EP0489252B1

EP0489252B1 - Coupling device for a coaxial line system

Info

Publication number: EP0489252B1
Application number: EP91118034A
Authority: EP
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. Sommer; Helmut Dipl.-Ing. Wolf; Herbert Rosseg; Hans Dipl.-Ing. Mareis
Original assignee: Deutsche Aerospace AG; Daimler Benz Aerospace AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1990-12-05
Filing date: 1991-10-23
Publication date: 1995-01-11
Anticipated expiration: 2011-10-23
Also published as: EP0489252A1; DE4038817C1; DE59104246D1; ES2069797T3; CA2057127A1; US5156559A; CA2057127C

Description

Die Erfindung betrifft eine Kopplungsvorrichtung für ein Koaxialleitungssystem, welches aus jeweils in einer Ebene verlaufenden Leitungszügen besteht, die aus Außenleitern mit quadratischen oder rechteckigen Querschnitt gebildet werden, in denen mit Hilfe dielektrischer Stützen Innenleiter mit Rechteckquerschnitt gelagert sind.The invention relates to a coupling device for a coaxial line system, which consists of lines running in one plane, which are formed from outer conductors with a square or rectangular cross section, in which inner conductors with a rectangular cross section are mounted with the aid of dielectric supports.

Aus der DE-PS 27 01 228 ist ein Koaxialleitungssystem bekannt geworden, das aus in einer Grundplatte eingelassenen Außenleiterzügen mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt besteht, in denen ein rechteckiger Innenleiter mittels dielektrischer Stützen gelagert ist. Die Grundplatte ist dabei mit einer ebenen Abdeckplatte verschlossen. Eine besondere Ausführungsform einer Kopplungsvorrichtung ist jedoch nicht angegeben.From DE-PS 27 01 228 a coaxial line system has become known which consists of outer conductor runs with a square or rectangular cross section embedded in a base plate, in which a rectangular inner conductor is mounted by means of dielectric supports. The base plate is closed with a flat cover plate. However, a special embodiment of a coupling device is not specified.

Es ist bisher üblich gewesen, die Kopplungsvorrichtung mit Hilfe starr verschraubter Teile auszuführen. Diese Vorrichtung beinhaltet jedoch den Nachteil einer starken mechanischen Beanspruchung infolge Ausdehnung bei thermischer Beanspruchung. Eine andere Ausführungsform mit federnden Steckkontakten weist den Nachteil der Erzeugung von passiven Intermodulationsprodukten auf.It has so far been customary to design the coupling device with the aid of rigidly screwed parts. However, this device has the disadvantage of a strong mechanical stress due to expansion under thermal stress. Another embodiment with resilient plug contacts has the disadvantage of generating passive intermodulation products.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine verlustarme Kopplungsvorrichtung für derartige Koaxialleitersysteme, insbesondere zur Verkopplung von zwei in übereinander liegenden Ebenen angeodneten Leitungszügen anzugeben, die zudem noch temperaturbedingte Differenzen ausgleichen kann.It is therefore an object of the invention to provide a low-loss coupling device for such coaxial conductor systems, in particular for coupling two lines of cables arranged in superimposed levels, which can also compensate for temperature-related differences.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches wiedergegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den kennzeichnenden Teilen der Unteransprüche angegeben.This object is achieved by the features set out in the characterizing part of the main claim. Advantageous embodiments are specified in the characterizing parts of the subclaims.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung ist darin zu sehen, daß die oben genannten Nachteile der bisher verwendeten Kopplungsvorrichtungen vermieden werden und daß die Kompensation von unterschiedlichen Längenausdehnungen infolge eines Temperaturgradienten zwischen Innen- und Außenleiter oder aufgrund unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten der Materialen möglich ist.The particular advantage of the coupling device according to the invention can be seen in the fact that the above-mentioned disadvantages of the coupling devices previously used are avoided and that the compensation of different linear expansions due to a temperature gradient between the inner and outer conductors or due to different expansion coefficients of the materials is possible.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Figur dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the single figure and is described in more detail below.

Die Kopplungsvorrichtung dient zur Übertragung elektromagnetischer Energie von einem ersten Koaxialleiter 1 in den darunter angeordneten zweiten Koaxialleiter 2. Die Außenwand des ersten Koaxialleiters 1 wird durch eine Ausnehmung in einem Gehäuse 13 gebildet, welche durch eine wandartige Platte 3 abgedeckt ist. Auf die gleiche Weise ist der zweite Koaxialleiter 2 im Gehäuse 14 eingelassen. In der gemeinsamen durch die Platte 3 gebildeten Wand ist eine Kopplungsöffnung 4 vorgesehen, deren Mittellinie 16 etwa die halbe Querabmessung von den Kurzschlüssen 6, 9 der jeweiligen Koaxialleiter 1, 2 entfernt ist. Die Innenleiter 5, 7 der Koaxialleiter 1, 2 erstrecken sich noch etwas über die Mitte der Koppelöffnung 4 hinaus in Richtung zum jeweiligen Kurzschluß 6, 9. Die Kurzschlüsse können dabei als Ebene oder als gekrümmte Wand ausgeführt sein.The coupling device serves for the transmission of electromagnetic energy from a first coaxial conductor 1 into the second coaxial conductor 2 arranged underneath. The outer wall of the first coaxial conductor 1 is formed by a recess in a housing 13, which is covered by a wall-like plate 3. In the same way, the second coaxial conductor 2 is embedded in the housing 14. In the common wall formed by the plate 3, a coupling opening 4 is provided, the center line 16 of which is approximately half the transverse dimension from the short circuits 6, 9 of the respective coaxial conductors 1 , 2 . The inner conductors 5, 7 of the coaxial conductors 1 , 2 extend somewhat beyond the center of the coupling opening 4 in the direction of the respective short circuit 6, 9. The short circuits can be designed as a plane or as a curved wall.

In Höhe der Mittellinie 14 ist am Innenleiter 5 des ersten Koaxialleiters 1 ein Stift 8 befestigt, der sich durch die Koppelöffnung 4 hindurch bis in den Innenleiter 7 des zweiten Koaxialleiters 2 erstreckt. Über diesen Stift 8 ist kontaktlos eine Hülse 10 geschoben, die am Innenleiter 7 des zweiten Koaxialleiters 2 befestigt ist. Zwischen Stift 8 und Hülse ist ein schmaler Luftspalt 15 vorgesehen, der zum Ausgleich der unterschiedlichen temperaturbedingten Längsausdehnungen dient. Vorteilhafterweise ist der Stift 8 mit einem dünnen Isolator, beispielsweise aus dem unter dem Warenzeichennamen Teflon bekannten Kunststoff, überzogen. Die Hülse 10 erstreckt sich vom Innenleiter 7 des zweiten Koaxialleiters 2 bis nahe zum Innenleiter 5 des ersten Koaxialleiters 1, ohne diesen jedoch zu berühren.At the level of the center line 14, a pin 8 is attached to the inner conductor 5 of the first coaxial conductor 1 and extends through the coupling opening 4 into the inner conductor 7 of the second coaxial conductor 2 . A sleeve 10, which is attached to the inner conductor 7 of the second coaxial conductor 2 , is pushed contactlessly over this pin 8. A narrow air gap 15 is provided between pin 8 and sleeve, which serves to compensate for the different temperature-related longitudinal expansions. The pin 8 is advantageously covered with a thin insulator, for example made of the plastic known under the trademark Teflon. The sleeve 10 extends from the inner conductor 7 of the second coaxial conductor 2 to close to the inner conductor 5 of the first coaxial conductor 1 , but without touching it.

Im Bereich der Kopplungsvorrichtung können verschiedene Maßnahmen zur Optimierung der Anpassung vorgenommen werden. Zum einen läßt sich der Durchmesser der Koppelöffnung 4 im Verhältnis zum Außendurchmesser der Hülse 10 variieren. Zum anderen können Stift 8 und Hülse 10 durch den Innenleiter 7 des zweiten Koaxialleiters 2 hindurch geführt sein und sich noch ein Stück darüber hinaus erstrecken. Schließlich können im Bereich des Kurzschlusses 9 Stufen 12 in der Außenwand vorgesehen sein. Außerdem kann die Breite des rechteckigen Innenleiters 5 und/oder 7 im Bereich der Kopplungsvorrichtung 8, 10 vermindert oder vergrößert sein.Various measures for optimizing the adaptation can be carried out in the area of the coupling device. On the one hand, the The diameter of the coupling opening 4 varies in relation to the outer diameter of the sleeve 10. On the other hand, the pin 8 and the sleeve 10 can be guided through the inner conductor 7 of the second coaxial conductor 2 and extend a little further. Finally, 9 steps 12 can be provided in the outer wall in the area of the short circuit. In addition, the width of the rectangular inner conductor 5 and / or 7 in the area of the coupling device 8, 10 can be reduced or enlarged.

Claims

A connector for a coaxial wire system, comprising conducting lines, which extend in a respective plane and which are formed by outer conductors of square or rectangular cross-section in which are fitted, with the aid of dielectric supports, inner conductors of rectangular cross-section, characterised by the following features:
a) two respectively stacked coaxial wires (1, 2) are interconnected at their mutual wall (3) via a connecting aperture (4);

b) on the inner conductor (5) of the first coaxial wire (1) is placed, at a distance of approximately half the outer conductor width, from one connecting end (6) which seals the coaxial wire (1), a pin (8) which extends through the connecting aperture (4) to the inner conductor (7) of the second coaxial wire (2);

c) on the inner conductor (7) of the second coaxial wire (2) is attached at a distance of approximately half the outer conductor width from the connecting end (9) of the second coaxial wire (2) a sleeve (10), which is pushed contactfree over the pin (8) and which extends virtually up to the inner conductor (5) of the first coaxial wire (1).
A connector according to claim 1, characterised in that in insulator (11) is fitted between the pin (8) and the sleeve (10).
A connector according to claim 1 or 2, characterised in that the pin (8) and the sleeve (10) are extended on the inner conductor (7) of the second coaxial wire (2) through the inner conductor (7) and beyond.
A connector according to one of claims 1 to 3, characterised in that an adaptor device (12) is provided in the region of the connecting ends (6, 9) of the first or the second coaxial wire (1, 2).
A connector according to one of claims 1 to 4, characterised in that the cross-section of one or both inner conductors (5, 7) can be varied depending on requirements for adaptation in the region of the connector (8, 10).