CS197878B1

CS197878B1 - Contact component of the central conductor of the coaxial "t" adaptor

Info

Publication number: CS197878B1
Application number: CS329678A
Authority: CS
Inventors: Alois Smejkal
Original assignee: Alois Smejkal
Priority date: 1978-05-22
Filing date: 1978-05-22
Publication date: 1980-05-30

Description

Vynález se týká stykové součásti středního vodiče koaxiálního T adaptoru pro spojování sondy vysokofrekvenčního voltmetru s koaxiálním vedením.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a coaxial T adapter middle conductor interface component for coupling a high-frequency voltmeter probe to a coaxial line.

Koaxiální T adaptor je měřicí zařízení, které umožňuje připojení vysokofrekvenčního voltmetru se sondou na koaxiální vedení, v němž se má měřit vysokofrekvenční napětí. Sonda vysokofrekvenčního voltmetru se zasouvá do koaxiálního vedení kolmo k podélné ose a pro dokonalé spojení musí být jak v plášti T adaptoru, tak i ve středním vodiči adaptoru vytvořeny zdířky, umožňující spojení pláště sondy s pláštěm T adaptoru a hrotu sondy se středním vodičem T adaptoru. Provedení pružné objímky kolem pláště sondy nečiní zvláštních obtíží, poněvadž vnější průměr sondy je vždycky dostatečně veliký, aby se v T adaptoru dala zkonstruovat objímka, dobře přiléhající k plášti. Jinak je tomu u zdířky ve středním vodiči, do níž se zasouvá hrot sondy. Obzvlášť v dnešní době rozmáhající se miniaturizace, kdy se součásti a díly neustále zmeněují, dosahují i sondy voltmetrů malých rozměrů a tím i jejich dotykové hroty. Průměry dotykových hrotů se snížily již pod 1 mm. Znatelně slabší hroty ae již nedají realizovat z důvodů mechanické pevnosti, ale průměr hrotu 0,8 mm není žádnou zvláštností. Pro konstrukci zdířky ve středním vodiči by malé průměry hrotů byly sice výhodnější, poněvadž se však zároveň zmenšují i rozměry koaxiálních vedeni, Zůstává problém realizace zdířky stále stejně obtížný. Zmeněovánl rozměrů koaxiálního vedení není vyžadováno jen miniaturizací, ale je to požadavek funkční.The coaxial T adapter is a measuring device that allows the connection of a high-frequency voltmeter with a probe to a coaxial line in which the high-frequency voltage is to be measured. The high-frequency voltmeter probe is inserted into the coaxial line perpendicular to the longitudinal axis, and for perfect connection, both the T adapter housing and the center adapter cable must be provided with sockets to allow the probe housing to be connected to the T adapter housing and probe tip to the central adapter adapter. The design of the flexible sleeve around the probe housing does not cause any particular difficulties, since the outer diameter of the probe is always large enough to construct a sleeve that fits well to the housing in the T adapter. The same is true of the socket in the center conductor into which the probe tip is inserted. Especially in today's expanding miniaturization, when components and parts are constantly changing, the voltmeter probes also reach small dimensions and thus their stylus. The contact tip diameters have already dropped below 1 mm. Noticeably weaker tips ae can no longer be realized due to mechanical strength, but a tip diameter of 0.8 mm is no special feature. For the design of the socket in the middle conductor, the small tip diameters would be more advantageous, but at the same time the dimensions of the coaxial lines are also reduced. The problem of making the socket remains equally difficult. Changing the dimensions of the coaxial cable is not only required by miniaturization, but is a functional requirement.

197 878197 878

Koaxiální vedení menších rozměrů mohou totiž přenášet elektromagnetická vlny vyšších kmitočtů, aniž by ee v nich vytvořil nežádoucí vyšší vid elektromagnetická vlny. Rozměry koaxiálních vedení, dnes nejčastěji používaných pro vyšší kmitočty a charakteristickou impedancí 50 0, jsou: průměr vnějšího vodiče 7 mm a průměr středního vodiče 3 mm. Do průměru 3 mm středního vodiče ee nedá již běžným způsobem vytvořit dobře pružící zdířka, aniž by ae porušila mechanická pevnost středního vodiče; nanejvýš se dá v tomto rozměru realizovat prostý otvor, který však nezaručuje spolehlivý dotyk, zvláště při rozdílných tolerancích hrotu a otvoru. Navíc k tomu přistupuje nutné zeslabení středního vodiče, která je vyžadováno korekcí přídavná kapacity připojované sondy. Sonda vysokofrekvenčního voltmetru má totiž určitou vstupní kapacitu, řádu pF, která se musí v T adaptoru vykompenzovat, aby v mlátě připojení nevznikaly velká deformace elektromagnetického pole, která by způsobily značná chyby měření. Korekce vstupní kapacity sondy ae provádí kompenzací sériovou indukčností, která se realizuje v T adaptoru zeslabením středního vodiče v těe ná blízkostí místa připojení sondy. Toto zeslabení má další nepříznivý vliv na mechanickou pevnost středního vodiče a taká na možnost vytvoření dokonalá zdířky pro hrot sondy. Nezbývá proto většinou na středním vodiči více materiálu, než pro pouhý otvor k zasunutí hrotu, přičemž v místě spojení musí být střední vodič poněkud rozšířen, a to asi na rozměr, jako je v nezeslabené části koaxiálního vedení. Celý střední vodič bývá soustružen z jednoho kusu, takže ani v zesílené střední části se nedá soustružením nebo frázováním vytvořit pružící zdířka. Je tedy taková provedení nedokonalá a jeho hlavní nevýhody jsou zejména: špatný dotyk hrotu sondy v nepružícím otvoru a malá mechanická pevnost středního vodiče v důsledku značného zeslabení při realizaci korekce vstupní kapacity sondy.In fact, coaxial lines of smaller dimensions can transmit higher frequency electromagnetic waves without creating undesirable higher mode electromagnetic waves therein. The dimensions of the coaxial lines, most commonly used today for higher frequencies and the characteristic impedance of 50 0, are: outer conductor diameter 7 mm and center conductor diameter 3 mm. Up to 3 mm in diameter, the center conductor ee can no longer be used to form a well resilient socket without compromising the mechanical strength of the center conductor; at most, a simple hole can be realized in this dimension, but this does not guarantee reliable contact, especially at different tip and hole tolerances. In addition, there is a necessary attenuation of the middle conductor, which is required by correcting the additional capacity of the connected probe. The high-frequency voltmeter probe has a certain input capacitance, of the order pF, which must be compensated in the T adapter in order to avoid a large deformation of the electromagnetic field in the grains of the connection, which would cause considerable measurement errors. The input capacitance correction ae is corrected by the series inductance compensation, which is realized in the T adapter by weakening the middle conductor close to the probe connection point. This attenuation has a further adverse effect on the mechanical strength of the center conductor and on the possibility of forming a perfect socket for the probe tip. Therefore, there is usually no more material left on the center conductor than for a single aperture to insert the tip, and at the connection point the center conductor must be somewhat widened, to about the size as in the undamped part of the coaxial guide. The entire middle conductor is usually turned in one piece, so that even in the thickened middle part, it is not possible to create a spring socket by turning or phrasing. Thus, such embodiments are imperfect and its main drawbacks are in particular: poor contact of the probe tip in the non-springy bore and low mechanical strength of the center conductor due to considerable weakness in realizing the probe input capacitance.

Tyto dosavadní nevýhody odstraňuje styková součást středního vodiče koaxiálního T adaptoru pro spojení sondy vysokofrekvenčního voltmetru s koaxiálním vedením. Podstatou styková součásti je těleso zdířky, které sestává ze základního tělesa zasunutého do izolační podpěry, která je spojeno ee dvěma korigovanými středními vodiči a opatřeno válcovým vybráním, ve kterém je soustředně upevněna zdířka opatřená po obvodě pružným prstencem, přičemž základní těleso a zdířka jsou opatřeny Čtyřmi radiálními drážkami.These previous drawbacks are overcome by the coaxial T-adapter intermediate conductor contact portion for connecting the high-frequency voltmeter probe to the coaxial line. The base of the contact part is a socket body which consists of a base body inserted into an insulating support which is connected to two corrected center conductors and is provided with a cylindrical recess in which a circumferential ring socket is concentrically mounted, the base body and socket having four radial grooves.

Hlavní předností uvedená styková součásti je to, že zaručuje reprodukovatelnou výrobu a funkci v miniaturním provedení při zaručeně spolehlivém dotyku hrotu sondy ve zdířce při dostatečné mechanická pevnosti celého středního vodiče a při zachování všech elektrických parametrů koaxiálního ”T adaptoru, která jsou dány taká v neposlední řadě dodržením malých rozměrů styková součásti.The main advantage of this interface component is that it guarantees reproducible production and function in miniature design, while ensuring reliable contact of the probe tip in the socket with sufficient mechanical strength of the entire center conductor while maintaining all electrical parameters of the coaxial ”T adapter. by keeping the small parts in contact.

Vynález blíže objasní přiložený výkres, kde na obr. 1 je v osovém řezu naznačena styková součást středního vodiče, na obr. 2 je čelní pohled na sestavenou zdířku a na obr. 3 je celý koaxiální T adaptor s vestavěnou stykovou součástí. Koaxiální T adaptor je rovněž v osovém řezu a je v něm taká zakreslena zasunutá hrotová sonda.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated in greater detail in the accompanying drawing, in which: FIG. 1 shows an axial cross-sectional contact of the center conductor; FIG. 2 shows a front view of the assembled socket; The coaxial T adapter is also in axial section, and the inserted tip probe is also shown therein.

Styková součást, jak je patrno z obr. 1, je tvořena základním tělesem χ s válcovým vybráním 11. Vlastní zdířka £ je pevně zasazena v otvoru základního tělesa χ. SestavenáThe interface component, as shown in FIG. 1, is formed by a base body χ with a cylindrical recess 11. The female connector 8 is fixedly received in the opening of the base body χ. Assembled

197 878 základní těleso 1 se zdířkou g je zasunuto do izolační podpěry 2 z vysokofrekvenčního materiálu o malé dielektrické konstantě a malých ztrátách, například polytetrafluorethylenu. Vlastní zdířka g je z tvrdého a pružného materiálu a je se základním tělesem 1 soustředně spojena. Obě tyto součásti, zdířka g a základní těleso 1, jsou opatřeny čtyřmi radiálními drážkami 7, 8, g, 10 o 90° proti sobě otočenými, jak patrno z obr. 2. Základní těleso 1 je mechanicky pevně spojeno se dvěma korigovanými středními vodiči g, 4., například sešroubováním nebo naražením. Úplná styková součást středního vodiče je soustředně uložena ve válcové dutině tělesa 12 koaxiálního T adaptoru a je spojena přes korigované střední vodiče g, 4 na jedné straně se zdířkou 18 vstupního konektoru 16 a na druhé straně s kolikem 17 výstupního konektoru lg. Do zdířky g se zasouvá hrot sondy 14 vysokofrekvenčního voltmetru, přičemž spojení pléětě sondy se základním tělesem 12 koaxiálního T adaptoru je zprostředkováno pružící objímkou 13. Izolační podpěra 2 prochází otvorem ve spodní části válcové dutiny tělesa 12 koaxiálního T adaptoru a je držena ve stabilní poloze šroubem 20. Tímto šroubem 20 prochází také dolaáovací kapacitní šroub lg, kterým se jemně dolaďuje kapacita v místě zasunuté sondy 14, aby odpovídala charakteristické impedanci koaxiálního vedení T adaptoru. í197 878 the base body 1 with the socket g is inserted into an insulating support 2 of a high-frequency material of low dielectric constant and low losses, for example polytetrafluoroethylene. The actual socket g is made of a hard and flexible material and is concentrically connected to the base body 1. Both of these components, the socket g and the base body 1, are provided with four radial grooves 7, 8, g, 10 rotated by 90 ° relative to each other, as can be seen in FIG. 2. The base body 1 is mechanically fixedly connected to two corrected middle conductors g, 4, for example by screwing or punching. The complete middle conductor interface member is concentrically received within the cylindrical cavity of the coaxial T adapter body 12 and is connected via the corrected middle conductors g, 4 on one side to the socket 18 of the input connector 16 and on the other with the pin 17 of the output connector 18. The probe tip 14 of the high-frequency voltmeter is inserted into the socket g, whereby the connection of the probe braid to the coaxial T adapter base body 12 is mediated by a spring sleeve 13. The insulating support 2 extends through an opening at the bottom of the cylindrical cavity of the coaxial T adapter body 12. 20. An adjustment capacitance screw 18 is also passed through this screw 20, which fine-tunes the capacity at the inserted probe 14 to match the characteristic impedance of the coaxial lead of the T adapter. and

Claims

A coaxial T adapter middle conductor contact piece for connecting a high-frequency voltmeter probe to a coaxial conduit, characterized in that it consists of a base body (1) inserted into the insulating support (2) connected to two corrected middle conductors (3, 4) and provided a cylindrical recess (11) in which the socket (5) provided with a flexible ring (6) is circumferentially fixed, the base body (1) and the socket (5) being provided with four radial grooves (7, 8, 9, 10).