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EP 1 885 016 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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18.08.2010 Patentblatt 2010/33 |
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Anmeldetag: 06.07.2007 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Überspannungsschutz für eine Koaxialleitung
Overvoltage protection for a coax cable
Protection contre la surtension pour une conduite coaxiale
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO
SE SI SK TR |
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Priorität: |
27.07.2006 CH 12292006
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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06.02.2008 Patentblatt 2008/06 |
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Patentinhaber: Huber+Suhner AG |
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9100 Herisau (CH) |
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Erfinder: |
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- Ammann, Bruno
9404 Rorschacherberg (CH)
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Vertreter: Groner, Manfred et al |
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Isler & Pedrazzini AG
Gotthardstrasse 53
Postfach 1772 8027 Zürich 8027 Zürich (CH) |
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Entgegenhaltungen: :
US-A- 5 844 766 US-B1- 6 266 224
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US-A1- 2005 243 493
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Hochfrequenztechnik. Sie
betrifft einen Überspannungsschutz für eine Koaxialleitung gemäss dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
[0002] Ein Überspannungsschutz ist beispielsweise aus der
DE-A1-195 20 974 bekannt.
STAND DER TECHNIK
[0003] Zum Schutz von elektronischen Schaltungen im Hochfrequenzbereich gegen Überspannungen,
die beispielsweise bei Blitzeinschlägen in Antennen auf den damit verbundenen Koaxialleitungen
auftreten können, werden seit langem koaxial aufgebaute Überspannungsschutz-Vorrichtungen
eingesetzt, die nach Art eines Bandpassfilters für die vorgesehene Betriebsfrequenz
durchlässig sind, für die bei kurzzeitigen Überspannungen auftretenden Frequenzen
dagegen stark dämpfend wirken.
[0004] Die
US 2005/0243493 A offenbart einen gattungsgemässen Überspannungsschutz. Die beiden Abzweigleitungen
sind Kurzschlussleitungen mit jeweils einer Länge von etwa λ/4. Der Überspannungsschutz
nach der
US 6,266,224 B weist ebenfalls zwei λ/4 Abzweigleitungen auf. Die eine ist eine Kurzschlussleitung
und die andere eine sich in Längsrichtung des Innenleiters erstreckende offene Leitung,
die als koaxiale Kapazität dient.
[0005] Eine bekannte und vielfach eingesetzte Art des Überspannungsschutzes hat die Form
eines Koaxialleitungsabschnitts mit radial abzweigender λ/4-Kurzschlussleitung, wie
sie beispielsweise in der
WO-A1-99/43052 beschrieben ist.
[0006] Die radial abzweigende λ/4-Kurzschiussleitung bei einem solchen bekannten Überspannungsschutz
ist zwar sehr wirksam im Bezug auf die Eliminierung von Überspannungen, hat jedoch
wegen der damit verbundenen T-förmigen. Geometrie zur Folge, dass der Überspannungsschutz
unhandlich ist und in seitlicher Richtung beim Einbau einen erheblichen zusätzlichen
Platzbedarf verursacht. Es sind deshalb bereits verschiedentlich Vorschläge gemacht
worden, wie ein solche Überspannungsschutz unter Beibehaltung des Wirkungsprinzips
deutlich verkleinert und insbesondere unter Vermeidung der T-Geometrie an die zylindrische,
koaxiale Geometrie angepasst werden kann.
[0007] So ist beispielsweise aus der
US-B1-6,529,357 ein Überspannungsschutz bekannt, bei dem die λ/4-Kurzschlussleitung zunächst mit
einem kurzen Leitungsstück radial abzweigt, dann jedoch mit dem Hauptteil der Leitungslänge
in einer parallel zur Achse des Koaxialleitungsabschnitts liegenden Ebene in einem
Hohlraum im Aussenleiter angeordnet ist. Auch in diesem Fall ergeben sich Abweichungen
von der Zylinderform, die zusätzlichen Einbauplatz beanspruchen.
[0008] Bei einem anderen Vorschlag (
DE-A1-195 20 974) ist der Hauptteil der Leitungslänge der λ/4-Kurzschlussleitung in einem Ringraum
im Aussenleiter konzentrisch zur Achse des Koaxialleitungsabschnitts angeordnet. Obgleich
in diesem Fall die Zylindergeometrie ungestört ist, führt diese Art der Anordnung
zu deutlich vergrösserten Aussendurchmessern. Darüber hinaus ergibt sich ein zusätzlicher
herstellungstechnischer Aufwand.
[0009] Aus der
WO-A1-02/35659 ist es weiterhin bekannt, zur Verkleinerung eines Überspannungsschutzes und Vermeidung
der üblichen T-Geometrie anstelle einer λ/4-Kurzschlussleitung zwei elektrisch verlängerte
λ/4-Kurzschlussleitungen vorzusehen, die zueinander antiparallel und parallel zum
Innenleiter des Koaxialleitungsabschnitts im Inneren des Koaxialleitungsabschnitts
angeordnet sind. Hierdurch wird zwar die Zylindergeometrie weitgehend gewahrt, jedoch
bleibt wegen der in axialer Richtung hintereinander angeordneten beiden Kurzschlussleitungen
die axiale Länge des Überspannungsschutzes erheblich.
[0010] Es ist andererseits auf dem Gebiet der Koaxialleitungen bekannt (
US-A-4,670,724), bei einer Koaxialleitung zur Abstützung des Innenleiters im umgebenden Aussenleiter
eine mechanische Stütze vorzusehen, die aus zwei in radialer Richtung gegenüberliegenden
Stützen besteht. Jede der beiden Stützen des Stützenpaares hat eine Länge von weniger
als 1/8 der Mittenfrequenz des Betriebsfrequenzbereiches der Koaxialleitung. Die eine
Stütze ist als Kurzschlussstütze ausgebildet, während die gegenüberliegende andere
Stütze als Leerlaufstütze ausgebildet ist. Hierdurch wird gegenüber den bis dahin
üblichen zwei λ/4-Stützen eine kompaktere Bauform erreicht, ohne dass die Stützen
das Übertragungsverhalten der Leitung stören.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0011] Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Überspannungsschutz für koaxiale Leitungen zu
schaffen, der mit von einem Koaxialleitungsabschnitt radial abgehenden Abzweigleitungen
arbeitet und gleichzeitig unter Beibehaltung der zylindrischen Form aussergewöhnlich
kompakt und leicht herzustellen ist.
[0012] Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Kern
der Erfindung besteht darin, für die Unterdrückung der Überspannungen anstelle einer
λ/4-Kurzschlussleitung zwei zu verschiedenen Seiten abzweigende, elektrisch kürzere
Abzweigleitungen vorzusehen, von denen die erste eine Kurzschlussleitung und die zweite
eine Leerlaufleitung ist. Beide Abzweigleitungen werden in ihrem elektrischen Verhalten
so aufeinander abgestimmt, dass sich im Zusammenwirken die gewünschte Unterdrückung
der Überspannungen ergibt. Beide Abzweigleitungen haben einen Innenleiter, der jeweils
in einer Ausnehmung im Aussenleiter des Koaxialleitungsabschnitts untergebracht ist.
[0013] Eine wegen der extremen Kompaktheit besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abzweigleitungen abgewinkelt sind und
im wesentlichen parallel zur Achse des Koaxialleitungsabschnitts verlaufen, wobei
zur Erzielung kurzer Baulängen insbesondere die beiden Abzweigleitungen zur gleichen
Seite hin abgewinkelt sind.
[0014] Eine andere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der dritte
Innenleiter der zweiten Abzweigleitung einen ersten Innenleiterabschnitt aufweist,
der in radialer Richtung verläuft, dass ein zweiter Innenleiterabschnitt vorgesehen
ist, der in axialer Richtung verläuft, und dass der zweite Innenleiterabschnitt zur
Abstimmung der beiden Abzweigleitungen aufeinander verwendet wird.
[0015] Insbesondere sind die beiden Innenleiterabschnitte des dritten Innenleiters der zweiten
Abzweigleitung zylindrisch ausgebildet, und der zweite Innenleiterabschnitt weist
einen wesentlich grösseren Aussendurchmesser auf, als der erste Innenleiterabschnitt.
[0016] Eine andere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite
Innenleiter der ersten Abzweigleitung in der ersten Ausnehmung im Aussenleiter des
Koaxialleitungsabschnitts von Luft umgeben ist, und dass der dritte Innenleiter der
zweiten Abzweigleitung in der zweiten Ausnehmung im Aussenleiter des Koaxialleitungsabschnitts
einen Innenleiterabschnitt aufweist, der von einem festen Dielektrikum umgeben ist.
[0017] Besonders einfach wird die Herstellung, wenn gemäss einer anderen Ausgestaltung der
zweite Innenleiter der ersten Abzweigleitung und ein Innenleiterabschnitt des dritten
Innenleiters der zweiten Abzweigleitung durch einen gemeinsamen Leiter gebildet werden,
der durch eine querliegende Durchgangsbohrung im ersten Innenleiter des Koaxialleitungsabschnitts
hindurchgeführt ist.
[0018] Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Aussenleiter des Koaxialleitungsabschnitts
aus einem zylindrischen Grundkörper und einem zylindrischen Gehäuse besteht, welche
unter Bildung der ersten Ausnehmung miteinander lösbar verbunden, insbesondere verschraubt,
werden können, wobei vorzugsweise die zweite Ausnehmung als Sackbohrung im Grundkörper
ausgebildet ist.
[0019] Zweckmässigerweise sind in axialer Richtung an beiden Enden des Koaxialleitungsabschnitts
Anschlüsse zum lösbaren Verbinden des Koaxialleitungsabschnitts mit einer Koaxialleitung
oder dgl. vorgesehen.
[0020] Eine bewährte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Überspannungsschutz
eine Impedanz von 50 Ω und eine Betriebsfrequenz im Bereich von etwa 1 GHz aufweist.
Andere Betriebsfrequenzen und/oder Impedanzen sind durch einfaches Anpassen der Geometrien
einfach zu verwirklichen.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
[0021] Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit
der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen
- Fig. 1
- einen Längsschnitt durch einen Überspannungsschutz gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
- Fig. 2
- die perspektivische Ansicht des Grundkörpers des Überspannungsschutzes aus Fig. 1;
- Fig. 3
- in einem Smith-Diagramm der Verlauf des (komplexen) Parameters S11 (Rückflussdämpfung)
eines für eine Betriebsfrequenz im Bereich von 1GHz vorgesehenen Überspannungsschutzes
gemäss Fig. 1;
- Fig. 4
- einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 3;
- Fig. 5
- den Betrag der Parameter S11 und S21 (Einfügedämpfung) für den Überspannungsschutz
gemäss Fig. 3 in Abhängigkeit von der Frequenz; und
- Fig. 6
- das vereinfachte Ersatzschaltbild des Überspannungsschutzes gemäss Fig. 1.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
[0022] In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen Überspannungsschutz gemäss einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Der gezeigte Überspannungsschutz
10 stellt einen Koaxialleitungsabschnitt dar, dessen zwischen den beiden koaxialen
Anschlüssen 26 und 27 angeordneter Aussenleiter sich aus einem zylindrischen Grundkörper
12 und einem hohlzylindrischen Gehäuse 11 zusammensetzt, die über entsprechende Aussen-
bzw. Innengewinde in axialer Richtung (Achse 29) miteinander verschraubbar sind. Grundkörper
12 und Gehäuse 11 bestehen beispielsweise aus Messing und sind mit einer für HF-Zwecke
geeigneten Oberflächenbeschichtung versehen. An den Endflächen der beiden Teile 11
und 12 sind axial vorstehende Schraubstutzen für die Anschlüsse 26 und 27 angeformt.
[0023] Durch den Grundkörper 12 verläuft eine konzentrische Durchgangsbohrung 14, in welcher
der Zentralbereich der Innenleiter 20 des Koaxialleitungsabschnitts mittels entsprechender
endseitiger Stützelemente 24, 30 aus Isoliermaterial (z.B. PTFE) konzentrisch gelagert
ist. Der Innenleiter 20 reicht durch eine entsprechende Bohrung im Gehäuse 11 hindurch
und ist dort ebenfalls mittels eines Stützelements 25 gelagert.
[0024] Beim Zusammenschrauben von Grundkörper 12 und Gehäuse 11 wird ein Hohlraum gebildet,
der unter anderem eine Ausnehmung 13 und eine Sackbohrung 15 im Grundkörper 12 umfasst.
Im rechten Bereich des Hohlraums liegt zwischen dem Stützelement 30 und dem Stützelement
25 ein im Durchmesser verdickter Teil des Innenleiters 20 frei, durch den quer zur
Achsrichtung eine Durchgangsbohrung 28 verläuft. Durch die Durchgangsbohrung 28 hindurch
ist ein Leiter 19, 21 geführt, der auf der einen Seite rechtwinklig abgebogen ist
und dann achsenparallel zum Boden der Ausnehmung 13 im Grundkörper 12 läuft (Innenleiter
19) und dort mit seinem Ende in eine Sackbohrung 16 im Grundkörper 12 eingelötet ist.
Auf der anderen Seite endet der Leiter (als Innenleiterabschnitt 21) in der radialen
Orientierung und ist mit seinem Ende am oberen Ende eines zylindrischen Leitungsstücks
(Innenleiterabschnitt 22) festgelötet, das ebenfalls achsenparallel orientiert und,
durch ein festes Dielektrikum 23 isoliert, konzentrisch in der Sackbohrung 15 angeordnet
ist. Das Dielektrikum 23 kann beispielsweise auch aus PTFE sein.
[0025] Der Innenleiter 19 ist Teil einer ersten Abzweigleitung 17, die radial vom Koaxialleitungsabschnitt
abzweigt und im überwiegenden Teil ihrer Länge achsenparallel verläuft. Die erste
Abzweigleitung ist als Kurzschlussleitung ausgebildet, wobei der Innenleiter 19 zusammen
mit dem Grundkörper 12 und dem Gehäuse 11 als Aussenleiter eine Luftleitung bildet.
Ihre elektrische Länge ist deutlich kleiner als λ/4 und kann beispielsweise im Bereich
von λ/8 liegen.
[0026] Die Innenleiterabschnitte 21 und 22 sind Teil einer zweiten Abzweigleitung 18, die
- in entgegengesetzter Richtung zur ersten Abzweigleitung 17 - ebenfalls radial vom
Koaxialleitungsabschnitt abzweigt und im überwiegenden Teil ihrer Länge (Innenleiterabschnitt
22) achsenparallel verläuft. Die zweite Abzweigleitung 18 ist als offene oder Leerlaufleitung
ausgebildet, wobei der Innenleiter (Innenleiterabschnitt 22) durch ein Dielektrikum
23 anstelle von Luft vom Aussenleiter (Grundkörper 12) isoliert ist. Ihre elektrische
Länge ist ebenfalls deutlich kleiner als λ/4 und kann auch im Bereich von λ/8 liegen.
[0027] Die erste Abzweigleitung 17 bildet im Ersatzschaltbild der Fig. 6 eine Parallelschaltung
aus einer Induktivität und einer Kapazität. Die zweite Abzweigleitung 18 bildet eine
Serieschaltung aus einer Induktivität und einer Kapazität. Durch geeignete Wahl der
Abmessungen (z.B. Durchmesser) des Innenleiterabschnitts 22 und des Dielektrikums
23 kann die Abzweigleitung 18 an die Abzweigleitung 17 angepasst werden.
[0028] Die Funktion beider Abzweigleitungen 17, 18 lässt sich wie folgt erklären:
Im Smith-Diagramm gemäss Fig. 3 oder 4 befindet sich eine ideal angepasste 50 Ω-Leitung
im Mittelpunkt. Links auf dem Kreisrand befindet sich ein Kurzschluss, während rechts
der Leerlauf liegt. Sowohl der Kurzschluss als auch der Leerlauf drehen sich nun mit
zunehmender Länge im Uhrzeigersinn auf dem Kreis. Eine halbe Drehung (180°) wird bei
der Länge λ/4 erreicht. Für eine Länge von λ/8 wird eine 90°-Drehung auf die Position
+j50 Ohm bzw. -j50 Ohm erzielt. Durch die Variation der mechanischen Länge der Kurzschlussleitung
(17) kann erreicht werden, dass der Kurzschluss beispielsweise nur um 45° gedreht
wird. Um diesen Kurzschluss nun zu kompensieren, muss die leer laufende Leitung (18)
entsprechend länger gemacht werden. Dies kann durch eine effektive mechanische Verlängerung,
durch eine Veränderung der Impedanz oder eine Kombination beider Massnahmen geschehen.
Im vorliegenden Fall (Fig. 1) wird die Impedanz massiv reduziert (Durchmesservergrösserung
des Innenleiterabschnitts 22) und die mechanische Länge in etwa der mechanischen Länge
des Kurzschlusses angepasst. Durch die Abwinklung beider Abzweigleitungen kann die
Grösse der Bauform nochmals reduziert und die zylindrische Geometrie voll beibehalten
werden.
[0029] Ein Überspannungsschutz 10, der gemäss dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 im Sinne
der Erfindung aufgebaut ist, hat bei einer Impedanz von 50 Ω und einem Frequenzbereich
von 1,02 bis 1,09 GHz eine Länge einschliesslich der Anschlüsse 26 und 27 von etwa
36 mm und einen Aussendurchmesser von etwa 24 mm. Wie die Fig. 5 zeigt, ist die Rückflussdämpfung
(S11; Kurve C in Fig. 5) ≥ 20 dB, die Einfügedämpfung (S21, Kurve D in Fig. 5) ≤ 0,1
dB. Die komplexe Rückflussdämpfung S11 zeigt im Frequenzbereich zwischen 900 MHz und
1200 MHz den in Fig. 3 und 4 in den Kurven A und B dargestellten Verlauf. Neben dem
kompakten Aufbau und den sehr kleinen Aussenabmessungen weist ein solcher Überspannungsschutz
auch in sehr geringes Gewicht auf, das im Bereich von etwa 60 g liegt.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0030]
- 10
- Überspannungsschutz
- 11
- Gehäuse (hohlzylindrisch)
- 12
- Grundkörper
- 13
- Ausnehmung
- 14
- Durchgangsbohrung (zentral)
- 15,16
- Sackbohrung
- 17,18
- Abzweigleitung
- 19
- Innenleiter (Abzweigleitung 17)
- 20
- Innenleiter (durchgehend)
- 21,22
- Innenleiterabschnitt (Abzweigleitung 18)
- 23
- Dielektrikum
- 24,25,30
- Stützelement
- 26,27
- Anschluss
- 28
- Durchgangsbohrung
- 29
- Achse
- A,B,C,D
- Kurve
1. Überspannungsschutz (10) für eine Koaxialleitung, umfassend einen Koaxialleitungsabschnitt
(11, 12, 20, 24, 25, 30) mit einem ersten Innenleiter (20), der konzentrisch von einem
Aussenleiter (11, 12) umgeben ist, wobei vom Koaxialleitungsabschnitt (11, 12, 20,
24, 25, 30) in radialer Richtung eine erste Abzweigleitung (17) in Form einer Kurzschlussleitung
mit einem zweiten Innenleiter (19) abzweigt, der in einer ersten Ausnehmung (13) im
Aussenleiter (11, 12) des Koaxialleitungsabschnitts (11, 12, 20, 24, 25, 30) untergebracht
ist, wobei eine zweite Abzweigleitung (18) in radialer Richtung vom Koaxialleitungsabschnitt
(11, 12, 20, 24, 25, 30) abzweigt, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar gegenüber der ersten Abzweigleitung (17) die zweite Abzweigleitung (18)
am gleichen Punkt zum Innenleiter (20) verbunden ist, die zweite Abzweigleitung (18)
als Leerlaufleitung ausgebildet ist und einen dritten Innenleiter (21, 22) umfasst,
der in einer zweiten Ausnehmung (15) im Aussenleiter (11, 12) des Koaxialleitungsabschnitts
(11, 12, 20, 24, 25, 30) untergebracht ist und die beiden Abzweigleitungen (17, 18)
jeweils eine mechanische Länge wesentlich kleiner als ¼ der Wellenlänge bei der Betriebsfrequenz
des Überspannungsschutzes aufweisen, und die beiden Abzweigleitungen (17, 18) elektrisch
aufeinander abgestimmt sind, wobei die Abstimmung durch eine gegenseitige Anpassung
ihrer mechanischen Länge und /oder ihrer Impedanz erreicht wird, so dass der Überspannungsschutz
nach Art eines Bandpassfilters für die vorgesehene Betriebsfrequenz durchlässig ist
und für die bei kurzzeitiger Überspannung auftretenden Frequenzen dagegen stark dämpfend
wirkt.
2. Überspannungsschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abzweigleitungen (17, 18) abgewinkelt sind und im wesentlichen parallel
zur Achse (29) des Koaxialleitungsabschnitts (11, 12, 20, 24, 25, 30) verlaufen.
3. Überspannungsschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abzweigleitungen (17, 18) zur gleichen Seite hin abgewinkelt sind.
4. Überspannungsschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Innenleiter (21, 22) der zweiten Abzweigleitung (18) einen ersten Innenleiterabschnitt
(21) aufweist, der in radialer Richtung verläuft, dass ein zweiter Innenleiterabschnitt
(22) vorgesehen ist, der in axialer Richtung verläuft, und dass der zweite Innenleiterabschnitt
(22) zur Abstimmung der beiden Abzweigleitungen (17, 18) aufeinander verwendet wird.
5. Überspannungsschutz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Innenleiterabschnitte (21, 22) des dritten Innenleiters der zweiten Abzweigleitung
(18) zylindrisch ausgebildet sind, und dass der zweite Innenleiterabschnitt (22) einen
wesentlich grösseren Aussendurchmesser aufweist, als der erste Innenleiterabschnitt
(21).
6. Überspannungsschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Innenleiter (19) der ersten Abzweigleitung (17) in der ersten Ausnehmung
(13) im Aussenleiter (11, 12) des Koaxialleitungsabschnitts (11, 12, 20, 24, 25, 30)
von Luft umgeben ist, und dass der dritte Innenleiter (21, 22) der zweiten Abzweigleitung
(18) in der zweiten Ausnehmung (15) im Aussenleiter (11, 12) des Koaxialleitungsabschnitts
(11, 12, 20, 24, 25, 30) einen Innenleiterabschnitt (22) aufweist, der von einem festen
Dielektrikum (23) umgeben ist.
7. Überspannungsschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Innenleiter (19) der ersten Abzweigleitung (17) und ein Innenleiterabschnitt
(21) des dritten Innenleiters (21, 22) der zweiten Abzweigleitung (18) durch einen
gemeinsamen Leiter gebildet werden, der durch eine querliegende Durchgangsbohrung
(28) im ersten Innenleiter (20) des Koaxialleitungsabschnitts (11, 12, 20, 24, 25,
30) hindurchgeführt ist.
8. Überspannungsschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenleiter (11, 12) des Koaxialleitungsabschnitts (11, 12, 20, 24, 25, 30)
aus einem zylindrischen Grundkörper (12) und einem zylindrischen Gehäuse (11) besteht,
welche unter Bildung der ersten Ausnehmung (13) miteinander lösbar verbunden, insbesondere
verschraubt, werden können.
9. Überspannungsschutz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ausnehmung als Sackbohrung (15) im Grundkörper (12) ausgebildet ist.
10. Überspannungsschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung an beiden Enden des Koaxialleitungsabschnitts (11, 12, 20, 24,
25, 30) Anschlüsse (26, 27) zum lösbaren Verbinden des Koaxialleitungsabschnitts (11,
12, 20, 24, 25, 30) mit einer Koaxialleitung oder dgl. vorgesehen sind.
11. Überspannungsschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Überspannungsschutz (10) eine Impedanz von 50 Ω und eine Betriebsfrequenz im
Bereich von etwa 1 GHz aufweist.
1. Overvoltage protection (10) for a coaxial line, having a coaxial line section (11,
12, 20, 24, 25, 30) with a first inner conductor (20) which is concentrically surrounded
by an outer conductor (11,12), with a first branch line (17) in the form of a short-circuit
line with a second inner conductor (19) branching off from the coaxial line section
(11, 12, 20, 24, 25, 30) in the radial direction, and with the inner conductor (19)
being accommodated in a first recess (13) in the outer conductor (11, 12) of the coaxial
line section (11, 12, 20, 24, 25, 30), wherein a second branch line (18) branches
off from the coaxial line section (11, 12, 20, 24, 25, 30) in the radial direction,
characterized in that in particular opposite the first branch line (17), the second branch line (18) is
connected at the same point to the inner connector (20), in that the second branch line (18) is in the form of an open-circuit line and has a third
inner conductor (21, 22) which is accommodated in a second recess (15) in the outer
conductor (11, 12) of the coaxial line section (11, 12, 20, 24, 25, 30), and the two
branch lines (17, 18) each have a mechanical length of considerably less than ¼ of
the wavelength at the operating frequency of the overvoltage protection, and in that the two branch lines (17, 18) are matched to one another, wherein the matching can
be made by mechanical extension and/or variation of the impedance, wherein the overvoltage
protection acts as a bandpass filter for the intended frequency, but in contrast has
a highly alternating effect for frequencies which occur in the event of brief overvoltages.
2. Overvoltage protection according to Claim 1, characterized in that the two branch lines (17, 18) are angled, and run essentially parallel to the axis
(29) of the coaxial line section (11, 12, 20, 24, 25, 30).
3. Overvoltage protection according to Claim 2, characterized in that the two branch lines (17, 18) are angled towards the same side.
4. Overvoltage protection according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the third inner conductor (21, 22) of the second branch line (18) has a first inner
conductor section (21) which runs in the radial direction, in that a second inner conductor section (22) is provided which runs in the axial direction,
and in that the second inner conductor section (22) is used to match the two branch lines (17,
18) to one another.
5. Overvoltage protection according to Claim 4, characterized in that the two inner conductor sections (21, 22) of the third inner conductor of the second
branch line (18) are cylindrical, and in that the second inner conductor section (22) has a considerably larger external diameter
than the first inner conductor section (21).
6. Overvoltage protection according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the second inner conductor (19) of the first branch line (17) is surrounded by air
in the first recess (13) in the outer conductor (11, 12) of the coaxial line section
(11, 12, 20, 24, 25, 30), and in that the third inner conductor (21, 22) of the second branch line (18) has an inner conductor
section (22) in the second recess (15) in the outer conductor (11, 12) of the coaxial
line section (11, 12, 20, 24, 25, 30), which inner conductor section (22) is surrounded
by a solid dielectric (23).
7. Overvoltage protection according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the second inner conductor (19) of the first branch line (17) and an inner conductor
section (21) of the third inner conductor (21, 22) of the second branch line (18)
are formed by a common conductor, which is passed through a transverse aperture hole
(28) in the first inner conductor (20) of the coaxial line section (11, 12, 20, 24,
25, 30).
8. Overvoltage protection according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the outer conductor (11, 12) of the coaxial line section (11, 12, 20, 24, 25, 30)
comprises a cylindrical base body (12) and a cylindrical housing (11), which can be
connected, in particular screwed, to one another detachably in order to form the first
recess (13).
9. Overvoltage protection according to Claim 8, characterized in that the second recess is in the form of a blind hole (15) in the base body (12).
10. Overvoltage protection according to one of Claims 1 to 9, characterized in that connections (26, 27) for detachable connection of the coaxial line section (11, 12,
20, 24, 25, 30) to a coaxial line or the like are provided in the axial direction
of both sends of the coaxial line section (11, 12, 20, 24, 25, 30).
11. Overvoltage protection according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the overvoltage protection (10) has an impedance of 50 Ω and an operating frequency
in the region of about 1 GHz.
1. Protection contre la surtension (10) pour une conduite coaxiale, comprenant un segment
de conduite coaxiale (11, 12, 20, 24, 25, 30) avec un premier conducteur intérieur
(20) entouré de façon concentrique par un conducteur extérieur (11, 12), une première
conduite de déviation (17) se divisant dans la direction radiale partir d'un segment
de conduite coaxiale (11, 12, 20, 24, 25, 30) sous la forme d'une conduite de court-circuit,
avec un deuxième conducteur intérieur (19) placé dans un premier évidement (13) dans
le conducteur extérieur (11, 12) du segment de conduite coaxiale (11, 12, 20, 24,
25, 30), une deuxième conduite de déviation (18) se divisant dans la direction radiale
à partir du segment de conduite coaxiale (11, 12, 20, 24, 25, 30), caractérisée en ce que la deuxième conduite de déviation (18) est reliée directement au même point par rapport
au conducteur intérieur (20), par rapport à la première conduite de déviation (17),
la deuxième conduite de déviation (18) étant réalisée sous la forme d'une conduite
de passage à vide et comportant un troisième conducteur intérieur (21, 22) placé dans
un deuxième évidement (15) dans le conducteur extérieur (11, 12) du segment de conduite
coaxiale (11, 12, 20, 24, 25, 30) et les deux conduites de déviation (17, 18) comportant
respectivement une longueur mécanique essentiellement inférieure à ¼ de la longueur
d'onde observée pour la fréquente de fonctionnement de la protection contre la surtension,
et les deux conduites de déviation (17, 18) étant syntonisées l'une par rapport à
l'autre sur le plan électrique, la syntonisation étant obtenue grâce à une adaptation
mutuelle de leur longueur mécanique et / ou de leur impédance, de façon à ce que la
protection contre la surtension laisse passer la fréquence de fonctionnement prévue
à la façon d'un filtre de bande passante tout en ayant une action fortement amortissante
pour les fréquence se produisant à des surtensions plus courtes.
2. Protection loutre la surtension selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux conduites de déviation (17, 18) sont coudées et s'étendent pour l'essentiel
parallèlement à l'axe (29) du segment de conduite coaxiale (11, 12, 20, 24, 25, 30).
3. Protection contre la surtension selon la revendication 2, caractérisée en ce que les deux conduites de déviation (17, 18) sont coudées en direction du même côté.
4. Protection contre la surtension selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le troisième conducteur intérieur (21, 22) de la deuxième conduite de déviation (18)
comporte un premier segment de conducteur intérieur (21) s'étendant dans la direction
radiale, qu'un deuxième segment de conducteur intérieur (22) est préau qui s'étend
dans la direction axiale et que le deuxième segment de conducteur intérieur (22) est
utilise pour la syntonisation des deux conduites de déviation (17, 18) l'une par rapport
à l'autre.
5. Protection contre la surtension selon la revendication 4, caractérisée en ce que les deux segments de conducteur intérieur (21, 22) du troisième conducteur intérieur
de la deuxième conduite de déviation (18) sont réalisés de façon cylindrique et que
le deuxième segment de conducteur intérieur (22) comporte un diamètre extérieur essentiellement
supérieur à celui du premier segment de conducteur intérieur (21).
6. Protection contre la surtension selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le deuxième conducteur intérieur (19) de la première conduite de déviation (17) est
entouré d'air dans le premier évidement (13), dans le conducteur extérieur (11, 12)
du segment de conduite coaxiale (11, 12, 20, 24, 25, 30), et que le troisième conducteur
intérieur (21, 22) de la deuxième conduite de déviation (18) comporte dans le deuxième
évidement (15), dans le conducteur extérieur (11, 12) du segment de conduite coaxiale
(11, 12, 20, 24, 25, 30), un segment de conducteur intérieur (22) entouré par un diélectrique
(23) fixe.
7. Protection contre la surtension selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le deuxième conducteur intérieur (19) de la première conduite de déviation (17) et
un segment de conducteur intérieur (21) du troisième conducteur intérieur (21, 22)
de la deuxième conduite de déviation (18) sont formés par un conducteur commun introduit
à travers un alésage traversant (28) transversal dans le premier conducteur intérieur
(20) du segment de conduite coaxiale (11, 12, 20, 24, 25, 30).
8. Protection contre la surtension selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le conducteur extérieur (11, 12) du segment de conduite coaxiale (11, 12, 20, 24,
25, 30) se compose d'un corps de base cylindrique (12) et d'un boîtier cylindrique
(11) pouvant être reliés de façon amovible l'un à l'autre, notamment vissés, par formation
du premier évidement (13).
9. Protection contre la surtension selon la revendication 8, caractérisée en ce que le deuxième évidement est réalisé dans le corps de base (12) sous la forme d'un alésage
en sac (15).
10. Protection contre la surtension selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que des raccords (26, 27) sont prévus dans la direction axiale au niveau des deux extrémités
du segment de conduite coaxiale (11, 12, 20, 24, 25, 30) pour relier de façon amovible
le segment de conduite coaxiale (11, 12, 20, 24, 25, 30) à une conduite coaxiale ou
son équivalent.
11. Protection contre la surtension selon l'une quelconque des revendications 1 à 10,
caractérisée en ce que la protection contre la surtension (10) présente une impédance de 50 Ω et une fréquence
de fonctionnement avoisinant la zone d'l GHz.
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