CN110380176B - 复合铜层聚氯乙烯波导馈线及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了复合铜层聚氯乙烯波导馈线及其制造方法，其结构由内到外径向分布依次为：铜箔层、聚氯乙烯硬质圆管和阻燃防护层，所述铜箔层为铜塑复合薄膜，所述铜塑复合薄膜为双层结构，内部为铜层，外部为塑料层，所述铜箔层的塑料层粘附在聚氯乙烯硬质圆管内壁，所述铜箔层的铜层搭接形成脊状结构的接合处，本复合铜层聚氯乙烯波导馈线结构设计科学，能够满足复杂环境下的高频通信需求、信号稳定、质量轻、敷设安装方便。
Description
技术领域
本发明涉及通信传输线缆领域，尤其涉及复合铜层聚氯乙烯波导馈线及其制造方法。
背景技术
当前，应用于受限空间中的信号传输馈线大致分为波导馈线和射频馈线两类。射频馈线 ，可满足各种通信需求，但是易受安装环境影响，进而影响信号传输的稳定性和有效性。波导则有稳定的电磁波导通道，不受安装环境的影响，进而保证传输信号稳定。尤其是在有限空间中，射频馈线由于弯折、变形等原因电缆电气性能会受到很大的影响，在这种情况下，采用波导代替射频馈线，可在受限空间中形成均匀稳定的信号传输。
典型的波导结构有圆形波导、矩形波导等。矩形导波是采用金属管传输电磁波的重要导波装置，其管壁通常为铜、铝或者其他金属材料，其特点是结构简单、机械强度大。波导内没有内导体，损耗低、功率容量大，电磁能量在波导管内部空间被引导传播，可以防止对外的电磁波泄露。矩形波导功率容量较大，衰减较小。但矩形波导不能传播TEM波，只能传播TE波或TM波。基于矩形金属波导设计的矩形波导已被应用于基于无线通信的列车自动控制系统中。除矩形波导外，与同轴电缆具有相似外形的金属圆波导由于其优良的波导特性也已得到广泛应用，与矩形波导相比，圆波导结构具有以下有点：
（1）物理特性上，圆波导有一定的柔韧性，可实现连续长度加工，并且便于弯曲装盘运输，而矩形波导受自身结构限制，每次只能生产几米，组装相对复杂且波导接口处容易引入损耗；
（2）结构上看，圆波导的圆形截面加工更为方便，加工误差小；而方形截面的矩形波导，加工难，误差较难控制；
（3）从电气性能上看，由于圆波导在馈线相同质量和长度的情况下截面更大，因此圆波导在相对具有更小的衰减的同时可以提供更大功率传输。
与矩形波导相比，圆波导具有上述的几点优点，但圆波导的基模存在极化偏转的问题，即当圆形波导管加工不完善或波导管内存在微小的不均匀性时，圆波导主波型场结构的极化面非常容易旋转，这将导致辐射场沿波导纵向分布不均匀，因此在设计馈线时需要考虑到这个问题。同时，考虑到应用场合空间受限问题，还需要考虑波导馈线的总体质量，安装敷设是否方便等等，需要在选材和结构上加以考虑。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单，能够满足有限空间下传输频率高、信号稳定、质量轻的一种复合铜层聚氯乙烯波导馈线及其制造方法。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：
复合铜层聚氯乙烯波导馈线，其结构由内到外径向分布依次为：铜箔层、聚氯乙烯硬质圆管和阻燃防护层，所述铜箔层为铜塑复合薄膜，所述铜塑复合薄膜为双层结构，内部为铜层，外部为塑料层，所述铜箔层的塑料层粘附在聚氯乙烯硬质圆管内壁，所述铜箔层的铜层搭接形成脊状结构的接合处。
进一步地，所述阻燃防护层为聚氯乙烯、阻燃聚乙烯或氯化聚乙烯。
复合铜层聚氯乙烯波导馈线的制造方法，将铜箔层中的塑料层一面通过化学药剂粘附在聚氯乙烯硬质板材上；将粘附有铜箔层的聚氯乙烯硬质板材切割为带状，带的边缘呈相契合的斜度；将带状的粘附有铜箔层的聚氯乙烯硬质板材经过高温烘烤软化后，再经过模具将粘附有铜箔层的一侧向内弯曲成圆管状，并经高温粘接形成无缝聚氯乙烯硬质圆管，铜箔层的铜层搭接形成脊状结构的接合处，聚氯乙烯硬质圆管外通过挤塑机包覆一层阻燃防护层。
进一步地，所述接合处还设置粘合剂，所述接合处形成脊状结构，能够防止圆波导结构面极性偏转，且不影响其电气性能。
本发明的有益效果是：
本发明与同轴电缆和矩形波导馈线相比，有如下几个特点：
1、适用于有限空间下的高频通信需求：本发明提出复合铜层聚氯乙烯波导馈线具有更大的传输功率、更低的损耗，尤其是在隧道、地下管廊、工业综合布线、等受限空间中通信信号传输使用。
2、信号传输稳定：相较于普通圆波导馈线，本申请在接合处形成脊状结构，该脊状结构是在接合处由于粘接形成的区别于其它部位的不均匀区域，如同在轴线方向形成一根金属线，能够打破圆波导边界条件的旋转对称性，从而使边界条件具有唯一性，由于场结构的极化方向由边界条件决定，因此，此脊状结构能够防止圆波导结构面极性偏转，且不影响其电气性能，提高了信号的稳定性；。
3、体积小、质量轻：本发明提出复合铜层聚氯乙烯波导馈线结构简单精密，只有三层结构，且各部分结构所选材料轻便但传输性能良好。也更便于在有限空间中敷设安装。
附图说明
图1本发明截面图。
图2本发明纵切面图。
图中：1是铜箔层、2是聚氯乙烯硬质圆管、3是阻燃防护层、4是接合处。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
复合铜层聚氯乙烯波导馈线，其结构由内到外径向分布依次为：铜箔层1、聚氯乙烯硬质圆管2和阻燃防护层3，所述铜箔层1为铜塑复合薄膜，所述铜塑复合薄膜为双层结构，内部为铜层，外部为塑料层，所述铜箔层1的塑料层粘附在聚氯乙烯硬质圆管2内壁，所述铜箔层1的铜层搭接形成脊状结构的接合处（4）。
所述铜箔层1为铜塑复合薄膜，符合YD/T723.1～5-2007《通信电缆光缆用技术塑料复合带》标准要求的共聚物单面铜塑复合带，铜塑复合带应连续紧密复合，分切时端面应平整，不平整度小于1mm，放带时，不自粘；铜塑复合带的厚度按需选定，如铜塑符合带厚度为0.16mm时，铜带标称厚度0.1mm，塑料层的标称厚度为0.058mm。
进一步地，所述阻燃防护层3为聚氯乙烯、阻燃聚乙烯或氯化聚乙烯。
进一步地，复合铜层聚氯乙烯波导馈线的塑料层一面通过化学药剂粘附在聚氯乙烯硬质板材上。
进一步地，粘附有铜箔层1的聚氯乙烯硬质板材为带状，带的边缘呈相契合的斜度。
进一步地，将带状的粘附有铜箔层1的聚氯乙烯硬质板材经过高温烘烤软化后，再经过模具将粘附有铜箔层1的一侧向内弯曲成圆管状，并经高温粘接形成无缝聚氯乙烯硬质圆管2，铜箔层1的铜层搭接形成脊状结构的接合处4；。
进一步地，接合处4有粘合剂，使带状的粘附有铜箔层1的聚氯乙烯硬质板材紧密粘接，进而使得铜箔层1的铜层在接合处4形成牢固的脊状结构；所述脊状结构是在接合处4由于粘接形成的区别于其它部位的不均匀区域，如同在轴线方向形成一根金属线，能够打破圆波导边界条件的旋转对称性，从而使边界条件具有唯一性。由于场结构的极化方向由边界条件决定，因此，此脊状结构能够防止圆波导结构面极性偏转，且不影响其电气性能。
进一步地，聚氯乙烯硬质圆管2外通过挤塑机包覆一层阻燃防护层3。
本复合铜层聚氯乙烯波导馈线的截面尺寸满足GB/T8894-2014《铜及铜合金波导管》4.3.1中圆型波导管的界面尺寸及其允许偏差要求，如C580型号，波导管内径为3.581mm，允许Ⅰ级偏差为0.008mm，波导管外径为4.601mm，允许Ⅰ级偏差为0.050mm，名义壁厚0.510mm。
因此本发明提供的复合铜层聚氯乙烯波导馈线相比于传统电缆和矩形波导馈线，更适用于目前隧道、地下管廊、工业综合布线等受限空间中通信信号传输使用，同时还具有良好的产品稳定性、方便敷设施工、具有较高的经济效益。
上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (4)
1.复合铜层聚氯乙烯波导馈线，其特征在于：其结构由内到外径向分布依次为：铜箔层、聚氯乙烯硬质圆管(2)和阻燃防护层(3)，所述铜箔层(1)为铜塑复合薄膜，所述铜塑复合薄膜为双层结构，内部为铜层，外部为塑料层，所述铜箔层(1)的塑料层粘附在聚氯乙烯硬质圆管(2)内壁，所述铜箔层(1)的铜层搭接形成脊状结构的接合处(4)；
所述聚氯乙烯硬质圆管(2)由聚氯乙烯硬质板材粘附有铜箔层后向内弯曲成圆管状并粘接形成。
2.根据权利要求1所述的复合铜层聚氯乙烯波导馈线，其特征在于：所述阻燃防护层(3)为聚氯乙烯、阻燃聚乙烯或氯化聚乙烯。
3.一种如权利要求1-2任一项所述的复合铜层聚氯乙烯波导馈线的制造方法，其特征在于：将铜箔层(1)中的塑料层一面通过化学药剂粘附在聚氯乙烯硬质板材上；将粘附有铜箔层(1)的聚氯乙烯硬质板材切割为带状，带的边缘呈相契合的斜度；将带状的粘附有铜箔层(1)的聚氯乙烯硬质板材经过高温烘烤软化后，再经过模具将粘附有铜箔层(1)的一侧向内弯曲成圆管状，并经高温粘接形成无缝聚氯乙烯硬质圆管(2)，铜箔层(1)的铜层搭接形成脊状结构的接合处(4)，聚氯乙烯硬质圆管(2)外通过挤塑机包覆一层阻燃防护层(3)。
4.根据权利要求3所述的复合铜层聚氯乙烯波导馈线的制造方法，其特征在于：所述接合处(4)还设置粘合剂，接合处(4)形成脊状结构，能够防止圆波导结构面极性偏转，且不影响其电气性能。
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