CN114447553B - 一种航空航天用超轻型低损耗稳相同轴电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种航空航天用超轻型低损耗稳相同轴电缆，属于射频同轴电缆领域；一种航空航天用超轻型低损耗稳相同轴电缆包括设置在中心位置的内导体，内导体的外部依次设置有介质层以及外导体，内导体为镀银铜包铝镁合金、介质层由低密度聚四氟乙烯推挤而成，外导体为三元合金无缝铜包铝管，并套在介质层外部；从而形成电缆雏形；电缆雏形穿过钨钢模具最终形成成品电缆；本发明中超轻型低损耗稳相同轴电缆具有传播速率快，损耗低，屏蔽效能优，温度相位稳定好，重量轻等优点，该发明电缆相比同类型采用镀银铜内、外导体的低损耗稳相同轴电缆重量减轻40～50％，主要用作航空航天、机载雷达、卫星通信系统的信号传输。
Description
技术领域
本发明属于射频同轴电缆领域，具体涉及一种航空航天用超轻型低损耗稳相同轴电缆。
背景技术
近年来，航空航天领域对武器装备轻量化的要求越来越高，低损耗稳相同轴电缆作为传输馈线广泛应用于相控阵雷达、机载雷达、卫星通信电子系统中。低损稳相同轴电缆传输的是高频电磁波信号，根据趋肤效应的原理，在高频电磁波信号传输过程中，电流主要集中在内导体外表的薄层，为了保证电缆获得足够小的衰减，传统工艺的低损耗稳相同轴电缆内外导体采用镀银铜材料，该材料密度大、价格高，不仅增加了电缆的质量，更增加了电缆材料的成本。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种航空航天用超轻型低损耗稳相同轴电缆，其重量较现有射频同轴电缆而言损耗低、屏蔽效能优、温度相位稳定好、重量轻。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种航空航天用超轻型低损耗稳相同轴电缆，所述电缆包括设置在中心位置的内导体(1)，内导体(1)的外部依次设置有介质层(2)以及外导体(3)，内导体(1)为镀银铜包铝镁合金，介质层(2)由低密度聚四氟乙烯推挤而成，外导体(3)为无缝铜包铝管，并套在介质层(2)外部。
进一步地，所述内导体(1)采用镀银铜包铝镁合金单线或绞线。
进一步地，所述低密度聚四氟乙烯介质层烧结状态为半烧结状态。
进一步地，所述无缝铜包铝管外镀有三元合金。
进一步地，一种航空航天用超轻型低损耗稳相同轴电缆的生产方法，包括以下步骤：
步骤1：采用钨钢拉丝模具来拉制的镀银铜包铝镁合金作为内导体，保证导体表面的圆整度和光洁度以降低导体高频衰减；
步骤2：先将聚四氟乙烯树脂粉倒入筛料机中筛料，筛出的料放入混料筒中，再将助推剂加入中所述的混料筒中，将混料筒放在混料机均匀混合制得聚四氟乙烯混合料；
步骤3：将所述聚四氟乙烯混合料放置在室温24℃-25℃的环境下密封静置10-13个小时熟化，制得熟化后混合料；
步骤4：将所述熟化后混合料加入压料桶，加压制得聚四氟乙烯模坯；
步骤5：将所述聚四氟乙烯模坯装入推挤机的料筒中与镀银铜包铝镁合金内导体进行冷却推挤，制得低密度聚四氟乙烯介质层；
步骤6：将所述低密度聚四氟乙烯介质层引入烧结设备进行半烧结制得电缆介质层，烧结设备温度设置依次为：干燥区160℃-250℃，预热区270℃-330℃，烧结区380℃-410℃，冷却区200℃-室温，所述干燥区、预热区、烧结区温度设置为阶梯式升高，所述冷却区温度设置为阶梯式降低；
步骤7：准备好镀三元合金无缝铜包铝管，将钢丝插入所述镀三元合金无缝铜包铝管内，通过钢丝将步骤6获得的烧结后介质层拉入镀三元合金无缝铜包铝管制成超轻型低损耗稳相同轴电缆雏形；
步骤8：将步骤7获得超轻型低损耗稳相同轴电缆雏形穿过钨钢模具，使所述镀三元合金无缝铜包铝管外径变小且紧密包裹在烧结后介质层外侧，为最终成品。
进一步地，所述钨钢拉丝模具内径比镀银铜包铝镁合金内导体外径小0.01-0.03mm；
进一步地，步骤2中的助推剂为200#航空汽油，混合时间为15-18分钟，推助剂与聚四氟乙烯粉料重量比例为17％-22％。
进一步地，步骤4中的压料桶压力设置1.5-2.5Mpa。
进一步地，所述钨钢模具内径比镀三元合金无缝铜包铝管外径小0.1-0.5mm。
本发明的有益效果：
1、重量轻：航空航天用超轻型低损耗稳相同轴电缆内导体采用镀银铜包铝镁合金，外导体采用镀三元合金无缝铜包铝管，该材料密度仅为3.8g/cm3-4.3g/cm3，而镀银铜的密度为8.9g/cm3-9.3g/cm3，相比采用镀银铜内、外导体的低损耗稳相同轴电缆重量减轻40～50％。
2、损耗低：航空航天用超轻型低损耗稳相同轴电缆介质层采用低密度聚四氟乙烯半烧结制成，其介电常数小，相比同类型射频同轴电缆损耗更低。
3、相位稳定性好：航空航天用超轻型低损耗稳相同轴电缆采用镀三元合金无缝铜包铝管外导体，电缆一体性好，外导体紧密包裹在介质层外侧，电缆不易发生相对位移，相位稳定性好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明电缆结构以及生产过程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种航空航天用超轻型低损耗稳相同轴电缆包括设置在中心位置的内导体1，内导体1的外部依次设置有介质层2以及外导体3，内导体1为镀银铜包铝镁合金，并采用镀银铜包铝镁合金单线或绞线，介质层2由低密度聚四氟乙烯推挤而成，外导体3为无缝铜包铝管，无缝铜包铝管外镀由三元合金，外导体3并套在介质层2外部，从而形成电缆雏形4；电缆雏形4穿过钨钢模具5最终形成成品电缆6。
航空航天用超轻型低损耗稳相同轴电缆的制造工艺按如下步骤进行：
步骤1：采用钨钢拉丝模具来拉制的镀银铜包铝镁合金作为内导体，保证导体表面的圆整度和光洁度以降低导体高频衰减，钨钢拉丝模具内径比镀银铜包铝镁合金内导体外径小0.01-0.03mm；
步骤2：先将聚四氟乙烯树脂粉倒入筛料机中筛料，筛出的料放入混料筒中，再将助推剂加入中所述的混料筒中，将混料筒放在混料机均匀混合制得聚四氟乙烯混合料；助推剂优选200#航空汽油，混合时间为15-18分钟，推助剂与聚四氟乙烯粉料重量比例为17％-22％；
步骤3：将聚四氟乙烯混合料放置在室温24℃-25℃的环境下密封静置10-13个小时熟化，制得熟化后混合料；
步骤4：将所述熟化后混合料加入压料桶，加压制得聚四氟乙烯模坯，压料桶压力设置1.5-2.5Mpa；
步骤5：将聚四氟乙烯模坯装入推挤机的料筒中与镀银铜包铝镁合金内导体进行冷却推挤，制得低密度聚四氟乙烯介质层；
步骤6：将低密度聚四氟乙烯介质层引入烧结设备进行半烧结制得电缆介质层，烧结设备温度设置依次为：干燥区160℃-250℃，预热区270℃-330℃，烧结区380℃-410℃，冷却区200℃-室温，所述干燥区、预热区、烧结区温度设置为阶梯式升高，所述冷却区温度设置为阶梯式降低；
步骤7：准备好镀三元合金无缝铜包铝管，将钢丝插入所述镀三元合金无缝铜包铝管内，通过钢丝将步骤6获得的烧结后介质层拉入镀三元合金无缝铜包铝管制成超轻型低损耗稳相同轴电缆雏形
步骤8：将步骤7获得超轻型低损耗稳相同轴电缆雏形穿过钨钢模具，使所述镀三元合金无缝铜包铝管外径变小且紧密包裹在烧结后介质层外侧，为最终成品，所述钨钢模具内径比镀三元合金无缝铜包铝管外径小0.1-0.5mm。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (5)
1.一种航空航天用超轻型低损耗稳相同轴电缆的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：采用钨钢拉丝模具来拉制的镀银铜包铝镁合金作为内导体，保证导体表面的圆整度和光洁度以降低导体高频衰减；
步骤2：先将聚四氟乙烯树脂粉倒入筛料机中筛料，筛出的料放入混料筒中， 再将助推剂加入中所述的混料筒中，将混料筒放在混料机均匀混合制得聚四氟乙烯混合料；
步骤3：将所述聚四氟乙烯混合料放置在室温24℃-25℃的环境下密封静置10-13个小时熟化，制得熟化后混合料；
步骤4：将所述熟化后混合料加入压料桶，加压制得聚四氟乙烯模坯；
步骤5：将所述聚四氟乙烯模坯装入推挤机的料筒中与镀银铜包铝镁合金内导体进行冷却推挤，制得低密度聚四氟乙烯介质层；
步骤6：将所述低密度聚四氟乙烯介质层引入烧结设备进行半烧结制得电缆介质层，烧结设备温度设置依次为：干燥区160℃-250℃，预热区270℃-330℃，烧结区380℃-410℃，冷却区200℃-室温，所述干燥区、预热区、烧结区温度设置为阶梯式升高，所述冷却区温度设置为阶梯式降低；
步骤7：准备好镀三元合金无缝铜包铝管，将钢丝插入所述镀三元合金无缝铜包铝管内，通过钢丝将步骤6获得的烧结后介质层拉入镀三元合金无缝铜包铝管制成超轻型低损耗稳相同轴电缆雏形；
步骤8：将步骤7获得超轻型低损耗稳相同轴电缆雏形穿过钨钢模具，使所述镀三元合金无缝铜包铝管外径变小且紧密包裹在烧结后介质层外侧，为最终成品。
2.根据权利要求1所述的一种航空航天用超轻型低损耗稳相同轴电缆的生产方法，其特征在于，所述钨钢拉丝模具内径比镀银铜包铝镁合金内导体外径小0.01-0.03mm。
3.根据权利要求1所述的一种航空航天用超轻型低损耗稳相同轴电缆的生产方法，其特征在于，步骤2中的助推剂为200#航空汽油，混合时间为15-18分钟，推助剂与聚四氟乙烯粉料重量比例为17％-22％。
4.根据权利要求1所述的一种航空航天用超轻型低损耗稳相同轴电缆的生产方法，其特征在于，步骤4中的压料桶压力设置1.5-2.5Mpa。
5.根据权利要求1所述的一种航空航天用超轻型低损耗稳相同轴电缆的生产方法，其特征在于，所述钨钢模具内径比镀三元合金无缝铜包铝管外径小0.1-0.5mm。
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