CN112992434A - 高频抗弯弯曲绞合内导体射频同轴电缆制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于通信技术领域,涉及一种高频抗弯弯曲绞合内导体射频同轴电缆制造方法,该电缆制造方法包括形成内导体;于所述内导体外依次包裹内绝缘层和外绝缘层;于外绝缘层外形成外导体层;于所述外导体层外形成有编织层;于所述编织层外形成护套层;制成的电缆包括由内至外依次设置的内导体、内绝缘层、外绝缘层、外导体层、编织层和护套层,该电缆具有极高的工作频率和极好的弯曲稳定性,且能够在一定角度内扭转、弯曲的优点。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域,尤其涉及一种高频抗弯弯曲绞合内导体射频同轴电缆制造方法。
背景技术
天线信号的发出和接收,监控雷达对高速运动体的捕捉,卫星定位等都离不开射频信号的传递,而射频同轴电缆,负责在各个射频通讯元器件间传递射频信号,将信号传递至处理系统(或传出),是射频通讯中必不可少的电子元件。
随着通信技术的不断提高,射频电缆的应用也越来越广泛,渗透了通信行业的各个领域。国家在航天领域的不断拓展和进步,从北斗定位到探月计划,再到未来的火星计划等,对射频同轴电缆的电性能、机械性能和环境性能提出了更高的要求。特别是雷达、天线和部分探测卫星等设备,适用频率越来越高,且随时需要转动角度,对准目标区域进行采样或收发射频信号,需要电缆具有极高的工作频率和极好的弯曲稳定性,能够在一定角度内扭转、弯曲等。现有技术最常用的稳相射频同轴电缆,都采用单根内导体,单根内导体柔软性不及绞合内导体好,绞合内导体多次弯曲后容易松散变形,多次弯曲和扭转后会造成信号失真,影响信号传输的有效性和可靠性。
发明内容
为了解决上述背景技术中的问题,本发明提供一种高频抗弯弯曲绞合内导体射频同轴电缆制造方法,其具有极高的工作频率和极好的弯曲稳定性,能够在一定角度内扭转、弯曲的优点。
其是通过以下技术方案来实现的:
一种高频抗弯弯曲绞合内导体射频同轴电缆制造方法,包括以下步骤:
绞合多根第一导线形成内导体;
于所述内导体外形成内绝缘层,所述内绝缘层采用聚全氟乙丙烯颗粒并由挤出机挤塑形成,所述挤出机塑化区域温度梯度为240℃/260℃/280℃/280℃,挤出速度为20m/s,所述聚全氟乙丙烯颗粒直径为1mm~2mm,长度为2mm~3mm;
于所述内绝缘层外形成外绝缘层,所述外绝缘层包括多层绝缘薄膜,多层所述绝缘薄膜从内到外依次绕包于所述内绝缘层外侧,每层所述绝缘薄膜以50%以上的覆盖率重叠无缝搭盖绕包,多层绝缘薄膜中相邻两层绝缘薄膜的绕包方向相反;
于所述外绝缘层外形成编织层,所述形成编织层的方法包括将多根第二导线并丝,并将并丝后的第二导线以不低于95%的密度交叉编织于外绝缘层外侧。
作为发明的进一步说明:所述绝缘薄膜为微孔聚四氟乙烯薄膜,其密度为0.7g/cc,其宽度为3 mm~12 mm,其厚度为0.076mm~0.203mm。
作为发明的进一步说明:还包括于所述外绝缘层绕成后,所述内绝缘层和所述外绝缘层进行高温烧结融为一体。
作为发明的进一步说明:还包括于所述外绝缘层和所述编织层之间形成外导体层,所述外导体层由厚度0.05mm,宽度1.5mm的金属箔带以40%覆盖率绕成。
作为发明的进一步说明:还包括于所述编织层外形成护套层,所述形成护套层的方法包括将熔融的聚全氟乙丙烯材料包覆至编织层外侧,并冷却成型。
作为发明的进一步说明:所述内导体直径为0.510mm±0.002mm,所述内绝缘层挤塑厚度为0.050mm±0.005mm,所述外绝缘层外径为1.350mm±0.005mm,所述编织层外径为2.00 mm±0.05mm,所述护套层外径为2.45mm±0.1mm。
作为发明的进一步说明:所述第一导线为镀银铜线或镀银铜包钢线,所述第二导线为镀银铜线或镀银铜包钢线。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
1.内导体采用多根镀银铜线绞合或多根镀银铜包钢线绞合而成,绞合而成的内导体能够提高电缆的柔软度及弯曲次数,适用于雷达天线的俯仰角摇摆,同时,内绝缘层采用聚全氟乙丙烯挤塑制成,外绝缘层采用多层微孔聚四氟乙烯薄膜绕包而成,聚全氟乙丙烯挤塑对绞合内导体形成了束缚,保证了电缆在多次弯曲和扭转后绞合内导体不松散、不变形,解决了常规稳相射频同轴电缆只有一层单向金属箔带,反向扭转时电缆松散导致稳定性变差的问题,提高了电缆的双向抗扭转能力,适合雷达天线等多角度旋转收发信号,保证了信号传输的可靠性;这样使得该电缆即能适应雷达天线的俯仰角摇摆,又能适应雷达天线的多角度旋转。
2.多层微孔聚四氟乙烯薄膜是一种空气与聚四氟乙烯混合拉伸成型的材料,其能够降低电缆绝缘层的介电常数,本申请中将外绝缘层外径设置为1.35mm±0.005mm可使该高频抗弯弯曲绞合内导体射频同轴电缆介电常数降低至至1.42~1.46之间,使电缆的传输速率高达83%。
3.内绝缘层和外绝缘层进行高温烧结,这样可以使内绝缘层和外绝缘层融合在一起,解决了两种绝缘层之间分层的问题。
附图说明
图1为本发明实施例一的整体结构示意图。
图2为本发明实施例二的整体结构示意图。
附图标记说明
1、内导体;2、绝缘层;21、内绝缘层;22、外绝缘层;3、外导体层;4、编织层;5、护套层。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一:
一种高频抗弯弯曲绞合内导体射频同轴电缆制造方法,包括以下步骤:
绞合多根第一导线形成内导体1;
于所述内导体1外形成内绝缘层21;
于所述内绝缘层21外形成外绝缘层22;
于所述外绝缘层22外形成编织层4;
于所述编织层4外形成护套层5。其中,
内导体1的制备:采用多根镀银铜线或多根镀银铜包钢线绞合,内导体1的有效直径为0.510mm±0.002mm;本实施例中,内导体1采用五根镀银铜线绞合制成。
绝缘层2的制备:绝缘层2包括内绝缘层21和外绝缘层22,内绝缘层21包裹于内导体1外侧,外绝缘层22包裹于内绝缘层21外侧。
内绝缘层21优选颗粒直径1mm~2mm,长度2mm~3mm的聚全氟乙丙烯颗粒挤塑制成,聚全氟乙丙烯颗粒挤塑采用四段高温氟塑料挤出机进行,四段高温氟塑料挤出机的塑化区域温度梯度为240℃/260℃/280℃/280℃,挤出速度为20m/s,将熔融的聚全氟乙丙烯颗粒挤塑包覆在内导体1外侧,挤塑厚度要求为0.05mm±0.005mm。
外绝缘层22包括多层绝缘薄膜,多层绝缘薄膜从内到外依次绕包于内绝缘层21外侧,绝缘薄膜优选微孔聚四氟乙烯薄膜,微孔聚四氟乙烯薄膜密度为0.7g/cc,宽度为3 mm~12 mm,厚度为0.076mm~0.203mm,每层微孔聚四氟乙烯薄膜均以50%以上的覆盖率重叠无缝搭盖绕包,多层微孔聚四氟乙烯薄膜中相邻两层微孔聚四氟乙烯薄膜的绕包方向相反,外绝缘层22外径为1.350mm±0.005mm,每层绝缘薄膜厚度可取0.076mm~0.203mm之间任意值,整体上保证外绝缘层22的总厚度即可,本实施例中每层微孔聚四氟乙烯薄膜均以50%的覆盖率重叠无缝搭盖绕包。
外绝缘层22绕成后,内绝缘层21和外绝缘层22进行350℃高温烧结(微孔聚四氟乙烯薄膜的熔点为327℃),使内绝缘层21和外绝缘层22融合至一起,解决了内绝缘层21和外绝缘层22分层的问题。
编织层4的制备:编织层4选型直径0.07mm的镀银铜线或镀银包铜钢线,本实施例中选用镀银铜线;首先采用并丝机将多根镀银铜线并丝形成并丝膜,然后采用16锭编织机将并丝膜以不低于95%的密度交叉编织在外绝缘层22外侧形成编织层4,编织层4外径有效值为2.00 mm±0.05mm,本实施例中,并丝膜以95%的密度交叉编织在外绝缘层22外侧形成编织层4。
护套层5的制备:优选颗粒直径1mm~2mm,长度2mm~3mm的聚全氟乙丙烯颗粒,采用四段高温氟塑料挤出机挤塑成型,四段高温氟塑料挤出机塑化区域温度梯度为240℃/260℃/280℃/280℃,速度为20m/s,将熔融的聚全氟乙丙烯颗粒挤塑包覆在编织层4上,然后冷却成型,护套层5外径有效值为2.45mm±0.1mm。
采用上述方法生产的高频抗弯曲绞合内导体射频同轴电缆,如图1所示,包括由内至外依次设置的内导体1、内绝缘层21、外绝缘层22、编织层4和护套层5。
内绝缘层21采用聚全氟乙丙烯挤塑而成,电缆在弯曲时聚全氟乙丙烯挤塑介质对内导体1向内收紧,防止内导体1松散、变形解决了弯曲后插损稳定性变差问题,提高了电缆的多次弯曲性能变差问题。
外绝缘层22采用多层微孔聚四氟乙烯薄膜绕包在内绝缘层21外侧并融合至一起,使电缆的介电常数至1.42~1.46之间,使电缆的损耗小、温度相位稳定、传输速率高,这种结构解决了电缆在多次弯曲后电性能变差的问题,保证了信号传输的可靠性。
电缆特性阻抗为50Ω±0.2Ω,传输速率为83%,截止频率高达83.5GHz,多次反复弯曲,可进行大广角信号收发工作,并可进行多次扭转工作。
实施例二:
一种高频抗弯弯曲绞合内导体射频同轴电缆制造方法,包括以下步骤:
本实施例与实施例一的区别在于:“外绝缘层22和编织层4之间还设有外导体层3”。
外导体层3的制备:外导体层3采用厚度0.05mm,宽度1.5mm的金属箔带以40%覆盖率反向绕包在外绝缘层22外侧,金属箔带为镀银铜带。
采用上述方法生产的高频抗弯曲绞合内导体射频同轴电缆,如图2所示,包括由内至外依次设置的内导体1、内绝缘层21、外绝缘层22、外导体层3、编织层4和护套层5。外导体层3用于增强该高频抗弯曲绞合内导体射频同轴电缆的屏蔽性,防止射频信号的泄露,以及防止外部信号对射频信号的干扰。
以上给出的实施例是实现本发明较优的例子,本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换,均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种高频抗弯弯曲绞合内导体射频同轴电缆制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
绞合多根第一导线形成内导体(1);
于所述内导体(1)外形成内绝缘层(21),所述内绝缘层(21)采用聚全氟乙丙烯颗粒并由挤出机挤塑形成,所述挤出机塑化区域温度梯度为240℃/260℃/280℃/280℃,挤出速度为20m/s,所述聚全氟乙丙烯颗粒直径为1mm~2mm,长度为2mm~3mm;
于所述内绝缘层(21)外形成外绝缘层(22),所述外绝缘层(22)包括多层绝缘薄膜,多层所述绝缘薄膜从内到外依次绕包于所述内绝缘层(21)外侧,每层所述绝缘薄膜以50%以上的覆盖率重叠无缝搭盖绕包,多层绝缘薄膜中相邻两层绝缘薄膜的绕包方向相反;
于所述外绝缘层(22)外形成编织层(4),所述形成编织层(4)的方法包括将多根第二导线并丝,并将并丝后的第二导线以不低于95%的密度交叉编织于外绝缘层(22)外侧。
2.根据权利要求1所述的高频抗弯弯曲绞合内导体射频同轴电缆制造方法,其特征在于,所述绝缘薄膜为微孔聚四氟乙烯薄膜,其密度为0.7g/cc,其宽度为3 mm~12 mm,其厚度为0.076mm~0.203mm。
3.根据权利要求1所述的高频抗弯弯曲绞合内导体射频同轴电缆制造方法,其特征在于,还包括于所述外绝缘层(22)绕成后,所述内绝缘层(21)和所述外绝缘层(22)进行高温烧结融为一体。
4.根据权利要求1所述的高频抗弯弯曲绞合内导体射频同轴电缆制造方法,其特征在于,还包括于所述外绝缘层(22)和所述编织层(4)之间形成外导体层(3),所述外导体层(3)由厚度0.05mm,宽度1.5mm的金属箔带以40%覆盖率绕成。
5.根据权利要求1-4任一所述的高频抗弯弯曲绞合内导体射频同轴电缆制造方法,其特征在于,还包括于所述编织层(4)外形成护套层(5),所述形成护套层(5)的方法包括将熔融的聚全氟乙丙烯材料包覆至所述编织层(4)外侧,并冷却成型。
6.根据权利要求5所述的高频抗弯弯曲绞合内导体射频同轴电缆制造方法,其特征在于,所述内导体(1)直径为0.510mm±0.002mm,所述内绝缘层(21)挤塑厚度为0.050mm±0.005mm,所述外绝缘层(22)外径为1.350mm±0.005mm,所述编织层(4)外径为2.00 mm±0.05mm,所述护套层(5)外径为2.45mm±0.1mm。
7.根据权利要求1所述的高频抗弯弯曲绞合内导体射频同轴电缆制造方法,其特征在于,所述第一导线为镀银铜线或镀银铜包钢线,所述第二导线为镀银铜线或镀银铜包钢线。
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