半剛性電纜組件的最底子方法為由金屬管構成的同軸傳輸線。其間,所述金屬管一般為構成外導體的銅管,沿該銅管的中心線設有金屬絲導體。所述中心金屬絲導體由介電材料支撐,然后堅持于上述外導體的同一中心軸線上。
什么是同軸電纜?
同軸電纜(Coaxial Cable)有時又稱為射頻電纜(RF Cable),同軸射頻電纜是最常用的結構型式。因為其表里導體處于同心位置,電磁能量局限在表里導體之間的介質內傳播,因而具有衰減小,屏蔽功用高,運用頻帶寬及功用安穩等顯著長處。一般用來傳輸500千赫到18千兆赫的射頻能量。 同軸電纜有兩個同心導體,而導體和屏蔽層又共用同一軸心的電纜。最常見的同軸電纜由絕緣材料阻隔的銅線導體組成,在里層絕緣材料的外部是另一層環形導體及其絕緣體,然后整個電纜由聚氯乙烯或特氟綸材料的護套包住。 同軸電纜從用途上分可分為50Ω 基帶電纜和75Ω寬帶電纜的射頻同軸電纜。基帶電纜又分細同軸電纜和粗同軸電纜?;鶐щ娎|僅僅用于數字傳輸,數據率可達10Mbps。特性阻抗50Ω射頻同軸電纜首要用于基帶信號傳輸,傳輸帶寬為1~20MHz,特性阻抗75Ω射頻同軸電纜常用于CATV網,故稱為CATV電纜,傳輸帶寬可達1GHz,現在常用CATV電纜的傳輸帶寬為750MHz。
同軸電纜結構與材料
電纜最重要的電氣功用是衰減低、阻抗均勻、回波損耗高,關于漏泄電纜還有很要害的一點是其最佳的耦合損耗。電纜的首要作用是傳輸信號,因而,應使電纜結構和材料保證在電纜整個運用期限內都有很好的傳輸特性,這一點非常重要。
1、內導體
銅是內導體的首要材料,可以是以下形式:退火銅線、退火銅管、銅包鋁線。一般,小電纜內導體是銅線或銅包鋁線,而大電纜用銅管,以削減電纜重量和成本。對大電纜外導體進行軋紋,這樣可獲得足夠好的彎曲功用。
內導體對信號傳輸影響很大,因為衰減首要是內導體電阻損耗引起的。其電導率,特別是表面電導率,應盡或許高,一般要求是58MS/m(+20℃),因為在高頻下,電流僅在導體表面的一個薄層內傳輸,這種現象稱為趨膚效應,電流層的有用厚度稱為趨膚深度。表1表示銅管和銅包鋁線作為內導體時在特定頻率下的趨膚深度值。
內導體用的銅材質量要求很高,要求銅材應無雜質,表面潔凈、平坦、光滑。內導體直徑應安穩且公差很小。直徑的任一變化都會降低阻抗均勻性和回波損耗,因而應準確控制制造工藝。
2、外導體
外導體有兩個底子的作用:第一是回路導體的作用,第二起屏蔽作用。漏泄電纜的外導體還抉擇了其漏泄功用。同軸饋線電纜和超柔電纜的外導體是由軋紋銅管焊接而成的,這些電纜的外導體完全封閉,不允許電纜有任何輻射。
外導體一般由銅帶縱向包覆而成。在外導體層上,開有縱向或橫向的槽口或小孔。
外導體開槽在軋紋型電纜中比較常見。經過沿軸向方向對軋紋波峰進行等距離切削開槽構成。削去的部分所占份額很小,且槽孔距離遠遠小于傳輸的電磁波長。
明顯,將非漏泄型電纜按以下方法加工可制成漏泄電纜:以120度夾角對非漏泄型電纜中常見的普通皺紋型電纜的外導體波峰進行切削,獲得一組適宜的槽孔結構。漏泄電纜的外形、寬度及槽孔結構抉擇了其功用指標。
外導體用的銅材也應質量很好,導電率高,無雜質。外導體標準應嚴厲控制在公差范圍內,以保證均勻的特征阻抗和高的回波損耗。
3、絕緣介質
射頻同軸電纜介質遠不只是起絕緣作用,終究的傳輸功用首要是在絕緣之后才確認的,因而介質材料的選擇和其結構非常重要。全部重要的功用,如衰減、阻抗和回波損耗,都與絕緣聯系很大。對絕緣最重要的要求有:
相對介電常數低,介質損耗角因子小,以保證衰減小;
結構一起,以保證阻抗均勻,回波損耗大;
機械功用安穩以保證壽數長;
防水防潮。
物理高發泡絕緣可以到達以上全部要求。用先進的擠塑和注氣工藝及特別的材料,發泡度可以到達80%以上,這樣的電氣功用與空氣絕緣電纜比較挨近。注氣方法中,氮氣直接注入擠塑機內的介質材猜中,該工藝也稱為物理發泡方法。與此相對的化學發泡方法,其發泡度只能到達50%左右,介質損耗較大。注氣法得到的發泡結構一起,意味著其阻抗均勻,回波損耗大。
我們的RF電纜因絕緣材料的介質損耗角小、發泡度大而具有非常好的電氣功用。發泡介質特性在高頻下更加重要,正是這種特別的發泡結構抉擇了電纜高頻下非常低的衰減功用。
共同的多層絕緣(內薄層-發泡層-外薄層)共擠工藝可以得到均勻、密閉的發泡結構,具有機械功用安穩、強度高以及很好的防潮功用等特征。為使電纜在濕潤的環境中仍堅持很好的電氣功用,我們特意規劃了一種電纜:在發泡絕緣層外表面加一層薄的實芯PE。這種外薄層可以有用避免潮氣入侵,從一開始出產就維護電纜電氣功用,這種規劃關于外導體開孔的漏泄電纜特別重要。別的,絕緣層經過內薄層緊緊地包在內導體上,進一步提高了電纜的機械安穩性。而且,薄層中含有特別的安穩劑,即能保證和銅的相容性,又能保證我們電纜的長時間運用壽數。選用適宜的內薄層材料,完全可以獲得滿意的功用,如:防潮、粘接和安穩性。
這種多層絕緣規劃(內薄層-發泡層-外薄層)可以一起獲得極好的電氣功用和安穩的機械功用,然后提高了我們的RF電纜的長時間運用壽數和可靠性。
4、護套
野外電纜最常用的護套材料是黑色線性低密度聚乙烯,它密度與LDPE相近,但強度與HDPE適當。相反,在某些景象下,我們傾向用HDPE,它可為護套供給更好的機械功用和耐抵觸、化學、潮氣及不同環境條件的功用。
防紫外線的黑色HDPE能接受如極高溫度和極強紫外線引起的氣候應力。當強調電纜的防火安全性時,應運用低煙無鹵阻燃材料。在漏泄電纜中,為減小火的延伸,可在外導體和護套之間運用防火阻燃帶,使簡單熔融的絕緣層保留在電纜內。
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