ITMI930354A1

ITMI930354A1 - Collegamento a innesto coassiale

Info

Publication number: ITMI930354A1
Application number: IT000354A
Authority: IT
Inventors: Franz-Xaver Pitschi; Georg Spinner; Peter Stiefel
Original assignee: Spinner Gmbh Elektrotech
Priority date: 1992-02-27
Filing date: 1993-02-24
Publication date: 1994-08-24
Also published as: GB9302963D0; IT1263628B; GB2264592B; FR2688096A1; GB2264592A; FR2688096B1; ITMI930354A0; HK1001706A1; CH684719A5; CH684910A5; HK1001704A1; DE4206092C1

Description

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE INDUSTRIALE

L'invenzione riguarda un collegamento a innesto coassiale del tipo indicato nel preambolo della rivendicazione 1 e nel preambolo della rivendicazione

I connettori a innesto di tale tipo sono gene ralmente noti per cavi coassiali pregiati, in particolare per quelli con conduttore esterno massiccio, che pu? essere liscio, ondulato elicoidalmente o ondulato anularmente.

Per il bloccaggio meccanico, ma soprattutto per un sicuro contatto elettrico, il conduttore esterno viene comunemente espanso nella regione della sua estremit? frontale o rivoltato ai bordi ad angolo retto verso l'esterno con la formazione di un collare. La regione espansa o il collare vengono bloccati fra una corrispondente superficie anulare del contenitore e la superficie frontale anulare o anche la superficie conica di un anello di pressione, mediante l?avvitamento di un elemento a vite cavo, la cui superficie frontale si appoggia sull?anello di pressione, e in tal modo contemporaneamente vengono anche contattati elettricamente con il contenitore del connettore. Si ? ora constatato che questo contatto di valore ohmico molto basso e quindi con poca riflessione in molti casi ? per? insoddisfacente, qualora si richieda un rapporto di intermodulazione particolarmente elevato, per esempio superiore a 120 dB per i prodotti di intermodulazione del terzo ordine. Questo ? il caso, per esempio, dei collegamenti coassiali attraverso i quali vengono contemporaneamente trasmessi segnali ad alta potenza e ricevuti segnali di potenza molto bassa.

E' quindi scopo dell'invenzione creare un collegamento a innesto del tipo sopra indicato, dotato di intermodulazione particolarmente bassa.

Una prima soluzione di questo problema ? indicata nella parte caratterizzante della rivendicazione 1. La soluzione, apparentemente semplice, del saldare il conduttore esterno al contenitore del connettore, presuppone per? la conoscenza che. i segnali di intermodulazione al livello misurato hanno la loro causa nel tipo di contatto meccanico finora adottato, e che infatti con questo tipo di contatto la resistenza di contatto ha una componente non lineare, anche se molto piccola, che ? la causa dell'esistenza di segnali di intermodulazione. Questa componente non lineare ? da attribuirsi presumibilmente ai metalli, comunemente diversi, attestati l'uno all'altro nella regione di contatto e soprattutto ai loro ossidi superficiali, che a loro volta sono inevitabili nei metalli per lo pi? impiegati per i conduttori esterni dei cavi coassiali, ossia rame o leghe di rame, e alluminio. L'effetto di semiconduttore generalmente noto, per esempio, dell'ossido di rame potrebbe essere considerato una convalida di questa nostra supposi zione.

La soluzione proposta con la rivendicazione 1 ha inoltre il vantaggio che il contenitore del connettore pu? essere eseguito complessivamente di un solo pezzo, ossia le altre parti finora necessarie, cio? almeno l'anello di pressione e l'elemento a vite cava, possono essere eliminate. Inoltre, non occorre pi? che il conduttore esterno nella regione di contatto venga espanso o rivoltato al bordo.

Nei cavi coassiali frequentemente impiegati con conduttore esterno ondulato elicoidalmente ? consigliabile la forma di esecuzione secondo la rivendicazione 2. La profilatura della parete interna del contenitore del connettore, complementare alla ondulazione del conduttore esterno, facilita il montaggio e il posizionamento del connettore sul cavo coassiale fino alla conclusione del processo di saldatura.

La saldatura del contenitore del connettore con il conduttore esterno del cavo avviene al meglio mediante una pinza riscaldata circondante dall'esterno il contenitore, prima che il conduttore interno del connettore e il dielettrico del connettore vengano montati nel contenitore.

Una seconda soluzione del problema su cui ? basata l'invenzione ? indicata nella rivendicazione 3. Essa ha il vantaggio di non dover saldare il contenitore del connettore complessivamente con il conduttore esterno, il che pu? essere difficoltoso, a seconda della struttura del connettore, soprattutto se il conduttore interno del connettore e il dielettrico del connettore non sono montabili a posteriori dal lato di innesto. Con la seconda soluzione viene quindi fatto uso come finora di un anello di pressione e di un elemento a vite. Il conduttore esterno non viene per? bloccato meccanicamente, ma in un primo tempo saldato con l'anello di pressione. Il bloccaggio meccanico viene come sempre eseguito mediante una vite cava agente sull'anello di pressione. Si ? constatato che anche in questo caso vengono eliminate nel modo pi? completo le componenti non lineari della resistenza di contatto e in tal modo gli effetti di intermodulazione sono attenuabili al di sotto del limite misurabile, se addizionalmente tutte le parti facenti contatto sono argentate.

Vantaggiose forme di esecuzione e sviluppi di questa seconda soluzione sono indicati nelle rivendicazioni dipendenti da 4 a 8.

Le forme di esecu-zione secondo le rivendicazioni 4 e 5 facilitano il posizionamento relativo dell'anello di pressione e del conduttore esterno prima e durante la saldatura dell'anello di pressione.

La forma di esecuzione secondo la rivendicazione 6 tiene conto del fatto che le superfici di contatto fra l'anello di pressione e il contenitore, da un lato, nonch? fra la vite cava e il contenitore, dall'altro lato, rappresentano dal punto di vista elettrico resistenze di transizione o di contatto collegate in parallelo, per cui ? consigliabile, per una minimizzazione della resistenza di contatto complessivamente agente, rendere anche grandi il pi? possibile le superfici di contatto fra la vite cava e l'anello di pressione e contemporaneamente ottenere una elevata pressione superficiale in questa regione.

Mediante lo sviluppo secondo la rivendicazione 7 viene addizionalmente anche accresciuta la pressione superficiale tra la vite cava e il contenitore, specialmente nella regione conducente corrente.

Mediante la forma di esecuzione secondo la rivendicazione 8 viene ottenuto che il collegamento a innesto sie a tenuta d'acqua. L'acqua eventualmente penetrante dal lato del cavo nel collegamento a innesto pu? infatti penetrare unicamente fino alla superficie frontale lato cavo dell'anello di pressione, ma non pu? giungere nella regione critica fra il conduttore interno e il conduttore esterno del cavo o fra il conduttore interno del connettore e il contenitore del collegamento a innesto.

Nel disegno il collegamento a innesto secondo l'invenzione ? rappresentato secondo la prima e la seconda soluzione qui proposte, in forme di realizzazione schematicamente semplificate, scelte a titolo di esempio, in sezione longitudinale e in sezioni longitudinali di particolare. Mostrano:

la figura 1, la prima forma di realizzazione; la figura 2, la seconda forma di realizzazione; la figura 3, la seconda forma di reaiitz azione in una variante a chiusura ermetica;

la figura 4, una seconda possibilit? di realizzazione della chiusura ermetica, e

la figura 5, una terza possibilit? di realizzazione della chiusura ermetica.

In tutte le figura indicano:

1 = Conduttore interno del cavo

2 = Dielettrico del cavo

3 = Conduttore esterno del cavo

4 = Guaina del cavo

11 = Conduttore interno del connettore

12 = Dielettrico del connettore

13 = Conteniitore del connettore

14 = Flangia lato innesto

In figura 1 il conduttore esterno 3 del cavo ? saldato nella regione di contatto 20 sull'intero suo perimetro esterno con la parete interna del contenitore 13 del connettore, che ? eseguito di un solo pezzo e ha un profilo complementare all'ondulazione elicoidale del conduttore esterno 3 del cavo, come indicato con 13a. In questa forma di realizzazione, 11 dielettrico 12 del connettore e il conduttore interno 11 del connettore V?ngono mentati dal lato di innesto, ossia nel disegno da sinistra. La flangia 14 lato innesto ? eseguita come flangia a vite ed ha uno spallamento anulare I4a sporgente verso l'interno per una assicurazione della posizione del dielettrico 12 del connettore. Il conduttore interno 1 del cavo ? alloggiato in un corrispondente foro del conduttore interno 11 del connettore ed ? in esso saldato. Per consentire il processo di saldatura, il conduttore interno 11 del connettore ha un foro assiale Ila che conduce al punto di saldatura.

Poich? il conduttore esterno 3 del cavo si ? saldato tutto intorno con. il contenitore 13 del connettore, l'acqua eventualmente penetrante dal lato del cavo non pu? giungere in alcun punto della regione tra il conduttore interno del collegamento a innesto e il suo conduttore esterno. La saldatura nella regione di contatto 20 avviene al meglio mediante una pinza di forma adatta, riscaldata, circondante dall'esterno il contenitore 13 del connettore, prima che il conduttore interno 11 del connettore e il dielettrico 12 del connettore vengano inseriti nel contenitore 13.

Nel collegamento a innesto rappresentato in figura 2 il contatto avviene fra il conduttore esterno 3 del cavo e il contenitore 13 del connettore attraverso un anello di pressione 15 e una vite cava 16 avvitata nel contenitore 13. L'anello di pressione 15 ha un profilo complementare all'ondulazione del conduttore esterno 3, come visibile in 15b. L'anello di pressione 15 ? saldato sull'estremit? del conduttore esterno 3 ed ha uno spallamento anulare 15a sporgente in direzione assiale oltre l'estremit? frontale del conduttore esterno 3, con il quale spallamento esso fa contatto con un collare anulare 13a del contenitore 13 del connettore. Almeno in questa regione di contatto, sia il contenitore 13 del connettore che anche l'anello di pressione 15 sono argentati. E' per? consigliabile argentare il contenitore 13 almeno nell'intera regione di appoggio dell'anello di pressione 15. L'anello di pressione 15 dovrebbe essere argentato complessivamente. Lo stesso vale per la regione anteriore, ossia lato connettore, della vite cava 16. Per un ingrandimento della superficie di contatto tra l'anello di pressione 15 e l'estremit? anteriore della vite cava 16, la sua superficie frontale 16a e la controsuperficie dell'anello di pressione 15 sono eseguite come superfici coniche complementari. A partire dalla sua superficie frontale 16a, la vite cava 16 ? inoltre provvista di intagli assiali 16b distribuiti simmetricamente lungo il perimetro, che si estendono fino al tratto filettato 16c della vite cava 16. Il comportamento elastico in direzione radiale cos? ottenuto nella regione della superficie frontale anulare ?6a della vite cava 16 d? luogo, congiuntamente con le superfici coniche, ad una pressione crescente, al progredire del serraggio della vite cava 16, della sua regione anteriore contro la parete interna del contenitore 13 del connettore. E' facilmente dimostrabile col calcolo che sia la superficie esterna conica fra l'anello di pressione 15 e la vite cava 16, sia anche la superficie cilindrica fra quest' ultima e il contenitore 13 del connettore formano superfici di contatto attraverso le quali circola una frazione - anche se molto piccola - della corrente fra il conduttore esterno 3 del cavo e il contenitore 13 del connettore. Quindi ? consigliabile che in caso di elevate esigenze di smorzamento dei prodotti di intermodulazione, anche queste regioni di contatto siano completamente argentate, perch? altrimenti si possono creare resistenze specifiche di transizione o di contatto fluttuanti in direzione perimetrale, ma soprattutto una formazione di strati di ossido, che a causa delle loro caratteristiche elettriche non lineari vengono considerate in primo luogo una causa della creazione di prodotti di intermodulazione.

In figura 3 ? rappresentata una forma di esecuzione a tenuta ermetica del collegamento a innesto secondo figura 2. La chiusura a tenuta avviene mediante un O-Ring 17, il quale ? inserito in una scanalatura perimetrale che viene delimitata. dal1a superfid e frontale 16a, qui a forma di anello circolare, della vite cava 16, dalla controsuperficie, rastremata conicamente come nel caso della figura 2, dell'anello di pressione 15 e dalla parete interna del foro del contenitore 13 del connettore. In questa forma di realizzazione si ? fatto a meno degli intagli nella regione anteriore della vite cava 16.

Secondo figura 4, in luogo di un semplice O-Ring per la chiusura a tenuta pu? anche essere impiegato un anello profilato 17a.

Secondo figura 5, una chiusura ermetica si pu? ottenere in ugual modo anche mediante un anello di tenuta 17b, che ? inserito in una scanalatura perimetrale dell'anello di pressione 15.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Collegamento a innesto, costituito da un connettore a innesto all'estremit? di un cavo, il cui conduttore interno (1) ? collegato con il conduttore intern? (11) del connettore e il cui conduttore esterno (3) tubolare termina in un foro del contenitore (13) del connettore ed ? in esso bloccato meccanicamente nonch? contattato elettricamente nella regione della sua estremit? frontale con il contenitore del connettore, caratterizzato dal fatto che il conduttore esterno (3) nella regione di contatto (20) ? saldato lungo tutto il suo perimetro esterno con la parete interna del foro, sostanzialmente di uguale diametro, del contenitore (13) del connettore.
2. Collegamento a innesto secondo la rivendicazione 1, per cavi coassiali con conduttore esterno ondulato elicoidalmente, caratterizzato dal fatto che la parete interna del contenitore (13) del connettore almeno nella regione del collegamento mediante saldatura (20) ha un profilo (13a) complementare alla ondulazione elicoidale del conduttore esterno (3).
3. Collegamento a innesto coassiale, costituito da un connettore a innesto all'estremit? di un cavo, il cui conduttore interno (1) ? collegato con il conduttore interno (11) del connettore, e il cui conduttore esterno (3) tubolare termina in un foro del contenitore (13) del connettore ed ? in esso bloccato meccanicamente nonch? contattato elettricamente nella regione della sua estremit? frontale con il contenitore del connettore mediante un anello di pressione (15) e una vite cava (16) avvitata nel foro del contenitore, caratterizzato dal fatto che l'anello di pressione (15) ? saldato sul conduttore esterno nella regione del1'estremi t? frontale ed ha uno spallamento anulare (15a) sporgente assialmente oltre questa estremit? frontale, con il quale esso fa contatto con un collare anulare (13a) sulla parete interna del contenitore (13), e che tutte le parti facenti contatto sono argentate.
4. Collegamento a innesto secondo la rivendicazione 3, per cavi coassiali con conduttore esterno ondulato, caratterizzato da fatto che l'anello di pressione (15) ha internamente un profilo complementare all'ondulazione del conduttore esterno (3).
5. Collegamento a innesto secondo la rivendicazione 4, per cavi coassiali con conduttore esterno ondulato anularmente, caratter izzato da fatto che l'anello di pressione (15) ? diviso assialmente.
6. Collegamento a innesto secondo una delle rivendicazioni da 3 a 5, caratterizzato dal fatto che la superficie frontale anulare (16a) della vite cava (16) e la controsuperficie dell'anello di pressione (15) sono eseguite come superfici coniche complementari .
7. Collegamento a innesto secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che la vite cava (16) ha intagli assiali (16b) distanziati l'uno dall'altro, aventi origine dalla sua superficie frontale conica (16a),i quali conferiscono alla vite cava nella regione della sua superficie frontale un comportamento radialmente elastico.
8. Collegamento a innesto secondo una delle rivendicazioni da 3 a 7, caratterizzato dal fatto che nella regione dell'anello di pressione (15) ? disposto un anello di tenuta (17, 17a, 17b), che chiude a tenuta almeno l'intercapedine circonferenziale fra l'anello di pressione (15) e il contenitore (13) contro l'umidit? penetrante dal lato del cavo in direzione del lato del connettore.