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Bereich der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der Kabel und Verbinder
und im Besonderen einen Verbinder und ein assoziiertes Verfahren
zum Verbinden verschieden großer
Koaxialkabel miteinander, wie es in einer Funkbasisstation besonders vorteilhaft
sein kann.
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Hintergrund
der Erfindung
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Koaxialkabel
werden allgemein zum Übertragen
von elektrischen Hochfrequenzsignalen verwendet. Koaxialkabel genießen eine
relativ hohe Bandbreite, geringe Signalverluste, sind mechanisch
robust und relativ kostengünstig.
Eine besonders vorteilhafte Verwendung eines Koaxialkabels ist zum Verbinden
von elektronischen Einrichtungen an einer Mobilfunk- oder Funkbasisstation
mit einer Antenne, die an der Spitze eines in der Nähe befindlichen
Antennenturms angebracht ist. Beispielsweise kann der in einem Geräteschutzunterstand
befindliche Sender mit einer vom Antennenturm getragenen Sendeantenne
verbunden sein. Desgleichen ist der Empfänger ebenfalls durch einen
Koaxialkabelweg mit seiner zugeordneten Empfängerantenne verbunden.
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Eine
typische Anlage weist ein Kabel relativ großen Durchmessers auf, das sich
zwischen dem Geräteschutzunterstand
und der Spitze des Antennenturms erstreckt, um dadurch Signalverluste
zu verringern. Beispielsweise bietet die CommScope, Inc. von Hickory,
North Carolina, und die Zessionarin der vorliegenden Erfindung ihr
CellReach®-Koaxialkabel
für derartige
Anwendungen an. Das Kabel hat einen glattwandige Außenleiter,
der eine anderen Kabeltypen überlegene
Leistung erbringt. Die glatte Außenwandkonstruktion sorgt außerdem für im Vergleich
zu anderen Koaxialkabeltypen, wie z.B. gewellten Außenleitern,
für zusätzliche
Leichtigkeit beim Anbringen der Verbinderteile an den Kabelenden.
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Jedes
Ende des Koaxialkabel großen
Durchmessers wird mit einem betreffenden einen kleineren Durchmesser
aufweisenden und relativ kurzen Verbindungskabel (Jumper) verbunden.
Das Verbindungskabel hat einen kleineren Durchmesser mit größerer Flexibilität, um dadurch
das Verlegen am Geräteschutzunterstand
und auch an der Spitze des Antennenturms zu erleichtern. Im Besonderen
erstreckt sich ein Hauptkoaxialkabel relativ großen Durchmessers (etwa 41 mm
oder 1,63 Zoll) vom Schutzunterstand zur Spitze des Turms, im typischen Fall
etwa 27 bis 91 m (etwa 90 bis 300 Fuß), um die Dämpfung zu
verringern. Das Hauptkabel kann beispielsweise ein CellReach®-Kabel
des Modells 1873 sein. Mit jedem Ende des Hauptkabels ist ein kurzes Koaxialverbindungskabel
kleineren Durchmessers (etwa 13 mm oder 0,5 Zoll) verbunden, das
beispielsweise ein CellReach®-Kabel des Modells 540
sein kann. Das obere Verbindungskabel ist typisch 0,9 bis 1,8 m
(3 bis 6 Fuß)
lang und das untere Verbindungskabel ist typisch 1,8 bis 3, 0 m
(6 bis 10 Fuß)
lang.
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Derzeit
und wie mit Bezug auf die in den 2 und 3 gezeigte
Anordnung des Stands der Technik verstanden wird sind der erste
und der zweite Verbinder 33, 34 meist in einer
Rücken-an-Rücken-Beziehung
zusammengebaut, um ein Ende des Hauptkoaxialkabels 31 mit
einem Ende eines Verbindungskoaxialkabels 32 zusammenzufügen. Der
erste Verbinder 33 hat eine erste Gegenmutteranordnung 35 und
ein erstes Körperstück 36,
die gewindemäßig miteinander
in Eingriff stehen. Ein nicht abgebildeter hinterer O-Ring kann
den Kabelmantel 54 an der ersten Gegenmutteranordnung 35 abdichten.
Desgleichen hat der zweite Verbinder 34 eine zweite Gegenmutteranordnung 41,
die mit einem zweiten Verbinderkörperstück 42 gewindemäßig in Eingriff
steht. Wie in der illustrierten Verbinderanordnung 30 vom Stand
der Technik gezeigt wird, hat das erste oder Hauptkabel 31 ein
längliches
zentrales Verstärkungselement 43,
eine es umgebende dielektrische Schicht 45 und eine sie
umgebende Klebstoffschicht 46 zum Anbringen am röhrenförmigen Kupfermittelleiter 47.
Eine röhrenförmige dielektrische
Schicht 48 umgibt den Kupferleiter 47. In der
illustrierten Ausgestaltung wurde ein Teil der dielektrischen Schicht 48 mit
einem Abmantelwerkzeug entfernt, um daduch die Montage zu ermöglichen.
In das abisolierte Kabelende ist ein röhrenförmiger Kunststoffkörper 51 eingeführt.
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Ein
Teil des äußeren glattwandigen
Leiters 53 ist über
das Ende des Kabelmantels 54 hinaus freigelegt. Beim Aufschrauben
des Gegenmutteraußenzylinders 55 auf
das Verbinderkörperstück 36 wird
ein Metallklemmring 56 gegen den freigelegten äußeren Leiter 53 gedrängt. Das
Verbinderkörperstück 36 hat
ein hohles Metallelement 57, in dem ein ringförmiges dielektrisches
Abstandsstück 61 positioniert
ist, das wiederum einen Mittelkontakt 62 trägt. Der
Mittelkontakt 62 hat ein röhrenförmiges proximales Ende, das
den inneren Leiter 47 aufnimmt und Kontakt mit ihm herstellt.
Ein ringförmiger
dielektrischer Körper 63 übt beim
gewindemäßigen Ineingriffbringen
der Gegenmutter 35 und des Verbinderkörperstücks 36 eine radiale
Druckkraft auf das röhrenförmige Ende
des Mittelkontakts 62 aus. Ein O-Ring aus Gummi 67 dichtet
die Schnittstelle zwischen der ersten Gegenmutteranordnung 35 und
dem Verbinderkörperstück 36 ab.
Ein distales Ende 65 des Mittelkontakts 62 ist
in einem hohlen röhrenförmigen distalen
Ende 66 des hohlen Metallelements 57 zentriert.
Das distale Ende 66 hat ein Gewinde an seiner Außenfläche zum
Zusammenpassen mit dem zweiten Verbinderkörperstück 42. Ein weiterer
O-Ring 94 ist am distalen Ende 66 positioniert zum
Abdichten der Schnittstelle mit dem hohlen Metallelement 85.
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Der
zweite Verbinder 34 wird jetzt beschrieben, wobei auf den
rechten Teil von 3 Bezug genommen wird. Der zweite
Verbinder 34 hat eine zweite Gegenmutteranordnung 41,
die mit dem Ende des zweiten oder Verbindungskabels 32 verbunden
ist. Das zweite Kabel 32 hat einen zentralen metallischen Leiter 71,
der von einer dielektrischen Schicht 73 umgeben ist, von
der zum Vorbereiten des Kabelendes ein Teil entfernt worden ist.
Ein Kunststoffeinsatz 74 befindet sich im Kabelende, um
den äußeren Leiter 75 zu
stützen.
Ein zylindrisches Element 77 ist am Kabelende befestigt
und auf einen freiliegenden Teil des äußeren Leiters 75 geklemmt,
der sich nach außen über das
Ende des Kabelmantels 76 hinaus erstreckt. Zusätzliche
Metallringe 81, 82 und 83 wirken mit
dem zweiten Verbinderkörperstück 42 und
dem Zylinder 77 zusammen, um die notwendige Klemmwirkung
auf den äußeren Leiter 75 und
auch auf den inneren Leiter 71 bereitzustellen. Ein hinterer
O-Ring, der nicht abgebildet ist, kann den Kabelmantel 76 an der
zweiten Gegenmutteranordnung 41 abdichten.
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Das
zweite Verbinderkörperstück 42 hat
ein hohles Metallelement 85, das auf einem ringförmigen dielektrischen
Abstandsstück 86 sitzt
und wiederum einen Mittelkontakt 87 stützt. Der Mittelkontakt 87 hat ein
röhrenförmiges distales
Ende 88, das den inneren Leiter 71 aufnimmt und
vom ringförmigen
dielektrischen Körper 90 gegen
ihn geklemmt wird. Ein O-Ring 91 dichtet die Schnittstelle
zwischen dem zweiten Verbinderkörperstück 42 und
der zweiten Gegenmutteranordnung 41 ab. Eine Hülse 92 mit
Innengewinde an ihrem distalen Ende ist an ihrem proximalen Ende
drehbar mit einer Aussparung im distalen Ende des hohlen Metallelements 85 verbunden. Die
Hülse 92 befestigt
den ersten Verbinder 33 am zweiten Verbinder 34. Das distale
Ende 93 des Mittelkontakts 87 steht im Bereich
der Hülse 92 mit
dem distalen Ende 65 des Mittelkontakts 62 in
Eingriff.
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Wie
leicht zu erkennen ist, hat die Rücken-an-Rücken-Verbinderanordnung 30 eine
relativ große
Zahl von Einzelteilen, was relativ teuer ist und eventuell schwierig
zusammenzubauen ist. Eine derartige Anordnung 30 hat im
typischen Fall auch mehr Verlust pro Längeneinheit als das Koaxialkabel.
Eine derartige Rücken-an-Rücken-Verbinderanordnung 30 kann
unzuverlässig
sein und weist mehrere Schnittstellen auf, an denen Wasser in das
Kabel eindringen kann. Die Verbinderanordnung 30 weist
auch eine Anzahl abrupter Randflächen
auf, die das Verlegen durch beengte Öffnungen erschweren kann, wie z.B.
an den Einzugs- und
Austrittsöffnungen
des Turms oder an Ringen an voneinander beabstandeten Höhen in einem
Monopolturm.
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Eine
Anzahl von Patenten beschreibt weitere Anordnungen von Verbindern
zum Befestigen eines Koaxialkabels mit einem größeren Durchmesser an einem
Koaxialkabel mit einem kleineren Durchmesser. Zum Beispiel beschreibt
US-Patent Nr. 4.853.656 an Guilou et al. eine derartige Vorrichtung. Die
Vorrichtung umfasst eine zentrale Bohrung in der Form eines Kegelstumpfs,
dessen kreisförmige Grundflächen Abschnitte
haben, die mit denen der zentralen Kerne der miteinander zu verbindenden Koaxialkabel
jeweils identisch sind, sowie einen peripheren Mantel, dessen Innenwand
eine Fläche
in Form eines Kegelstumpfs ist, deren kreisförmige Grundflächen Abschnitte
haben, die mit den inneren Abschnitten der peripheren Mäntel der
Koaxialkabel jeweils identisch sind. Die kleinen Grundflächen der Kegelstümpfe des
zentralen Kerns und des peripheren Mantels sind zwei Parallelen
einer ersten Kugel, die auf der Spitze der Kegelstumpffläche der
Innenwand zentriert ist. Die großen Grundflächen der Kegelstümpfe des
zentralen Kerns und des peripheren Mantels sind zwei Parallelen
einer zweiten Kugel, die mit der ersten konzentrisch ist. Diese
Anordnung wird zum Verbessern der Ausbreitung von elektromagnetischen
Wellen durch die Vorrichtung offengelegt. Leider ist diese Vorrichtung
auch relativ kompliziert und schwierig zusammenzubauen. Außerdem gibt
es eine Anzahl von gewindeten Schnittstellen, die Wasser in die
Vorrichtung eindringen lassen und dadurch ihre Zuverlässigkeit
verringern können.
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US-Patent
Nr. 4.587.279 an Holland et al. beschreibt auch einen koaxialen
Verbinderadapter zum Zusammenfügen
eines APC-7 Präzisionsverbinder mit
einem beliebigen eines Satzes von Koaxialverbindern, der Verbinder
des N-Typs, des TNC-Typs und des SMA-Typs beinhaltet. Der Adapter
wird von einem ersten und einem zweiten Verbinderkörper gebildet
und hat eine APC-Schnittstelle an einem Ende und eine offene Konstruktion
am anderen Ende zum Verbinden mit einem der Koaxialverbinder.
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US-Patent
Nr. 5.502.715 legt eine Funkbasisstationsanlage mit einer Antenne,
die an einem Turm montiert ist, und einem Funkgerät neben
dem Turm offen. Ein Koaxialkabelsystem erstreckt sich zwischen dem
Funkgerät
und der Antenne und das Kabelsystem umfasst ein erstes Koaxialkabel
und ein zweites Koaxialkabel. Diese Koaxialkabel sind durch Koaxialverbinder
mit einem Diplexerverstärkergehäuse verbunden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Angesichts
des vorangehenden Hintergrunds ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen zuverlässigen
und leicht zusammenzubauenden Verbinder und ein assoziiertes Verfahren
zum Verbinden von zwei Koaxialkabeln mit verschiedenen Durchmessern
miteinander, wie sie z.B. häufig
in einer Funkbasisstation verwendet werden können, bereitzustellen.
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Diese
und andere erfindungsgemäße Aufgaben,
Merkmale und Vorteile werden von einem Koaxialkabelverbinder nach
Anspruch 1 gelöst
bzw. bereitgestellt.
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Das
erste und das zweite gewindete Ende und der Zwischenteil des hohlen
Verbinderkörpers sind
vorzugsweise integral gebildet, sodass der hohle Verbinderkörper eine
monolithische Einheit ist. Dementsprechend lässt sich der Verbinder ziemlich unkompliziert
zusammenbauen und ist im Einsatz zuverlässig. Ein erster und ein zweiter
Dichtungsring können
bereitgestellt sein, um eine erste bzw. eine zweite Dichtung zwischen
der ersten und der zweiten Gegenmutteranordnung und dem hohlen Verbinderkörper zu
bilden. Die Beständigkeit
gegenüber
einem Eindringen von Feuchtigkeit ist entsprechend weiter verbessert.
Jedes der distalen gewindeten Enden der ersten und der zweiten Gegenmutteranordnung
kann mit Innengewinde versehen sein und somit kann das erste und
das zweite gewindete Ende des hohlen Verbinderkörpers jeweils mit Außengewinde
versehen sein.
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Der
hohle Verbinderkörper
kann Teile umfassen, die einen inneren zylindrischen Durchgang mit an
das Ende kleineren Durchmessers angrenzenden Schulter definieren.
In dieser Ausgestaltung ist das dielektrische Abstandsstück im inneren
zylindrischen Durchgang positioniert und stößt an die Schulter an.
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Das
erste und das zweite Ende des Mittelkontakts können eine Röhrenform haben zum Aufnehmen
des ersten bzw. zweiten inneren Leiters darin. Das erste und das
zweite Ende des Mittelkontakts kann auch längliche Schlitze darin aufweisen.
Der Verbinder kann auch ein erstes und ein zweites dielektrisches
Klemmelement zum Klemmen des ersten und zweiten röhrenförmigen Endes
des Mittelkontakts auf den betreffenden inneren Leiter des ersten bzw.
zweiten Koaxialkabels in Reaktion auf zunehmendes Anziehen des Gewindeeingriffs
zwischen dem ersten und dem zweiten gewindeten Ende des hohlen Verbinderkörpers und
dem betreffenden gewindeten distalen Ende der ersten bzw. der zweiten Gegenmutteranordnung
haben.
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Der
hohle Verbinderkörper
kann einen allgemein zylindrischen Zwischenteil mit einer Reihe
von Greifteilen an einer Außenfläche davon
haben. Diese Greifteile können
Ansatzstellen oder Ausnehmungen für Schraubenschlüssel sein,
um das Festhalten während
der Montage zu erleichtern. Der hohle Verbinderkörper kann Messing mit einer
Versilberung daran umfassen.
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Ein
weiteres vorteilhaftes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, dass
der äußere Leiter
des ersten Koaxialkabels ein glattwandiger Leiter sein kann und
die äußeren Leiterklemmteile
der ersten Gegenmutteranordnung zum Ineingriffnehmen des glattwandigen
Leiters des ersten Koaxialkabels konfiguriert sind. Selbstverständlich können beide
Kabel einen glattwandigen äußeren Leiter
haben. Außerdem kann
wenigstens eines der Koaxialkabel einen gewellten äußeren Leiter
haben.
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Nach
einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Funkbasisstation nach
Anspruch 13 vorgesehen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Es
zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung einer Funkbasisstation mit einem Verbinderpaar,
das obere und untere Verbindungskoaxialkabel erfindungsgemäß mit einem
Hauptkabel mit größerem Durchmesser
verbindet,
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2 einen
Seitenaufriss in aufgelösten
Einzelteilen einer Rücken-an-Rücken-Verbinderanordnung,
die teilweise zusammengebaut ist und wie sie gemäß dem Stand der Technik zum
Verbinden eines Verbindungskoaxialkabels kleineren Durchmessers mit
einem Hauptkoaxialkabel größeren Durchmessers
verwendet wird,
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3 eine
Querschnittsansicht der Rücken-an-Rücken-Verbinderanordnung
des Stands der Technik, wie in 2 gezeigt,
mit vollständig
zusammengebauten Bauteilen,
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4 einen
Seitenaufriss in aufgelösten
Einzelteilen des Verbinders, der teilweise zusammengebaut ist und
wie er erfindungsgemäß zum Verbinden eines
Verbindungskoaxialkabels kleineren Durchmessers mit einem Hauptkoaxialkabel
größeren Durchmessers
verwendet wird,
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5 eine
Querschnittsansicht des in 4 gezeigten
Verbinders mit vollständig
zusammengebauten Bauteilen,
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6 eine
perspektivische Darstellung in aufgelösten Einzelteilen eines Teils
des erfindungsgemäßen Verbinders,
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7 und 8 stark
vergrößerte Endansichten
einander entgegengesetzter Enden des Mittelkontakts der in 6 gezeigten
Verbinderanordnung.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausgestaltungen
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die Begleitzeichnungen,
in denen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung gezeigt werden,
ausführlicher
beschrieben. Diese Erfindung kann jedoch in vielen verschiedenen
Formen ausgestaltet werden und darf nicht als auf die hierin dargelegten
Ausgestaltungen begrenzt ausgelegt werden. Vielmehr sind diese Ausgestaltungen
vorgesehen, damit diese Offenlegung gründlich und vollständig ist und
fachkundigen Personen den Umfang der Erfindung umfassend vermittelt.
Gleiche Nummern beziehen sich durchgehend auf gleiche Elemente.
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Anfänglich mit
Bezug auf 1 wird eine besonders vorteilhafte
Anwendung des Verbinders 130 der Erfindung in einer Mobilfunk-
oder Funkbasisstationsanlage 20 beschrieben. Zwei Verbinder 130 zum Verbinden
des Hauptkoaxialkabels 131 mit dem oberen und unteren Verbindungskoaxialkabel
oder mit Koaxialkabeln kleineren Durchmessers 132 sind
abgebildet. Wie oben im Abschnitt über den Hintergrund der Erfindung
bemerkt, kann das Hauptkoaxialkabel 131 z.B. ein CellReach®-Kabel
des Modells 1873 geeigneter Länge
sein. Die Verbindungskoaxialkabel kleineren Durchmessers 132 können beispielsweise Ce1lReach®-Kabel
des Modells 540 geeigneter Länge
sein. Beide Kabel können
eine glattwandige Außenkonstruktion
haben und sind von der Zessionarin der vorliegenden Erfindung, CommScope,
Inc. von Hickory, North Carolina, erhältlich. Das obere Verbindungskabel
kann typisch etwa 0,9 bis 1,8 m (etwa 3 bis 6 Fuß) lang sein und das untere
Verbindungskabel kann typisch 1,8 bis 3,0 m (etwa 6 bis 10 Fuß) lang
sein.
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Fachkundige
Personen erkennen leicht, dass andere Koaxialkabeltypen und -größen mit
dem Verbinder 130 der vorliegenden Erfindung verwendet werden
können.
Typische Kabelpaarungen unter Verwendung der CellReach®-Bezeichnungen können sein:
Verbindungskabel 540, Hauptkabel 1873; Verbindungskabel 1070, Hauptkabel
1873; Verbindungskabel 540, Hauptkabel 1070 und Verbindungskabel 396,
Hauptkabel 1070. Das bedeutet, dass das Verbindungskabel einen Durchmesser
von etwa 6 bis 32 mm (etwa 0,25 bis 1,25 Zoll) haben kann und das Hauptkabel
einen Durchmesser von etwa 25 bis 76 mm (etwa 1 bis 3 Zoll) haben
kann.
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Das
untere Verbindungskoaxialkabel 132 ist mit dem schematisch
dargestellten Funkgerät 23 verbunden.
Außerdem
ist am oberen Ende des Antennenturms 22 das obere Verbindungskabel 132 mit der
Antenne 25 verbunden. Jeder Sender und Empfänger eines
Funkgeräts 23 ist
mit einem derartigen Koaxialkabelsystem verbunden, das das Hauptkabel 131,
die Verbindungskabel 132 und die Verbinder 130 beinhaltet,
wie von fachkundigen Personen leicht verstanden wird. Selbstverständlich kann
eine typische Anlage eine Mehrzahl von Funkgeräten 23 und Antennen 25 aufweisen.
Für das
dargestellte Beispiel der Mobilfunk- oder Funkbasisstationsanlage 20 ist der
erfindungsgemäße Verbinder 130 zwar
sehr vorteilhaft, der Verbinder kann aber auch in vielen anderen
Anwendungen verwendet werden.
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In
der illustrierten Ausgestaltung ist das Funkgerät 23 in einem Geräteschutzunterstand 21 positioniert,
der sich im typischen Fall in der Nähe des Fußes des Antennenturms oder
Monopols 22 befindet, wie von fachkundigen Personen verstanden wird.
Das Funkgerät 23 kann
auch in seinem eigenen relativ kompakten Schutzgehäuse montiert
sein. Wie schematisch dargestellt wird, kann das Innere des Antennenturms 22 eine
oder mehrere eingeschränkte Öffnungen
aufweisen, wie z.B. durch die vertikal voneinander beabstandeten
Ringe 24 definierte. Das Verlegen einer konventionelle
Rücken-an-Rücken-Verbinderanordnung 30 (2 und 3)
an derartigen Hindernissen vorbei kann wegen der abrupten Randflächen, die
eine derartige Verbinderanordnung aufweist, schwierig sein.
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Der
erfindungsgemäße Koaxialkabelverbinder 130 wird
jetzt unter zusätzlicher
Bezugnahme auf die 4 bis 8 ausführlicher
beschrieben. Zum Vereinfachen der Beschreibung und zum Hervorheben
der Erfindung werden die ersten und zweiten Kabel 131 und 132 und
ihre jeweiligen Bauteile mit Bezugsnummern angezeigt, die um 100
vergrößert wurden,
um den für
die Verbinderanordnung 30 vom Stand der Technik der 2 und 3 bereits
beschriebenen Elementen zu entsprechen. Dementsprechend brauchen
diese Kabelbauteile hierin nicht weiter besprochen zu werden. Desgleichen ähneln die
erste und die zweite Gegenmutteranordnung 135, 141 jenen
Anordnungen 35, 41 für die Verbinderanordnung 30 vom
Stand der Technik, die oben mit Bezug auf die 2 und 3 beschrieben
werden. Die Bauteile der ersten und zweiten Gegenmutteranordnung 135 und 141 ähneln sich
und werden mit Bezugsnummern angezeigt, die gegenüber jenen
entsprechenden Bauteilen in den 2 und 3 um 100
vergrößert sind.
Die erste und zweite Gegenmutteranordnung 135, 141 wird
nicht weiter ausführlich besprochen,
sodass sich die nachfolgende Besprechung besonders auf den Verbinderteil 200 des
Verbinders 130 konzentrieren kann.
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Im
Besonderen hat der Verbinderteil 200 einen hohlen Verbinderkörper 201 zum
Verbinden der ersten und der zweiten Gegenmutteranordnung 135, 141 miteinander.
Die erste Gegenmutteranordnung 135 hat ein distales Ende,
das eine erste Mutter mit Innengewinde und äußere Leiterklemmteile 156, 151 zum
Zusammenfügen
mit dem äußeren Leiter 153 des
Endes des ersten Koaxialkabels 131 definiert. Desgleichen
umfasst die zweite Gegenmutteranordnung 141 einen distalen
Endteil, der eine zweite Mutter mit Innengewinde und äußere Leiterklemmteile 177, 181 und 174 zum
Zusammenfügen
mit dem äußeren Leiter 175 des Endes des zweiten
Koaxialkabels 132 definiert.
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Der
hohle Verbinderkörper 201 hat
ein erstes und ein zweites entgegengesetztes Ende 203, 204, die
jeweils ein Außengewinde
haben, um gewindemäßig mit
der ersten bzw. der zweiten Mutter in Eingriff gebracht zu werden.
Veranschaulichend hat der Verbinderkörper 201 auch einen
an das erste Ende 203 angrenzenden ersten zylindrischen
Zwischenteil 205 und einen zweiten Zwischenteil 206 mit
einer Kegelstumpfform mit einem Teil größeren Durchmessers neben dem
ersten Zwischenteil und einem Teil kleineren Durchmessers neben
dem zweiten Ende 204.
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Der
Verbinderteil 200 hat auch ein ringförmiges dielektrisches Abstandsstück 211,
das in einem Mittelteil des hohlen Verbinderkörpers 201 positioniert
ist. Ein länglicher
Mittelkontakt 212 ist vorzugsweise in der Öffnung des
dielektrischen Abstandsstücks 211 positioniert.
Der Mittelkontakt 212 hat ein erstes und ein zweites entgegengesetztes
Ende 213, 214 zum Zusammenfügen mit dem betreffenden inneren
Leiter 147, 171 des ersten bzw. zweiten Koaxialkabels 131, 132.
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Wie
in der illustrierten Ausgestaltung gezeigt wird, sind das erste
und das zweite Ende 203, 204 und der erste und
der zweite Zwischenteil 205, 206 des hohlen Verbinderkörpers 201 vorzugsweise
integral gebildet, sodass der hohle Verbinderkörper eine monolithische Einheit
ist. Dementsprechend lässt sich
der Verbinder 130 relativ unkompliziert zusammenbauen und
ist im Einsatz zuverlässig.
Der Verbinder 130 hat nur drei zusammenzubauende Hauptteile,
wie vielleicht in 4 am besten zu sehen ist. Außerdem kann
der erfindungsgemäße Verbinder 130 konventionelle
Gegenmutteranordnungen 135, 141 verwenden, um
dadurch Kompatibilität
zum Ersetzen konventioneller Rücken-an-Rücken-Verbinderanordnungen 30,
wie beim Stand der Technik (2 und 3),
zu ermöglichen.
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Der
Verbinder 130 der Erfindung kann auch den illustrierten
ersten und zweiten Dichtungsring 167, 191 zum
Bilden einer ersten bzw. zweiten Dichtung zwischen der ersten und
der zweiten Gegenmutteranordnung 135, 141 und
dem ersten bzw. zweiten Ende 203, 204 des hohlen
Verbindergehäuses 201 aufweisen,
wie von einer fachkundigen Person leicht verstanden wird. Die Beständigkeit
gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit wird durch diese O-Ringe 167, 191 und
weil die Zahl der Schnittstellen im Vergleich zum Stand der Technik
um eine verringert ist, weiter verbessert. Selbstverständlich können die
Gegenmutteranordnungen 153, 141 auch eine betreffende
hintere O-Ringdichtung, nicht gezeigt, zum Abdichten der Schnittstelle
mit dem Kabelmantel haben, wie von fachkundigen Personen leicht
verstanden wird.
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Wie
in der Querschnittsansicht von 5 vielleicht
am besten zu sehen ist, kann der hohle Verbinderkörper 201 Innenteile
haben, die einen inneren zylindrischen Durchgang 215 mit
einer an das Ende kleineren Durchmessers 204 angrenzenden
Schulter 216 definieren. In dieser illustrierten Ausgestaltung ist
das dielektrische Abstandsstück 211 satt
anliegend in dem inneren zylindrischen Durchgang 215 positioniert
und stößt an die
Schulter 216 an, um die Montage zu erleichtern und für die sichere
Positionierung des Abstandsstücks 211 und
somit die richtige Ausrichtung des Mittelkontakts 212 zu
sorgen.
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Wie
in den 7 und 8 gezeigt wird, kann das erste
und das zweite Ende 213, 214 des Mittelkontakts 212 eine
Röhrenform
zum Aufnehmen des ersten bzw. zweiten inneren Leiters 147, 171 darin
haben. Das erste und das zweite Ende 213, 214 des
Mittelkontakts 212 kann auch jeweilige längliche Schlitze 221, 222 darin
aufweisen. Diese Schlitze 221, 222 erleichtern
das Festklemmen radial nach unten auf den betreffenden Mittelleiter 147, 171,
wie nun im Folgenden weiter erklärt
wird.
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Der
Verbinder 130 hat auch ein erstes und ein zweites dielektrisches
Klemmelement 163, 190 zum Klemmen des ersten und
zweiten röhrenförmigen Endes 213, 214 des
Mittelkontakts 212 auf den betreffenden inneren Leiter 147, 171 des
ersten bzw. zweiten Koaxialkabels 131, 132. Dieses
Festklemmen findet in Reaktion auf zunehmendes Anziehen des Gewindeeingriffs
zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 203, 204 des
hohlen Verbinderkörpers 201 und
der ersten bzw. der zweiten Gegenmutteranordnung 135, 141 statt,
wie für
fachkundige Personen leicht erkennbar ist.
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Der
erste Zwischenteil des hohlen Verbinderkörpers kann eine Reihe von Ansatzstellen 223 (4 und 6)
an einer Außenfläche davon
haben. Diese Ansatzstellen 223 erleichtern das Festhalten
während
der Montage. In einer anderen Ausgestaltung können Greifteile in der Form
von Ausnehmungen für
Schraubenschlüssel
um die Außenfläche bereitgestellt
sein, wie fachkundige Personen leicht verstehen. Der hohle Verbinderkörper 201 kann
Messing mit einer Versilberung daran umfassen, fachkundige Personen
erkennen aber, dass auch andere leitende und korrosionsbeständige Materialien
verwendet werden können.
Außerdem
kann der hohle Verbinderkörper 201 eine
andere Oberflächenbehandlung
als z.B. eine Plattierung aufweisen.
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Ein
weiteres vorteilhaftes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist wenigstens,
dass der äußere Leiter 147 des
ersten Koaxialkabels 131 ein glattwandiger Leiter sein
kann. In dieser Ausgestaltung sind die äußeren Leiterklemmteile der
ersten Gegenmutteranordnung 135 zum Ineingriffnehmen des
glattwandigen Leiters des ersten Koaxialkabels konfiguriert. Beide
Kabel 131, 132 können einen glattwandigen äußeren Leiter
haben und die äußeren Leiterklemmteile
der zweiten Gegenmutteranordnung 141 können auch zum Zusammenwirken
mit dem glattwandigen Kabel konfiguriert sein. Der glattwandige äußere Leiter
ist unter Zugkräften
allgemein stärker als
beispielsweise ein gewellter Leiter.
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In
anderen Ausgestaltungen kann wenigstens eines der Kabel 131, 132 einen
gewellten äußeren Leiter
haben, wie von fachkundigen Personen leicht erkannt wird. Fachkundige
Personen verstehen auch, das die jeweiligen äußeren Leiterklemmteile der
Gegenmutteranordnungen zum Zusammenwirken mit den gewellten äußeren Leitern
konfiguriert sein können,
ohne dass eine weitere Besprechung hierin erforderlich ist. Für typische
gewellte äußere Leitergegenmutteranordnungen
sind die gewindeten distalen Enden meist äußerlich anstatt wie oben beschrieben
innerlich. Dementsprechend würde
in einer derartigen Ausgestaltung der hohle Verbinderkörper ein
erstes und ein zweites Ende mit Innengewinde aufweisen, wie fachkundige
Personen leicht verstehen.
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Ein
Verfahrensaspekt der Erfindung ist für das Verbinden eines ersten
Koaxialkabels 131 mit einem ersten Durchmesser und eines
zweiten Koaxialkabels 132 mit einem zweiten Durchmesser,
der kleiner als der erste Durchmesser ist, miteinander. Jedes Koaxialkabel
hat vorzugsweise einen inneren Leiter, einen den inneren Leiter
umgebenden dielektrischen Bereich und einen den dielektrischen Bereich
umgebenden äußeren Leiter.
Das Verfahren umfasst vorzugsweise die folgenden Schritte: Anbringen
einer ersten Gegenmutteranordnung 135 an dem ersten Koaxialkabel 131,
wobei die erste Gegenmutteranordnung ein gewindetes distales Ende
und äußere Leiterklemmteile
zum Zusammenfügen
mit dem äußeren Leiter
des ersten Koaxialkabels hat, und Anbringen einer zweiten Gegenmutteranordnung 141 an
dem zweiten Koaxialkabel 132, wobei die zweite Gegenmutteranordnung
ein gewindetes distales Ende und äußere Leiterklemmteile zum Zusammenfügen mit
dem äußeren Leiter
des zweiten Koaxialkabels hat.
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Im
Besonderen enthält
das erste Verfahren vorzugsweise auch den Schritt des Anbringens
der ersten und der zweiten Gegenmutteranordnung 135, 141 aneinander
mithilfe eines hohlen Verbinderkörpers 201,
umfassend ein erstes und ein zweites entgegengesetztes gewindetes
Ende, die gewindemäßig mit
dem betreffenden distalen gewindeten Ende der ersten bzw. zweiten
Gegenmutteranordnung in Eingriff zu bringen sind, und einen Zwischenteil 206 mit
einer Kegelstumpfform mit einem Teil größeren Durchmessers, der an
das erste Ende angrenzt, und einem Teil kleineren Durchmessers,
der an das zweite Ende angrenzt. Ein dielektrisches Abstandsstück 211 wird
vorzugsweise in einem Mittelteil des hohlen Verbinderkörpers 201 positioniert
und hat eine sich durch ihn erstreckende Öffnung. Ein länglicher
Mittelkontakt 212 wird vorzugsweise in der Öffnung des
dielektrischen Abstandsstücks 211 positioniert
und hat einander entgegengesetzte Enden, die mit dem betreffenden
inneren Leiter des ersten bzw. des zweiten Koaxialkabels zusammengefügt werden.
Das erste und das zweite Ende und der Zwischenteil des hohlen Verbinderkörpers 201 sind
vorzugsweise integral gebildet, sodass der hohle Verbinderkörper eine
monolithische Einheit ist.
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Eine
bevorzugte Montagereihenfolge für
die erste und die zweite Gegenmutteranordnung 135, 141 und
den hohlen Verbinderkörper 201 kann
das Befestigen der ersten Gegenmutteranordnung auf dem ersten Kabel,
das Befestigen des hohlen Verbinderkörpers 201 an der ersten
Gegenmutteranordnung, das Positionieren der zweiten Gegenmutteranordnung
am zweiten Kabel und das Anziehen der zweiten Gegenmutteranordnung
auf den hohlen Verbinderkörper
beinhalten. Selbstverständlich
werden von der Erfindung auch andere Montagereihenfolge in Betracht
gezogen, wie das von fachkundigen Personen erkannt wird.
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Das
Verfahren kann vorzugsweise auch den Schritt des Positionierens
des ersten und des zweiten Dichtungsrings 167, 191 zum
Bilden einer ersten beziehungsweise zweiten Dichtung zwischen der
ersten und der zweiten Gegenmutteranordnung 135, 141 und
dem hohlen Verbinderkörper 201 aufweisen. Die
Enden der ersten und der zweiten Gegenmutteranordnung können jeweils
mit einem Innengewinde versehen sein und das erste und das zweite
gewindete Ende des hohlen Verbinderkörpers 201 kann jeweils
mit einem Außengewinde
versehen sein.
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Das
erste und das zweite Ende des Mittelkontakts 212 kann eine
Röhrenform
zum Aufnehmen des ersten bzw. zweiten inneren Leiters haben. Das erste
und zweite Ende des Mittelkontakts 212 kann auch längliche
Schlitze darin aufweisen. Dementsprechend kann das Verfahren ferner
den Schritt des Positionierens des ersten und des zweiten dielektrischen
Klemmelements 163, 190 zum Klemmen des ersten
und zweiten röhrenförmigen Endes
des Mittelkontakts 212 auf den betreffenden inneren Leiter
des ersten bzw. zweiten Koaxialkabels 131, 132 in
Reaktion auf zunehmendes Anziehen des Gewindeeingriffs zwischen
dem ersten und dem zweiten Ende des monolithischen hohlen Verbinderkörpers 201 und
der ersten bzw. der zweiten Gegenmutteranordnung aufweisen.
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Der
hohle Verbinderkörper 201 weist
vorzugsweise ferner einen zylindrischen Zwischenteil 205 zwischen
dem Zwischenteil 206 mit einer Kegelstumpfform und dem
ersten Ende auf. Der zylindrische Zwischenteil 205 des
hohlen Verbinderkörpers 201 hat
vorzugsweise auch eine Reihe von Greifteilen, wie Ansatzstellen 223,
an einer Außenfläche davon.
Dementsprechend enthält
das Verfahren vorzugsweise auch den Schritt des Festhaltens des
zylindrischen Zwischenteils 205 mithilfe der Greifteile daran.
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Die
erste Gegenmutteranordnung 135 kann eine entsprechende
Größe zum Aufnehmen
des ersten Kabels 131 mit einem Durchmesser im Bereich von
etwa 25 bis 76 mm (1 bis 3 Zoll) haben. Die zweite Gegenmutteranordnung 141 kann
eine entsprechende Größe zum Aufnehmen
des zweiten Kabels 132 mit einem Durchmesser im Bereich
von etwa 6 bis 32 mm (etwa 0,25 bis 1,25 Zoll) haben. Außerdem kann
wenigstens der äußere Leiter
des ersten Koaxialkabels ein glattwandiger Leiter sein und die äußeren Leiterklemmteile
der ersten Gegenmutteranordnung können zum Ineingriffnehmen des
glattwandigen Leiters des ersten Koaxialkabels konfiguriert sein.
Selbstverständlich
kann auch wenigstens eines der Kabel einen gewellten äußeren Leiter
haben.
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Der
Verbinder 130 der Erfindung stellt eine Anzahl von bedeutenden
Vorteilen gegenüber
der konventionellen Rücken-an-Rücken-Verbinderanordnung 30 vom
Stand der Technik bereit. Beispielsweise eliminiert der Verbinder 130 der
Erfindung bei Verwendung für
einen Koaxialkabelweg für
eine Funkbasisstation 20, wie in 1 gezeigt,
zwei Verbindungen, d.h. er ersetzt sechs Verbindungen durch vier Verbindungen.
Der Verbinder 130 stellt eine sichere Dichtung gegen Witterungseinflüsse bereit
und eliminiert die konventionelle N-Schnittstelle. Der Verbinder 130 hat
eine bessere mechanische Robustheit, weniger Schnittstellen, die
Probleme verursachen können,
und macht sekundäres
Schützen
gegen Wettereinwirkungen leichter. Der Verbinder 130 hat gegenüber konventionellen
Rücken-an-Rücken-Verbinderanordnungen 30 einen
geringeren Einführungsverlust.
Der Verbinder 130 kann auch mit konventionellen Verbinderteilen,
wie z.B. den Gegenmutteranordnungen, kombiniert und zusammengestellt werden.
Außerdem
ist der Verbinder 130 nicht so teuer wie konventionelle
Verbinderanordnungen. Die Kegelstumpfform des zweiten Zwischenteils 206 erleichtert
das Hindurchführen
durch Öffnungen
oder angrenzende Ränder,
wie sie in einer Funkbasisstationsanlage 20 (1)
angetroffen werden können. Mit
anderen Worten heißt
das, dass der Verbinder 130 der Erfindung gegenüber der
Rücken-an-Rücken-Verbinderanordnung 30 vom
Stand der Technik eine saubere schlanke Außenform aufweist.
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Einer
fachkundigen Person, die den Nutzen der in den vorangehenden Beschreibungen
und den assoziierten Zeichnungen dargestellten Lehre hat, fallen
viele Modifikationen und andere Ausgestaltungen der Erfindung ein.
Daher ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die spezifischen
offengelegten Ausgestaltungen begrenzt werden darf und dass vorgesehen
ist, dass Modifikationen und Ausgestaltungen im Umfang der angefügten Ansprüche enthalten sind.