DE2927190C2

DE2927190C2 - Dielectric support for the inner conductor of coaxial systems

Info

Publication number: DE2927190C2
Application number: DE19792927190
Authority: DE
Inventors: Mathias 8046 Garching Tettinger
Original assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 1979-07-05
Filing date: 1979-07-05
Publication date: 1981-07-30
Also published as: DE2927190B1

Description

Die Erfindung betrifft eine dielektrische Stütze für den Innenleiter von Hochfrequenzkoaxialleitungssystemen, mit axial federndem Innenleiter, laut Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a dielectric support for the inner conductor of high-frequency coaxial line systems, with axially resilient inner conductor, according to the preamble of the main claim.

Bei verschiedenen Koaxiaisystemen der Hochfrequenztechnik, beispielsweise im Dezimeterwellenbereich, besteht oftmals die Forderung, daß die dielektrische Stütze für den Innenleiter nicht nur gute elektrische und den Verlauf des elektromagnetischen Feldes möglichst nicht beeinflussende Eigenschaften besitzt, sondern daß die Stütze auch relativ hohe mechanische Kräfte aufnehmen kann, die in axialer Richtung auf den Innenleiter wirken. Dieses Problem besteht beispielsweise bei sogenannten Zwitter-Steckerkupplungen, deren Innenleher federnd ausgebildet ist und bei denen im gekuppelten Zustand durch den Kontaktdruck relativ hohe Druckkräfte in axialer Richtung auf die Stützscheibe wirken. Diese Kräfte können je nach Größe und Art des Steckers 1 bis 100 kp oder mehr betragen. Die bisher üblichen Stützscheibenkonstruktionen und Befestigungsarten für die Stützscheibe am Innen- bzw. Außenleiter erfüllen entweder nur die erste oder die zweite obengenannte Forderung. Stützscheiben aus einem Keramikmaterial besitzen zwar gute mechanische Eigenschaften, nicht jedoch die geforderten guten elektrischen Eigenschaften, da Keramik eine Dielektrizitätskonstante etwa in der Größenordnung von 5 bis 6 besitzt. Andere Stützscheiben aus einem Isoliermaterial besserer elektrischer Eigenschaften, beispielsweise aus dem unter der Handelsbezeichnung Teflon bekannten Material mit einer Dielektrizitätskonstante von etwa 2. besitzen wiederum nicht die für die Axialkraftaufnahme nötige mechanische Festigkeit.With different coaxial systems of high frequency technology, for example in the decimeter wave range, there is often the requirement that the dielectric Support for the inner conductor not only good electrical and the course of the electromagnetic Field has, if possible, non-influencing properties, but that the support is also relatively high Can absorb mechanical forces that act in the axial direction on the inner conductor. This problem exists, for example, in so-called hermaphroditic plug couplings, the inner liner of which is resilient is and where in the coupled state due to the contact pressure relatively high compressive forces in the axial direction Direction act on the support disc. Depending on the size and type of connector, these forces can range from 1 to 100 kp or more. The previously usual support disc constructions and types of fastening for the support disc on the inner or outer conductor either only meet the first or the second requirement mentioned above. Support disks made of a ceramic material have good mechanical properties, but not Good electrical properties required, since ceramics have a dielectric constant of about On the order of 5 to 6. Other support disks made of an insulating material better electrical Properties, for example from the material known under the trade name Teflon a dielectric constant of about 2, in turn, do not have that required for absorbing axial forces Mechanic solidity.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfach herstellbare dielektrische Stütze für den Innenleiter von ■> HF-Koaxialleitungssystemen zu schaffen, welche gute elektrische Eigenschaften besitzt und trotzdem auch relativ hohe Axialkräfte aufnehmen kann.It is the object of the invention to provide a dielectric support for the inner conductor of ■> To create RF coaxial line systems that have good electrical properties and yet also can absorb relatively high axial forces.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer dielektrischen Stütze laut Oberbegriff des HauptanspruchesThis task is based on a dielectric support according to the preamble of the main claim

ίο durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. ίο solved by its characteristic features Advantageous Further developments result from the subclaims.

Diese Stützscheibe vereinigt in sich die Vorteile guter elektrischer Eigenschaften mit guter mechanischer Festigkeit in axialer Richtung. Die Scheibe mit den Bohrungen wirkt im wesentlichen nur als Führung für die Bolzen, während die eigentliche mechanische Befestigung des Innenleiters über die unter Vorspannung eingesetzten Bolzen erfolgt Da die Bolzen relativ dünn ausgebildet v.'erden können und nur wenige über die Scheibe gleichmäßig verteilte Bolzen nötig sind, werden die elektrischen Eigenschaften durch das Bolzenmaterial nicht wesentlich beeinflußt, die guten elektrischen Eigenschaften werden im wesentlichen durch das Material der Scheibe bestimmt, das im wesentlichen nur nach den gewünschten guten elektrischen Eigenschaften ausgewählt wird und selbst keine Axialkräfte aufnehmen muß und daher vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen besteht. Messungen habenThis support disc combines the advantages of good electrical properties with good mechanical properties Strength in the axial direction. The disc with the holes acts essentially only as a guide for the bolts, while the actual mechanical fastening of the inner conductor via the preloaded The bolts used are made because the bolts can be made relatively thin and only a few over Evenly spaced bolts are necessary for the washer, the electrical properties are enhanced by the Bolt material is not significantly affected, the good electrical properties are essentially determined by the material of the disc, which is essentially only after the desired good electrical Properties is selected and does not even have to absorb any axial forces and is therefore preferred made of polytetrafluoroethylene. Have measurements

κι ergeben, daß beispielsweise eine Stütze mit drei Keramikstiften mit 3 mm Durchmesser und einer Länge von ca. 6 mm bis zu 30 kp belastet werden kann, ohne daß Verformungen der Stütze zu befürchten sind. Die erfindungsgemäße Stütze eignet sich daher insbesondere für Zwittersteckerkupplungen mit axial federndem Innenleiter. Die Stütze ist außerdem für alle möglichen Innenleiterdurchmesser geeignet, für kleinste Koaxialsysteme von beispielsweise nur 10 mm Außenleiterdurchmesser bis zu größten Koaxialsystemen vonκι show that, for example, a support with three Ceramic pins with a diameter of 3 mm and a length of approx. 6 mm can be loaded up to 30 kp without that deformations of the support are to be feared. The support according to the invention is therefore particularly suitable for hybrid plug couplings with axially resilient inner conductor. The support is also for all sorts Inner conductor diameter suitable, for the smallest coaxial systems of, for example, only 10 mm outer conductor diameter up to the largest coaxial systems of

ίο 200 mm Durchmesser oder mehr. ίο 200 mm diameter or more.

Diese Stützen sind sehr leicht und billig herstellbar und eignen sich daher auch für die Massenproduktion beispielsweise von Zwittersteckerkupplungen der verschiedenartigsten Bauart.These supports are very easy and cheap to manufacture and are therefore also suitable for mass production for example, of hybrid plug couplings of the most varied types.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.Two exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings explained.

F i g. 1 zeigt in der Draufsicht und im Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel für die Abstützung eines axialen Druckkräften P ausgesetzten Innenleiters 1 eines Koaxialsystems, beispielsweise einer Steckeroder Kabelkupplung, im Außenleiterrohr 2. Der Innenleiter 1 besitzt in bekannter Weise eine der elektrischen Kompensation dienenden Eindrehung 3, in welcher eine Stützscheibe 4 aus einem Isoliermaterial geringer Dielektrizitätskonstante eingesetzt ist, beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen (unter der Handelsbezeichnung Teflon bekannt) mit einer Dielektrizitätskonstante von etwa 2. In dieser Scheibe 4 sind gleichmäßig über den Umfang verteilt mehrere Bohrungen 5 vorgesehen, im gezeigten Ausführungsbeispiel drei symmetrisch verteilte Bohrungen. Fluchtend zu diesen Bohrungen 5 sind im Außenleiter 2 Gewindebohrungen 6 vorgesehen. Ebenfalls fluchtend mit den Bohrungen 5 sind am Innenleiter 1 flache Einsenkungen 7 vorgesehen.F i g. 1 shows a plan view and in section a first exemplary embodiment for the support of an inner conductor 1 of a coaxial system, for example a plug or cable coupling, which is exposed to axial compressive forces P , in the outer conductor tube 2. The inner conductor 1 has, in a known manner, a recess 3 serving for electrical compensation, in which A support disk 4 made of an insulating material with a low dielectric constant is used, for example made of polytetrafluoroethylene (known under the trade name Teflon) with a dielectric constant of about 2. In this disk 4, several bores 5 are provided, evenly distributed over the circumference, three symmetrically distributed bores in the embodiment shown . In alignment with these bores 5, 2 threaded bores 6 are provided in the outer conductor. Also in alignment with the bores 5, shallow depressions 7 are provided on the inner conductor 1.

In die Bohrungen 5 sind Bolzen 8 aus einem Isoliermaterial hoher mechanischer Festigkeit einge-Bolts 8 made of an insulating material of high mechanical strength are inserted into the bores 5.

setzt, beispielsweise Bolzen aus einem hierfür geeigneten Keramikmaterial, das Un allgemeinen eine mit dem Material der Scheibe vergleichbare höhere Dielektrizitätskonstante besitzt, dafür aber mechanisch sehr stabil ist. Diese Bolzen 8 passen mit ihren Enden in die flachen Einsenkungen 7. Auf ihre radial äußeren Enden drücken Spannschrauben 9, welche in die Bohrungen 9 eingeschraubt sind. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Enden der Schrauben 9 kegelförmig ausgebildet und in den Stirnenden der Bolzen 8 sind entsprechende kegelförmige Vertiefungen 10 vorgesehen. Durch das radiale Verspannen der Bolzen 8 zwischen Innen- und Außenleiter wird eine sehr stabile formschlüssige Halterung des Innenleiters im Außenleiterrohr gewährleistetsets, for example bolts from a suitable one Ceramic material, which generally has a higher dielectric constant comparable to the material of the disk but is mechanically very stable. The ends of these bolts 8 fit into the flat ones Depressions 7. Clamping screws 9 press on their radially outer ends, which press into the bores 9 are screwed in. In the embodiment according to FIG. 1, the ends of the screws 9 are conical and corresponding conical depressions 10 are provided in the front ends of the bolts 8. The radial tensioning of the bolts 8 between the inner and outer conductors makes a very stable one form-fitting mounting of the inner conductor in the outer conductor tube guaranteed

In dem Ausführungsbeispid nach F i g. 2 besitzen die Spannschrauben 9 an ilirem innere« stirnseitigen Ende flache Einsenkungen 11, in welche die stumpf ausgebildeten Enden der Bolzen 8 passen. Auch hier wird durch die von außen eingeschraubten Spannschrauben 9 eine radiale Druckkraft auf die Bolzen 8 aufgebracht Bei Bedarf kann sowohl bei den Schrauben 9 als auch zwischen Innenleiter bzw. Außenleiter 1 bzw. 2 und Scheibe 4 eine mechanische Dichtung 12 bzw. 13 vorgesehen sein, wodurch eine solche StützscheibeIn the exemplary embodiment according to FIG. 2 own the Tensioning screws 9 at the inner end of the face shallow depressions 11 in which the butt-formed Ends of bolts 8 fit. Here, too, the clamping screws 9 screwed in from the outside create a radial compressive force applied to the bolts 8. If necessary, both the screws 9 and a mechanical seal 12 or 13 between the inner conductor or outer conductor 1 or 2 and disk 4 be provided, whereby such a support disc

ίο außerdem noch wasser- und gasdicht eingesetzt werden kann.ίο can also be used watertight and gas-tight can.

Die Einsenkungen 7 bzw. 11 können relativ flach ausgebildet sein, es genügt schon eine geringe Schulter, um die Enden der Stäbe 8 zu halten. Der InnenleiterThe depressions 7 and 11 can be made relatively flat, a small shoulder is sufficient, to hold the ends of the rods 8. The inner conductor

is wird deshalb durch diese zusätzlichen Einsenkungen nicht weiter geschwächtis therefore due to these additional depressions not weakened further

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Dielectric support for the inner conductor of high frequency coaxial line systems, with axial resilient inner conductor, with a disc that is inserted into the outer conductor and accommodates the inner conductor made of an insulating material with a low dielectric constant, characterized in that a plurality of radial bores (5) are formed in the disk (4) and bolts in these bores (5)

(8) made of an insulating material of high mechanical strength are used, which deal with their radial Support the inner ends in shallow indentations (7) of the inner conductor (1) and secure them with tensioning screws (9), which are screwed in alignment with the disk bores (5) in the outer conductor (2), radially are braced inwards.

2. Support according to claim 1, characterized in that in the radially outer ends of the bolts (8) conical recesses (10) are provided and the ends of the clamping screws pressing thereon

(9) are correspondingly conical.

3. Support according to claim 1, characterized in that the outer ends of the bolts (8) in flat Depressions (U) are inserted in the end faces of the clamping screws (9).

4. Support according to one of the preceding claims, characterized in that the disc (4) consists of polytetrafluoroethylene.

5. Support according to one of the preceding claims, characterized in that the bolts (8) are made of ceramic.