DE1590413B2

DE1590413B2 - COAXIAL HIGH FREQUENCY CABLE WITH DISC-SHAPED, INSULATING SPACERS BETWEEN THE INSIDE CONDUCTOR AND THE CORRUGATED OUTER CONDUCTOR

Info

Publication number: DE1590413B2
Application number: DE19661590413
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz Dr Ing 5071 Blecher Hahne
Original assignee: Feiten & Guilleaume Carlswerk AG, 5000 Köln
Priority date: 1966-12-08
Filing date: 1966-12-08
Publication date: 1973-04-26
Also published as: GB1166760A; DE1590413C3; DE1590413A1; US3433883A

Description

Die Erfindung betrifft ein koaxiales Hochfrequenzkabel mit auf den Innenleiter aufgespritzten, scheibenförmigen, isolierenden Abstandhaltern zwischen dem Innenleiter und dem gewellten Außenleiter, bei dem die Wellentäler einen flachen, zylindrischen Boden haben..The invention relates to a coaxial high-frequency cable with sprayed onto the inner conductor, disk-shaped, insulating spacers between the inner conductor and the corrugated outer conductor, in which the wave troughs have a flat, cylindrical bottom ..

Koaxialkabel zur Übertragung elektrischer Energie bei Hochfrequenz bestehen aus einem zylindrischen metallischen Innenleiter und einem dazu koaxial angeordneten, zylindrischen metallischen Außenleiter. Aus Gründen der Biegefähigkeit wird der zylindrische Außenleiter gewellt. Die zwischen Innen- und Außenleiter befindliche Isolierung hat die zusätzliche Aufgabe, deif gleichbleibenden konzentrischen Abstand zwischen Innen- und Außenleiter im geraden und gebogenen Zustand des Kabels zu wahren. Coaxial cables for the transmission of electrical energy at high frequency consist of a cylindrical metallic inner conductor and a cylindrical metallic outer conductor arranged coaxially with it. For reasons of flexibility, the cylindrical outer conductor is corrugated. The between indoor and outer conductor located insulation has the additional task of deif constant concentric Maintain the distance between the inner and outer conductors when the cable is straight and bent.

Die bei der Übertragung im Kabel verlorengehende Energie wird durch die Dämpfung bestimmt. Die Dämpfung ist um so kleiner, je mehr Luft die Isolierung enthält, da-*Luft die geringsten dielektrischen Verluste hat. Sie ist daher für Hochfrequenzkabel, sofern nicht eine besonders hohe Spannungsfestigkeit verlangt wird, der geeignetste Isolator. In diesem Zusammenhang- ist es bekannt, die Isolierung aus einzelnen, in einem bestimmten Abstand voneinander angeordneten Scheiben aus einem dielektrisch hochwertigen Stoff aufzubauen.The energy lost during transmission in the cable is determined by the attenuation. The attenuation is smaller, the more air the insulation contains, so that air has the lowest dielectric losses. It is therefore for high frequency cables, Unless a particularly high dielectric strength is required, the most suitable insulator. In In this context- it is known to isolate from individual, at a certain distance from each other arranged disks from a dielectrically high quality material.

Eine besonders wirtschaftliche Fertigung und eine besonders hohe Qualität der Scheiben und ihres Sitzes auf dem Innenleiter werden erzielt, wenn die Scheiben im Spritzgußverfahren auf den Innenleiter aufgebracht werden. Dabei wird ein bestimmter Abschnitt des Innenleiters in ein Spritzgußwerkzeug eingespannt, das entsprechende, den Innenleiter umgebende einzelne Formen enthält, und in diese wird das warmflüssige oder warmplastische Isoliermaterial eingespritzt. Nach dem Erkalten der so erhaltenen Scheiben wird die Form geöffnet und der Innenleiter um die Formbreite vorgezogen, worauf sich der Vor-• gang, wiederholt. Es ist verständlich, daß die Spritzgußform so gebaut sein muß, daß sie sich in einer Radialebene der Scheiben öffnet und schließt.A particularly economical production and a particularly high quality of the panes and their seat on the inner conductor are achieved when the discs are injection-molded onto the inner conductor be applied. A certain section of the inner conductor is clamped in an injection molding tool, contains the corresponding individual shapes surrounding the inner conductor, and in these the warm liquid or warm plastic insulating material is injected. After cooling the obtained Discs, the mold is opened and the inner conductor is pulled forward by the width of the mold, whereupon the gang, repeated. It will be understood that the injection mold must be built so that it is in a The radial plane of the discs opens and closes.

Der zylindrische Außenleiter besteht aus einem metallischen Rohr, das die Isolierscheiben zunächst mit einem größeren Durchmesser umschließt. Durch das Einprägen des Wellungsprofils in dieses Rohr wird es in den Wellentälern zur Auflage auf den Scheiben gebracht. Der Innenleiter wird nunmehr gegenüber dem Außenleiter in dessen Wellentälern durch die Isolierscheiben abgestützt. Zweckmäßig wird daher die Wellung in diesen Tälern für eine gewisse Strecke flach zylindrisch ausgeführt (Flachwellung), da hierdurch eine vergrößerte Abstützfläche für die Scheiben entsteht. Die Flachwellung ist für Kabel mit wendeiförmigem Abstandhalter bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 096 441).The cylindrical outer conductor consists of a metallic tube that initially holds the insulating washers encloses with a larger diameter. By embossing the corrugated profile in this tube it is brought to rest on the disks in the wave troughs. The inner conductor is now opposite the outer conductor is supported in its wave troughs by the insulating washers. Appropriate Therefore, the corrugation in these valleys is designed to be flat cylindrical for a certain distance (flat corrugation), because this creates an enlarged support surface for the discs. The flat curl is for Cable with helical spacer known (German Auslegeschrift 1 096 441).

Trotz dieser Verbesserung ist immer noch nicht jede einzelne Isolierscheibe beim Biegen des KabelsDespite this improvement, there is still not every single insulating washer in the bending of the cable

ao an der Abstützung gegen den Außenleiter beteiligt. Innen- und Außenleiter neigen infolgedessen beim Biegen zu einer polygonförmigen Verformung, und diese bringt für das elektrische Verhalten des Kabels erhebliche Nachteile mit sich.ao involved in the support against the outer conductor. As a result, the inner and outer conductors tend to Bending into a polygonal deformation, and this adds to the electrical behavior of the cable significant disadvantages.

Diese Nachteile werden auch nicht beseitigt, wenn die Isolierscheibe etwa durch radiale, vorzugsweise kreuzförmig angeordnete, stegförmige Verdickungen verstärkt wird (französische Patentschrift 1197 155). Zwar bietet jeder Steg die Möglichkeit einer zusätzlichen Auflage des Außenleiters, aber die Auflageflächen sind nur teilweise wirksam, weil die Stege an ihren Außenrändern frei von der Scheibe abstehen und hier eine verminderte mechanische Festigkeit besitzen. Im übrigen ist die vorbekannte Scheibe nicht als Abstandhalter gegenüber einem gewellten, sondern gegenüber einem glatten Außenleiter konstruiert, und es ist auch keine Angabe über die Breite der radialen Stege gemacht.These disadvantages are also not eliminated if the insulating washer, for example, by radial, preferably cross-shaped, web-shaped thickenings is reinforced (French patent 1197 155). Each bar offers the possibility of an additional support for the outer conductor, but the support surfaces are only partially effective because the webs protrude freely from the pane at their outer edges and have a reduced mechanical strength here. In addition, the previously known disc is not as Spacer designed against a corrugated, but against a smooth outer conductor, and there is also no indication of the width of the radial webs.

Ferner ist ein koaxiales Hochfrequenzkabel mit Distanzscheiben-Luftraumisolierung bekannt (deutsche Patentschrift 893 356), bei dem mehr als zwei Distanzscheiben durch Stege biegsam miteinander verbunden und so zu einem Abstandhalter vereinigt sind. Abstandhalter dieser Art müssen nun entweder bei Vollscheiben vom Ende her auf den Innenleiter aufgefädelt oder bei mit einem radialen Schlitz versehenen Scheiben seitlich aufgesteckt oder bei längsgeteilten Scheiben auf dem Leiter festgeklemmt werden. Die erste Aufbringungsart ist nur bei sehr kurzen Kabelstücken möglich, die zweite und dritte Aufbringungsart erfordern komplizierte Scheiben und Abstandhalter. In jedem Fall, ist das Aufbringen der Abstandhalter mittels des obenerwähnten vorteilhaf-■ ten Spritzgußverfahrens nicht möglich. Außerdem werden durch die relativ große Isolierstoffmenge jener Abstandhalter die dielektrischen Verluste des Kabels erhöht.Furthermore, a coaxial high-frequency cable with spacer air space insulation is known (German Patent Specification 893 356), in which more than two spacers are flexible with one another by means of webs connected and so combined to form a spacer. Spacers of this type must now either in the case of solid discs, threaded onto the inner conductor from the end, or in the case of those with a radial slot Slices can be attached to the side or, in the case of sliced slices, clamped onto the conductor. The first type of application is only possible with very short pieces of cable, the second and third type of application require complicated washers and spacers. In either case, the application is the Spacers by means of the above-mentioned advantageous injection molding process are not possible. aside from that the dielectric losses of the Cable increased.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Koaxialkabel des eingangs erwähnten Typs zu schaffen, mit dessen Abstandhalter trotz möglichst kleiner Isolierstoffmenge eine so sichere Abstützung zwischen dem Innenleiter und dem gewellten Außenleiter erzielt wird, daß auch beim Biegen des Kabels die mechanischen und elektrischen Werte des Kabels mit hoher Genauigkeit eingehalten werden.The invention is based on the object of creating a coaxial cable of the type mentioned at the beginning, with its spacer, despite the smallest possible amount of insulating material, such a secure support between the inner conductor and the corrugated outer conductor is achieved that even when bending the cable mechanical and electrical values of the cable are adhered to with a high degree of accuracy.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die isolierenden Abstandhalter zwischen Innen- und Außenleiter jeweils aus zwei Scheiben be-This object is achieved according to the invention in that the insulating spacers between inner and outer conductor each made of two disks

stehen, die durch radiale Stege mit gleichem Außenmaß wie die Scheibendurchmesser nach Art eines Flügelkreuzes einstückig auf den Innenleiter gespritzt, fest miteinander verbunden sind, und daß der Abstand der beiden Scheibenmittelebenen voneinander mindestens gleich der Ganghöhe der Außenleiterwellung ist.stand by radial webs with the same external dimensions as the disk diameter in the manner of a Wing cross molded in one piece onto the inner conductor, firmly connected to one another, and that the The distance between the two disc center planes from one another is at least equal to the pitch of the outer conductor corrugation is.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß jede einzelne Scheibe eines Abstandhalters zusammen mit der Endfläche jedes einzelnen Steges an irgendeiner Stelle des flach zylindrischen Wellungsteiles des Außenleiters aufliegt, womit jeder Abstandhalter bei jeder beliebigen Verbiegung des Kabels an der zentrierenden Wirkung zwischen Innen- und Außenleiter teilnimmt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Abstandhalter eine Waben- oder Fachwerkkonstruktion von hoher mechanischer Festigkeit bildet. Dadurch können seine Wandstärken und damit sein Gesamtvolumen stark verringert werden, so daß sich besonders niedrige dielektrische Verluste ergeben. Ein weiterer Vorteil ist schließlich die Einfachheit der Konstruktion des Abstandhalters.The advantages achieved by the invention are in particular that each individual disc is one Spacer together with the end face of each individual web at any point of the flat cylindrical Corrugated part of the outer conductor rests, so that each spacer with any bending of the cable participates in the centering effect between the inner and outer conductors. Another The advantage is that the spacer has a honeycomb or lattice structure of high mechanical strength forms. As a result, its wall thickness and thus its total volume can be greatly reduced, so that there are particularly low dielectric losses. Another Finally, the advantage is the simplicity of the construction of the spacer.

Die Aufbringung dieser Abstandhalter auf den Innenleiter im Spritzgußverfahren gewährleistet, daß die Abstandhalter mit hoher Präzision untereinander gleich ausfallen. Das gleiche gilt für die Abstände der einzelnen Abstandhalter zueinander in Längsrichtung des Kabels. Infolgedessen zeichnen sich die so hergestellten und aufgebauten Hochfrequenzkabel durch ein Höchstmaß an Reflexionsfreiheit aus. Das Spritzgußverfahren erlaubt eine schnelle, wirtschaftliche Fabrikation. Dabei können bei Kabeln kleinen Durchmessers mit jedem Schuß mehrere Abstandhalter auf mehrere Innenleiter aufgebracht werden.The application of these spacers to the inner conductor by injection molding ensures that the spacers turn out to be the same with high precision. The same goes for the spacing of the individual spacers to each other in the longitudinal direction of the cable. As a result, those so produced stand out and built-up high-frequency cables are characterized by a high degree of freedom from reflection. The injection molding process allows fast, economical manufacture. In the case of cables, small Several spacers are applied to several inner conductors in diameter with each shot.

Eine zweckmäßige Weiterbildung des Abstandhalters besteht nach der weiteren Erfindung darin, daß die beiden Scheiben des Abstandhalten außer durch das Flügelkreuz durch eine auf dem Innenleiter sitzende Hülse fest miteinander verbunden sind. Diese erhöht zwar die dielektrischen Verluste etwas, bringt jedoch den Vorteil einer noch weiter erhöhten mechanischen Festigkeit des Abstandhalters. Außerdem wird die elektrische Durchschlagsfeldstärke des Kabels erhöht, da durch die Hülse Metallflitter oder andere leitende Teilchen unschädlich gemacht werden, die sich zwischen den beiden Einzelscheiben bilden oder ansammeln können.According to the further invention, an expedient development of the spacer is that the two disks of spacing apart from the wing cross by one sitting on the inner conductor Sleeve are firmly connected to each other. Although this increases the dielectric losses somewhat, it brings however, the advantage of an even further increased mechanical strength of the spacer. aside from that the electric breakdown field strength of the cable is increased, as metal flakes or other flakes through the sleeve Conductive particles that form between the two individual panes are rendered harmless or can accumulate.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die Figur zeigt einen Doppelscheiben-Abstandhalter mit Flügelkreuz in einem Koaxialkabel mit einem Außenleiter mit Flachwellung.An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described. The figure shows a double disc spacer with winged cross in a coaxial cable with an outer conductor with flat corrugation.

Der Abstandhalter befindet sich zwischen dem Innenleiter 1 und dem mit flachen Wellentälern gewellten Außenleiter 2. Die Wellung besitzt die Ganghöhe/z, die Wellentäler haben die Breite g. An Stelle der bekannten einzelnen Isolierscheibe tritt nunmehr eine Doppelscheibe, die aus den beiden Einzelscheiben 4 und 5 besteht. Diese beiden EinzelscheibenThe spacer is located between the inner conductor 1 and the corrugated with flat wave troughs Outer conductor 2. The corrugation has the pitch / z, the wave troughs have the width g. Instead of the well-known single insulating disk is now a double disk that consists of the two individual disks 4 and 5 consists. These two single discs

ίο sind durch ein Stegpaar 6 und ein weiteres, dazu senkrecht angeordnetes Stegpaar 7 miteinander verbunden, wobei die Stege zusammen ein Flügelkreuz bilden. Das Flügelkreuz und die Einzelscheiben sind außerdem durch die Hülse 3 miteinander verbunden, die den Innenleiter direkt umgibt. Ein wesentliches Merkmal dieses Doppelscheiben-Abstandhalters ist, daß der Abstand der beiden Scheibenmittelebenen voneinander mindestens der Ganghöhe h der Außenleiterwellung entspricht.ίο are connected to one another by a pair of webs 6 and a further pair of webs 7 arranged perpendicular thereto, the webs together forming a winged cross. The wing cross and the individual disks are also connected to one another by the sleeve 3 which directly surrounds the inner conductor. An essential feature of this double pane spacer is that the distance between the two pane center planes corresponds at least to the pitch h of the outer conductor corrugation.

Stellt man die dazugehörende Abwicklung der Zylinderfläche mit dem Scheibendurchmesser d dar, so erkennt man, daß jeder Abstandhalter, unabhängig von seiner Lage relativ zur Wellung des Außenleiters in mindestens vier Flächenbereichen des Flügelkreuzes und der Doppelscheibe den Außenleiter abstützt. Gleichgültig um welche Mantellinie das Kabel nunmehr gebogen wird, ergibt sich gegenüber dem Einscheiben-Abstandhalter eine verbesserte Stützwirkung. If the associated development of the cylinder surface with the disk diameter d is shown, it can be seen that each spacer, regardless of its position relative to the corrugation of the outer conductor, supports the outer conductor in at least four surface areas of the wing cross and the double disk. Regardless of the surface line around which the cable is now bent, there is an improved support effect compared to the single-pane spacer.

Die mechanische Festigkeit des Doppelscheiben-Abstandhalters ist gegenüber derjenigen der Einzelscheibe dadurch erhöht, daß die beiden Einzelscheiben 4 und 5 mit den Stegen 6 und 7 und der Hülse 3 ein statisch festes Fachwerk bilden. Auch sind hierbei die Stege an ihrem Außenrand durch die Scheiben gestützt und daher auf ihrer ganzen Breite voll tragfähig. Die Doppelscheibenstütze ist so ausgebildet, daß die zu ihrer Erzeugung dienende Form im Spritzgußwerkzeug in der radialen Ebene zu teilen ist, womit die Herstellbarkeit in dem beschriebenen Durchlaufverfahren gewährleistet ist. Das Volumen der Doppelscheibenstütze kann dadurch verhältnismäßig klein gehalten werden, daß infolge der Konstruktion Scheiben, Kreuz und Hülse verhältnismäßig dünn gehalten werden können. Das gegenüber der Einzelscheibe etwas erhöhte Volumen an Isolierstoff braucht das dielektrische Verhalten der Kabelkonstruktion nicht zu verschlechtern, weil der Abstand der Doppelscheibenstützen größer gewählt werden kann als der Abstand der Einzelscheiben, weil jede Doppelscheibenstütze beim Biegen wirksam wird.The mechanical strength of the double pane spacer is compared to that of the single pane increased by the fact that the two individual disks 4 and 5 with the webs 6 and 7 and the sleeve 3 form a statically stable framework. Here too, the webs are on their outer edge through the panes supported and therefore fully load-bearing across its entire width. The double disc support is designed in such a way that that the form used to produce them in the injection mold to share in the radial plane is, with which the manufacturability in the described continuous process is guaranteed. The volume the double disc support can be kept relatively small that due to the construction Discs, cross and sleeve can be kept relatively thin. The opposite of the The dielectric behavior of the cable construction requires a slightly increased volume of insulating material not to deteriorate because the distance between the double disc supports is chosen to be larger can be used as the distance between the individual disks, because each double disk support is effective when bending.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Coaxial high-frequency cable "with disk-shaped, insulating spacers between the inner conductor and the corrugated outer conductor, in which the corrugated troughs have a flat, cylindrical bottom, characterized in that the insulating spacers between the inner and outer conductors each consist of two Disks (4,5) consist of radial webs (6,7) with the same external dimensions as the disk diameter injection-molded in one piece onto the inner conductor (1) in the manner of a winged cross, and that the distance between the two disk center planes is at least is equal to the pitch (h) of the outer conductor corrugation.

2. Coaxial cable according to claim 1, characterized in that that the two disks (4, 5) of the spacer except through the wing cross (6,7) through a seated on the inner conductor Sleeve (3) are firmly connected to each other.