DE891558C

DE891558C - Airspace-insulated electrical high-frequency line

Info

Publication number: DE891558C
Application number: DES12232D
Authority: DE
Inventors: Ernst Fischer; Hans Wassmansdorf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1944-08-16
Filing date: 1944-08-16
Publication date: 1953-09-28

Description

Luftraumisoherte elektrische Hochfrequenzleitung Man ist bei luftraumisolierten Hochfrequenzleitungen bestrebt, den Anteil fester Isolierstoffe innerhalb des Dielektrikums, die zur Zentrierung .des Innenleiters erforderlich sind, mit Rücksicht auf möglichst kleine Dämpfungen möglichst gering zu halten. Zu diesem Zweck ist es bekannt, scheibenförmige Abstandhalter, d:ie in. bestimmten Abständen angeordnet werden, mit Ausnehmungen zu versehen, um eine möglichst kleine Dielektrizität.skonstante zu erzielen. Dabei ist es wichtig, besonders in der Nähe des Innenleiters möglichst geringe Isolierstoffmengen vorzusehen. Die Erfindung schafft nun einen Abstandhalter in: Scheibenform, der die Einhaltung überraschend niedrigerDämpfungswerte für luftraumisolierte Hochfrequenzleitungen insbesondere für den Betrieb mit ultrakurzen Wellen gestattet.Airspace-insulated electrical high-frequency line One is at airspace-insulated High-frequency lines strive to reduce the proportion of solid insulating materials within the dielectric, which are necessary for centering the inner conductor, taking into account as much as possible to keep small attenuations as low as possible. For this purpose it is known to be disc-shaped Spacers, which are arranged at certain intervals, with recesses to be provided in order to achieve the lowest possible dielectric constant. Included It is important to use as little insulation material as possible, especially in the vicinity of the inner conductor to be provided. The invention now creates a spacer in: Disc shape, the compliance with surprisingly low attenuation values for air-space-insulated high-frequency lines especially permitted for operation with ultra-short waves.

,Gemäß der Erfindung bestehen bei luftraumisolierten Hochfrequenzleitungen mit scheibenförmigen, mit Ausnehmungen des Isolierstoffes versehenen Abstandhaltern diese Abstandhalter aus einem Ring mit speichenförmigen Armen, die den Innenleiter nur schneiden- oder punktförmig berühren.According to the invention, there are air-space-insulated high-frequency lines with disc-shaped spacers provided with recesses in the insulating material these spacers consist of a ring with spoke-shaped arms that form the inner conductor only touch it in a cutting or punctiform manner.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele von Hochfrequenzleitungen gemäß der Erfindung b:zw. von Abstandhaltern für solche Leitungen dargestellt.In the drawing are some exemplary embodiments of high-frequency lines according to the invention b: zw. shown by spacers for such lines.

Die Fig. r zeigt ein Hochfrequernzkabel, bei dem der Innenleiter z innerhalb des Au ßenleiters 2, :der beispielsweise in bekannter Weise aus zwei reit Querrillen versehenen halbsohalenförmigen Bändern gebildet ist, durch die in Abständen angeordneten scheibenförmigen Abstandhalter 3 gehalten wird. Die Außenleiterbänder 2 werden durch ein aufgesponnenes Metallband 4 zusammengehalten, worüber noch. weitere nicht dargestellteSchutzschichten, Mäntel oder Bewehrungen angebracht sein können. Solche Leitungen können mit gleichen oder anders aufgebauten Fernmeldeleitungen auch noch zu einem mehradrigen Kabel zusammengefaßt sein.The Fig. R shows a high frequency cable in which the inner conductor z within the Au ßenleiter 2: who rides, for example, in a known manner from two Transverse grooves provided semisohalen-shaped bands is formed by the spaced apart disc-shaped spacer 3 is held. The outer conductor strips 2 are through a spun metal band 4 held together, about what else. further protective layers, not shown, Coats or reinforcements can be attached. Such lines can with same or differently structured telecommunication lines to a multi-core cable be summarized.

Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Kabel nach Fig. i. Hieraus ist ersichtlich, daß der Abstandhalter 3 aus einem Ring besteht, der speichenartige Arme 5 besitzt, die den Innenleiter i nur schneidenförmig berühren. Die zwischen den Armen 5 vorhandenen Ausnehmungen 6 des' Isolierstoffes gewährleisten die Einhaltung einer möglichst niedrigen Dielektrizitätskonstante. Eingehende Versuche mit verschieden geformten Armen bzw. Ausnehmungen haben gezeigt, daß besonders günstige Werte der Dielektrizitätskonstante einerseits bei einwandfreier mechanischer Festigkeit der Abs.tandhälterscheiben, andererseits erreicht werden, wenn die Arme 5, wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel; einen Querschnittsverlauf entsprechend.. der Widerstandsmomentkurve eines einseitig eingespannten Trägers. erhalten. Bei einem ausgeführten Muster einer solchen Leitung konnte beispielsweise eine wirksame Dielektrizitätskonstante von etwa i,o6 festgestellt werden.FIG. 2 shows a cross section through the cable according to FIG. From this it can be seen that the spacer 3 consists of a ring, the spoke-like Has arms 5 which only touch the inner conductor i in the form of a cutting edge. The between the arms 5 existing recesses 6 of the 'insulating material ensure compliance the lowest possible dielectric constant. Incoming attempts with different shaped arms or recesses have shown that particularly favorable values of the Dielectric constant on the one hand with perfect mechanical strength of the Abs.tandhaltererscheiben, on the other hand, can be achieved if the arms 5, as in the illustrated embodiment; a cross-sectional course corresponding to .. the Moment of resistance curve of a beam clamped on one side. obtain. At a Executed pattern of such a line could, for example, have an effective dielectric constant of about i, o6 can be determined.

Die Erzielung derartig geringer Dielektrizitätskonstante ist insbesondere bei, Ultrakurzwellenkabeln wichtig; .da die dielektrischen Verluste neben der Widerstandsdämpfung auf die Querschnittsabmessungen einen wesentlichen Einfluß .ausüben. Bei den bekannten Abstandhaltern wäre die Ab- leitungsdämpfung so hoch, daß die praktische Ausführung in Frage gestellt wäre.Achieving such a low dielectric constant is particularly important in the case of ultra-short wave cables; . because the dielectric losses, in addition to the resistance attenuation, have a significant influence on the cross-sectional dimensions. In the case of the known spacers, the dissipation attenuation would be so high that the practical design would be called into question.

Sn Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Abstandhalters gemäß der Erfindung dargestellt, bei dem drei speichenartige Arme 5 vorgesehen sind.Sn Fig. 2 is an embodiment of a spacer according to the Invention shown, in which three spoke-like arms 5 are provided.

Fig.3 zeigt ein ähnliches Ausführungsbeispiel mit vier Armen. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt.3 shows a similar embodiment with four arms. the However, the invention is not limited to this.

Die Zahl der Arme kann gegebenenfalls noch höher sein, doch wird sie zweckmäßig möglichst gering gehalten.The number of arms can possibly be higher, but it will appropriately kept as low as possible.

Eine weitere Herabsetzung der Dielektrizi:tätskonstante kann noch dadurch erzielt werden, d'aß ,die Scheiben konkav gehalten werden, so. @daß die Arme 5 wie in Fig. 4 und 5, die Querschnitte durch Abstandhalterscheibengemäß der Erfindung darstellen, nur einen dornartigen Querschnitt erhalten; ,dadurch wird eine nur punktförmige Berührung zwischen. Abstandhalterscheibe und Innenleiter erzielt.A further reduction in the dielectric constant can still be used be achieved by keeping the disks concave, so. @that the Arms 5 as in Figs. 4 and 5, the cross-sections through spacer washers according to fig Represent invention, obtained only a spike-like cross-section; , thereby becomes only a point-like contact between. Spacer disc and inner conductor achieved.

Bei dem Beispiel nach der Fig. 4 sind dabei die Arme in der Symmetrieebene der Scheibe angeordnet, während sie bei dem Beispiel nach Fig. 5 abwechselnd nach beiden Seiten aus dieser Ebene herausgebogen scheinen.In the example according to FIG. 4, the arms are in the plane of symmetry the disc arranged, while in the example of FIG. 5 alternately after appear bent out of this plane on both sides.

Die Ausbiegung der Arme kann aber noch weiter getrieben werden, so d.aß sie sieh seitlich des Ringes auf den Leiter abstützen, wie das bei .dem in Fig. 6 und 7 in Vörder- und Seitenansicht -gezeigten Abstandhalter der Fall ist. In d'iesem Fall empfiehlt es sich, je zwei. Arme 5 symmetrisch zu beiden Seiten des Ringes 3 anzuordnen. Auf diese Weise ergibt sich der Vorteil, daß keine radialen Isolierstoffbrücken zwischen Innen- und Außenleiter entstehen, so .daß die Kraftlinien gezwungen. werden, zum Teil durch Luft zu verlaufen. Ein gleicher Erfolg kann auch dadurch erzielt werden, daß die Arme nicht radial, sondern spiralig angeordnet werden, wie das in Fig. 8 angedeutet ist.The flexing of the arms can, however, be pushed further, see above d.that they rest on the ladder on the side of the ring, as in the case of Fig. 6 and 7 in front and side view -shown spacer is the case. In this case it is advisable to use two. Arms 5 symmetrical on both sides of the ring 3 to be arranged. In this way there is the advantage that no radial Insulating bridges between the inner and outer conductors are created so that the lines of force forced. to run partly through air. An equal success can also be achieved in that the arms are not arranged radially, but spirally, as indicated in FIG. 8.

Abstandhalterscheiben der in Fig. i bis 8 gezeigten Art 'können in einfacher Weise aus dem Vollen entweder durch Stanzen oder eine andere spanabhebende Bearbeitung herausgearbeitet oder aber durch Pressen oder Spritzen hergestellt werden.Spacer disks of the type shown in FIGS. 1 to 8 can be used in simple way from the solid either by punching or another machining process Machining worked out or produced by pressing or injection molding.

Fig: g zeigt demgegenüber eine weitere Ausführungsart eines Abstandhalters gemäß der Erfindung, bei dem in den Ring, 3 nachträglich ,die als speichenartige Arme wirkenden dünnen Stäbchen 6 eingesetzt sind.In contrast, Fig: g shows a further embodiment of a spacer according to the invention, in which in the ring, 3 subsequently, the spoke-like Arms-acting thin chopsticks 6 are used.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Abstandhalter können im Gegenteil in ihren äußeren Ausführungen hiervon abweichen. So ist es z. B. zur Erleichterung der Aufbringung auf den Innenleiter möglich, die Scheiben in zwei Halbscheiben aufzuteilen, die dann in bekannter Weise z. B. am Außenleiter befestigt werden können. Weiterkönnen auch Abstandhalter für symmetrisch aufgebaute, luftraumisollerte Hochfrequenzleitungen in sinngemäß gleicher Weise ausgeführt werden.The invention is not limited to the illustrated embodiments limited. The spacers can, on the contrary, in their external designs deviate from this. So it is B. to facilitate application to the inner conductor possible to divide the slices into two half-slices, which then work in a known manner z. B. can be attached to the outer conductor. You can also use spacers for symmetrically constructed, air space-insulated high-frequency lines in the same way Way to be executed.

Für die Übertragung kurzer Wellen ist eine möglichst hohe Gleichmäßigkeit des Kabels erforderlich. Aus diesem Grund ist es für diese Zwecke gemäß weiterer Erfindung vorteilhaft, die Abstandhalterscheiben federnd auf den Innenleiter aufzusetzen. Zu diesem Zweck kann .der äußere Ring 3, wie in Fig. io angedeutet, mit einem Schlitz 7 versehen werden, oder aber die Scheibe wird, wie in Fig. i i gezeigt, in. zwei oder mehr, beispielsweise .vier, Teile geteilt, die durch.einen äußeren federnden Ring 8 zusammengehalten werden. Diese Ausführungen haben gleichzeitig den Vorteil, daß die Abstandhalter seitlich auf den Innenleiter aufgeschoben werden können.The highest possible uniformity is required for the transmission of short waves of the cable is required. For this reason, it is in accordance with further for these purposes Invention advantageous to place the spacer washers resiliently on the inner conductor. For this purpose, the outer ring 3, as indicated in Fig. 10, with a slot 7, or the disk is, as shown in Fig. I i, in. Zwei or more, for example four, parts divided by an outer resilient Ring 8 are held together. These versions also have the advantage that the spacers can be pushed laterally onto the inner conductor.

Wird auf möglichst gleichmäßige Welligkeit weniger Wert gelegt als auf geringe Kapazität, so kann jedoch umgekehrt die Bohrung für,den Innenleiter etwas größer gehalten werden als dessen Durchmesser, so daß die Abstandhalter nur lose auf,demInnenleiter aufsitzen,wodurchdieKapazität weiter verringert wird.Less emphasis is placed on the most uniform waviness possible than to low capacitance, however, the hole for the inner conductor can be reversed be kept slightly larger than its diameter, so that the spacers only loosely, sit on the inner conductor, which further reduces the capacity.

Als Werkstoff für die Abstandhalterscheiben können insbesondere Isolierstoffe genügender mechanischer Festigkeit bei kleiner Dielektrizitätskonstante, wie Polystyrol, Polyäthylen, Polyamid, oder entsprechende keramische Stoffe inBetrachtkommen.In particular, insulating materials can be used as the material for the spacer disks sufficient mechanical strength with a low dielectric constant, such as polystyrene, Polyethylene, polyamide, or corresponding ceramic materials come into consideration.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Airspace-insulated electrical high-frequency line with disc-shaped spacers provided with recesses in the insulating material, characterized in that the spacers consist of a ring with spoke-shaped arms that only touch the inner conductor in cutting or punctiform fashion. a. High-frequency line according to Claim r, characterized in that the spoke-shaped arms have a cross-sectional profile corresponding to the moment of resistance curve of a beam clamped on one side. to have:. 3. High frequency line after. Claim z or 2 ", characterized in that the cross-section of the arms is thorn-shaped. Q .. High-frequency line according to claim; 3, characterized in that the arms are bent alternately out of the plane of symmetry of the disk on both sides. 5. High-frequency line according to claim r , characterized in that the arms run spirally. 6. High-frequency line according to claim z, characterized in that thin rods are inserted like spokes in a ring made of solid insulating material. 7. High-frequency line according to claim r, characterized in that the Spacers are resiliently seated on the inner conductor. B. High-frequency line according to claim 7, characterized in that the outer ring of the spacer disc is slotted. G. High-frequency line according to claim 7, characterized in that -the disc is divided into two or more parts, which are held together by: a resilient ring.