CN202759006U - 半柔同轴射频电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半柔同轴射频电缆，由内向外依次包括同轴的内导体（1）、绝缘体（2）、外导体（3）和护套（4），其中，所述外导体（3）包括编织层，该编织层由多股金属导体复合线编织而成，其中金属导体复合线包括镀锡铜包轻金属导体复合线，优选地，编织层由多股包含数量相同的镀锡铜复合线和镀锡铜包轻金属导体复合线的混合编织线编织而成，所述镀锡铜包轻金属导体复合线中铜与轻金属导体的体积比为1：9～2：8；所述护套（4）由聚4-甲基戊烯-1包覆所述外导体（3）制成。采用依据本实用新型的半柔同轴射频电缆，在降低成本和减轻自重的基础上，仍具有衰减低、驻波系数小、以及耐弯性能优良的优点。

Description

半柔同轴射频电缆

技术领域

本实用新型涉及同轴电缆，尤其涉及一种半柔同轴射频电缆。

背景技术

半柔同轴射频电缆具有使用温度范围宽、使用频率高、衰减低、驻波系数小、以及屏蔽性能好等优异性能，同时还具备良好的弯曲性能。因此在火箭、卫星、通信、导航、电子对抗、测控设备等使用射频信号的传输系统中得到了越来越广泛的应用。一般的半柔同轴射频电缆由内向外依次包括同轴的内导体1、绝缘体2、外导体3和护套4，如图1所示。其中外导体3具有传导和屏蔽的有双重作用，通常采用镀锡铜复合线编织后镀锡而成。护套4既作保护作用，又做绝缘作用，通常由聚全氟乙丙烯包覆制成。然而，外导体3中的铜和护套材料诸如聚全氟乙丙烯中的氟属于稀缺资源，资源匮乏，因此成本较高；另外，铜属于重金属，不仅比重大，使得半柔同轴射频电缆的自重较大，而且废弃后能对环境造成较大的污染。针对于此，目前又出现了用来替代镀锡铜复合线的镀锡铜包轻金属导体复合线，例如镀锡铜包铝复合线、镀锡铜包铝镁复合线等。如图2所示，镀锡铜包轻金属导体复合线保留原有锡层5不变，用轻金属导体芯7替代部分重金属铜6，从而达到减轻自重和降低成本的目的。但是替代之后，加工难度增大，制成的半柔同轴射频电缆成品耐弯性能大为下降；衰减增高；以及屏蔽性能降低。与此同时，护套材料中也出现了用来替代聚全氟乙丙烯的低烟无卤聚乙烯等材料，但替代后，虽然达到减轻自重和降低成本的目的，但耐电压和耐温性能大为下降。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术中半柔同轴射频电缆由于采用镀锡铜和聚全氟乙丙烯而导致的价格高、自身重以及能造成环境污染的缺陷，提供一种半柔同轴射频电缆，使得在保持衰减低、驻波系数小、以及耐弯性能优良的前提下，能降低成本、减轻自重、同时减弱对环境的污染。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本实用新型提供了一种半柔同轴射频电缆，由内向外依次包括同轴的内导体、绝缘体、外导体和护套，其中，

所述外导体包括编织层，所述编织层由多股金属导体复合线编织而成，其中所述金属导体复合线包括镀锡铜包轻金属导体复合线；

所述护套由聚4-甲基戊烯-1包覆所述外导体制成。

依据本实用新型的半柔同轴射频电缆中，所述编织层优选由数量相同的镀锡铜复合线和镀锡铜包轻金属导体复合线的混合编织线编织而成，所述镀锡铜包轻金属导体复合线中铜与轻金属导体的体积比为1：9～2：8。

依据本实用新型的半柔同轴射频电缆中，所述编织层由镀锡铜包轻金属导体复合线编织而成。

依据本实用新型的半柔同轴射频电缆中，所述镀锡铜包轻金属导体复合线为镀锡铜包铝复合线和/或镀锡铜包铝镁复合线。

依据本实用新型的半柔同轴射频电缆中，所述编织层由16股包括3根所述镀锡铜复合线和3根所述镀锡铜包轻金属导体复合线的混合编织线编织而成。

依据本实用新型的半柔同轴射频电缆中，所述编织层由16股包括3根所述镀锡铜复合线和3根镀锡铜包铝镁复合线的混合编织线编织而成。

依据本实用新型的半柔同轴射频电缆中，所述镀锡铜包铝镁复合线中铜与铝镁的体积比为3：17。

依据本实用新型的半柔同轴射频电缆中，所述外导体包括包覆在所述编织层上的浸锡层。

本实用新型产生的有益效果是：由于外导体的编织层由多股金属导体复合线编织而成，其中所述金属导体复合线包括镀锡铜包轻金属导体复合线，而镀锡铜包轻金属导体复合线中用价格便宜且比重轻的轻金属部分取代重金属铜，因此降低了成本、减轻了自重、以及减弱了对环境的污染。

附图说明

图1是普通半柔同轴射频电缆的结构示意图；

图2是镀锡铜包轻金属导体复合线的截面结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在依据本实用新型的半柔同轴射频电缆中，由内向外依次包括同轴的内导体1、绝缘体2、外导体3和护套4，其中，外导体3包括编织层，编织层由多股金属导体复合线编织而成，其中金属导体复合线包括镀锡铜包轻金属导体复合线；护套4由聚4-甲基戊烯-1包覆外导体3制成。优选地，外导体3还包括浸锡层，该浸锡层包覆在编织层上。实际操作中，通过将编织层浸没在锡水中，从而在编织上包覆一层浸锡层。

在本实用新型的第一实现方式中，编织层由多股包含镀锡铜复合线和镀锡铜包轻金属导体复合线的混合编织线编织而成。其中，镀锡铜复合线和镀锡铜包轻金属导体复合线以相同数量编织编织层，镀锡铜包轻金属导体复合线为镀锡铜包铝复合线和/或镀锡铜包铝镁复合线。

镀锡铜包铝复合线虽然比镀锡铜包铝镁复合线的成本低，但是重量略大且抗压性不及镀锡铜包铝镁复合线。而且，通过试验发现，镀锡铜包铝复合线的抗拉强度和延伸率相对略低，因此当对镀锡铜符合线和镀锡铜包铝复合线进行混合编织以形成编织层时，加工难度相对较大。因此本实用新型中镀锡铜包轻金属导体复合线优选使用镀锡铜包铝镁复合线。

在混合编织过程中，为了使半柔同轴射频电缆仍然保持衰减低、驻波系数小、以及耐弯性能优良的优点，镀锡铜包轻金属导体复合线的替代比率是一个关键因素。现以优选的包括镀锡铜复合线和镀锡铜包铝镁的混合编织线为例，其中每股混合编织线有6根复合线。通过试验发现，当混合编织线中的镀锡铜复合线与镀锡铜包铝镁复合线的比例为5:1或4:2时，即镀锡铜包铝镁复合线的替代率较低时，虽然半柔同轴射频电缆仍能保持原有的优良性能且能表现出替代效果，但是替代作用不是特别明显，即成本改变不大，而且半柔同轴射频电缆的自重没有特别明显减轻。

当混合编织线中的镀锡铜复合线与镀锡铜包铝镁复合线的比例为2:4或1:5时，即镀锡铜包铝镁复合线的替代率较高时，虽然自重减轻了，但是因为编织层中的铜大部分被铝镁替代，半柔同轴射频电缆成品的屏蔽性能降低、驻波系数提高以及耐弯性能减弱等，削弱了原有的优良性能。另一方面，由于铝镁的延展性能和抗拉强度不如铜，当镀锡铜包铝镁复合线较大比率地替代镀锡铜复合线后，加工中的编织难度提高，通常比较难于顺利完成加工。

当混合编织线中的镀锡铜复合线与镀锡铜包铝镁复合线的比例为3:3时，即两种复合线的数量相同时，试验中发现加工中易于编织，且成品半柔同轴射频电缆仍能保持已有的各种优良性能。

另外，镀锡铜包轻金属导体复合线中轻金属导体对铜的替代比例也是一个关键因素，轻金属替代铜之后，既要保持与铜材料有关的各种优良性能，而且还要实现自重减轻、以及易于加工。通过试验发现，在本实用新型的实施例中，镀锡铜包轻金属导体复合线中铜与轻金属的体积比为1：9～2：8。当轻金属优选为铝镁时，镀锡铜包铝镁复合线中铜与铝镁的优选体积比为3：17。

表1护套材料性能参数和价格比较

为了进一步降低成本和减轻自重，护套4由聚4-甲基戊烯-1（TPX）包覆而成，替代原有的聚全氟乙丙烯或低烟无卤聚乙烯材料。表1中示出了聚全氟乙丙烯、低烟无卤聚乙烯和TPX三种的参数比较，其中低烟无卤聚乙烯也是现今常用的聚全氟乙丙烯的替代材料的一种。从表1可以看出，TPX的成本仅为聚全氟乙丙烯的七分之一、低烟无卤聚乙烯的两倍，但是TPX自重最轻，且可达到150℃的耐温温度。而虽然低烟无卤聚乙烯的成本比较低，但是自重仍有5.5g/m，且耐温温度仅为85℃，使得它的适用范围相对很窄。

表2性能参数比较

表2将依据本实用新型优选实施例的半柔同轴射频电缆与行业标准值进行比较，更为清晰和直观地显示了依据本实用新型实施例的半柔同轴射频电缆的优势。其中样品1的半柔同轴射频电缆的编织层通过镀锡铜复合线编织而成，样品2为本实用新型的实施例，即半柔同轴射频电缆的编织层由16股包括3根镀锡铜复合线和3根镀锡铜包铝镁复合线的混合编织线编织而成，护套4由TPX包覆制成。其中，样品2、样品3和样品4中的铜与铝镁的体积比分别为3：17、2：8和1：7，比例值为3：17的样品2为本实用新型中的优选实施例。如表1所示，首先可以看出，样品2的性能参数值全部都在行业标准值范围之内，保持了现有半柔同轴射频电缆的全部优良性能。其次，将样品2与样品1进行比较后发现，在样品2比样品1的重量减轻了将近4g/m的基础上，其它性能与样品1的基本相同，包括特性阻抗、三阶交调、衰减性能、可焊性、抗弯性以及耐温性基本相同，而且电压驻波比还更小。同时，样品2的成本还降低了，样品1的成本为6元/m，样品2的成本为5.45元/m，下降了10%。

对于本实用新型的另外两个实施例，即样品3（2：8）和样品4（1：7），重量更轻，尤其是样品3，重量减轻至几乎是全铜样品1的一半，在减轻自重方面的效果非常显著。而且仍然保持了良好的电容特性、阻抗特性、衰减特性和耐温特性。而电压驻波比和可焊性与标准值相比略有偏差，偏差稍大的是三阶交调特性和抗弯性，但是就半柔同轴射频电缆整体而言，以上特性都还在可接受范围之内。另外，样品3和样品4中的铜被铝镁替代，同样可用达到减少成本的目的。

从以上可以看出，当半柔同轴射频电缆的编织层由包含相同数量的镀锡铜复合线和镀锡铜包轻金属导体复合线的混合编织线编织而成时，因为采用轻金属替代重金属铜，可以减轻自重、降低成本以及减少对环境的影响；同时采用特定比率的复合线混合编织制成编织层，而不是简单地进行替代，因此仍能保持衰减低、驻波系数小、以及耐弯性能好等优良性能。同时护套4由TPX替代包覆外导体制成，由于TPX塑料比重是所有塑料中最轻的，且价格不受稀缺资源浮石的开采影响，进一步降低了成本。

由于客户对电缆的重量和成本有进一步的要求，因此在本实用新型的第二实现方式中，编织层由100%的镀锡铜包轻金属导体复合线编织而成，从而达到重量最轻，成本最低。与第一实现方式相比，电缆中的其它结构层相同，只是外导体的编织层有差异。另外，第二实现方式中的镀锡铜包轻金属导体复合线可采用第一实现方式中的镀锡铜包轻金属导体复合线，因此此处部分或全部引用上述关于镀锡铜包轻金属导体复合线的内容。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种半柔同轴射频电缆，由内向外依次包括同轴的内导体（1）、绝缘体（2）、外导体（3）和护套（4），其特征在于，

所述外导体（3）包括编织层，所述编织层由多股金属导体复合线编织而成，其中所述金属导体复合线包括镀锡铜包轻金属导体复合线；

所述护套（4）由聚4-甲基戊烯-1包覆所述外导体（3）制成。

2.根据权利要求1所述的半柔同轴射频电缆，其特征在于，所述编织层由数量相同的镀锡铜复合线和镀锡铜包轻金属导体复合线的混合编织线编织而成，所述镀锡铜包轻金属导体复合线中铜与轻金属导体的体积比为1：9～2：8。

3.根据权利要求1所述的半柔同轴射频电缆，其特征在于，所述编织层由镀锡铜包轻金属导体复合线编织而成。

4.根据权利要求1-3任一项所述的半柔同轴射频电缆，其特征在于，所述镀锡铜包轻金属导体复合线为镀锡铜包铝复合线和/或镀锡铜包铝镁复合线。

5.根据权利要求2所述的半柔同轴射频电缆，其特征在于，所述编织层由16股包括3根所述镀锡铜复合线和3根所述镀锡铜包轻金属导体复合线的混合编织线编织而成。

6.根据权利要求5所述的半柔同轴射频电缆，其特征在于，所述编织层由16股包括3根所述镀锡铜复合线和3根镀锡铜包铝镁复合线的混合编织线编织而成。

7.根据权利要求6所述的半柔同轴射频电缆，其特征在于，所述镀锡铜包铝镁复合线中铜与铝镁的体积比为3：17。

8.根据权利要求1-3任一项所述的半柔同轴射频电缆，其特征在于，所述外导体（3）包括包覆在所述编织层上的浸锡层。

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