CN206639626U - 一种高电磁屏蔽效能的航天器用多芯lvds线缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高电磁屏蔽效能的航天器用多芯LVDS线缆。使用本发明能够提高多束LVDS线缆在连接处的电磁屏蔽性能。

Description

一种高电磁屏蔽效能的航天器用多芯LVDS线缆

技术领域

本实用新型涉及电磁兼容技术领域，具体涉及一种高电磁屏蔽效能的航天器用多芯LVDS线缆。

背景技术

目前，LVDS线缆的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于各类载荷的航天器。在航天器内部，LVDS线缆用于实现各个设备之间的信息传输。因此一款好的LVDS线缆对于航天器来说，是维持信号稳定传输，保障航天器功能、性能指标的重要因素。而在工程使用中，电磁泄漏是LVDS线缆必须面对的一个问题。

通过研究发现，受传统工艺限制，线缆的屏蔽存在薄弱环节。如图1所示的航天器用LVDS线缆，由内导体、内绝缘层、填充物、绕包层、排扰线、屏蔽层和外绝缘层等七部分组成。原有LVDS线缆与尾罩对接时，LVDS线缆与尾罩，以及尾罩内部多个结构都存在大小不一的各种缝隙，导致信号传输路径上的屏蔽层屏蔽不连续。各种缝隙即成为辐射天线，使得使用该线缆的单机在进行辐射发射类测试时(即RE102项，具体测试方法及限值要求见GJB151A-97和GJB152A-97)，经常会出现超出限值要求的现象。此现象广泛出现于各类使用LVDS线缆的航天产品中，亟需一种具有良好屏蔽效能的航天器用双绞屏蔽LVDS线缆，适应型号应用需求。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种高电磁屏蔽效能的航天器用多芯LVDS线缆，能够提高多束LVDS线缆在连接处的电磁屏蔽性能。

本实用新型是这样实现的：

一种高电磁屏蔽效能的航天器用多芯LVDS线缆，由多根LVDS线缆组成，并通过电连接器的尾罩与电连接器本体连接，其特征在于，多束LVDS线缆在连接处剥除自带绝缘层且自带的屏蔽层在多束LVDS线缆的一侧，多束LVDS线缆合并为一束线芯束；线芯束在剥除处由内到外依次被第一隔热层、金属丝层、第一紧固层、第一屏蔽层、防护帘、第二屏蔽层、第二紧固层、第三紧固层和第二隔热层包覆；所述第一隔热层用来阻挡外部热量对线芯束的干扰；所述第一紧固层用来将线芯束固定在一起；所述第一金属屏蔽层用来覆盖线芯束以减少电磁泄露；所述防护帘用来全面覆盖尾罩和线芯束的连接部分以减少电磁泄露；所述第二屏蔽层是用来覆盖尾罩外侧的线芯束和防护帘以减少泄露；所述第二紧固层是用来固定第二屏蔽层两端处的线芯束；所述第三紧固层是用来固定尾罩末端和屏蔽缠带末端的线芯束；所述第二隔热层是覆盖整个线芯束用来阻挡外部热量对线芯束的干扰。

进一步的，第一隔热层为聚酰亚胺薄膜，绕线芯束缠绕3-5层。

进一步的，金属丝为镀银铜丝。

进一步的，镀银丝绕隔热层缠绕2-3圈。

进一步的，第一紧固层、第二紧固层和第三紧固层为热缩带或ATUM热缩套管；

进一步的，第一屏蔽层为铜基胶带。

进一步的，第二屏蔽层为金属屏蔽缠带。

进一步的，第二隔热层为双面镀铝聚酰亚胺薄膜，缠绕圈数为2圈。

进一步的，双面镀铝聚酰亚胺薄膜上有用于散热的透气孔。

进一步的，防护帘为铜基胶带。

有益效果：

1、优化了LVDS线缆本身的电磁屏蔽性能，大大减少对外辐射发射的量值，从而可以使得使用该线缆的射频单机通过RE102项的测试，确保宇航型号任务的完成。

2、将多束导线整合为一组进行屏蔽处理，实现屏蔽层之间的无缝连通，减少导线之间的间隙，从而减少导线的电磁泄露，增加屏蔽效能。

4、在接口处，保证屏蔽是连续的

5、减小了外界电磁干扰对LVDS线缆的耦合，提高设备的抗扰度。

6、极大的优化了航天器舱内的电磁环境，促进敏感的航天设备与其电磁环境兼容工作。

7、减少了由于线缆屏蔽不良导致试验超差，从而重复生产测试的过程，节约了型号任务研制的宝贵时间和经费。

附图说明

图1为航天器用LVDS线缆截面结构示意图。

图2为剥除导线绝缘层的示意图。

图3为缠绕第一隔热层和镀银铜丝的示意图。

图4为缠绕第一紧固层的示意图。

图5为缠绕第一屏蔽层的示意图。

图6为覆盖防护帘的示意图。

图7为缠绕第二屏蔽层和第二紧固层的示意图。

图8为缠绕第三紧固层的示意图。

图9为多芯LVDS线缆截面图。

其中，1-芯线，2-自带屏蔽层，3-自带绝缘层，4-聚酰亚胺薄膜，5-镀银铜丝，6-第一紧固层，7-铜基胶带，8-屏蔽缠带，9-第二紧固层，10-第三紧固层，11-双面镀铝聚酰亚胺薄膜，12-防护帘。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种高电磁屏蔽效能的航天器用多芯LVDS线缆。

LVDS线缆通过尾罩与电连接器相连。因导线从尾罩口直至与电连接器连接处均无绝缘层和屏蔽层，导线在尾罩口处以及尾罩口内部存在较为严重的电磁泄露问题，故在这些位置处加强电磁泄露防护，具体的制作过程如下：

第一步：剥除导线绝缘层：将多束导线分别剥除位于尾罩外部且距离尾罩口60-80mm内导线的绝缘层，如图2所示，该长度的选取应保证在不影响屏蔽效果和操作方便的前提下，尽可能短，为的是减小因增加屏蔽层而带来的导线重量增加的问题。将多束经过上述处理的导线合并为一束。

第二步：将多束线缆合并为一束并缠绕第一隔热层(如图3所示)：将导线束位于尾罩外部且距离尾罩口处8～10mm内的导线从原屏蔽层内挑出，将屏蔽层调整在导线的一侧，使用宽25mm的聚酰亚胺薄膜在尾罩外部且距离尾罩口2～5mm处的导线束和屏蔽层缠绕3～5层，使导线束呈扁平状。将没有被聚酰亚胺薄膜包覆的靠近尾罩口一侧的屏蔽层沿聚酰亚胺薄膜向远离尾罩口方向翻折，缠绕聚酰亚胺薄膜的作用是隔热。使用半径为0.1～0.2mm²的镀银铜丝在被聚酰亚胺薄膜包覆的导线的中间位置处对导线及翻折后的屏蔽层进行缠绕，缠绕的总宽度为5～8mm，将镀银铜丝与芯线自带的原有屏蔽层锡焊在一起，焊锡应熔融渗透到镀银铜丝与屏蔽层之间，测量镀银丝与原有屏蔽层之间的电阻应≤10mΩ，这样做的目的是为了保证屏蔽是连续的。

第三步：将多束导线用第一紧固层紧固(如图4所示)：使用第一紧固层，即热缩带缠绕或ATUM热缩套管套住隔热屏翻折处靠近尾罩口一侧的导线，热缩带或ATUM热缩套管一侧与屏蔽翻折部位齐平，一侧搭放在尾罩内且距尾罩口处3～5mm。保持线束呈扁平状，热缩带或ATUM热缩套管经过加热吹缩后与屏蔽翻折位置处的线束粗细保持一致。

第四步：缠绕铜基胶带作为第一屏蔽层(如图5所示)：导线与尾罩口接口处的电磁泄露严重，故使用铜基胶带缠绕进行屏蔽保护。将1181铜基胶带裁成400mm长的条状，其宽度为贴尾罩口至镀银丝层外沿(保留2－3圈的镀银丝露出)。因本步骤只利用铜基胶带的金属特性而不利用其胶带特性，故将铜基胶带有胶一面从长度中间位置对折粘合在一起，保持铜基胶带无皱纹。因此，此处还可使用其他导电性能的包覆材料进行缠绕。缠绕的铜基胶带一端与尾罩口齐平，另一端至镀银丝处且露出2－3圈镀银丝。两侧固定卡未填满处使用铜基胶带卷成柱状进行填充，填充物需卷成蝌蚪状，末端缠绕至线束上(下)面后接口焊接。将铜基胶带的外沿处，镀银丝与铜基胶带接口之间焊接在一起。焊锡应平滑光亮不能有拉尖和堆积。并将焊剂清洗干净。

第五步：使用铜基胶带制作防护帘(如图6所示)：防护帘覆盖部分从尾罩压线卡处直至尾罩外部分导线和尾罩内部导线，防护帘宽度与尾罩口宽度一致，在尾罩外，将防护帘沿导线宽度两侧剪开10～15mm，翻折到尾罩的下侧。防护帘覆盖了尾罩内的导线周围区域以及尾罩外的部分导线，为的是全面覆盖尾罩和导线，减少电磁泄露。电连接器内侧芯体固定螺钉头也应被铜基胶带覆盖，再将铜基胶带在接口处焊好。在防护帘贴好后，安装压线卡进行固定。测量电连接器壳体与镀银丝之间的电阻应≤10mΩ。使用环氧树脂胶将电连接器防护帘与电连接器外壳粘贴的边缘粘固。

第六步：缠绕第二屏蔽层和第二紧固层(如图7所示)：用金属屏蔽缠带将尾罩外侧且距尾罩口60～80mm处的线束缠为一体：缠绕角度为30度－45度，重叠率为1/2-1/3。再在该金属屏蔽缠带两端套上30mm宽的ATUM热缩套管，并使用绑线固定。在金属屏蔽缠带外再缠绕一层热缩带，缠绕角度为30度－45度，重叠率为1/2-1/3，将热缩带吹紧。

第七步：缠绕第三紧固层(如图8所示)：尾罩及屏蔽缠带末端各套一段ATUM热缩套管进行保护固定，电连接器套管前沿套至压线卡末端，后沿覆盖住聚酰亚胺薄膜；屏蔽缠带末端套管20-30mm长。将套管吹缩固定。

第八步：缠绕双面镀铝聚酰亚胺薄膜：从与电连接器本体接口处开始对整束电缆缠绕2层双面镀铝聚酰亚胺薄膜(GSP02，厚度20μm)，前后两圈重叠率约50％，双面镀铝聚酰亚胺薄膜的起始端用镀铝聚酯膜胶带固定；双面镀铝聚酰亚胺薄膜长度不足时，可以进行搭接，要求搭接的两段薄膜接触长度不小于30mm，搭接处用镀铝聚酯膜胶带固定。选取的双面镀铝聚酰亚胺薄膜每隔20mm有一个透气孔，起散热的作用；薄膜两端应与电连接器360°无缝搭接。

经过本发明上述步骤处理后，多芯LVDS线缆在镀银铜丝缠绕处的横截面如图9所示，芯线自带的屏蔽层4位于多束芯线1的一侧，从内到外依次被聚酰亚胺薄膜2，镀银铜丝5，铜基胶带7，屏蔽缠带8，第二紧固层9，第三紧固层10，双面镀铝聚酰亚胺薄膜11包裹。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高电磁屏蔽效能的航天器用多芯LVDS线缆，由多根LVDS线缆组成，并通过电连接器的尾罩与电连接器本体连接，其特征在于，多束LVDS线缆在连接处剥除自带绝缘层且自带的屏蔽层在多束LVDS线缆的一侧，多束LVDS线缆合并为一束线芯束；线芯束在剥除处由内到外依次被第一隔热层、金属丝层、第一紧固层、第一屏蔽层、防护帘、第二屏蔽层、第二紧固层、第三紧固层和第二隔热层包覆；所述第一隔热层用来阻挡外部热量对线芯束的干扰；所述第一紧固层用来将线芯束固定在一起；所述第一屏蔽层用来覆盖线芯束以减少电磁泄露；所述防护帘用来全面覆盖尾罩和线芯束的连接部分以减少电磁泄露；所述第二屏蔽层是用来覆盖尾罩外侧的线芯束和防护帘以减少泄露；所述第二紧固层是用来固定第二屏蔽层两端处的线芯束；所述第三紧固层是用来固定尾罩末端和屏蔽缠带末端的线芯束；所述第二隔热层是覆盖整个线芯束用来阻挡外部热量对线芯束的干扰。

2.如权利要求1所述的一种航天器用多芯LVDS线缆，其特征在于，所述第一隔热层为聚酰亚胺薄膜，绕线芯束缠绕3-5层。

3.如权利要求1所述的一种航天器用多芯LVDS线缆，其特征在于，所述金属丝为镀银铜丝。

4.如权利要求3所述的一种航天器用多芯LVDS线缆，其特征在于，所述镀银丝绕隔热层缠绕2-3圈。

5.如权利要求1所述的一种航天器用多芯LVDS线缆，其特征在于，所述第一紧固层、第二紧固层和第三紧固层为热缩带或ATUM热缩套管。

6.如权利要求1所述的一种航天器用多芯LVDS线缆，其特征在于，所述第一屏蔽层为铜基胶带。

7.如权利要求1所述的一种航天器用多芯LVDS线缆，其特征在于，所述第二屏蔽层为金属屏蔽缠带。

8.如权利要求1所述的一种航天器用多芯LVDS线缆，其特征在于，所述第二隔热层为双面镀铝聚酰亚胺薄膜，缠绕圈数为2圈。

9.如权利要求8所述的一种航天器用多芯LVDS线缆，如权利要求8所述的双面镀铝聚酰亚胺薄膜上有用于散热的透气孔。

10.如权利要求1所述的一种航天器用多芯LVDS线缆，其特征在于，所述防护帘为铜基胶带。