DE102021124509A1

DE102021124509A1 - Koaxialleiterstruktur sowie deren Verwendung als breitbandiger Modenreflektor

Info

Publication number: DE102021124509A1
Application number: DE102021124509.5A
Authority: DE
Inventors: Natalie Spaeth; Friedrich Jakob; Christoph Neumaier
Original assignee: Spinner GmbH
Current assignee: Spinner GmbH
Priority date: 2021-09-22
Filing date: 2021-09-22
Publication date: 2023-03-23

Abstract

Beschrieben wird eine Koaxialleiterstruktur mit einem Innenleiter und einem zum Innenleiter radial beabstandeten Außenleiter sowie einem sich axial erstreckenden gemeinsamen Leiterabschnitt von Innen- und Außenleiter, längs dem wenigstens eine elektrisch leitende, lokal zwischen dem Innen- und Außenleiter angeordnete Struktur angeordnet ist.Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Struktur wenigstens ein stiftförmiger, elektrischer Leiter mit einer radial zu dem sich axial erstreckenden Leiterabschnitt orientierten Leiterlängserstreckung ist, der entweder a) mit dem Innenleiter oder b) mit dem Außenleiter galvanisch verbunden ist und ein freies Leiterende aufweist, das im Fall a) zum Außenleiter und im Fall b) zum Innenleiter galvanisch getrennt ist. Alternativ zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass die elektrisch leitende Struktur wenigstens eine hohlzylinderförmige Leiterstruktur aufweist, die galvanisch getrennt zu und zwischen dem Innen- und Außenleiter angebracht ist und einen den Innenleiter vollständig umschließenden elektrischen Pfad bildet, und dass die elektrisch leitende Struktur zudem wenigstens einen stiftförmigen, elektrischen Leiter mit einer radial zu dem sich axial erstreckenden Leiterabschnitt orientierten Leiterlängserstreckung vorsieht, der entweder a) mit der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur oder b) mit dem Außenleiter oder c) mit dem Innenleiter galvanisch verbunden ist und ein freies Leiterende aufweist, das im Fall b) und c) zur hohlzylinderförmigen Leiterstruktur und im Fall a) zum Außenleiter oder Innenleiter galvanisch getrennt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Koaxialleiterstruktur mit einem Innenleiter und einem zum Innenleiter radial beabstandeten Außenleiter sowie einem sich axial erstreckenden gemeinsamen Leiterabschnitt von Innen- und Außenleiter, längs dem wenigstens eine elektrisch leitende, lokal zwischen dem Innen- und Außenleiter angeordnete Struktur angeordnet ist.
Stand der Technik
Die Übertragungsqualität von Koaxialleitern für den TEM-Grundmode von HF-Signalwellen nimmt mit zunehmenden Signalfrequenzen ab, zumal sich bei höheren Frequenzen im Wege von Modenkonversionsprozessen längs der Koaxialleitung unerwünschte, ausbreitungsfähige Moden höhere Ordnung ausbilden, bspw. TE₁₁-, TE₂₁-Moden etc., die in Überlagerung mit der TEM-Grundmode treten.
Eine bekannte Maßnahme zur Begegnung von ansonsten ausbreitungsfähigen, störenden Modenanteilen längs einer Koaxialleitung ist in der Druckschrift EP 2 553 757 B1 offenbart, die längs eines sich axial erstreckenden Leiterabschnittes von Innen- und Außenleiter, in äquidistanten Abständen den Innen- mit dem Außenleiter elektrisch verbindende, stabförmige Strukturen vorsieht, deren Anzahl und Anordnung von den geometrischen Dimensionen des Innen- und Außenleiters abhängen.
Aus der Druckschrift DE 1 263 943 A ist ein Mikrowellenfilter für Koaxialleitungen zu entnehmen, das als Bandsperre dient und zwischen Innen- und Außenleiter ein ringförmiges Element aus einem äußeren und inneren elektrisch leitfähigen Ringband vorsieht, die beide mit mindestens einem stiftförmigen Leiter galvanisch verbunden sind.
Vergleichbare Strukturen werden häufig als Mikrowellen- und HF-Modenreflektoren längs Koaxialleitungen in Kommunikations- oder Sensorsystemen eingesetzt und stellen im einfachsten Fall einen Kurzschluss zwischen dem Innen- und Außenleiter dar.
Für Anwendungen in Systemen, die aus relativ zueinander beweglich gelagerten, insbesondere drehbeweglich gelagerten Komponenten bestehen, muss der Innenleiter gegen den Außenleiter frei drehbar und vorzugsweise axial verschiebbar sein.
Bekannte Mikrowellen-Reflektoren, welche diesen Ansprüchen genügen, basieren auf konventionellen, rechteckigen oder zylindrischen Resonatoren, die frequenzselektiv wirken. In diesem Zusammenhang sei beispielweise auf die Druckschrift EP 0 089 414 B1 verwiesen, in der eine Hohlleiter-Drehkupplung beschrieben ist, die zum Zwecke eines störungsfreien Betriebes in einem breiten Frequenzband zweidimensionale Wellensperrstrukturen in jeweils relativ zueinander drehbar gelagerten Teilhohlleitern vorsieht. Konstruktionsbedingt lässt sich deren Baugröße jedoch nicht beliebig reduzieren, trotz des kontinuierlichen Bedarfs, Modenreflektor zu verkleinern und deren Bandbreite zu vergrößern.
Bekannte HF-Drehkupplungen mit einer vorgebbaren Sperrwirkung gegen störende Wellenanteile höherer Moden nutzen die Reflektorwirkung von λ/4-Elementen bzw. sogenannten λ/4-Chokes, die in Vorwärtsrichtung längs einer Koaxialleitung zu einer destruktiven Interferenz führen und so die Ausbreitung störender Wellenanteile behindern, wodurch die Wellenanteile aufgrund von Energieerhaltung reflektiert werden.
λ/4-Elemente sind längs Koaxialleitungen durch geeignete Variation der Innen- und Außenleiterdurchmesser und deren radiale Leiterabstände herstellbar. Die axiale Dimension der λ/4-Elemente skaliert jedoch mit der Wellenlänge der zu übertragenden HF-Signale. Bereits bei Frequenzen von 100 MHz beträgt die Wellenlänge im Vakuum ca. 3 m, so dass die Verwendung von λ/4-Elementen aufgrund ihrer erforderlichen Größe bzw. Länge nicht praktikabel ist. Aus diesem Grunde werden λ/4-Elemente in diesem Frequenzbereich trotz des höheren Aufwands bislang durch diskrete Spulen und Kondensatoren realisiert. Erst ab Frequenzen von ca. 1 GHz wird die einfachere Konstruktion bevorzugt, auch wenn die Länge eines λ/4-Elements immer noch bis zu 75 mm betragen kann.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Koaxialleiterstruktur mit einem Innenleiter und einem zum Innenleiter radial beabstandeten Außenleiter sowie einem sich axial erstreckenden gemeinsamen Leiterabschnitt von Innen- und Außenleiter, längs dem wenigstens eine elektrisch leitende, lokal zwischen dem Innen- und Außenleiter angeordnete Struktur angeordnet ist, derart weiterzubilden, dass die Realisierung eines Modenreflektors ohne Zuhilfenahme von diskrete Bauelementen in einer möglichst kompakten und einer möglichst Wellenlängen-unabhängigen Bauform realisierbar ist. Insbesondere soll die Koaxialleiterstruktur eine ungehinderte relative Drehbarkeit von Innenleiter und Außenleiter gestatten.
Durch Kombination derartiger Modenreflektoren können auch Bandpassreflektoren realisiert werden. Auch für diese Anwendung ist es wünschenswert möglichst kleine Bauformen realisieren zu können.
Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der lösungsgemäßen Koaxialleiterstruktur sind in den Unteransprüchen angegeben sowie der weiteren Beschreibung unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele zu entnehmen.
Die lösungsgemäße Koaxialleiterstruktur mit modenreflektierenden Eigenschaften geht von der Erkenntnis aus, dass konventionelle, d.h. ohne diskrete Bauteile aufgebaute Modenreflektoren lediglich die longitudinale Struktur des Modenfelds der HF-Signalwellen adressieren, jedoch bleibt deren transversale Modenstruktur für die Realisierung von Modenreflektoren bislang unbeachtet.
Die lösungsgemäßen Koaxialleiterstruktur zwingt in einer ersten Ausführungsvariante durch Vorsehen elektrisch leitfähiger Strukturen, die jeweils einseitig mit dem Innen- oder Außenleiter galvanisch verbunden sind, dem Ausbreitungsvolumen zwischen dem Außen- und Innenleiter der Koaxialeiterstruktur eine definiert vorgebbare Potentialverteilung auf, die aufgrund fehlender Symmetrie zu einer sich ansonsten in einem Koaxialleiter etablierenden Potentialverteilung, die eine ungestörte Ausbreitung zumindest der Grundmode ermöglicht, definiert unangepasst ist.
Lösungsgemäße zeichnet sich die Koaxialleiterstruktur mit einem Innenleiter und einem zum Innenleiter radial beabstandeten Außenleiter sowie einem sich axial erstreckenden gemeinsamen Leiterabschnitt von Innen- und Außenleiter, längs dem wenigstens eine elektrisch leitende, lokal zwischen dem Innen- und Außenleiter angeordnete Struktur angeordnet ist, dadurch aus, dass die elektrisch leitende Struktur wenigstens ein stiftförmiger, elektrischer Leiter mit einer radial zu dem sich axial erstreckenden Leiterabschnitt orientierten Leiterlängserstreckung ist, der entweder a) mit dem Innenleiter oder b) mit dem Außenleiter galvanisch verbunden ist und ein freies Leiterende aufweist, das im Fall a) zum Außenleiter und im Fall b) zum Innenleiter galvanisch getrennt ist.
Durch die jeweils einseitige Beabstandung des Leiterendes des wenigstens einen stiftförmigen, elektrischen Leiters gegenüber des Innen- oder Außenleiters ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Innenleiter relativ zum Außenleiter drehbar und/oder axialbeweglich gelagert bzw. lagerbar.
In einer alternativen lösungsgemäßen Ausgestaltungsform zeichnet sich die Koaxialleiterstruktur dadurch aus, dass die elektrisch leitende Struktur wenigstens eine hohlzylinderförmige Leiterstruktur aufweist, die galvanisch getrennt zu und radial zwischen dem Innen- und Außenleiter angebracht ist und einen den Innenleiter vollständig umschließenden elektrischen Pfad bildet. Die elektrisch leitende Struktur sieht zudem wenigstens einen stiftförmigen, elektrischen Leiter vor, mit einer radial zu dem sich axial erstreckenden Leiterabschnitt orientierten Leiterlängserstreckung, der entweder a) mit der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur oder b) mit dem Außenleiter oder c) mit dem Innenleiter galvanisch verbunden ist und ein freies Leiterende aufweist, das im Fall b) und c) zur hohlzylinderförmigen Leiterstruktur und im Fall a) zum Außenleiter oder Innenleiter galvanisch getrennt ist.
Vorzugsweise sind in diesem Fall der Innenleiter und die hohlzylinderförmige Leiterstruktur drehfest zueinander und gemeinsam relativ zum Außenleiter drehbar und/oder axialbeweglich gelagert. Gleichfalls sind Ausführungsformen der lösungsgemäßen Koaxialleiterstruktur mit einer längs des sich axial erstreckenden gemeinsamen Leiterabschnittes drehbar zum Innen- und Außenleiter gelagerten hohlzylinderförmigen Leiterstruktur denkbar.
Vor allem die drehbare Lagerung eröffnet, wie auch bei der zuerst genannten lösungsgemäßen Ausbildungsform, die Möglichkeit der Realisierung einer Drehkupplung zur modenselektiven Übertragung von HF-Signalwellen zwischen rotierenden und stationären Komponenten.
Durch Vorsehen des wenigstens einen sich radial erstreckenden stiftförmigen, elektrischen Leiters längs einer Querschnittsebene durch die Koaxialleiterstruktur wird die laterale Potentialverteilung in dieser Querschnittsebene, die maßgeblichen Einfluss auf die axiale Ausbreitungsfähigkeit der HF-Signalwelle besitzt, im Wesentlichen festgelegt. Gilt es die axiale Ausbreitungsfähigkeit einer HF-Signalwelle bzw. bestimmter ausbreitungsfähiger Moden einer TEM-HF-Signalwelle maximal zu stören, so sind die Ausbildung, Anordnung und Anzahl der sich radial erstreckenden stiftförmigen, elektrischen Leiter innerhalb eines axialen Leiterabschnittes der Koaxialleitung unter Maßgabe einer zur lateralen Modenausbildung der betreffenden HF-Signalwellen möglichst maximal unangepassten lateralen, Potentialverteilung zu wählen.
Diese quasi 2-dimensionale Wirkung der stiftförmigen, elektrischen Leiter auf die laterale Modenstruktur einer sich längs der Koaxialleiterstruktur ausbreitenden HF-Signalwelle ist ursächlich für eine Reflektorwirkung auf die mit dem stiftförmigen, elektrischen Leiter in Wechselwirkung tretende HF-Signalwelle mit geringster Ausdehnung in axialer Vorwärtsrichtung. Diese vorteilhafte Eigenschaft kommt insbesondere bei Drehdurchführungen von Mikro- oder HF-Signalwellen zum Tragen. Bei derartigen Durchführungen werden an Öffnungen bzw. Spalte zwischen Stator und Rotor Chokes in Form der stiftförmigen, elektrischen Leiter eingesetzt, die das Austreten von Leistung an der Drehdurchführung signifikant reduzieren. Besonders wirksame Reflektorwirkungen sind erzielbar bei Einsatz stiftförmiger, elektrischer Leiter, deren maximaler Leiterdurchmesser ds kleiner als λ/8 gewählt ist.
Eine weitere günstige Eigenschaft spiegelt sich in der Natur der lateralen Modenstruktur bei einer ausbreitungsfähigen Mode der HF-Signalwelle insofern wieder, da die laterale Modenstruktur unabhängig von ihrer Frequenz ist, so dass die modenreflektierende Wirkung der lösungsgemäßen Koaxialleiterstruktur über weite Frequenzbereiche unabhängig von der Frequenz ist.
Um die Wirksamkeit der lösungsgemäßen Koaxialleiterstruktur als Modenreflektor auch in Hinblick auf eine möglichst breitbandige Reflektorwirkung zu verbessern eignet sich die Anordnung mehrerer, d.h. einer Anzahl n ≥ 2, stiftförmiger, elektrischer Leiter gleichverteilt oder mit unterschiedlichen sektoralen Abständen in Umfangsrichtung der Koaxialleiterstruktur in einer der Koaxialleiterstruktur zuordenbaren ersten Querschnittsebene. Diese Maßnahme spiegelt die raumsparende und kompakte Bauform des lösungsgemäßen Modenreflektors wieder, die sich lediglich auf eine in einer Querschnittsebene oder in einem eng begrenzten, axialen Querschnittsbereich der Koaxialleiterstruktur angeordnete Anzahl von stiftförmigen, elektrischen Leitern beschränkt.
Die vorstehende Anordnung ist in einer weiteren bevorzugten Ausbildungsform durch eine Anzahl m ≥ 2 stiftförmige Leiter in Umfangsrichtung der Koaxialleiterstruktur in wenigstens einer zur ersten Querschnittsebene axial zu Koaxialleiterstruktur versetzten, weiteren Querschnittsebene der Koaxialleiterstruktur ergänzt, wobei die erste und die wenigstens eine weitere Querschnittsebene einen axialen Abstand a zueinander aufweisen, der wenigstens der Hälfte einer den stiftförmigen elektrischen Leitern zuordenbaren axialen Breite entspricht. Nicht notwendigerweise, jedoch in vorteilhafter Weise gilt: n=m.
Für eine konkrete Ausbildung der lösungsgemäßen Koaxialleiterstruktur eröffnet sich eine Vielzahl möglicher Ausführungsbeispiele sowie auch Anwendungsfälle, die im Weiteren unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert werden.
Figurenliste
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:

1a, b Längs- und Querschnittsdarstellung durch Koaxialleiterstruktur mit radial orientierten stiftförmigen, elektrischen Leitern, die a) am Außenleiter sowie b) am Innenleiter angebracht sind,
2a, b Querschnittsdarstellung durch Koaxialleiterstruktur mit am Außenleiter angebrachten stiftförmigen, elektrischen Leiter (n) mit hohlzylinderförmiger Leiterstruktur,
3a, b Querschnittsdarstellung mit an einer hohlzylinderförmigen Leiterstruktur angebrachten stiftförmig, elektrisch leitenden Leitern,
4 Längsschnittdarstellung durch Koaxialleiterstruktur mit im Außenleiter integrierten stiftförmigen, elektrisch leitenden Leitern,
5 Längsschnitt durch eine Koaxialleiterstruktur mit am Außenleiter angebrachten stiftförmigen, elektrisch leitenden Leitern, die in eine nutförmige Ausnehmung einer hohlzylinderförmigen Leiterstruktur hineinragen,
6 Längsschnitt durch eine Koaxialleiterstruktur mit nutförmiger Ausnehmung am Außenleiter sowie einer hohlzylinderförmigen Leiterstruktur mit stiftförmigen, elektrischen Leitern, die am Außenleiter angebracht sind,
7 Längsschnitt durch eine Koaxialleiterstruktur mit nutförmiger Ausnehmung innerhalb der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur, an der stiftförmige, elektrische Leiter angebracht sind,
8 Längsschnitt durch eine Koaxialleiterstruktur mit nutförmiger Ausnehmung innerhalb des Außenleiters sowie innerhalb der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur, mit am Außenleiter angebrachten stiftförmigen, elektrischen Leitern,
9 Längsschnitt durch eine Koaxialleiterstruktur mit nutförmiger Ausnehmung innerhalb des Außenleiters sowie innerhalb der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur, an der stiftförmige, elektrische Leiter angebracht sind,
10 Längsschnitt durch eine Koaxialleiterstruktur mit stufenförmiger, nutförmiger Ausnehmung innerhalb des Außenleiters sowie einer hohlzylinderförmigen Leiterstruktur,
11 a, b Längsschnitt sowie Querschnitt durch eine Koaxialleiterstruktur mit an einer hohlzylinderförmigen Leiterstruktur angebrachten axial zueinander versetzt angeordneten stiftförmigen, elektrischen Leitern, die in eine nutförmige Ausnehmung innerhalb des Außenleiters münden und
12a,b HF-Drehkupplung mit Blockschaltbild.

Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
1a zeigt in der oberen Darstellung einen schematisierten Längsschnitt durch eine lösungsgemäß ausgebildete Koaxialleiterstruktur 1 mit einem Innenleiter 2, einem Außenleiter 3 sowie einen sich axial erstreckenden gemeinsamen Leiterabschnitt 4, längs dem wenigstens eine lokal zwischen dem Innenleiter 2 und Außenleiter 3 angeordnete elektrisch leitende Struktur 5 vorgesehen ist. Die elektrisch leitende Struktur 5 ist im Ausführungsbeispiel gemäß 1a in Form mehrerer stiftförmiger, elektrischer Leiter 6 ausgebildet, die jeweils einseitig mit dem Außenleiter 3 galvanisch verbunden sind und ein freies Leiterende 7 besitzen, das mit dem Innenleiter 2 stirnseitig jeweils einen Spalt 8 begrenzen und somit zu diesem galvanisch getrennt gelagert sind.
Die in 1a untere Bilddarstellung zeigt einen Querschnitt durch die Koaxialleiterstruktur 1 im Bereich des sich axial erstreckenden Leiterabschnittes 4. Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die elektrisch leitende Struktur 5 aus acht stiftförmigen, elektrischen Leitern 6, deren Längserstreckung jeweils radial zwischen dem Außenleiter 3 und Innenleiter 2 orientiert ist. Die stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 sind in Umfangsrichtung um die Koaxialleiterstruktur 1 zwischen Außenleiter 3 und Innenleiter 2 gleich verteilt angeordnet. Abweichend zu der in 1a illustrierten Anordnung der stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 sind Ausführungsbeispiele denkbar, in denen wenigstens ein stiftförmiger, elektrischer Leiter 6 zwischen Außenleiter 3 und Innenleiter 2 angeordnet ist oder mehrere stiftförmige, elektrische Leiter 6 vorgesehen sind, jedoch mit jeweils in Umfangsrichtung unterschiedlichen Abständen zueinander.
Auch sind Ausführungsformen denkbar, in denen in axialer Abfolge der Koaxialleiterstruktur 1 wenigstens zwei elektrisch leitende Strukturen 5 angeordnet sind, die jeweils gleichartig ausgebildet sind oder sich in Anzahl und Anordnung der in Umfangsrichtung um die Koaxialleiterstruktur 1 zwischen dem Außenleiter 3 und dem Innenleiter 2 angeordneten stiftförmigen, elektrischen Leitern 6 unterscheiden. Die Wahl von Anzahl und Anordnung der stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 in einer Querschnittsebene der Koaxialleiterstruktur 1 bestimmt die Potentialverteilung der Koaxialleiterstruktur 1 an eben diesem Leiterabschnitt und ist unter Maßgabe einer effizienten modenreflektierenden Wirkung auf sich längs der Koaxialleiterstruktur ausbreitenden HF-Signalwellen vorzunehmen. Auf diese Weise können bei geeigneter Auslegung der elektrisch leitenden Struktur 5 die Ausbreitung der Grundmode (TEM) und/oder höhere Moden einer HF-Signalwelle unterbunden werden.
Durch Vorsehen des Spaltes 8 zwischen den Leiterenden 7 der stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 und dem Innenleiter 2 ist eine unabhängige Bewegung des Innenleiters 2 und Außenleiters 3 sowohl für Axial- als auch Rotationsbewegungen möglich. Dadurch lässt sich die elektrisch leitende Struktur 5 bei Drehkupplungen als Choke-Elemente einsetzen, d.h. als die Ausbreitung von HF-Signalwellen störende bzw. behindernde Funktionselemente, gleichsam den eingangs erläuterten λ/4-Elementen.
Durch axiales Hintereinanderschalten von zwei oder mehreren elektrisch leitenden Strukturen 5 lässt sich die sogenannte Choke-Entkopplung, d.h. die modenreflektierende Wirkung erhöhen. Insbesondere durch Variation von Anzahl und Anordnung der in wenigstens zwei axial hintereinander angeordneten Querschnittsebenen durch die Koaxialleitung lassen sich breitbandig wirkende Choke-Systeme realisieren.
Im Unterschied zu der in 1a illustrierten Ausführungsform unterscheidet sich die in 1b illustrierte Ausführungsform durch die galvanische Verbindung der stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 mit dem Innenleiter 2 sowie der galvanisch getrennten Lagerung der Leiterenden 7 der stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 gegenüber des Außenleiters 3 durch Vorsehen eines Zwischenspaltes 8, siehe sowohl die Längsschnittdarstellung in der oberen Darstellung sowie den Querschnitt, untere Darstellung, durch eine Koaxialleiterstruktur 1, in 1b. In diesem Fall ist eine Axial- und/oder Rotationsbewegung des Innenleiters 2 mit den fest an diesem verbundenen stiftförmigen, elektrischen Leitern 6 gegenüber des Außenleiters 3 möglich. Sämtliche zum Ausführungsbeispiel gemäß 1a erwähnten Modifikationen sind auch auf das in 1b illustrierte Ausführungsbeispiel übertragbar und anwendbar.
2a zeigt einen Querschnitt durch eine lösungsgemäß ausgebildete Koaxialleiterstruktur 1 mit wenigstens einem stiftförmigen, elektrischen Leiter 6, der einseitig galvanisch mit dem Außenleiter 3 verbunden ist und dessen gegenüberliegendes Leiterende 7 mit einer hohlzylinderförmigen bzw. ringförmig ausgebildeten Leiterstruktur 9 einen Spalt 8 begrenzt. Die hohlzylinderförmige elektrische Leiterstruktur 9 umgibt den Innenleiter 2 koaxial und ist von diesem radial beabstandet.
Je nach erforderlichen Potentialverhältnissen, die zwischen dem Innenleiter 2 und dem Außenleiter 3 und insbesondere im Zwischenraum zwischen der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 und dem Außenleiter 3 zum Zwecke einer effektiven Modenreflexion vorzugeben sind, kann ein stiftförmiger, elektrischer Leiter 6, wie im Fall der 2a, sowie auch mehrere derartige Leiter 6 im Zwischenraum zwischen Außenleiter 3 und hohlzylinderförmiger Leiterstruktur 9 angebracht sein bzw. werden, beispielsweise drei stiftförmige, elektrische Leiter 6 gemäß 2b, die im Abstand von 120° in Umfangsrichtung um die Koaxialleiterstruktur 1 angeordnet sind und jeweils galvanisch mit dem Außenleiter 3 verbunden sind und galvanisch getrennt zur hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 gelagert sind.
Die in 3a illustrierte Koaxialleiterstruktur 1 weist zwei jeweils radial orientierte stiftförmige, elektrische Leiter 6 auf, die einseitig galvanisch mit der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 und jeweils mit ihrem freien Leiterende 7 durch einen Spalt 8 zum Außenleiter 3 beabstandet sind. Die beiden stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 befinden sich in diametraler Anordnung relativ zum Innenleiter 2.
In 3b sind drei stiftförmige, elektrische Leiter 6 galvanisch mit der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 verbunden und durch den Spalt 8 beabstandet zum Außenleiter 3 gelagert. Grundsätzlich ist die Wahl von Anzahl und geometrischer Anordnung der jeweils galvanisch einseitig mit der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 verbundenen stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 beliebig jedoch unter Maßgabe konkret erzeugbarer Potentialverläufe längs der Querschnittsebene der Koaxialleiterstruktur, innerhalb der die elektrisch leitende Struktur 5 vorgesehen ist, zu wählen, um eine effektive Modenreflexion zu erhalten.
Sämtliche in den 2 und 3 illustrierten Ausführungsbeispiele sowie die damit verbundenen Variationsmöglichkeiten ermöglichen eine axiale und/oder drehbewegliche Relativbewegung zwischen Außenleiter 3 und Innenleiter 2, jeweils durch Vorsehen des Zwischenspaltes 8 zwischen den Leiterenden 7 der stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 und dem Außenleiter bzw. der hohlzylinderförmigen Struktur 9.
Ferner ist die in den 2a, b sowie 3a, b illustrierte hohlzylinderförmige Leiterstruktur 9 sowie in von diesen ableitbaren Ausführungsvarianten axial und drehfest mit dem Innenleiter 2 verbunden.
4 zeigt einen perspektivischen Längsschnitt durch eine Koaxialleiterstruktur 1 mit einem Außenleiter 3, einem Innenleiter 2 sowie einer den Innenleiter koaxial umgebenden, hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9, die axial- und drehfest mit dem Innenleiter 2 verbunden ist. Der Außenleiter 3 weist eine erste nutförmige Ausnehmung 10 auf, die sich vollständig umlaufend in Umfangsrichtung des Außenleiters 3 erstreckt und radial nach innen offen ausgebildet ist. Innerhalb der innerhalb des Außenleiters 3 umlaufenden, ersten nutförmigen Ausnehmung 10 sind stiftförmige, elektrische Leiter 6 angeordnet, die einerseits mit dem Außenleiter 3 galvanisch verbunden sind und andererseits jeweils ein freies Leiterende 7 aufweisen. In der in 4 illustrierten Ausführungsform sind innerhalb der ersten nutförmigen Ausnehmung 10 insgesamt acht stiftförmige, elektrische Leiter 6 in Umfangsrichtung des Außenleiters 3 gleich verteilt angeordnet.
Zudem sieht der Außenleiter 3 eine zweite nutförmige Ausnehmung 11 vor, die sich vollständig umlaufend in Umfangsrichtung des Außenleiters 3 erstreckt und radial nach innen offen ausgebildet ist, innerhalb der die hohlzylinderförmige Leiterstruktur 9 derart angeordnet ist, dass die der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 zuordenbare Mantelinnenfläche 12 in axialer Projektion zur Koaxialleiterstruktur 1 mit der Innenwand 13 des Außenleiters 3 fluchtet und mit dem Außenleiter 3 einen Spalt 14 begrenzt. Die Spaltweite des Spaltes 14 ist vorzugsweise mit der Spaltweite des Spaltes 8, die die Leiterenden 7 der stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 jeweils mit der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 begrenzen, identisch und betragen vorzugsweise ein Spaltmaß b, für das gilt: 0,1 mm ≤ b ≤ 0,5 mm.
Der Außenleiter 3 ist drehbeweglich relativ zum Innenleiter 2 sowie der diesen koaxial umgebenden hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 angeordnet. Aufgrund der die Drehbeweglichkeit gewährleistenden Spalte 14 sowie 8 können HF-Signalwellenanteile zwischen dem Außenleiter 3 und der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 eintreten, die jedoch durch die jeweils als Choke-Element wirkenden stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 vollständig reflektiert werden, so dass gewährleistet ist, dass kein oder kein signifikanter Signalwellenenergieanteil über die Drehkopplung zwischen rotierendem Außenleiter 3 und stationärem Innenleiter 2 mit der mit diesem drehfest angeordneten hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 oder umgekehrt verloren geht.
In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel illustriert, das eine dreh- und axialfest mit dem Innenleiter 2 verbundene, den Innenleiter 2 koaxial umgebende hohlzylinderförmige elektrische Leiterstruktur 9 vorsieht. Die hohlzylinderförmige elektrische Leiterstruktur 9 nimmt vollständig Platz innerhalb einer zweiten nutförmigen Ausnehmung 11 innerhalb des Außenleiters 3, die sich vollständig umlaufend in Umfangsrichtung des Außenleiters 3 erstreckt und radial nach innen offen ausgebildet ist. Auch in diesem Fall fluchten die Mantelinnenfläche 12 der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 mit der Innenwand 13 des Außenleiters 3. Dabei begrenzen die hohlzylinderförmige Leiterstruktur 9 und der Außenleiter 3 einen Spalt 14. Die hohlzylinderförmige Leiterstruktur 9 weist eine dritte nutförmige Ausnehmung 15 auf, die sich vollständig umlaufend in Umfangsrichtung der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 erstreckt und radial nach außen offen ausgebildet ist. Innerhalb der dritten nutförmigen Ausnehmung 15 ist wenigstens ein stiftförmiger, elektrischer Leiter 6 angeordnet, im dargestellten Fallbeispiel sind es acht Leiter, gleichsam dem Ausführungsbeispiel in 4, die jeweils galvanisch mit dem Außenleiter 3 verbunden sind, ein Leiterende 7 vorsehen und mit der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 innerhalb der dritten nutförmigen Ausnehmung 15 einen Spalt 8 einschließen. Auch in diesem Fall ist die Drehbeweglichkeit des Außenleiters 3 relativ zur hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 und dem drehfest mit dieser verbundenen Innenleiter 2 durch die Spalte 14 und 8 gewährleistet.
Vorzugsweise sind die Spaltbreiten der Spalte 8 und 14 gleich dimensioniert, wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel gemäß 4.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 6 ist weitgehend baugleich zu dem in 4 illustrierten Ausführungsbeispiel mit Ausnahme der galvanischen Verbindung der stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 mit der hohlzylinderförmigen Struktur 9, so dass in diesem Fall die Leiterenden 7 der stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 mit dem Außenleiter 3 einen Spalt 8 einschliessen, der zusammen mit dem Spalt 14 zwischen der hohlzylinderförmigen elektrischen Struktur 9 und dem Außenleiter 3 eine drehbare Lagerung des Außenleiters 3 gegenüber den stiftförmigen, elektrischen Leitern 6, der hohlzylinderförmigen Struktur 9 sowie dem Innenleiter 2 ermöglicht.
Das in 7 illustrierte Ausführungsbeispiel gleicht im Wesentlichen dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel jedoch mit dem Unterschied, dass die stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 galvanisch mit der hohlzylinderförmigen Struktur 9 verbunden sind. Die Leiterenden 7 der stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 schließen mit dem Außenleiter 3 einen Spalt 8 ein, der vorzugsweise gleich dimensioniert ist zum Spalt 14 zwischen der hohlzylinderförmigen Struktur 9 und dem Außenleiter 3. Auch in diesem Fall ist die hohlzylinderförmige Struktur 9 drehfest mit dem Innenleiter 2 verbunden, gegenüber diesen der Außenleiter 3 drehbar gelagert ist.
8 zeigt einen perspektivischen Längsschnitt durch eine Koaxialleiterstruktur 1 mit einem Außenleiter 3, einem Innenleiter 2 und einer den Innenleiter 2 koaxial umgebende hohlzylinderförmige Struktur 9. Der Außenleiter 3 weist eine zweite Ausnehmung 11' auf, innerhalb der die hohlzylinderförmige Struktur 9, vergleichbar mit der Anordnung gemäß dem Ausführungsbeispiel in 5, angeordnet ist. Zusätzlich zur zweiten nutförmigen Ausnehmung 11' weist der Außenleiter 3 eine erste nutförmige Ausnehmung 10' auf, die einer die hohlzylinderförmige Leiterstruktur 9 vollständig umlaufenden dritten nutförmigen Ausnehmung 15' zugewandt orientiert gegenüberliegend angeordnet ist. Innerhalb der sich so räumlich ergänzenden ersten und dritten nutförmigen Ausnehmungen 10`, 15' erstrecken sich galvanisch mit dem Außenleiter 3 verbundene stiftförmige, elektrische Leiter 6, deren Leiterenden 7 einen Spalt 8 mit der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 begrenzen. Auch in diesem Fall ist der Außenleiter 3 relativ zur hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 sowie dem Innenleiter 2 drehbar gelagert.
Eine sehr ähnliche zur vorstehend erläuterten Koaxialleiterstruktur 1 ist in 9 illustriert, bei der im Unterschied zu 8 die stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 galvanisch mit der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 verbunden sind und deren Leiterenden 7 mit dem Außenleiter 3 jeweils einen Spalt 8 einschließen.
In allen in den 4 bis 9 illustrierten Ausführungsbeispielen stellen die stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 Choke-Elemente dar, die eine modenreflektierende Wirkung besitzen und eine dementsprechende Reflexion von HF-Signalwellenanteilen bewirken, die durch den Spalt 14 zwischen der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 und dem Außenleiter 3 hindurchtreten.
In allen bisher gezeigten Ausführungsbeispielen kann die Anordnung bestehend jeweils aus einer Anzahl von stiftförmigen, elektrischen Leitern 6 längs einer Querschnittsebene durch die Koaxialleiterstruktur 1, in axialer Abfolge zwei- oder mehrfach wiederholt angeordnet sein, um die Sperrwirkung bzw. die Modenreflexionswirkung zu verbessern.
Zudem besteht die Möglichkeit, die Anzahl sowie auch die in Umfangsrichtung orientierte Verteilung der stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 individuell unter Maßgabe einer optimierten Modenreflexion sowie auch in Hinblick auf eine möglichst breitbandigen Modenreflexion geeignet zu wählen. So bietet es sich zudem an die elektrisch leitende Struktur 5 in wenigstens zwei axial voneinander beabstandeten Querschnittsebenen der Koaxialleiterstruktur 1 unterschiedlich auszubilden.
10 zeigt eine mögliche Kombination der in den 8 und 9 illustrierten Ausführungsbeispiele. In diesem Fall grenzen axial jeweils zwei erste und dritte nutförmige Ausnehmungen 10`, 15' axial aneinander an und bilden zwei axial korrespondierende, jeweils vollständig in Umfangsrichtung der Koaxialleiterstruktur 1 umlaufende Ausnehmungen 16, 17, die einen radialen stufenförmigen Versatz 18 aufweisen. Sowohl in der Ausnehmung 16 als auch in der Ausnehmung 17 ist jeweils wenigstens ein stiftförmiger, elektrischer Leiter 6 galvanisch mit der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 verbunden. Der radiale stufenförmige Versatz 18 trägt neben der modenreflektierenden Sperrwirkung der stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 dazu bei, die Reflektorwirkung zu verbessern.
In 11 a ist ein Ausführungsbeispiel im Längsschnitt und in 11 b im Querschnitt gezeigt, das einen ähnlichen Aufbau zu dem in 6 illustrierten Beispiel besitzt. Innerhalb der nutförmigen Ausnehmung 10 erstrecken sich zwei mit der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9 galvanisch verbundene stiftförmige, elektrische Leitern 6, die eine voneinander abweichende axiale Lage relativ zur Längserstreckung der Koaxialleiterstruktur 1 besitzen. Beide stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 sind zudem abweichend von einer diametralen Stellung relativ zum Innenleiter 2, wie sie bspw. in 3a gezeigt ist, angeordnet. Selbstverständlich können die Anzahl und das Anordnungsmuster der stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 variiert werden.
In den vorstehend erläuterten und in den 2 bis 11 illustrierten Ausführungsbeispielen sei angenommen, dass der Innenleiter sowie die hohlzylinderförmige Leiterstruktur drehfest zueinander und relativ zum Aussenleiter gelagert sind. Denkbar sind auch Ausführungsvarianten, in denen die hohlzylinderförmige Leiterstruktur relativ zum Innen- und Außenleiter drehbar gelagert ist. Eine derartiges Ausführungsbeispiel ist in 12a gezeigt, das eine als HF-Drehkupplung ausgebildete Koaxialleiterstruktur mit einem rotierenden Kupplungsteil 19 sowie einem stationären Kupplungsteil 20 darstellt. Das rotierende Kupplungsteil 19 besitzt einen Innenleiter 2 sowie einen Außenleiter 3. Das über Drehlager 21 und 22 gegenüber dem rotierenden Kupplungsteil 19 stationär gelagerte Kupplungsteil 20 sieht in einem sich axial erstreckenden Leiterabschnitt 4 der Koaxialleiterstruktur die hohlzylinderförmige Leiterstruktur 9 vor, die dem Außenleiter 3` des stationären Kupplungsteils entspricht. Die als stiftförmige, elektrische Leiter 6 ausgebildeten Choke-Elemente sind längs des Leiterabschnittes 4 innerhalb des Außenleiters 3 des rotierenden Kupplungsteils 19 angeordnet, gleichsam der konstruktiven Ausgestaltung des in 4 gezeigten Ausführungsbeispiels.
Der sich drehende Innenleiter 2 durchsetzt das stationäre Kupplungsteil 20 und dient auch in diesem Kupplungsteilbereich als Innenleiter 2. Das stationäre Kupplungsteil 20 sieht ebenfalls einen sich axial erstreckenden Leiterabschnitt 4' vor, in dem Choke-Elemente in Form stiftförmiger, elektrischer Leiter 6' angeordnet sind, die mit dem Außenleiter 3 galvanisch verbunden sind und unmittelbar mit dem rotierenden Innenleiter 2 einen Spalt 8 einschließen, vergleichbar mit der in 1 a illustrierten Ausführungsform.
Das in 12a illustrierte Ausführungsbeispiel dient zudem als modenreflektierender Netzwerkknoten, der eine Drehverbindung zwischen zwei relativ zueinander drehbar gelagerten Hohlleitern H1, H2 realisiert. In 12b ist zur weiteren Erläuterung ergänzend zu 12a ein die als HF-Drehkupplung ausgebildete Koaxialleiterstruktur repräsentierendes Blockschaltbild dargestellt.
Es sei angenommen, dass eine erste Hohlleitung H1 über eine erste Koppelstruktur K1 mit dem rotierenden Kupplungsteils 19 verbunden ist, über die HF-Signalwellen zwischen der ersten Hohlleitung H1 und der Koaxialleiterstruktur KS des rotierenden Kupplungsteils 19, bestehend aus Außen- und Innenleiter 3, 2 übertragbar sind.
Die längs der Koaxialleiterstruktur KS angeordneten ersten Choke-Element C1 in Form der stiftförmigen, elektrischen Leiter 6 sorgen zum einen zur Unterbindung einer Ausbreitung von HF-Signalwellenanteilen zwischen dem rotierenden Außenleiter 3 und der stationären hohlzylinderförmigen Leiterstruktur 9, zum anderen wird die Ausbildung von höhermodigen HF-Signalwellenanteilen unterbunden.
Die über die Koaxialleiterstruktur KS übertragbaren HF-Signalwellen gelangen auf diese Weise in den stationären Kupplungsteil 20, dessen stationärer Außenleiter 9, 3' den rotierenden Innenleiter 2 umgibt. In gleicher Weise zur Ausbildung der ersten Koppelstruktur K1 weist auch das stationäre, zweite Kupplungsteil 20 eine zweite Koppelstruktur K2 zur Ankopplung an einen zweiten Hohlleiter H2 auf.
Zur Vermeidung von HF-Energieverlusten ist im Bereich des drehbar gelagerten Innenleiterendes 2e ein zweites Choke-Element C2 angebracht, das längs des sich axial erstreckenden Leiterabschnitt 4' ausbreitende HF-Signalwellenanteile reflektiert.
Bezugszeichenliste

1: Koaxialleiterstruktur
2: Innenleiter
2e: Innenleiterende
3: Außenleiter
4: axial erstreckender Leiterabschnitt
5: elektrisch leitende Struktur
6: stiftförmiger, elektrischer Leiter
7: Leiterende
8: Spalt
9: hohlzylinderförmige Leiterstruktur
10, 10': erste nutförmige Ausnehmung
11: zweite nutförmige Ausnehmung
12: Mantelinnenfläche der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur
13: Innenwand des Außenleiters
14: Spalt
15, 15': dritte nutförmige Ausnehmung
16: Ausnehmung
17: Ausnehmung
18: radialer, stufenförmiger Versatz
19: erstes Kupplungsteil
20: zweites Kupplungsteil
21: Drehlager
22: Drehlager
H1/H2: erster/zweiter Hohlleiter
K1/K2: erste/zweite Koppelstruktur
KS: Koaxialleiterstruktur
C1/C2: erstes/zweites Choke-Element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2553757 B1 [0003]
DE 1263943 A [0004]
EP 0089414 B1 [0007]

Claims

Koaxialleiterstruktur mit einem Innenleiter (IL) und einem zum Innenleiter (IL) radial beabstandeten Außenleiter (AL) sowie einem sich axial erstreckenden gemeinsamen Leiterabschnitt (LA) von Innen- (IL) und Außenleiter (AL), längs dem wenigstens eine elektrisch leitende, lokal zwischen dem Innen- (IL) und Außenleiter (AL) angeordnete Struktur (S) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (S) wenigstens ein stiftförmiger, elektrischer Leiter mit einer radial zu dem sich axial erstreckenden Leiterabschnitt (LA) orientierten Leiterlängserstreckung ist, der entweder a) mit dem Innenleiter (IL) oder b) mit dem Außenleiter (AL) galvanisch verbunden ist und ein freies Leiterende aufweist, das im Fall a) zum Außenleiter und im Fall b) zum Innenleiter galvanisch getrennt ist.
Koaxialleiterstruktur mit einem Innenleiter (IL) und einem zum Innenleiter (IL) radial beabstandeten Außenleiter (AL) sowie einem sich axial erstreckenden gemeinsamen Leiterabschnitt (LA) von Innen- (IL) und Außenleiter (AL), längs dem wenigstens eine elektrisch leitende, lokal zwischen dem Innen- (IL) und Außenleiter (AL) angeordnete Struktur (S) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Struktur wenigstens eine hohlzylinderförmige Leiterstruktur aufweist, die galvanisch getrennt zu und zwischen dem Innen- (IL) und Außenleiter (AL) angebracht ist und einen den Innenleiter (IL) vollständig umschließenden elektrischen Pfad bildet, und dass die elektrisch leitende Struktur zudem wenigstens einen stiftförmigen, elektrischen Leiter mit einer radial zu dem sich axial erstreckenden Leiterabschnitt (LA) orientierten Leiterlängserstreckung vorsieht, der entweder a) mit der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur oder b) mit dem Außenleiter oder c) mit dem Innenleiter galvanisch verbunden ist und ein freies Leiterende aufweist, das im Fall b) und c) zur hohlzylinderförmigen Leiterstruktur und im Fall a) zum Außenleiter oder Innenleiter galvanisch getrennt ist.
Koaxialleiterstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenleiter relativ zum Außenleiter drehbar und/oder axialbeweglich gelagert ist.
Koaxialleiterstruktur nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall a) und b) die hohlzylinderförmige Leiterstruktur und der Innenleiter drehfest zueinander und relativ zum Außenleiter drehbar und/oder axialbeweglich gelagert sind.
Koaxialleiterstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die hohlzylinderförmige Leiterstruktur relativ zum Innen- und Außenleiter drehbar und/oder axialbeweglich gelagert ist.
Koaxialleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl n ≥ 2 stiftförmige, elektrische Leiter in Umfangsrichtung der Koaxialleiterstruktur in einer der Koaxialleiterstruktur zuordenbaren ersten Querschnittsebene angeordnet ist.
Koaxialleiterstruktur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl m ≥ 2 stiftförmige Leiter in Umfangsrichtung der Koaxialleiterstruktur in wenigstens einer zur ersten Querschnittsebene axial zu Koaxialleiterstruktur versetzten weiteren Querschnittsebene der Koaxialleiterstruktur angeordnet ist.
Koaxialleiterstruktur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die wenigstens eine weitere Querschnittsebene einen axialen Abstand a zueinander aufweisen, der wenigstens der Hälfte einer den stiftförmigen elektrischen Leitern zuordenbaren axialen Breite entspricht.
Koaxialleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine stiftförmige, elektrische Leiter im Falle a) nach Anspruch 1 oder im Falle a) nach Anspruch 2 in eine erste nutförmige Ausnehmung innerhalb des Außenleiters eingreift, die sich vollständig umlaufend in Umfangsrichtung des Außenleiters erstreckt und radial nach innen offen ausgebildet ist, oder im Falle b) nach Anspruch 2 zumindest teilweise innerhalb der ersten nutförmigen Ausnehmung innerhalb des Außenleiters angeordnet ist.
Koaxialleiterstruktur einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine hohlzylinderförmige Leiterstruktur innerhalb einer zweiten nutförmigen Ausnehmung innerhalb des Außenleiters, die sich vollständig umlaufend in Umfangsrichtung des Außenleiters erstreckt und radial nach innen offen ausgebildet ist, derart angeordnet ist, so dass eine der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur zuordenbare Mantelinnenfläche in axialer Projektion zur Koaxialleiterstruktur mit der Innenwand des Außenleiters fluchtet und die hohlzylinderförmige Leiterstruktur mit dem Außenleiter einen Spalt begrenzt.
Koaxialleiterstruktur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste nutförmige Ausnehmung in axialer Erstreckung des Außenleiters innerhalb der zweiten nutförmigen Ausnehmung angeordnet ist.
Koaxialleiterstruktur nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine hohlzylinderförmige Leiterstruktur eine dritte nutförmige Ausnehmung aufweist, die sich vollständig umlaufend in Umfangsrichtung der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur erstreckt und radial nach Außen offen ausgebildet ist, und dass der wenigstens eine stiftförmige, elektrische Leiter zumindest teilweise innerhalb der dritten nutförmigen Ausnehmung angeordnet ist.
Koaxialleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Leiterende des wenigstens einen stiftförmigen, elektrischen Leiters im Falle a) nach Anspruch 1 und 2 mit dem Außenleiter, im Falle b) nach Anspruch 1 mit dem Innenleiter, im Falle b) nach Anspruch 2 mit der hohlzylinderförmigen Leiterstruktur einen Spalt begrenzt.
Koaxialleiterstruktur nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt ein Spaltmaß b aufweist, für das gilt: 0,1 mm ≤ b ≤ 0,5 mm.
Verwendung der Koaxialleiterstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 14 als breitbandiger Modenreflektor für elektromagnetische Wellen.
Verwendung der Koaxialleiterstruktur nach Anspruch 15 in einem Netzwerk mit wenigstens drei Zweigen, die an einem Netzwerkknoten miteinander elektrisch verbunden sind, von denen ein erster Zweig eine Koxialleitung mit einem ersten Aussen- und einen ersten Innenleiter aufweist, ein zweiter Zweig, der in Art eines Hohlleiters ausgebildet ist und einen Hohlraum begrenzt, sowie ein dritten Zweig, der den breitbandigen Modenreflektor aufweist.
Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Aussenleiter galvanisch mit dem Hohlleiter verbunden ist und der erste Innenleiter mit dem Innenleiter des Modenreflektors galvanisch verbunden ist, der drehbar zum ersten Aussenleiter sowie dem Modenleiter gelagert ist.