DD225267A1

DD225267A1 - Reflexionsarmer koaxialleitungsabschnitt mit isolierstuetze

Info

Publication number: DD225267A1
Application number: DD26471584A
Authority: DD
Inventors: Hermann Oswald
Original assignee: Robotron Elektronik
Priority date: 1984-06-29
Filing date: 1984-06-29
Publication date: 1985-07-24

Abstract

ZIEL UND AUFGABE DER ERFINDUNG IST ES, EINEN SOLCHEN KOAXIALLEITUNGSABSCHNITT IN OEKONOMISCHER SPRITZTECHNOLOGIE HERSTELLBAR ZU GESTALTEN, DABEI VERDREHUNGSSICHERHEIT ZU GARANTIEREN, WOBEI DER REFLEXIONSFAKTOR DER ANORDNUNG BIS ZUR GRENZFREQUENZ DER KOAXIALLEITUNG SO GERING BLEIBEN SOLL, DASS ER BEI PRAEZISIONSMESSUNGEN ZU VERNACHLAESSIGEN IST. BEI EINEM KOAXIALLEITUNGSABSCHNITT MIT ISOLIERSTUETZE, DER EINEN IM STUETZENBEREICH ZYLINDRISCH AUSGESPARTEN AUSSENLEITER UND EINE INNENLEITER AUFWEIST, WOBEI DE ISOLIERSTUETZE AUS SPRITZFAEHIGEM WERKSTOFF BESTEHT, DESSEN EINFLUSS AUF DEN WELLENWIDERSTAND DURCH DEFINIERTE LUFTEINSCHLUESSE REDUZIERT IST, INDEM VON BEIDEN SEITEN HER ZUEINANDER VERSETZTE AUSSPARUNGEN BIS UEBER DIE AXIALE SYMMETRIEEBENE HINAUS ANGEORDNET SIND, WIRD DIE AUFGABE ERFINDUNGSGEMAESS DADURCH GELOEST, DASS EIN UEBERLAPPUNGSBEREICH DERVERSETZT GEGENUEBERLIEGENDEN AUSSPARUNGEN BESTEHT, DER VORZUGSWEISE GROESSER ALS 1/3 DER GESAMTEN BREITE DER ISOLIERSTUETZE IST UND DER INNENLEITER DURCHMESSER IN DIESEM UEBERLAPPUNGSBEREICH DERART VERGROESSERT IST, DASS DESSEN WELLENWIDERSTAND DEM WELLENWIDERSTAND DER ANGRENZENDEN TEILBEREICHE ENTSPRICHT, WOBEI DIE LAENGE DER DURCHMESSERVERGROESSERUNG ETWAS KLEINER ALS DER UEBERLAPPUNGSBEREICH AUSGEFUEHRT IST.

Description

Titel der Erfindung

Reflexionsarraer Koaxialleitungsabschnitt mit Isolierstütze Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen reflexionsannen Koaxialleitungsabschnitt mit Isolierstütze, insbesondere für den Einsatz in Luftleitungen, die bis zur Grenzfrequenz des jeweiligen Querschnittes reflexionsarra sein müssen, um beispielsweise für Meßzwecke breitbandig eingesetzt werden zu können.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der koaxialen Mikrowellenmeßtechnik werden Luftleitungen benötigt, die bis zur Grenzfrequenz des jeweiligen Querschnittes reflexionsann sind. Zur Zentrierung und Befestigung des Innenleiters beim Einwirken radialer sowie axialer Kräfte sind Isolierstützen erforderlich, deren mechanische Eigenschäften durch die auftretenden Kräfte am Innenleiter bestimmt werden. Durch geeignete Formgebung der Isolierstütze wird versucht, den Reflexionsfaktor des Koaxialleitungsabschnittes mit Isolierstütze über den gesamten Einsatzfrequenzbereich miniaal zu halten. Hierzu ist es allgemein bekannt, stirnseitige Kompensationsausnehtnungen anzubringen.

UVi

Theoretische Untersuchungen zeigen, daß prinzipiell Koaxialleitungen mit Isolierstützen zu fertigen sind, deren Reflexionsfaktor meßtechnisch im gesamten Arbeitsfrequenzbereich nicht nachweisbar bleibt. Die allen Modellvorstellungen zugrundeliegende axiale und radiale Symmetrie im Isolierstützenbereich ist bei der Fertigung vor allem für die axiale Symmetrie nicht reproduzierbar gewährleistet. Schwankungen der Dielektrizitätszahl des Isolierstützenmaterials führen ebenfalls zur Reflexionsfaktorerhöhung.

Um den Einfluß der Dielektrizitätszahl zu reduzieren, sind zahlreiche Isolierstützen bekannt, bei denen durch definierte Lufteinschlüsse die wirksame Dielektrizitätszahl reduziert wird. Auf diese Weise werden Isolierstützen beispielsweise · nach DE-AS i 213 501 mit eingespritztem Innen- und Außenleiterstück gefertigt, die ausreichende radiale Symmetrie besitzen, wobei von beiden Seiten her zueinander versetzte Aussparungen, teilweise bis über die axiale Sytnmetrieebene hinaus, angeordnet sind. Axiale Toleranzen bewirken, daß die Stützscheibe nicht exakt über dem Innenleitereinstich sitzt, so daß die axiale Symmetrie des Leitungsabschnittes gestört ist und die Kompensationsmaßnahmen nicht mehr über den gesamten Arbeitsfrequenzbereich wirksam sind.

In den meisten Einsatzfällen wird gefordert, daß der Innenleiter mit der Isolierstütze so fest verbunden ist, daß bei möglichen Torsionsbelastungen, z. B. beim Steckvorgang, der Innenleiter verdrehungssicher gehalten wird. Nach DE-AS 1 196 263 und DD-WP 29 720 sind Lösungen bekannt, bei denen durch Abplatten des Innenleiters unter der Isolierstütze oder durch Kordeln bzw. Rändeln eine Verdrehungssicherung geschaffen wird. Diese Innenleiterforraen erfordern einen zusätzlichen Arbeitsschritt, wobei besonders beim Kordeln bzw. Rändeln der elektrisch wirksame Innenleiterdurchmesser nicht reproduzierbar hergestellt werden kann.

- 3 Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein reflexionsarmer Koaxialleitungsabschnitt mit Isolierstütze bei dem die Isolierstütze in c ökonomischer Spritztechnologie herstellbar und eine Verdrehungssicherung ohne zusätzliche technologische Maßnahmen realisierbar ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, einen reflexionsarmen Koaxialleitungsabschnitt mit Isolierstütze zu schaffen, bei dem die Isolierstütze zwischen den Außen- und den Innenleiter gespritzt werden kann und dabei Verdrehungssicherheit garantiert ist, wobei der Reflexionsfaktor der Anordnung bis zur Grenzfrequenz der Koaxialleitung so gering bleibt, daß er bei Präzisionsmessungen zu vernachlässigen ist.

Bei einem Koaxialleitungsabschnitt mit Isolierstütze, der

2Q einen im Stützenbereich zylindrisch ausgesparten Außenleiter und einen Innenleiter aufweist, wobei die Isolierstütze aus spritzfähigem Werkstoff besteht, dessen Einfluß auf den Wellenwiderstand durch definierte Lufteinschlüsse reduziert ist, indem von beiden Seiten her zueinander versetzte Aussparungen bis über die axiale Symmetrieebene hinaus angeordnet und an den Stirnflächen Kompensationsausnehraungen vorgesehen sind, wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Oberlappungsbereich der versetzt gegenüberliegenden Aussparungen besteht, der vorzugsweise größer als YZ der gesamten Breite der Isolierstütze ist und der Innenleiterdurchmesser in diesem Oberlappungsbereich derart vergrößert ist, daß dessen Wellenwiderstand dem Wellenwiderstand der angrenzenden Teilbereiche entspricht, wobei die Länge der Durchmess ervergröße rung etwas kleiner als der Oberlappungsbereich ausgeführt ist. Die Kompensation der elektrischen Feldstö-

rungen erfolgt vorwiegend im Innern des Koaxialleitungsabschnittes mit Isolierstütze durch einen schmalen Bereich größeren Wellenwiderstandes zwischen den beiden Grenzen vom Mittelteil zu den Seitenteilen der Isolierstütze und nur zu einem geringen Teil in bekannter Weise durch Aussparungen an deren Stirnflächen.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Aussparungen bestehen über die Breite der Isolierstütze bezüglich der Dielektrizitätszahl des Isolierstützenoaterials zwei gleichgroß reduzierte Außenbereiche und ein durch die doppelte Anzahl von Lufteinschlüssen reduzierter Mittelbereich. Durch die unterschiedlichen Durchmesser am Innenleiter ist dafür gesorgt, daß der Wellenwiderstand in allen 3 Teilbereichen der Isolierstütze dem Wellenwiderstand der Luftleitung angepaßt ist.

Die geforderte Verdrehungssicherheit der Isolierstütze gegenüber dem Innenleiter ergibt sich durch das axiale Aufschrumpfen der gespritzten Isolierstütze auf die Stirnseiten des vergrößerten Innenleiterdurchmesserbereiches. Beim radialen Aufschrumpfen bewirkt der große Durchmesser des Innenleiters im Mittelbereich eine zusätzliche Erhöhung der Haftfestigkeit. Weitere Maßnahmen, wie Abplattungen bzw. Kordeln oder Rändeln des Innenleiters erübrigen sich somit.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung ist ein erfindungsgemäßer Koaxialleitungsabschnitt mit Isolierstütze, teilweise geschnitten, dargestellt.

Eine Isolierstütze 1 ist durch einen Spritzvorgang mit den Außenleiter 2 und dem Innenleiter 3 verbunden. Von den Stirnseiten der Isolierstütze 1 aus sind beiderseits versetzt zueinander angeordnete axiale Aussparungen 4 vorgesehen, die im Mittelteil einen Oberlappungsbereich L bilden der sich symmetrisch zur axialen Sytnmetrieebene des Isolierstützenbereiches erstreckt und der größer als /3 der gesamten Breite der Isolierstütze 1 ist. Im Oberlappungsbereich L befindet sich die doppelte Anzahl von Aussparungen 4 im Vergleich zu den Seitenbereichen, so daß eine stärkere Schwächung der Dielektrizitätszahl des Isolierstützenmaterials erfolgt. Der Innenleiter 3 weist in den Teilbereichen der Isolierstütze 1 unterschiedliche Durchmesser auf, die so dimensioniert sind, daß in Verbindung mit der wirksamen Dielektrizitätszahl und dem Durchmesser des Außenleiters 2 der Wellenwiderstand konstant dem der angrenzenden Luftleitung entspricht. Dazu ist im Oberlappungsbereich L der Durchmesser des Innenleiters 3 vergrößert gegenüber den benachbarten Teilbereichen ausgeführt, wobei die Länge der Durchmessendergroßerung, die sich ebenfalls symmetrisch zur axialen Syrametrieebene des Isolierstützenbereiches erstreckt, kleiner als die Länge des Oberlappungsbereiches L bemessen ist. Dadurch wird der größte Teil der Feldstörungen kompensiert. Stirnseitig sind beiderseits Kompensationsausnehmungen 5 in der Isolierstütze 1 eingearbeitet, die eine geringe Tiefe aufweisen und dafür sorgen, daß die verbliebenen Feldstörungen unwirksam sind.

Die Art der Kompensation der Feldstörungen sichert, daß eine Störung der axialen Symmetrie durch vorhandene geringe Fertigungstoleranzen keine meßtechnisch nachweisbare Zunahme des Reflexionsfaktors zur Folge hat.

Claims

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Patentanspruch

Reflexionsarmer Koaxialleitungsabschnitt mit Isolierstütze, bestehend aus einem im Stützenbereich zylindrisch ausgesparten Außenleiter, einem Innenleiter und einer Isolierstütze aus spritzfähigem Werkstoff, dessen Einfluß auf den Wellenwiderstand durch definierte Lufteinschlüsse reduziert ist, indem von beiden Seiten her zueinander versetzte Aussparungen bis über die axiale Symmetrieebene hinaus angeordnet und an den Stirnflächen Kompensationsausnehmungen vorgesehen sind, gekennzeichnet dadurch, daß ein Oberlappungsbereich (L) der versetzt gegenüberliegenden Aussparungen (4) besteht, der vorzugsweise größer als /3 der gesamten Breite der Isolierstütze (1) ist und der Innenleiterdurchraesser in diesem Oberlappungsbereich (L) derart vergrößert ist, daß dessen Wellenwiderstand dem Wellenwiderstand der angrenzenden Teilbereiche entspricht, wobei die Länge der Durchmesser-Vergrößerung etwas kleiner als der Oberlappungsbereich (L) ausgeführt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnung