CN107123472A - 用于移动基站的耐高温电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于移动基站的耐高温电缆，属于移动基站配件的技术领域。本发明的用于移动基站的耐高温电缆，依次包括内导体、PTFE绝缘层、外导体和护套，所述PTFE绝缘层中具有至少一个沿着内导体延伸的方向延伸的中空孔道。所述多个中空孔道与所述内导体相互平行，并且所述多个中空孔道对称地分布在所述内导体周围。本发明的用于移动基站的耐高温电缆尺寸与常规的半柔电缆相当，但其强度高、弯曲性能优越，而且低互调、损耗低；能够很好的适应移动天线基站的小型化和大增益的趋势要求。

Description

用于移动基站的耐高温电缆
技术领域
本发明涉及移动基站配件的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于移动基站的耐高温电缆。
背景技术
在移动通信领域，移动基站天线的小型化和大增益是未来发展的趋势。目前基站天线使用的常规高温电缆具有耐高温、低互调、弯曲性能好、机械相位稳定性好等特优点，如RG141半柔电缆。但RG141电缆的结构和尺寸决定了其衰减偏大，不适合应用于大增益天线；而如果采用RG250代替RG141电缆，天线内使用的同轴电缆成本增加近200％，而且RG250较大的尺寸导致电缆弯曲半径增大，也不利于天线内部的排线。
另外，现有技术中高温电缆的外导体通常采用镀锡铜丝编织+浸锡的工艺，这种结构的外导体在多次弯曲会出现开裂的问题，而如图1所示，天线内使用的高温电缆组件的连接器根部与电缆焊接处的强度较差，弯曲时易造成电缆外导体开裂，即便采用热缩管来提高强度，也难以彻底解决外导体易开裂的问题。
因此，亟需开发一款具备尺寸小、损耗低、弯曲性能优越、低互调、强度好的高温电缆来同时满足移动基站天线的小型化和大增益的需求。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于移动基站的耐高温电缆。
为了解决发明所述的技术问题并实现发明目的，本发明采用了以下技术方案：
一种用于移动基站的耐高温电缆，依次包括内导体、PTFE绝缘层、外导体和护套，其特征在于：所述PTFE绝缘层中具有至少一个沿着内导体延伸的方向延伸的中空孔道。
其中，所述中空孔道为多个，并且所述多个中空孔道互不连通。
其中，所述多个中空孔道与所述内导体相互平行，并且所述多个中空孔道对称地分布在所述内导体周围。
其中，所述内导体为单股镀银铜线，或多股镀银铜绞线。
其中，所述外导体为螺旋纹铜管。
其中，所述PTFE绝缘层的外径为2.0～20.0mm，优选为2.0～10.0mm。
其中，所述中空孔道的直径为0.20～5.0mm，优选为0.20～2.0mm，更优选为0.30～1.50mm。
其中，所述PTFE绝缘层采用PTFE糊状挤压料挤压并烧结而成。
其中，所述护套的材料为低烟无卤型(LSZH型)或全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)。
与最接近的现有技术相比，本发明所述的用于移动基站的耐高温电缆具有以下有益效果：
本发明的用于移动基站的耐高温电缆尺寸与常规的半柔电缆相当，但其强度高、弯曲性能优越，而且低互调、损耗低；能够很好的适应移动天线基站的小型化和大增益的趋势要求。
附图说明
图1为现有技术中的高温电缆组件的连接器与电缆焊接处外导体断裂的照片。
图2为本发明的用于移动基站的耐高温电缆的整体结构示意图。
图3为本发明的用于移动基站的耐高温电缆的截面结构示意图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明所述的用于移动基站的耐高温电缆做进一步的阐述，以期对本发明的技术方案做出更完整和清楚的说明。
如图2～3所示，本实施例的用于移动基站的耐高温电缆，依次包括内导体10、PTFE绝缘层20、外导体30和护套40。所述PTFE绝缘层中具有至少一个沿着内导体延伸的方向延伸的中空孔道，所述多个中空孔道与所述内导体相互平行，并且所述多个中空孔道对称地分布在所述内导体周围。
在本发明中，为了满足高频传输特性要求，所述内导体优选采用镀银铜线材质，例如可以选择单股镀银铜线，或多股镀银铜绞线。作为贵金属的银在此处一方面作为导电线芯镀层，能够降低导体在高频射频条件下的损耗，有利于提高或保证电缆在高温条件和高频条件下的使用性能，而且此处的银镀层也能够赋予良好的导热性和抗热氧化性，有利于在内导体上通过挤压、烧结工艺形成PTFE绝缘层。
与现有技术中通常采用的膨胀微孔聚四氟乙烯绝缘层不同的是，本发明采用的具有至少一个沿着内导体延伸的方向延伸的中空孔道的PTFE绝缘层。所述PTFE绝缘层的外径为2.0～20.0mm，优选为2.0～10.0mm。所述中空孔道的直径为0.20～5.0mm，优选为0.20～2.0mm，更优选为0.30～1.50mm。采用中空孔道的PTFE绝缘层既保证了绝缘的耐温等级，而且由于中空孔道内填充空气，从而还可以降低PTFE绝缘层的介电常数，介质损耗更低，适合应用在本发明所应用的高频、超高频的工作环境。同时采用具有中空孔道的绝缘层与普通的膨胀微孔聚四氟乙烯绝缘层相比还可以减少PTFE材料的用量，提高PTFE材料的利用率，例如在保证绝缘层强度和耐温性的前提下，依赖于所述中空孔道的直径以及中空孔道的个数，通常可以减少10％～50％不等的PTFE材料用量。所述PTFE绝缘层采用PTFE糊状挤压料挤压并烧结而成。
具体来说，本发明所述的具有中空孔道的绝缘层采用PTFE糊状挤压料通过挤压机经过包括挤压、干燥和烧结的工艺得到。所述挤压机包括模头和模芯，所述模头锥形收缩部和与所述锥形收缩部的底部连通的模孔；所述模芯具有用于传送内导体的中心孔，并且沿着所述中心孔的周围对称地设置有多个沿平行于所述模芯的轴线方向延伸的杆件；所述杆件设置在所述模孔内用于形成所述中空孔道。具体来说所述工艺如下：将所述PTFE糊状挤压料挤压通过模头的锥形收缩部并从所述模孔的出口挤出从而形成环绕在内导体周围的PTFE绝缘层坯体，挤压形成的PTFE绝缘层坯体可在100～250℃进行干燥，以使得所述PTFE绝缘层坯体中的润滑油挥发并去除，在干燥时可通过引入热空气气流的方式来加快润滑油的挥发，然后将干燥后的PTFE绝缘层坯体在固化炉中进行烧结固化，烧结固化的温度例如可以在PTFE的熔点温度以上以及500℃以下，例如可以优选为400～480℃的温度范围内进行烧结从而可以得到本发明的PTFE绝缘层。在本发明中所述PTFE糊状挤压料通常采用PTFE和润滑油等配置而成，或者也可以采用商用的PTFE糊状挤压料，例如可以采用商品名称为Fluon CD4的糊状挤压料(英国卜内门化学工业有限公司)。PTFE分子链中的氟原子对称、均匀分布，不存在固有的偶极距，使得其耗散因数tgδ和相对介电系数从低频至高频范围内变化很小，而且从室温至其使用温度乃至300℃的温度范围，tgδ也几乎保持不变，在理论上tgδ值约为0.0001。但在本发明中，采用PTFE糊状挤压料，由于其中的润滑剂难以挥发完全以及烧结等因素，介质损耗tgδ通常为0.00035～0.00050。但申请人发现在PTFE糊状挤压料中加入少量的纳米氧化铜有利于降低耗散因数tgδ，尤其是当纳米氧化铜的含量为PTFE糊状挤压料的0.05～0.5wt％(优选为0.05～0.30)时会有利于降低介质损耗tgδ，而且不影响弯曲性能，且对介电常数影响小，而这可能是由于纳米氧化铜改进了PTFE绝缘层坯体的烧结性能，减少了结晶损失有关。以下表1示出了纳米氧化铜含量对介质损耗tgδ的影响(谐振腔法)。
表1
含量 0 0.01 0.02 0.03 0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
tgδ 0.00045 0.00042 0.00045 0.0041 0.00035 0.00030 0.0025 0.0028 0.00035 0.00040 0.0010
在本发明中，所述外导体为螺旋纹铜管，采用螺旋纹铜管较‘编织丝+浸锡’外导体的结构强度进一步提升，弯曲性能也进一步改善。而且螺旋纹铜管与PTFE绝缘层之间的空气介质与PTFE绝缘层内部中空孔道内的空气介质，形成了内外的双空气介质通道，进一步降低了绝缘介电常数，有利于进一步减少介质损耗。在本发明中所述外导体采用铜带经过常规的机加工、焊接、拉伸、定径和轧纹工艺形成，为了减少损耗并改进弯曲性能，所述螺旋纹之间的间距、波峰、波谷等应当尽量保持一致。所述铜带应当为0.15mm以上并且表面应光滑、清洁，并且无起皮、起刺、夹杂等缺陷。
在本发明中，所述护套设置在最外层，用于保护内部的内导体、外导体以及PTFE绝缘层。护套的材料可以为低烟无卤型(LSZH型)或全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)等低烟、低毒、低腐蚀和高阻燃的材料，其不仅能够赋予电缆良好的机械、阻燃性能，而且安全、环保。
实施例1
本实施例的耐高温电缆，包括镀银铜线内导体、在内导体的周围对称地形成有7个平行于所述内导体延伸方向的中空孔道的PTFE绝缘层、螺旋纹铜管和LSZH阻燃聚烯烃。其中，所述镀银铜线内导体的直径为1.15±0.02mm，镀银层的厚度大于1μm。所述PTFE绝缘层的外径为3.00±0.05mm，中空孔道对称分布且为7个，每个中空孔道的直径0.3～0.5mm。螺纹铜管的外径为4.25±0.10mm。护套外径为5.20±0.10mm。
实施例2
本实施例的耐高温电缆，包括镀银铜线内导体、在内导体的周围对称地形成有7个平行于所述内导体延伸方向的中空孔道的PTFE绝缘层、螺旋纹铜管和全氟乙烯丙烯共聚物FEP。其中，所述镀银铜线内导体的直径为1.15±0.02mm，镀银层的厚度大于1μm。所述PTFE绝缘层的外径为3.00±0.05mm，中空孔道对称分布且为7个，每个中空孔道的直径0.3～0.5mm。螺纹铜管的外径为4.25±0.10mm。护套外径为5.00±0.10mm。
根据同轴电缆信号传输原理，电缆的传输衰减主要是由内导体、绝缘、外导体三部分发热产生，本发明从电缆的结构和材料两个方面进行了改进，不仅解决了电缆弯曲开裂、强度不足的机械性能问题，而且由于显著降低了整体的介电常数以及损耗，从而也明显降低了电缆的整体衰减。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种用于移动基站的耐高温电缆，依次包括内导体、PTFE绝缘层、外导体和护套，其特征在于：所述PTFE绝缘层中具有至少一个沿着内导体延伸的方向延伸的中空孔道。
2.根据权利要求1所述的用于移动基站的耐高温电缆，其特征在于：所述中空孔道为多个，并且所述多个中空孔道互不连通。
3.根据权利要求1所述的用于移动基站的耐高温电缆，其特征在于：所述多个中空孔道与所述内导体相互平行，并且所述多个中空孔道对称地分布在所述内导体周围。
4.根据权利要求1所述的用于移动基站的耐高温电缆，其特征在于：所述内导体为单股镀银铜线，或多股镀银铜绞线。
5.根据权利要求1所述的用于移动基站的耐高温电缆，其特征在于：所述外导体为螺旋纹铜管。
6.根据权利要求1所述的用于移动基站的耐高温电缆，其特征在于：所述PTFE绝缘层的外径为2.0～20.0mm。
7.根据权利要求5所述的用于移动基站的耐高温电缆，其特征在于：所述PTFE绝缘层的外径为3.0～20.0mm。
8.根据权利要求5所述的用于移动基站的耐高温电缆，其特征在于：所述中空孔道的直径为0.20～5.0mm。
9.根据权利要求7所述的用于移动基站的耐高温电缆，其特征在于：所述中空孔道的直径为0.20～2.0mm。
10.根据权利要求1所述的用于移动基站的耐高温电缆，其特征在于：所述PTFE绝缘层采用PTFE糊状挤压料挤压并烧结而成。
11.根据权利要求1所述的用于移动基站的耐高温电缆，其特征在于：所述护套的材料为低烟无卤型或全氟乙烯丙烯共聚物等耐高温材料。
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