DE822120C

DE822120C - Junction of concentric high-frequency lines

Info

Publication number: DE822120C
Application number: DEP47621A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Peters
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Priority date: 1949-07-02
Filing date: 1949-07-02
Publication date: 1951-11-22

Description

Verbindungsstelle konzentrischer Hochfrequenzleitungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungsstelle konzentrischer llochfrequenzl-eitungen, hei der die Leiter durch Löten oder Schweißen verbunden sind. Bei den genannten Leitungen ist die Verbindung der Innenleiter und der Isolierung nach bekannten Verfahren leicht durchzuführen. Dagegen ist es im allgemeinen schwierig, die Außenleiter tniteinander zu verbinden, ohne die elektrischen Eigenschaften an der Verbindungsstelle durch die Löt-oder Schweißarbeit zu verändern. Für Isolierungen aus thermoplastischem Kunststoff sowie für Luftraumisolierungen mit thermoplastischen Stützkörpern ist schon die beim Löten oder Schweißen entstehende Hitze schädlich. Außerdem kommt es bei diesen Arbeiten leicht vor, daß flüssiges D,letall ins Innere des Kabels gelangt, was ebenfalls zu Störungen führen kann.Junction of concentric high frequency lines The invention refers to a connection point of concentric hole frequency lines, that is, the conductors are connected by soldering or welding. With the mentioned Lines is the connection of the inner conductor and the insulation according to known methods easy to perform. On the other hand, it is generally difficult to connect the outer conductors to one another to connect without affecting the electrical properties at the connection point to change the soldering or welding work. For thermoplastic insulation Plastic as well as for air space insulation with thermoplastic support bodies even the heat generated during soldering or welding is harmful. Also comes During this work it is easy to get liquid D, lethal, into the interior of the cable which can also lead to malfunctions.

Die Verbindungsstelle nach der Erfindung vermeidet diese Nachteile. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Enden der rohrförmigen Außenleiter über einem aus keramischem Stoff bestehenden Schutzring verbunden sind, der auf seiner Außenfläche metallisiert ist. Dieser Schutzring bildet für das Zusammenfügen der Außenleiter eine feste Unterlage, die gleichzeitig verhindert, daß bei der Löt- oder Schweißarbeit flüssiges Metall ins Innere der Leitung gelangt. Infolge der schlechten Wärmeleitfähigkeit seiner keramischen blasse schützt der Schutzring auch etwa vorhandene thermoplastische Isolierkörper der Leitung gegen die beim Löten oder Schweißen entstehende Hitze. Außerdem wird durch die Metallisierung des Schutzringes die Stoßstelle des Außenleiters an deren Innenwand elektrisch leitend überbrückt, so daß Unstetigkeiten durch Ungleichmäßigkeiten der Verbindung vermieden werden.The connection point according to the invention avoids these disadvantages. The invention consists essentially in that the ends of the tubular outer conductor are connected via a protective ring made of ceramic material, which is on its outer surface is metallized. This protective ring forms for the assembly the outer conductor a solid base, which at the same time prevents the soldering or welding work, liquid metal gets inside the pipe. As a result of The protective ring also protects the poor thermal conductivity of its ceramic pale any existing thermoplastic insulating body of the line against the soldering heat generated by welding. In addition, the metallization of the protective ring the joint between the outer conductor and its inner wall is bridged in an electrically conductive manner, so that discontinuities due to unevenness in the connection are avoided.

Der Schutzring kann die Form einer Scheibe haben, die mit einem Loch für den Durchtritt des Innenleiters versehen ist. Zweckmäßig wird der Schutzring schon vor dem Verbinden der Innenleiter in das eine der Leitungsenden eingesetzt. Es kann aber auch zum nachträglichen Einsetzen ein quer geteilter Schutzring verwendet werden. Ferner ist es möglich, auf die schon verbundenen Innenleiter einen geschlitzten Schutzring von der Seite her aufzuschieben. In diesem Falle ist es aber erforderlich, den Schlitz des Schutzringes vor dem Verbinden der Außenleiter durch einen Pfropfen aus keramischem Stoff wieder zu verschließen.The guard ring can be in the form of a disc with a hole for the passage of the Inner conductor is provided. Will be expedient the protective ring before the inner conductor is connected to one of the cable ends used. However, a transversely divided protective ring can also be used for subsequent insertion be used. It is also possible to use the already connected inner conductor to push on the slotted protective ring from the side. In this case it is but required the slot of the protective ring before connecting the outer conductor to be closed again with a plug made of ceramic material.

Bei Leitungen mit einer Luftraumisolierung, die unter Verwendung von Stützscheiben aufgebaut ist, kann der erfindungsgemäß verwendete Schutzring gleichzeitig als Stützscheibe der Luftraumisolierung dienen. Bei luftraumisoliertenLeitungen mit schraubenförmig verlaufenden Stützkörpern sowie bei vollwandig isolierten Leitungen kann der Schutzring an der Stoßstelle der Außenleiter in die. vorher entsprechend ringförmig abgesetzte feste Isolierung eingesetzt werden.For lines with air space insulation made using Support disks is constructed, the protective ring used according to the invention can be used at the same time serve as a support disk for air space insulation. For air-space-insulated lines with helical support bodies as well as fully insulated lines the protective ring can be inserted into the. beforehand accordingly ring-shaped detached solid insulation can be used.

Als eine besondere Ausführungsform der Lötverbindung kann die Stoßstelle der Außenleiter über dem keramischen Schutzring mit einem geeigneten Metall oder einer geeigneten Legierung vergossen werden. Zur Verbindung von Außenleitern aus Aluminium ist hierzu die als Woodsches Metall bekannte, aus Wismut, Blei, Zinn und Kadmium bestehende Legierung besonders geeignet, die in geschmolzenem Zustand mit Aluminium gut bindet.As a special embodiment of the soldered connection, the joint the outer conductor over the ceramic protective ring with a suitable metal or cast with a suitable alloy. For connecting outer conductors For this purpose, aluminum is known as Wood's metal, made from bismuth, lead, and tin Cadmium existing alloy particularly suitable to be used in the molten state Aluminum binds well.

Im allgemeinen wird es nicht ohne weiteres möglich sein, bei der Herstellung der Verbindungsstelle zweier konzentrischer Hochfrequenzleitungen die Außenleiterenden nach dem Verbinden der Innenleiter unmittelbar aneinander anzuschließen. Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung können daher die Außenleiter mittels eines Rohrstückes verbunden sein, daß über die Enden der Außenleiter geschoben und mit diesen verbunden ist. Die Verbindung dieses Rohrstückes mit den Außenleitern wiederum ist jeweils, wie beschrieben, über keramischen Schutzringen hergestellt, die auf ihrer Außenfläche metallisiert sind. Die Schutzringe sind hierfür vorteilhaft an ihrem Umfang entsprechend dem Unterschied der lichten Durchmesser der Außenleiter und des übergeschobenen Rohrstückes treppenförmig abgesetzt.In general it will not be readily possible during manufacture the connection point of two concentric high-frequency lines, the outer conductor ends to be connected to one another immediately after connecting the inner conductors. After a Another proposal of the invention can therefore be the outer conductor by means of a pipe section be connected that pushed over the ends of the outer conductor and connected to these is. The connection of this pipe section with the outer conductors is, in turn, as described, made over ceramic guard rings on their outer surface are metallized. For this purpose, the protective rings are advantageous in terms of their circumference the difference between the clear diameter of the outer conductor and the one pushed over The pipe section is stepped off.

Da durch das eingesetzte Rohrstück der Außenleiterdurchmesser an der Verbindungsstelle auf eine wenn auch kurze Strecke vergrößert ist, sind dort die elektrischen Leitungseigenschaften gegenüber der übrigen Leitungslänge verändert. Dies kann zu Reflexionserscheinungen führen, und zwar um so mehr, je höher die Frequenz ist. Nach der Erfindung kann die diese Störung verursachende Durchmesservergrößerung elektrisch ausgeglichen werden, indem zwischen den Enden der zu verbindenden Außenleiter in die Isolierung ein entsprechend bemessenes Isolierstück eingesetzt wird, das eine höhere Dielektrizitätskonstante besitzt als die Isolierung der Leitung. Die Wirkung dieses Isolierstückes beruht darauf, daß es infolge seiner höheren Dielektrizitätskonstanten den Wellenwiderstand an der Verbindungsstelle wieder auf den normalen Wert der Leitung bringt.Since the pipe section used reduces the outer conductor diameter at the Junction is enlarged to a short distance, there are the electrical line properties changed compared to the rest of the line length. This can lead to reflections, the more so the higher the frequency is. According to the invention, the increase in diameter causing this disruption be electrically balanced by placing between the ends of the outer conductor to be connected an appropriately sized insulating piece is used in the insulation, which has a higher dielectric constant than the insulation of the line. the Effect of this insulating piece is based on the fact that it is due to its higher dielectric constant the characteristic impedance at the connection point back to the normal value of the line brings.

Die erfindutigsgein@iß er@@ endeten Schutzringe können ebenfalls elektrische Cnstetigkeitsstellen hervorrufen, die zu störenden Reflexionen führen, falls durch sie die Kal> azität der Leitung an den betreffenden Stellen erhöht wird. Zum Ausgleich kann man in an sich bekannter Weise den Durchmesser des Innenleiters iin Bereich der Schutzringe vermindern.The inventive guard rings can also be electrical Create points of continuity that lead to disruptive reflections, if carried out the cal> acity of the line is increased at the relevant points. To compensate one can, in a manner known per se, the diameter of the inner conductor in the range the protection rings decrease.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung lassen sich aber die von den Schutzringen herrührenden elektrischen Unstetigkeiten vermeiden, ohne daß der Durchmesser des lnnenleiters an den genannten Stellen verrinhert wird. Zu diesem Zweck werden erfindungsgemäß die Enden der zu verbindenden Außenleiter iiher den Schutzringen um ein solches Maß aufgeNveitet, daß die sonst durch die Schutzringe verursachte Kapazitätszunahme ausgeglichen ist.According to a further proposal of the invention, however, the of avoid electrical discontinuities caused by the guard rings without the Diameter of the inner conductor is reduced at the points mentioned. To this According to the invention, the ends of the external conductors to be connected are used for the purpose Guard rings widened to such an extent that the guard rings would otherwise caused increase in capacity is balanced.

Die Zeichnung zeigt in den Fig. t und 2 beiSpielsweise zwei Ausführungsformen der Verbindungsstelle nach der Erfindung iin Längsschnitt.The drawing shows in Figs. T and 2, for example, two embodiments the connection point according to the invention in longitudinal section.

Es bezeichnen i die lunenleiter und 2 die Außenleiter der zu verbindenden konzentrischen Hochfrequenzleitungen. Die Innenleiter sind bei 3 stumpf aneinander geschweißt. An der Verbindungsstelle sind unter die Enden der zu verbindenden Außenleiter 2 die keramischen Schutzringe 4 eingesetzt, die auf ihren Außenflächen 5 treppenförmig abgesetzt sind und die außerdem auf ihren Außenflächen eine Metallisierung besitzen. Über die Enden der Außenleiter 2 ist über den Schutzringen 4 das Rohrstück 6 geschoben und niit den Enden der Außenleiter 2 bei 7 verschweißt. Zum Ausgleich des unter dein Rohrstück 6 vergrößerten Außenfeiterdurchmessers ist an dieser Stelle das ebenfalls aus keramischem Stoff, also einem Stoff von höherer Dielektrizitätskonstante, bestehende Isolierstück 8 eingesetzt.I denotes the lunar conductor and 2 the outer conductor of the concentric high-frequency lines to be connected. The inner conductors are butt welded to each other at 3. At the junction under the ends of the outer conductors 2 to be connected, the ceramic protective rings 4 are inserted, which are stepped on their outer surfaces 5 and which also have a metallization on their outer surfaces. The pipe section 6 is pushed over the ends of the outer conductors 2 over the protective rings 4 and welded to the ends of the outer conductors 2 at 7. To compensate for the enlarged outer conductor diameter under the pipe section 6, the insulating piece 8, which is also made of ceramic material, that is to say a material with a higher dielectric constant, is used at this point.

Der kapazitäterhöhende Einfluß der Schutzringe4 ist nach Fig. i durch eine Verringerung des Durchmessers der Innenleiter i an den Stellen 9 ausgeglichen.The capacity-increasing influence of the protective rings 4 is shown in FIG a reduction in the diameter of the inner conductor i at points 9 is compensated for.

Nach Fig.2 ist der kapazitäterhöhende Einfluß der Schutzringe 4 dadurch ausgeglichen, daß die Enden der Außenleiter 2 im Bereich der Schutzringe 4 aufgeweitet sind. Die aufgeweiteten Enden der Außenleiter sind mit io bezeichnet.According to Figure 2, the capacity-increasing influence of the protective rings 4 is thereby compensated that the ends of the outer conductor 2 in the area of the protective rings 4 widened are. The widened ends of the outer conductors are denoted by io.

Claims

PATENT CLAIMS i. Connection point of concentric high-frequency lines, in which the conductors are connected by soldering or welding, characterized in that the ends of the tubular outer conductors are connected via a protective ring made of ceramic material which is metallized on its outer surface.

2. Connection point according to claim i for concentric high-frequency lines, the outer conductor of which is made of aluminum exist, characterized in that the joint of the external Ladder ends with the metal known as Wood's metal, made of bismuth, lead, and tin and cadmium existing alloy.

3. Connection point according to claim i or 2, characterized in that the ends of the .lußenleiter by means of an over this pushed pipe section are connected, its connection point with the outer conductors is arranged in each case over a protective ring, the outer surface of which corresponds to the Difference in the clear diameter of the outer conductor and the pipe section pushed over is stepped off.

4. Connection point according to claim 3, characterized in that that to compensate for the enlarged: @ outer conductor diameter below the pushed over Pipe section between the ends of the outer conductor to be connected into the insulation an appropriately sized insulating piece with a higher dielectric constant is used is.

Connection point according to claim i or the subclaims, characterized in that that the diameter of the inner conductor is reduced in the area of the protective rings.

6. Connection point according to claim i or the subclaims, characterized in that that the ends of the outer conductors to be connected in the area of the protective rings around a are widened to such an extent that the increase in capacity otherwise caused by the guard rings is balanced.