DE1640683B2 - Verfahren zum herstellen koaxialer hochfrequenzleitungen kleiner querschnittsabmessungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht mcIi auf ein Verfahren zumHerstellen von koaxialen Hochfrequenzleitungen kleiner Querschnittsabmessungen, welche aus einem Innenleiter und einem durch ein Dielektrikum von diesem getrennten, konzentrischen Außenleiter bestehen.

Zur zentrischen Halterung des Innenleiters im Außenleiter einer Koaxialleitung ist bekanntlich ein Feststoffdielektrikum erforderlich Das Einbringen dieses FeststcfFdielektrikums während des Herstellprozesses in den Außenleiter der Koaxialleitung be- ίο reitet bei großen und mittleren Querschnittsabmessungen von Koaxiaüeitungen keine Schwierigkeiten. So werden beispielsweise wendeiförmige und scheibenförmige Feststofidieljktrika auf den Innenleiter aufgebracht und danach diese Gebilde in den längsgeschlitzten Außenleiter eingeführt. Auch kann ein aufgeschäumter Kunststoff in nicht aufgeschäumtem Zustand auf den Innen- und oder Außenleiter aufgebracht und nach Einführen des Innenleiters in den längsgeschlitzten Außenleiter nach Verschließen des Schlitzes aufgeschäumt werden.

Bei der Herstellung von Koaxialleitungen kleiner Querschnittsabmessungen sind diese Verfahren zum Einbringen des Fe^tstoffdielektrikums jedoch nicht mehr geeignet. So können beispielsweise bei einem Innenleiterdurchmesser von einigen zehntel oder hundertstel Millimetern auf den Innenleiter keine Wendel und auch keine Scheiben mehr aufgebracht werden, da die Gefahr eines Innenleiterbruchs groß ist und auch eine exakte Führung eines solch dünnen Leiters konzentrisch zum Außenleiter mit diesen Mitteln nicht gewährleistet werden kann. Die mangelnde Steifigkeit eines solchen Innenleiters verbietet aber auch die Verwendung eines aufschäumbaren Kunststoffes als Dielektrikum, da keine Möglichkeit vorhanden ist. den Innenleiter während des Aufschäumprozesses im Außenleiter zentrisch zu halten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mittels dessen auch Koaxialleitungen kleiner Querschnittsabmessungen ohne die Gefahr des Innenleiterbruchs hergestellt werden können und durch welches die Konzentrizität von Innen- und Außenleiter gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird für ein Verfahren der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß für das Dielektrikum ein Glas mit einem hohen Gehalt an SiQ., verwendet wird, daß ein als Innenleiter dienender Draht in an sich bekannter Weise mit dem Glas umhüllt und danach in erwärmtem Zustand zusammen mit dem Glas ausgezogen lind auf einen kleineren Durchmesser gebracht wird, und daß nach dem Vorgang des Atisziclicns auf die gewünschten Querschnittsabmessungen der Außenleiter auf das Dielektrikum aufgebracht wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet erstmals «lic Herstellung von koaxialen Hoclifreqtienzleitungen kleiner und kleinster Querschnittsabmessungen für die Zwecke der Datenverarbeitung, der Raumfahrt und anderer Gebiete der Technik. Die mti dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Leitun- βο gen zeichnen sich nicht nur durch gute Flexibilität, sondern auch durch relativ gute Übertragungseigenschaften aus.

Durch die deutsche Patentschrift 977 307 ist zwar bereits ein Verfahren zum Herstellen sehr dünner Drähte bekanntgeworden, jedoch kann dieses bekannte Verfahren keine Anregung zur Herstellung koaxialer Hochfrequenzleitungen gemäß der Erfindung geben. Bei diesem bekannten Verfahren wird ein Draht mit einer Umhüllung versehen, die aus einem Material mit einem höheren Schmelzpunkt als dem des Drahtes, beispielsweise aus Glas, besteht. Die Umhüllung und der Draht werden über die für die Werkstoffe übliche Warmverarbeitungstemperatur hinaus erwärmt und während der Erwärmung wird das aus Draht und Umhüllung bestehende Gebilde zur Erzielung kleinerer Durchmesser ausgezogen. Mit Hilfe dieses bekannten Verl. ',rens, bei dem die Umhüllung praktisch die gesamt ,1 Zugspannungen aufnimmt, da die Erwärmungstemperatur meist in der Nähe der Schmelztemperatur des Drahtes liegt, ist es gelungen, Drähte mit einem Durchmesser von einigen tausendstel Millimetern herzustellen. Die Verwendung von Glas mit einem hop-.n Gehalt an SiO., ist in der Patentschrift nicht erwähnt und auch nicht nahegelegt, da ihr keinerlei Hinweis zur Ausnutzung des bekannten Verfahrens zur Herstellung koaxialer Hochfrequenzleitungen zu entnehmen ist.

Bei der Auswahl des Materials für das Dielektrikum war darauf zu achten, daß sowohl die verfahrenstechnischen als auch die elektrotechnischen Gesichtspunkte berücksichtigt wurden. So sollte das Material beim Ausziehvorgang möglichst zähflüssig sein, während bei dieser dazu erforderlichen Temperatur der Draht — beispielsweise ein Kupferdraht — bereits den Schmelzpunkt, jedoch noch nicht den Siedepunkt erreicht haben sollte, da sonst die Gefahr bestand, daß das Dielektrikum aufplatzt.

Von der elektrischen Seite her wird die Bedingung gestellt, daß die Koaxialleitung eine möglichst geringe Übertragungsdämpfung aufweisen soll. Aus diesem Grunde sollte für die Umhüllung ein Material mit einer kleinen Dielektrizitätskonstante und/oder einem kleinen dielektrischen Verlustwinkel verwendet werden.

Beiden Forderungen wird das verwendete Glas mit hohem Gehalt an SiO., gerecht, das bei der Schmelztemperatur von Kupfer —- ungefähr 1090 C — noch zähflüssig ist. Als Glassorte eignet sich am besten ein Glas mit ungefähr 91 "o SiO., und ungefähr 9ⁿo NaCI. Für eine damit ausgerüstete HF-Leitung ergibt sich bei einer Frequenz von 1 MHz eine relative Dielektrizitätskonstante von :, = 5.4 und ein Verlustwinkel von tan Λ ^ 13-10 ³. während eine Glassorte mit ungefähr 70° 0 SiO., und ungeuihr 30" 0 NaCl bei derselben Frequenz die Werte t_t ■- 8.5 und tan Λ -40-10 ' ergibt.

Der Außenleiter wird am zweckmäßigsten durch Aufdampfen einer Metallschicht auf das Dielektrikum erzeugt. Ebenso ist auch das Aufsprühen einer Metallösimg auf die Umhüllung zur Herstellung eines Außenleiters geeignet; so erzeugte Außenleiter besitzen jedoch einen relativ hohen Längswiderstand, so daß ein solches Verfahren nur bei der Herstellung dünner Leitungsstücke gedacht werden sollte. Ein galvanisches Aufbringen des Außcnleiters hat den Nachteil, daß es keine hohen Fertigtirigsgeschwindigkeiten erlaubt. Die Koaxialleitung kann schließlich noch mit einem Mantel verschen werden, was am zweckmäßigsten durch Aufspulen einer Kunststorfmischung vorgenommen wird.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   I. Verfahren zum Herstellen von koaxialen Hochfrequenzleitungen kleiner Querschnittsabmessungen, bestehend aus einem tnnenleiter und

   finern durch ein Dielektrikum von diesem gelrennten konzentrischen Außenleiter, dadurch gekennzeichnet, daß für das Dielektrikum fin Glas mit einem hohen Gehalt an SiO., verwendet wird, daß ein als Innenleiter dienender Draht |n an sieh bekannter Weise mit dem Glas umhüllt lind danach in erwärmtem Zustand zusammen mit #em Glas ausgezogen und auf einen kleineren Durchmesser gebracht wird und daß nach dem Vorgang des Ausziehens auf die gewünschten Querschnittsabmessungen der Außenleiter auf das Dielektrikum aufgebracht wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiter durch Aufdampfen einer Metallschicht auf das Dielektrikum erzeugt wird.