DE20104611U1

DE20104611U1 - Wellstütze für Koaxialleitungen

Info

Publication number: DE20104611U1
Application number: DE20104611U
Authority: DE
Original assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2001-06-13
Anticipated expiration: 2011-03-17

Description

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ROSENBERGER Hochfrequenztechnik GmbH & Co.

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Wellstütze für Koaxialleitunaen

Die Erfindung betrifft eine Wellstütze für Koaxialleitungen. (

Bei Koaxialleitungen mit einem Innenleiter und einem koaxial dazu angeordneten Außenleiter muß für eine einwandfreie Funktion ein konstanter Abstand zwischen Innenleiter und Außenleiter sicher gestellt werden. Hierzu wird der Innenleiter von einem Dielektrikum innerhalb des Außenleiters gehalten. Probleme ergeben sich jedoch beispielsweise dann, wenn das Dielektrikum im wesentlichen Luft sein soll. Hier ist eine entsprechende Stützstruktur für den Innenleiter vorzusehen, welche jedoch keine negativen Auswirkungen auf die elektrischen Eigenschaften der Koaxialleitung haben darf. Um diese negativen Effekte zu reduzieren, sind ein hoher Aufwand und entsprechend hohe Kosten notwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wellstütze für Koaxialleitungen mit guten HF-Eigenschaften bei gleichzeitig kostengünstiger Herstellbarkeit zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird mit einer in Anspruch 1 angegebenen Wellstütze gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

i · t i

Die erfindungsgemäße Wellstütze für Koaxialleitungen umfaßt eine Innenleiterhülse und ein diese halterndes Stützteil aus einem dielektrischen Material, wobei das Stützteil einen äußeren und einen inneren Ring aufweist, die durch Stege miteinander verbunden sind, wobei diese Stege derart angeordnet und ausgebildet sind, daß sich in Umfangsrichtung ein Zick-Zack-Band ergibt.

Dies hat den Vorteil, daß im Bereich des Stützteiles die Menge des dielektrischen Materials minimiert ist, bei gleichzeitig hoher Stabilität und einfacher Herstellbarkeit des Stützteiles. Während der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle entlang der Symmetrieachse durch die Stütze ist eine unerwünschte Feldkonzentration im Dielektrikum, welche eine kapazitive Wirkung analog einem zu kleinen Wellenwiderstand bedingen würde, wirksam vermieden.

Die Wellstütze weist bevorzugt ein erstes axiales Ende und ein zweites axiales Ende auf, wobei jeder Steg als Ebene im Raum ausgebildet ist, welche in axialer Richtung jeweils von einer Ebene senkrecht zur Symmetrieachse der Wellstütze an den axialen Enden und in radialer Richtung vom inneren und äußeren Ring begrenzt ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ebene im Raum folgendermaßen definiert: Eine senkrecht zur Symmetrieachse der Wellstütze ausgerichtete Linie bewegt sich ausgehend vom ersten axialen Ende zum zweiten axialen Ende, und gleichzeitig dreht sich die Wellstütze oder die Linie um einen vorbestimmten Winkel um die Symmetrieachse als Drehachse, wobei diejenige Fläche, welche die Linie hierbei innerhalb des äußeren und inneren Ringes überstreicht, eine Ebene des o.g. Zick-Zack-Bandes ausbildet. Der Winkel weist bevorzugt einen durch 360 ganzzahlig und geradzahlig teilbaren Wert auf, beispielsweise 30 Grad, 45 Grad oder 90 Grad.

Die gesamte Ausbildung und Anordnung der Stege ergibt sich dann dadurch, daß sich die Bewegung der Linie und die zugeordnete Drehung der Wellstütze um den Wert aus dem Quotienten "vorbestimmter Winkel" durch "360" wiederholt, wobei

zweckmäßigerweise die Drehung linear an die Translationsbewegung der Linie in axialer Richtung gekoppelt ist.

Um eine Verdrehsicherung herzustellen, weist die Innenleiterhülse an ihrem Umfang Ausnehmungen und/oder Durchgangslöcher auf, und der innere Ring des Stützteiles weist an seiner der Innenleiterhülse zugewandten Fläche Erhebungen auf, welche in die Ausnehmungen und/oder Durchgangslöcher der Innenleiterhülse eingreifen.

&iacgr;&ogr; Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines Stützteiles für eine erfindungsgemäße Wellstütze in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 in einer weiteren perspektivischen Ansicht,
Fig. 3 in Aufsicht,

Fig. 4 eine bevorzugte Ausführungsform einer Innenleiterhülse für eine erfindungsgemäße Wellstütze in perspektivischer Ansicht und

Fig. 5 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wellstütze mit einem Stützteil gemäß Fig. 1 bis 3 und einer Innenleiterhülse gemäß Fig. 4.

Die Fig. 1 bis 3 veranschaulichen ein erfindungsgemäß ausgebildetes Stützteil 10 mit einem äußeren Ring 12, einem inneren Ring 14 und Stegen 16, welche den inneren Ring 14 mit dem äußeren Ring 12 starr verbinden. Die Stege 16 sind dabei lamellenartig aufeinander folgend derart angeordnet und ausgebildet, daß sich in radialer Richtung ein Zick-Zack-Band ergibt. Dieses Zick-Zack-Band ist in axialer Richtung geschlossen. Die aufeinander folgenden Stege sind jeweils gegeneinander verkippt und bilden jeweils eine Ebene, welche in radialer Richtung von dem inneren Ring 14 und dem äußeren Ring 12 sowie in axialer Richtung von ei-

ner ersten Ebene senkrecht zur Längsachse 18 an einem ersten axialen Ende 20 und einer zweiten Ebene senkrecht zur Längsachse 18 an einem zweiten axialen Ende 22 begrenzt ist.

Die Ebene eines jeden Steges 16 ergibt sich in der beispielhaft dargestellten Ausführungsform folgendermaßen (vgl. Fig. 1): Eine Linie 24 senkrecht zur Längsachse 18 wird am zweiten axialen Ende 22 angesetzt (in der Fig. 1 hinter dem Stützteil 10). Von dort wird die Linie 24 bis zum ersten axialen Ende 20 in axialer Richtung, d.h. entlang der Längsachse 18 bewegt und gleichzeitig in Pfeilrichtung 26 um die Längsachse 18 als Drehachse gedreht. Die Linie 24 befindet sich nun in der Fig. 1 vor dem Stützteil 10. Alternativ kann auch das Stützteil 10 gedreht und die Linie 24 fest gehalten werden. Die Drehung ist mit der Translation der Linie 24 linear gekoppelt und erfolgt um einen Winkel von 45 Grad. Hierbei überstreicht die Linie 24 zwischen dem inneren Ring 14 und dem äußeren Ring 12 eine Fläche. Diese im wesentlichen gekrümmte Fläche bildet die Ebene für einen Steg 16 aus. Die vollständige Stützstruktur aus den Stegen 16 erhält man nun dadurch, daß die Linie 24 wieder zurück zum zweiten Ende 22 mit gleichzeitiger Drehung bewegt wird und so fort, bis sich die Linie 24 wieder an ihrem Ausgangsort befindet. Bei einem Drehwinkel von 45 Grad erfolgen also 8 aufeinander folgende Translationsbewegungen der Linie 24, so daß sich 8 aufeinander folgende und aneinander angrenzende Stege 16 ergeben. Bei einem anderen Winkel für die Drehung ergibt sich dementsprechend eine andere Anzahl von Stegen 16. Für eine symmetrische Struktur der Stege 16 ist ein durch 360 ganzzahlig und geradzahlig teilbarer Winkel erforderlich, damit nach einer vollständigen Umdrehung von 360 Grad die Linie 24 wieder zu ihrer Ausgangsposition gelangt.

Fig. 4 veranschaulicht eine bevorzugte Ausführungsform für eine Innenleiterhülse 28, um die herum das Stützteil 10 der Fig. 1 bis 3 bevorzugt im Spritzguß hergestellt wird. Dies Innenleiterhülse 28 umfaßt an ihrem Umfang ausgebildete Bohrungen bzw. Sacklöcher 30. In diese greifen entsprechende Erhebungen 32 (Fig. 1 bis 3) an einer der Innenleiterhülse 28 zugewandten Fläche des inneren Ringes 14, so daß ein Verdrehschutz zwischen der Innenleiterhülse 28 und dem Stützteil 10 hergestellt ist.

Fig. 5 veranschaulicht einen Zusammenbau einer Wellstütze 34 mit dem Stützteil 10 gemäß Fig. 1 bis 3. Innerhalb des inneren Ringes 14 ist die Innenleiterhülse 28 gemäß Fig. 4 angeordnet. Das Stützteil 10 ist mit seinem äußeren Ring 12 in einen Außenring 36 gepreßt.

Das Stützteil 10 ist aus einem dielektrischen Werkstoff, beispielsweise PPE mit 30% Glasfaseranteil, gefertigt, wogegen die Innenleiterhülse 28 und der Außenring 36 aus einem elektrisch leitenden Werkstoff hergestellt sind.

&iacgr;&ogr; Bei der erfindungsgemäßen Geometrie für das Stützteil 10 ergibt sich für das Dielektrikum zwar kein konstanter Querschnitt, jedoch an jeder Stelle im Querschnitt der gleiche Füllfaktor. Dies wirkt einer Feldkonzentration im Dielektrikum bei dem Überlaufen der Wellstütze 34 durch eine elektromagnetische Welle wirksam entgegen. Feldkonzentrationen im Dielektrikum sind deshalb unerwünscht, da sie zu einer kapazitiven Wirkung führen, mit entsprechend negativen elektrischen Auswirkungen analog einem zu kleinen Wellenwiderstand. Dieser unerwünschte Effekt würde jedoch eine obere Grenzfrequenz, bei der die Wellstütze noch verwendbar ist, merklich senken. Da dies bei der Erfindung ausgeschlossen ist, ergeben sich dementsprechend sehr hohe Grenzfrequenzen für die Wellstütze 34, obwohl der mechanische Aufwand und die Herstellungskosten nicht in entsprechender Weise gestiegen sind.

Die erfindungsgemäße Wellstütze 34 dient beispielsweise zum Fixieren eines Innenleiters innerhalb eines dazu koaxialen Außenleiters in einer Koaxialleitung. Beispielsweise bei einer Präzisionskoaxialleitung, bei der über weite Strecken Luft als Dielektrikum dient, sind erfindungsgemäße Stützen in vorbestimmten Abständen voneinander in der Koaxialleitung zur Halterung des Innenleiter vorgesehen.

Claims

1. Wellstütze für Koaxialleitungen mit einer Innenleiterhülse (28) und einem diese halternden Stützteil (10) aus einem dielektrischen Material, wobei das Stützteil (10) einen äußeren Ring (12) und einen inneren Ring (14) aufweist, die durch Stege (16) miteinander verbunden sind, wobei diese Stege (16) derart angeordnet und ausgebildet sind, daß sich in Umfangsrichtung ein Zick-Zack-Band ergibt.

2. Wellstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein erstes axiales Ende (20) und ein zweites axiales Ende (22) aufweist, wobei jeder Steg (16) als Ebene im Raum ausgebildet ist, welche in axialer Richtung jeweils von einer Ebene senkrecht zur Symmetrieachse der Wellstütze (34) an den axialen Enden (20, 22) und in radialer Richtung vom inneren und äußeren Ring (12, 14) begrenzt ist.

3. Wellstütze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene im Raum folgendermaßen definiert ist: eine senkrecht zur Symmetrieachse (18) der Wellstütze (34) ausgerichtete Linie (24) bewegt sich ausgehend vom zweiten axialen Ende (22) zum ersten axialen Ende (20), und gleichzeitig dreht sich die Wellstütze (34) oder die Linie (24) um einen vorbestimmten Winkel um die Symmetrieachse (18) als Drehachse, wobei diejenige Fläche, welche die Linie (24) hierbei innerhalb des äußeren und inneren Ringes (12, 14) überstreicht, die Ebene ausbildet.

4. Wellstütze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel einen durch 360 ganzzahlig und geradzahlig teilbaren Wert aufweist, insbesondere 30 Grad, 45 Grad oder 90 Grad.

5. Wellstütze nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die gesamte Ausbildung und Anordnung der Stege (16) dadurch ergibt, daß sich die Bewegung der Linie (24) und die zugeordnete Drehung der Wellstütze (34) bzw. der Linie (24) um den Wert aus dem Quotienten "vorbestimmter Winkel" durch "360" wiederholt.

6. Wellstütze nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Wellstütze (34) bzw. der Linie (24) linear an die Translationsbewegung der Linie (24) in axialer Richtung gekoppelt ist.

7. Wellstütze nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dielektrische Material PPE mit 30% Glasfaseranteil ist.

8. Wellstütze nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Koaxialleitung eine N- oder 7 mm- Koaxialleitung ist.

9. Wellstütze nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenleiterhülse (28) an ihrem Umfang Ausnehmungen und/oder Durchgangslöcher (30) aufweist und daß der innere Ring (14) des Stützteiles (10) an seiner der Innenleiterhülse (28) zugewandten Fläche Erhebungen (32) aufweist, welche in die Ausnehmungen und/oder Durchgangslöcher (30) der Innenleiterhülse (28) eingreifen.