CN101556845A - 屏蔽结构同轴电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种屏蔽结构同轴电缆。旨在提供一种传输效果好、结构稳定、安全可靠、性价比高的屏蔽结构同轴电缆。本发明包括内导体(1)，所述内导体(1)外围设置有绝缘层(2)，所述绝缘层(2)的外围设置有屏蔽层I(31)，所述屏蔽层I(31)外围设置有护套(4)，所述内导体(1)由镀银铜绞合而成，所述绝缘层(2)为聚乙烯绝缘层。本发明可广泛应用于有线传输网络通讯领域。

Description

屏蔽结构同轴电缆

技术领域

本发明涉及一种屏蔽结构同轴电缆，

背景技术

电缆是信息传输的重要载体，随着信息产业和信息技术的快速发展和提高，各种电缆得到广泛的应用，并且其技术也得到不断地的更新进步，在新的历史条件下，对种类电缆线的使用要求也日益提高；屏蔽结构的同轴电缆，是目前使用范围最为广泛和普遍的电缆线之一，其广泛应用于闭路系统、监控系统、计算机网络系统、电子摄像系统、移动通信系统以及雷达系统中作为仪器仪表、网络始端至网络终端的连接线等领域，在应用的同时，对其使用要求也较高，通常对其特性阻抗、特性阻抗偏差范围、衰减常数、结构尺寸及偏差等参数指标的要求较为严格。

现有技术的屏蔽结构同轴电缆，由于技术上的缺陷而难于达到使用标准，不能满足使用的要求，现有同轴电缆内导体采用纯铜或镀锡铜导体，其电阻率较大，铜的电阻率为0.017241Ωmm²/m，镀锡铜的电阻率为0.01802Ωmm²/m，由此导致电缆的衰减常数也比较大，频率越高其衰减常数增大也越显著，使用带宽受到限制；现有同轴电缆外导体编织层亦采用纯铜丝或镀锡铜丝，同上所述，也会增大该电缆的衰减常数值，同轴电缆的外导体还兼有屏蔽性能作用，现有同轴电缆其屏蔽效果不佳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种传输效果好、结构稳定、安全可靠、性价比高的屏蔽结构同轴电缆。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括内导体，所述内导体外围设置有绝缘层，所述绝缘层的外围设置有屏蔽层I，所述屏蔽层I外围设置有护套，所述内导体由镀银铜绞合而成，所述绝缘层为聚乙烯绝缘层。

优化的，所述屏蔽层I为镀银铜丝编织层。

进一步优化的，所述屏蔽层I外围设置有屏蔽层II，所述屏蔽层II为镀银铜包钢丝编织层。

更进一步优化的，所述护套为聚氨酯护套。

本发明的有益效果是：本发明中所述内导体由镀银铜绞合而成，银的导电率为105.2％，铜的导电率为100％，根据趋肤效应，用镀银铜线代替现有技术的纯铜导体，在高频率传输中就有效地降低了衰减常数，增加了使用带宽，达到了提高高频传输的效果。

本发明中，屏蔽层I为镀银铜丝编织层，与现有技术相比，可取得良好的屏蔽效果。

在屏蔽层I外围的还设置有屏蔽层II，屏蔽层II为镀银铜包钢丝编织层，采用镀银铜丝和镀银铜包钢丝的组合屏蔽层，使屏蔽效果更佳，其屏蔽衰减比同规格普通聚乙烯绝缘同轴电缆的屏蔽衰减提高9dB。

本发明中的护套为聚氨酯护套，具有良好的防潮性能、耐磨性能、撕裂强度、耐油性能、耐环境等，有效果提高了电缆的使用寿命，并且应用范围更广泛。

附图说明

图1是本发明实施例一结构示意图；

图2是本发明实施例二结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，本发明包括内导体1，所述内导体1外围设置有绝缘层2，所述绝缘层2的外围设置有屏蔽层I 31，所述屏蔽层I 31外围设置有护套4，所述内导体1由镀银铜绞合而成，所述绝缘层2为聚乙烯绝缘层。

根据高频传输的趋肤效应理论，即当工频(50～60Hz)电流流经导体时，导体横截面的电流密度几乎呈均匀状态分布，当电流的频率增高时，其电流流经导体横截面的密度发生变化，导体横截面中心的流经电流减少，而由截面中心向外圆方向流经的电流增加，频率越高这种现象越明显，当电流频率达到1MHZ时，电流几乎全部集中在导体表面某一厚度内，导体中心部分没有电流经过，这种现象即为趋肤效应。

银的导电率为105.2％，铜的导电率为100％，根据趋肤效应，本发明中用镀银铜线代替纯铜导体，在高频率传输中就有效地降低了衰减常数，增加了使用带宽，达到了提高高频传输的效果。

所述屏蔽层I31为镀银铜丝编织层。

屏蔽作用一般有三种形式，即：静电屏蔽、静磁屏蔽及电磁屏蔽，前两种在低频时有效，后一种在高频时有效。

静电屏蔽的作用是使电场终止于屏蔽的金属表面上，需进行良好接地，将电荷送入大地，使用的屏蔽材料导电率大，如银、铜、铝等非磁性材料。

静磁屏蔽的作用是使磁场限制于屏蔽内，由于屏蔽的磁导率很高，磁阻率很小，因而干扰源产生的磁通就大部分被限制于强磁屏蔽内，通常静磁屏蔽是由强磁材料制成，如钢材等。

电磁屏蔽是电磁波在屏蔽层表面上的反射现象以及屏蔽金属厚度内高频能量的衰减。能量反射是由于电介质的波阻抗和用以制造屏蔽层的金属波阻抗不一致所引起的，且波阻抗相差越大，则由反射引起的屏蔽效应越强。频率越高及屏蔽层越厚则电磁能损耗也就越大，其屏蔽效果越大。

上述静电屏蔽和静磁屏蔽仅在低频时有效。在频率增高后，屏蔽内涡流作用增大，静磁屏蔽就会转入电磁屏蔽的工作状态，为了防止高频电磁场的干扰作用，需采用电磁屏蔽。

现有的同轴电缆，其外导体屏蔽层仅采用单一的铜丝或单一的镀锡铜丝纺织一层或二层，由以上的屏蔽基本原理可以知道，现有同轴电缆在屏蔽衰减的效果存在一定不足，制约了使用环境。

通常以屏蔽系数表示屏蔽作用的大小，其值等于有屏蔽层时被屏蔽空间内某一点的电场强度Ea或磁场强度Ha与没有屏蔽层时该点的电场强度E或磁场强度H之比：

屏蔽系数S＝E_B/E＝H_B/H

屏蔽系数是复数，它的绝对值为1～0。屏蔽系数值越小，屏蔽效果越好。屏蔽系数包含了吸收屏蔽系数和反射屏蔽系数

S＝Sn·S_f

Sn为吸收屏蔽系统

S_f为反射屏蔽系统

吸收屏蔽效应是由于屏蔽层内涡流的热损耗所引起的，频率越高及屏蔽层越厚，屏蔽效果就越好。

反射屏蔽则决定于制成屏蔽层的金属与包围屏蔽的介质两者波阻抗不一致的程度。介质与金属的波阻抗相差越大，由于反射作用引起的屏蔽效果也越好，它随频率作波动变化。

屏蔽作用的大小，常以干扰电磁场通过屏蔽层后的衰减值As来表示。屏蔽衰减的值是以在空间某点的电场强度E或磁场强度H与该点被屏蔽后的电场强度Eb或磁场强度Hb之比的对数来表示。屏蔽衰减值为A_S＝ln(E/E_b)＝ln(H/H_b)＝ln(1/S)A(N)

＝20lg(1/S)(dB)

＝A_N+A_f

吸收屏蔽衰减 $A_N=\ln \left|\mathrm{Ch}\sqrt{j}\mathrm{kt}\right|\left(N\right)$

$=20\lg \left|\mathrm{Ch}\sqrt{j}\mathrm{kt}\right|\left(\mathrm{dB}\right)$

反射屏蔽衰减 $A_f=\ln |1+1/2(N+1/N)\mathrm{th}\sqrt{j}\mathrm{kt}|\left(N\right)$

$=20\lg |1+1/2(N+1/N)\mathrm{th}\sqrt{j}\mathrm{kt}|\left(\mathrm{dB}\right)$

K-屏蔽的涡流系数(l/mm)

t-屏蔽厚度(mm)

由上式可以看出，屏蔽的磁导率ц及电导率σ愈大，屏蔽效应愈好。因此从吸收屏蔽的效果来看强磁材料的屏蔽将比非磁性材料的屏蔽好得多，钢的吸收屏蔽效果为铜的6倍。

在高频范围内介质的波阻抗远大于金属的波阻抗，而非磁性材料的波阻抗与介质波阻抗之间的差别更大。因此从反射屏蔽效果来看，非磁性材料的屏蔽效果远比较强磁性材料为大，铜的反射屏蔽效果为最好。

综上所述本发明中采用镀银铜丝作为屏蔽层取得了良好的屏蔽效果。

所述护套4为聚氨酯护套。

所述外护套4对缆芯起到保护，不受外界环境影响而损坏。普通聚乙烯绝缘同轴电缆采用聚氯乙烯外护套，防潮性能、耐磨性能、撕裂强度、耐油性能、耐环境等都欠佳，所以应用上受到使用环境的限制。

本发明应用聚氨酯护套料作为护套。克服上述不足扩展应用场所且使用寿命长。

实施例二：

如图2所示，本实施例与实施例一的不同之处在于：所述屏蔽层I 31外围设置有屏蔽层II 32，所述屏蔽层II 32为镀银铜包钢丝编织层，本实施例中采用镀银铜丝和镀银铜包钢丝的组合屏蔽层以取得更加优异的屏蔽效果，其屏蔽衰减比同规格普通聚乙烯绝缘同轴电缆的屏蔽衰减提高9dB。

本发明可广泛应用于有线传输网络通讯领域。

Claims (4)

1、一种屏蔽结构同轴电缆，其特征在于：它包括内导体(1)，所述内导体(1)外围设置有绝缘层(2)，所述绝缘层(2)的外围设置有屏蔽层I(31)，所述屏蔽层I(31)外围设置有护套(4)，所述内导体(1)由镀银铜绞合而成，所述绝缘层(2)为聚乙烯绝缘层。

2、根据权利要求1所述的屏蔽结构同轴电缆，其特征在于：所述屏蔽层I(31)为镀银铜丝编织层。

3、根据权利要求1所述的屏蔽结构同轴电缆，其特征在于：所述屏蔽层I(31)外围设置有屏蔽层II(32)，所述屏蔽层II(32)为镀银铜包钢丝编织层。

4、根据权利要求1或2或3所述的屏蔽结构同轴电缆，其特征在于：所述护套(4)为聚氨酯护套。

Images