CH672209A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1. Diese Vorrichtung kann in eine Mikrowellen-Übertragungslinie eingebaut werden, um die Linienlänge und damit den relativen Phasenwinkel der übermittelten Welle einzustellen.

Seit vielen Jahren hat die Mikrowellenindustrie die Längen von Mikrowellen-Übertragungslinien abgestimmt, um die Leistung von phasenabhängigen Komponenten und Systemen zu optimieren. Die ursprüngliche Methode, nach welcher die Linien durch Wegschneiden kleiner Stücke des Kabels gekürzt wurden, wurde später verbessert durch die Verwendung einer Vorrichtung der Art einer Zugtrompete, mit welcher das Ablängen vermieden wurde, die jedoch nachteilig die Abmessung, das Gewicht und die Kosten be-einflussten. Andere beiden Methoden gemeinsame Nachteile sind der Mangel einer hochauflösenden Abstimmung, Schwierigkeiten bei der Verstellung und der verbindenden (interface) Kompatibilität.

Gemäss der Erfindung ist eine zentrale zylindrische

Spannschraube vorgesehen, die auf der inneren Wandfläche Gewinde mit entgegengesetzten Drehungen aufweist. Weiter sind zwei gewindete Kabelhülsen vorgesehen, und zwar für jedes Ende der Spannhülse eine. Die Gewinde an jeder Hülse s sind vorzugsweise gleich, jedoch entgegengesetzt orientiert, derart, dass eine Drehung der Spannhülse bewirkt, dass beide Enden des Kabels nach innen wandern und dadurch die Linie verkürzt wird oder dass die Enden nach aussen wandern und die Linie dadurch verlängert wird, io Vorzugsweise sind die gewindeten Kabelhülsen geschlitzt, um einen Widerstand («glitch» résistant) beim Drehen zu bewirken. Die geschlitzten Drehhülsenkontakte erlauben es, die Linie während des Betriebs einzustellen, ohne dadurch Störungen (transients) befürchten zu müssen, die Mikro-15 wellen-Halbleiter im Sendkreis zerstören könnten.

Das Konzept der mehrfachen Drehbarkeit erlaubt es, in vergleichsweise einfacher Weise Bruchteile eines Grads einzustellen. Im Unterschied zum «cut and try» Verfahren,

kann die Phasenverschiebung in einfacher Weise im und aus-20 serhalb des Betriebs nachgestellt werden. Komplizierte phasenabhängige Feld-Radaranlagen weisen viele miteinander verbundene Festkörper-Module auf. Müssen Module infolge eines Ausfalls oder einer Beschädigung ersetzt werden, so kann die exakte Phaseneinstellung wieder erstellt werden. 25 Diese Nachstellbarkeit im Feld kann den Unterschied zwischen einem tauglichen und einem untauglichen Radarsystem ausmachen. Die Nachstellbarkeit ist durch die Verwendung von Sicherungsmuttern und die Ausbildung der Spannschraube gewährleistet. Die Differentialgewinde der Spann-30 schraube können gedreht werden, ohne die Winkelverhältnisse des Phasenkabels zu stören. Dies ist besonders dort wichtig, wo das Kabel in winkeltreuen Formen ausgelegt ist. Es ist wichtig zu verstehen, dass das Nachbiegen kurzer Strecken mit 2.16 mm oder 3.58 mm (.085" oder 141") 35 Durchmesser und halbstarrem Kabel fast immer einen Spannungsbruch der Kupferabschirmung verursacht. Unter normalen Bedingungen ist dies ein katastrophales Ereignis.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche die 40 Nachteile des Standes der Technik vermeidet und die bei niedrigen Herstellungskosten in einfacherWeise montiert und im Betrieb in einfacher Weise eingestellt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

45

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsge-mässen Phasentrimmers im auseinandergezogenen Zustand,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Phasentrimmers im zusammengebauten Zustand,

so Fig. 3 einen vergrösserten Schnitt durch die geschlitzten Kabelhülsen,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Phasentrimmer in einem Anfangszustand der Einstellung, und

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Phasentrimmer im ss zusammengebauten Zustand mit Sicherungsmuttern in verriegelter Lage.

In der Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführung des Erfindungsgegenstands in auseinandergezogenem Zustand 60 gezeigt. Eine Spannhülse 10 ist so ausgebildet, dass sie die offenen Enden eines Koaxialkabels aufnehmen kann, die durch Kabelhülsen 11 und 12 gesteckt sind, wobei die zentralen Leiter in Verbindungsstiften 15 und 16 enden. Sicherungsmuttern 13 und 14 sind auf den inneren Wandflächen 65 mit einem Gewinde versehen, die denjenigen auf den äusseren Wandflächen der Hülsen 11 und 12 entsprechen (Fig. 4 und 5). Die Kabelhülsen 11 und 12 weisen vorteilhafterweise zwei Schlitze 17 und 18 auf, die in einen Wandbereich einge

3

672209

arbeitet sind, in welchem das Gewinde entfernt wurde. Die zwei Schlitze 17 und 18 dienen dazu, einen Reibungsschluss der entsprechenden Gewinde mit dem Innengewinde der Spannhülse 10 zu gewährleisten. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die Schlitze 17,18 vor Gebrauch zusammengepresst, um zwischen den entsprechenden Gewinden die gewünschte Spannung zu erzeugen. Die Verwendung der Schlitze als Reibungsschluss ist im U. S. Reissue Patent 30,406 beschrieben, dessen Inhalt Bestandteil dieses Gesuchs ist.

In den Fig. 4 und 5 ist in vergrösserter Darstellung ein Schnitt durch eine zusammengebaute Koaxialkabelsteckung gezeigt. Das Koaxialkabel 21 ist durch die Kabelhülse 11 gesteckt, so dass der zentrale Leiter 40 bündig in den Stiftverbinder 41 passt. Ähnlich ist der zentrale Verbinder 40 in 41 eingeführt. Die Sicherungsmuttern 13 und 14 werden wie in Fig. 5 gezeigt, angezogen, sobald die Länge der Leitung bestimmt ist. Da die Gewinde 50 und 51 entgegengesetzt gewindet sind, kann die wirkliche Länge der Leitung unter differentieller Verstellung der Leitung durch Drehen der Spannmutter 10 eingestellt werden.

In der Fig. 4 ist die elektrische Länge der gezeigten Leitung etwa maximal, wobei die Stifte 15 und 16 wie gezeigt in Kontakt sind. In der Fig. 5 ist die elektrische Länge der verbundenen Leitungen 20 und 21 durch teleskopisches Zusammenschieben der Stifte 15 und 16 vermindert.

Für den Fachmann ist klar, dass die Sicherungsmuttern 13 und 14 weggelassen werden könnten, wobei der Reibungsschluss durch die Schlitze 17 und 18 genügen könnten, um die Kabelhülsen in der gewünschten Lage zu halten. Wenn die gewünschte Hülsenlage bekannt ist, können die Hülsen

11 und 12 mit der Spannhülse 10 verlötet werden, um die gewünschte Leitungslänge zu sichern. Jedoch wird der Reibungsschluss mit Hilfe der Schlitze 17 und 18 bevorzugt. Wie im Detail in meinem U. S. Reissue Patent 30,406 erläutert ist, s sind die Schlitze 17 und 18 in einem Abstand grösser als der Radius von 31 von entgegengesetzten Seiten in den Körper geschnitten.

Die Schlitze 17 und 18 sind, wie in Fig. 3 gezeigt, zusammengepresst, um die gewünschte Reibungskraft zwischen io den Gewinden 11,12 und den Innengewinden von 10 zu gewährleisten.

Um unerwünschte Signalreflexionen zu minimalisieren, sollte die Impedanz des Phasentrimmers derjenigen der gekoppelten Leitungen entsprechen. Für RG-405 und 15 RG-402 Kabel, die eine Impedanz von 50 Ohm aufweisen, ergeben sich die nachfolgenden Dimensionen eines gebräuchlichen Phasentrimmers :

1) minimale Weglänge 20.3 mm (0,8 inch)

2) maximale Weglänge 25.9 mm (1,02 inch)

20 3) mechanische Einstellung 7 Drehungen (2 520 °)

4) Phasenverstellung — 30 ° bei 8.2 GHz

-50° bei 12.4 GHz

Geeignete Werkstoffe zur Herstellung des Phasentrim-25 mers sind Messing, Beryllium und Kupfer. Für gewisse Anwendungen kann leitender Kunststoff verwendet werden.

Obwohl die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführung erläutert wurde, ist für den Fachmann klar, dass zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne 30 von dieser abzuweichen.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

672209

1. Kupplungsvorrichtung mit einstellbarer Länge für eine koaxiale Radiofrequenz-Übertragungsleitung, mit a) einer Spannhülse mit einer offenen, inneren Wandfläche, wobei gegenüberliegende offene Enden dieser inneren Hülsenwandflächen Gewinde mit entgegengesetzten Drehungen aufweisen,

b) einem Paar Kupplungshülsen, von denen jede eine äussere zylindrische Fläche mit einem Gewinde aufweist, das einem Gewinde der inneren Wandflächen an den entgegengesetzten Enden der Spannhülse entspricht und die eine zylindrische innere Fläche aufweisen, die einen elektrischen Kontakt mit dem entsprechenden zylindrischen äusseren Schirm der zu verbindenden Koaxialkabel bilden,

c) einem zentralen koaxialen Leiterteil mit teleskopisch zusammenwirkenden inneren und äusseren Verbindungsteilen, die verschiebbar an ihren zentralen inneren Enden miteinander verbunden sind, wobei diese inneren und äusseren Teile je Mittel zur Herstellung einer Verbindung mit einem der zentralen Leiter des einen gekuppelten Koaxialkabels aufweisen und wobei die elektrische Länge der Kupp-lungsvorrichtung durch Drehen der Spannhülse verändert werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine der Kupplungshülsen einen Schlitz in einem nichtgewin-deten Teil der Hülse aufweist, wobei der Schlitz radial um eine Strecke sich nach innen erstreckt, die wesentlich grösser ist als der Radius der Kupplungshülse.

2

PATENTANSPRÜCHE

3 . Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine der Kupplungshülsen ein Paar Schlitze aufweist, die mit gleicher Tiefe in den nichtgewindeten Teil der Hülse eingearbeitet sind und die sich von diametral entgegengesetzt angeordneten Flächen radial um eine Strecke nach innen erstrecken, die wesentlich grösser ist als der Radius der Kupplungshülse, wobei die Schlitze eine Kompression der gewindeten Teile während der Fabrikation erlauben, um eine axiale Spannung zwischen der Kupplungsnut und den gewin-deten Hülsen zu bewirken, die ihrerseits in einem selbstsperrenden Moment für den übergeordneten elektrischen Kontakt resultiert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Paar Sicherungsmuttern vorgesehen sind, die eine innere Gewindebohrung aufweisen, die der gewindeten äusseren zylindrischen Fläche der Kupplungshülse entspricht.