DE3048781A1

DE3048781A1 - Flexibles koaxialkabel

Info

Publication number: DE3048781A1
Application number: DE19803048781
Authority: DE
Inventors: Hajime Hidaka Saitama Ohki; Hirosuke Tokorozawa Saitama Suzuki
Original assignee: Junkosha Co Ltd
Current assignee: Junkosha Co Ltd
Priority date: 1979-12-28
Filing date: 1980-12-23
Publication date: 1981-09-24
Also published as: GB2067824A; GB2067824B; JPS5694802A; FR2472849B1; FR2472849A1

Description

JUNKOSHA CO.. LTD. 23. Dez. 1980

Tokvo, .Japan ,

M 1966 Al/ll/^ra

Beschreibung

Flexibles Koaxialkabel

Die Erfindung bezieht sich auf ein flexibles Koaxialkabel, welches einen bestimmten bzw. festen gebogenen Teil aufweist. Die Erfindung betrifft insbesondere ein flexibles Koaxialkabel mit einem gebogenen Teil, durch den Hochfrequenzsignale übertragen werden können, ohne daß die elektrischen Eigenschaften des Signals beeinträchtigt werden.

Koaxialkabel für die Übertragung von hochfrequenten elektromagnetischen Wellen, beispielsweise für Nikrowellen im Bereich von 1 GHz bis 40 GHz, werden in flexible Koaxialkabel und in nichtflexible Koaxialkabel unterteilt. Die flexiblen Koaxialkabel bestehen aus einem Mittelleiter, einem Isolations-Dielektrikum, einen Außenleiter oder einer Abschirmung und einem

Mantel. Sämtliche Elemente sind dabei konzentrisch zueinander zusammengefügt. In dem Fall, daß verbesserte Hochfrequenzeigenschaften gefordert sind, werden ein Dielektrikum mit einer geringen Dielektrizitäts-

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konstante, ein Leiter mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit und ein Außenleiter stabiler Konstruktion verwendet, beispielsweise ein Außenleiter mit einem Doppelgeflecht oder einer Metallbandumwickelung. Es ist aber auch möglich, eine Kombination der diese Eigenschaften besitzenden Elemente anzuwenden. Die nichtflexiblen Koaxialkabel werden entweder als feste oder halbfeste Koaxialkabel bezeichnet; sie bestehen aus Materialien hoher Qualität, was insbesondere für den Außenleiter zutrifft, der normalerweise aus einem Kupferrohr bestent.

In tatsächlichen Anwendungsfällen werden die Koaxialkabel nicht nur als gerade Kabel verwendet, sondern auch entsprechend dem in der gewünschten Lage entsprechend der Verlegung oder dem Bau gewünschten Winkel gebogen. Wenn eine Biegung auftritt, bringen Hochfrequenz-Koaxialkabel verschiedene mechanische und elektrische Probleme mit sich. Diese Probleme sind dabei unvereinbar mit flexiblen und nichtflexiblen Koaxialkabeln. Dies bedeutet, daß die flexiblen Kabel zwar einfach zu biegen sind, jedoch instabil sind, wenn die Biegungen ausgenutzt werden, da nämlich der jeweils gebogene Teil nicht stabilisiert und damit elektrisch instabil ist. Wenn beispielsweise das flexible Koaxialkabel um einen Winkel von weniger als 90° gebogen wird, tritt eine Signalreflexion an der Biegung auf, was im Laufe der Zeit sich, noch verschlimmert. Demgemäß wird in Anwendungsfällen, in denen das Kabel nahe eines

^ou Anschlußgliedes um einen kleinen Winkel oder in einem kleinen Biegeradius gebogen werden muß, das Kabel üblicherweise nicht gebogen, sondern vielmehr wird ein Winkel-Verbindungsglied verwendet, beispielsweise ein rechtwinkliges Verbindungsglied. In dem Fall, daß das Kabel in der Mitte gebogen werden muß, werden zwei Kabelstücke durch einen Adapter miteinander verbunden, der die gewünschte Biegung aufweist. Winkel-Ver-

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bindungsglieder bzw. Winkelstecker und Adapter sind jedoch wesentlich teurer als gerade Verbindungsglieder bzw. Adapter, und außerdem bringen sie verschlechterte elektrische Eigenschaften mit sich. Diese Verbindungsglieder erscheinen dabei als mangelhafte Einrichtungen in dem Übertragungssystem, und zwar insbesondere bei der Übertragung von Hochfrequenzwellen, die beispielsweise im Bereich von 10 GHz bis 18 GHz liegen. Es ist daher besser, ein Verbindungsglied mit einer Konstruktion auszuwählen, die so einfach wie möglich ist, oder den Verdrahtungsbereich zu verbessern, so daß die Forderung nach einem Verbindungsglied bzw. einer Steckverbindung vermieden ist. Dabei ist jedoch eine Begrenzung auf die Verbesserung des Verdrahtungsbereichs gegeben.

Es besteht daher in dem betroffenen industriellen Bereich eine starke Forderung dahingehend, ein Verfahren zu entwickeln, mit dessen Hilfe ein flexibles Koaxialkabel gebogen werden kann, ohne daß die elektrischen Eigenschaften des Kabels beeinträchtigt werden bzw. ohne daß Reflexionen in der Biegung hervorgerufen werden, wobei die ursprüngliche Kabelleistungsfähigkeit während einer verlängerten Gebrauchszeitspanne beibehalten werden soll. Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist auf diese Forderung gerichtet.

Hinsichtlich der Vorteile und Nachteile der nichtflexiblen Koaxialkabel ist anzumerken, daß ein ge- bogener Teil mechanisch und elektrisch stabil gehalten wird, da das äußere Anschluß- bzw. Verbindungsglied ein Metallrohr ist. Es sind jedoch Spezialwerkzeuge und große Erfahrungen erforderlich, um die stabilen oder halbfesten Kabel in scharfen Winkeln bei kleinem Biegeradius gleichmäßig zu biegen. Dies steht dabei in starkem Gegensatz zu der Einfachheit und Anpassungsfähigkeit der Beschaltung bzw. des Anschlusses von flexiblen Koaxialkabeln.

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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie die aufgezeigten Forderungen bezüglich des Biegens eines flexiblen Koaxialkabels auf relativ einfache und sichere Weise erfüllt werden können.

Gemäß der Erfindung ist ein flexibles Koaxialkabel für die Übertragung von elektrischen Signalen geschaffen, wobei ein gewünschter Teil des Kabels in einem gewünschten Biegeradius und Biegewinkel stabil gebogen ist. Die Biegung wird durch ein Aushärtungsmaterial in der entsprechenden Lage festgehalten. Das Kabel umfaßt zumindest einen Mittelleiter, ein den Mittelleiter umgebendes dielektrisches Material, zumindest einen das Dielektrikum umgebenden Außenleiter und einen Außenüberzug, der den Außenleiter umgibt. Die stabile Biegung umfaßt die Abgabe des Härtematerials an den Außenleiter in einerfLBiegeteil dieses Außenleiters, wobei der Außenüberzug von dem betreffenden Teil abgestreift ist. Bevorzugte Aushärtematerialien sind Lötmaterial bzw. auf Harzbasis aufgebaute Klebstoffe.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1A und 1B zeigen in Schnittansichten Beispiele von herkömmlichen flexiblen Koaxialkabeln. Fig. 2A und 2B zeigen Seitenansichten der Koaxialkabel bei abgestreiftem Außenmantel.
Fig. JA und 3B veranschaulichen die Biegung in den

abgestreiften Bereichen gemäß Fig. 2.

Fig. 4a bis 4E veranschaulichen als Beispiel eine Verfahrensweise, die mit der Anbringung eines Verbindungs- bzw. Steckergliedes an einem Kabel gemäß der Erfindung verbunden ist.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Beispiel der Anbringung eines Verbindungsgliedes.

Fig. 6A und 6B zeigen in Kurvendarstellungen Meßergeb-

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nisse bezüglich der Einfügungsdämpfung und des Stehwellenverhältnisses auf einer Koaxialkabelanordnung gemäß der Erfindung.

Fig. 7A und 7B zeigen in Kurvenverläufen die Meßergebnisse bei einer Koaxialkabelanordnung, die mit einem herkömmlichen rechtwinkligen Verbindungs- bzw. Steckerglied abgeschlossen ist.

Fig. 8A und 8B zeigen in Kurvendarstellungen Meßergebnisse, die bei einer anderen Ausführungsform der Koaxialkabelanordnung gemäß der Erfindung erhalten worden sind.

Im folgenden werden die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen erläutert. Es ist ein flexibles Koaxialkabel geschaffen, welches einen gebogenen Teil mit einem festen gewünschten Radius und Winkel an einer bestimmten gewünschten Stelle aufweist. Die Übertragung von Hochfrequenzsignalen durch die betreffende Biegung wird dabei ohne eine Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften des Kabels erzielt. Um das gebogene Kabel gemäß der Erfindung herzustellen, wird der Außenmantel des Koaxialkabels an der gewünschten Biegestelle abgestreift, und um den betreffenden Biegeteil herum wird ein Härtematerial ab-

^ίΌ gegeben, um den gewünschten Biegeradius und -winkel bleibend festzuhalten. Das Härtematerial ist vorzugsweise ein Lötmittel bzw. ein Klebstoff auf Harzbasis.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen

im einzelnen erläutert. Fig. 1A und 1B zeigen Schnittansichten von flexiblen Koaxialkabeln, die gemäß der Erfindung zu verwenden sind. Dabei ist mit 1 ein Mittelleiter bezeichnet, während mit 2 ein isolierendes Dielektrikum bezeichnet ist. Mit 3, und zwar mit 3a und

3b, ist ein Außenleiter bezeichnet, während mit 4 ein Außemnantel bezeichnet ist.

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Das Material der Innen- und Außenleiter 1 bzw. 3 (3a,3b) ist aus einer Gruppe von Metallen mit guter elektrischer Leitfähigkeit ausgewählt, wie aus der Metallgruppe, die Kupfer, Kupferlegierungen, verkupferten Stahl oder die gerade erwähnten Metalle mit Zinn oder Silber plattiert umfaßt. Der Mittelleiter 1 kann ein fester Leiter oder Litze sein, und der äußere Leiter (3a, 3b) kann durch eine einzelne Schicht, wie es Fig. 1A veranschaulicht, oder durch eine Doppel- oder Mehrfachschicht 3a, 3b gebildet sein, wie dies in Fig. 1B gezeigt ist, und zwar in Abhängigkeit vom Zweck, für den die betreffende Anordnung vorgesehen ist. Der aus einer einzelnen Schicht bestehende Außenleiter 3 umfaßt ein Geflecht, einen Überzug oder eine Bandumwicklung, und der Doppel- oder Mehrfachschicht-, Außenleiter 3a, 3b umfaßt eine wahlweise Kombination der vorstehend erwähnten Elemente. Unter derartigen Kombinationen umfaßt eine Doppelschicht eine schraubenlinienförmig verlaufende Umwicklung aus einem mit Silber plattierten bzw. überzogenen Kupferband als Innenschicht 3a und ein dichtes Netz aus mit Silber überzogenen Kupferdrähten als Außenschicht 3b des die besten elektrischen Eigenschaften mit sich bringenden Außenleiters. Ein elektrisch leitender Kunststoff kann als AußenleiterscMcht 3b ebenfalls verwendet werden.

Das isolierende Dielektrikum 2 füllt den Zwischenraum zwischen den Innen- und Außenleitern aus; das betreffende Dielektrikum ist aus verschiedenen Kunst-

stoffen ausgewählt. Zur Erzielung verbesserter hochfrequenter Übertragungseigenschaften und stabilisierter elektrischer Eigenschaften sind Polyolefine (wie Polyäthylen) und fluorinierte Harze, wie sie unter den Bezeichnungen PTFE, FEP, PFA, ETFE und PFDV bekannt

sind, geeignet. Diese Harzstoffe sind als fester oder poröser Körper um den Mittelleiter 1 gebildet. In dem Fall, daß eine hochfrequente Leistung gefordert wird,

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ist das Dielektrikum 2 porös, um nämlich eine niedrige Dielektrizitätskonstante zu schaffen. Von den porösen dielektrischen Materialien mit niedrigen Dielektrizitätskonstanten ist geschäumtes PTFE (Polytetrafluoräthylen) - wie es gemäß in der japanischen Offenlegungsschrift Sho 51-18991 erhalten wird - in vielerlei Hinsicht, wie im Hinblick auf die Elektrizitätskonstante, den Wärraewiderstand, etc., das beste als Dielektrikum für Hochfrequenz-Koaxialkabel erhältliche Material. Das Verfahren zur Herstellung von geschäumtem Polytetrafluoräthylen umfaßt, mit wenigen Worten gesagt, die herkömmliche Herstellung eines geformten Artikels aus einer Mischung von feinem Polytetrafluoräthylenpulver unter Verwendung eines flüssigen Schmiermittels. Das Schmiermittel wird sodann entfernt, und der geformte Artikel wird unter einer bestimmten Bedingung bei einer erhöhten Temperatur unterhalb von 327⁰C gestreckt. Der gestreckte Artikel wird dann.auf eine Temperatur erwärmt, die etwas unterhalb von 327°C liegt, während er im gestreckten Zustand erhalten bleibt.

Das Außenmantelmaterial 4 ist aus Kunststoffen ausgewählt, die die Übertragungseigenschaft des Koaxialkabeis nicht beeinträchtigen und die für die spezifizierte Anwendung geeignet sind. Sofern als Härtematerial ein Schmelz- bzw. Lötmaterial verwendet wird, werden fluorinierte Harze bevorzugt verwendet.

^ou Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die gewünschte Länge, die im allgemeinen 1,5 bis 3,5 cm beträgt, des äußeren Mantels 4 in dem zu biegenden Kabelbereich abgestreift, und zwar durch Verwendung eines scharfen Messers, wie dies bezüglich eines Kabelendteiles in Fig. 2A und bezüglich eines Kabelmittelteiles in Fig. 2B veranschaulicht ist. Dadurch wird der Außenleiter 3 freigelegt. Mit 5 ist da-

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bei der Bereich bezeichnet, in dem der Mantel abgestreift ist. Das Koaxialkabel wird dann in dem Bereich 5 in dem vorgeschriebenen Biegeradius und -winkel gebogen, wie dies in Fig. 3A und 3B veranschaulicht ist. Bei der Biegung sollte darauf geachtet werden, daß die Gleichmäßigkeit des gebogenen Bereiches 5¹ maximiert ist, so daß die Konzentrizität des Leiters und des Dielektrikums nicht verloren gehen. Wenn ein schärferer Biegewinkel bei kleinerem Biegeradius gefordert wird, kann eine gewünschte Anzahl von das Geflecht des Außenleiters 3b bildenden Hauptlitzen zerschnitten werden, um das Kabel gleichmäßig zu biegen. Der Biegezustand des Kabels, wie er oben erhalten worden ist, wird durch Verwendung von Klemmen (nicht dargestellt) kurzzeitig in der betreffenden Lage festgehalten.

Anschließend wird ein Härtematerial 6 um den gebogenen Bereich 5' des freigelegten Außenleiters 3 abgegeben, der in einem bestimmten Biegeradius und Biegewinkel gebogen worden ist und der mit Hilfe von Klemmen festgehalten ist. Lot- und Härteklebstoffe, wie Klebstoffe auf Epoxyd-, Harnstoff, Phenol- und Vinylacetat-Basis können als Härtematerial· 6 verwendet werden. Das Härte- ^ material sollte an den Biegeteil 5' der freigelegten Außenleiterflache 3 abgegeben werden, wobei imstande sein sollte, dort unter Bildung eines gehärtetenÜberzugs 6 auszuhärten. Die Festigkeit des ausgehärteten Überzugs muß so sein, daß der gebogene Be-

reich 5¹ des Kabels fest und bleibend gebogen zurückbleibt und jeglicher Neigung, ihn in den ursprünglichen Zustand zurückzuführen, angemessen widersteht.

Von den verschiedenen Arten des Härtematerials 6 wird

das Härtematerial bevorzugt. Wenn das Lötmaterial an den freigelegten Außenleiter 3 abgegeben wird, von dem der Außenmantel 4 abgestreift worden ist, dann sollte die

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Fabrikation mit einer solchen Sorgfalt durchgeführt werden, daß das geschmolzene Lötmittel durch Dochtwirkung in die Leerräume des Gefüges des Außenleiters eindringt. So wird beispielsweise ein Lötkolben in Kontakt mit dem Geflechtleiter gebracht, um ihn in angemessener Weise zu erwärmen, so daß das Geflecht das geschmolzene Lötmittel aufnimmt. Wenn jedoch ein Lötmittel verwendet wird, sollten das Dielektrikum und der Außenmantel jeweils in hohem Maße hitzebeständig sein, da das Lötmittel, ein metallischer Stoff, abgegeben werden muß, während die Erwärmung auf eine hohe Temperatur erfolgt. Dies ist von besonderer Wichtigkeit in dem Fall, daß der Außenmantel 4 den gebogenen Bereich 5¹ überdeckt, wie dies in Fig. 5 veranschaulicht ist, und daß das geschmolzene Lötmittel den äußeren Leiter 3 bis in den gebogenen Bereich 5' unterhalb des Außenmantels 4 durchdringt, und zwar durch Dochtwirkung (Kapillarwirkung) von dem freiliegenden Bereich des Außenleiters 3 her, dem das Lötmittel unter Wärme zugeführt wird. Fluorkohlenstoffharze, wie PTFE, FEP, PFA, etc., sind derartige hitzebeständige Harze.

In Fällen, in denen das Kabel an einem Endteil gebogen wird und in denen ein Leiter an dem Ende angebracht wird, wird es bevorzugt, daß der oben erwähnte Befestigungsschritt einschließlich des Lötens zuerst ausgeführt wird, da eine Drehbank für die Anbringung des Verbindungs- bzw. Steckergliedes im Anschluß an

° den Biegeschritt zum Einsatz kommt. Dies bedeutet, daß die gewünschte Länge des Außenmantels 4 an dem vorderen Teil 5 des Kabels entfernt wird bzw. ist, wie dies aus Fig. 4A hervorgeht; sodann läßt man das

Lötmittel 6 lediglich in den kürzeren Bereich 53 des 35

freigelegten Leiters 3» der für die Anbringung an dem Verbindungsglied gemäß Fig. 4B erforderlich ist, eindringen und aushärten. Eine geeignete Länge an der

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Vorderseite des ausgehärteten Außenleiters wird mittels einer Drehbank oder dgl. abgeschnitten, um einen flachen Querschnitt des Außenleiters 3 und des Dielektrikums 2 bereitzustellen, während der Mittelleiter unversehrt bleibt. Das Dielektrikum 2 wird dann in einer Linie mit dem Außenleiter-Querschnitt entfernt, um den Mittelleiter 1 am vorderen Ende freizulegen. Dieser Mittelleiter 1 wird als Mittelstift des Verbindungsgliedes verwendet, wie dies aus Fig. 4C hervorgeht. Das vordere Ende des freigelegten Mittelleiters 1 sollte entsprechend der jeweiligen Forderung in eine Kegelform durch Bearbeitung gebracht werden. Die Hülse 7 des Verbindungsgliedes 10 wird auf den verbleibenden Vorderteil des durch Lötmittel ausgehärteten Außenleiters aufgesetzt und mittels des Lotes 11 angelötet, wie dies aus Fig. 4D ersichtlich ist. Auf die betreffende Hülse 7 wird über einen Ring 8 eine Verbindungs- bzw. Anschlußmutter derart aufgebracht, daß sich diese Mutter um die Hülse drehen kann. Diese Anordnung stellt das Verbindungs- bzw. Anschlußglied 10 dar, bei dem in diesem Beispiel der Mittelleiter 1 zu dem Mittelstift wird. Sodann wird der freigelegte Außenleiterteil 3 zwischen dem rückwärtigen Ende der Hülse 7 und dem vorderen Ende des Außenmantels 4 in einem vorgeschriebenen Biegewinkel und Radius 5' gebogen. Der gebogene Bereich 5¹ wird erwärmt, um geschmolzenes Lötmittel in den freigelegten Außenleiter 3 eindringen zu lassen. Dem Lötmittel, welches in den freigelegten Außenleiter 3 eingedrungen ist, wird ermöglicht, sich abzukühlen, um den gebogenen Zustand 5¹ bleibend festzuhalten, wie dies aus Fig. 4E ersichtlich ist.

In der oben erläuterten Herstellungsfolge erscheint es möglich, die Lötmittel-Aushärtung des freigelegten Außenleiters 3 gemäß Fig. 4B über die gesamte Länge des freigelegten Bereiches vorzunehmen und das Kabel

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dann nach Ausführen der Verfahrensschritte C und D gemäß Fig. 4 zu biegen. Da der freigelegte Außenleiter 3 aufgrund des abgegebenen Lötmittels 6 hart ist, neigt jedoch bei einem derartigen Kabel-Biegeschritt die Konzentrizität des Außenleiters 3, des Dielektrikums 2 und des Mittelleiters 1 dazu, verloren zu gehen. Die elektrischen Eigenschaften können in starkem Maße beeinträchtigt werden, und zwar insbesondere bei dem Anschlußglied gemäß Fig. 4, bei dem der Mittelleiter 1 auch als Mittelstift dient. Demgemäß ist die Lötmittel-Aushärtung des freigelegten Leiters 3 über die minimale Länge vorzunehmen, die dem Abdrehen widersteht, während vermieden ist, daß der Bereich gebogen wird. Nach der Herstellung des Verbindungsgliedes und dem Biegen des Kabels wird der freigelegte gebogene Bereich 3 erwärmt, und ferner läßt man das Lötmittel gleichmäßig eindringen.

Bei einer alternativen Ausführungsform, wie sie in Fig. 5 veranschaulicht ist, wird der Außenmantel 4 am vorderen Bereich des Kabels in einer kürzeren Länge abgestreift als bei dem in Fig. 4 oben gezeigten Beispiel, wobei jedoch die Abstreiflänge noch etwas langer ist als die Länge der Hülse 7. Der freigelegte Außenleiter wird in die Verbindungshülse 7 eingeführt. Der Kabelteil mit dem hinter der Hülse befindlichen Mantel 4 wird in einem vorgeschriebenen Biegeradius und Winkel 5¹ gebogen, wie dies aus Fig. 5 hervorgeht. Während die Anordnung in diesem gebogenen Zustand gehalten wird, werden die Hülse und der Kabelteil erwärmt, beispielsweise dadurch, daß ein erwärmter Lötkolben in Kontakt mit dem oberen Bereich der Hülse gebracht wird. Unterdessen wird geschmolzenes Lötmittel 6 an den Außenleiter 3 zwischen dem rückseitigen Ende der Hülse und dem vorderen Ende des Außenmantels 4 abgegeben, um das Lötmittel in den Außenleiter unterhalb der

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Hülse und des gebogenen Bereiches 5¹ aufgrund der Kapillarwirkung eindringen zu lassen. Durch diese Behandlung werden die Hülse 7 oder das Verbindungsglied 10 mit dem Außenleiter verbunden, während der gebogene Zustand 5¹ aufgrund des sich in dem Außenleiter unterhalb des Außenmantels 4 verfestigenden Lötmittels festgelegt wird.

Neben Lötmittel!können auf Harzbasis aufgebaute kommerzielle Klebstoffe wirksam als Härtematerial verwendet werden. Dabei existieren keine besonderen Probleme bezüglich der Verfahrensweise, gemäß der derartige Klebstoffe abgegeben werden, oder bez_üglich der Reaktionsfähigkeit derartiger Klebstoffe mit dem Dielektrikum und dem Außenmantelmaterial. Derartige Harzklebstoffe sollten so verwendet werden, daß der Außenleiter des gebogenen Bereiches 5' in ausreichendem Maße in der entsprechenden Lage gehalten wird.

Vorzugsweise wird der gebogene Bereich des Kabels dadurch festgelegt, daß das Härtematerial 6 mit einer Schutzschicht überzogen wird, beispielsweise durch eine Bandumwickelung oder durch einen durch Wärmeeinwirkung schrumpfbaren Schlauch.

In dem einen durch Verwendung eines Härtematerials festgelegten gebogenen Bereich 5¹ aufweisenden flexiblen Koaxialkabel werden Hochfrequenzsignale ohne Reflexion und Dämpfung wirksam übertragen.

Die folgenden Beispiele sind lediglich zur Veranschaulichung gegeben, ohne daß dadurch das Schutzbegehren irgendwie beschränkt werden soll.

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Beispiel 1

Ein flexibles Koaxialkabel (Wellenwiderstand 50 Ohm) wurde mit folgendem Aufbau hergestellt: Mittelleiter 1: mit Silber überzogener geglühter Kupferdraht mit einem Außendurchmesser von 0,912 mm;

Dielektrikum 2: geschäumtes poröses PoIytetrafluoräthylen PTFJi

(Dielektrizitätskonstante 1,54);
Außenleiter 3 J Innenschicht aus einem mit Silber überzogenen überlappenden Kupferfolienband 3a,

Außenschicht aus mit Silber überzogenemKupferdrahtgeflecht 3b, 3,55 mm;

Außenmantel 4: Extrudiertes FEP 20

Ein ßMA-Steckverbinder 10 (entsprechend den Vorschriften MIL-C-39012/92) wurde am Ende des Kabels entsprechend der oben im Zusammenhang mit Fig. AA bis AD erläuterten Verfahrensweise installiert. Der Kabelteil hinter dem Steckverbinder 10 wurde mit einem Biegeradius von 20 mm (Innenradius) und einem Yiinkel von 90° gebogen, wie dies aus Fig. 4E ersichtlich ist. Der gebogene Bereich 5¹ wurde erwärmt, und gescholzenes Lötmittel 6 drang in den freigelegten Außenleiter 3 ein und kühlte sich dann ab. Der gebogene Zustand in dem Bereich 5' war ein permanenter Zustand.

Die so erhaltene Koaxialkabelanordnung (1m lang) wurde unter Verwendung eines Zeitbereichs-Reflektometers (TDR) mit einem Impuls getestet, dessen Impulsanstiegszeit 35 ps betrug. Dabei ::eigte sich keine Änderung des Wellenwiderstands. Einfügungsdämpfungstest zeigten

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ein gutes Ergebnis und keine nachteilige Auswirkung aufgrund der Biegung, wie dies aus Fig. 6A hervorgeht. Das Stehwellenverhältnis (Reflexionsdämpfung) betrug 1,17 bei einer Frequenz von 18,5 GHz, wobei keine nachteiligen Auswirkungen aufgrund der Biegung ersichtlich waren (siehe Fig. 6B).

Wenn der gebogene Bereich 5¹ nicht festliegt, werden die elektrischen Eigenschaften des Kabels beim Test unter einer Biegebelastung von 1 kgf so beeinträchtigt, daß das Kabel bei einer Frequenz von 18,5 GHz nicht verwendet werden kann.

Zum Vergleichszweck wurden die Einfügungsdämpfung und das Stehwellenverhältnis eines Kabels (1 m lang) gemessen, das mit einem herkömmlichen Winkelstecker abgeschlossen ist. Die Ergebnisse sind in Fig. 7A bzw. 7B veranschaulicht. Die Einfügungsdämpfung und das Stehwellenverhältnis sind größer als Jene Vierte gemäß Fig. 6A bzw. 6B.

Beispiel 2

Das obige Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß die Festlegung des Biegebereiches 5' des Kabels dadurch erfolgte, daß die Durchdringung/Aushärtung mit Epoxydharz anstelle eines Lötinittels vorgenommen wurde.

Unter Verwendung von 1 m der Kabelanordnung wurden die Einfügungsdämpfung und die Reflexionsdämpfung (Stehwellenverhältnis) wie im Beispiel 1 geraessen. Die Ergebnisse sind in Fig. 8A bzw. 8B veranschaulicht. Diese Ergebnisse sind ähnlich jenen, die im Beispiel 1 erhalten worden sind, gemäß dem das Lötmittel in der gebogenen Kabelanordnung verwendet wurd. Die im vorliegenden Fall erzielten Ergebnisse wurden

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sind im übrigen besser als jene Ergebnisse, die mit dem Kabel erzielt wurden, das mit rechtwinkligen Steckern bzw. Verbindungsgliedern abgeschlossen war, wie dies aus Fig. 7A und 7B hervorgeht.

Es ist ein flexibles Koaxialkabel geschaffen, welches an einer bestimmten gewünschten Stelle einen gebogenen Bereich aufweist, der entsprechend einem festen gewünschten Radius und Winkel gebogen ist. Die übertragung von Hochfrequenzsignalen durch die Biegung wird dabei ohne eine Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften des Kabels erzielt. Um das gebogene Kabel gemäß der Erfindung herzustellen, wird der Außenmantel des Koaxialkabels an der gewünschten Biegestelle abgestreift, und ein Härtematerial wird um den gebogenen Bereich abgegeben, um den gewünschten Biegeradius und Winkel bleibend festzulegen» Das Härtematerial ist vorzugsweise ein Lötmittel oder ein Klebstoff auf Harzbasis.

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Leerseite

Claims

PATENT- UND RECHTSAN-VVAtTE "_:

RECHTSANWALT PATENTANWÄLTE" 3 Π Α 8 7 8

JOCHEN PAGENBERG dr jur.u. μ harvard WOLFGANG A. DOST dh . mn -cm

UDO W. ALTENBURG dipl -phys ·

GALILEIPLATZ 1. 8000 MÜNCHEN

TELEFON (0 89) 98 66 64 TELEX: (05) 22 791 pad d CABLE: PADBÜRO MÜNCHEN

_DATUM 23. Dezember 1980 M 1966 Al/ll/^ra

Patentansprüche

(i .1 Flexibles Koaxialkabel für die Übertragung Von elektrischen Signalen, wobei ein gewünschter Kabelbereich in einer starren Biegung mit einem gewünschgen Biegeradius und Biegewinkel festgelegt ist und ,wobei die betreffende Biegung durch ein Aushärtematerial festgelegt ist,
dadurch gekennzeichnet*

a) daß zumindest ein Mittelleiter (1) vorgesehen ist,

b) daß der Mittelleiter (1) von einem dielektrischen Material (2) umgeben ist,

c) daß das dielektrische Material (2) von zumindest einem Außenleiter (3;3a,3b) .umgeben ist,

d) und daß der Außenleiter (3;3a,3b) von einem Außenüberzug (4) umgeben ist, wobei die starre Biegung dadurch gebildet ist, daß das Aushärtematerial an den Außenleiter (3;3a,3b) in einem gebogenen Kabelbereich (.5') abgegeben ist, in welchem der Außenüberzug (4) abgestreift ist.

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F< Pt IM « USiC-T-Ai'-Γ"Γ>; f.J 't »·' -
2. Koaxialkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aushärtematerial ein aushärtendes bzw. ein ausgehärtetes Lötmittel ist.
3. Koaxialkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aushärtematerial ein aushärtender Klebstoff auf Harzbasis ist.

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