, 61 sind λ/4 Kurzschlussleiter und sind im Ersatzschaltbild je durch eine Induktivität 48 und eine parallel geschaltete Kapazität 49 dargestellt. Der Aussenleiter 4, bzw. das Gehäuse 2 ist an Masse gelegt. In Fig. 8 ist das gleiche Ersatzschaltbild, wie in Fig. 7 dargestellt, wobei jedoch zusätzlich vor dem Ausgang 21 des Hauptstranges bzw. des Innenleiters 3 eine Kapazität 50 ausgebildet ist. Diese Kapazität 50 bildet in an sich bekannter Weise ein Hochpassfilter und dient dazu, die Restenergien noch weiter zu reduzieren, beispielsweise um den Faktor 20. Fig. 9 zeigt ein Ersatzschaltbild für eine erfindungsgemässe Einrichtung 1, bei welcher zusätzliche spannungsableitende und spannungsbegrenzende Elemente eingebaut sind. Diese Elemente sind zusätzlich zu den zu den Figuren 7 und 8 beschriebenen Ersatzelementen am Ausgangsende der Leitungen 5 bzw. 6 oder 60 bzw. 61 angeordnet. Am äusseren Ende 14 der Leitung 5 bzw. 60 ist ein impulsableitendes Element 51 in der Form eines Varistors und parallel dazu eine Kapazität 52 vorhanden. Am äusseren Ende 15 der Leitung 6 bzw. 61 ist ein impulsableitendes Element 53 in der Form eines Gasentladungsableiters und parallel dazu eine Kapazität 54 vorhanden. Das impulsableitende Element 51 an der Leitung 5 bzw. 60, welches in Figur 9 durch einen Varistor gebildet ist, kann auch durch ein anderes spannungsableitendes Element ersetzt werden, beispielsweise eine Diode, insbesondere eine Transzorbdiode. Die erfindungsgemässe Anordnung von zwei parallelen Leitungen 5, 6 bzw. 60, 61 ermöglicht die parallele Kombination von unterschiedlichen impulsableitenden Elementen, welche in an sich bekannter Weise aufeinander abgestimmt werden können. Dadurch kann das Ansprechverhalten verbessert, die Löschsicherheit erhöht sowie die dynamische Ansprechspannung klein gehalten werden. Ein leicht über der statistischen Ansprechspannung des Gasableiters 53 ausgewählte Varistor (oder Transzorbdiode) 51 hat ein schnelleres dynamisches Ansprechverhalten als ein Gasableiter 53. Dies führt einerseits zu einer kleineren dynamischen Ansprechspannung und verhindert zudem bei den häufiger auftretenden energieschwachen Überspannungen wie z. B. Schalthandlungen ein Ansprechen oder Durchzünden des Gasableiters 53. Dies verringert die Ausfallwahrscheinichkeit der Anlage durch ein mögliches Nichtverlöschen des Ableiters 53. Bei energiereichen Überspannungen entsteht durch die bauteiletypische Kennlinie ein Spannungsabfall über dem Varistor 51 oder der Transzorbdiode, welcher den Gasableiter 53 sicher zündet und den Varistor 51 oder die Transzorbdiode vor Überbelastung schützt und gleichzeitig einen sicheren Schutz der angeschlossenen Geräte gewährleistet. Die Anordnung gemäss Fig. 9 ermöglicht auch die Kombination mit einer DC-Einspeisung 55. Die zusätzlichen impulsableitenden Elemente 51, 53 sind im übertragbaren Frequenzbereich entkoppelt.
  • Die in den Fig. 7 bis 9 in den Ersatzschaltbildern dargestellten diskreten Ersatzkomponenten können real vorhanden sein oder werden durch verschieden Leitungslängen und Impedanzen realisiert, wie dies in den Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 1 bis 6 dargestellt ist.

Claims (18)

  1. Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung (1) in einer Koaxialleitung zur Übertragung von Hochfrequenzsignalen, umfassend ein Gehäuse (2) mit zwei Verbindern (7, 8), wobei das Gehäuse (2) einen mit Masse verbundenen Aussenleiter (4) bildet, und einen durch das Gehäuse (2) geführten Innenleiter (3) sowie eine Verbindung (5, 6) zwischen Innenleiter (3) und Gehäuse (2), wobei diese Verbindung (5, 6) aus einer Leitung besteht, welche etwa parallel zum Innenleiter (3) angeordnet ist und an einem Ende mit dem Innenleiter (3) und am anderen Ende mit dem Gehäuse (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung aus mindestens einem Paar von zwei Leitungen (5, 6; 60, 61) besteht, wobei diese zwei Leitungen (5, 6; 60, 61) mindestens teilweise parallel und überlappend zueinander angeordnet sind, die beiden Leitungen (5, 6; 60, 61) gegeneinander isoliert sind, beide Leitungen (5, 6; 60, 61) an je einem ihren beiden Enden (10, 11) ein Kontaktelement (27, 28; 67, 68) zum Innenleiter (3) und je am anderen Ende (14, 15) ein Kontaktelement (18,19; 69, 70) zum Gehäuse (2) aufweisen und diese Kontaktelemente (18, 19, 27, 28 bzw. 67, 68, 69, 70) der beiden Leitungen (5, 6; 60, 61) so angeordnet sind, dass die Fliessrichtungen der Ströme in den parallelen Bereichen der beiden Leitungen (5, 6; 60, 61) gegeneinander gerichtet sind.
  2. Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (5, 6) etwa parallel zum Innenleiter (3) und auf einer zum Innenleiter (3) konzentrischen Zylinderfläche angeordnet, die beiden Kontaktelemente (27, 28) der beiden Leitungen (5, 6), welche mit dem Innenleiter (3) verbunden sind, in Richtung der Längsachse (9) des Innenleiters (3) mit Abstand zueinander angeordnet und die beiden Leitungen (5, 6) von diesen Kontaktelementen (27, 28) ausgehend gegeneinander gerichtet sind.
  3. Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) einen zylinderförmigen Kernhohlraum (32) aufweist und der Innenleiter (3) und die Leitungen (5, 6) mit Abstand zueinander in diesem Kernhohlraum (32) angeordnet sind.
  4. Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2') einen zylinderförmigen Kernhohlraum (33) aufweist, in diesem Kernhohlraum (33) der Innenleiter (3) geführt ist, im Gehäuse (2') ein zusätzlicher, etwa parallel zum Kernhohlraum (33) verlaufender Hohlraum (34) angeordnet ist und jede der Leitungen (5', 6') einzeln in diesem zusätzlichen Hohlraum (34) geführt ist.
  5. Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Leitungen (60, 61) je in einer Radialebene liegen und konzentrisch zum Innenleiter (3) verlaufen, wobei diese beiden Radialebenen etwa rechtwinklig zum Innenleiter (3) und mit Abstand (66) zueinander angeordnet sind und die Kontaktelemente (67, 68) zum Innenleiter (3) an je einem Ende der beiden Leitungen (60, 61) etwa radial nach innen und die Kontaktelemente (69, 70) zum Gehäuse (2) an den anderen Enden der beiden Leitungen (60, 61) etwa radial nach aussen gerichtet sind.
  6. Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Leitungen (60', 61') schlaufenförmig und etwa parallel zueinander in einer gemeinsamen Fläche liegen, wobei diese Fläche mit Abstand zum Innenleiter (3) verläuft und dabei konzentrisch oder parallel-tangential zum Innenleiter angeordnet ist, die Kontaktelemente (67, 68) an je einem Ende der beiden Leitungen (60', 61') etwa radial gegen den Innenleiter (3) gerichtet und mit diesem verbunden sind und die Kontaktelemente (69, 70) an den anderen Enden der beiden Leitungen (60', 61') mit dem Gehäuse (2) verbunden sind.
  7. Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Leitungen (5, 6; 60, 61) zwischen Innenleiter (3) und Gehäuse (2) λ/4 Kurzschlussleitungen sind.
  8. Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Leitungen (5, 6; 60, 61) elektrisch verlängerte λ/4 Kurzschlussleitungen sind.
  9. Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Leitung (5, 6; 60, 61) eine Kapazität (49) und eine Induktivität (48) umfasst, welche einen Parallelschwingkreis bilden.
  10. Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereiche der beiden Kontaktelemente (27, 28; 67, 68), zwischen dem Innenleiter (3) und den beiden Leitungen (5, 6; 60, 61), am Innenleiter (3) je eine Kapazität (43, 47) ausgebildet ist und der Innenleiter (3) zwischen den beiden Verbindungen (7, 8) eine weitere Kapazität (45) und mindestens eine Induktivität (44, 46) aufweist.
  11. Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Ausgangsseite (21) der Einrichtung am Innenleiter (3) eine Kapazität (50) angeordnet ist.
  12. Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Enden (14, 15) der beiden Leitungen (5, 6; 60, 61), mit den Kontaktelementen (16, 17; 69, 70) zum Gehäuse (2), und dem Gehäuse (2) je eine Kapazität (52, 54) und parallel dazu je ein zusätzliches impulsableitendes Element (51, 53) eingeschaltet ist.
  13. Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (5, 6; 60, 61) und die Kontaktelemente (16.17 / 27, 28 ; 67, 68 / 69, 70) unterschiedliche Leitungsabschnitte bilden und die Bandbreite und den Frequenzbereich der HF-Übertragung bestimmen.
  14. Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenleiter (3) unterschiedliche Leitungsabschnitte (56, 57) aufweist und diese und das Dielektrikum (24, 38) um diesen innenleiter (3) die Charakteristik über die Bandbreite der HF-Übertragung bestimmen.
  15. Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Leitungen (5, 6; 60, 61) zu einem Paar zusammengefasst sind und mehrere Paare von Leitungen (5, 6; 60, 61) zwischen Innenleiter (3) und Gehäuse (2) eingebaut sind.
  16. Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das impulsableitende Element (51, 53) ein Gasentladungs-Ableiter oder ein Varistor oder eine Diode ist und über diesem impulsableitenden Element (51, 53) und der Kapazität (52, 54) eine Gleichstrom-Einspeisung (55) angeordnet ist.
  17. Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenleiter (3), die beiden Leitungen (5, 6; 60, 61) sowie das Gehäuse (2, 2') durch Dielektrika (24; 25; 62; 63) voneinander getrennt sind.
  18. Störschutzfilter- und Blitzstromableiter-Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit Ausnahme der Kontaktelemente (18, 19; 27, 28; 69, 70; 67, 68) an den Enden der beiden Leitungen (5, 6; 60, 61) alle wirksamen Bauelemente konzentrisch zur Längsachse (9) des Innenleiters (3) bzw. der Einrichtung (1) oder parallel zu dieser Längsachse (9) angeordnet sind.
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