DE1640684C - Verfahren zum Herstellen koaxialer Hochfrequenzleitungen kleiner Querschnittsabmessungen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum erstmals die Herstellung von koaxialen Hochfrequenz-

Herstellen von koaxialen Hochfrequenzleitungen leitungen kleiner und kleinster Querschnittsabmessun-

kleiner Querschnittsabmessungen, bei dem ein Draht gen für die Zwecke der Datenverarbeitung, der

größeren Durchmessers mit einer Umhüllung aus Raumfahrt und anderer Gebiete der Technik. Die

einem Material mit einem höheren Schmelzpunkt als 5 mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten

dem des Drahtes versehen wird und danach in Leitungen zeichnen sich dabei durch gute Flexibilität

erwärmtem Zustand ausgezogen wird. und bei geeigneter Dimensionierung durch relativ

Zur Halterung des Innenleiters zentrisch im gute Übertragungseigenschaften aus.

Außenleiter einer Koaxialleitung ist bekanntlich ein Bei der Auswahl der Umhiillungsmaterialien ist

Feststoffdielektrikum erforderlich. Das Einbringen io darauf zu achten, daß sowohl die verfahrens-

dieses Feststoffdielektrikums während des Herstell- technischen als auch die elektn. "chnischen Gesiciits-

prozesses in den Außenleiter der Koaxialleitung punkte berücksichtigt werden.

bereitet bei großen und mittleren Querschnitts- So sollten die Umhüllungsmaterialien beim Ausabmessungen von Koaxialleitungen keine Schwierig- ziehvorgang möglichst zähflüssig sein, während bei keiten. So werden beispielsweise wendeiförmige und 15 dieser dazu erforderlichen Temperatur der Draht und scheibenförmige Feststoffdielektrika auf den Innen- die Metallschicht — beispielsweise aus Kupfer beleiter aufgebracht und danach diese Gebilde in den stehend — bereits den Schmelzpunkt, jedoch noch längsgeschlitzten Außenleiter eingeführt. Auch kann nicht den Siedepunkt erreicht haben sollten, da bei ein aufschäumbarer Kunststoff in nicht aufgeschäum- Erreichen des Siedepunktes die Gefahr besteht, daß tem Zustand auf dem Innen- und/oder Außenleiter ao die Umhüllungen aufplatzen. Ebenso sollte darauf aufgebracht und nach Einführen der Innenleiter in geachtet werden, daß die Materialien beider Umden längsgeschlitzten Außenleiter während oder hüllungen in ihrem physikalisch-mechanischen Vernach Verschließen des Schlitzes aufgeschäumt wer- halten ungefähr gleich sind. Es kann sonst beispielsden. weise geschehen, daß bei der Erwärmung des

Bei der Herstellung von Koaxialleitungen kleiner 25 Koaxialgebildes sich verschiedene Viskositäten in den

Querschnittsabmessungen sind diese Verfahren zum Umhüllungen einstellen und so beim Ausziehen des

Einbringen des Feststoffdielektrikums jedoch nicht Koaxialgebildes zur Leitung Risse in den Um-

mehr geeignet. So ist es offensichtlich, daß beispiels- hüllungen und damit Kurzschlüsse in den Leitungen

weise bei einem Innenleiterdurchmesser von einigen auftreten. Es empfiehlt sich daher, am einfachsten

zehnte! oder gar hundertstel Millimetern auf dieser 30 für beide Umhüllungen das gleiche Material zu ver-

weder ein Wendel aufgebrach noch Scheiben auf- wenden, obwohl, wie ausgeführt, gegebenenfalls auch

gesteckt werden können, da die Gefahr eines Innen- die Verwendung unterschiedlicher Materialien bei

Ieiterbruches groß ist und auch eine exakte Führung Aufwendung der nötigen Sorgfalt durchaus zum Ziele

eines solch dünnen Leiters konzentrisch zum Außen- führen kann.

leiter mit diesen Mitteln nicht gewährleistet werden 35 Von der elektrischen Seite her ist zu beachten, kann. Die mangelnde Steifigkeit eines solchen Innen- daß die Koaxialleitung eine möglichst geringe Überleiters verbietet aber auch die Verwendung eines tragungsdämpfung aufweisen soll. Daher wird am aufschäumbaren Kunststoffes als Dielektrikum, da zweckmäßigsten mindestens für die als Dielektrikum keine Möglichkeit vorhanden ist, den Innenleiter dienende Umhüllung ein Material mit einer kleinen während des Aufschäumprozesses im Außenleiter 40 Dielektrizitätskonstanten und/oder einem kleinen zentrisch zu halten. dielektrischen Verlustwinkel verwendet. Aus diesem

Beim Herstellen dünner Drähte ist es bekannt Grunde und unter Berücksichtigung der verfahrens-

(deutsche Patentschrift 977 307), Drähte mit einem technischen Bedingungen empfiehlt sich zumindest

Durchmesser von einigen Millimetern mit einer Um- für die als Dielektrikum dienende Umhüllung Glas

hüllung zu versehen, die aus einem Material mit 45 zu verwenden, insbesondere Glas mit einem hohen

einem höheren Schmelzpunkt als dem des Drahtes Gehalt an SiO₂.

besteht, und die Umhüllung und den Draht über die Von der verfahrenstechnischen Seite her hat das

für die Werkstoffe übliche Warmverarbeitungs- Glas den Vorteil, daß es bei der Schmelztemperatur

temperatur hinaus zu erwärmen und während der von Kupfer — ungefähr 1090° C — noch zähflüssig

Erwärmung das aus Draht und Umhüllung be- 50 ist. Von der elektrischen Seite her ist es als Dielek-

Stehende Gebilde in axialer Richtung auszuziehen. trikum gut geeignet, insbesondere, wenn es einen

Mit Hilfe dieses Verfahrens, bei dem die Umhüllung hohen Gehalt an SiO₂ — Kieselsäure — aufweist,

praktisch die gesammten Zugspannungen aufnimmt, So besitzt z.B. eine Glassorte mit ungefähr 70% SiO₂

da die Erwärmungstemperatur meist in der Nähe der und ungefähr 30% NaCl bei einer Frequenz von

Schmelztemperatur des Drahtes liegt, ist es gelungen, 55 1 MHZ eine relative Dielektrizitätskonstante von

Drähte mit einem Durchmesser von einigen tausend- ε, = 8,5 und einen Verlustwinkel tan d = 40 · 10"³.

stel Millimetern herzustellen. Bei einer Glassorte aus ungefähr 91% SiO₂ und

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ungefähr 9% NaCl sind die entsprechenden

— Einbringen eines Feststoffdielektrikums in Koaxial- Werte bei dergleichen Frequenz: e, = 5,4 und

leitungen kleiner Querschnittsabmessungen — wird 60 tan d = 13 · 10~^s.

nun erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf die Das Aufbringen der Umhüllung auf den Draht und als Dielektrikum dienende erste Umhüllung eine die Metallschicht kann auf verschiedene Weise vor-Metallschicht und hierauf eine zweite Umhüllung genommen werden. Das einfachste und 'zweckaufgebracht wird, dann dieses Koaxialgebilde er- mäßigste Aufbringen besteht darin, die Umhüllung wärmt und schließlich das erwärmte Koaxialgebilde 6j auf den Draht bzw. die Metallschicht aufzuspritzen, bis zum Erreichen der gewünschten Querschnitts- beispielsweise mit einer für diese Zwecke geeigneten abmessungen der Leitung ausgezogen wird. Schneckenpresse. Bei einem solchen Aufbringen ist

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet somit auch in hohem Maße gewährleistet, daß die auf-

gebrachten Umhüllungen konzentrisch um den Draht bzw. um die Metallschicht liegen.

Das Aufbringen der Metallschicht kann durch Aufdampfen, durch Galvanisieren, durch Aufsprühen einer Metallösung usw. vorgenommen werden. Das einfachste und billigste Verfahren besteht jeduch darin, auf die als Dielektrikum dienende Umhüllung eine diese längsbedeckende Metallfolie aufzubringen. Neben einer relativ hohen Fertigungsgeschwindigkeit erhält man auf diese Weise einen elektrisch gut leitenden Außenleiter.

Das Versehen der fertigen Koaxialleitung mit einem Mantel kann entfallen, da ja bereits die auf der Metallschicht vorhandene Umhüllung als Mantel dienen kann. Falls jedoch aus irgendwelchen Gründen ein zusätzlicher Mantel gewünscht wird, so kann dieser beispielsweise durch Aufspülen einer Kunststoffmischung aufgebracht werden.

Claims (5)

Patentansprüche: ao

1. Verfahren zum Herstellen koaxialer Hochfrequenzleitungen kleiner Querschnittsabmessungen, bei dem ein Draht mh einer Umhüllung aus einem Material mit einem höheren Schmelzpunkt as als dem des Drahtes versehen und danach in erwärmtem Zustand ausgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf die als Dielektrikum dienende erste Umhüllung eine Metallschicht und hierauf eine zweite Umhüllung aufgebracht wird, dann dieses Koaxialgebilde erwäimt und schließlich das erwärmte Koaxialgebüde bis zum Erreichen der gewünschten Querschnittsabmessungen der Leitung ausgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllungen aufgtspritzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die als Dielektrikum dienende erste Umhüllung Glas verwendet wird, mit einem hohen Gehalt an SiO₂.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Umhüllungen das gleiche Material verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die den Außenleiter bildende Metallschicht eine, das Dielektrikum längsbedeckende Metallfolie verwendet wird.