DE938074C - Koaxiales Hochfrequenzkabel mit einem mit kleiner Steigung um einen Traeger gewickelten Innenleiter - Google Patents

Description

• Koaxiales Hochfrequenzkabel mit einem mit kleiner Steigung um einen Träger gewickelten Innenleiter Die Erfindung betrifft koaxiale Hochfrequenzkabel, deren Innenleiter mit kleiner Steigung um einen Träger gewickelt ist. Derartige Kabel werden z. B. in Längen von 1/4 der übertragenen Wellenlänge als Anpassungskabel zur gegenseitigen Anpassung zweier Leitungskreise mit verschiedenem Wellenwiderstand verwendet. Ferner sind diese Kabel wegen der vergrößerten Laufzeit als sogenannte Laufzeitkabel verwendbar, insbesondere als Meß- und Eichkabel zur Ausführung von Hochfrequenzmessungen.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, bei koaxialen Hochfrequenzkabeln mit einem mit kleiner Steigung um einen Träger gewickelten Innenleiter die Grenzfrequenz durch Herabsetzung der Windungskapazität des Innenleiters zu vergrößern. Die Windungs- bzw. Eigenkapazität des Innenleiters setzt sich zusammen aus der Kapazität zwischen den aufeinanderfolgenden Windungen und der Kapazität über den Träger: Man könnte die Windungskapazität zwar durch Vergrößerung des Windungsabstandes herabsetzen, doch würde dies hei vorgegebenen elektrischen Werten eine uner-Wünschte Verlängerung des Kabels zur Folge haben.
• Gemäß der Erfindung wird die Windungskapazität des Innenleiters dadurch herabgesetzt, daß der Träger an seiner Außenfläche mit quer zum Leiter verlaufenden Aussparungen. versehen wird, so daß der Innenleiter den Träger nur stellenweise berührt. Zweckmäßig wird der Träger aus mehreren, vorzugsweise aus vier miteinander verseilten Fäden runden Querschnittes hergestellt. Für den Fall, daß auch der Außenleiter als Wicklung mit kleiner Steigung ausgebildet ist, wird vorteilhaft auch für die Außenleiterwicklung eine kleine Windungskapazität angestrebt. In ähnlicher Weise wie beim Innenleiter kann bei einem derartigen Außenleiter die Windungskapazität dadurch herabgesetzt werden, daß zumindest einer der an den Außenleiter angrenzenden Isolierschichten mit quer zum Leiter verlaufenden Aussparungen versehen wird, indem man beispielsweise diese Schicht in Form einer offenen oder geschlossenen Verseillage aus runden Isolierstoffäden herstellt. Zur weiteren Herabsetzung der Windungskapazität und ferner der Verluste werden für den Träger sowie für die weiteren an dem gewickelten Innenleiter und an dem gegebenenfalls gewickelten Außenleiter anliegenden Schichten vorzugsweise Isolierstoffe verwendet, bei denen die Dielektrizitätskonstante und der Verlustwinkel klein sind. Der Tangens des Verlustwinkels soll möglichst kleiner als i - io-3 sein. Geeignete Isolierstoffe sind Polystyrol und Polyäthylen.
• In den Figuren der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
• Nach der Fig. i besteht der Träger zo für den mit kurzer Steigung und engen Windungen gewickelten Innenleiter i i aus vier miteinander verweilten runden Isolierstoffäden. Um für das Kabel möglichst kleine Abmessungen zu erhalten, ist der Innenleiter verhältnismäßig dünn ausgeführt (Durchmesser etwa o,2 bis o,8 mm) und dementsprechend mit einer sehr dünnen Isolierschicht, z. B. einer geschlossenen Lackschicht, isoliert, so daß sich bei eng aneinanderliegenden Windungen eine unerwünscht große Windungs- bzw. Eigenkapazität ergeben würde. Dadurch, daß der Innenleiter den Träger io nur stellenweise berührt, wird in einfacher Weise die Windungskapazität des Innenleiters in erheblichem Maß herabgesetzt. Unter Zugrundelegung gleicher elektrischer Werte, z. B. des Wellenwiderstandes bei Anpassungskabeln und der Laufzeit bei Laufzeitkabeln, kann die Erfindung auch dazu ausgewertet werden, um für das Kabel kleinere Abmessungen zu erhalten. Das Dielektrikum zwischen dem Innenleiter i i und dem Außenleiter 12 wird durch die in offenen Schraubenwindungen gewickelten Abstandhalter 13, die geschlossene Isolierstoffbandwicklung 1q. und durch die zwischen den Abstandhalterwindungen verbleibenden Hohlräume gebildet. Der gut leitende Außenleiter 12 besteht beispielsweise aus Aluminium und ist im dargestellten Fall als nahtlos gepreßtes Rohr ausgebildet. Die Isolierstofffäden des Trägers io, der Abstandhalter 13 und die Isolierstoffbandwicklung 1q. bestehen vorteilhaft aus verlustarmen Isolierstoffen, z. B. aus Polystyrol oder Polyäthylen.
• Das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 unterscheidet sich von dem nach Fig: i dadurch, daß die Isolierung zwischen dem Innen- und Außenleiter als Vollisolierung ausgebildet ist. Dementsprechend sind die übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Vollisolierung 15 besteht vorzugsweise aus einem verlustarmen thermoplastischen Kunststoff, z. B. aus einer Polyisobutylen-Polystyrol-Mischung. Damit die im Spritzverfahren oder im Längsbedeckungsverfahren aufgebrachte Vollisolierung nicht in die Windungszwischenräume des Innenleiters i i eintritt und damit deren Windungskapazität erhöht, ist zwischen dem Innenleiter ii und der Vollisolierung 15 die geschlossene, aus einem verlustarmen Isolierstoff bestehende Isolierstoffbandwicklung i6 angeordnet.
• Nach der Fig. 3 ist in Abänderung der Fig. i auch der Außenleiter in Form einer Wicklung mit kleiner Steigung ausgebildet. Der Außenleiter 17 besteht aus drei parallel gelegten isolierten Drähten. Hierüber folgt eine Verseillage von Isolierstoffäden 18, so daß der Außenleiter diese Schicht nur stellenweise berührt. Als. äußere Schutzhülle dienen die Isolierstoffbandwicklung i9 und der vorzugsweise aus Metall, wie Blei oder Aluminium, bestehende Kabelmantel 2o.
• Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsmöglichkeiten beschränkt. Beispielsweise kann der Träger für den Innenleiter als Profilformstrang ausgebildet sein, vorzugsweise als Profilformstrang mit einem kreuz- oder sternförmigen Querschnitt. Wenn auch die Isolierung des Innenleiters und gegebenenfalls des Außenleiters möglichst dünn ausgeführt wird, so besteht doch die Möglichkeit, durch lufthaltige Ausbildung der Leiterisolierung die Windungskapazität noch weiter herabzusetzen. Eine geänderte Ausführung des Außenleiters besteht darin, diesen in bekannter Weise aus zwei längs verlaufenden halbschalenförmigen Bändern mit in Abständen angeordneten Querrillen herzustellen. Über dem Kabel können je nach den vorliegenden Verhältnissen zusätzliche Schutzschichten aufgebracht sein.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Koaxiales Hochfxequenzkabel mit einem mit kleiner Steigung um einenTräger gewickelten Innenleiter, insbesondere Anpassungskabel mit hohem Wellenwiderstand oder Laufzeitkabel mit großer Laufzeit, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger an seiner Außenfläche mit quer zum Leiter verlaufenden Aussparungen versehen ist, so daß der Innenleiter den Träger nur stellenweise berührt.
2. 2. Hochfrequenzkabel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus mehreren, vorzugsweise aus vier miteinander verseilten Fäden runden Querschnitts besteht.
3. 3. Hochfrequenzkabel nach Anspruch i mit einem gewickelten Außenleiter, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der an den Außenleiter angrenzenden Isolierschichten quer zum Leiter verlaufende Aussparungen aufweist, beispielsweise in Form einer offenen oder geschlossenen Verseillage aus runden Isolierstoffäden ausgebildet ist. q..
4. Hochfrequenzkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Volldielektrikum zwischen dem Innei- und Außenleiter, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Volldielektrikum und dem gewickelten Leiter eine geschlossene Isolierschicht angeordnet ist, die ein Eindringen des Isoliermaterials des Volldielektrikums in die Windungszwischenräume vermeidet.
5. 5. Hochfrequenzkabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger sowie die weiteren an dem gewickelten Innenleiter und an dem gegebenenfalls gewickelten Außenleiter anliegenden Schichten aus Isolierstoffen bestehen, die eine kleine Dielektrizitätskonstante aufweisen und deren Tangens des Verlustwinkels kleiner als i - io-3 ist, z. B. aus Polystyrol oder Polyäthylen.