DE4406673A1

DE4406673A1 - Koaxialkabelzuschnitt

Info

Publication number: DE4406673A1
Application number: DE19944406673
Authority: DE
Original assignee: WL Gore and Associates GmbH
Current assignee: WL Gore and Associates GmbH
Priority date: 1994-03-01
Filing date: 1994-03-01
Publication date: 1995-09-14
Also published as: EP0670610A3; EP0670610A2

Description

Die Erfindung betrifft einen Koaxialkabelzuschnitt, wie er bei der Kon fektionierung von mit Steckverbindern versehenen Koaxialkabeln benö tigt wird, ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie die Verwendung eines Koaxialkabelzuschnittes bei der Herstellung eines Koaxialkabelas semblies. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Koaxialkabelzu schnitt nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Verfahren zu seiner Herstellung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 3 sowie eine Verwendung eines Koaxialkabelzuschnittes nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 4.

In der Industrie werden vielfach mit einer Koaxial-Steckverbindung, insbesondere einem Koaxialstecker, versehene Zuschnitte von Koaxialka beln benötigt. Bei der Herstellung eines mit einer Koaxial-Steckverbin dung versehenen Koaxialkabelzuschnitts wird ein durch Schneiden von auf Kabeltrommeln o. dgl. konfektionierter Koaxialkabel-Endlosware gewonnener Koaxialkabelabschnitt mit einer Koaxialkabel-Steckverbin dung verbunden. Dabei ist es insbesondere erforderlich, daß der Koaxi alkabelabschnitt und die Koaxialkabel-Steckverbindung mechanisch zu einander passen, d. h., der Durchmesser z. B. des Außenleiters des Koa xialkabelabschnitts und der Durchmesser der zur Aufnahme des Koaxial kabels vorgesehenen Öffnung in der Koaxialkabel-Steckverbindung müssen aufeinander abgestimmt sein.

In der Praxis besteht aufgrund elektrotechnischer Randbedingungen im allgemeinen die Notwendigkeit, ein Koaxialkabel eines bestimmten Wel lenwiderstandes, z. B. 50 Ohm, zu verwenden. Auf dem Markt ist hierzu genormte Koaxialkabelware mit einer Impedanz von z. B. 50 Ohm erhält lich, deren Außendurchmesser genormt ist, so daß es möglich ist, dazu passende Steckvorrichtungen in großen Stückzahlen preiswert herzustel len.

Die übliche Normung der Durchmesser von Koaxialkabelware stellt dabei auf bestimmte übliche Werkstoffe als Dielektrika ab, insbesondere Polyethylen und kompaktes Polytetrafluorethylen. Unter bestimmten Voraussetzungen kann es vorteilhaft sein, davon abweichende Werk stoffe, insbesondere gerecktes Polytetrafluorethylen, für das Dielektri kum vorzusehen. In diesem Fall kann es erforderlich sein, die Schicht dicke des Dielektrikums anzupassen, um beispielsweise zu einem gewün schten vorbestimmten Impedanzwert der Kabelware zu gelangen, denn gerecktes Polytetrafluorethylen weist eine kleinere Dielektrizitätskonstan te ε_r als kompaktes Polytetrafluoräthylen auf.

Aus der DE-AS-14 65 122 ist eine Steckverbindervorrichtung für Koaxi alkabel bekannt, die für Koaxialkabelware mit vorbestimmten Durch messern des Innenleiters, des Außenleiters sowie des Mantels geeignet ist. Der Aufbau und die Abmessungen gängiger Koaxialkabelware sind dem "Taschenbuch der Hochfrequenztechnik" von Meinke und Grund lach, in der vierten Auflage herausgegeben von K. Lange und K.-H. Löcherer, Springer-Verlag, Berlin, 1986, auf den Seiten K4-K7 zu entnehmen. Demnach entspricht der größte Teil der im Handel erhäl tlichen Koaxialkabelware nationalen oder internationalen Normen. Ge meinsame Normwerte für die Leitungsimpedanz sind 50 Ω und 75 Ω, für den Durchmesser bei flexiblen Kabeln beispielsweise 0,87 mm, 1,5 mm, 2,95 mm, 3,7 mm, 4,8 mm, 7,25 mm, 11,5 mm und 17,3 mm.

Bei der Verwendung von gerecktem Polytetrafluorethylen erhält man infolge dessen geringerer Dielektrizitätskonstante ε_r bei herkömmlichem Innenleiterdurchmesser und bei vorgegebener Leitungsimpedanz Koaxial kabel, die einen geringeren Durchmesser aufweisen als herkömmliche genormte Koaxialkabel. Beim Konfektionieren von Koaxialkabelassem blies aus derartigen Koaxialkabelzuschnitten mit nicht normgemäßen Durchmessern und üblichen Koaxialkabelsteckvorrichtungen treten Nach teile auf, die bislang den Einsatz beispielsweise von gerecktem Polytetra fluorethylen als Kabeldielektrikum wesentlich gehemmt haben, denn auf grund der Durchmesserabweichungen werden Sonderanfertigungen von Steckvorrichtungen erforderlich, die nur in geringen Stückzahlen be nötigt werden und daher in der Gestehung unverhältnismäßig teuer sind.

Aus der Druckschrift US-A-5, 120,260 ist ein Steckverbinder für soge nannte halbsteife oder "semi-rigid"-Koaxialkabel bekannt, der eine zylin drische Öffnung zur Aufnahme eines abgemantelten Endes eines Koaxi alkabelzuschnitts aufweist. Der Durchmesser dieser Öffnung ist bei den auf dem Markt erhältlichen Modellen dieses Typs üblicherweise auf die Normdurchmesser des Außenleiters des verwendeten halbsteifen Koaxial kabels abgestimmt. Tabelle 1 in Verbindung mit Fig. 2 zeigt typische Kabelabmessungen für genormte halbsteife Koaxialkabel sowie von der Norm abweichende Sonderkabel, wobei bei der Normkabelware von einer Dielektrizitätskonstanten ε_r = 2,0 und bei der entsprechenden Sonderkabelware mit einem Dielektrikum beispielsweise aus gerecktem Polytetrafluorethylen von einem Wert der Dielektrizitätskontanten ε_r = 1,4 ausgegangen wird:

Tabelle 1

Aus der DE-AS-11 56 467 ist es bekannt, auf einen Koaxialkabelzu schnitt eine elektrisch leitfähige Hülse aufzuschieben. Diese bekannte Anordnung ist jedoch derart ausgestaltet, daß sie für die Anpassung eines nicht normgerechten Koaxialkabels an eine normgerechte Koaxial kabelsteckverbindung weder bestimmt noch geeignet ist, denn diese Hülse dient als Abschlußklemme zum Einlöten eines Koaxialkabels in eine gedruckte elektronische Schaltung.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Koaxialkabelzuschnitt aus z. B. mit einem Dielektrikum verminderter relativer Dielektrizitätskonstante ε_r versehener Koaxialkabelware mit gegenüber entsprechender Normware vermindertem Außenleiterdurchmesser verfügbar zu machen, der den noch zur Verbindung mit einem normgemäßen Standard-Koaxial-Steck verbinder geeignet ist.

Gemäß einem ersten Aspekt dieser Erfindung wird die Aufgabe erfin dungsgemäß gelöst durch einen Kabelzuschnitt nach Anspruch 1.

Gemäß einem zweiten Aspekt dieser Erfindung wird die Aufgabe erfin dungsgemäß gelöst durch Verfahren zur Herstellung eines Kabelzuschnit tes nach Anspruch 3.

Gemäß einem dritten Aspekt dieser Erfindung wird die Aufgabe erfin dungsgemäß gelöst durch die Verwendung eines Kabelzuschnittes nach Anspruch 4.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Ende eines erfindungs gemäßen Koaxialkabelzuschnitts,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer für den erfindungsgemäßen Koaxialkabelzuschnitt ver wendeten Koaxialkabelware,

Fig. 3A-3E schematisch den Ablauf eines Verfahrens zur Her stellung des erfindungsgemäßen Koaxialkabelzuschnitts sowie einen weiteren Verfahrensschritt zur Verwendung des erfindungsgemäßen Koaxialkabelzuschnitts mit einem Koaxialkabel-Steckverbinder.

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Koaxialkabels 1 zum Anschluß an einen Koaxial-Steckverbinder (nicht dargestellt) mit einem relativ zum Steckverbinder proximalen (nahen) Ende 2 und einem relativ zum Steckverbinder distalen (entfernten) Ende 3. Das Koaxialkabel 1 weist einen durchgehenden Innenleiter 4 auf, der zylindrisch von einem Dielektrikum 5 sowie einem Außenleiter 6 umge ben ist. Im distalen Bereich 3 weist das Koaxialkabel 1 einen zylindrisch den Außenleiter umschließenden Isoliermantel 7 auf. Im Bereich des proximalen Endes 2 umfaßt das Koaxialkabel 1 eine elektrisch leitfähige Adapterhülse 8 mit einem proximalen Teil 9 und einem distalen Teil 10. Die elektrisch leitfähige Adapterhülse 8 umschließt im proximalen Teil 9 zylindrisch den Außenleiter und steht mit diesem elektrisch in Verbin dung. Im distalen Teil 10 ist der Innendurchmesser der Adapterhülse 8 um die Dicke des Isoliermantels 7 aufgeweitet, so daß hier die Adap terhülse nicht unmittelbar auf dem Außenleiter 6, sondern auf dem Isoliermantel 7 aufsitzt.

Der Innenleiter 4 des erfindungsgemäßen Koaxialkabels 1 ist für gewöhn lich ein mit Silber plattierter Kupferdraht; jedoch können auch andere Leiteranordnungen, die als Innenleiter für ein Koaxialkabel geeignet sind, Verwendung finden. Bei der bevorzugten Ausführungsform besteht das Dielektrikum 5 aus expandiertem (gerecktem) Polytetrafluorethylen. Der Außenleiter 6 besteht aus einem elektrisch leitfähigen Metallgeflecht oder aus einer elektrisch leitfähigen Metallfolie; in einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Außenleiter 6 aus einem aus einer silber plattierten Kupferfolie hergestellten inneren Teil und einem verzinnten Kupfergeflecht als äußerem Teil. Die Adapterhülse 8 besteht bevorzugt aus Kupfer.

Fig. 2 zeigt schematisch den Aufbau des fortlaufenden Teils des erfin dungsgemäßen Koaxialkabelszuschnittes 1 nach Fig. 1 abseits der am proximalen Ende 2 angebrachten Adapterhülse 8 mit dem Innenleiter 4, dem Dielektrikum 5, dem inneren Teil 6a des Außenleiters 6, dem äußeren Teil 6b des Außenleiters 6 und dem Isoliermantel 7. Dabei be zeichnet a den Durchmesser des Innenleiters 4, b den äußeren Durch messer des Dielektrikums 5, c den äußeren Durchmesser des Außenlei ters 6 und d den äußeren Durchmesser des Isoliermantels 7.

In den Tabellen 2A und 2B sind verschiedene Abmessungen für ge bräuchliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Koaxialkabelzu schnittes angegeben.

Tabelle 2A

Tabelle 2B

Die Erfindung ist nicht auf die in den Tabellen 2A und 2B dargestellten Abmessungen beschränkt; die darin enthaltenen Daten geben lediglich Parameter bevorzugter Ausführungsformen wieder.

Die den Ausführungsformen nach Tabelle 2A und Tabelle 2B entspre chenden Kenngrößen erfindungsgemäßer Koaxialkabelzuschnitte sind den Tabellen 3A bzw. 3B zu entnehmen:

Tabelle 3A

Tabelle 3B

Die Fig. 3A bis 3E zeigen aufeinanderfolgende Schritte bei einem Ver fahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Koaxialkabels 1. Zu nächst wird, wie in Fig. 3A gezeigt, ein Koaxialkabelhalbzeug-Zuschnitt auf einer vorbestimmten Länge abgemantelt, so daß in dem abgemantel ten Bereich, der vom Isoliermantel 7 befreit worden ist, der äußere Teil 6b des äußeren Leiters offenliegt. Sodann wird, wie in Fig. 3B gezeigt, der Außenleiter durch Eintauchen in ein Tauchbad verzinnt. Anschlie ßend wird, wie in Fig. 3C dargestellt, die Adapterhülse 8 aufgeschoben. Im folgenden, in Fig. 3D dargestellten Schritt, wird der Innenleiter 4 auf einer vorbestimmten Länge freigelegt. Schließlich erfolgt, wie in Fig. 3E dargestellt, das Verbinden des erfindungsgemäß mit einer Adap terhülse 8 ausgestatteten Koaxialkabels mit einem Koaxialstecker-Bauteil 11. Bei der Terminierung des erfindungsgemäßen Koaxialkabels können die für die Terminierung von sogenannten "semi-rigid"-Kabeln bekann ten Maschinen, die sogenannten "stripping kits" verwendet werden, welche einfach den in Semi-Rigid-Technik ausgeführten Außenleiter, den Schirm und das Dielektrikum durchschneiden, ohne den Innenleiter zu verletzen. Der Innenleiter wird dann in den Standardstecker gesetzt und mit diesem verlötet, verschraubt oder auf andere Weise verbunden.

Claims

1. Koaxialkabelzuschnitt, mit

(a) einem Innenleiter (4),
(b) einem den Innenleiter (4) zylindrisch umgebenden Dielektrikum (5),
(c) einem den Innenleiter (4) und das Dielektrikum (5) zylindrisch umgebenden Außenleiter (6),
(d) einem den Innenleiter (4), das Dielektrikum (5) sowie den Außenleiter (6) zylindrisch umgebenden Isoliermantel (7),
dadurch gekennzeichnet, daß
(e) mindestens ein Ende des Kabelzuschnitts mit einer elektrisch leitfähigen Adapterhülse (8) versehen ist, die elektrisch mit dem Außenleiter verbunden ist und diesen zylindrisch umschließt, wobei
(f) der Außendurchmesser der Adapterhülse in einem Bereich am Ende des Koaxialkabelzuschnittes so gewählt ist, daß er dem Außendurchmesser des Außenleiters eines 0,086′′ (2,18 mm)- Normkoaxialkabels, eines 0,141′′ (3,58 mm)-Normkoaxialka bels, eines 0,250′′ (6,45 mm)-Normkoaxialkabels oder eines 0,325′′ (8,26 mm)-Normkoaxialkabels entspricht.

2. Kabelzuschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Adapterhülse (8) einen ersten Bereich (2), der unmittelbar an einem Ende des Kabelabschnitts liegt und unmittelbar mit dem Außenleiter in Berührung steht, und einen zweiten Abschnitt aufweist, bei dem die Adapterhülse mit dem Isoliermantel (10) in unmittelbarer Berüh rung steht.

3. Verfahren zur Herstellung eines Kabelzuschnitts nach Anspruch 1, die folgenden aufeinanderfolgenden Schritte umfassend:

(a) Abmanteln eines Koaxialkabelabschnitts an einem seiner Enden auf einer vorbestimmten Länge,
(b) Tauchverzinnen des Außenleiters im zuvor abgemantelten Be reich,
(c) Aufschieben einer Adapterhülse (8) auf den abgemantelten und verzinnten Außenleiter.

4. Verwendung eines Koaxialkabelzuschnitts (1) nach Anspruch 1 bei der Herstellung eines Koaxialkabelassemblies, dadurch gekennzeichnet, daß der Koaxialkabelabschnitt in einen Standard-Koaxial-Steckver binder eingesetzt wird.