DE19618782C2 - Koaxiale elektrische Verbindungsleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine koaxiale elektrische Verbin­ dungsleitung mit einer integrierten Verstelleinrichtung zur mechanischen Feinanpassung der elektrischen Länge der Ver­ bindungsleitung, wobei die Verstelleinrichtung einen Außenleiter und einen Innenleiter aufweist.

Verbindungsleitungen dieser Art sind insbesondere für die Datenübertragung im Hochfrequenzbereich, insbesondere im Gigahertzbereich seit langem bekannt. Beim Einbau dieser Verbindungsleitungen kann sich die elektrische Länge verän­ dern. Mittels der Verstelleinrichtung kann dann ohne Demon­ tage und bei gleichzeitiger Meßung die elektrische Länge angepaßt werden. Die Verstelleinrichtung ist hierbei in die Verbindungsleitung integriert und bildet keine Kupp­ lung. Die Verstelleinrichtung, auch Trimmer genannt, kann nach der Anpassung der elektrischen Länge vergossen werden.

Durch die GB-A-2.183.111 ist eine Kupplungsvorrichtung für koaxiale Übertragungsleitungen bekannt geworden, die eben­ falls eine Anpassung der elektrischen Länge einer Verbin­ dungsleitung ermöglicht. Bei dieser Kupplungsvorrichtung wird der Außenleiter im wesentlichen durch eine Spannhülse gebildet, die zwei im Abstand zueinander angeordnete entge­ gengesetzt gewindete Innengewinde aufweist. Beim Drehen der Spannhülse wird der Abstand zwischen zwei Verbindungsteilen verändert und werden gleichzeitig zwei teleskopisch mitein­ ander in Eingriff stehende Verbindungsteile gegeneinander verschoben. Bei dieser Kupplungsvorrichtung ist insbesonde­ re nachteilig, daß der elektrische Kontakt über die beiden Gewinde nicht hinreichend definiert ist und sich beim Ver­ stellen die Rückflußdämpfung verändern kann. Für höhere Frequenzen insbesondere im Gigahertzbereich eignet sich diese Vorrichtung deshalb nicht. Nachteilig ist zudem, daß die Impedanz über den Einstellbereich nicht konstant ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungs­ leitung mit einer integrierten Verstelleinrichtung der ge­ nannten Art zu schaffen, die nicht als Kupplungsvorrichtung ausgebildet ist und sich auch für höhere Frequenzen, insbe­ sondere im Gigahertzbereich eignet und die dennoch bei ei­ nem vergleichsweise einfachen Aufbau kostengünstig her­ stellbar und einfach bedienbar ist.

Die Aufgabe ist bei einer gattungsgemäßen Verbindungslei­ tung dadurch gelöst, daß der Außenleiter zwei Gehäusetei­ le besitzt, die beispielsweise mittels einer Spannhülse zwischen zwei Endposition stufenlos gegeneinander bewegbar sind und der Innenleiter insbesondere teleskopisch gegen­ einander bewegbare Verbindungsteile aufweist, von denen je­ der mit einem Gehäuseteil verbunden ist, wobei die Innen­ durchmesser der beiden Gehäuseteile und die Außendurchmes­ ser der beiden Verbindungsteile so bemeßen sind, daß die Verstelleinrichtung über ihre gesamte Länge eine konstante Impedanz aufweist, die sich bei einem Anpassen der elektri­ schen Länge der Verbindungsleitung im Bereich zwischen den genannten beiden Endpositionen im wesentlichen nicht än­ dert.

Bei der erfindungsgemäßen Verbindungsleitung wird der Außenleiter im Bereich der Verstelleinrichtung nicht durch die Spannhülse, sondern durch zwei Gehäuseteile gebildet. Die Gewinde der Spannhülse sind für den elektrischen Kon­ takt des Außenleiters im wesentlichen ohne Einfluß. Der elektrische Kontakt über die beiden Gehäuseteile ist in je­ der Verstellposition genau definiert.

Die Innendurchmesser des Außenleiters und die Außendurch­ messer des Innenleiters sind über die gesamte Länge der Verstelleinrichtung so aufeinander abgestimmt, daß die Im­ pedanz in jedem Punkt entlang der Verstelleinrichtung gleich ist. Der Zwischenraum zwischen dem Innenleiter und dem äußeren Leiter ist bereichsweise mit Luft und be­ reichsweise mit einem dielektrischen Isolator gefüllt. Die unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten der Luft und des Isolators ist bei der Abstimmung der genannten Durch­ messer zu berücksichtigen. Da die Impedanz über die gesamte Länge der Verstelleinrichtung konstant ist, sind Signalre­ flexionen minimalisiert.

Die beiden Gehäuseteile des Außenleiters können beim An­ passen der elektrischen Länge der Verbindungsleitung bei­ spielsweise mit einer außenseitig angeordneten Spannhülse gegeneinander verschoben werden. Zur elektrischen Verbin­ dung der beiden Gehäuseteile des Außenleiters ist nach ei­ ner Weiterbildung der Erfindung an einem Gehäuseteil eine Federbuchse angebracht, welche in eine Längsbohrung des an­ deren Gehäuseteils eingreift. Der elektrische Kontakt zwi­ schen den beiden Gehäuseteilen ist damit völlig unabhängig von der Verstellposition immer genau definiert.

Die Verbindungsleitung kann an ihren Enden mit üblichen Verbindungen angeschlossen werden. Spezielle Kupplungsteile sind nicht erforderlich.

Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den abhängi­ gen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Verbindungsleitung, und

Fig. 2 ein Längsschnitt gemäß Fig. 1, jedoch in einer anderen Verstellposition.

Die Verbindungsleitung 1 weist eine Verstelleinrichtung 4 auf, die einen Kabelteil 2 und einen Verbinder 3 miteinan­ der verbindet. Die beiden Teile 2 und 3 besitzen jeweils einen Innen- und Außenleiter. Der Außenleiter 30 des Ka­ belteils 2 ist in bekannter Weise mittels eines Nippels 23 über eine Klemmhülse 13 elektrisch mit einem Gehäuseteil 14 verbunden. Eine geeignete Klemmhülse ist in der EP-A-0 110 823 beschrieben. Der Innenleiter 25 des Kabelteils 2 ist mit einem Verbindungsteil 16 des Innenleiters 7 der Ver­ stelleinrichtung 4 elektrisch verbunden. Der andere Kabel­ teil 3 ist mit einem an sich bekannten Verbinder 5 mit ei­ nem weiteren Gehäuseteil 15 des Außenleiters 6 sowie mit­ tels einer Federbuchse 22 mit einem weiteren Verbindungs­ teil 18 des Innenleiters 7 verbunden. Ein Isolator 21 ver­ bindet den Verbindungsteil 18 mit dem Gehäuseteil 15. Der Verbinder 5 besitzt in an sich bekannter Weise eine Feder­ buchse 22, in die ein Ende des Verbindungsteils 18 ein­ greift.

Der Außenleiter 6 der Verstelleinrichtung 4 ist somit durch die beiden Gehäuseteile 14 und 15 gebildet. Der elek­ trische Kontakt zwischen diesen Gehäuseteilen ist durch ei­ ne Federbuchse 19 gewährleistet, welche verschiebbar in ei­ ne Bohrung 20 des Gehäuseteils 14 eingreift und in dieser verschiebbar ist. Wie die Fig. 2 zeigt, ist die Verengung des Innendurchmessers D2 auf den kleineren Innendurchmesser D3 der Federbuchse 19 durch eine Verkleinerung des Außen­ durchmessers d2 des Verbindungsteils 18 durch eine auf den Durchmesser d3 zur Konstanthaltung der Impedanz berücksich­ tigt. Die entsprechenden Kanten K3 und K4 bleiben beim Ver­ schieben der Federbuchse 19 in der Bohrung 20 zueinander in jeder Position konstant.

Die beiden Gehäuseteile 14 und 15 des Außenleiters 6 sind mit einer Spannvorrichtung 8 miteinander verbunden. Diese Spannvorrichtung 8 weist eine außenseitig den Außenleiter 6 umgreifende Spannhülse 9 sowie eine Kontermutter 10 auf. Die Spannhülse 9 ist über ein Gewinde 11 mit dem Gehäuse­ teil 15 und über eine Hülse 26 und einem Sprengring 27 mit dem Gehäuseteil 14 in Eingriff. Der Sprengring 27 verbindet die Hülse 26 untrennbar mit dem Gehäuseteil 14. Vertiefun­ gen 32 in der Spannhülse 9 greifen in Ausnehmungen 33 der Hülse 26 ein und verbinden die Spannhülse 9 verdrehsicher mit der Hülse 26. Beim Drehen der Spannhülse 9 werden die beiden Gehäuseteile 14 und 15 und die damit fest verbunde­ nen Verbindungsteile 16 und 18 des Innenleiters 7 stufenlos gegeneinander verschoben. Die Fig. 1 zeigt eine Endpositi­ on, in welcher die Verstelleinrichtung 4 die geringste Län­ ge aufweist. Die beiden Gehäuseteile 14 und 15 und die Ver­ bindungsteile 16 und 18 sind hierbei ganz ineinander ge­ schoben. Die Fig. 2 zeigt die andere Endposition, in wel­ cher die Verstelleinrichtung 4 die größte Länge besitzt. Zwischen den Endpositionen ist durch entsprechendes Drehen der Spannhülse 9 jede Position genau einstellbar. Die ein­ gestellte Position wird durch Anziehen der Kontermutter 10, die über ein Gewinde 12 mit dem Gehäuseteil 14 in Eingriff ist, fixiert.

Der elektrische Kontakt zwischen den Verbindungsteilen 16 und 18 ist durch eine Federbuchse 17 gewährleistet, in die ein Ende des Verbindungsteils 18 eingreift. Die Vergröße­ rung des Außendurchmessers d2 auf d1 durch die Federbuchse 17 ist durch eine Vergrößerung des Innendurchmessers D2 auf D1 berücksichtigt. Die entsprechenden Kanten K1 und K2 besitzen unabhängig von der Verstellung einen bestimmten konstanten Abstand zueinander. Die entsprechenden Refle­ xionsstellen bleiben auch bei einer Verstellung deshalb konstant. Der Wert D zu d bleibt beim Verstellen über die gesamte Länge der Verstelleinrichtung konstant und beträgt beispielsweise 2,3.

Damit sich beim Verstellen die beiden Teile 2 und 3 nicht gegeneinander verdrehen können, weist der Gehäuseteil 15 zwei Längsschlitze 31 auf, in die am Gehäuseteil 14 ange­ brachte Bolzen 28 längsverschieblich geführt sind. An­ schlagteile 29 am Gehäuseteil 15 greifen in Ausnehmungen 34 (Fig. 2) des Gehäuseteils 14 ein und begrenzen den Ver­ stellbereich.

Claims (11)

1. Koaxiale elektrische Verbindungsleitung mit einer integrierten Verstelleinrichtung (4) zur mechanischen Feinanpassung der elektrischen Länge der Verbindungsleitung (1), wobei die Verstelleinrichtung (4) einen Außenleiter (6) und einen Innenleiter (7) auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenleiter (6) zwei Gehäuseteile (14, 15) besitzt, die mittels einer Spannhülse (9) zwischen zwei Endpositionen stufenlos gegeneinander bewegbar sind und der In­ nenleiter (7) zwei gegeneinander bewegbare Verbindungsteile (16, 18) aufweist, von denen jeder mit einem Gehäuseteil (14, 15) verbunden ist, wobei die Innendurchmesser (D) der beiden Gehäuseteile (14, 15) und die Außendurchmesser (d) der beiden Ver­ bindungsteile (16, 18) so bemessen sind, daß die Verstelleinrichtung (4) über ihre ge­ samte Länge eine konstante Impedanz aufweist, die sich beim Anpassen der elektri­ schen Länge der Verbindungsleitung im Bereich zwischen den genannten beiden End­ positionen im wesentlichen nicht ändert.

2. Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Gehäuseteil (15) eine Federbuchse (19) aufweist, die verschiebbar in eine Längsbohrung (20) des anderen Gehäuseteils (14) eingreift.

3. Leitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Verbindungsteil (16) eine Federbuch­ se (17) aufweist, in welche der andere Verbindungsteil (18) längsverschieblich eingreift.

4. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am einen Gehäuseteil (15) des Außenleiters (6) ein Verbinder (5) angebracht ist.

5. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannvorrichtung (8) die Spannhülse (9) aufweist, welche Spannhülse (9) mit den beiden Gehäuseteilen (14, 15) verbunden ist.

6. Leitung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spannhülse (9) mit dem einen Gehäuseteil (15) über ein Gewinde (11) und mit dem anderen Gehäuseteil (14) mit einem Hülse (26) in Eingriff ist.

7. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Dichtung (24), die zwischen den beiden Gehäuseteilen (14, 15) des Außenleiters (6) angeord­ net ist.

8. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung eine Hochfrequenz­ leitung insbesondere für die Datenübertragung ist, wobei die vorgesehene Frequenz vorzugsweise größer als etwa 0,5 Gigahertz ist.

9. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (14, 15) verdrehsicher miteinander verbunden sind.

10. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Anschlags(29) der Verstellbereich begrenzt ist.

11. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Länge mittels einer Spannhülse (9) verstellbar und diese mittels einer Kontermutter (10) festlegbar ist.