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DE1590413A1 - Coaxial high-frequency cable with disc-shaped spacers between inner and outer conductor - Google Patents

Coaxial high-frequency cable with disc-shaped spacers between inner and outer conductor

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DE1590413A1
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DE
Germany
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outer conductor
disc
cable
inner conductor
conductor
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Hahne Dr-Ing Karl Heinz
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Felten and Guilleaume Carlswerk AG
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Felten and Guilleaume Carlswerk AG
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00Communication cables or conductors
    • H01B11/18Coaxial cables; Analogous cables having more than one inner conductor within a common outer conductor
    • H01B11/1834Construction of the insulation between the conductors
    • H01B11/1856Discontinuous insulation
    • H01B11/186Discontinuous insulation having the shape of a disc

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  • Waveguides (AREA)
  • Communication Cables (AREA)

Description

Fl. 3677 Köln-Mülheim, den 5. Dezember I966 Fl. 3677 Cologne-Mülheim, December 5th, 1966

Dr.Sch/fthDr.Sch / fth

Koaxiales Hochfrequenzkabel mit scheibenförmigen Abstandhaltern zwischen Innen- und AußenleiterCoaxial high-frequency cable with disc-shaped spacers between inner and outer conductor

Di· Erfindung betrifft ein koaxiales Hochfrequenzkabel mit .auf den Innenleiter aufgespritzten, scheibenförmigen, isolierenden Abstandhaltern zwischen dem Innenleiter und dem gewellten Außenleiter, bei dem die Wellentäler vorzugsweise einen flachen, zylindrischen Boden haben.The invention relates to a coaxial high-frequency cable with .auf The inner conductor is sprayed on, disc-shaped, insulating spacers between the inner conductor and the corrugated outer conductor, in which the wave troughs are preferably flat, cylindrical Have soil.

Koaxialkabel zur übertragung elektrischer Energie bei Hochfrequenz bestehen aus einem zylindrischen metallischen Innenleiter und einem dazu koaxial angeordneten, zylindrischen metallischen Auflenlelter. Aus Oründen der BiegefKhlgkelt wird der zylindrisch· Außenleiter gewellt. Die zwischen Innen- und Außenleiter befindlich· Isolierung hat die zusätzliche Aufgabe, den gleichbleibenden konzentrischen Abstand zwischen Innen- und Außenleiter im geraden und gebogenen Zustand des Kabels zu wahren.Coaxial cable for the transmission of electrical energy at high frequency consist of a cylindrical metallic inner conductor and a cylindrical metallic conductor arranged coaxially with it Fan. The cylindrical Outer conductor wavy. The one between the inner and outer conductors located · Insulation has the additional task of maintaining the same concentric distance between inner and outer conductor in the straight and bent condition of the cable.

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Die bei der übertragung im Kabel verlorengehende Energie wird durch die Dämpfung bestimmt. Die Dämpfung ist um so kleiner, je mehr Luft die Isolierung enthält, da Luft die geringsten dielektrischen Verluste und die kleinste Dielektrizitätskonstante hat. Sie ist daher für Hochfrequenzkabel, sofern nicht eine besonders hohe Spannungsfestigkeit verlangt wird, der geeignetste Isolator. In diesem Zusammenhang 1st es bekannt, die Isolierung aus einzelnen, in einem bestimmten Abstand voneinander angeordneten Scheiben aus einem dielektrisch hochwertigen Stoff aufzubauen.The energy lost during transmission in the cable is determined by the damping. The attenuation is all the smaller the more air the insulation contains, since air has the lowest dielectric losses and the lowest dielectric constant Has. It is therefore for high-frequency cables, provided that it is not a particularly high dielectric strength is required, the most suitable insulator. In this context it is known that the Insulation from individual panes of a high-quality dielectric material, arranged at a certain distance from one another Build up fabric.

Eine besonders wirtschaftliche Fertigung und eine besonders hohe Qualität der Scheiben und ihres Sitzes auf dem Innenleiter werden erzielt, wenn die Scheiben im Spritzgußverfahren auf den Innenleiter aufgebracht werden. Dabei wird ein bestimmter Abschnitt des Innenleiters in ein Spritzgußwerkzeug eingespannt, das entsprechende, den Innenleiter umgebende einzelne Formen enthält, und in diese wird das warmflUssige oder warmplastische Isoliermaterial eingespritzt. Nach dem Erkalten der so erhaltenen Scheiben wird die Form geöffnet und der Innenleiter um die Formbreite vorgezogen, worauf sich der Vorgang wiederholt. Es ist verständlich, daß die Spritzgußform so gebaut sein muß, daß sie sich in einer Radialebene der Scheiben öffnet und schließt.A particularly economical production and a particularly high quality of the discs and their seat on the inner conductor are achieved when the discs are applied to the inner conductor by injection molding. There will be a certain Section of the inner conductor clamped in an injection molding tool, the corresponding individual one surrounding the inner conductor Contains molds, and into these the warm liquid or warm plastic insulating material is injected. After the discs obtained in this way, the mold is opened and the inner conductor is pulled forward by the width of the mold, whereupon the process is repeated. It is understandable that the injection mold should be built that way must be that it opens and closes in a radial plane of the discs.

Der zylindrische Außenleiter besteht aus einem metallischen Rohr, das die Isolierscheiben zunächst mit einem größeren Durchmesser umschließt. Durch das Einprägen des Wellungsprofils in dieses Rohr wird es in den Wellentälern zur Auflage auf den Scheiben gebracht. Der Innenleiter wird nunmehr gegenüber dem Außenleiter in* dessen Wellentälern durch die Isolierscheiben abgestützt. Zweckmäßig wird daher die Wellung in diesen Tälern für eine gewisse Strecke flach zylindrisch ausgeführt (Flachwellung), da hierdurch eine vergrößerte Abstutzfläche für die Scheiben entsteht.The cylindrical outer conductor consists of a metallic tube that has the insulating washers initially with a larger diameter encloses. By embossing the corrugated profile into it Pipe it is brought to rest on the disks in the wave troughs. The inner conductor is now opposite the outer conductor in * whose wave troughs are supported by the insulating washers. The corrugation in these valleys is therefore useful for a certain amount of time Flat cylindrical section (flat corrugation), as this creates an enlarged support surface for the discs.

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Die bekannten Verhältnisse werden Im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigenThe known relationships are shown below with reference to the drawing explained. Show it

Flg. 1 Im Schnitt ein bekanntes, scheibenisoliertes, koaxiales Kochfrequenzkabel mit einem Außenleiter mit Plachvrellung und Fig. 2 die Abwicklung der BerUhrungszone zwischen den Scheiben und den Wellentälern des Außenlelterrohres.Flg. 1 In section a well-known, disc-insulated, coaxial Cooking frequency cable with an outer conductor with flat curl and 2 shows the development of the contact zone between the panes and the wave troughs of the outer tube.

Fig. 1 zeigt die auf den Innenleiter 1 aufgespritzten, einzelnen Isolierscheibeη 8 mit dem Durchmesser d und den Außenleiter 2 mit Flaohwellung. Die Wellung besitzt die Ganghöhe h, die Wellentäler haben die Breite g.Fig. 1 shows the injection molded onto the inner conductor 1, individual Isolierscheibeη 8 with the diameter d and the outer conductor 2 with Fluff curl. The corrugation has the pitch h, the wave troughs have the width g.

Die BerUhrungszone zwischen Scheiben und Außenleiter wird duroh einen Zylinder mit dem Durchmesser d gebildet. In Fig. 2 erscheint in der Abwicklung von unten nach oben der Umfang dieses ZylindersThe contact zone between the discs and the outer conductor is formed by a cylinder with the diameter d. In Fig. 2 appears in the development from bottom to top the circumference of this cylinder

* d, wogegen in der Waagerechten die Kabellänge 1 aufgetragen 1st. Die Innersten Teile des Außenleiters erscheinen in der Abwicklung als schräge gerade Linien bzw. Flächen. In Flg. 2a 1st dies für den Fall der symmetriechen Wellung (g*O) dargestellt. Hier liegen in der ZyIInderfläche vom Durchmesser d nur die tiefstgelegenen Linien der Wellentäler, die voneinander den Abstand der Wellungsganghöhe h haben. Fig. 2b zeigt die Verhältnisse bei der Flaohwellung. Hler liegen in der Abwicklung die flachen Teile der Wellentäler mit der Breite g, wobei ihr Mittenabstand ebenfalls der Wellungsganghöhe h entspricht. Die einfachen Scheiben 8 erscheinen in der Abwicklung als senkrechte Streifen.* d, whereas the cable length 1 is plotted horizontally 1st. The innermost parts of the outer conductor appear in the processing as oblique straight lines or surfaces. In Flg. 2a this is shown for the case of symmetrical corrugation (g * O). Here in the cylinder surface of diameter d only the deepest Lines of the wave troughs which are spaced apart by the corrugation pitch h. Fig. 2b shows the situation in the Fluff curl. The flat parts of the wave troughs with the width g lie in the development, with their center-to-center spacing likewise corresponds to the corrugation pitch h. The simple disks 8 appear in the development as vertical stripes.

Wird das Kabel um einen Trommelkern gebogen, so berührt es diesen entlang einer auf den Kabelumfang in Längsrichtung parallel zur Kabelaohse verlaufenden Linie. In der durch diese Linie und die Kabelaohse verlaufenden Ebene wirkt sich der durch das Biegen erzeugte Druok- und Gegendruck zwischen Kabelseele und Kabelmantel aus. Die Spurlinien dieser Ebene in der Abwicklung sind Waagerechte (Mantellinien).If the cable is bent around a drum core, it touches this along a lengthwise direction parallel to the cable circumference Line running through the cable lug. In the plane running through this line and the cable socket, the one created by the bending acts Pressure and counter pressure between the cable core and the cable sheath. The track lines of this level in the development are horizontal (Surface lines).

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Die Spurlinien der Scheiben grenzen mit den Spurlinien der Wellentäler schmale Plächenberelohe ein. Diese Berührungsflächen P zwischen Scheiben und Außenleiter sind in der Zeichnung schwarz angelegt. Sie verlaufen in dem Bereich zwischen den gestrichelten Linien wendelförmig um das Kabel, mit einer je nach dem Verhältnis des Scheibenabstandes zur Wellungsganghöhe bestimmten Steigung.The track lines of the disks border with the track lines of the wave troughs narrow Plächenberelohe. These contact surfaces P between the discs and the outer conductor are black in the drawing created. They run helically around the cable in the area between the dashed lines, with one depending on the ratio the pitch determined by the distance between the pulleys and the corrugation pitch.

Der Bereich zwischen den gestrichelten Linien ist also der Stützbereich zwischen Scheiben und Mantel. Wird das Kabel um eine Mantellinie gebogen, so findet eine direkte Stützung dort statt, wo diese Mantellinie in den Stutzbereich fällt. Hinzu kommt eine indirekte Stützung dort, wo diese Mantellinie nicht zu weit von dem StUtzberelch entfernt liegt.The area between the dashed lines is therefore the support area between the panes and the jacket. If the cable is bent around a jacket line, direct support takes place where it is this surface line falls within the support area. There is also an indirect one Support where this surface line is not too far away from the support area.

Aus Pig. 2a ist zu entnehmen, daß bei der symmetrischen Wellung nur ein schmaler Stützbereich vorhanden ist. Pig. 2b dagegen läßt erkennen, daß bei der Plachwellung der StUtzberelch schon wesentlich breiter 1st. Jede Mantellinie fällt auf eine größere Strecke in den Stützbereioh oder dooh in seine Nähe. Die Stutzwirkung wird also bereits durch die Plaohwellung verbessert.From Pig. 2a it can be seen that with the symmetrical corrugation there is only a narrow support area. Pig. 2b, on the other hand, leaves recognize that with the flat corrugation the support area is already considerably wider. Each surface line falls on a longer distance in the support area or dooh near him. The trimming effect is so already improved by the Plaohwellung.

Trotz dieser Verbesserung ist immer noch nloht jede einzelne Isolierscheibe beim Biegen des Kabels an der Abstutzung gegen den , Außenleiter beteiligt. Innen- und Außenleiter neigen infolgedessen beim Biegen zu einer polygonförmigen Verformung, und diese bringt für das elektrische Verhalten des Kabele erhebliche Nachteile mit sich.Despite this improvement, every single insulating washer is still needed involved in the bracing against the outer conductor when the cable is bent. As a result, inner and outer conductors tend when bending to a polygonal deformation, and this brings considerable disadvantages for the electrical behavior of the cable with himself.

Diese Nachteile werden auch nloht beseitigt, wenn die Isolierscheibe etwa durch radiale, vorzugsweise kreuzförmig angeordnete, stegförmige Verdickungen verstärkt wird (französische Patentschrift 1 197 155). Zwar bietet jeder Steg die Möglichkeit einer zusätzlichen Auflage des AuSenleiters, aber die Auflageflächen sind nur teilweise wirksam, weil die Stege an lhre,n Außenrändern frei vonThese disadvantages are also not eliminated when the insulating washer is reinforced for example by radial, preferably cross-shaped, web-shaped thickenings (French patent specification 1 197 155). Each bar offers the possibility of an additional support for the outer conductor, but the support surfaces are only partially effective because the webs on their outer edges are free of

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. der Scheibe abstehen und hier eine verminderte mechanische Festigkeit besitzen. Im Übrigen ist die vorbekannte Scheibe nicht als Abstandhalter gegenüber einem gewellten» sondern gegenüber einen glatten Außenleiter konstruiert, und es ist auch keine Angabe Über die Breite der radialen Stege gemacht.. the disc protrude and here a reduced mechanical strength own. Incidentally, the previously known disk is not used as a spacer in relation to a corrugated one, but rather in relation to a smooth outer conductor constructed, and there is also no indication of about made the width of the radial ridges.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde« die erwähnten Nachteile zu vermeiden, und ein Koaxialkabel mit auf den Innenleiter aufgespritzten, scheibenförmigen« isolierenden Abstandhaltern zu schaffen, die eine wesentlich bessere Abstützung zwischen dem Innenleiter und dem gewellten Außenleiter und damit ein besseres Biegeverhalten des Kabels erbringen.The invention is based on the object «to avoid the disadvantages mentioned, and a coaxial cable with sprayed onto the inner conductor, disk-shaped «insulating spacers that provide much better support between the inner conductor and the corrugated outer conductor and thus better bending behavior of the cable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daS der Abstandhalter aus zwei Scheiben besteht, die durch eine Anordnung radialer Stege vom gleichen Außenmaß wie der Scheibendurchmesser fest miteinander verbunden sind, wobei der Abstand der beiden Scheibenmitten voneinander mindestens gleich der Ganghöhe der Außenleiterwellung 1st.This object is achieved according to the invention in that the spacer consists of two disks, which by an arrangement of radial webs with the same external dimension as the disk diameter are firmly connected to one another, the distance between the two disc centers from one another at least equal to the pitch the outer conductor corrugation 1st.

Eine zweckmäßige Ausbildung des Koaxialkabels besteht nach der weiteren Erfindung darin, das die beiden Seheiben des Abstandhalter ε durch ein Flügelkreuz und eine auf dem Innenleiter sitzende Hülse fest miteinander verbunden sind. Als Vorteile kommt» zu der Einfachheit der Konstruktion hinzu, daS durch die Hülse sowohl die mechanische Festigkeit des Abstandhaltere als auch dl· elektrische Durchschlagfestigkeit der Kabelkonstruktion er« höht wird.An expedient design of the coaxial cable is, according to the further invention, that the two Seheiben of the spacer ε are firmly connected to one another by a wing cross and a sleeve sitting on the inner conductor. The advantages are » added to the simplicity of construction, that by the sleeve both the mechanical strength of the spacer and dl · dielectric strength of the cable construction he « is raised.

Ein Ausführungebeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Ss zeigen Pi«. 2 einen Doppelscheiben-Abetandhalter sit FlUgellcreuz In einem Koaxialkabel mit einem Außenleiter mit Plachwellung und Fig. 4 die dazu gehörende Abwicklung der ZylinderflSche mit deniAn exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Ss show Pi «. 2 a double disc spacer holder sits FlUgellcreuz in one Coaxial cable with an outer conductor with flat corrugation and Fig. 4 the associated development of the cylinder surface with the i

d.d.

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

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Flg. 3 zeigt entsprechend Flg. 1 den Innenleiter I und den mit flachen Wellentälern gewellten Außenleiter 2. Die Wellung besitzt die Ganghöhe h, die Wellentäler haben die Breite g. Anstelle der einzelnen Isolierscheibe tritt nunmehr eine Doppelscheibe, die aus den beiden Teilscheiben 4 und 5 besteht. Diese beiden Teilscheiben sind durch ein Stegpaar 6 und ein weiteres, dazu senkrecht angeordnetes Stegpaar 7 miteinander verbunden, wobei diese Stege zusammen ein Flügelkreuz bilden. Das Flügelkreuz und die Teilscheiben sind außerdem durch die Hülse 3 miteinander verbunden, die den Innenleiter direkt umgibt. Ein wesentliches Merkmal dieses Doppelscheiben-Abstandhalters ist, daß der Abstand der beiden Scheibenmitten voneinander mindestens der Ganghöhe h der Außenleiterwellung entspricht.Flg. 3 shows correspondingly Flg. 1 the inner conductor I and the one with flat wave troughs corrugated outer conductor 2. The corrugation has the pitch h, the wave troughs have the width g. Instead of the individual insulating disk is now a double disk, which consists of the two partial disks 4 and 5. These the two partial disks are connected to one another by a pair of webs 6 and a further pair of webs 7 arranged perpendicular thereto, these webs together form a winged cross. That The wing cross and the dividing disks are also connected to one another by the sleeve 3 which directly surrounds the inner conductor. A An essential feature of this double pane spacer is that the distance between the two pane centers is at least corresponds to the pitch h of the outer conductor corrugation.

Die dadurch entstehenden Verhältnisse sind in Fig. 4 dargestellt, in der wie in Fig. 2 die Berührungsflächen F zwischen Abstandhalter und Außenleiter schwarz angelegt sind. Jeder einzelne Abstandhalter steht nun statt in einem einzigen Plächenbereich in mehreren Flächenbereicheii F1 ... F^ mit dem Außenleiter in Berührung. Dadurch ergeben eich auch statt de3 einen Stutzbereiches in Fig. vier Stutzbereiche, die mit der gleichen Steigung wendelförmig um die Kabelachse laufen, da die Wellungsganghöhe und der Abstand der Abstandhalter voneinander wie in Flg. 2 gewählt sind» Gleichgültig um welche Mantellinie das Kabel nunmehr gebogen wird, stützen die Isolierscheiben den Außenleiter entweder in einer Fläohe ab oder in zwei Flächen, deren Abstand von der Mantellinie, um die gebogen wird, aber höchstens 45 ° beträgt. Es ist daher Jeder einzelne Abstandhalter an der Abstützung des Innenleiters gegenüber dem Außenleiter beteiligt, womit sich das gewünschte besser· Biegeverhalten des Kabels ergibt. 'The resulting relationships are shown in FIG. 4, in which, as in FIG. 2, the contact surfaces F between the spacer and the outer conductor are drawn in black. Instead of being in a single surface area, each individual spacer is now in contact with the outer conductor in several surface areas i F 1 ... F ^. As a result, instead of 3, there is also a support area in FIG. 2 are selected »Regardless of which surface line the cable is bent around, the insulating washers support the outer conductor either in one area or in two surfaces whose distance from the surface line around which the cable is bent is not more than 45 °. Each individual spacer is therefore involved in supporting the inner conductor with respect to the outer conductor, which results in the desired better bending behavior of the cable. '

Die mechanische Festigkeit des Doppelsohtiben-Abstandhalters ist gegenüber derjenigen der Einzelscheibe dadurch erhöht, dag die beiden Einselscheiben 4 und 5 mit den Stegen 6 und 7 und der HUl-The mechanical strength of the double-sole spacer is increased compared to that of the individual disc, that the two single disks 4 and 5 with the webs 6 and 7 and the sleeve

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se 3 ·1η statisch festes Fachwerk bilden. Auch sind hierbei die Steg« an ihrem AuSenrand duroh die Soheiben gestützt und daher auf ihrer ganzen Breite voll tragfähig. Die Doppelscheibenstutze ist so ausgebildet! daß dl· zu ihrer Erzeugung dienende Form Im Sprlttgußwerkzeug in der radialen Ebene zu teilen ist, womit die Her·t«llbarkeit in dem beschriebenen Durchlaufverfahren gewährleistet ist. Das Volumen der Doppelscheibenstutze kann dadurch verhältnismäßig klein gehalten werden, das infolge der Konstruktion Scheiben, Kreuz und Hülse verhältnismäßig dünn gehalten werden kunntn. Das gegenüber der Einzelecheibe etwas erhöhte Volumen an Isolierstoff braucht das dielektrische Verhalten der Kabelkonstruktion nicht zu verschlechtern,, weil der Abstand der DoppeleohelbenstUtsten grüfler gewählt werden kann als der Abstand der Einxel8Qheib*n, well jede DoppeleohelbenstUtze beim Biegen wirksam wird.se 3 · 1η form a statically stable framework. Also here are the Steg "on their outer edge supported by the soles and therefore fully load-bearing across its entire width. The double pane support is designed like this! that dl · the form Im serving to produce it Injection molding tool is to be divided in the radial plane, with which the Manufacturability guaranteed in the continuous process described is. The volume of the double disc support can be kept relatively small as a result of the construction Discs, cross and sleeve can be kept relatively thin. The slightly increased volume compared to the single disc The dielectric behavior of the cable construction does not need to deteriorate in terms of insulating material, because the spacing between the double coils is necessary can be chosen larger than the distance of the Einxel8Qheib * n, because every double-sided support is effective when bending will.

BAD ORIGINAL 009826/0425BATH ORIGINAL 009826/0425

Claims (2)

1b90413 Pl. 3677 5. Dezember 1Q66 -X- Ansprüche:1b90413 Pl. 3677 December 5, 1Q66 -X- Claims: 1. Koaxiales Hochfrequenzkabel mit auf den Innenleiter aufgespritzten, scheibenförmigen. Isolierenden Abstandhaltern zwischen dem Innenleiter und dem gewellten Auflenleiter, bei dem die Wellentäler vorzugsweise einen flachen, zylindrischen Boden haben, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter aus zwei Scheiben (4, 5) besteht, die durch eine Anordnung radialer Stege vom glelohen Außenmaß wie der Scheibendurchmesser fest miteinander verbunden sind, wobei der Abstand der beiden Scheibenmitten voneinander mindestens gleich der OanghOhe der AuBenleiterwellung ist.1. Coaxial high-frequency cable with sprayed onto the inner conductor, disc-shaped. Insulating spacers between the inner conductor and the corrugated outer conductor, in which the wave troughs preferably have a flat, cylindrical bottom, characterized in that that the spacer consists of two discs (4, 5) which glelohen from the glelohen by an arrangement of radial webs External dimensions such as the disc diameter are firmly connected to each other, with the distance between the two disc centers from each other is at least equal to the height of the outer conductor corrugation. 2. Koaxialkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Scheiben (4, 5) des Abstandhalterβ durch ein Flügelkreuz (6, 7) und eine auf dem Innenleiter sitzende Hülse (3) fest miteinander verbunden sind.2. Coaxial cable according to claim 1, characterized in that the two discs (4, 5) of the spacer β through a wing cross (6, 7) and a sleeve (3) sitting on the inner conductor are firmly connected to one another. 009626/0425 ^009626/0425 ^ BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
DE1590413A 1966-12-08 1966-12-08 Coaxial high-frequency cable with disk-shaped, insulating spacers between the inner conductor and the corrugated outer conductor that are sprayed onto the inner conductor Expired DE1590413C3 (en)

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DE1590413B2 DE1590413B2 (en) 1973-04-26
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