DE3308300A1 - Hochflexible miniaturkoaxialleitung - Google Patents

Description

• H ochflexible Miniaturkoaxialleitung
• Die Erfindung betrifft eine hochflexible Miniaturkoaxialleitung mit extrem geringen KapazitLitsschwankungen bei Bewegung der Leitung, vorzugsweise für den Anschluß an Meßgeräten.
• Leitungen für Maß zwecke können das Maß signal stark beeinflussen, weil durch Bewegungen der Leitung Kapazitätsveränderungen hervorgerufen werden. An den Stellen mit einer schlechten Verbindung zwischen den Oberflächen der Isolierenden Schicht und dem elektrisch leitfähigen Konstruktionselement werden elektrische Ladungen gespeichert, die sich ausgleichen, wenn beim Biegen der Leitung der Kontakt zwiSs>hen der Oberfläche des isolierenden Materials und dem Leiter wieder helgestellt ist. Dadurch werden Spannungen in der Leitung induziert, die dem Meßsignal als Störungen überlagert sind. Um diese Schwierigkeiten zu umgehen, sind bereits eine Vielzahl konstruktiver Lösungen bekannt, die sich jedoch bei miniaturisierten Koaxialleitungen nicht anwenden lassen.
• So sind bereits eine Reihe biegsamer elektrischer Leitungen bek;nnt, bei denen zur exakten Feldbegrenzung sowohl iiber den Innenleiter als auch über dem Dielektrikum textile, in einer Kohlenstoffsuspension imprägnierte Gewebe angeordnet werden, um so elektrisch leitende Schichten in guter Haftung an beiden Seiten des isolierenden Material s zu erreichen (DE-AS 1 135 979).
• Diese Konstruktionen sind jedoch nur in verfah.renstechnisch aufwendiger Weise herzustellen und aufgrund maßlicher Probleme im geforderten Miniaturbereich nicht realisierbar. Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der Tatsache, daß die durch den Bewegungsmechanismus hervorgerufene Verschiebung der Berührungsstellen längs der Isolierwand nach längerem Gebrauch die textilen Schichten und die stoffliche Verteilung der Kohlenstoffbeauflagung erheblich beeinträchtigt, wodurch Qualitätsmängel in Form kapazitiver Änderungen bei Bewegung der Leitung auftreten.
• Es ist auch bekannt, die gewünschte Leitfähigkeit durch die Herstellung einer halbleitenden Schicht aus Elast oder Plastwerkstoffen zu erzielen.
• Die Kombination wird dabei zweckmäßigerweise so gewählt, de die halbleitenden und isolierenden Materialien eine gute Verbindung im Verfahrensprozeß eingehen (DE-OS 1 665 329)o Diese Struktur vergrößert aber die Steifigkeit der Leitung, und die Anwendung ist im geforderten Miniaturbereich unter Beachtung der geforderten Betriebskapazitäten oder Isolationswiderstände nicht möglich.
• Das Ziel der Erfindung besteht in der Vermeidung von Bewegungsartefakten und in der Bereitstellung einer hohe Gebrauchswerteigenschaften aufweisenden hochflexiblen Miniaturkoaxialleitung für Meßzwecke.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Koaxialleitung zu schaffen, die hochflexibel, bruchsicher und von geringem Durchmesser ist sowie bei Bewegung extrem geringe Kapazitätsschwankungen zwischen Innenleiter und Abschirmung aufweist.
• Als Lösung ist nunmehr eine hochflexible Miniaturkoaxialleitung, bestehend aus einem inneren Litzenleiter, einem um diesem angeordneten Dielektrikum und einem aus einer Anzahl von Einzeldrähten zusammengesetzten metallischen Außenleiter, vorgesehen, wobei erfindungsgemäß unmittelbar auf dem Außenleiter eine eng anliegende elastische und elektrisch leitfähige Schicht extrudiert ist, deren Elastizitätsmodul mindestens um den Faktor 0,2 kleiner ist, als das des um den inneren Litzenleiter angeordnete Dielektrikum. Die Schicht verfügt über einen spezifischen Durchgangswiderstand # D von # 50# .cm. Die Leitfähigkeit der Schicht bewirkt außerdem einen besseren elektrischen Kontakt der einzelnen Außenleiterdrähte untereinander, wodurch ein zusätzlich stabilisierender Effekt zur Fixierung der elektrischen Parameter erreicht wird.
• Durch die Aufbringung der Schicht unmittelbar lu:S den Außenleiter wird verhindert, daß beim dienen der Leitung auch nach längerem Gebrauch radiale Veränderungen des Außenleiters eintreten. Durch diesen Effekt und die elektrischen Querverbindungen in der Außenleiterkonstruktion wird erreicht, daß bei Bewegung der Leitung keine Kapazitätsschwankungen auftreten.
• Die entstandene Leitungskonstruktion erhält abschließend eine isolierende Außenhülle, wobei der für diesen Zweck eingesetzte Werkstoff von ungleicher chemischer und physikalischer Struktur gegenüber der darunter angeordneten elastischen Schicht ist, um eine Haftung beider Nonstruktionsel emente zu vermeiden.
• Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel nähe erläutert werden.
• Die dazugehörige Zeichnung zeigt ein absatzweise abisoliertes Ende der erfindungsgemäßen hochflexiblen Miniaturkoaxialleitung in perspekti vischer Darstellung.
• Der metallische Leiter 1 einer Miniaturkoaxialleitung, der aus üblichem Leitermaterial wie beispielsweise Kupfer besteht, ist zweckmäßigerweise feindrähtig aufgebaut, wobei es jedoch auch möglich ist, diese Leiter als Lahnlitzenleiter auszubilden, um der Leitung eine noch größere Flexibilität zu geben.
• Über den metallischen Leiter 1 ist eine Isolie-rung 2 im Druckextrusionsverfahren aufgebracht, uln radial e Verinderungen der Leiterkonstruktion zu vermeiden. Die Isolierhülle besteht vorzugsweise aus einem Hochdruckpolyäthylen mit einem Elastizitätsmodul von, 70 N/mm 2. Uber dieser Isolierung 2 ist ein Außenleiter 3 vorzugsweise in Form einer ein- oder zweilagigen gegenläufigen Umspinnung aus Kupferfeindrähten mit einem Bedeckungsgrad 2 55% angeordnet.
• Erfindungsgemäß wird darüber eine elastische und elektrisch leitfähige Schicht 4 extrudiert, deren Werkstoff ein uin den Faktor 0,2 niedrigeren Elastizitätsmodul aufweist und über ein spezifischen Durchgangswiderstand # # von # 50#.cm verfügt. Als besonders günstig hat sich dafür eine auf Leitfähigkeitsruß und besonders weich eingestellte Äthylen-Vinylazetat-Kopolymerisat basierende Mischung herausgestellt, die auf den Außenleiter 3 fest aufgetragen ist und ihn eng umschließt. Natürlich sind in der entsprechenden Kombination zum gewählten Dielektrikum auch andere leitfähige Elast- und Plastmischungen denkbar.
• Die Außenhiille 5, bevorzugt aus besonders weichem Polyvinylchlorid, wird danach schlauchförmig extrudiert und bildet das nicht in jedem Fall notwendige Abschluß element der kompletten Leitungskonstruktion.
• Die hochflexible Miniaturkoaxialleitung ist für alle Gebiete geeignet, in denen extrem kleine Ströme und Spannungen aber eine Leitung von einer Baugruppe zur anderen geleitet werden flüssen, wie dies für medizinische Meßzwecke der Fall sein kann.
• L e e r s e i t e

Claims (2)

1. Patent anspruch: 1. Hochflexible Miniaturkoaxialleitung für Meßzwecke, bestehend aus einem inneren Litzenleiter, einem um diesen angeordneten Dielektrikum und einem aus einer Anzahl von Einzeldrähten zusammengesetzten Außenleiter, gekennzeichnet dadurch, daß unmittelbar auf dem Außenleiter (3) eine eng anliegende elastische und elektrisch leitfähige Schicht (4) extrudiert ist, deren Elastizitätsmodul mindestens uln den Pcalçtor 0,2 kleiner ist ,als das des um den inneren Litzenleiter (1) angeordneten Dielektrikums (2) und daß auf die Schicht (4) eine äußere isolierende Außenhülle (5) extrudiert ist.
2. 2. Hochflexible Miniaturboaxialleitung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die elastische und elektrisch leitfähige Schicht; (4) über einen spezifischen Durchgangswiderstand von # D von # 50# . cm verfügt.