Protección contra sobretensión (10) para una línea coaxial, que comprende una sección de línea coaxial (11,

12, 20, 24, 25, 30) con un primer conductor interior (20), que está rodeado concéntricamente por un conductor exterior (11, 12), en la que desde la sección de línea coaxial (11, 12, 20, 24, 25, 30) se deriva en dirección radial una primera línea de derivación (17) en forma de una línea de cortocircuito con un segundo conductor interior (19), que está alojado en una primera escotadura (13) en el conductor exterior (11, 12) de la sección de línea coaxial (11, 12, 20, 24, 25, 30), en la que una segunda línea de derivación (18) se deriva en dirección radial desde la sección de línea coaxial (11, 12, 20, 24, 25, 30), caracterizada porque directamente frente a la primera línea de derivación (17), la segunda línea de derivación (18) está conectada en el mismo punto con el conductor interior (20), la segunda línea de derivación (18) está configurada como línea de marcha en vacío y comprende un tercer conductor interior (21, 22), que está alojado en una segunda escotadura (15) en el conductor exterior (11, 12) de la sección de línea coaxial (11, 12, 20, 24, 25, 30) y las dos líneas de derivación (17, 18) presentan, respectivamente, una longitud mecánica esencialmente menor que 1/4 de la longitud de onda a la frecuencia de funcionamiento de la protección contra sobretensión, y las dos líneas de derivación (17, 18) están adaptadas eléctricamente entre sí, de manera que la sintonización se consigue a través de una adaptación mutua de su longitud mecánica y/o de su impedancia, de manera que la protección contra sobretensión es transparente, a modo de un filtro de paso de banda, para la frecuencia de funcionamiento prevista y, en cambio, actúa con efecto de amortiguación para las frecuencias que aparecen en caso de sobretensión de corta duración

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere al campo de la técnica de alta frecuencia. Se refiere a una protección contra sobretensión para una línea coaxial de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Se conoce, por ejemplo, a partir del documento DEA1-195 20 974 una protección contra sobretensión.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Para la protección de circuitos electrónicos en la zona de alta frecuencia contra sobretensiones, que pueden aparecer, por ejemplo, en caso de impactos de rayos en antenas sobre las líneas coaxiales conectadas con ellas, se emplean desde hace mucho tiempo dispositivos de protección contra sobretensión montados coaxialmente, que son transparentes a modo de un filtro de paso de banda para la frecuencia de funcionamiento prevista, en cambio actúan con efecto fuertemente amortiguador para las frecuencias que aparecen en el caso de sobretensiones de corta duración.

El documento US 2005/0243493 A publica una protección contra sobretensión del tipo indicado al principio. Las dos líneas de derivación son líneas de cortocircuito, respectivamente, con una longitud de aproximadamente λ/4. La protección contra sobretensión de acuerdo con el documento US 6.266.224 B presenta igualmente dos líneas de derivación de λ/4. Una de ellas es una línea de cortocircuito y la otra es una línea abierta que se extiende en la dirección longitudinal del conductor interior, que sirve como capacidad coaxial.

Un tipo conocido y utilizado muchas veces de la protección contra sobretensión tiene la forma de una sección de línea coaxial con línea de cortocircuito de λ/4 ramificada radialmente, como se describe, por ejemplo, en el documento WO-A1-99/43052.

La línea de cortocircuito de λ/4 ramificada radialmente es, en efecto, muy efectiva en una protección contra sobretensión conocida de este tipo, en lo que se refiere a la eliminación de sobretensiones, sin embargo debido a la geometría en forma de T implicada con ello tiene como consecuencia que la protección contra sobretensión es poco manejable y provoca una necesidad de espacio adicional considerable durante el montaje en dirección lateral. Por lo tanto, ya se han realizado diferentes propuestas para reducir claramente el tamaño de tal protección contra sobretensión manteniendo el principio de actuación y, en particular, cómo se puede adaptar a la geometría coaxial cilíndrica, evitando la geometría en T.

Así, por ejemplo, se conoce a partir del documento US-B1-6.529.357 una protección contra sobretensión, en la que la línea de cortocircuito de λ/4 es ramificada en primer lugar radialmente con una sección de línea corta, pero luego está dispuesta con la parte principal de la longitud de la línea en un plano, que está paralelo al eje de la sección de la línea coaxial, en una cavidad en el conductor exterior. También en este caso resultan desviaciones de la forma cilíndrica, que requieren espacio de montaje adicional.

En otra propuesta (DE-A1-195 20 974), la parte principal de la longitud de la línea de cortocircuito de λ/4 está dispuesta en un espacio anular en el conductor exterior concéntricamente al eje de la sección de línea coaxial. Aunque en este caso la geometría cilíndrica no está perturbada, este tipo de disposición conduce a diámetros exteriores claramente incrementados. Además, resulta un gasto técnico de fabricación adicional.

Además, se conoce a partir del documento WO-A102/35659 prever, para la reducción de una protección contra sobretensión y para evitar la geometría en T habitual, en lugar de una línea de cortocircuito de λ/4, dos líneas de cortocircuito de λ/4 prolongadas eléctricamente, que están dispuestas antiparalelas entre sí y paralelas al conductor interior de la sección de línea coaxial en el interior de la sección de línea coaxial. De esta manera se obtiene en gran medida la geometría cilíndrica, pero debido a las dos líneas de cortocircuito dispuestas una detrás de la otra en dirección axial, la longitud axial de la protección contra sobretensión continúa siendo considerable.

Por otra parte, se conoce en el campo de las líneas coaxiales (US-A-4.670.724), prever en una línea coaxial para el apoyo del conductor interior en el conductor exterior circundante un apoyo mecánico, que está constituido por dos apoyos opuestos en dirección radial. Cada uno de los dos apoyos de la pareja de apoyos tiene una longitud inferior a 1/8 de la frecuencia media de la gama de frecuencia de funcionamiento de la línea coaxial. Uno de los apoyos está configurado como apoyo de cortocircuito, mientras que el otro apoyo opuesto está configurado como apoyo de marcha en vacío. De esta manera se consigue, frente a los dos apoyos de λ/4 habituales hasta ahora, una forma de construcción más compacta, sin que los apoyos perturben el comportamiento de transmisión de la línea.

REPRESENTACIÓN DE LA INVENCIÓN

El cometido de la invención es crear una protección contra sobretensión para líneas coaxiales, que trabaja con líneas de derivación que parten radialmente desde una sección de línea coaxial y al mismo tiempo se puede fabricar de forma compacta y sencilla manteniendo la forma cilíndrica.

El cometido se soluciona por la totalidad de las características de la reivindicación 1. El núcleo de la invención consiste en prever para la supresión de las sobretensiones, en lugar de una línea de cortocircuito de λ/4, dos líneas de derivación eléctricamente más cortas, que se derivan desde lados diferentes, la primera de las cuales es una línea de cortocircuito y la segunda es una línea de marcha en vacío. Ambas líneas de derivación se sintonizan entre sí en su comportamiento eléctrico de tal manera que resulta, en colaboración, la supresión deseada de las sobretensiones. Ambas líneas de derivación tienen un conductor interior, que está alojado, respectivamente, en una escotadura en el conductor exterior de la sección de línea coaxial.

Una configuración de la invención especialmente preferida debido a la compacidad extrema se caracteriza porque las dos líneas de derivación están acodadas y se extienden esencialmente paralelas al eje de la sección de línea coaxial, de manera que para la consecución de longitudes de construcción cortas, especialmente las dos líneas de derivación están acodadas hacia el mismo lado.

Otra configuración de la invención se caracteriza porque el tercer conductor interior de la segunda línea de derivación presenta una primera sección del conductor interior, que se extiende en dirección radial, porque está prevista una segunda sección del conductor interior, que se extiende en dirección radial y porque la segunda sección del conductor interior se utiliza para la sintonización mutua de las dos líneas de derivación.

En particular, las dos secciones del tercer conductor interior de la segunda línea de derivación están configuradas cilíndricamente, y la segunda sección del conductor interior presenta un diámetro exterior esencialmente mayor que la primera sección del conductor interior.

Otra configuración de la invención se caracteriza porque el segundo conductor interior de la primera línea de derivación en la primera escotadura en el conductor exterior de la sección de línea coaxial está rodeado por aire, y porque el tercer conductor interior de la segunda línea de derivación en la segunda escotadura en el conductor exterior de la sección de línea coaxial presenta una sección del conductor interior, que está rodeada por un dieléctrico sólido.

La fabricación es especialmente sencilla cuando de acuerdo con otra configuración, el segundo conductor interior de la primera línea de derivación y una sección del conductor interior del tercer conductor interior de la segunda línea de derivación se forman por un conductor común, que está conducido a través de un taladro de paso transversal en el primer conductor interior de la sección de línea coaxial.

Además, es ventajoso que el conductor exterior de la sección de línea coaxial esté constituido por un cuerpo de base cilíndrico y por una carcasa cilíndrica, que se pueden conectar, en particular atornillar, entre sí de forma desprendible bajo la formación de la primera escotadura, de manera que con preferencia la segunda escotadura está configurada como taladro ciego en el cuerpo de base.

De manera más conveniente, en dirección...

1. Protección contra sobretensión (10) para una línea coaxial, que comprende una sección de línea coaxial (11, 12, 20, 24, 25, 30) con un primer conductor interior (20), que está rodeado concéntricamente por un conductor exterior (11, 12), en la que desde la sección de línea coaxial (11, 12, 20, 24, 25, 30) se deriva en dirección radial una primera línea de derivación (17) en forma de una línea de cortocircuito con un segundo conductor interior (19), que está alojado en una primera escotadura

(13) en el conductor exterior (11, 12) de la sección de línea coaxial (11, 12, 20, 24, 25, 30), en la que una segunda línea de derivación (18) se deriva en dirección radial desde la sección de línea coaxial (11, 12, 20, 24, 25, 30), caracterizada porque directamente frente a la primera línea de derivación (17), la segunda línea de derivación (18) está conectada en el mismo punto con el conductor interior (20), la segunda línea de derivación

(18) está configurada como línea de marcha en vacío y comprende un tercer conductor interior (21, 22), que está alojado en una segunda escotadura (15) en el conductor exterior (11, 12) de la sección de línea coaxial (11, 12, 20, 24, 25, 30) y las dos líneas de derivación (17, 18) presentan, respectivamente, una longitud mecánica esencialmente menor que de la longitud de onda a la frecuencia de funcionamiento de la protección contra sobretensión, y las dos líneas de derivación (17, 18) están adaptadas eléctricamente entre sí, de manera que la sintonización se consigue a través de una adaptación mutua de su longitud mecánica y/o de su impedancia, de manera que la protección contra sobretensión es transparente, a modo de un filtro de paso de banda, para la frecuencia de funcionamiento prevista y, en cambio, actúa con efecto de amortiguación para las frecuencias que aparecen en caso de sobretensión de corta duración.

2. Protección contra sobretensión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque las dos líneas de derivación (17, 18) están acodadas y se extienden esencialmente paralelas al eje (29) de la sección de línea coaxial (11, 12, 20, 24, 25, 30).

3. Protección contra sobretensión de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque las dos líneas de derivación (17, 18) están acodadas hacia el mismo lado.

4. Protección contra sobretensión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el tercer conductor interior (21, 22) de la segunda línea de derivación (18) presenta una primera sección del conductor interior (21), que se extiende en dirección radial, porque está prevista una segunda sección del conductor interior (22), que se extiende en dirección axial y porque la segunda sección del conductor interior

(22) se utiliza para la sintonización de las dos líneas de derivación (17, 18).

5. Protección contra sobretensión de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque las dos secciones de conductor interior (21, 22) del tercer conductor interior de la segunda línea de derivación (18) están configuradas de forma cilíndrica, y porque la segunda sección del conductor interior (22) presenta un diámetro exterior esencialmente mayor que la primera sección del conductor interior (21).

6. Protección contra sobretensión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el segundo conductor interior (19) de la primera línea de derivación (17) en la primera escotadura (13) en el conductor exterior (11, 12) de la sección de línea coaxial (11, 12, 20, 24, 25, 30) está rodeado por aire, y porque el tercer conductor interior (21, 22) de la segunda línea de derivación (18) en la segunda escotadura

(15) en el conductor exterior (11, 12) de la sección de línea coaxial (11, 12, 20, 24, 25, 30) presenta una sección del conductor interior (22), que está rodeada por un dieléctrico sólido (23).

7. Protección contra sobretensión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el segundo conductor interior (19) de la primera línea de derivación (17) y una sección del conductor interior (21) del tercer conductor interior (21, 22) de la segunda línea de derivación (18) se forman por un conductor común, que está conducido a través de un taladro de paso transversal (28) en el primer conductor interior (20) de la sección de línea coaxial (11, 12, 20, 24, 25, 30).

8. Protección contra sobretensión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el conductor exterior (11, 12) de la sección de línea coaxial (11, 12, 20,24, 25, 30) está constituido por un cuerpo de base cilíndrico (12) y por una carcasa cilíndrica (11), que se pueden conectar, en particular atornillar, entre sí de forma desprendible bajo la formación de la primera escotadura (13).

9. Protección contra sobretensión de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque la segunda escotadura está configurada como taladro ciego (15) en el cuerpo de base (12).

10. Protección contra sobretensión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque en dirección axial en ambos extremos de la sección de línea coaxial (11, 12, 20, 24, 25, 30) están previstas conexiones (26, 27) para la unión desprendible de la sección de línea coaxial (11, 12, 20, 24, 25, 30) con una línea coaxial o similar.

11. Protección contra sobretensión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la protección contra sobretensión (10) presenta una impedancia de 50 Ω y una frecuencia de funcionamiento en

10 el intervalo de aproximadamente 1 GHz.