Dispositivo para conexión de extremos de cables apantallados adecuado para ensayos de medida de impedancia de transferencia superficial.

En el campo de las comunicaciones guiadas es necesario proporcionar cables cuyo apantallamiento sea tal que permita aislar unas señales de otras. La medida de la impedancia para el control de la calidad de los apantallamientos implica la preparación de muestras de cable en las que las conexiones extremas no deben desvirtuar las medidas realizadas. La elaboración de estas muestras requiere una labor manual muy costosa y que requiere gran habilidad. La presente invención permite reducir drásticamente el tiempo de elaboración de estas muestras mejorando la calidad de la conexión. Estos cables tienen aplicación por ejemplo en dispositivos aeronáuticos y aquellas otras aplicaciones que demandan similares requerimientos en estos parámetros.

DISPOSITIVO PARA CONEXiÓN DE EXTREMOS DE CABLES APANTALLADOS ADECUADO PARA ENSAYOS DE MEDIDA DE IMPEDANCIA DE TRANSFERENCIA SUPERFICIAL

OBJETO DE LA INVENCiÓN

En el campo de las comunicaciones guiadas, y más específicamente en aquellas comunicaciones que utilizan como medio de transmisión un cable apantallado es necesario proporcionar cables cuyo apantallamiento sea tal que permita aislar unas señales de otras. Las características de estos apantallamientos varían según los requerimientos que se establezcan en la aplicación respecto al nivel de supresión de interferencias en la señal transmitida y el ambiente al que están expuestos estos cables apantallados.

La medida de la impedancia implica la preparación de muestras de cable en las que las conexiones extremas no deben desvirtuar las medidas realizadas. La elaboración de estas muestras requiere una labor manual muy costosa y que requiere gran habilidad. La presente invención permite reducir drásticamente el tiempo de elaboración de estas muestras mejorando la calidad de la conexión. Estos cables tienen aplicación por ejemplo en dispositivos aeronáuticos y aquellas otras aplicaciones que demandan similares requerimientos en estos parámetros.

ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN

En las aplicaciones de interés de esta invención uno de los parámetros que determina la efectividad del apantallamiento en un cable es la Impedancia de Transferencia Superficial, a la que en lo siguiente se hará referencia a través de su acrónimo STI (del inglés "Surface Transfer Impedance") . Uno de los métodos más extendidos para medir esta magnitud es el "Método de Inyección en Línea" que mide el acoplamiento entre un circuito paralelo al cable bajo prueba y la señal acopiada en el cable bajo estudio. Una implementación de este método se puede encontrar en las normas lEC 62153-4-6 y CENELEC EN 60512-23-3. En estas normas se pueden encontrar los requisitos de un banco de ensayos y una configuración de sus distintos componentes.

Tomando estos métodos como referencia, es necesario proporcionar una conexión entre el alma del cable apantallado a estudiar con un dispositivo de medida de la señal acoplada apto para ser utilizado en un rango de frecuencia que va desde el kHz hasta más allá de 1 GHz, aunque el rango exacto no se precisa en las Normas. Esto hace necesario la conexión del cable apantallado con un dispositivo tal como un analizador de espectros que cumpla las características adecuadas para una conexión del cable apantallado objeto de estudio.

La medida del acoplamiento en estos cables es muy sensible a la degradación del apantallamiento. Cuando el cable está apantallado mediante una malla de hilos, durante el montaje en un banco de ensayos se produce con mucha facilidad la degradación de dicha malla. La degradación se produce durante la inserción de los conectores presentes en los extremos del cable, ya que requieren de una manipulación que fácilmente genera huecos y deforma el mallado. Un ejemplo de lo anterior se observa al utilizar conectores para montaje aéreo de tipo N que deforman la malla del cable resultando en una alteración de su estructura que afecta a la conexión eléctrica ya la caracterización de las propiedades eléctricas tales como la medida de la STI. Es decir, esta degradación no permite una medida totalmente fiable de la STI con los dispositivos presentes en el estado de la técnica. No obstante es conveniente también proporcionar un dispositivo capaz de conectar el cable a un interfaz estándar, puesto que se facilita la medida con la instrumentación disponible comercialmente.

DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN

La presente invención comprende un dispositivo para la conexión de extremos de cables apantallados en bancos de ensayo adecuados para realizar mediciones de la impedancia de transferencia superficial.

Este dispositivo para la conexión comprende al menos dos piezas:

"una primera pieza, con un cuerpo que en un extremo está adaptada para recibir un conector externo y en el extremo opuesto dispone de un asiento adaptado para recibir un pin unido conductivamente al alma del cable"

La primera pieza está destinada a proporcionar una conexión con cualquier tipo de conector externo adecuado al rango de frecuencias para el que se quiere efectuar la medición, preferentemente en el rango de 9 KHz a 3 GHz (y más preferentemente de 10 KHz a 1 GHz según el estándar EN 60512-23-3) . Su estructura está para ello adaptada dependiendo de la forma de este conector. Esta primera pieza también comprende un asiento que permite alojar a un pin, estando unido conductivamente al alma del cable apantallado sobre el que se quiere llevar a cabo la medición de la impedancia de transferencia superficial. Así, se consigue poner en contacto eléctrico adecuado el alma del cable con cualquier dispositivo para llevar a cabo estas mediciones de la Impedancia de Transferencia Superficial.

"Una segunda pieza con un cuerpo que dispone de una superficie de contacto conductora esencialmente perpendicular al eje del cable, estando dispuesta dicha superficie de contacto conductora para unirse conductivamente al medio de apantallamiento del cable por contacto mecánico; un anillo elastomérico para ejercer preslon entre el apantallamiento contra la superficie de contacto de la segunda pieza; una pieza de presión vinculable con la segunda pieza adaptada para ejercer presión sobre el anillo elastomérico para asegurar el contacto mecánico del medio de apantallamiento con la superficie de contacto conductora;"

La segunda pieza de este dispositivo comprende una superficie de contacto conductora para hacer contacto eléctrico con el apantallamiento del cable. Esta superficie de contacto conductora se dispone esencialmente en una posición perpendicular al cable. La pieza de presión está vinculada con la segunda pieza de modo que permite ejercer presión sobre un anillo elastomérico y, preferentemente, regular la presión que se ejerce sobre el anillo elastomérico. Así, el anillo elastomérico sirve como medio elástico para trasladar una presión entre la malla del cable y la superficie de contacto, habilitando y mejorando el contacto eléctrico por medios mecánicos entre estos dos medios conductores. Esta disposición permite que las tensiones aplicadas sobre la malla para llevar a cabo un contacto eléctrico con la superficie conductora de la segunda pieza mediante presión no resulte en esfuerzos que den lugar a una degradación de la malla de apantallamiento del cable sobre el que se realizan los ensayos, siendo esta conexión eléctrica mejorada crítica para la implementación de un banco de ensayos que proporcione un medida mejorada, más exacta, de la STI.

"La primera pieza y la segunda pieza son piezas independientes, tales que la segunda pieza dispone de medios de unión con la primera pieza y está configurada de tal forma que entre el asiento adaptado para recibir al pin y la superficie de contacto conductora hay una distancia que da lugar a una cavidad donde esta cavidad está apantallada por la primera pieza y la segunda pieza una vez montadas en modo operativo."

En un modo operativo la primera y la segunda pieza están configuradas de tal modo que entre ellas hay una cavidad. Dicha cavidad se encuentra definida entre la superficie de contacto conductora de la segunda pieza del dispositivo y la primera pieza del dispositivo caracterizándose por la existencia de una distancia entre ellas. La primera y la segunda pieza del dispositivo rodean en modo operativo esta cavidad, y el contacto eléctrico con las respectivas mallas del cable y del conector proporcionan un apantallamiento adecuado para cumplir los requisitos de un ensayo de acuerdo a las normas lEC 62153-4-6 y CENELEC EN 6051223-3.

De esta mantera no sólo es posible realizar una conexión eléctrica con la superficie conductora y la malla del cable apantallado, lo que permite habilitar una conexión eléctrica entre un recubrimiento o encapsulado conductor y la malla del cable apantallado a probar, sino que tiene las ventajas de ser mucho más fiable, evitando la degradación del cable, y no interfiriendo en las condiciones de funcionamiento externo y reutilización del cable. Así, se permite llevar a cabo un apantallamiento adecuado para llevar a cabo las pruebas en el banco de ensayos mediante el Método de Inyección en Línea. Estas y otras ventajas de esta invención se ponen de manifiesto en los ejemplos de realización que se describen más abajo.

Los modos de realización amparados por los objetos de protección establecidos...

1. Dispositivo (1) para conexión de extremos de cables apantallados (3) adecuado para ensayos de medida de impedancia de transferencia superficial que comprende:

una primera pieza (1.1) , con un cuerpo (1.1.1) que en un extremo está adaptada para recibir un conector externo (N) yen el extremo opuesto dispone de un asiento (1.1.2) adaptado para recibir un pin unido conductivamente al alma (3.2) del cable apantallado (3) ; una segunda pieza (1.2) con un cuerpo (1.2.1) que dispone de una superficie (1.2.2) de contacto conductora esencialmente perpendicular al eje del cable apantallado (3) , estando dispuesta dicha superficie (1.2.2) de contacto conductora para unirse conductivamente al medio de apantallamiento (3.2) del cable apantallado (3) por contacto mecánico; un anillo elastomérico preferiblemente conductor (1.3) para ejercer presión entre el apantallamiento (3.2) contra la superficie (1.2.2) de contacto conductora de la segunda pieza (1.2) ; una pieza (1.4) de presión vinculable con la segunda pieza (1.2) , adaptada para ejercer presión sobre el anillo elastomérico (1.3) para asegurar el contacto mecánico del medio de apantallamiento (3.2) con la superficie (1.2.2) de contacto conductora; caracterizado porque la primera pieza (1.1) y la segunda pieza (1.2) son piezas independientes, tales que la segunda pieza (1.2) dispone de medios de unión (1.1.4, 1.2.5) con la primera pieza (1.1) y está configurada de tal forma que entre el asiento (1.2.2) adaptado para recibir al pin y la superficie (1.1.2) de contacto conductora hay una distancia que da lugar a una cavidad (1.2.4) donde esta cavidad (1.2.4) está apantallada por la primera pieza (1.1) y la segunda pieza (1.2) una vez montadas en modo operativo.

2. -Dispositivo (1) según la reivindicación 1 caracterizado porque la superficie (1.2.2) de contacto conductora está comprendida en un saliente (1.2.3) del cuerpo (1.2.1) de la segunda pieza (1.2) .

3. -Dispositivo (1) según la reivindicación 2 caracterizado porque el saliente (1.2.3) de la segunda pieza (1.2) está configurado en forma de anillo, con una

sección sustancialmente circular, cuyo diámetro es superior al diámetro del alma (3.2) del cable apantallado (3) y menor que el diámetro del cable apantallado (3) para configurar una abertura (1.2.6) que permite el paso del alma (3.2) del cable apantallado (3.2) .

4. -Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque la primera pieza (1.1) del dispositivo, la segunda pieza (1.2) del dispositivo y la pieza de presión (1.4) vinculable con la segunda pieza del dispositivo presentan una forma sustancialmente cilíndrica.

5. -Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque los medios de unión entre la primera pieza (1.1) y la segunda pieza

(1.2) están definidos en el cuerpo de una de estas piezas (1.1.1, 1.2.1) , comprendiendo una zona en cada cuerpo (1.1.4, 1.2.5) adaptada como una superficie roscada para configurar el medio de unión.

6. -Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque el cuerpo (1.1.1) de la primera pieza (1.1) y el cuerpo (1.2.1) de la segunda pieza (1.2) están fabricados en material que es eléctricamente conductor.

7. -Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 caracterizado porque la pieza de presión (1.4) vinculable con la segunda pieza del dispositivo tiene un cuerpo (1.4.1) fabricado de un material eléctricamente conductor.

8. -Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque comprende una arandela (1.5) de diámetro interno superior al cable apantallado (3) y adaptada para facilitar la presión entre la pieza de presión

(1.4) y el anillo elastomérico (1.3) para evitar que la malla se retuerza sobre el cable.

9. -Dispositivo (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 caracterizado porque comprende un recubrimiento (1.6) cilíndrico aislante de diámetro sustancialmente similar la diámetro del alma (3.2) del cable apantallado (3) y longitud menor que la distancia que da lugar a la cavidad (1.2.4) apantallada por la primera pieza (1.1) y la segunda pieza (1.2) .

10. Aparato para el ensayo de muestras de cable apantallado (3) que comprende:

• un circuito primario (A) que comprende un generador (7) capaz de suministrar una señal electromagnética a una línea de inyección (4) terminada en una impedancia de carga (6) ;

• medios de fijación de una muestra de cable apantallado (3) donde un extremo está conectado a una impedancia de carga (5) distinta de la impedancia de carga del circuito primario (A) ; y el otro extremo conectado a un receptor;

caracterizado porque los medios de fijación de la muestra de cable apantallado (3) son dispositivos de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.