DE1160047B

DE1160047B - Waveguide with a tubular conductor made of a wire or a band of metal, which is wound in a helical manner

Info

Publication number: DE1160047B
Application number: DEC22637A
Authority: DE
Inventors: Paul Mandel
Original assignee: CIE GENERALE D ELECTRICITE SOC; Compagnie Generale dElectricite SA
Current assignee: CIE GENERALE D ELECTRICITE SOC; Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1960-01-14
Filing date: 1960-10-28
Publication date: 1963-12-27
Also published as: GB891926A; FR1254535A; NL257671A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wellenleitung mit einem rohrförmigen Leiter aus einem Draht oder einem Band aus Metall, welches wendelförmig aufgewickelt ist, einer Umhüllung aus dielektrischem Material, die auf diesen Leiter aufgebracht ist, sowie mit einer äußeren metallischen Hülle und einer zylindrischen stromleitenden Bedeckung, die zwischen der äußeren Hülle und der Wendelleitung liegt und einen im wesentlichen konstanten radialen Abstand von dem wendeiförmigen Leiter hat. Derartige Leitungen werden für die Übertragung sehr hurzer elektromagnetischer Wellen verwendet.The invention relates to a waveguide with a tubular conductor made of a wire or a band made of metal, which is wound in a helical manner, a sheath made of dielectric Material applied to this conductor, as well as with an outer metallic sheath and a cylindrical one conductive covering which lies between the outer sheath and the helical cable and has a substantially constant radial distance from the helical conductor. Such lines are used for the transmission of very short electromagnetic waves.

Es sind bereits Wellenleitungen bekannt, die insbesondere zur Übertragung von Wellen des Typs H₀₁ bestimmt sind. Derartige Wellenleitungen bestehen aus einem Leiter in Gestalt eines Drahtes oder eines Metallbandes, welches wendelförmig in die Form eines Rohres gebracht ist; der elektrische Stromleiter ist dabei außen in eine Umhüllung aus dielektrischem Material eingebettet, die ihrerseits von einer metallischen Hülle umgeben ist, die beispielsweise aus einem Stahlrohr bestehen kann.Waveguides are already known which are intended in particular for the transmission of waves of the H _{01 type.} Such waveguides consist of a conductor in the form of a wire or a metal band, which is helically brought into the shape of a tube; the electrical conductor is embedded on the outside in a sheath made of dielectric material, which in turn is surrounded by a metallic sheath, which can consist of a steel tube, for example.

Der wendeiförmige Leiter eines anderen bekannten Wellenleiters ist von einer Lage Glasfasern umgeben, die mit einem Metalloxyd überzogen sind, um dieser Lage Energieabsorbierungseigenschaften zu verleihen, die zur Unterdrückung der Störwellenausbreitung in der Leitung beitragen.The helical conductor of another known waveguide is surrounded by a layer of glass fibers, which are coated with a metal oxide to give this layer energy-absorbing properties, which contribute to the suppression of the propagation of interference waves in the line.

Bei einer anderen, verbesserten Bauart ist in einer zylinderförmigen Metallhülle die Gesamtheit eines wendeiförmigen Leiters und einer diesen Leiter umgebenden und gegebenenfalls Absorbierungsmaterial enthaltenden dielektrischen Schicht eingeschlossen. Eine derartige Anordnung ist auch im Hinblick auf geeignetste Abmessungen für eine gegebene Betriebsfrequenz bekannt. In another, improved design, the entirety of one is in a cylindrical metal shell helical conductor and a conductor surrounding this and optionally absorbent material containing dielectric layer included. Such an arrangement is also in view of most suitable dimensions known for a given operating frequency.

Die metallische Hülle hat in erster Linie die Aufgabe, einen mechanischen Schutz abzugeben, sie übt aber gleichzeitig auch einen Einfluß auf die Übertragung der Wellen aus, die sich in der Wellenleitung fortpflanzen, und bildet daher einen Außenleiter, der auch vom elektrischen Standpunkt aus gesehen eine Rolle für den Aufbau der Wellenleitung spielt.The metallic shell primarily has the task of providing mechanical protection, it exercises but at the same time also have an influence on the transmission of the waves that are in the waveguide propagate, and therefore forms an outer conductor, which also from an electrical point of view is an Plays a role in the structure of the waveguide.

Um nun insbesondere die Unterdrückung bestimmter parasitärer Wellen mit Sicherheit zu erreichen, besteht beim Bau solcher Wellenleitungen ein besonders großes Interesse daran, daß der radiale Abstand zwischen dem wendeiförmigen Leiter der Wellenleitung und dem genannten äußeren elektrischen Leiter so konstant wie nur irgend möglich ist.In order to achieve the suppression of certain parasitic waves with certainty, When building such waveguides, there is a particularly great interest in ensuring that the radial distance between the helical conductor of the waveguide and said external electrical Head as constant as humanly possible.

Es ist bekannt, daß der Abstand zwischen dem wendeiförmigen Leiter und dem äußeren elektrischenIt is known that the distance between the helical conductor and the external electrical

Wellenleitung mit einem rohrförmigen Leiter aus einem Draht oder einem Band aus Metall, welches wendelförmig aufgewickelt istWaveguide with a tubular conductor made of a wire or a band of metal, which is helically wound

Anmelder:Applicant:

Compagnie Generale d'Electricite, Soe. An., ParisCompagnie Generale d'Electricite, Soe. An., Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Leinweber, Patentanwalt,
München 2, Rosental 7Representative: Dipl.-Ing. H. Leinweber, patent attorney,
Munich 2, Rosental 7

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 14. Januar 1960 (Nr. 815 642)Claimed priority:
France of January 14, 1960 (No. 815 642)

Paul Mandel, Paris,
ist als Erfinder genannt wordenPaul Mandel, Paris,
has been named as the inventor

Leiter, der eine Abschirmung darstellt, vorzugsweise nahezu bei einer Viertelwellenlänge der sich im Dielektrikum zwischen beiden Leitern ausbreitenden Welle liegt.Conductor that represents a shield, preferably close to a quarter wavelength of the Dielectric lies between two conductors propagating wave.

Diese Bedingung erfordert es, daß das Rohr aus Metall, welches den äußeren Stromleiter bildet, einen Innendurchmesser aufweist, der praktisch im wesentlichen konstant ist, und daß. es in bezug auf den wendeiförmigen Leiter ganz exakt zentriert ist, Bedingungen, welche den Bau solcher Wellenleitungen äußerst schwierig gestalten. Deshalb wurde .vorgeschlagen, zwischen dem wendeiförmigen Leiter und der äußeren Metallschutzhülle eine zylindrische metallische Zwischenwand anzuordnen, die in bezug auf den wendeiförmigen Leiter genau zentriert ist, wodurch die Notwendigkeit einer genauen Zentrierung dieses Leiters gegenüber der erwähnten Schutzhülle fortfällt.This condition requires that the metal tube which forms the external conductor, one Has inner diameter which is practically substantially constant, and that. it in relation to the helical conductor is exactly centered, which conditions the construction of such waveguides extremely difficult to make. It was therefore suggested to place between the helical conductor and the outer metal protective sheath to arrange a cylindrical metal partition, which with respect to the helical conductor is precisely centered, eliminating the need for precise centering this conductor is omitted compared to the protective cover mentioned.

In der Wellenleitung nach der Erfindung ist es möglich, wie in bekannten anderen Wellenleitungen die erwähnten geometrischen Bedingungen einzuhalten, ohne daß es erforderlich wäre, die Abmessungen und die Bedingungen für das Auflegen der äußeren Hülle aus Metall mit besonders großer Präzision durchzuführen. Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die innere stromleitende Bedeckung aus einem Metallgewebe mitIn the waveguide according to the invention it is possible, as in other known waveguides to adhere to the geometrical conditions mentioned without it being necessary to change the dimensions and the conditions for laying the outer shell made of metal with a particularly large Perform precision. The object is achieved according to the invention in that the inner conductive covering made of a metal mesh with

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feinen Maschen besteht, wodurch in den Raum zwischen der äußeren metallischen Hülle und der zylindrischen stromleitenden Bedeckung aus Metallgewebe ein Kunstharz großer Haftfähigkeit einspritzbar ist. Auf Grund der Tatsache, daß ein synthetisches Harz durch die Maschen des Drahtgeflechtes einspritzbar ist, ermöglicht es die neue Ausbildung außerdem, bequem eine kompakte Einheit zu bilden, die den eigentlichen Leiter, die stromleitende Bedeckung, die äußere Schutzhülle und die verschiedenen Isolierschichten zwischen diesen drei Elementen einschließt.fine mesh, creating the space between the outer metallic shell and the cylindrical electrically conductive covering made of metal mesh a synthetic resin of great adhesiveness is injectable. Due to the fact that a synthetic Resin can be injected through the mesh of the wire mesh, making the new training possible in addition, to conveniently form a compact unit that contains the actual conductor, the electrically conductive covering, the outer protective cover and the various layers of insulation between these three elements includes.

Diese stromleitende Bedeckung ist es nun, die die Rolle der Abschirmung der Wellenleitung übernimmt und die den gegebenen Bedingungen der Gleichförmigkeit des Durchmessers und der konzentrischen Lage der Leiterteile genügen muß. Andererseits greift die äußere metallische Hülle nun nicht mehr in die rein elektrische Ausrüstung der Wellenleitung ein und spielt nur noch eine Rolle für den mechanischen Schutz, derart, daß der Zusammenbau der Wellenleitung mit viel weniger Präzision durchgeführt werden kann. Außerdem kann die leitende Hülle, weil sie aus einer oder mehreren Wicklungen von Metallgewebebändern besteht und auf das Dielektrikum aufgelegt wird, mit geometrischen Abmessungen und mit einer Konzentrizität ausgeführt werden, die außerordentlich weit geht; die Dicke des Dielektrikums, welches die Wendelleitung von dem Metallgewebe isoliert, kann auch mit sehr großer Präzision konstant gehalten werden, wenn das Dielektrikum aus einer Wicklung von bandförmigem porösem Isoliermaterial, z. B. von Glasfasergewebebändern, besteht. Im übrigen garantiert eine Einspritzung von Kunstharz, dessen Diffusion weder durch die Bedeckung aus Metallgewebe noch durch die poröse Isoliermaterialwicklung verhindert wird, eine große Dichte der gesamten Anordnung.It is this electrically conductive covering that takes on the role of shielding the waveguide and the given conditions of uniformity of diameter and concentric Position of the ladder parts must be sufficient. On the other hand, the outer metallic shell no longer engages in the purely electrical equipment of the waveguide and only plays a role for the mechanical Protection such that the assembly of the waveguide can be done with much less precision can. In addition, the conductive sheath can be made up of one or more turns of metal mesh tape exists and is placed on the dielectric, with geometric dimensions and be carried out with a concentricity that goes extraordinarily far; the thickness of the dielectric, which isolates the helical cable from the metal mesh, can also be done with very great precision be kept constant when the dielectric consists of a winding of ribbon-shaped porous Insulating material, e.g. B. of fiberglass fabric tapes. In addition, an injection of Synthetic resin whose diffusion neither through the metal mesh covering nor through the porous one Insulating material winding prevents a large density of the entire assembly.

In der Zeichnung ist eine Wellenleitung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.In the drawing, a waveguide according to the invention is shown, for example.

Fig. 1 zeigt die Ansicht eines Längsschnittes durch einen WeUenleitungsabschnitt nach der Erfindung;Fig. 1 shows the view of a longitudinal section through a WeUenleitungsabschnitt according to the invention;

Fig. 2 zeigt die Ansicht eines Querschnitts durch die gleiche Wellenleitung; hier befindet sich jedoch der Kern, welcher bei dem Verfahren zur Herstellung ■der Wellenleitung benutzt wird, noch in dem inneren Höhlraum der Wellenleitung.Fig. 2 shows a view of a cross section through the same waveguide; here is however the core, which is used in the method of manufacturing the waveguide, is still in the inner one Waveguide cavity.

In den beiden Figuren bezeichnet 1 den wendelförmigen Leiter, 2 die dielektrische Bedeckung. 3 die Hülle aus Metallgewebe und 4 die äußere Hülle der Wellenleitung. In dem freien Raum zwischen der Hülle aus Metallgewebe und der äußeren Hülle befindet sich das Kunstharz 5, welches eingespritzt worden ist, in die gesamte Wellenleitung eindringt und auf diese Weise den wendeiförmigen Stromleiter einhüllt. In the two figures, 1 denotes the helical one Conductor, 2 the dielectric covering. 3 the shell made of metal mesh and 4 the outer shell of the Waveguide. Located in the free space between the metal mesh shell and the outer shell the synthetic resin 5 which has been injected penetrates the entire waveguide and in this way envelops the helical conductor.

Die Fig. 2 läßt ein Verfahren zur Herstellung der Wellenleitung nach der Erfindung erkennen, und zwar handelt es sich hier um ein Beispiel von vielen für die Herstellung. Mit 6 ist ein Kern oder Dorn bezeichnet, auf den der wendeiförmige Leiter 1 aufgewickelt wird. Diesen Leiter umgibt die dielektrischeFIG. 2 shows a method for producing the waveguide according to the invention, and although this is one example of many for the production. With 6 is a core or mandrel denotes on which the helical conductor 1 is wound. The dielectric surrounds this conductor

ίο Hülle 2 mit konstanter Dicke, die beispielsweise aus regelmäßigen Windungen aus Glasfasergewebebändern bestehen kann und um welche die Bedeckung 3 aus Metallgewebe herumgelegt ist.ίο shell 2 with constant thickness, for example from regular turns of fiberglass fabric tapes and around which the cover 3 made of metal mesh is lying around.

Schließlich wird auf die Gesamtanordnung die äußere Hülle 4 aufgelegt, und es wird irgendein Kunstharz guter Haftfähigkeit eingespritzt, beispielsweise ein Epoxyhard, welches in den Raum 5 zwischen der äußeren Hülle 4 und dem Metallgewebe 3 eindringt. Dieses Kunstharz breitet sich nun durch die Maschen des Metallgewebes 3 sowie durch das posöse Dielektrikum hindurch aus und ermöglicht die Schaffung eines kompakten Gebildes, welches den wendeiförmigen Stromleiter einhüllt.
Der so hergestellte Wellenleitungsabschnitt wird schließlich von dem Dorn abgezogen, an welchem das Kunstharz nicht festhaftet.Finally, the outer shell 4 is placed on the overall arrangement, and any synthetic resin with good adhesive properties is injected, for example an epoxy hard, which penetrates into the space 5 between the outer shell 4 and the metal mesh 3. This synthetic resin now spreads through the meshes of the metal fabric 3 and through the positive dielectric and enables the creation of a compact structure which envelops the helical conductor.
The waveguide section produced in this way is finally pulled off the mandrel to which the synthetic resin does not adhere firmly.

Claims

PATENT CLAIM:

Waveguide with a tubular conductor made of a wire or a band of metal, which is helically wound, a sheath made of dielectric material, which is applied to this conductor, and with an outer metallic sheath and an inner cylindrical electrically conductive covering between the outer sheath and the helical line lies and has a substantially constant radial distance from the helical conductor, characterized in that the inner current-conducting covering consists of a metal fabric (3) with fine mesh, whereby into the space (5) between the outer metallic shell (4 ) and the cylindrical electroconductive cover made of metal mesh is injectable with a synthetic resin of great adhesiveness.

Considered publications:
German Patent No. 1,021,044;
Austrian Patent No. 205 554;
U.S. Patent No. 2,848,695;
The Bell System Technical Journal, May 1958, pp. 681-684.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings