CN108461190A - 一种耐复杂电磁环境的滤波电线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐复杂电磁环境滤波电线，包括导体及外层被覆结构，所述外层被覆结构由内向外由内绝缘、滤波层及外护套三层结构组成，所述滤波层为高分子材料与吸波剂铁氧体的复合材料，具有较高的磁导率，能有效将高频干扰电磁波衰减吸收，避免高频干扰电磁波对导体中传输信号的影响，实现了滤波线的低通高阻的目标。本发明提供的滤波电线在通讯抗干扰、电子信息保密等诸多领域具有广阔的应用前景。

Description

一种耐复杂电磁环境的滤波电线

技术领域

本发明属于特种滤波电线技术领域，涉及一种耐复杂电磁环境滤波电线。

背景技术

伴随着自动化的发展，设备的高频电磁干扰越来越严重，电线作为传输电信号的载体，其抗电磁干扰能力将越来越重要。普通的电线能在全频带内传输信号，无法滤除高频干扰信号，而耐复杂电磁环境滤波电线可以对高频信号进行衰减，保证低频信号安全传输。

普通电线的结构为导体披覆单层绝缘，高频干扰电磁波在从干扰源传播至普通电线表层时，有少量电磁波被反射，大部分能量透射入电线内部导体，影响导体中正常信号的传输，导致信号发生畸变，甚至导致设备的误动作。本发明提出的耐复杂电磁环境滤波电线不同于普通的电线，该耐复杂电磁环境滤波电线的结构为导体加多层绝缘的结构，多层绝缘由内绝缘、滤波层及外护套三层结构组成，如图1所示。其中滤波电线中的滤波层是该电线的功能结构，该滤波层为高分子材料与吸波剂铁氧体的复合材料，该复合材料兼具有高分子材料的易加工性和吸波剂的磁损耗特性，该复合材料具有较高的磁导率。当高频干扰电磁波传播至电线表面时，大部分电磁能量透射入电线的滤波层，由于滤波层内部含有高磁导率铁氧体，会造成高频磁损耗，有效将高频干扰电磁波衰减吸收，阻止了高频干扰电磁波对导体中传输信号的影响。

国内在耐复杂电磁环境滤波电缆领域尚属空白，而国外在此方面对国内实行技术封锁。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种特殊的电线——耐复杂电磁环境滤波电线，能使有用的低频信号通过，同时能阻挡高频电磁干扰，这能有效地解决高频信号的干扰，实现各电器设备间的电磁兼容，在通讯抗干扰、电子信息保密等诸多领域有重要意义。

本发明的上述目的主要通过如下技术方案予以实现：

一种耐复杂电磁环境滤波电线，包括电线导体及外层被覆结构，所述外层被覆结构包括滤波层。

进一步地，所述外层被覆结构还包括内绝缘层和外护套，所述内绝缘层、滤波层及外护套由内向外依次包覆所述电线导体。

进一步地，所述滤波层由滤波复合材料制成。

进一步地，制成所述滤波层的复合材料为高分子材料与吸波剂铁氧体的复合材料。

优选地，所述复合材料的主要质量组分：聚偏氟乙烯(PVDF)36％,磁粉64％。

常规使用的安装线使用频率较低，其使用频率f一般为工频50Hz，而设备中信号传输电缆最高传输频率已经达到1GHz以上，高频信号的传输对周围低频安装线形成严重的电磁干扰，采用本专利所述滤波电缆能有效降低高频电磁信号的干扰，保证低频安装线中电传输的安全性。本发明所述滤波电缆按照对信号的作用原理可将传输信号按频率高低分为两个波段：当f≤10MHz时为传输频段，而当f≥1GHz时为截止频段。在传输频段，需要将传输信号发送到接收端，这将要求滤波电缆在传输频段的衰减越小越好，保证传输信号不失真。而在截止频段，主要是入射的高频电磁干扰信号，需要将高频干扰信号有效衰减滤除，从而降低对低频信号的干扰，因此要求滤波电缆的高频衰减α越大越好。本发明所述耐复杂电磁环境滤波电线的衰减达到的技术水平为：当f≤10MHz时，衰减α≤0.40dB/m；当f≥1GHz时，衰减α≥50dB/m，切实实现了滤波线的低通高阻的目标。本发明滤波线的研制将突破国内在该技术领域的空白局面，打破国外对我国的技术封锁。在通讯抗干扰、电子信息保密等诸多领域具有广阔的应用前景。

附图说明

附图1是射频吸收滤波电线结构示意图

其中：1为导体，2为内绝缘层，3为滤波层，4为外护套。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细地说明：

在18AWG镀锡铜绞线上挤塑PVDF并辐照交联，PVDF的单层壁厚为0.12±0.02(mm)，然后再挤塑滤波复合材料，滤波复合材料的单层壁厚为0.15±0.02(mm)最后在最外层挤塑交联乙烯四氟乙烯共聚物(XETFE)，并进行电子辐照交联，至此，完成了滤波电线的生产加工。

在滤波电线的滤波层加工方面的说明：

滤波复合材料的加工：首先将一定量的溶剂加入到烧杯中，并对烧杯进行加热，启动搅拌器，按照上述质量配比将称量好的PVDF分多次逐渐加入溶剂中，在下一次加入PVDF之前，必须确保前一次加入的PVDF要充分溶解。待全部PVDF溶解后，将称量好的铁氧体分多次逐渐加入溶液中，期间将各种助剂加入溶液中。待溶液中各组分混合均匀后，将溶液迅速冷却凝固，然后将凝固后的复合材料造粒并在烘箱中干燥，待复合材料粒子充分干燥后，滤波复合材料即加工完毕。

滤波层的挤塑：滤波复合材料为无机高分子复合材料，其断裂伸长率较低，因此滤波层的挤塑采用压力式挤出。此外，为了有效去除复合材料中的溶剂，在滤波层挤塑后需立即进入在线高温炉中，利用高温将残留在复合材料中的溶剂氮甲基吡咯烷酮(NMP)蒸发除去。

以上所述实施例的实施方式仅用来说明本发明，而并非对本发明的限制，任何熟悉本技术领域的技术人员，在不脱离本发明揭露的技术范围内，可做出各种各样的变型、变化或替换，因此所有等同类似的技术方案都应涵盖在本发明的专利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种耐复杂电磁环境滤波电线，包括电线导体及外层被覆结构，其特征在于，所述外层被覆结构包括滤波层。

2.根据权利要求1所述的耐复杂电磁环境滤波电线，其特征在于，所述外层被覆结构还包括内绝缘层和外护套，所述内绝缘层、滤波层及外护套由内向外依次包覆所述电线导体。

3.根据权利要求1所述的耐复杂电磁环境滤波电线，其特征在于，所述滤波层由滤波复合材料制成。

4.根据权利要求3所述的耐复杂电磁环境滤波电线，其特征在于，制成所述滤波层的复合材料为高分子材料与吸波剂铁氧体的复合材料。

5.根据权利要求3所述的耐复杂电磁环境滤波电线，其特征在于，所述复合材料的质量组分为聚偏氟乙烯36％，磁粉64％。