NL9301850A

NL9301850A - Capacitive separator.

Info

Publication number: NL9301850A
Application number: NL9301850A
Authority: NL
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1992-11-13
Filing date: 1993-10-26
Publication date: 1994-06-01
Also published as: DE4238328A1

Description

Capacitief scheidingsstuk.Capacitive separator.

De uitvinding betreft een capacitief scheidingsstuk met een elektrisch geleidend huis, dat aan zijn buitenzijde coaxiale aansluitelemen-ten voor het aansluiten van twee met elkaar te verbinden hoogfrequent coaxiale kabels omvat en in het inwendige condensatoren, die de binnenge-leiders en de buitengeleiders van de 'hoogfrequente coaxiale kabels scheiden.The invention relates to a capacitive separator with an electrically conductive housing, which on its outside comprises coaxial connecting elements for connecting two high-frequency coaxial cables to be connected to each other and in the internal capacitors, which comprise the inner conductors and the outer conductors of the separate high-frequency coaxial cables.

Uit het Duitse Offenlegungsschrift 2.410.543 is een capacitief scheidingsstuk bekend, dat in een metalen huis twee axiaal achter elkaar liggende buiscondensatoren omvat. De eerste condensator scheidt de bin-nengeleider en de tweede condensator de buitengeleider galvanisch van de te verbinden coaxiale kabel. De binnengeleider van de ene kabel eindigt bij de binnenmantel van de eerste condensator, en de binnengeleider van de andere coaxiale kabel is geïsoleerd door de tweede buiscondensator geleid en met de buitenmantel van de eerste condensator verbonden. Beide condensatoren worden omgeven door elk een buisvormige huls, waarvan een einde met de buitengeleider van de bijbehorende coaxiale kabel is verbonden, en waarvan het andere, konisch versmalde einde met de buitenmantel respectievelijk de binnenmantel van de andere condensator is verbonden.German Offenlegungsschrift 2,410,543 discloses a capacitive separator, which comprises two tube capacitors arranged axially one behind the other in a metal housing. The first capacitor galvanically separates the inner conductor and the second capacitor galvanically separates the outer conductor from the coaxial cable to be connected. The inner conductor of one cable terminates at the inner sheath of the first capacitor, and the inner conductor of the other coaxial cable is insulated through the second tube capacitor and connected to the outer sheath of the first capacitor. Both capacitors are surrounded by a tubular sleeve, one end of which is connected to the outer conductor of the associated coaxial cable, and the other, conically narrowed end of which is connected to the outer jacket or inner jacket of the other capacitor, respectively.

Het bekende capacitieve scheidingsstuk heeft als nadeel, dat het bereiken van een grote mate van afscherming van meer dan 75 dB hoge technische kosten vereist, en dat het scheidingsstuk naar verhouding veel plaats inneemt.The known capacitive separator has the drawback that achieving a large degree of shielding of more than 75 dB requires high technical costs, and that the separator takes up relatively much space.

Verder is voorgesteld (P 42 06 433*3). dat het huis van het capacitieve scheidingsstuk is opgebouwd uit twee met elk een van de buitengeleiders verbonden coaxiale huisdelen, waartussen een in dwarsdoorsnede van het huis meandervormige luchtspleet aanwezig is, dat de luchtspleet door ringvormig aangebrachte condensatoren op hoogfrequente wijze wordt overbrugd, dat de huisdelen elk een met de binnengeleider van de coaxiale kabel verbonden, ten opzichte van de huisdelen geïsoleerde geleider omvatten, en dat de einden van deze geleider door een verdere condensator zijn verbonden.It has also been proposed (P 42 06 433 * 3). that the housing of the capacitive separator is composed of two coaxial housing parts connected to each of the outer conductors, between which an air gap meandering in cross section of the housing is present, that the air gap is bridged in a high-frequency manner by ring-shaped capacitors, the housing parts each a conductor connected to the inner conductor of the coaxial cable and insulated relative to the housing parts, and that the ends of this conductor are connected by a further capacitor.

Daarmee wordt weliswaar een kostbare buiskamer-opbouw van het capacitieve scheidingsstuk vermeden, echter per scheidingsstuk wordt een dure hoogspanningsbestendige ringcondensator gebruikt, die, afhankelijk van zijn eigen grote bouwvorm, niet aan het minimaliseren van een capacitief scheidingsstuk kan bijdragen.Although this avoids expensive tube-chamber construction of the capacitive separator, an expensive high-voltage resistant ring capacitor is used per separator, which, depending on its own large construction, cannot contribute to minimizing a capacitive separator.

De uitvinding heeft tot doel, een capacitief scheidingsstuk van de aan het begin genoemde soort te verschaffen, dat minder inbouwruimte nodig heeft, economisch is te vervaardigen en een voldoende grote mate van afscherming bereikt.The object of the invention is to provide a capacitive separator of the type mentioned at the beginning, which requires less installation space, is economical to manufacture and achieves a sufficiently large degree of shielding.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat het huis van het capacitieve scheidingsstuk uit twee, met elk een van de buitengeleiders verbonden huisdelen bestaat, die niet elektrisch geleidend met elkaar zijn verbonden, doordat in het inwendige van het huis een zich over de huisdelen uitstrekkende coaxiale koperen buisleiding, bij voorkeur een semi-stijve-kabel, is aangebracht, doordat de buitengeleider van de koperen leiding met het ene huisdeel en via ten minste een condensator met het andere huisdeel is verbonden, doordat de binnengeleider van de hoogfrequent coaxiale kabel geïsoleerd ten opzichte van de huisdelen met de binnengeleider van de koperen leiding zijn verbonden, en doordat in een van de verbindingen tussen de binnengeleiders een condensator is aangebracht, en doordat om de koperen leiding ten minste een ferrietring is aangebracht.This object is achieved according to the invention in that the housing of the capacitive separator consists of two housing parts, each connected to one of the outer conductors, which are not electrically conductively connected to each other, in that in the interior of the housing a coaxial extending over the housing parts copper pipeline, preferably a semi-rigid cable, is provided because the outer conductor of the copper pipe is connected to one housing part and via at least one capacitor to the other housing part, because the inner conductor of the high-frequency coaxial cable is insulated from of the housing parts are connected to the inner conductor of the copper pipe, and because a capacitor is arranged in one of the connections between the inner conductors, and because at least one ferrite ring is arranged around the copper pipe.

Door de gevonden wijze van aanbrengen is het op voordelige wijze mogelijk, HF-mantelgolven te absorberen en een voldoende hoge mate van afscherming te bereiken.By the manner of application found, it is advantageously possible to absorb HF-jacketed waves and to achieve a sufficiently high degree of shielding.

Verdere voordelige uitvoeringsvormen van de uitvinding volgen uit de in de volgconclusies aangegeven kenmerken.Further advantageous embodiments of the invention follow from the features indicated in the subclaims.

Hierbij is het in het bijzonder voordelig, dat voor een grote mate van afscherming het gebruik van eenvoudige keramische condensatoren met aansluitdraden mogelijk is. Tegelijkertijd is via het aantal parallel geschakelde condensatoren de te bereiken mate van afscherming op eenvoudige wijze in te stellen, waarbij de van de capaciteitswaarde afhankelijke reststroom verwaarloosbaar klein blijft, respectievelijk in de voor het beschermen van personen benodigde orde van grootte ligt.It is particularly advantageous here that for a large degree of shielding the use of simple ceramic capacitors with connecting wires is possible. At the same time, the degree of shielding to be achieved can be set in a simple manner via the number of capacitors connected in parallel, the residual current depending on the capacitance value remaining negligibly small or in the order of magnitude required for the protection of persons.

Bij een zeer voordelige uitvoeringsvorm kan volgens de conclusies 6 t/m 12 het capacitieve scheidingsstuk in plaats van in een huis op een geleiderplaat worden gerealiseerd, waarbij geleiderbanen op de geleider-plaat afzonderlijke huisfuncties (elektrische geleiding) overnemen.In a very advantageous embodiment, according to claims 6 to 12, the capacitive separator can be realized on a conductor plate instead of in a housing, wherein conductor tracks on the conductor plate take on separate housing functions (electrical conduction).

De uitvinding wordt in het nu volgende in twee uitvoeringsvoorbeelden aan de hand van de bijbehorende tekening nader toegelicht. Hierin toont:The invention is explained in more detail below in two embodiments with reference to the accompanying drawing. Herein shows:

Fig. 1 een capacitief scheidingsstuk in doorsnede, enFig. 1 is a capacitive section in section, and

Fig. 2 een op een geleiderplaat aangebracht capacitief scheidingsstuk in een aanzicht in perspectief.Fig. 2 is a capacitive separator mounted on a conductor plate in a perspective view.

In fig. 1 is een capacitief scheidingsstuk 10 afgebeeld.Fig. 1 shows a capacitive separator 10.

Het capacitieve scheidingsstuk 10 bestaat uit een uit de huisdelen 12 en 14 gevormd elektrisch geleidend huis 16. De huisdelen 12 en 14 zijn door een isolatie 18 met elkaar verbonden. De huisdelen 12 en 14 omvatten bij hun kopse vlakken 20 axiale aansluitelementen 22 en 24, die voor het bij voorkeur steekbaar aansluiten van twee te verbinden hoogfrequent coaxiale kabels 26 en 28 dienen. De eerste hoogfrequent coaxiale kabel 26 is met zijn buitengeleider 30 via het aansluitelement 22 met het huisdeel 14 verbonden. De binnengeleider 32 van de eerste hoogfrequent coaxiale kabel 26 is axiaal door het kopse vlak 20 van het huisdeel 14 heen geleid en met een in de binnenruimte 3^ van het huisdeel 14 aangebrachte aan-sluitpunt 36 van het aansluitelement 22 verbonden.The capacitive separator 10 consists of an electrically conductive housing 16 formed from the housing parts 12 and 14. The housing parts 12 and 14 are connected to each other by an insulation 18. The housing parts 12 and 14 at their end faces 20 comprise axial connecting elements 22 and 24, which serve for the preferably pluggable connection of two high-frequency coaxial cables 26 and 28 to be connected. The first high-frequency coaxial cable 26 is connected to the housing part 14 with its outer conductor 30 via the connecting element 22. The inner conductor 32 of the first high-frequency coaxial cable 26 is passed axially through the end face 20 of the housing part 14 and is connected to a connecting point 36 of the connecting element 22 arranged in the inner space 3 of the housing part 14.

De tweede hoogfrequent coaxiale kabel 28 is met zijn buitengeleider 38 via het aansluitelement 24 met het huisdeel 12 verbonden. De binnengeleider 40 van de tweede hoogfrequent kabel 28 is axiaal door het kopse vlak 20 van het huisdeel 12 heen geleid en met een in de binnenruimte 42 van het huisdeel 12 aangebrachte aansluitpunt 44 van het aansluitelement 24 verbonden.The second high-frequency coaxial cable 28 is connected with its outer conductor 38 via the connecting element 24 to the housing part 12. The inner conductor 40 of the second high-frequency cable 28 is passed axially through the end face 20 of the housing part 12 and is connected to a connecting point 44 of the connecting element 24 arranged in the inner space 42 of the housing part 12.

In het huis 16 is een over de huisdelen 12 en 14 grijpende semi-stijve-kabel 46 aangebracht, waarbij telkens een einde van de binnengeleider 48 van de kabel 46 in de binnenruimte 34 resp. 42 ligt. De kabel 46 is axiaal door de huisdelen 12 en 14 alsook door de geleiding 18 heen geleid, waarbij de buitengeleider 50 van de kabel 46 met het huisdeel 14, bij voorkeur door solderen, elektrisch geleidend verbonden is. In het gebied van de doorleiding van de kabel 46 heeft het huisdeel 12 een isolatie 52.A semi-rigid cable 46, which extends over the housing parts 12 and 14, is arranged in the housing 16, in each case one end of the inner conductor 48 of the cable 46 in the inner space 34 and 34, respectively. 42. The cable 46 is guided axially through the housing parts 12 and 14 as well as through the guide 18, the outer conductor 50 of the cable 46 being electrically conductively connected to the housing part 14, preferably by soldering. In the region of the passage of the cable 46, the housing part 12 has an insulation 52.

Het huisdeel 12 is via paarsgewijs aangebrachte condensatoren 54 - in het voorbeeld vier paren met acht condensatoren - met de buitengeleider 50 van de semi-stijve-kabel 46 verbonden. Tussen de condensatoren 54 zijn om de kabel 46 ferrietringen 56 aangebracht. De binnengeleider 48 van de kabel 46 is enerzijds via een condensator 58 met het aansluitpunt 36 in de binnenruimte 34 van het huisdeel 14 verbonden en anderzijds direct met het aansluitpunt 44 in de binnenruimte 42 van het huisdeel 12.The housing part 12 is connected to the outer conductor 50 of the semi-rigid cable 46 via paired capacitors 54 - in the example four pairs with eight capacitors. Ferrite rings 56 are arranged around the cable 46 between the capacitors 54. The inner conductor 48 of the cable 46 is connected on the one hand via a capacitor 58 to the connection point 36 in the inner space 34 of the housing part 14 and on the other hand directly to the connection point 44 in the inner space 42 of the housing part 12.

De galvanische scheiding van de buitengeleiders 30 en 38 van de hoogfrequent kabels 26 en 28 wordt bewerkstelligd door de condensatoren 54, in verbinding met de huisdelen 12, 14 en de buitengeleider 50 van de semi-stijve-kabel 46, terwijl de condensator 58 de binnengeleiders 30 en 38 van de hoogfrequent coaxiale kabels 26 en 28 galvanisch scheidt.The galvanic separation of the outer conductors 30 and 38 of the high-frequency cables 26 and 28 is effected by the capacitors 54, in connection with the housing parts 12, 14 and the outer conductor 50 of the semi-rigid cable 46, while the capacitor 58 the inner conductors 30 and 38 of the high-frequency coaxial cables 26 and 28 galvanically isolated.

Fig. 2 toont de realisatie van een capacitief scheidingsstuk op een geleiderplaat 60.Fig. 2 shows the realization of a capacitive separator on a conductor plate 60.

Hier is een semi-stijve-kabel 62 via op de buitengeleider 64 van de kabel 62 aangrijpende veerelementen 66, 67 en op de einden 68 van de binnengeleider aangrijpende veerelementen 70 rustend bevestigd. De veerelementen 66, 67 en 70 zijn elektrisch geleidend. De veerelementen 66 zijn op de geleiderplaat 60 met eerste geleiderbanen 72 verbonden. De geleiderbanen 72 zijn via parallel geschakelde condensatoren 7^ verbonden met een geleiderbaan 76 (massa), welke naar de buitengeleider van een eerste hoogfrequent coaxiale kabel (38 in fig. 1) leidt. Het derde veer-element 67 is verbonden met een geleiderbaan 78, die naar de buitengeleider van een tweede hoogfrequent coaxiale kabel (30 in fig. 1) leidt. Tussen de veerelementen 66 zijn om de kabel 62 ferrietringen 80 aangebracht, die in in de ineens lui tende toestand van de kabel 62 in in de geleiderplaat 60 aangebrachte uitsparingen 82 grijpen.Here, a semi-rigid cable 62 is secured to rest via spring elements 66, 67 engaging the outer conductor 64 of the cable 62 and spring elements 70 engaging the ends 68 of the inner conductor. The spring elements 66, 67 and 70 are electrically conductive. The spring elements 66 are connected on the guide plate 60 to first guide tracks 72. The conductor tracks 72 are connected, via parallel-connected capacitors 7, to a conductor track 76 (ground), which leads to the outer conductor of a first high-frequency coaxial cable (38 in FIG. 1). The third spring element 67 is connected to a conductor track 78, which leads to the outer conductor of a second high-frequency coaxial cable (30 in Fig. 1). Ferrite rings 80 are arranged around the cable 62 between the spring elements 66, which, in the suddenly closing state of the cable 62, engage in recesses 82 provided in the guide plate 60.

Een eerste met de binnengeleider 68 van de kabel 62 verbonden veer-element 70 is verbonden met een vierde geleiderbaan 84, welke naar de binnengeleider van de eerste hoogfrequent coaxiale kabel leidt. Een tweede met de binnengeleider 68 verbonden veerelement 70 is met een vijfde geleiderbaan 86 verbonden. De vijfde geleiderbaan 86 is via een condensator 88 verbonden met een zesde geleiderbaan 90, die naar de binnengeleider van de tweede hoogfrequent coaxiale kabel leidt.A first spring element 70 connected to the inner conductor 68 of the cable 62 is connected to a fourth conductor track 84, which leads to the inner conductor of the first high-frequency coaxial cable. A second spring element 70 connected to the inner conductor 68 is connected to a fifth conductor track 86. The fifth conductor track 86 is connected via a capacitor 88 to a sixth conductor track 90, which leads to the inner conductor of the second high-frequency coaxial cable.

In fig. 2 is van het afbeelden van de hoogfrequent coaxiale kabel afgezien, en de semi-stijve-kabel 62 is voor betere verduidelijking in losgemaakte toestand getoond.In Fig. 2, the imaging of the high-frequency coaxial cable is omitted, and the semi-rigid cable 62 is shown in the detached state for better clarification.

De galvanische scheiding van de binnengeleider van de hoogfrequente coaxiale kabel wordt hier via de condensator 88 bewerkstelligd, en de buitengeleiders van de hoogfrequente coaxiale kabels zijn via de condensatoren 74 galvanisch gescheiden.The galvanic separation of the inner conductor of the high-frequency coaxial cable is effected here via the capacitor 88, and the outer conductors of the high-frequency coaxial cables are electrically isolated via the capacitors 74.

Claims

1. Capacitive separator with an electrically conductive housing, comprising on its outer side coaxial connection elements for connecting two high-frequency coaxial cables to be connected to each other and in the internal capacitors, which separate the inner conductors and the outer conductors from the high-frequency coaxial cables, with the characterized in that the housing (16) of the capacitive separator (10) consists of two housing parts (12, 14) connected to each of the outer conductors (30, 38) and which are not electrically connected to each other, which internally of the housing (16) a coaxial copper conduit (46) extending over the housing parts (12, 14), preferably a semi-rigid cable, is provided, the outer conductor (50) of the copper conduit (46) connected to the housing part (14) and via at least one capacitor (54) to the housing part (12), that the inner conductors (32, 40) of the high-frequency coaxial cables (26, 28) are connected to the inner conductor (48) of the copper slate thing (46) is insulated from the housing parts (12, 14) and connected in one of the connections between the inner conductors (32, 40 and 40, respectively). 48) a capacitor (58) is provided, and that at least one ferrite ring (56) is disposed about the copper pipe (46).

Capacitive separator according to claim 1, characterized in that an insulation (18) is arranged between the housing parts (12, 14).

Capacitive separator according to any one of the preceding claims, characterized in that the housing part (12) comprises a non-electrically conductive region (52) in the lead-through area of the coaxial copper pipe (46).

Capacitive separator according to any one of the preceding claims, characterized in that a plurality, preferably a group of capacitors (54), is formed between the outer conductor (50) of the coaxial copper pipe (46) and the housing part (12), and that a ferrite ring (56) is arranged between each group of capacitors (54).

Capacitive separator according to any one of the preceding claims, characterized in that the capacitors (54, 58) are ceramic capacitors.

Capacitive separator according to any one of the preceding claims, characterized in that the copper pipe (62) has fixing elements, preferably spring elements (66, 67. 70), which make contact with the outer conductor (64) and the inner conductor (68). ) are mounted on a conductor tracks comprising a conductor plate (60).

Capacitive separator according to claim 6, characterized in. that the spring elements (66, 67, 70) are electrically conductive.

Capacitive separator according to claim 6 or 7. characterized in. that the spring elements (66) connected to the outer conductor (64) are each connected to a conductor track (72), and these conductor tracks (72) via capacitors (74) to a second conductor track (76) connected to the outer conductor of the first high-frequency cable are connected.

Capacitive separator according to any one of claims 6 to 8, characterized in that a spring element (67). connected to a third conductor track (78) connected to the outer conductor of the second high-frequency cable.

Capacitive separator according to any one of claims 6 to 9, characterized in that a first spring element (70) connected to the inner conductor (68) of the copper pipe (62) is connected to a fourth conductor track (86), and this conductor track (86) is connected via a capacitor (88) to a fifth conductor track (90) connected to the inner conductor of the second high-frequency cable.

Capacitive separator according to any one of claims 6 to 10, characterized in that a second spring element (70) connected to the inner conductor (68) of the copper pipe (62) and connected to the outer conductor of the first high-frequency cable sixth conductor track (84) is connected.

Capacitive separator according to any one of claims 6 to 10, characterized in that the conductor plate (60) has recesses (82) in the region of the ferrite rings (80).