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Selbsttragender rohrförmiger Leiter, insbesondere Außenleiter für
koaxiale Hochfrequenzleitungen Die Erfindung bezieht sich auf einen selbsttragenden
rohrförmigen Leiter, wie er insbesondere auch als Außenleiter für Hochfrequenzkoaxialleitungen
verwendet wird, der aus einem oder mehre rendünnen, zylindrisch gewölbten Bändern
besteht, die nach ihrer Formung mit Festlegeband, z. B. einem oder mehreren Eisenbändern
und/oder Papierbändern, umwickelt werden und bei denen die Längsränder gegen Ü.bereinanderschieben
gesiohert sind. Letzteres läßt sich baulich in der verschiedenarti;gsten Weise erzielen;
bekannt ist es z. B. die Längsränder zu verzahnen und die Zähne nach dem zvlindrischen
Wölben des Bandes umzubiegen, wobei eine gewisse, die Biegemöglichkeit .des Leiters
erhaltende Längsverschiebung der Bandränder zueinander gewährleistetbleibt. Aber
außer dieser Biegemöglichkeit -und der für das Verseilen solcher Leiter zu einem
Kabel erforderlichen Verdrillumgsmöglichkeit wenden an solche Leiter auch noch sehr
!hohe andere Forderungen mechanischer und elektrischer Art gestellt. So soll der
rohrförmige Leiter besonders außen möglichst zylindrisch glatt sein; die Ausbildung
der Seitenränder im Sinne der Verhinderung ihres Ühereinanderädhiebens. soll also
nach außen nicht auftragen bzw. keinerlei Querschnitbsänderung -des Leiters verursachen.
Ferner soll die Längskantenverbindung elektrisch dicht sein, darf also ,möglichst
keime Fugen und Löcher lassen,,d'a diese,den elektrischen Kopplungswiderstand des
Außenleiters stark erhöhen
und demzufolge stflr°nde gegenseitige
Beeinflussungen zwischen den auf benachbarten Koaxial-Leitern übertragenen Hochfrequenzenergien
verursachen.
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Ein selbsttragender rohrförmiger- Leiter, der diesen verschiedenen
Anforderungen teils vollkommen, teils nahezu völlig genügt und dabei fertigungs,techni,sc!h
keinerlei Schwierigkeiten bietet, ist Gegenstand dieser Erfindung. Diese betrifft
einen aus einem odermehreren Bändern geformten. Leiter mit nach hem Wölben stumpf
gegeneinanderstoßenden Längsrändern; das Überei.n-anderschieben .der Längsränder
im Sinne der Einhaltung eines ;gleichmäßigen vorbestimmten Umfanges und (der Erzielung
einer selbs.itragenden Konstruktion ist dabei durch Einkerbungen an den Längsrändern
erreicht, die vorzugsweise nach innen ragen und in axialer Richtung zueinander versetzt
liegen.
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Bei Außenleitern für 'koaxi:ale Hoc!hfrequenzleitungen, bei :denen
auf dem Innenleiter in regelmäßigen Abständen Isoliersboff.sc@heiben zur Abstandshalterung
des Außenleiters -v-orgeer',sind, empfiehlt es sich, die Einkerbungen an den zusammenstoßenden
Bandrändern zueinander und zu :den Isolierstoffscheiben derart unsymmetrisch versetzt
vorzusehen, daß die Isolierstoffscheiben sich z-,vischen den sich mit,dem größeren
Abstand gegenüberstehenden benachbarten Kerben -der Längsränder befinden.
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Bei koaxialen Hochfrequenzleitungen, bei denen auf dem Innenleiter-
eine oder mehrere Isolierstoffwendeln. vorgesehen sind, mit deren Hilfe der Innenleiter
in konzentrischer Lag_ e zum Außenleiter gehalten wird, muß die Lage -der Ei"nkerbungsstellen'
ebenfalls mit Rücksicht auf die Wendeln festgelegt werden. Zweckmäßig geschieht
dies in der Weise, daß die Einkerbungen mit den Durch gängen der Wendeln .durch-
die Nahtstelle eine periodische, annähernd .abstandsgleiche Folge aufweisen. Auf
diese Weise wird erreicht; daß ein Zusammentreffen .der nach innen eine Verdickung
des Außenleiters bildenden Kerben mit den Rändern der Wendeln vermieden ist.
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Die nähere Ausbildung und die Vorteile des Gegenstandes,der Erfindung
zeigt :das in .der Zeichnungdargestellte ,Ausführungsbeispiel, bei dem der rohrförmige
Leiter als Außenleiter einer koaxialen Hodh:frequenzleitung dient. Wie der Längsschnitt
gemäß Fig. r und der Querschnitt .gemäß Fing. 2 erkennen lassen, sind auf dem Innenleiter
z in regelmäßigen Abständen a Scheiben :z aus Isolierstoff befestigt, die nicht
als Träger, sondern lediglich als Abstandshalüer für den zylindrischen Außenleiter
3 dienen. Die Scheiben 2 können beispielsweise aus Polyäthylen, Trolitul oder Kunstharz
bestehen und unmittelbar auf :den Kupferleiter z aufgepreßt oder aufgespritzt sein.
Der Außenleiter 3, der aus sehr dünnwandigem Kupferblech bestehen möge, wird aus
einem in Fig. 3 in verkleinertem Maßstab dargestellten Band 3 maschinell (über einen
entsprechenden Dorn) zu einem . zylindrischen Rohr gebogen, derart, daß die Längsränder
-des Bandes stumpf gegeneinanderstoßen und somit die Oberfläche .des Außenleiters
kreiszylindrisch und völlig glatt :ist. Beide Längsränder 3a und -3b des Bandes
werden vorher mit Einkerbungen 3ä und 3b versehen, die zueinander stets denselben
Abstand a oder 2a, 3, usw. (haben und zueinander in axialer Richtung um einen
bestimmten Betrag versetzt liegen. Im -allgemein. wird man die Einkerbungen 3b'
in -der Mitte zwischen den Einkerbungen 3ä `vorsehen, da man hierbei mit einer geringstmöglichen
Anzahl von Einkerbungen, wie sie zur Verhinderung,des Übereinanderschiebens der
Bandkante erforderlich und zur Erhaltung eines kleinen Kopplungswiderstandes erwünscht
ist, auskommt. Beim Ausführurigsbei,spielsind jedoch die Einkerbungen 3b ,des einen
Randes zu .den Einkerbungen 3ä :des anderen Randes unsymmetrisch versetzt, so .daß
isich nach dem zylin:drisehen. Wölben des Bandes zu einem Rohr ;gemäß. Fig.4 verschieden
!große Abstände zwischen den Einkerbungen 3ä und 35 ergeben.. Dies hat den Vorteil,
@daß die Isolierstoffscheiben 2 nach dein Aufbringen ,des Außenleiters zwischen
:den mit größerem Abstandeinander gegenüberliegenden Einkerbungen 3ä und 3b ,der
:beiden Längsränder zu liegen kommen. Man hat dann so große Abstände zwischen den
Isolierstoffscheiben 2 und dien benachbarten Einker!bungen,, @daß ein Anstoßen der
Isoliierscheiben gegen diese Einkerbungen infolge ungenauer Fabrikation " oder istarker
Durch biegungen oder Verdrillungen des Außenleiters nicht zu befürchten ist.
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Die Tiefe b (Fig. 2) der Einkerbungen sollte -die Differenz zwischen
dem Innendurchmesser dl des Außenleiters und dem Durchmesser d2 der Isolierstoffsch:eib:en
möglichst etw- as überschreiten, damit bei jeder Lage des Außenleiters Sicherheit
gegen. :das übereinanderschieben der Bandkanten vorhanden .ist.
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Da die Bandkanten bei der erfindungsgemäßen Ausbildung stumpf gegeneinanderstoßen,
kennen sie sich in iaxialer Richtung völlig frei gegeneinander verschie'benb so
daß die Verbiegung und Verdrillung des Leiters verhältnismäßig .gut möglich ist.
Um die Biegesteifigkeit des Bandes noch besonders herabzusetzen, kann es sich empfehlen,
die Einkerbungen 3ä oder 3b zu verlängern, unter Umständen,sogar um den.ganzen Umfang
herum.
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Sowohl die Isolierscheiben als auch die Einkerbungen in oder an den
Rändern des Außenleiters bedingen örtliche Änderungen des Wellenwiderstandes. der
Leitung und bilden Reflexionsstellen, die ähnlich wie die Pup:inspulen einer pupinfs:ierten
Leitung die übertragungsfrequenz nach oben begrenzen.. je dichter -,die Reflexionsistiellen
aufeinanderfolgen, um so höher rückt diese sogenannte Grenzfrequenz der Leitung,
vorausgesetzt, daß der Abstand zwischen den Reflexionsstellen immer der gleiche
bleibt und,die Größe,der Reflexion :an allen Stellen :etwa gleich ist. Es !ist deshalb
zweckmäßig, d,ie Kerben -im Außenleiter so zu .bemessen, @daß sie die gleiche Reflexion
bewirken wie die Isolierscheiben und zugleich die Entfernung zwischen zwei Isolierscheiben
in n-gleiche Unterabschnitte
teilen. Man erreicht damit, :daß die
Grenzfrequenz der Le itung ,das n-fache :der Grenzfrequenz beträgt, :die durch :den
Abstand der Isolierscheiben hervorgerufen wird.