CN109087726A - 一种铜基合金高频同轴电缆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铜基合金高频同轴电缆，包括芯线、柔性绝缘层、铝箔导电层、钢丝铠装层、外护层，芯线包括铜基合金线，铜基合金线的外部镀有镀银层，镀银层与铝箔导电层之间设置有支撑机构，支撑机构包括绝缘套管、多个套设在绝缘套管外部的圆环状绝缘支撑环，绝缘支撑环的内圈与绝缘套管的外圈之间设置有三根绝缘支撑柱，铝箔导电层和钢丝铠装层之间还设置有铝箔复合玻璃纤维布缠绕层，铝箔复合玻璃纤维布缠绕层与钢丝铠装层之间还填充有防水绝缘层。该铜基合金高频同轴电缆的弯曲半径小，方便安装，通过在芯线与铝箔导电层之间加装支撑结构，有利于芯线与铝箔导电层之间保持同轴度。

Description

一种铜基合金高频同轴电缆

技术领域

本发明涉及一种铜基合金高频同轴电缆，属于电缆技术领域。

背景技术

高频电缆是用于传输高频信号的电缆，高频同轴电缆是输送高频电流信号的一类同轴电缆。

高频同轴电缆由里到外通常分为四层：中心电线(单股的实心线或多股绞合线，通常为铜线或铝线)，柔性绝缘体，网状导电层(通常由铝箔或铜箔制成的导电层)和外护套(通常由PVC材料制成)。中心电线和网状导电层会形成电流回路，中心电线和网状导电层保持同轴关系。

所述柔性绝缘体通常采用交联聚乙烯制成，这会使得所述高频同轴电缆易弯曲，其弯曲半径通常≤8倍电缆外径，这虽然会方便电缆安装，降低安装难度，安装所需的空间不大，但是，如果电缆某一段发生比较大的挤压或者扭曲变形，那么中心电线和网状导电层之间的距离就不是始终如一的，这会造成内部的无线电波会被反射回信号发送源，从而减低了可接收的信号功率。如果将所述柔性绝缘体替换成工程塑料制成的绝缘体，虽然能够保证中心电线和网状导电层之间的同轴度，但是这会造成该电缆的弯曲半径通常≥30倍电缆外径，大弯曲半径导致的安装所需的空间增大，导致安装的难度显著增加。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种铜基合金高频同轴电缆，具体技术方案如下：

一种铜基合金高频同轴电缆，包括芯线、套设在芯线外部的柔性绝缘层、套设在柔性绝缘层外部的铝箔导电层、套设在铝箔导电层外部的钢丝铠装层、套设在钢丝铠装层外部的外护层，所述芯线包括铜基合金线，所述铜基合金线的横截面为正六边形，所述铜基合金线的外部镀有镀银层，所述镀银层外周的横截面为圆形；所述镀银层与铝箔导电层之间设置有支撑机构，所述支撑机构包括绝缘套管、多个套设在绝缘套管外部的圆环状绝缘支撑环，所述绝缘支撑环的内圈与绝缘套管的外圈之间设置有三根绝缘支撑柱，所述绝缘支撑柱的一端与绝缘套管连接为一体，所述绝缘支撑柱的另一端与绝缘支撑环连接为一体；所述绝缘套管的侧壁设置有多组第一通孔组，所述第一通孔组包括三个工字状第一通孔，所述第一通孔包括两个沿着绝缘套管径向设置的径向孔和一个沿着绝缘套管轴向设置的轴向孔，所述轴向孔设置在两个径向孔之间且所述轴向孔与径向孔连通；相邻的第一通孔组之间设置有第二通孔组，所述第二通孔组包括三个X形第二通孔，所述第二通孔由两个相互交叉的斜孔构成；所述柔性绝缘层将绝缘套管、绝缘支撑环和绝缘支撑柱包裹且柔性绝缘层填充在镀银层和铝箔导电层之间，所述铝箔导电层和钢丝铠装层之间还设置有铝箔复合玻璃纤维布缠绕层，所述铝箔复合玻璃纤维布缠绕层与钢丝铠装层之间还填充有防水绝缘层。

作为上述技术方案的改进，所述铜基合金线横截面的边长为a，所述镀银层的外径为q，2.13≤q/a≤2.28。

作为上述技术方案的改进，所述绝缘支撑环沿着芯线长度方向等间距设置。

作为上述技术方案的改进，所述第一通孔组沿着芯线长度方向等间距设置，所述第二通孔组沿着芯线长度方向等间距设置。

作为上述技术方案的改进，所述绝缘套管、绝缘支撑环和绝缘支撑柱均采用工程塑料一体制作成型。

作为上述技术方案的改进，所述铝箔复合玻璃纤维布缠绕层由铝箔复合玻璃纤维布在铝箔导电层的外部重叠绕包制成，在绕包时，所述铝箔复合玻璃纤维布中的铝箔与铝箔导电层接触。

作为上述技术方案的改进，所述防水绝缘层的制作方法为：将双酚A型苯并噁嗪树脂、二胺基二苯醚、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、N-丙基乙二胺、咪唑、填料、丙酮按照质量比为(120～150):(30～36):(20～25):(12～15):(7.2～7.9):(0～60):(160～200)的比例混合搅拌制成胶液，所述胶液在210～250℃通过挤出成型即制成所述防水绝缘层。

作为上述技术方案的改进，所述铜基合金线由铝青铜制成，所述铝青铜的含铜量超过98％。

本发明所述铜基合金高频同轴电缆通过对现有结构的优化设计，通过在芯线与铝箔导电层之间加装支撑结构，并且该支撑结构被柔性绝缘层给包裹，这不但有利于芯线与铝箔导电层之间保持同轴度，从而提高电缆可接收的信号功率；而且，所述铜基合金高频同轴电缆的弯曲半径小，方便安装。

附图说明

图1为本发明所述铜基合金高频同轴电缆的结构示意图；

图2为本发明所述芯线的结构示意图；

图3为本发明所述绝缘套管的结构示意图(俯视状态)。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1～3所示，所述铜基合金高频同轴电缆，包括芯线、套设在芯线外部的柔性绝缘层20、套设在柔性绝缘层20外部的铝箔导电层30、套设在铝箔导电层30外部的钢丝铠装层40、套设在钢丝铠装层40外部的外护层50，所述芯线包括铜基合金线11；所述铜基合金线11的横截面为正六边形，所述铜基合金线11的外部镀有镀银层12，所述镀银层12外周的横截面为圆形；所述镀银层12与铝箔导电层30之间设置有支撑机构，所述支撑机构包括绝缘套管61、多个套设在绝缘套管61外部的圆环状绝缘支撑环62，所述绝缘支撑环62的内圈与绝缘套管61的外圈之间设置有三根呈对称分布的绝缘支撑柱63，所述绝缘支撑柱63的一端与绝缘套管61连接为一体，所述绝缘支撑柱63的另一端与绝缘支撑环62连接为一体；所述绝缘套管61的侧壁设置有多组第一通孔组611，所述第一通孔组611包括三个呈对称设置的工字状第一通孔，所述第一通孔包括两个沿着绝缘套管61径向设置的径向孔6111和一个沿着绝缘套管61轴向设置的轴向孔6112，所述轴向孔6112设置在两个径向孔6111之间且所述轴向孔6112与径向孔6111连通；相邻的第一通孔组611之间设置有第二通孔组612，所述第二通孔组612包括三个呈对称设置的X形第二通孔，所述第二通孔由两个相互交叉的斜孔6121构成；所述柔性绝缘层20将绝缘套管61、绝缘支撑环62和绝缘支撑柱63均完全包裹且柔性绝缘层20填充在镀银层12和铝箔导电层30之间，所述铝箔导电层30和钢丝铠装层40之间还设置有铝箔复合玻璃纤维布缠绕层70，所述铝箔复合玻璃纤维布缠绕层70与钢丝铠装层40之间还填充有防水绝缘层80。

所述柔性绝缘层20采用交联聚乙烯制成，所述铝箔导电层30为网状。所述钢丝铠装层40由若干跟直径小于或等于0.5mm的镀锌钢丝制成，所述钢丝铠装层40能增强所述铜基合金高频同轴电缆的抗拉强度、抗压强度，延长其使用寿命，还具有提高电缆抗干扰性能；所述钢丝铠装层40中的钢丝直径较细，这有利于降低所述铜基合金高频同轴电缆的弯曲半径。所述外护层50由PVC材料制成。

在芯线中，所述铜基合金线11由铝青铜制成，所述铝青铜的含铜量超过98％。所述铝青铜的强度比紫铜高，抗高温氧化性良好。相对于紫铜来说，横截面为正六边形的铜基合金线11不易变形，从而使得芯线与铝箔导电层30之间保持优良的同轴度。所述铝青铜的导电性能虽然比紫铜弱，但是其比铝强，通过设置镀银层12来进一步提高所述芯线的导电能力，同时，根据趋肤效应，镀银层12的电阻小，镀银层12位于芯线的表层，这利于降低芯线的能量损耗。进一步地，所述铜基合金线11横截面的边长为a，所述镀银层12的外径为q，2.13≤q/a≤2.28。如果q/a过小，那么镀银层12对芯线导电性能的改善效果变弱；如果q/a过大，虽然有利于提高芯线的导电性能，由于银成本高，会造成芯线的成本显著增高。

所述绝缘套管61、绝缘支撑环62和绝缘支撑柱63均采用工程塑料一体制作成型。这使得所述支撑机构成为一个连续的整体，这有利于电缆连续加工成型。其中，所述支撑机构与芯线之间的固定方法如下：所述绝缘套管61与芯线之间为间隙配合，在芯线的表面涂覆有胶黏剂，环氧树脂AB胶，然后将绝缘套管61套在芯线的外部，在胶黏剂的粘接下，绝缘套管61与芯线固定连接。然后再利用挤出机制成柔性绝缘层20；在挤出时，绝缘支撑环62还具有支撑作用，有助于柔性绝缘层20成型。其中，所述第一通孔和第二通孔的存在，不但有利于增强柔性绝缘层20与绝缘套管61之间的结合效果，而且，工字状第一通孔和X形第二通孔均有利于绝缘套管61弯曲变形，这有利于降低所述铜基合金高频同轴电缆的弯曲半径；第一通孔为工字状有利于绝缘套管61弯曲、甚至发生断裂，第二通孔为X形有利于绝缘套管61弯曲、甚至发生断裂，即使绝缘套管61发生断裂成若干个环状结构，由于所述绝缘套管61被柔性绝缘层20包裹，不影响电缆的绝缘性；同时，绝缘套管61断裂不影响绝缘支撑环62和绝缘支撑柱63，绝缘套管61、绝缘支撑环62和绝缘支撑柱63的硬度远高于柔性绝缘层20，绝缘套管61、绝缘支撑环62和绝缘支撑柱63在芯线与铝箔导电层30之间构成支撑结构，这有利于芯线与铝箔导电层30之间保持同轴度，从而有助于芯线与铝箔导电层30之间的距离保持相等，从而提高可接收的信号功率。

所述铝箔复合玻璃纤维布缠绕层70由铝箔复合玻璃纤维布在铝箔导电层30的外部重叠绕包制成，在绕包时，所述铝箔复合玻璃纤维布中的铝箔与铝箔导电层30接触。铝箔复合玻璃纤维布中的玻璃纤维布与防水绝缘层80之间结合强度要高于其与铝箔之间的结合强度；所述铝箔复合玻璃纤维布缠绕层70具有屏蔽效果，能够降低信号损失。

进一步地，为保证受力均匀，所述绝缘支撑环62沿着芯线长度方向等间距设置。所述第一通孔组611沿着芯线长度方向等间距设置，所述第二通孔组612沿着芯线长度方向等间距设置。

实施例2

目前，在电缆领域中，通常采用防水树脂、防水塑料、防水涂层、油纸绝缘来制作防水层，但是防水涂层、油纸绝缘易受外力导致损伤，而防水树脂、防水塑料的防水性能有限。

将120㎏双酚A型苯并噁嗪树脂、30㎏二胺基二苯醚、20㎏苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、12㎏N-丙基乙二胺、7.2㎏咪唑、160㎏丙酮混合搅拌制成胶液，所述胶液在210～220℃通过挤出成型即制成所述防水绝缘层80。

实施例3

将130㎏双酚A型苯并噁嗪树脂、35㎏二胺基二苯醚、22㎏苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、13㎏N-丙基乙二胺、7.8㎏咪唑、30㎏填料、180㎏丙酮混合搅拌制成胶液，所述胶液在220～235℃通过挤出成型即制成所述防水绝缘层80。

实施例4

将150㎏双酚A型苯并噁嗪树脂、36㎏二胺基二苯醚、25㎏苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、15㎏N-丙基乙二胺、7.9㎏咪唑、60㎏填料、200㎏丙酮混合搅拌制成胶液，所述胶液在235～250℃通过挤出成型即制成所述防水绝缘层80。

在上述实施例中，所述含铜量是指铜元素的质量与合金的总质量之比。

所述填料为电缆领域常规填料，可根据需要选择：增加韧性、耐冲击性的石棉纤维、玻璃纤维，提高硬度的石英粉、瓷粉、铁粉、水泥、金刚砂，增加机械强度的氧化铝、瓷粉，提高耐热性的石棉粉、硅胶粉，降低收缩率的石棉粉、石英粉、石粉，增加导热、导电率的铝粉、铜粉、铁粉等金属粉末，提高抗磨性能及润滑性能的石墨粉、滑石粉、石英粉，提高抗磨性能的金刚砂及其它磨料，增加绝缘性能的云母粉、瓷粉、石英粉等。

所述二胺基二苯醚、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、N-丙基乙二胺均为固化剂。所述咪唑为催化剂。所述胶液在210～250℃下加热20～50s即可使得双酚A型苯并噁嗪树脂固化，固化时间非常短，这使得双酚A型苯并噁嗪树脂能用于电缆的挤出成型工序。所述双酚A型苯并噁嗪树脂由于在固化过程中没有小分子放出，固化后的孔隙率非常小，强度大，耐热好，吸水率低，因此，采用双酚A型苯并噁嗪树脂固化后作为防水绝缘层80，其防水性能优良。

通过在芯线与铝箔导电层30之间加装由工程塑料制成的支撑结构，有利于芯线与铝箔导电层30之间保持同轴度，从而提高可接收的信号功率。虽然工程塑料的刚性大，但是通过设置第一通孔组611和第二通孔组612与绝缘支撑环62和绝缘支撑柱63配合，使得支撑结构属于易弯曲的结构。所述铜基合金高频同轴电缆的弯曲半径与外护层50的外径之比为y，9.2≤y≤11.3，而电缆安装时，为方便安装，电缆的弯曲半径≤12倍电缆外径，也就是说，本发明所述铜基合金高频同轴电缆的弯曲半径小，安装所需的空间小，安装难度低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铜基合金高频同轴电缆，包括芯线、套设在芯线外部的柔性绝缘层、套设在柔性绝缘层外部的铝箔导电层、套设在铝箔导电层外部的钢丝铠装层、套设在钢丝铠装层外部的外护层，所述芯线包括铜基合金线，其特征在于：所述铜基合金线的横截面为正六边形，所述铜基合金线的外部镀有镀银层，所述镀银层外周的横截面为圆形；所述镀银层与铝箔导电层之间设置有支撑机构，所述支撑机构包括绝缘套管、多个套设在绝缘套管外部的圆环状绝缘支撑环，所述绝缘支撑环的内圈与绝缘套管的外圈之间设置有三根绝缘支撑柱，所述绝缘支撑柱的一端与绝缘套管连接为一体，所述绝缘支撑柱的另一端与绝缘支撑环连接为一体；所述绝缘套管的侧壁设置有多组第一通孔组，所述第一通孔组包括三个工字状第一通孔，所述第一通孔包括两个沿着绝缘套管径向设置的径向孔和一个沿着绝缘套管轴向设置的轴向孔，所述轴向孔设置在两个径向孔之间且所述轴向孔与径向孔连通；相邻的第一通孔组之间设置有第二通孔组，所述第二通孔组包括三个X形第二通孔，所述第二通孔由两个相互交叉的斜孔构成；所述柔性绝缘层将绝缘套管、绝缘支撑环和绝缘支撑柱包裹且柔性绝缘层填充在镀银层和铝箔导电层之间，所述铝箔导电层和钢丝铠装层之间还设置有铝箔复合玻璃纤维布缠绕层，所述铝箔复合玻璃纤维布缠绕层与钢丝铠装层之间还填充有防水绝缘层。

2.根据权利要求1所述的一种铜基合金高频同轴电缆，其特征在于：所述铜基合金线横截面的边长为a，所述镀银层的外径为q，2.13≤q/a≤2.28。

3.根据权利要求1所述的一种铜基合金高频同轴电缆，其特征在于：所述绝缘支撑环沿着芯线长度方向等间距设置。

4.根据权利要求1所述的一种铜基合金高频同轴电缆，其特征在于：所述第一通孔组沿着芯线长度方向等间距设置，所述第二通孔组沿着芯线长度方向等间距设置。

5.根据权利要求1所述的一种铜基合金高频同轴电缆，其特征在于：所述绝缘套管、绝缘支撑环和绝缘支撑柱均采用工程塑料一体制作成型。

6.根据权利要求1所述的一种铜基合金高频同轴电缆，其特征在于：所述铝箔复合玻璃纤维布缠绕层由铝箔复合玻璃纤维布在铝箔导电层的外部重叠绕包制成，在绕包时，所述铝箔复合玻璃纤维布中的铝箔与铝箔导电层接触。

7.根据权利要求6所述的一种铜基合金高频同轴电缆，其特征在于：所述防水绝缘层的制作方法为：将双酚A型苯并噁嗪树脂、二胺基二苯醚、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、N-丙基乙二胺、咪唑、填料、丙酮按照质量比为(120～150):(30～36):(20～25):(12～15):(7.2～7.9):(0～60):(160～200)的比例混合搅拌制成胶液，所述胶液在210～250℃通过挤出成型即制成所述防水绝缘层。

8.根据权利要求1所述的一种铜基合金高频同轴电缆，其特征在于：所述铜基合金线由铝青铜制成，所述铝青铜的含铜量超过98％。