DE1465637B2

DE1465637B2 - Abstandshalter fuer koaxiale hochfrequenzkabel

Info

Publication number: DE1465637B2
Application number: DE19631465637
Authority: DE
Inventors: Helmut; Staschewski Alfred; 3012 Langenhagen Hildebrand
Original assignee: Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte AG, 3000 Hannover
Priority date: 1963-08-22
Filing date: 1963-08-22
Publication date: 1971-09-30
Also published as: US3286015A; FR1405023A; DE1465637A1; SE306365B; GB1022847A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Abstandshalter unterworfen wird und dabei leicht umkippt, da durch

für koaxiale Hochfrequenzkabel mit einem Außen- die Zinken keine durchgehende Auflagefläche am

leiter in Form eines Well- oder Bälgenrohres, be- Innenleiter gegeben ist.

stehend aus einer auf dem Innenleiter aufgewickelten Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

Kunststoffwendel, die in Abständen radiale Stützen 5 Abstandshalter für koaxiale Hochfrequenzkabel anzu-

aufweist. geben, der sowohl in elektrischer als auch in mecha-

Eine wichtige Kenngröße von Hochfrequenzkabeln nischer Hinsicht allen Anforderungen genügt. Diese

ist die Dämpfung. Dies gilt besonders für solche Kabel, Aufgabe wird bei einem Abstandshalter der eingangs

über die größere Hochfrequenzleistungen übertragen geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst,

werden sollen. Wie die folgenden Beziehungen er- io daß die Stützen in an sich bekannter Weise mit zur

kennen lassen, sind sowohl die übertragbare Leistung N Anlage an dem Außenleiter bestimmten, erweiterten

als auch der Wirkungsgrad η eines Hochfrequenzkabels Köpfen versehen sind, und daß die größte räumliche

Funktionen der Dämpfung α, wobei die Beziehungen Ausdehnung der Köpfe in Richtung der Wendel liegt

gelten: , und die im wesentlichen die Form eines länglichen

N_v 15 Vierecks besitzende Anlagefläche der Köpfe dergestalt

N ⁼ ~z ^unc* " = ^e~^2a ■ dimensioniert ist, daß jeder Kopf stets an mindestens

^α einem gegen die Kabelachse konvexen Wellen- oder

Dabei ist mit Ν_υ die höchstzulässige "Wärmeverlust- Balgenberg des Außenleiters anliegt. Der Vorteil der

leistung je Längeneinheit bezeichnet. Sowohl die Wirt- Erfindung ist darin zu sehen, daß durch die spezielle

schaftlichkeit der Energieübertragung als auch die 20 Gestaltung der Abstandshalterung einerseits nur der

Ausnutzbarkeit des Kabels werden mit kleiner wer- minimal notwendige Isolierstoffanteil benötigt wird,

dender Dämpfung verbessert. wodurch sich eine optimal niedrige Dämpfung ergibt

Die Dämpfung von Hochfrequenzkabeln setzt sich und andererseits dennoch die erforderliche mechaaus der Widerstandsdämpfung, verursacht durch den nische Stabilität zur einwandfreien Abstützung des Hochfrequenzwiderstand der Leiter, und der Ab- 25 Außenleiters auf dem Innenleiter gewährleistet ist.
teilungsdämpfung, verursacht durch die dielektrischen Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes Verluste des Isoliermaterials, zusammen. Dabei ist ist in den Zeichnungen dargestellt,
bekannt, daß erstens die Widerstandsdämpfung mit In F i g. 1 ist ein Teil eines Abstandshalters in geder Wurzel aus der Frequenz zunimmt, die Abteilungs- streckter Form dargestellt. Der eigentliche Kunststoffdämpfung jedoch direkt mit der Frequenz und zweitens 30 strang, aus dem der Abstandshalter mit den Stützen 1 die Widerstandsdämpfung mit wachsendem · Kabel- herausgeschnitten oder auf die Stützen 1 aufgesetzt durchmesser kleiner wird, die Ableitungsdämpfung ist, ist mit 2 bezeichnet. Die Stützen 1 sind mit einem jedoch unabhängig von der Kabelgröße ist und ledig- Kopf 3 versehen, der eine gegen den Außenleiter gelich vom resultierenden Verlustfaktor der Isolierung, richtete Anlagefläche 4 aufweist. In der Zeichnung d. h. vom Aufbau des Dielektrikums und der Art des 35 sind die Köpfe 3 mit unterschiedlichen Profilen darverwendeten Isolierstoffes, abhängt. gestellt, jedoch wird man in der Praxis stets nur einem

Die aufgezeigten Zusammenhänge zeigen, daß man Profil den Vorzug geben.

sich bei der Bemessung von Hochfrequenzkabeln, Der Abstandshalter nach F i g. 2 besteht aus einem

insbesondere solcher mit größerem Durchmesser für Polyäthylenband 5, das den Innenleiter 6 wendel-

den Einsatz bei höheren Frequenzen, bemühen muß, 4° förmig umschließt und auf dem radial nach außen

den Isolierstoffanteil möglichst klein zu halten. Hier- gerichtet und ebenfalls aus Polyäthylen bestehend

durch wird außerdem erreicht, daß die Dielektrizitäts- vorzugsweise rechteckige Stützen 7 angebracht sind,

konstante der Isolierung kleiner wird, so daß sich Die Stützen haben durchweg gleichen Abstand von-

auch die Widerstandsdämpfung vermindert. einander und sind auf ihrer äußeren, dem Außen-

Durch die deutsche Patentschrift 669 735 ist bereits 45 leiter 9 zugekehrten Seite so zu einem Kopf 8 vereine Abstandshalterung für koaxiale Hochfrequenz- breitert, daß sie sich am Außenleiter 9 zuverlässig abkabel bekanntgeworden, welche im Querschnitt eine stützen und eine einwandfreie Zentrierung des Innen-Doppel-T-Form hat und bei welcher die beiden Balken leiters 6 bewirken. Die Verbreiterung der Köpfe 8 ist an den Leitern des Kabels anliegen. Diese Abstands- so bemessen, daß die Stütze in jedem Fall an einem halterung ist als massiver Strang ausgebildet, der zur 50 gegen die Kabelachse konvexen Wellenberg des Außenbesseren Biegbarkeit mit radial verlaufenden, nicht leiters 9 anliegt. Die Richtung der Verbreiterung liegt durchgehenden Schlitzen versehen ist. Eine solche in Richtung der Wendel 5.
Abstandshalterung ist zwar in mechanischer Hinsicht ...
bestens geeignet, sie ist jedoch elektrisch denkbar Ausfuhrungsbeispiel
schlecht, da der Isolierstoffanteil zwischen Innen- und 55 Ein -^"-HF-Kabel mit dem erfindungsgemäß ge-Außenleiter sehr hoch ist und dementsprechend auch stalteten Abstandshalter ist beispielsweise folgenderdie Dämpfung große Werte annimmt. maßen aufgebaut:

Bei einer weiteren bekannten Abstandshalterung für Um ein Kupferwellrohr 6 mit 36,4 mm Außendurch-

koaxiale Hochfrequenzkabel wird ein kammartig aus- messer windet sich mit einer Steigung von 90 mm ein

gebildeter Kunststoffstreifen verwendet, dessen Zinken 60 30,9 mm hohes, weiter unten näher beschriebenes

auf dem Innenleiter aufliegen und dessen durch- Band 5 aus Polyäthylen. Die so aufgebaute Kabelseele

gehender Teil am Außenleiter liegt. Auch bei dieser wird von einem als Außenleiter 9 des koaxialen

bekannten Anordnung ist der Isolierstoffanteil sehr Systems dienenden Kupferwellmantel umschlossen,

hoch, so daß sich die bereits geschilderten Nachteile dessen Innendurchmesser 98,0 mm beträgt. Da die

ergeben. Diese bekannte Abstandshalterung hat aber 65 Stranghöhe etwas größer ist als die halbe Differenz

noch den weiteren Nachteil, daß sie auch mechanisch der Durchmesser, entsteht eine kraftschlüssige Ver-

nicht einwandfrei ist, da sie bei dem Aufbringen auf bindung zwischen den beiden Leitern 6 und 9. Das

den Innenleiter einer gewissen Zugbeanspruchung Polyäthylenband 5 hat einen Querschnitt von 8 · 5 mm^a

und liegt mit der flachen Seite auf dem Innenleiter 6 auf. Auf das Band 5 sind im Abstand von 50 mm 7 · 8 mm breite Stützen 7 aus Polyäthylen geschweißt, die an ihrer dem Außenleiter 9 zugekehrten Seite auf 25 mm verbreitert sind. Der Abstandshalter kann natürlich auch aus einem Stück hergestellt werden. Durch die Verwendung eines derart dimensionierten Abstandshalters kann die Ableitungsdämpfung eines koaxialen Hochfrequenzkabels gegenüber einer Ausführung mit normal bemessenem Abstandshalter um den Faktor 2 verbessert werden.

Wie einfache Überlegungen zeigen, nimmt bei konstanter Stützenzahl je Längeneinheit der Materialanteil am Dielektrikum mit wachsender Steigung ab. Die Grenze ist dort gegeben, wo aus elektrischen Gründen eine weitere Erhöhung der Steigung nicht mehr möglich ist. Es ist daher von Vorteil, die Schlaglänge der Wendel möglichst groß zu wählen.

Die Zahl der Stützen 1 bzw. 7 sollte möglichst klein sein. Ausführungen mit drei oder vier Stützen je Steigung des Abstandshalters haben sich bewährt. Es ist jedoch auch möglich, weniger Stützen vorzusehen. Die Wahl des Abstandes der Stützen und der Schlaglänge der Wendel wird zweckmäßig so getroffen, daß die Stützen aufeinanderfolgender Schläge in der Projektion auf den Kabelquerschnitt gegeneinander versetzt sind. Dies ist aus mechanischen Gründen besonders dann zu empfehlen, wenn nur sehr wenig Stützen je Steigung vorgesehen werden. Im übrigen empfiehlt es sich, die Kunststoffwendel so anzubringen, daß ihre Schlagrichtung gegensinnig zur Wellung der Leiter 6 und 9 verläuft.

Der Abstandshalter nach der Erfindung wird mit Vorteil, wie bereits erwähnt, aus Polyäthylen hergestellt. Dies geschieht in einer bevorzugten Ausführungsform dadurch, daß er aus einem gespritzten und auf Maß gefrästen Band herausgearbeitet wird.

Wenn aus irgendwelchen Gründen für die einzelnen Bauteile des Abstandshalters unterschiedliche Materialien bevorzugt werden, sollten die Stützen jedoch zweckmäßig als gesonderte Bauteile auf ein tragendes Kunststoffband aufgesetzt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Abstandshalter für koaxiale Hochfrequenzkabel mit einem Außenleiter in Form eines Welloder Balgenrohres, bestehend aus einer auf dem Innenleiter aufgewickelten Kunststoff-Wendel, die in Abständen radiale Stützen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen in an sich bekannter Weise mit zur Anlage an dem Außenleiter (9) bestimmten, erweiterten Köpfen (3) versehen sind und daß die größte räumliche Ausdehnung der Köpfe (3) in Richtung der Wendel (2) liegt und die im wesentlichen die Form eines länglichen Vierecks besitzende Anlagefläche (4) der Köpfe (3) dergestalt dimensioniert ist, daß jeder Kopf (3) stets an mindestens einem gegen die Kabelachse konvexen Wellen- oder Balgenberg des Außenleiters (9) anliegt.

2. Abstandshalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Wendelschläge und der Abstand der Stützen (7) dergestalt aufeinander abgestimmt sind, daß die Stützen aufeinanderfolgender Schläge in der Projektion auf den Kabelquerschnitt gegeneinander versetzt sind. ~"

3. Abstandshalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem gespritzten und auf Maß gefrästen Band herausgearbeitet ist.

4. Abstandshalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagrichtung der Kunststoffwendel (5) gegensinnig zu der Wellung der Leiter (6, 9) verläuft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen