CN1795517A - 发泡同轴线缆及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种发泡同轴线缆，包括内部导体(1)、形成于内部导体(1)的外周边上的发泡绝缘层(2)、形成于发泡绝缘层(2)的外周边上的外部导体(3)以及形成于外部导体(3)的外周边上的外部覆盖(4)。具有通常完全圆形轮廓的皮层(11)形成于发泡绝缘层(2)的外周边上。因此可通过增加线缆的特性阻抗值的精度同时增加线缆的挠性和机械强度而增加发泡绝缘层(2)的生产率。

Description

发泡同轴线缆及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种发泡同轴线缆，其中内部导体的外周边上的绝缘部件由多孔带部件形成，且外部导体由编织的屏蔽部件形成；所述发泡同轴线缆，例如应用于信息通信设备和应用到所述设备的半导体器件的检验/检查装置，其中其间插入了绝缘部件的内部导体和外部导体之间的特性阻抗值的精度为±1Ω。此外，本发明涉及一种制造所述发泡同轴线缆的方法。
背景技术
随着近年来发达的信息社会的进步，对于加快传输速率和提高信息通信设备以及应用到所述设备的半导体器件的检验/检查装置的传输精度有强烈的需求。在这种情况下，对同轴线缆和同轴塞绳(coaxial cord)也要求加快传输速率并提高精度。
将提及的同轴线缆所需的典型电特性如下：
传播延迟时间(Td)＝√ε/0.3(ns/m)
相对传输速率(V)＝100/√ε(％)
特性阻抗(Zo)＝60/√ε·LnD/d(Ω)
静电容量(C)＝55.63ε/LnD/d(pF/m)
其中ε：绝缘部件的介电常数(specific inductive capacity)，D：绝缘部件的外径(外部导体的内径)，以及d：导体外径(内部导体的外径)。
从上述描述发现，同轴线缆的传输特性受绝缘部件的介电常数和外径以及内部导体的外径影响。可以理解，关于绝缘部件的介电常数，其越小的值导致越好的传输特性，且关于内部导体和绝缘部件的外径，其传输特性显著地受比率和分散(dispersion)影响。特别地，关于特性阻抗和静电容量，可以理解理想的是绝缘部件的介电常数是小的且其分散更小，且内部导体和绝缘层的外径(屏蔽层的内径)的分散等等以及其轮廓被形成，以便具有通常更完全的圆截面圆柱形。
然而在这方面，常规同轴线缆包括以下段落(1)-(3)中所述的问题。
(1)应用到同轴线缆的内部导体是AWG 20至30的镀银软铜线或通过对其绞合所获得的绞合导体。然而，镀银软铜线的直径公差是±3/1000mm，而当通过例如绞合七股(strand)获得绞合导体时，所得到的绞合导体的外径公差变为±3×3/1000mm。由于上述结果，当期望在外径的±公差内制备线缆时，其成为上述特性阻抗、静电容量等方面的显著变化因子。该结果在较细内部导体出现的情况下变得更高。
(2)关于应用于同轴线缆的发泡绝缘部件，目前是用来通过使孔隙率(形成的比率)为60％或更大来增加气隙以便减少传输时间和衰减，从而使介电常数(ε)为1.4或更小，以使线缆的传播延迟时间尽可能较小，由此加快传输速率。通过在内部导体的外周边上缠绕由聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)(PTFE)制成的多孔带部件(例如，专利文字文件(literary document)1和2中所述的)且在缠绕多孔带部件的当时或之后煅烧这样缠绕的内部导体而制备的部件被用作具有60％或更大孔隙率以及1.4或更小介电常数的绝缘体材料，并且有具有五百万或更大重均分子量的聚乙烯(polyethylene)带部件(例如，专利文字文件3中所述的)作为除上述部件之外的其它多孔部件。
专利文字文件1：专利公布No.42-13560
专利文字文件2：专利公布No.51-18991
专利文字文件3：专利申请公开No.2001-297633
然而，这些绝缘层由于多孔带部件的性质而在其厚度和孔隙率方面表现出显著的分散，使得对同轴线缆的传输特性的稳定性方面的改进有强烈要求。特别是，在其中使内部导体尺寸为AWG 24或更大的细直径导体且使特性阻抗值为50Ω的同轴线缆中，厚度、外径、孔隙率、煅烧等的分散鉴于为了实现稳定性而消除传输特性的分散而变成显著的缺陷。
此外，由于绝缘层通过在内部导体的外周边上缠绕多孔带部件而构成，由带的间隙部分和重叠引起的不规则轮廓出现在导体外周边上的带部件的重叠部分中，由此介电常数及其外径的分散显著增加。
此外，由于绝缘层通过具有非常低机械强度的多孔带部件的缠绕而构成，需要将带部件的张力有效地降低成尽可能较小，以消除其缠绕时带部件自身的伸长和断裂以及超细内部导体的伸长和断开连接。由于这种情况，其外径的不规则轮廓和分散变得更显著，此外带部件相对于内部导体的粘合程度非常弱，因此其介电常数及其外径的分散进一步扩大。
另外，由于介电常数为将线缆的传播延迟时间降低成尽可能较小的首要目的而被减小以便提高绝缘层中的传输速率，仍然存在机械强度方面的这种缺陷，使得同轴线缆由于同轴线缆将受到如弯曲、扭转、按压、滑动等的机械应力，而难以保证作为同轴电缆的结构尺度。最显著的缺点在于其难以将绝缘部件的外径维持在预定的外径以消除其分散且进一步将绝缘部件的轮廓形成为圆柱形。
(3)在如上所述的这种类型的常规同轴线缆中，通过在绝缘部件的外周边上缠绕其任一表面包含金属层如铜层的塑料带部件，或在绝缘部件上长度方向上包括塑料带部件而制备的部件；由具有±3/1000mm JIS标准的外径公差的镀银软铜线构成的部件或以镀锡软铜线与镀银软铜线编织的编织部件；或带部件与编织部件组合的部件，被用作显著参与同轴线缆的传输特性的外部导体。
然而，在通过缠绕带部件或长度方向上包括带部件所获得的部件中，线缆的挠性不足，且因此其外部导体容易被机械应力如挠曲和将被加到线缆的扭转所破坏，从而不能实现如外部导体的功能。镀银软铜线的编织部件涉及这样的问题，因为银的滑动(slippage)小，由于镀银软铜线的彼此接触而引起的摩擦力增加，使得构成编织部件的相应股的移动消失，从而失去线缆的挠性，导致绝缘层的变形，并且特性阻抗值变化。此外，其不能降低由机械应力的影响，并且因此线缆的寿命变短。
当镀锡软铜线的编织部件在高温(80℃或更高)下使用时，铜扩散到镀锡层中，并且锡须的产生/生长由于扩散应力而加速。当所述须显著生长时，它们突破极薄的绝缘部件，结果有所述须与其内部导体短路的情况。此外，上述相应外部导体形成于包含如段落(2)中的绝缘部件的解释中所述的其外径的不规则轮廓和分散的绝缘部件的周边上。相应地，外部导体的内和外部分是不规则的，且其外径的分散显著保持，使得大量的间隙被包含在外部导体和绝缘层之间，因此仍然保持介电常数的变化因子。
鉴于上述问题做出了本发明，并且本发明的一个目的是提供发泡同轴线缆，其能够加速传输速率，提高特性阻抗值的精度，使线缆的挠性更好，以及通过降低机械应力如挠曲、扭转、按压及滑动来保证预定的机械强度，即使当这样的机械应力被加到线缆时，此外其还能够减小特性阻抗值的变化。
此外，本发明的另一目的是提供一种制造发泡同轴线缆的方法，其旨在提高内部导体和外部导体之间的特性阻抗值的精度，且通过这样的方式稳定第二成形步骤，使得包含应用多孔带部件的发泡绝缘层(60％或更大的发泡度)的同轴线缆的高度发泡绝缘层以及外部导体经受第二成形，从而其厚度和外径被均匀化，且使其轮廓成为通常完全圆形。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提供了一种由内部导体、形成于内部导体的外周边上的发泡绝缘层以及形成于发泡绝缘层的外周边上的外部导体所组成的发泡同轴线缆，特征在于具有通常完全圆形轮廓的皮层形成于发泡绝缘层的外周边上，其中所述皮层优选地具有±0.02mm的外径精度，且其间插入发泡绝缘层和皮层的内部导体和外部导体之间的特性阻抗值的精度优选地是±1Ω。
此外，为了实现上述目的，本发明提供了一种由内部导体、形成于内部导体的外周边上的发泡绝缘层以及形成于发泡绝缘层的外周边上的外部导体所组成的发泡同轴线缆，特征在于内部导体具有4/1000mm或更小的外径精度；发泡绝缘层利用缠绕多孔带部件而形成，且在形成发泡绝缘层之后其具有通常完全圆形轮廓和±0.02mm外径精度；具有通常完全圆形轮廓和±0.02mm外径精度的皮层形成于发泡绝缘层的外周边上；且其间插入发泡绝缘层和皮层的内部导体和外部导体之间的特性阻抗值的精度是±1Ω。
此外，为了实现上述目的，本发明提供了一种制造发泡同轴线缆的方法，所述发泡同轴线缆包括内部导体、形成于内部导体的外周边上的发泡绝缘层以及形成于发泡绝缘层的外周边上的外部导体，特征在于包括：绝缘层形成步骤，用于将多孔带部件缠绕在由供应部所供应的内部导体上，以形成发泡绝缘层；绝缘层成形步骤，用于将在绝缘层形成步骤中所形成的发泡绝缘层插入具有预定内径的成形模(die)中来成形发泡绝缘层，以便具有预定外径和通常完全圆形轮廓；皮层形成步骤，用于在绝缘层成形步骤中所成形的发泡绝缘部件的外周边上形成具有均匀厚度和通常完全圆形的皮层；外部导体形成步骤，用于在皮层形成步骤中所形成的皮层的外周边上形成外部导体；以及外部导体成形步骤，用于将在外部导体形成步骤中所形成的外部导体插入具有预定内径的成形模中，以便具有预定外径和通常完全圆形的轮廓。
相应权利要求中所述的本发明的功能和有益效果如下所述。
(1)在权利要求1、2和4的发明中，由于多孔带部件被缠绕一次，且皮层通过挤压成型(extrusion molding)提供在其外周边上，绝缘部件的生产率得到提高，外径精度变好，且其相对于按压也变得更为坚固。
(2)在权利要求3的发明中，内部导体中的不规则及其外径变化可以被减小以便降低特性阻抗值的变化。
(3)在权利要求5的发明中，由于多孔带部件被无折层(no ply)地缠绕，其外径的变化能够进一步降低，从而提高其生产率。
(4)在权利要求6的发明中，当形成发泡绝缘层的多孔带部件的介电常数、厚度和外径的分散减小时，绝缘层的介电常数和外径的变化可减小，且带部件的缠绕张力可保持恒定。
(5)在权利要求7和14的发明中，由于提供了发泡皮层，绝缘部件的介电常数不增加，因此相应的传输特性也不增加。
(6)在权利要求8的发明中，外径和轮廓的成形精度得到改善。
(7)在权利要求9和16的发明中，外部导体的生产率得到提高。此外，外部导体的外径和轮廓的成形精度得到改善。
(8)在权利要求10的发明中，线缆的挠性得到改善。此外，在编织部件中没有间隙出现，且编织部件与绝缘部件紧密接触，由此外部导体的外径和轮廓的成形精度得到改善。
(9)在权利要求11和12的发明中，当机械应力被施加到线缆，编织部件的相应股可移动。另外，由于在编织部件中滑动得到改善，线缆的挠性也得到改善，使得与绝缘部件的紧密接触得到改善。
(10)在权利要求13的发明中，防止了铜的扩散，从而防止了须的产生和生长，使得编织部件中股的滑动得到改善。
(11)在权利要求14的发明中，内部导体、发泡绝缘层和皮层彼此紧密接触；皮层和外部导体彼此紧密接触；且它们的整合得到改善；此外，线缆以通常完全圆形形成，从而其生产率和传输特性得到改善。
(12)在权利要求15的发明中，发泡皮层与待整合的发泡绝缘层紧密接触，使得其机械强度得到提高，从而提高生产率。
附图说明
图1示出根据本发明的发泡同轴线缆的实例；
图2是示出根据本发明的发泡同轴线缆的实例的截面图，其中外部导体3通过长度方向上包括导电膜而形成；
图3示出根据本发明的发泡同轴线缆的实例，其中外部导体3通过缠绕导电箔而形成；
图4是示出根据本发明的制造发泡同轴线缆的方法的实例的说明图，包括在内部导体1的外周边上缠绕多孔带部件21以形成发泡绝缘层2的步骤，以及此后成形发泡绝缘层的步骤；
图5是示出根据本发明的制造发泡同轴线缆的方法的实例的说明图，包括利用编织部件形成外部导体3的步骤，以及此后成形外部导体的步骤；以及
图6是示出根据本发明的制造发泡同轴线缆的方法的实例的说明图，包括通过挤压在发泡绝缘层2的外周边上形成皮层11的步骤，以及此后成形皮层的步骤。
最佳实施方式
以下将参考附图详细描述根据本发明的实例。
图1示出根据本发明的实例1、2或3的发泡同轴线缆的构造。如图1所示，该实例的发泡同轴线缆通过以发泡绝缘层2、由树脂制成的皮层、编织部件的外部导体3以及外部覆盖4顺序覆盖包含多个股的内部导体1而构成。
根据本发明的实例1到3的发泡同轴线缆的详细相应构造在下表1中描述。
内部导体1通过绞合具有0.16mm外径的镀银软铜线七次来制备。
发泡绝缘层2通过以80度缠绕角以1/2折层缠绕具有60％或更大孔隙率、例如5.1mm带宽和0.12mm厚度的为PTFE绝缘部件等的多孔带部件21部件而制备。在另一实例中，可应用多孔带部件21的无折层缠绕，其中使用具有0.24mm厚度的带。
当发泡绝缘层2通过多孔带部件21的围绕缠绕而形成的情况下，在多孔带部件21的内侧和外侧产生间隙。为了使通过围绕缠绕所获得的发泡绝缘层2的这种间隙、厚度和外径均匀，并使发泡绝缘层2的轮廓为通常完全圆形，这样被围绕缠绕的绝缘层2被插入具有0.95到0.94mm内径和3.0mm模长度的成形模中以实现第二成形。第二成形的方式将在后面提及。
提供于发泡绝缘层2的外周边上的皮层11由烯烃树脂(olefin resin)或氟树脂(fluorine resin)的固体层或发泡层制成。在固体层的情况下，精整外径是1.15mm±0.02mm，且其通过PP、PE树脂或FEP树脂的挤压成型而形成。在发泡层的情况下，其厚度被制成尽可能较薄，精整外径是1.15mm±0.02mm，且其通过PP、PE或FEP树脂层的挤压成型而形成。
由发泡绝缘层2和皮层11所组成的绝缘层的总相对介电常数取决于发泡绝缘层2的孔隙率和皮层11的孔隙率。因此，当皮层11被制成固体层时，需要增加发泡绝缘层2的孔隙率。举例来说，在由FEP树脂的固体层形成皮层11的情况下，当其相对介电常数是2.1、厚度是0.09mm且使同轴线缆的特性阻抗值为50Ω时，由发泡绝缘层2和皮层11所组成的整个绝缘层的相对介电常数变为1.38，且整个绝缘层的孔隙率变为60％。
一方面，例如，当皮层11形成为PE树脂的发泡层时，需要使孔隙率为50％或更小，使得皮层11自身尽可能较少地受到由于机械强度如弯曲、扭转、按压以及挠曲而导致的塌陷、变形等的不利影响。因此，当其厚度为0.09mm且使同轴线缆的特性阻抗值为50Ω时，由发泡绝缘层2和皮层11所组成的整个绝缘层的相对介电常数变为1.45，且整个绝缘层的孔隙率变为55％。
在形成皮层11后，当线缆被插入如图6所示的成形模26中时，线缆的外径和轮廓成形。在皮层11为固体层的情况下，在形成皮层11后不需要成形外径和轮廓。但是，当皮层11以发泡层形成时，其外径精度由于发泡而变得不稳定，从而使外径和轮廓的成形变得必要。
外部导体3通过长度方向上包括编织部件或导电箔，或者缠绕编织部件或导电箔而形成。如果同轴线缆不需要挠性，换句话说，当同轴线缆应用于一旦接线就不移动的静态布线或类似布线时，同轴线缆可以通过长度方向上包括铜带或由铜带和塑料带等组成的导电箔，或缠绕铜带或由铜带和塑料带等组成的导电箔而形成。
在外部导体3通过长度方向上包括编织部件或导电箔而形成的情况下(图2)，需要编织部件或导电箔的抗张强度以便在编织部件或导电箔借助于具有预定直径的模被拉时耐张紧力。一方面，当外部导体3通过缠绕编织部件或导电箔而形成时(图3)，需要编织部件或导电箔的抗张强度以便在编织部件或导电箔被缠绕时耐张紧力。举例来说，在外部导体3由铜箔带部件形成的情况下，需要0.04mm厚度以便获得上述张紧力。然而，对于该方面，当外部导体3从由铜箔和塑料带部件组成的复合带部件形成时，可以使铜箔的厚度薄至0.01mm同时保证上述张紧力。
在该实例中，尽管如图2所示排扰线(drain wire)31长度方向上包括在绝缘部件上，鉴于如以下提及的特性阻抗值的变化被减小和外部导体的外周边的外径和轮廓的成形被完成，优选的是排扰线提供在导电箔的外周边上。
排扰线31可以是与内部导体的部件相同的部件或是比构成内部导体的股细的股，只要在连接外部导体及为此工作的情况下保证强度即可。
此外，为了减小特性阻抗的分散并稳定特性阻抗，其可以设置成停止排扰线31的应用，且外部导体可以由通过长度方向上包括导电箔或缠绕导电箔而制备的产品外周边上的导体细线制成的编织部件或螺旋缠绕部件组成。
在表1所示的实例2和3中(外部导体3通过缠绕导电箔或长度方向上包括导电箔而制备)，排扰线31被长度方向上包括在绝缘部件上。
在外部导体3由编织部件形成的情况下，外部导体被编织，然后其外径及轮廓成形，如图5所示。
当外部导体3通过缠绕导电箔形成，图4所示的在缠绕多孔带部件21之后的成形方法被类似地应用于成形其外径和其轮廓。为了通过缠绕导电箔来构成外部导体3，制备了具有缠绕导电箔所需宽度的导电箔，且该导电箔以1/4或更少折层被缠绕。在缠绕导电箔之后，其被插入具有预定内径的成形模中以成形其外部导体的轮廓，以便消除由于缠绕导电箔而在绝缘部件和导电箔之间产生的间隙，并将导电箔成形为通常完全圆形。通过缠绕导电箔而形成的外部导体3的特定实例是表1中所示的实例2，且外部导体通过缠绕具有5.5mm带宽并由具有0.01mm厚度的铜带和塑料带如具有0.006mm厚度的PET所组成的复合带部件而形成。缠绕后的成形通过以10m/min的速率将所得到的外部导体插入具有1.70mm内径和1.5mm长度的成形模中而进行。
表1
  比较实例   实例1   实例2   实例3
  内部导体  材料   镀银软铜线   镀银软铜线   镀银软铜线   镀银软铜线
结构[线的数量/mm] 7/0.16 7/0.16 7/0.16 7/0.16
 外径[mm] 0.48 0.48 0.48 0.48
发泡绝缘层 材料   EPTFE带缠绕   EPTFE带缠绕   EPTFE带缠绕   EPTFE带缠绕
外径[mm] 1.15 0.94 0.94 0.94
  皮层  材料   -   PFA   PFA   PFA
 外径[mm]   - 1.15 1.15 1.15
排扰线  材料   -   -   镀银软铜线   镀银软铜线
 结构[线的数量/mm]   - - 7/0.16 7/0.16
外部导体   屏蔽类型   编织元件   编织元件   带缠绕 长度方向包括带
材料   Ag 1.5μ，Sn 0.75Cu镀-软铜   Ag 1.5μ，Sn 0.75Cu镀-软铜 铜PET带 铜PET带
结构[mm]   0.08×5N×16CN：每盘的线数C：编织中的盘(carrier)数   0.08×5N×16CN：每盘的线数C：编织中的盘(carrier)数 铜0.01/PET 0.006 铜0.01/PET 0.006
  节距{mm}   13   13   -   -
  外径[mm]   1.50   1.55   1.70(主轴)   1.68(主轴)
外部护套   材料   FEP   FEP   FEP   FEP
  厚度[mm]   0.115   0.090   0.090   0.090
外径[mm] 1.73(max.1.81) 1.73(max.1.81)   1.88(max.1.95)(主轴)   1.86(max.1.94)(主轴)
在通过长度方向上包括导电箔来形成外部导体3的情况下，制备了具有长度方向上包括导电箔所需宽度的导电箔，导电箔沿绝缘部件部分堆积地在长度方向上被施加，且所得到的部件被插入具有预定内径的成形模以成形外部导体。通过长度方向上包括导电箔而形成的外部导体3的特定实例如表1的实例3所示，且其以长度方向上包括带部件的形式由具有5.5mm带宽且由具有0.01mm厚度的铜带和例如0.006mm厚度的塑料带组成的复合带部件形成。在长度方向上施加外部导体之后成形，所得到的部件以40m/min的速率插入具有1.68mm内径和1.5mm长度的成形模中。
在外部导体3通过缠绕导电箔或长度方向上包括导电箔来制备的情况下，外部导体3的第二成形通过将外部导体插入上述成形模来进行，此外，还可能如下所提及地通过将超声波施加到成形模来成形外部导体。
以下将描述根据本发明制造发泡同轴线缆的方法。
制造发泡同轴线缆的方法包括：绝缘层形成步骤，用于将多孔带部件缠绕在由供应部供应的内部导体上，以形成发泡绝缘层；绝缘层成形步骤，用于将绝缘层形成步骤中所形成的发泡绝缘层插入具有预定内径的成形模中，以成形具有预定外径和通常完全圆形的发泡绝缘层；皮层形成步骤，用于在绝缘层成形步骤中形成的发泡绝缘层的外周边上形成具有均匀厚度且通常完全圆形轮廓的皮层；外部导体成形步骤，用于在皮层形成步骤中所形成的皮层的外周边上形成外部导体；以及外部导体成形步骤，用于将外部导体形成步骤中所形成的外部导体插入具有预定内径的外部导体成形模中，以成形具有预定外径和通常完全圆形轮廓的外部导体。
将参考图4描述绝缘层形成步骤和绝缘层成形步骤。
首先，如图4所示，绞合导体(内部导体)1由供应部(未示出)供应给带部件供应部15和由第一、第二和第三引导模30a、30b和30c所组成的带缠绕装置。
由此供应的内部导体1在箭头Y1所示的方向以预定的转数旋转。当旋转的内部导体1以预定速率转移到箭头Y2所示的方向时，其在内部导体经过第一引导模30a的位置且在其到达第二模30b之前，以具有60％或更大孔隙率且由带部件供应部15供应的多孔带部件21来缠绕。更具体地，多孔带部件21被设置成相对于内部导体1为80°角和300g带张紧力，多孔带部件以1/2折层缠绕在内部导体1的外周边上，且进一步地带部件在其外周边上再次缠绕。
由此缠绕的多孔带部件21通过第二引导模30b，由所述通过所形成的带缠绕部件10插入设置在第二和第三引导模30b和30c之间的第一和第二成形模31a和31b中。在插入时，发泡绝缘层2借助于由于相应成形模31a和31b的内径而产生的拉力来成形，其中第一成形模31a具有1.13mm的内径和3.0mm的模长度，而第二成形模具有1.12mm的内径和3.0mm的模长度，且带缠绕部件10的通过时间(passage time)是10m/min。
由此成形的发泡绝缘层2的轮廓变成通常完全圆截面圆柱形，从而使其与内部导体1紧密接触，由此减小其厚度的不均、轮廓的不规则以及外径的分散。为了借助于成形模31a和31b实现带缠绕部件10的更平滑成形，成形模31a和31b等可以预定转数旋转。此外，当带的缠绕在煅烧带部件的同时执行，成形模31a和31b可以在煅烧温度被加热。其上形成有发泡绝缘层2的带缠绕部件10由卷取(take-up)装置(未示出)卷取。
将参考图6解释形成皮层的步骤。
首先，在皮层形成之前且其以多孔带部件21缠绕的线缆10′由供应装置A供应。在皮层形成之前的线缆10′在挤压成型之前插入成形模22中，由此其成形为具有预定外径和通常完全圆形轮廓。然后，在皮层形成之前已经成形为具有预定外径和通常完全圆形轮廓的线缆10′进入挤压装置23的挤压模24，由此形成预定外径的皮层11。然后，在皮层形成之后包含预定外径的皮层11的线缆10″插入以预定温度加热的成形模26中以经受第二成形。由成形模26所成形的皮层形成之后的线缆10″在冷却槽27中冷却，然后其由卷取部B卷取。
在皮层11的上述形成方法中，成形模26的使用条件，例如，当皮层11是由烯烃树脂制成的发泡层时，内径是1.15mm，加热温度是110到150°，以及成形速率是40m/min。
此外，在上述皮层11的成形方法中，当由发泡层制成的皮层11的外径的变化增加时，期望的是成形模26被制成两段以响应变化，且其外径被逐渐成形。
将参考图5描述形成外部导体的步骤和成形外部导体的步骤，其中通过编织用于编织的多个股来形成外部导体3的方法(对应于上述实例1)将在下面描述。一方面，通过缠绕导电膜而形成外部导体3的方法(对应于上述2)及通过长度方向上包括导电膜而形成外部导体3的方法(对应于上述实例3)如上所述。
首先，通过在用于形成绝缘部件的上述步骤中以多孔带部件21来缠绕内部导体1的外周边以便具有预定外径和预定轮廓而形成的带缠绕部件10被供应给编结(knit)和编织装置40，其中带缠绕部件被插入编结和编织装置40的第一和第二引导模41、42以及成形模43中。
带缠绕部件10由还作为成形模的第一引导模41所引导，且同时编织之前的带缠绕装置10被成形以具有预定外径和预定轮廓。
通过第一引导模41的带缠绕部件10通过包含多个用于编织的股44且在反方向交替旋转的编织装置40的旋转以用于编织的股44被织成，且由此织成的带缠绕部件紧接在在第二引导模42之前被编织。
在编织之后，当所编织的带缠绕部件被插入还作为成形模的第二引导模42中时，所编织的带缠绕部件的外周边得以形成。此外，当所得到的编织的带缠绕部件被插入成形模43中时，所编织的外部导体3形成，其中成形模43具有1.5mm的内径和3.0mm的模长度，且成形模由马达(未示出)以基本上高于仅操作编织装置40时的编织速率十倍的转数被旋转，由此外部导体3被成形。
此外，由于在借助于成形模43来成形外部导体3时外部导体3在其纵向被拉伸以便被拉动，它与发泡绝缘层2更紧密地接触，由此外部导体3和发泡绝缘层2之间的间隙消失，外部导体3的内径更接近于绝缘层2的外径值，外部导体3的厚度不均、其轮廓的不规则以及其外径的分散降低，产生通常完全圆截面圆柱形，以便于获得恒定的特征阻抗值且其变化得到减小。其上形成有外部导体3的线缆由下游设置的卷取装置(未示出)卷取。
另外，超声波振动可被施加到成形模43，以在外部导体3的外径方向给出预定振动，由此实现用于形成外部导体的步骤中的形成。
即，当通过以用于编织的股44将外部导体3编织到带缠绕部件10所获得的线缆通过将其插入成形模43中而成形时，具有例如20至45kHz频率、5μm幅度数以及200至700W输出的超声波振动借助于超声波发生器而施加到成形模43，由此成形外部导体3。作为成形的结果，外部导体3接近绝缘层2且与其整合，由此外部导体3的厚度变得均匀，其轮廓的不规则消失，从而使外部导体被成形为通常完全圆形。
尽管成形外部导体的上述步骤被设置在形成外部导体的步骤之后，其也可以单独设置在紧接在形成外部覆盖的步骤之前，或者其可以设置在形成外部导体的步骤之后且紧接在形成外部覆盖的步骤之前。
当用于形成外部覆盖的步骤在执行如上所述的绝缘形成/成形步骤以及皮层形成步骤和外部导体形成/成形步骤之后被实施，其中内部导体1顺序覆盖有发泡绝缘层2、皮层11、外部导体3以及外部覆盖4的发泡同轴线缆得以形成，如图1所示。
表2示出通过测量其中皮层11被形成于上述发泡绝缘层2上以组成绝缘层的实例1至3的发泡同轴线缆的特性阻抗的精度，以及没有皮层形成的比较实例的发泡同轴线缆的特性阻抗的精度而获得的结果。
表2
  比较实例   实例1   实例2   实例3
  Z0(Ω)   平均值   50.98   51.04   51.12   51.15
  最大值   51.7   51.6   51.8   51.8
  最小值   50.3   50.5   50.3   50.5
  最大宽度   1.4   1.1   1.5   1.3
  标准偏差   0.229   0.21   0.24   0.246
应注意的是，实例1至3和比较实例的相应详细构造在表1中示出，其中特性阻抗值根据TDR方法来测量。
结果，发现对于其中绝缘层通过在发泡绝缘层2上形成皮层11而构成的实例1至3的发泡同轴线缆，全部特性阻抗值都在51.0±1Ω范围内，因此内部导体和外部导体之间的特性阻抗值的精度在±1Ω范围内。
因此，确定其中绝缘层通过在发泡绝缘层2上形成皮层11而构成的根据本发明的实例1至3的发泡同轴线缆中的特性阻抗的精度显著提高。
根据本发明的发泡同轴线缆，发泡同轴线缆由内部导体、形成于内部导体的外周边上的发泡绝缘层、形成于发泡绝缘层的外周边上的外部导体以及形成于外部导体的外周边上的外部覆盖组成，其中具有通常完全圆形轮廓的皮层形成于发泡绝缘层的外部圆周上。因此，本发明的发泡同轴线缆可以使传输速率加速、可提高特性阻抗值的精度且可使线缆的挠性更好，使得即使线缆受到机械应力如挠曲、扭转、按压和滑动，发泡同轴线缆通过降低应力来保证预定机械强度，且能够减小特性阻抗值的变化。
根据本发明的制造发泡同轴线缆的方法，该方法包括内部导体、形成于内部导体的外周边上的发泡绝缘层以及形成于发泡绝缘层的外周边上的外部导体，包括：绝缘层形成步骤，用于将多孔带部件缠绕在由供应部供应的内部导体上以形成发泡绝缘层；绝缘层成形步骤，用于将绝缘层形成步骤中所形成的发泡绝缘层插入具有预定内径的成形模中以成形发泡绝缘层，以具有预定外径和通常完全圆形轮廓；皮层形成步骤，用于在绝缘层成形步骤中所成形的发泡绝缘部件的外周边上形成具有均匀厚度和通常完全圆形的皮层；外部导体形成步骤，用于在皮层形成步骤中所形成的皮层的外周边上形成外部导体；以及外部导体成形步骤，用于将外部导体形成步骤中所形成的外部导体插入具有预定内径的成形模中，以具有预定外径和通常完全圆形轮廓。因此，发泡绝缘层和外部导体的厚度和外径被均匀化，且进一步使其轮廓为通常完全圆形，从而使内部导体和外部导体之间的特定阻抗值的精度有望提高，由此可以稳定第二成形步骤。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
〔2004年12月23日(23.12.04)由国际局接受；在申请时提交的权利要求1和14的范围已修改，且其它权利要求的范围没有变化)
1.(修改后)一种发泡同轴线缆，由内部导体、形成于所述内部导体的外周边上的发泡绝缘层以及形成于所述发泡绝缘层的外周边上的外部导体所组成，特征在于，具有通常完全圆形轮廓和±0.02mm外径精度的皮层形成于所述发泡绝缘层的外周边上；以及
其间插入所述发泡绝缘层和所述皮层的所述内部导体和所述外部导体之间的特性阻抗值的精度是±1Ω。
2.一种发泡同轴线缆，由内部导体、形成于所述内部导体的外周边上的发泡绝缘层以及形成于所述发泡绝缘层的外周边上的外部导体所组成，特征在于：
所述内部导体具有4/1000mm或更小的外径精度；
所述发泡绝缘层利用缠绕多孔带部件而形成，且在形成所述发泡绝缘层之后其具有通常完全圆形的轮廓和±0.02mm的外径精度；
具有通常完全圆形轮廓和±0.02mm外径精度的皮层形成于所述发泡绝缘层的外周边上；以及
其间插入所述发泡绝缘层和所述皮层的所述内部导体和所述外部导体之间的特性阻抗值的精度是±1Ω。
3.如权利要求1或2所述的发泡同轴线缆，其中所述内部导体具有2/1000mm或更小的外径精度，且所述内部导体通过绞合每个包含具有1至3μm厚度银镀层的镀银软铜线而构成。
4.如权利要求2所述的发泡同轴线缆，其中所述发泡绝缘层通过以1/2折层在所述内部导体的周边上缠绕所述多孔带部件而构成，缠绕之后所述绝缘部件的厚度和外径的变化分别是±0.01mm和±0.02mm，且所述绝缘部件形成为通常完全圆形。
5.如权利要求2所述的发泡同轴线缆，其中所述发泡绝缘层通过无折层地在所述内部导体的周边上缠绕所述多孔带部件而构成。
6.如权利要求2至5的任何一项所述的发泡同轴线缆，其中在所述多孔带部件具有60％或更大孔隙率、±5％多孔精度、±3μm厚度公差以及0.24至0.28kg重的压缩应力的情况下，所述多孔带部件是具有0.6至0.8％的压缩变形应变的煅烧PTFE带部件。
7.如权利要求1或2所述的发泡同轴线缆，其中所述皮层由从聚烯烃树脂或氟树脂而制备且具有50％或更小形成比率的发泡材料所组成。
8.如权利要求1或2所述的发泡同轴线缆，其中所述皮层由从聚烯烃树脂或氟树脂制备的挤压固体材料所组成。
9.如权利要求1或2所述的发泡同轴线缆，其中所述外部导体通过缠绕导电金属箔或由所述导电金属箔和塑料层所组成的复合带部件，或者长度方向上包括导电金属箔或由所述导电金属箔和塑料层所组成的复合带部件而形成，且所述外部导体具有通常完全圆形的轮廓和±0.02mm的外径精度。
10.如权利要求1或2所述的发泡同轴线缆，其中所述外部导体通过编织若干导电细线而形成，且所述外部导体具有通常完全圆形的轮廓和±2％的外径精度。
11.如权利要求1、2或10所述的发泡同轴线缆，其中所述外部导体由两层镀软铜线的编织部件所构成，每个所述两层镀软铜线通过将具有0.2至0.5μm厚度的锡合金镀层施加到具有1至3μm厚度的镀银软铜线而制备，以具有±2/1000mm的外径公差。
12.如权利要求1、2或10所述的发泡同轴线缆，其中所述外部导体由两层镀软铜线的编织部件所构成，每个所述两层镀软铜线通过将具有0.2至0.5μm厚度的锡合金镀层施加到具有1至3μm厚度的镀镍软铜线而制备，以具有±2/1000mm的外径公差。
13.如权利要求11或12所述的发泡同轴线缆，其中所述锡合金镀层由锡和铜组成，且铜的含量比是0.6至2.5％。
14.(修改后)一种制造包括内部导体、形成于所述内部导体的外周边上的发泡绝缘层以及形成于所述发泡绝缘层的外周边上的外部导体的发泡同轴线缆的方法，特征在于包括：
绝缘层形成步骤，用于将多孔带部件缠绕在由供应部供应的所述内部导体上，以形成所述发泡绝缘层；
绝缘层成形步骤，用于将所述绝缘层形成步骤中所形成的所述发泡绝缘层插入具有预定内径的成形模中以成形所述发泡绝缘层，以便具有预定外径和通常完全圆形的轮廓；
皮层形成步骤，用于在所述绝缘层成形步骤中所成形的所述发泡绝缘部件的外周边上形成具有均匀厚度和通常完全圆形的皮层；
外部导体形成步骤，用于借助于在所述皮层形成步骤中所形成的所述皮层的外周边上编织多个导电细线而形成所述外部导体；以及
外部导体成形步骤，用于将在所述外部导体形成步骤中所形成的所述外部导体插入具有预定内径的成形模中，以具有预定外径和通常完全圆形的轮廓；
由此使得其间插入所述发泡绝缘层和所述皮层的所述内部导体和所述外部导体之间的特性阻抗值的精度是±1Ω。
15.如权利要求14所述的制造发泡同轴线缆的方法，其中所述皮层形成步骤包括用于形成由于挤压成型而具有50％或更小发泡比的发泡皮层的步骤，以及用于将所述形成的发泡皮层插入具有预定内径的成形模中以便具有预定外径和通常完全圆形的轮廓的皮层第二成形步骤。
16.如权利要求14所述的制造发泡同轴线缆的方法，其中所述外部导体形成步骤是通过在所述皮层的周边上缠绕导电金属箔或由所述导电金属箔和塑料层所组成的复合带部件，或者在所述皮层的周边上长度方向上包括导电金属箔或由所述导电金属箔和塑料层所组成的复合带部件以替代编织多个导电细线而形成所述外部导体的步骤。

Claims (16)

1.一种发泡同轴线缆，由内部导体、形成于所述内部导体的外周边上的发泡绝缘层以及形成于所述发泡绝缘层的外周边上的外部导体所组成，特征在于，具有通常完全圆形轮廓的皮层形成于所述发泡绝缘层的外周边上。
2.一种发泡同轴线缆，由内部导体、形成于所述内部导体的外周边上的发泡绝缘层以及形成于所述发泡绝缘层的外周边上的外部导体所组成，特征在于：
所述内部导体具有4/1000mm或更小的外径精度；
所述发泡绝缘层利用缠绕多孔带部件而形成，且在形成所述发泡绝缘层之后其具有通常完全圆形的轮廓和±0.02mm的外径精度；
具有通常完全圆形轮廓和±0.02mm外径精度的皮层形成于所述发泡绝缘层的外周边上；以及
其间插入所述发泡绝缘层和所述皮层的所述内部导体和所述外部导体之间的特性阻抗值的精度是±1Ω。
3.如权利要求1或2所述的发泡同轴线缆，其中所述内部导体具有2/1000mm或更小的外径精度，且所述内部导体通过绞合每个包含具有1至3μm厚度银镀层的镀银软铜线而构成。
4.如权利要求2所述的发泡同轴线缆，其中所述发泡绝缘层通过以1/2折层在所述内部导体的周边上缠绕所述多孔带部件而构成，缠绕之后所述绝缘部件的厚度和外径的变化分别是±0.01mm和±0.02mm，且所述绝缘部件形成为通常完全圆形。
5.如权利要求2所述的发泡同轴线缆，其中所述发泡绝缘层通过无折层地在所述内部导体的周边上缠绕所述多孔带部件而构成。
6.如权利要求2至5的任何一项所述的发泡同轴线缆，其中在所述多孔带部件具有60％或更大孔隙率、±5％多孔精度、±3μm厚度公差以及0.24至0.28kg重的压缩应力的情况下，所述多孔带部件是具有0.6至0.8％的压缩变形应变的煅烧PTFE带部件。
7.如权利要求1或2所述的发泡同轴线缆，其中所述皮层由从聚烯烃树脂或氟树脂而制备且具有50％或更小形成比率的发泡材料所组成。
8.如权利要求1或2所述的发泡同轴线缆，其中所述皮层由从聚烯烃树脂或氟树脂制备的挤压固体材料所组成。
9.如权利要求1或2所述的发泡同轴线缆，其中所述外部导体通过缠绕导电金属箔或由所述导电金属箔和塑料层所组成的复合带部件，或者长度方向上包括导电金属箔或由所述导电金属箔和塑料层所组成的复合带部件而形成，且所述外部导体具有通常完全圆形的轮廓和±0.02mm的外径精度。
10.如权利要求1或2所述的发泡同轴线缆，其中所述外部导体通过编织若干导电细线而形成，且所述外部导体具有通常完全圆形的轮廓和±2％的外径精度。
11.如权利要求1、2或10所述的发泡同轴线缆，其中所述外部导体由两层镀软铜线的编织部件所构成，每个所述两层镀软铜线通过将具有0.2至0.5μm厚度的锡合金镀层施加到具有1至3μm厚度的镀银软铜线而制备，以具有±2/1000mm的外径公差。
12.如权利要求1、2或10所述的发泡同轴线缆，其中所述外部导体由两层镀软铜线的编织部件所构成，每个所述两层镀软铜线通过将具有0.2至0.5μm厚度的锡合金镀层施加到具有1至3μm厚度的镀镍软铜线而制备，以具有±2/1000mm的外径公差。
13.如权利要求11或12所述的发泡同轴线缆，其中所述锡合金镀层由锡和铜组成，且铜的含量比是0.6至2.5％。
14.一种制造包括内部导体、形成于所述内部导体的外周边上的发泡绝缘层以及形成于所述发泡绝缘层的外周边上的外部导体的发泡同轴线缆的方法，特征在于包括：
绝缘层形成步骤，用于将多孔带部件缠绕在由供应部供应的所述内部导体上，以形成所述发泡绝缘层；
绝缘层成形步骤，用于将所述绝缘层形成步骤中所形成的所述发泡绝缘层插入具有预定内径的成形模中以成形所述发泡绝缘层，以便具有预定外径和通常完全圆形的轮廓；
皮层形成步骤，用于在所述绝缘层成形步骤中所成形的所述发泡绝缘部件的外周边上形成具有均匀厚度和通常完全圆形的皮层；
外部导体形成步骤，用于在所述皮层形成步骤中所形成的所述皮层的外周边上形成所述外部导体；以及
外部导体成形步骤，用于将所述外部导体形成步骤中所形成的所述外部导体插入具有预定内径的成形模中，以具有预定外径和通常完全圆形的轮廓。
15.如权利要求14所述的制造发泡同轴线缆的方法，其中所述皮层形成步骤包括用于形成由于挤压成型而具有50％或更小发泡比的发泡皮层的步骤，以及用于将所述形成的发泡皮层插入具有预定内径的成形模中以便具有预定外径和通常完全圆形的轮廓的皮层第二成形步骤。
16.如权利要求14所述的制造发泡同轴线缆的方法，其中所述外部导体形成步骤是通过在所述皮层的周边上缠绕导电金属箔或由所述导电金属箔和塑料层所组成的复合带部件，或者在所述皮层的周边上长度方向上包括导电金属箔或由所述导电金属箔和塑料层所组成的复合带部件以替代编织多个导电细线而形成所述外部导体的步骤。
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