CN213339827U - 一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆，其由内向外依次包括内导体、聚酰亚胺介质层、外导体、钢带绕包铠装层以及钢丝编织铠装层。本实用新型具有耐辐射、低损耗、铠装保护的优点。

Description

一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆

【技术领域】

本实用新型属于射频电缆技术领域，特别是涉及一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆。

【背景技术】

在太空领域、核电站、核武器、核研究、电子辐射加速器等工业领域内，强辐射场合中通讯、控制所使用的射频同轴半硬电缆，多为耐辐射的无机SiO₂介质电缆；另有其他非耐辐射介质的同轴电缆再加以厚重的防辐射层来使用。现有常规射频同轴半硬电缆，介质材料绝大多数采用PTFE、低密度PTFE；而PTFE材料的介质损耗为0.0001、介电常数为2.05，是一种非常优异的射频同轴电缆介质材料；但是，该材料在经受1Mrad的辐射剂量辐射后，就变的脆化，无法有效抵抗辐射。现有的耐辐射射频同轴半硬电缆，也有很少一部分介质材料采用无机SiO₂粉末；而高纯度的SiO₂材料的介质损耗较大，在0.05～0.001之间不等，介电常数在3.5左右，可以做为射频同轴电缆的介质材料，耐辐射性能也非常优异；但是，该材料的介电常数、介质损耗很难控制，并且该材料非常容易吸潮，吸潮后将导致性能严重恶化，甚至无法使用。现有的耐辐射射频同轴半硬电缆，还有很少一部分介质材料采用有机PEEK材料，PEEK材料的介质损耗为0.02、介电常数为3.2左右，耐辐射高达5000Mrad以上，是一种非常优异的工程材料；但是，该材料较高的介质损耗，导致其只能用于普通电缆的绝缘层，无法用于射频同轴电缆的介质层。

为了解决当前较为单一的耐辐射射频同轴半硬电缆产品选择方案，有必要设计一种全新的射频同轴半硬电缆，以替代上述旧的技术方案产品。

【实用新型内容】

本实用新型的主要目的在于提供一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆，具有耐辐射、低损耗、铠装保护的优点。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆，其由内向外依次包括内导体、聚酰亚胺介质层、外导体、钢带绕包铠装层以及钢丝编织铠装层。

进一步的，所述内导体为纯铜、或外表面包覆铜或银的复合金属导体。

进一步的，所述聚酰亚胺介质层为聚酰亚胺带材，螺旋包覆在所述内导体的外周表面；所述聚酰亚胺带材的包覆层数为1～20层。

进一步的，所述聚酰亚胺介质层为发泡状态的聚酰亚胺带材，其发泡度不小于60％。

进一步的，所述聚酰亚胺介质层为芳香族聚酰亚胺或非交联型聚酰亚胺介质层。

进一步的，所述聚酰亚胺介质层发泡前的固体相对介电常数为3.5～4.0。

进一步的，所述外导体为纯铜、或内表面镀铜或银的复合金属导体。

进一步的，所述钢带绕包铠装层的钢带为螺旋绕包结构缠绕在所述外导体的外周表面。

进一步的，所述钢带厚度为0.05～2mm，层数为1～10层。

进一步的，所述钢丝编织铠装层为编织结构层，其层数为1～10层。

与现有技术相比，本实用新型一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆的有益效果在于：大大提高了电缆的耐辐射性能，且有效的降低了介质层的介电常数，减小了介质损耗，提高了产品的适用范围。具体的，

1)电缆中唯一的低辐射敏感度的材料为介质材料，而本方案中的聚酰亚胺介质层的耐辐射性能高达5000Mrad以上，并且介质层外包覆有铠装层和外导体，受到了辐射保护，可以使得电缆整体的耐辐射水平提高到10000Mrad以上，满足太空使用60年、核电站使用30年的寿命要求；

2)电缆介质采用介电常数较小的聚酰亚胺材料，其固体介电常数3.8左右，且发泡后介电常数可低至1.5以下，大大降低了介质材料的介电常数，在达到设计特性阻抗的要求下，大幅度降低了电缆的结构尺寸，减少介质材料、外导体材料的用量，节约原材料，降低了成本；

3)电缆介质采用介质损耗较小的聚酰亚胺材料，其固体介质损耗为0.004～0.007左右，发泡后介质损耗可降低50％以上，低至0.001～0.003，完全可以作为射频同轴电缆的介质材料，相对PTFE介质材料、PEEK介质材料来说，在相同尺寸下，同时具有最优的耐辐射性能和最小的衰减系数；

4)相对于耐辐射最佳的无机SiO2介质材料来说，聚酰亚胺本身的不吸湿性，可以使得该电缆的适用范围更广、加工难度更低；

5)传统的带状材料绕包工艺，就可以实现大批量的生产，相对于需要密封、灌装等复杂工艺的二氧化硅介质加工来说，本方案电缆非常容易实现大批量的生产。

【附图说明】

图1为本实施例的结构示意图；

图中数字表示：

100一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆；

1内导体；2聚酰亚胺介质层；3外导体；4钢带绕包铠装层；5钢丝编织铠装层。

【具体实施方式】

请参照图1，本实用新型为一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆100，其包括内导体1、聚酰亚胺介质层2、外导体3、钢带绕包铠装层4以及钢丝编织铠装层5。

内导体1为纯铜、或外表面包覆铜或银的复合金属导体。

聚酰亚胺介质层2为聚酰亚胺带材，均匀、紧密的螺旋包覆在内导体1的外周表面。聚酰亚胺带材的包覆层数为1～20层。

聚酰亚胺介质层2为发泡状态的聚酰亚胺带材，类似于海绵一样的发泡状态，其发泡度不小于60％。

聚酰亚胺介质层2为芳香族聚酰亚胺或非交联型聚酰亚胺。

聚酰亚胺介质层2发泡前的固体相对介电常数为3.5～4.0，优选为3.8。

外导体3为纯铜、或内表面镀铜或银的复合金属导体。

钢带绕包铠装层4的钢带为螺旋绕包结构缠绕在外导体3的外周表面，钢带厚度为0.05～2mm，层数为1～10层。

钢丝编织铠装层5为编织结构层，其层数为1～10层。

本实施例一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆100，大大提高了电缆的耐辐射性能，且有效的降低了介质层的介电常数，减小了介质损耗，提高了产品的适用范围。具体的，

1)电缆中唯一的低辐射敏感度的材料为介质材料，而本方案中的聚酰亚胺介质层的耐辐射性能高达5000Mrad以上，并且介质层外包覆有铠装层和外导体，受到了辐射保护，可以使得电缆整体的耐辐射水平提高到10000Mrad以上，满足太空使用60年、核电站使用30年的寿命要求；

2)电缆介质采用介电常数较小的聚酰亚胺材料，其固体介电常数3.8左右，且发泡后介电常数可低至1.5以下，大大降低了介质材料的介电常数，在达到设计特性阻抗的要求下，大幅度降低了电缆的结构尺寸，减少介质材料、外导体材料的用量，节约原材料，降低了成本；

3)电缆介质采用介质损耗较小的聚酰亚胺材料，其固体介质损耗为0.004～0.007左右，发泡后介质损耗可降低50％以上，低至0.001～0.003，完全可以作为射频同轴电缆的介质材料，相对PTFE介质材料、PEEK介质材料来说，在相同尺寸下，同时具有最优的耐辐射性能和最小的衰减系数；

4)相对于耐辐射最佳的无机SiO2介质材料来说，聚酰亚胺本身的不吸湿性，可以使得该电缆的适用范围更广、加工难度更低；

5)传统的带状材料绕包工艺，就可以实现大批量的生产，相对于需要密封、灌装等复杂工艺的二氧化硅介质加工来说，本方案电缆非常容易实现大批量的生产。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆，其特征在于：其由内向外依次包括内导体、聚酰亚胺介质层、外导体、钢带绕包铠装层以及钢丝编织铠装层。

2.如权利要求1所述的一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆，其特征在于：所述内导体为纯铜、或外表面包覆铜或银的复合金属导体。

3.如权利要求1所述的一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆，其特征在于：所述聚酰亚胺介质层为聚酰亚胺带材，螺旋包覆在所述内导体的外周表面；所述聚酰亚胺带材的包覆层数为1～20层。

4.如权利要求1所述的一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆，其特征在于：所述聚酰亚胺介质层为发泡状态的聚酰亚胺带材，其发泡度不小于60％。

5.如权利要求1所述的一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆，其特征在于：所述聚酰亚胺介质层为芳香族聚酰亚胺或非交联型聚酰亚胺介质层。

6.如权利要求1所述的一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆，其特征在于：所述外导体为纯铜、或内表面镀铜或银的复合金属导体。

7.如权利要求1所述的一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆，其特征在于：所述钢带绕包铠装层的钢带为螺旋绕包结构缠绕在所述外导体的外周表面。

8.如权利要求7所述的一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆，其特征在于：所述钢带厚度为0.05～2mm，层数为1～10层。

9.如权利要求1所述的一种聚酰亚胺介质耐辐射铠装屏蔽半硬射频同轴电缆，其特征在于：所述钢丝编织铠装层为编织结构层，其层数为1～10层。

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