CN1283855A - 定型电缆卷 - Google Patents

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CN1283855A
CN1283855A CN 00104950 CN00104950A CN1283855A CN 1283855 A CN1283855 A CN 1283855A CN 00104950 CN00104950 CN 00104950 CN 00104950 A CN00104950 A CN 00104950A CN 1283855 A CN1283855 A CN 1283855A
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K·H·特里布
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    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00—Communication cables or conductors
    • H01B11/18—Coaxial cables; Analogous cables having more than one inner conductor within a common outer conductor
    • H01B11/20—Cables having a multiplicity of coaxial lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/06—Extensible conductors or cables, e.g. self-coiling cords
    • H01B7/065—Extensible conductors or cables, e.g. self-coiling cords having the shape of an helix

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  • Communication Cables (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Abstract

公开了用于通信设备(如移动电话)中连接天线和通信线路的电缆(100)。电缆(100)包括包埋在护套(160)中的多根同轴电缆芯(110)。每根同轴电缆芯(110)具有导线内芯(120),包裹在该导线内芯(120)上的介电绝缘层(130)和包裹在该介电绝缘层(130)上的屏蔽层(140)。该电缆(100)的结构具有足够的回弹性使之回复至原来的状态,而不会降低其电性能。

Description

定型电缆卷
本发明涉及带有多根包埋在护套中的同轴电缆芯的电缆。本发明还涉及具有可拉伸天线的通信设备，该天线通过电缆与所述设备中的通信电子线路相连。
移动通信设备(如移动电话、无绳电话或对讲机)均带有天线来发送和接受信号。根据设备的大小和信号的频率，这些天线可伸出通信设备的外壳，以便使用者拉出天线，从而更好地进行接受和发送。使用后，使用者将天线推回外壳以免其受损。
天线是通过电缆与设备中通信信号电子处理线路相连的，该电缆必须能在移动通信设备的外壳中伸缩。随着时间的推移天线频繁地伸缩会影响电缆的机械性能和电性能。例如，发现电缆电衰减上升，而电缆的记忆效应(即收缩回外壳中后回复至原来状态的能力)下降。
通信设备的小型化趋势意味着设备外壳中能容纳电缆的空间减小。因此，不可能采用通过在同轴电缆芯中使用更粗的中心导线来改进电缆衰减的常规解决方法。同样，没有空间来使用更坚固的护套或更厚的介电材料以改进电缆的机械稳定性。
因此，本发明的一个目的是提供一种可拉伸的改进电缆用于通信设备中。
本发明另一个目的提供一种电缆，经多次拉伸后它仍能保持记忆效应。
本发明再一个目的是提供一种电缆，经多次拉伸后其电衰减基本不变。
通过提供一种带有多根包埋在护套中的同轴电缆芯的电缆可达到本发明这些目的和其它目的。术语“包埋”指电缆紧紧地固定在周围的护套材料中。每根同轴电缆芯包括导线内芯、包裹该导线内芯的介电绝缘层和包裹该介电绝缘层的屏蔽层。发现这种结构能使具有适当电性能的同轴电缆芯能用于所述用途中，同时护套能确保电缆具有足够的机械稳定性来承受多次拉伸，而且它还具有足够的回弹性从而具有明显的记忆效应(即回复至其原来的未拉伸状态)。护套可由各种材料制成，例如选自聚酯、聚氨酯、聚乙烯和聚氯乙烯的聚合物材料。试验表明确保具有足够回弹性的最好材料的肖氏硬度为36D。在本发明的一个较好实例中，使用聚氨酯作为护套可获得这种硬度。
在本发明的一个较好的实例中，同轴电缆芯具有包裹屏蔽层的保护层，而护套附在保护层上。该保护层用于提供足够的机械稳定性和回弹性。在本发明的一个较好实例中，该保护层是由聚酰亚胺制成的。
介电绝缘层是由选自聚乙烯、聚酯、全氟烷氧基聚合物、氟乙烯-丙烯聚合物、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚四氟乙烯或发泡的聚四氟乙烯(PTFE)的介电材料制成的，最好由发泡的PTFE制成，在小尺寸下这种材料提供优良的电性能。
在本发明的一个较好的实例中，同轴电缆芯具有包裹屏蔽层的保护层，而护套附在保护层上。该保护层用于提供足够的机械稳定性并用于增加回弹性。在本发明的一个实例中，该保护层是由选自聚酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮或聚碳酸酯的聚合物材料制成的。在本发明的一个最好的实例中，发现使用聚酯能使电缆具有足够的回弹性。
所述电缆最好带有三根同轴电缆芯，发现这种电缆能很好地适用于例如移动电话这种用途。
在通信用途中，电缆与可拉伸的天线相连并螺旋地盘绕在设备的外壳中。在未拉伸状态电缆具有预定的未拉伸长度。将天线拉出外壳后，电缆具有一个特定的拉伸长度。发现拉伸长度与未拉伸长度之比大于1；7能很好地兼顾在未拉伸状态在外壳中储存电缆所需的空间以及使天线充分伸出外壳所需的长度。
图1显示本发明移动电话；
图2显示用于将本发明天线电子线路连接在移动电话的通信电子线路上的电缆；
图3是图2电缆的剖面图。
图1表示本发明移动电话10。移动电话10包括外壳15和天线20，该天线具有伸出外壳15的拉伸状态A(图中用虚线表示)和未拉伸状态B。在后一种B状态天线20基本或完全放置在移动电话10的外壳15中。与天线20相连的是天线电子线路30，它通过电缆100与同样在移动电话10的外壳15中的通信电子线路40相连。在天线20的未拉伸状态B，电缆100如图所示大致螺旋地盘绕。在该B状态，电缆100的长度为C，螺旋直径为D，并被封闭在外壳15的电缆储存室50中。在天线20的拉伸状态A，如图所示电缆100基本伸直并具有长度E。在中间状态该电缆螺旋盘绕，螺旋的直径小于D，长度在C和E之间。使用时，当要使用移动电话10时使用者从该电话的外壳15中拉出天线20，当不再使用移动电话10时，则将其推入外壳15中。
在移动电话10的一个实例中，天线20可伸出100mm。电缆储存室50的尺寸约14×14mm。但是，这些尺寸不对本发明构成限制。尽管本发明参照移动电话10进行描述，但是应理解它还可用于使用可拉伸的电缆的任何设备。这种设备的例子包括对讲机和无绳电话。
移动电话10所使用的电缆100的结构如图2和图3所示。在一个较好的实例中，电缆100具有三根围绕电缆100的中心105等距离放置的同轴电缆芯110。三根同轴电缆芯中的每一根均具有一根由金属导线(如铜、镀锡的铜或镀银的铜)制成的导线内芯120。包裹导线内芯120的是介电绝缘层130，它由选自聚乙烯、聚酯、全氟烷氧基聚合物、氟乙烯-丙烯共聚物、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚四氟乙烯或发泡的聚四氟乙烯(PTFE))的介电材料制成。较好使用含氟聚合物，如发泡PTFE。
介电绝缘层130上包裹有屏蔽层140，它可由金属丝编织而成，或者由镀金属的织物(如镀金属的聚酯织物)制成。最后在屏蔽层140外包裹有保护层150，该保护层150由选自聚酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮或聚碳酸酯的聚合物材料制成。较好使用聚酰亚胺作为保护层150。
随后将三根同轴电缆芯110挤出在护套160中，该护套由选自聚酯、聚氨酯、聚乙烯和聚氯乙烯的聚合物材料制成，较好使用聚氨酯。护套160的肖氏硬度为36D，因为发现这种硬度能使电缆100具有足够的回弹性，在拉伸后能回复至其原来的状态。
将电缆100缠绕在具有适当直径的圆柱形定型器上使之形成螺旋卷。根据保护层150和护套160的制造材料，将电缆100在100-150℃的温度下加热30分钟至2小时，将电缆100定型成螺旋状。
还发现本发明能用于其它领域，如微型机器人或传感器(如位置传感器、温度传感器或记号传感器)。
实施例1
根据图2和图3的结构制造电缆100。导线内芯120由镀银的铜制成，直径为AWG30(003mm)。介电绝缘层130由ePTFE带制成，它缠绕在导线内芯120上形成0.2mm厚的层，将AWG44(0.05mm)镀银的铜线缠绕在介电绝缘层130上制成屏蔽层140。保护层150的厚度为0.04mm，该层由围绕屏蔽层140挤出聚酯而制成。随后使该三根同轴电缆芯110通过挤出机，形成聚氨酯护套160。电缆100的直径为2.4mm，并切割层100-250mm的长度。
将电缆100盘绕在圆柱形定型器上并将其在在120-130℃的温度下加热70-120分钟，从而将切割的段螺旋地盘绕。电缆100呈螺旋状，随后准备将其置于移动电话10的外壳15中。螺旋缠绕的电缆100的未拉伸长度为14mm，直径为13.8mm。它可伸长100mm。
对电缆100进行试验，结果表明制造后在2.2GHz其衰减为2.36dB/m。
实施例2
用与实施例1相同的方法制得电缆100，但是在未拉伸状态螺旋盘绕的电缆长度为45mm，螺旋的外径为13.8mm。在拉伸状态，电缆100的长度为300mm。本实施例的电缆100也用于移动电话10。

Claims (23)

1．电缆(100)，它带有包埋在护套(160)中的多根同轴电缆芯(110)，其特征在于所述多根同轴电缆芯(110)中至少有一根包括：导线内芯(120)，包裹在该导线内芯(120)上的介电绝缘层(130)和包裹在该介电绝缘层(130)上的屏蔽层(140)。
2．如权利要求1所述的电缆(100)，其特征在于所述多根同轴电缆芯(110)中至少有一根还包括包裹在屏蔽层(140)上的保护层(150)。
3．如权利要求1所述的电缆(100)，其特征在于三根同轴电缆芯(110)包埋在护套(160)中。
4．如权利要求1所述的电缆(100)，其特征在于护套(160)是由肖氏硬度为36D的材料制成的。
5．如权利要求1所述的电缆(100)，其特征在于护套(160)是由选自聚酯、聚氨酯、聚乙烯和聚氯乙烯的聚合物材料制成的。
6．如权利要求5所述的电缆(100)，其特征在于护套(160)是由聚氨酯制成的。
7．如权利要求1所述的电缆(100)，其特征在于介电绝缘层(130)是由选自聚乙烯、聚酯、全氟烷氧基聚合物、氟乙烯-丙烯共聚物、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚四氟乙烯或发泡的聚四氟乙烯的介电材料制成的。
8．如权利要求7所述的电缆(100)，其特征在于介电绝缘层(130)是由发泡聚四氟乙烯制成的。
9．如权利要求2所述的电缆(100)，其特征在于保护层(150)是由选自聚酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮或聚碳酸酯的聚合物材料制成的。
10．如权利要求9所述的电缆(100)，其特征在于保护层(150)是由聚酰亚胺制成的。
11．通信设备(10)，它包括：
带有天线电子线路(30)并具有拉伸状态(A)和未拉伸状态(B)的可拉伸天线(20)；
通过电缆(100)与天线电子线路(30)相连的通信电子线路(40)；和
当可拉伸天线(20)处于未拉伸状态(B)时可基本放置电缆(100)的电缆储存室(50)；
其特征在于当可拉伸天线(20)处于未拉伸状态(B)时，所述电缆(100)基本上螺旋盘绕并具有一个未拉伸长度，当可拉伸天线(20)处于拉伸状态时它具有拉伸长度，未拉伸长度与拉伸长度之比大于1∶7。
12．如权利要求11所述的通信设备(10)，其特征在于所述电缆(100)至少含有一根同轴电缆芯(110)。
13．如权利要求12所述的通信设备(10)，其特征在于所述电缆(100)含有三根同轴电缆芯(110)。
14．如权利要求11所述的通信设备(10)，其特征在于所述至少一根同轴电缆芯(110)包括：
导线内芯(120)，
包裹在该导线内芯(120)上的介电绝缘层(130)，和
包裹在该介电绝缘层上的屏蔽层(140)。
15．如权利要求11所述的通信设备(10)，其特征在于所述至少一根同轴电缆芯(110)还包括包裹在屏蔽层(140)上的保护层(150)。
16．如权利要求11所述的通信设备(10)，其特征在于所述至少一根同轴电缆芯(110)包埋在护套(160)中。
17．如权利要求16所述的通信设备(10)，其特征在于所述护套(160)是由肖氏硬度为36D的材料制成的。
18．如权利要求16所述的通信设备(10)，其特征在于所述护套(160)是由选自聚酯、聚氨酯、聚乙烯和聚氯乙烯的聚合物材料制成的。
19．如权利要求16所述的通信设备(10)，其特征在于所述护套(160)是由聚氨酯制成的。
20．如权利要求16所述的通信设备(10)，其特征在于所述介电绝缘层(130)是由选自聚乙烯、聚酯、全氟烷氧基聚合物、氟乙烯-丙烯共聚物、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚四氟乙烯或发泡的聚四氟乙烯的介电材料制成的。
21．如权利要求14所述的通信设备(10)，其特征在于所述介电绝缘层(130)是由发泡聚四氟乙烯制成的。
22．如权利要求15所述的通信设备(10)，其特征在于所述保护层(150)是由选自聚酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮或聚碳酸酯的聚合物材料制成的。
23．如权利要求22所述的通信设备(10)，其特征在于所述保护层(150)是由聚酰亚胺制成的。
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