CN103827983A - 用于信号传输电缆的中空芯体 - Google Patents

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Abstract

一种用于信号传输电缆（100）的中空芯体，其包括内导体（11）以及中空绝缘芯（20），所述内导体（11）采用压缩组线，在压缩组线中多个元素线组合成一组并且以大致圆形横截面形状进行压缩；所述中空绝缘芯（20）进一步包括内环形部件（21）、肋部件（22）、外环形部件（23），以及中空部件（24）。鉴于在压缩组线的外圆周面中几乎没有产生下陷部分，所以能够缓解由在内导体（11）的外圆周面中存在的下陷部分而产生的机械强度的弱化。

Description

用于信号传输电缆的中空芯体
技术领域
本发明涉及一种用于信号传输电缆的中空芯体。更具体而言，本发明涉及一种用于信号传输电缆的中空芯体，在其中抑制了由于在由聚束的导体组成的中空芯体的内导体的圆周表面上的凹陷的存在而引起的其机械强度的弱化。
背景技术
图5中所示的用于信号传输电缆600的中空芯体是本领域中众所周知的（例如，参见专利文献1和2）。用于信号传输电缆600的该中空芯体包括内导体16和中空绝缘芯60。内导体16包括通过聚束和卷绕多个的导线6、6、…形成的卷绕导体。中空绝缘芯60包括围绕内导体16的内环形构件61，从内环形构件61径向延伸的多个肋构件62，联接肋构件62的外端部的外环形构件63，以及由内环形构件61、肋构件62及外环形构件63包围的多个中空构件64。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开第2011-23205号。
专利文献2：日本专利申请特开第2010-287410号。
发明内容
本发明要解决的问题
为了实现信号传输电缆所需的灵活性和弯曲性能，用于信号传输电缆600的传统的中空芯体采用多条卷绕导线代替单个导线用于内导体16。
然而，在内导体16的圆周上的相邻导线6、6、…之间产生凹处，并且该凹处显示为凹陷66、66、…。因此，当通过挤压成型形成围绕内导体16的中空绝缘芯60时，树脂不以所需的方式进入凹陷66、66、…中，从而产生空间。在肋构件62、62、…呈现在存在该空间的凹陷66、66、…的正上方的部分（由于内导体16为卷绕导体，因此不可避免地呈现该部分）中的机械强度变弱。因此，如图6所示，在施加侧压力P时，用于信号传输电缆600的中空芯体趋向于容易变形。此外，由于内环形构件61的厚度变得不均匀，其外横截面形状趋向于容易由圆形崩溃。因此，外环形构件63的外横截面形状也趋向于容易由圆形崩溃，使得整个结构的机械强度弱化。鉴于上述讨论，本发明的目标为提供一种用于信号传输电缆的中空芯体，在其中抑制了由于在由集束的导体组成的中空芯体的内导体的圆周表面上的凹陷的存在而引起的机械强度的弱化。
解决问题的手段
根据本发明的第一方面，用于信号传输电缆（100至300）的中空芯体，其包括内导体（11、12、13）以及中空绝缘芯（20），所述内导体（11、12、13）采用通过聚束多条导线而形成的聚束导体；所述中空绝缘芯（20）包括围绕所述内导体（11、12、13）的内环形构件（21），从所述内环形构件（21）径向延伸的多个肋构件（22），联接所述肋构件（22）的外端部的外环形构件（23），以及由所述内环形构件（21）、所述肋构件（22）及所述外环形构件（23）包围的多个中空构件（24）。所述内导体（11、12、13）为压缩聚束导体，所述压缩聚束导体通过聚束多条导线（1、2、3）并且压缩已聚束的导线（1、2、3）以使压缩组件的横截面基本上为圆形或基本上为多边形而形成，压缩组件的角的数量与所述肋构件（22）的数量相同或大于所述肋构件（22）的数量。
在根据第一方面的用于信号传输电缆（100至300）的中空芯体中，所述压缩聚束导体用作内导体（11、12、13），并且所述压缩聚束导体通过聚束多条导线（1、2、3）并且压缩已聚束的导线（1、2、3）以使压缩组件的横截面基本上为圆形或基本上为多边形而形成。因此，因为在压缩聚束导体的圆周表面上几乎没有产生凹陷，所以能够抑制由于在内导体（11、12、13）的圆周表面上的凹陷的存在而引起的机械强度的弱化。此外，因为内环形构件（21）的厚度的均匀度提高，因此内环形构件（21）的外部形状不易于从圆形变形，从而外环形构件（63）的外表面的形状也不易于从圆形变形。甚至这个事实也有助于抑制机械强度的弱化。
根据本发明的第二方面，在根据第一方面的用于信号传输电缆（100至300）的中空芯体中，所述压缩聚束导体的压缩率为10%至30%。
当压缩聚束导体的压缩率小于10%时，可能在压缩聚束导体的圆周表面上产生凹陷，并且不能够获得足够的效果。另一方面，当压缩聚束导体的压缩率大于30%时，不期望的导线（1、2、3）的切断可能频繁地发生。因此，优选地，压缩聚束导体的压缩率为10%至30%。
根据本发明的第三方面，在根据第一方面或第二方面的用于信号传输电缆（100至300）的中空芯体中，压缩聚束导体通过压缩由聚束和卷绕多条导线（1、2、3）获得的卷绕导体而形成。
在根据第三方面的用于信号传输电缆（100至300）的中空芯体中，由于使用了卷绕导体，因此可以实现对于同轴电缆必要的足够的灵活性和弯曲性能。
根据本发明的第四方面，在根据第一方面或第二方面的用于信号传输电缆（100至300）的中空芯体中，压缩聚束导体通过压缩由聚束和捆绑多条导线（1、2、3）而不卷绕所获得的平行导体而形成，并且所述中空绝缘芯（20）的肋构件（22）不位于所述压缩聚束导体的最外层导线之间的边界处。
在根据第四方面的用于信号传输电缆（100至300）的中空芯体中，由于使用了平行导体，因此能够保持位置关系，从而肋构件不位于压缩聚束导体的最外层导线之间的边界处。因此，即使在压缩聚束导体的最外层导线之间的边界处产生凹陷，也由于肋构件不位于凹陷处，而能够抑制机械强度的弱化。
本发明的优点
根据本发明的用于信号传输电缆（100至300）的中空芯体，能够提高机械强度。
附图说明
图1为根据第一实施方案的用于信号传输电缆的中空芯体的横截面图；
图2为根据第二实施方案的用于信号传输电缆的中空芯体的横截面图；
图3为根据第三实施方案的用于信号传输电缆的中空芯体的横截面图；
图4为在根据第三实施方案的用于信号传输电缆的中空芯体中使用的聚束导体的横截面图；
图5为传统的用于信号传输电缆的中空芯体的横截面图；以及
图6为用于说明传统的用于信号传输电缆的中空芯体在其上施加侧压力时变形的横截面图。
具体实施方式
下面将参考所附附图中所示的示例性实施方案来更详细地描述本发明。然而，本发明并不限于如下所述的实施方案。
实施方案
第一实施方案
图1为根据第一实施方案的用于信号传输电缆100的中空芯体的横截面图。
用于信号传输电缆100的中空芯体包括内导体11和中空绝缘芯20。
内导体11为通过聚束和卷绕的七条导线1、1、…并且压缩导线以使内导体11具有基本上圆形的横截面而形成的压缩聚束导体。
例如，每条导线1为直径0.20毫米（mm）的退火铜圆线。
压缩集束导体的压缩率例如为20%。内导体11的外直径例如为0.48毫米。内导体11的电阻例如为113.6Ω/km。
中空绝缘芯20包括覆盖内导体11的内环形构件21；从内环形构件21径向延伸的六个肋构件22、22、…；联接肋构件22、22、…的外端部的外环形构件23；以及由内环形构件21、肋构件22、22、…及外环形构件23包围的六个中空构件24、24、…。
内环形构件21的最薄的部分的厚度T1例如为0.03毫米。
每个肋构件22具有厚度T2例如为0.075毫米的矩形横截面。
外环形构件23的厚度T3例如为0.06毫米。外环形构件23的外直径例如为1.17毫米。
也即，满足关系T1<T3<T2。
中空构件24、24、…的横截面表面面积相对于中空绝缘芯20的横截面表面面积（不包括内导体11的横截面表面面积）的比率（即，中空）例如为45%。
中空绝缘芯20通过围绕内导体11挤压成型（例如）FEP树脂而形成，其中使得内导体11通过挤压模。生产速度例如为30米/分钟。
外导体设置为围绕用于信号传输电缆100的中空芯体，并且绝缘层设置为围绕外导体以获得具有大约50Ω的特性阻抗的同轴电缆。
该同轴电缆的衰减为0.77dB/m（1GHz，20℃）。
侧压力在2毫米宽度的面积中施加在该同轴电缆上，并且测量其特性阻抗的变化。发现对于800克（g）的侧压力，特性阻抗下降2%。
比较实例
在比较实例中，通过聚束和卷绕七条导线而形成的卷绕导体用作内导体。
每条导线例如为直径0.16毫米的退火铜圆线。
内导体的外直径例如为0.48毫米（也即，与在第一实施方案中的内导体的外直径相同）。内导体的电阻例如为126.6Ω/km。
中空绝缘芯的内环形构件的最薄的部分的厚度例如为0.04毫米。
比较实例具有六个肋构件（也即，与在第一实施方案中的肋构件数量相同）。每个肋构件具有矩形横截面（也即，与在第一实施方案中的横截面相同的形状）并且例如具有0.065毫米的厚度（也即，比在第一实施方案中的肋构件薄）。
外环形构件的厚度例如为0.06毫米。外环形构件的外直径例如为1.17毫米（也即，与在第一实施方案中的外直径相同）。
中空构件的横截面表面面积相对于中空绝缘芯的横截面表面面积（不包括内导体的横截面表面面积）的比率（也即，中空）例如为45%（也即，与在第一实施方案中的情况相同）。
中空绝缘芯通过围绕内导体挤压成型（例如）FEP树脂而形成，其中使得内导体通过挤压模。生产速度例如为20米/分钟。
外导体设置为围绕用于信号传输电缆的中空芯体，并且绝缘层设置为围绕外导体以获得具有大约50Ω的特性阻抗的同轴电缆。
该同轴电缆的衰减为0.83dB/m（1GHz，20℃）。
侧压力在2毫米宽度的面积中施加在该同轴电缆上，并且测量其特性阻抗的变化。发现对于700g的侧压力，特性阻抗下降2%。
因此，根据第一实施方案的用于信号传输电缆100的中空芯体在特性阻抗下降2%处的侧压力高于比较实例的侧压力，这表明了机械强度的提高。此外，虽然两个内导体的外直径相同，但是用于信号传输电缆100的中空芯体的内导体具有的电阻小于比较实例的电阻。此外，可以设定用于信号传输电缆100的中空芯体的生产速度高于比较实例的生产速度。此外，第一实施方案的同轴电缆显示比比较实例的衰减减少的衰减。
第二实施方案
图2为根据第二实施方案的用于信号传输电缆200的中空芯体的横截面图。
用于信号传输电缆200的中空芯体包括，作为内导体12的压缩聚束导体，该压缩聚束导体通过聚束和卷绕六条搪瓷涂覆的导线2、2、…并且压缩导线以使内导体12的横截面为基本上的圆形而形成。其余的构造与第一实施方案的内容相同。
因为导线2、2、…涂覆有搪瓷，所以可以抑制涡流损耗。因此，与根据第一实施方案的中空芯体相比，根据第二实施方案的用于信号传输电缆200的中空芯体适用于更高的频带区域。
第三实施方案
图3为根据第三实施方案的用于信号传输电缆300的中空芯体的横截面图。
用于信号传输电缆300的中空芯体包括，作为内导体13的压缩聚束导体，该压缩聚束导体通过聚束和卷绕九条铜合金圆导线3、3、…并且压缩导线以使内导体13横截面为基本上的八角形而形成。其余的构造与第一实施方案的内容相同。图4为在压缩之前的九条铜合金圆导线3、3、…的横截面图。
内导体13基本上为多边形的。内导体13的角的数量越多，则内导体13的横截面越接近圆形。因此，内导体13的角的数量越多，则内环形构件21的厚度越均匀。因此，优选地为内导体13具有很多角。可能非优选地为具有小于肋构件22的数量的角的数量，因为其使得内环形构件21的厚度过度地不均匀。
第四实施方案
根据第一实施方案到第三实施方案的用于信号传输电缆的中空芯体通过聚束和卷绕多条导线而形成；然而，卷绕导线不是强制性的。导线可以平行地捆绑而不卷绕，并进行压缩。在该构造中，通过由排列中空绝缘芯20的肋构件22以使肋构件22不位于平行压缩聚束导体的最外层导线之间的边界处的挤压成型而形成中空绝缘芯20。
因为第四实施方案采用平行的导线，所以能够保持位置关系，从而肋构件22不位于压缩聚束导体的最外层导线之间的边界处。因此，即使在压缩聚束导体的最外层导线之间的边界处产生凹陷，也由于肋构件22不位于凹陷处而能够抑制机械强度的弱化。
工业应用性
根据本发明的用于信号传输电缆的中空芯体能够用作用于信号传输的同轴电缆的芯体。
附图标记说明
1、2、3、6     导线
11、12、13、16 内导体
20、60         中空绝缘芯
21、61         内环形构件
22、62         肋构件
23、63         外环形构件
24、64         中空构件
66             凹陷
100至300       用于信号传输电缆的中空芯体
P              侧压力。

Claims (4)

1.一种用于信号传输电缆（100至300）的中空芯体，其包括内导体（11、12、13）以及中空绝缘芯（20），所述内导体（11、12、13）采用通过聚束多条导线而形成的聚束导体；所述中空绝缘芯（20）包括围绕所述内导体（11、12、13）的内环形构件（21），从所述内环形构件（21）径向延伸的多个肋构件（22），联接所述肋构件（22）的外端部的外环形构件（23），以及由所述内环形构件（21）、所述肋构件（22）及所述外环形构件（23）包围的多个中空构件（24），其中
所述内导体（11、12、13）为压缩聚束导体，所述压缩聚束导体通过聚束多条导线（1、2、3）并且压缩已聚束的导线（1、2、3）以使压缩组件的横截面基本上为圆形或基本上为多边形而形成，所述多边形的角的数量与所述肋构件（22）的数量相同或大于所述肋构件（22）的数量。
2.根据权利要求1所述的用于信号传输电缆（100至300）的中空芯体，其中所述压缩聚束导体的压缩率为10%至30%。
3.根据权利要求1或2所述的用于信号传输电缆（100至300）的中空芯体，其中所述压缩聚束导体通过压缩由聚束和卷绕多条导线（1、2、3）获得的卷绕导体而形成。
4.根据权利要求1或2所述的用于信号传输电缆（100至300）的中空芯体，其中所述压缩聚束导体通过压缩由聚束和捆绑多条导线（1、2、3）而不卷绕所获得的平行导体而形成，并且所述中空绝缘芯（20）的肋构件（22）不位于所述压缩聚束导体的最外层导线之间的边界处。
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