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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die Zeichnung zeigt in den Fig. t und 2 beiSpielsweise zwei Ausführungsformen
der Verbindungsstelle nach der Erfindung iin Längsschnitt.
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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.
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Der kapazitäterhöhende Einfluß der Schutzringe4 ist nach Fig. i durch
eine Verringerung des Durchmessers der Innenleiter i an den Stellen 9 ausgeglichen.
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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.