CN204463862U

CN204463862U - 一种用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆

Info

Publication number: CN204463862U
Application number: CN201520050595.1U
Authority: CN
Inventors: 李亚明; 陶士芳; 高鸿; 刘泊天
Original assignee: CETC 23 Research Institute
Current assignee: CETC 23 Research Institute
Priority date: 2015-01-23
Filing date: 2015-01-23
Publication date: 2015-07-08
Anticipated expiration: 2025-01-23

Abstract

本实用新型公开了一种用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆，由内向外依次包括内导体，绝缘层，复合外导体和复合护套层，所述复合外导体包括镀银铜线平行束绞，所述镀银铜线平行束绞外设有聚酰亚胺铝塑薄膜绕包和镀银铜线编织层，所述复合护套层包括聚酰亚胺-FEP复合薄膜，所述聚酰亚胺-FEP复合薄膜外设有聚醚醚酮熔融挤出层。本实用新型提供的耐辐照柔软同轴电缆，不仅具有传输频率高、损耗小、屏蔽性能好，耐高温、柔软性好、可靠性高等特点，还具有耐空间辐照、耐空间原子氧、低真空逸出物等环境适应性，可广泛用于新型航天装备和系统中同轴电缆应用场合，特别适用于对同轴电缆耐辐照和柔软性有特殊要求的舱外装备和系统中。

Description

一种用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆

技术领域

本实用新型涉及一种同轴电缆，尤其涉及一种用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆。

背景技术

随着我国航天事业的快速发展，新型航天器对同轴电缆的要求越来越高，既要求同轴电缆电气性能好，包括使用频率高、损耗低、电压驻波比小、传输功率大等，又要满足空间耐辐照、低真空逸出物、耐空间原子氧等航天性能要求，同时为方便安装和使用，对同轴电缆的柔软性还有一定要求。

现有航天同轴电缆外导体普遍采用镀银铜线编织或整体铜管结构，护套普遍采用聚氯乙烯或硅橡胶材料。编织结构外导体柔软性好，但信号传输距离大幅度延长，电缆损耗增加；整体铜管结构外导体屏蔽性能好，但弯曲性差；聚氯乙烯和硅橡胶材料弯曲性较好，但真空逸出物性能严重超标，而且聚氯乙烯耐辐照性能差。所以为兼顾以上性能，新型航天装备和系统对同轴电缆提出了既要满足耐辐照、低真空逸出物等空间环境，又要满足电气性能好、柔软性好等双重要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆，既能适应航天高辐照、高真空等环境要求，又能有效减小损耗、提高柔软性。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆，由内向外依次包括内导体，绝缘层，复合外导体和复合护套层，所述复合外导体包括镀银铜线平行束绞，所述镀银铜线平行束绞外设有聚酰亚胺铝塑薄膜绕包和镀银铜线编织层，所述复合护套层包括聚酰亚胺-FEP复合薄膜，所述聚酰亚胺-FEP复合薄膜外设有聚醚醚酮熔融挤出层。

上述的用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆，其中，所述内导体由多根镀银铜线同心绞合而成，所述镀银铜线的根数为7根或19根。

上述的用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆，其中，所述绝缘层由多层微孔聚四氟乙烯薄膜错位叠绕而成。

上述的用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆，其中，所述聚四氟乙烯薄膜为微孔膜、生料膜或半定向膜。

上述的用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆，其中，所述镀银铜线平行束绞包括多根镀银铜线，所述镀银铜线直径为0.1mm～0.2mm，绞合节距范围为100mm～300mm；中间层为耐高温金属复合薄膜绕包，所述聚酰亚胺铝塑薄膜绕包的金属面朝里，绕包搭盖率30％～45％。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型提供的用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆，不仅具有传输频率高、损耗小、屏蔽性能好，耐高温、柔软性好、可靠性高等特点，还具有耐空间辐照、耐空间原子氧、低真空逸出物等环境适应性，可广泛用于新型航天装备和系统中同轴电缆应用场合，特别适用于对同轴电缆耐辐照和柔软性有特殊要求的舱外装备和系统中。

附图说明

图1为本实用新型用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆结构示意图一；

图2为本实用新型用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆结构示意图二。

图中：

1内导体 2绝缘层 3复合外导体

4复合护套层 31镀银铜线平行束绞 32聚酰亚胺铝塑薄膜绕包

33镀银铜线编织层 41聚酰亚胺-FEP复合薄膜 42聚醚醚酮熔融挤出层

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1为本实用新型用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆结构示意图一；图2为本实用新型用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆结构示意图二。

请参见图1和图2，本实用新型提供的用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆，由内向外依次包括内导体1，绝缘层2，复合外导体3和复合护套层4，所述复合外导体3包括镀银铜线平行束绞31，所述镀银铜线平行束绞31外设有聚酰亚胺铝塑薄膜绕包32和镀银铜线编织层33，所述复合护套层4包括聚酰亚胺-FEP复合薄膜41，所述聚酰亚胺-FEP复合薄膜41外设有聚醚醚酮熔融挤出层42。FEP(Fluorinated ethylene propylene)是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的，中文名称为全氟乙烯丙烯共聚物。

本实用新型提供的用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆，所述内导体1由多根镀银铜线同心绞合而成，所述镀银铜线的根数为7根或19根，镀银铜线具有很好的信号传输能力，绞合导体与单根导体相比，其柔软性能够得到很大提高。

本实用新型提供的用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆，所述绝缘层2由多层微孔聚四氟乙烯薄膜错位叠绕而成。所述聚四氟乙烯薄膜为微孔膜、生料膜或半定向膜。聚四氟乙烯薄膜具有耐温等级高、介电常数和介质损耗小、高频性能稳定等特点，是作为高温通信电缆最佳介质材料之一。聚四氟乙烯薄膜绕包形式包括间隙和搭盖两种，多层绕包中相邻层绕包方向相反，每层绕包表面平整、外径均匀。

本实用新型提供的用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆，复合外导体3为三层结构复合而成，复合外导体3能同时提高外导体的传输性能和柔软性。复合外导体3里层为多根镀银铜线紧密绞合在绝缘外围，镀银铜线直径在0.1mm～0.2mm之间，绞合节距范围为100mm～300mm；采用镀银铜线是因为镀银铜线导电性能好，采用绞合形式是因为大节距平行绞合结构既具有类似于整体铜管结构的导电性能和屏蔽性能，又具有编织结构的柔软性。中间层为耐高温金属复合薄膜绕包，可以是聚酰亚胺铝塑复合薄膜或聚酰亚胺铜塑复合薄膜，金属面朝里，绕包搭盖率30％～45％；耐高温金属复合薄膜绕包的目的既有加固里层绞线防止松散，同时金属面朝里也能提高电缆屏蔽性能，采用耐高温金属复合薄膜是提高电缆整体耐温性能。外层为镀银铜线编织而成；编织层的目的主要是为了提高里层和中间层的结构稳定性，提高轴向的抗拉能力，同时还可起到进一步提高电缆屏蔽性能的作用。

本实用新型提供的用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆，复合护套层4的里层为聚酰亚胺氟塑料复合薄膜绕包，氟塑料可以是聚四氟乙烯、聚全氟乙丙稀或乙烯-四氟乙烯共聚物，复合薄膜氟塑料面朝外，绕包搭盖率30％～45％，并经烧结固化成整体结构；聚酰亚胺氟塑料复合薄膜具有很好的耐辐照和耐原子氧的能力，绕包结构能提高护套的柔软性，烧结温度高于氟塑料的熔融温度，使氟塑料熔融冷却后固化成整体结构，但由于复合薄膜氟塑料能很薄，需要通过外层的聚醚醚酮提高护套可靠性。复合护套层4的外层为熔融挤出的聚醚醚酮，为提高护套柔软性，聚醚醚酮外层护套厚度不宜太厚，结晶度不宜过高；聚醚醚酮材料具有耐高温、耐辐射、机械性能优异及良好加工性能等特点，具体性能及加工参数如下：聚醚醚酮(PEEK)树脂是一种热固性高性能特种工程塑料，被称为塑料工业的金字塔尖。它具有耐热等级高(260℃)、耐辐射(γ辐射108rad)、耐化学药品、冲击强度高、耐磨性和耐疲劳性好、阻燃、电性能优异等特点，已经在航空航天、电子电气、医疗、能源、核电、机械、汽车、涂料等领域获得了广泛的应用并成为不可或缺的关键材料。聚醚醚酮树脂挤制工艺：直接在内导体上挤制绝缘，料筒温度400℃偏差不超过3℃，模口温度稍低，料筒滞留时间不得超过10min，冷却方式为隧道冷却、空冷或水冷，时间根据具体情况而定，冷却结果是使绝缘结晶度达到5％～35％。

下面给出一个具体实施例，内导体1为7×0.61mm的镀银铜绞线；绝缘层2为多层四氟乙烯薄膜错位叠绕而成，绝缘标称外径为4.8mm；复合外导体3标称外径为5.6mm，里层31采用102根0.15mm镀银铜线平行束绞在绝缘上，绞合节距180mm，中间层32采用0.035mm×10mm聚酰亚胺铝塑薄膜绕包，铝面朝里，绕包搭盖40％，外层33为0.15mm镀银铜线编织而成；复合护套层4标称外径为6.35mm，里层即聚酰亚胺-FEP复合薄膜41采用0.05mm×10mm聚酰亚胺-FEP复合薄膜绕包，绕包搭盖率40％，FEP面朝外，表面经高温使FEP融化成一体结构，外层即聚醚醚酮熔融挤出层42采用聚醚醚酮材料熔融挤出成型。采用上述实施例获得的耐辐照柔软同轴电缆，特性阻抗为50Ω，耐辐照30MRad，真空逸出物TML≤1％，CVCM≤0.1％。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆，其特征在于，由内向外依次包括内导体(1)，绝缘层(2)，复合外导体(3)和复合护套层(4)，所述复合外导体(3)包括镀银铜线平行束绞(31)，所述镀银铜线平行束绞(31)外设有聚酰亚胺铝塑薄膜绕包(32)和镀银铜线编织层(33)，所述复合护套层(4)包括聚酰亚胺-FEP复合薄膜(41)，所述聚酰亚胺-FEP复合薄膜(41)外设有聚醚醚酮熔融挤出层(42)。

2.如权利要求1所述的用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆，其特征在于，所述内导体(1)由多根镀银铜线同心绞合而成，所述镀银铜线的根数为7根或19根。

3.如权利要求1所述的用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆，其特征在于，所述绝缘层(2)由多层微孔聚四氟乙烯薄膜错位叠绕而成。

4.如权利要求3所述的用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆，其特征在于，所述聚四氟乙烯薄膜为微孔膜、生料膜或半定向膜。

5.如权利要求1所述的用于航天器的耐辐照柔软同轴电缆，其特征在于，所述镀银铜线平行束绞(31)包括多根镀银铜线，所述镀银铜线直径为0.1mm～0.2mm，绞合节距范围为100mm～300mm；中间层为耐高温金属复合薄膜绕包，所述聚酰亚胺铝塑薄膜绕包(32)的金属面朝里，绕包搭盖率30％～45％。