EP1372225B1 - Hochfrequenz Verbindungsvorrichtung - Google Patents

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EP1372225B1 EP02405470A EP02405470A EP1372225B1 EP 1372225 B1 EP1372225 B1 EP 1372225B1 EP 02405470 A EP02405470 A EP 02405470A EP 02405470 A EP02405470 A EP 02405470A EP 1372225 B1 EP1372225 B1 EP 1372225B1
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    • H01R24/564—Corrugated cables

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
  • stainless steel is used in high-frequency engineering according to the international standard "Fed. Spec. QQ-S-764".
  • this steel causes passive intermodulation products and therefore can not be used in a variety of high frequency applications.
  • brass according to the standard "QQ-B-626” is also used.
  • brass has the disadvantage of stress corrosion cracking and must therefore be protected against aggressive environmental influences in an outdoor use and in particular in a humid, dirty environment installation, additionally with insulating tape or shrink tubing. This will incur additional costs during installation.
  • the US-A-3,568,111 discloses a device of the type mentioned, in which a cylindrical housing is made of bronze.
  • the invention has for its object to provide a device of the type mentioned, which is largely resistant to stress corrosion cracking in aggressive ambient atmosphere, but still comparable in terms of electrical properties, machinability and galvanizability with brass is and generates negligible passive intermodulation products.
  • the object is achieved in a high-frequency component of the type mentioned according to claim 1.
  • bronze and in particular cast bronze, is much more stable than aggressive media, especially ammonia and sulfur compounds.
  • Bronze is much less susceptible to stress corrosion cracking, especially in the case of mechanical stresses, even with residual stresses in the aforementioned aggressive media.
  • the resistance in aggressive media is guaranteed even if the components are not protected by heat shrink tubing, tape and the like and thus exposed to the ambient atmosphere directly.
  • the use of bronze as a contact part in electrical components is known per se.
  • a significant advantage of the high-frequency component according to the invention is seen in the fact that bronze can be processed essentially as inexpensively as brass.
  • bronze alloys can be machined by machining and in this way connectors can be produced in a cost-effective manner.
  • the replacement of brass by bronze, in particular cast bronze is thus possible at essentially no additional cost.
  • the high-frequency component is in particular and preferably a coaxial connector or a lightning protection component.
  • a particularly high resistance results from the fact that the proportion of zinc less than 7% by weight, preferably about 6% by weight.
  • a particularly preferred alloy has the composition CuZn6Sn4Pb3.
  • FIGS. 1 and 2 show a section through a coaxial connector according to the invention.
  • the high-frequency component is a coaxial plug 2, which has a housing 3 to which a coaxial cable 10 with a nut 4 is releasably attached.
  • the coaxial cable 10 has in known manner an inner conductor 11, an insulator 12, a corrugated sheath 13 as an outer conductor and a sheath 14.
  • the inner conductor 11 is connected via a connecting sleeve 19 with a plug pin 20 which is surrounded by an insulator 21.
  • With a further nut 28 of the coaxial connector 2 is screwed to a plug part, not shown here.
  • the nut 4 is not completely screwed onto the housing 3.
  • a sealing mass 7, for example, an elastomer partially displaced in an annular space 9 and seals this case a screwed onto the corrugated sheath 13 threaded ring 17 to the outside.
  • the front end of the corrugated sheath 13 is deformed when screwing the nut 4 as shown.
  • a ring 8 limits the depth of engagement of the nut. 4
  • the two nuts 4 and 28 and the housing 3 are made of bronze, in particular cast bronze.
  • the outwardly protected threaded ring 17 may be made as usual from brass.
  • the two nuts 4 and 28 are preferably on their surfaces refined, for example, silvered, whereby the contact resistance is improved.
  • the pin 20 is preferably made of bronze, in particular cast bronze and finished on its surface, in particular silver plated.
  • the bronze preferably has a comparatively low zinc content.
  • the bronze has a zinc content of less than 7% by weight.
  • the copper-tin-zinc casting alloy used is preferably a lead-containing multi-metal bronze and has, for example, the composition CuZn6Sn4Pb3.
  • the device according to the invention is, for example, part of a high-frequency lightning protection component, a component of an external antenna, a power divider or a high-frequency coupler.
  • the bronze used thus forms supporting, exposed to the ambient atmosphere and under mechanical tension parts of the coaxial connector 1. It is also at mechanical stresses in corrosive media, such as ammonia and sulfur compounds, resistant. The resistance relates in particular to stress corrosion cracking, which can lead to breakage of the components.
  • the connecting part 1 is therefore particularly suitable for outdoor applications, for example for outdoor antenna systems, which are permanently exposed to the environmental atmosphere. Additional protection is therefore not required even with aggressive media. The surfaces can thus be exposed directly to the ambient atmosphere.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Für Vorrichtungen zum elektrischen Kontaktieren von beispielsweise Koaxialkabeln wird in der Hochfrequenztechnik nach der internationalen Norm "Fed. Spec. QQ-S-764" rostfreier Stahl (Stainless Steel) verwendet. Dieser Stahl verursacht jedoch passive Intermodulationsprodukte und kann daher in einer Vielzahl von Hochfrequenzanwendungen nicht verwendet werden. Alternativ zum genannten Stahl werden deshalb auch Messing nach der Norm "QQ-B-626" verwendet. Messing weist jedoch den Nachteil der Spannungsrisskorrosion auf und muss daher bei einem Ausseneinsatz und insbesondere bei einer Installation in feuchter, verschmutzter Umgebung zusätzlich mit isolierendem Band oder einem Schrumpfschlauch gegen aggressive Umwelteinflüsse geschützt werden. Dadurch werden zusätzliche Kosten bei der Installation verursacht.
  • Die US-A-3,568,111 offenbart eine Vorrichtung der genannten Art, bei welcher ein zylindrisches Gehäuse aus Bronze hergestellt ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, die in aggressiver Umgebungsatmosphäre gegen Spannungsrisskorrosion weitgehend resistent ist, aber dennoch bezüglich den elektrischen Eigenschaften, maschineller Bearbeitbarkeit sowie Galvanisierbarkeit mit Messing vergleichbar ist und vernachlässigbare passive Intermodulationsprodukte erzeugt.
    Die Aufgabe ist bei einer Hochfrequenzkomponente der genannten Art gemäss Anspruch 1 gelöst. Untersuchungen haben gezeigt, dass Bronze und insbesondere Gussbronze gegenüber aggressiven Medien und insbesondere Ammoniak sowie Schwefelverbindungen wesentlich stabiler ist als Messing. Bronze ist insbesondere bei mechanischen Spannungen, auch bei Eigenspannungen in den genannten aggressiven Medien wesentlich weniger anfällig gegen Spannungsrisskorrosion. Die Beständigkeit in aggressiven Medien ist auch dann gewährleistet, wenn die Komponenten nicht durch Schrumpfschläuche, Klebeband und desgleichen geschützt und somit der Umgebungsatmosphäre direkt ausgesetzt sind. Die Verwendung von Bronze als Kontaktteil bei elektrischen Komponenten ist an sich bekannt. Beispielsweise zeigen die EP 1 209 771A , US 2002/0034 890 und die EP 0 858 133A Federbuchsen und eine Kontaktklammer aus Phosphorbronze. Die Bronze wird hier als Federwerkstoff verwendet. Die oben genannte Aufgabe wird aber dadurch nicht gelöst. Angestrebt wird hier lediglich ein besserer Kontakt.
  • Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Hochfrequenzkomponente wird darin gesehen, dass Bronze im Wesentlichen ebenso kostengünstig bearbeitet werden kann wie Messing. Insbesondere lassen sich Bronzelegierungen durch Zerspanen bearbeiten und auf diese Weise können insbesondere kostengünstig Verbinder hergestellt werden. Der Ersatz von Messing durch Bronze, insbesondere Gussbronze ist somit im Wesentlichen ohne zusätzliche Kosten möglich.
  • Die Hochfrequenzkomponente ist insbesondere und vorzugsweise ein Koaxialverbinder oder eine Blitzschutzkomponente.
  • Eine besonders hohe Beständigkeit ergibt sich dadurch, dass der Anteil von Zink kleiner als 7Gew.% vorzugsweise etwa 6Gew.% ist. Eine besonders bevorzugte Legierung besitzt die Zusammensetzung CuZn6Sn4Pb3.
  • Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Hochfrequenzkomponente wird nachfolgend anhand der Figuren 1 und 2 erläutert, die jeweils einen Schnitt durch einen erfindungsgemässen Koaxialstecker zeigen.
  • Die Hochfrequenzkomponente ist gemäss den Figuren 1 und 2 ein Koaxialstecker 2, der ein Gehäuse 3 autweist, an dem ein Koaxialkabel 10 mit einer Mutter 4 lösbar befestigt ist. Das Koaxialkabel 10 weist in an sich bekannter Weise einen Innenleiter 11, einen Isolator 12, einen Wellmantel 13 als Aussenleiter und eine Hülle 14 auf. Der Innenleiter 11 ist über eine Verbindungshülse 19 mit einem Steckerstift 20 verbunden, der von einem Isolator 21 umgeben ist. Mit einer weiteren Mutter 28 wird der Koaxialstecker 2 mit einem hier nicht gezeigten Steckerteil verschraubt.
  • In der Figur 1 ist die Mutter 4 noch nicht vollständig auf das Gehäuse 3 aufgeschraubt. Beim weiteren Aufschrauben der Mutter 4 bis zu der in Figur 2 gezeigten Position wird eine dichtende Masse 7, aus beispielsweise einem Elastomer teilweise in einen Ringraum 9 verdrängt und dichtet hierbei einen auf den Wellmantel 13 aufgeschraubten Gewindering 17 nach aussen ab. Das vordere Ende des Wellmantels 13 wird beim Aufschrauben der Mutter 4 wie ersichtlich deformiert. Ein Ring 8 begrenzt die Einschraubtiefe der Mutter 4.
  • Die beiden Muttern 4 und 28 als auch das Gehäuse 3 sind aus Bronze, insbesondere Gussbronze hergestellt. Der nach aussen geschützte Gewindering 17 kann wie üblich aus Messing hergestellt sein. Die beiden Muttern 4 und 28 sind an ihren Oberflächen vorzugsweise veredelt, beispielsweise versilbert, wodurch der Kontaktwiderstand verbessert wird. Ebenfalls ist der Steckerstift 20 vorzugsweise aus Bronze, insbesondere Gussbronze hergestellt und an seiner Oberfläche veredelt, insbesondere versilbert.
  • Die Bronze weist vorzugsweise einen vergleichsweise tiefen Zinkanteil auf. Die Bronze besitzt einen Zinkanteil von weniger als 7Gew.%.
  • Die verwendete Kupfer-Zinn-Zink-Gusslegierung ist vorzugsweise eine Mehrstoffbronze mit Blei und besitzt beispielsweise die Zusammensetzung CuZn6Sn4Pb3.
  • Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist beispielsweise Teil einer Hochfrequenz-Blitzschutzkomponente, eine Komponente einer Aussenantenne, eines Leistungteilers oder eines Hochfrequenzkopplers.
  • Die verwendete Bronze bildet somit tragende, der Umgebungsatmosphäre ausgesetzte sowie unter mechanischer Spannung stehende Teile des Koaxialsteckers 1. Sie ist auch bei mechanischen Spannungen in korrosiven Medien, beispielsweise Ammoniak und Schwefelverbindungen, beständig. Die Beständigkeit betrifft insbesondere diejenige gegen Spannungsrisskorrosion, die zu einem Brechen der Komponenten führen kann. Der Verbindungsteil 1 eignet sich deshalb besonderes für Aussenanwendungen, beispielsweise für Aussenantennenanlagen, welche der Umweltatmosphäre dauernd ausgesetzt sind. Ein zusätzlicher Schutz ist somit auch bei aggressiven Medien nicht erforderlich. Die Oberflächen können somit direkt der Umgebungsatmosphäre ausgesetzt sein.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren eines elektrisch leitenden Teils einer Hochfrequenzanlage, beispielsweise eines Koaxial-Kabels oder Wellrohr-Koaxialkabels oder Koaxialsteckverbinders, mit wenigstens einem tragenden Körper (3, 4, 28) aus Metall, der einen Innenleiter (11, 19, 20) umgibt, wobei wenigstens der tragende und den Umwelteinflüssen ausgesetzte Körper (3, 4, 28) aus Bronze hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bronze verwendet wird, bei welcher der Anteil an Zink kleiner als 7 Gew.%, vorzugsweise etwa 6 Gew.% ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein elektrischer Verbinder oder Verbinderteil (1) ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbinderteil (1) ein Teil eines Koaxialverbinders ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Teil einer Hochfrequenz-Blitzschutzkomponente ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine elektrische Komponente für eine Aussenantenne ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Teil einer Kabelverschraubung, eines Leistungsteilers, eines Hochfrequenzfilters oder eines Hochfrequenzkopplers ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bronze eine Mehrstoffbronze mit Blei ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bronze die Zusammensetzung CuZn6Sn4Pb3 aufweist.
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