DE767806C

DE767806C - Aus duennen Einzelleitern zusammengesetzter Hochfrequenzleiter

Info

Publication number: DE767806C
Application number: DEJ53960D
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl-Ing Straimer
Original assignee: Hackethal Draht Kabel Werke AG
Current assignee: Hackethal Draht Kabel Werke AG
Priority date: 1935-12-24
Filing date: 1935-12-24
Publication date: 1953-10-12

Description

'Aus dünnen Einzelleitern zusammengesetzter Hochtrequenzleiter Die Ohmschen Verluste eines Hochfrequenzleiters werden bekanntlich dadurch herabgesetzt, daß der Querschnitt des Leiters unterteilt wird und die auf diese Weise hergestellten Teilleiter in ihrer Lage derart gewechselt werden, daß dadurch der Strom über den ganzen Querschnitt gleichmäßig verteilt wird.
Bisher ist nur die Hochfrequenzlitze nach diesem Prinzip hergestellt worden. Bei ihr ist der kreisförmige Gesamtquerschnitt in kreisförmige Teilquerschnitte unterteilt, und die einzelnen Teilleiter sind stetig verdrillt oder verseilt. Ein derart unterteilter Hochfrequenzleiter hat jedoch verschiedene Nachteile. Denn bei seiner Herstellung können nur Teilleiter mit verhältnismäßig großen Durchmessern verwendet werden, weil sonst die einzelnen Leiter bei ihrer Verseilung zerreißen. Für Kurzwellen sind diese Leiter aber. zu grob unterteilt; daher verteilt sich im Bereich der Kurzwellen der hochfrequente Strom nicht gleichmäßig über den ganzen Leiterquerschnitt.
Auf dem Gebiet des Elektromaschinenbaues ist es bereits bekanntgeworden, die Wirbelstromverluste dadurch herabzusetzen, daß man den Leiter aus Einzelleitern zusammensetzt und nur in der wirbelstrombehafteten Dimension unterteilt, wobei die Teilleiter ihre gegenseitige Lage stetig oder stufenweise in der wirbelstrombehafteten Dimension wechseln.
In den »Veröffentlichungen auf dem Gebiet der Nachrichtentechnik«, 1933, ist ferner eine Arbeit erschienen, die sich mit der Eindringtiefe von Hochfrequenzströmen und Magnetflüssen in Starkstromleitern befaßt. Sie enthält u. a. auch eine kurvenmäßige Darstellung, nach der die Leiter in der wirbelstrombehafteten Dimension unterteilt und gewechselt werden, so daß der Hochfrequenzwiderstand tatsächlich herabgesetzt wird. Der Verfasser dieser Arbeit kommt dabei zu dem Ergebnis, daß für den praktischen Gebrauch in Starkstromleitern allein der massive, nicht unterteilte Leiter für die Übertragung von Hochfrequenz- und Starkstrom geeignet ist. Bisher hat diese Arbeit nicht dazu angeregt, reine Hochfrequenzleiter dieser Art herzustellen. Das mag daran liegen, daß die Festigkeit der dünnen Metalleiter so gering ist, daß sie für eine betriebsmäßige Herstellung von zusammengesetzten Leitern nicht ausreicht. Diese Nachteile lassen sich bei Hochfrequenzleitern nach der Erfindung dadurch vermeiden, daß die nur in der wirbelstrombehafteten Dimension unterteilten Teilleiter aus dünnen Metallfolien von ausreichender Breite hergestellt werden, so daß sie ohne Gefahr für ihren Zusammenhalt in der wirbelstrombehafteten Dimension bei der Verseilung der Leiter ausgewechselt werden können. i` ötigenfalls werden die dünnen, aber breiten 1letallfolienstreifen auf zugfestes Isoliermaterial aufgebracht, indem sie als Metallschicht kathodisch aufgestäubt oder nach einem sonstigen Metallspritzverfahren aufgebracht werden, und zwar in einer Stärke, die wesentlich kleiner ist als der kleinste Durchmesser der runden Teilleiter, die bisher ausschließlich zu Hochfrequenzlitzen verarbeitet worden sind.
Die für die Verarbeitung dieser Meta1lfolienstreifen erforderliche Festigkeit wird also entweder dadurch erreicht, daß die Teilleiter ausreichend breit gemacht werden, oder dadurch, daß das Isoliermaterial als Festigkeitsträger ausgebildet wird. So kann die Metallfolie oder die leitende Schicht auf einen Streifen aus Isoliermaterial von hoher Verarbeitungsfestigkeit (Zugfestigkeit) aufgebracht werden, z. B. auf Papier- oder Polystyrolstreifen. wie dies bei Abschirmbändern bereits bekannt ist.
Die bandförmigen, aus dünnen Metallfolien bestehenden Teilleiter werden beim Aufbau der Hochfrequenzleiter so angeordnet, daß die Leiter mit ihrer breiten Dimension nur in Richtung der magnetischen Kraftlinien liegen, weil der Hochfrequenzwiderstand durch die Ouerschnittsvergrößerung der Teilleiter in der wirbelstromfreien Dimension herabgesetzt wird (wirksame Dimension der Leiter). Eine derartige Querschnittsvergrößerung ist bei den bekannten Hochfrequenzlitzen mit runden Teilleitern nicht möglich.
Die so aufgebauten unterteilten Leiter haben den Vorteil, daß die Teilleiter unter Z'ermeidung der bei den normalen Hochfrequenzlitzen notwendigen Lack- und Seidenisolation isoliert werden können, die vielfach eine verhältnismäßig hohe Dielektrizitätskonstante und beträchtliche. dielektrische Verluste besitzen.
Zweckmäßig werden für die Isolierung der Teilleiter gegeneinander Isolierstoffe mit kleiner dielektrischer Konstante und geringen dielektrischen Verlusten benutzt, z. B. Spezialpapiere mit besonderen elektrischen Eigenschaften oder bandförmiges Polystyrol. Die so hergestellten Hochfrequenzleiter können zu Spulen oder zu Kabeln verarbeitet werden.
Ein mit dem erfindungsgemäß aufgebauten Hochfrequenzleiter ausgerüstetes Schaltungselement, z. B. eine Hochfrequenzspule oder -kabel, hat selbst bei sehr hohen Frequenzen über ein breites Band hin praktisch keinen Frequenzgang hinsichtlich des Wirkwiderstandes, «eil seine dielektrischen Verluste klein und die Kupferverluste infolge der durch die hinreichend kleine Unterteilung beseitigten Stromverdrängung praktisch frequenzunabhängig sind.
Die Teilleiter können innerhalb des Gesamtleiters stetig oder stufenweise nach den be i kannten Methoden der Litzen- und Verseilungstechnik in ihrer gegenseitigen Lage gewechselt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Aus dünnen Einzelleitern zusammengesetzter Hochfrequenzleiter, dessen Teilleiter in regelmäßiger Folge den gesamten Leiterquerschnitt durchlaufen und ihre gegenseitige Lage nur in der wirbelstrombehafteten Dimension wechseln, dadurch gekennzeichnet, daß die aus sehr dünnen 1letallfolien bestehenden Einzelleiter zur Erzielung einer die Verarbeitung ermöglichenden mechanischen Festigkeit entweder ausreichend breit oder auf einen Isolierstreifen von hoher Zugfestigkeit aufgebracht sind.
2. Hochfrequenzleiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die sehr dünnen metallischen Bänder durch kapa zitäts- und verlustarme Stoffe voneinander isoliert sind. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 181 461, 213 838, 570:285, 607 248; österreichische Patentschrift Nr. 143 239; britische Patentschrift Nr. 352011; Arnold: »Die Transformatoren«, igio, S. a18; Abs. q.; E. u. M. 1921, S. 485 ff.; »Veröffentlichungen auf dem Gebiet der Nachrichtentechnik«, 1g33, S. 253 bis 26a.