同軸電纜結(jié)構(gòu)與材料
同軸電纜的結(jié)構(gòu)和材料是什么？下面我們將逐一為您介紹。傳輸信號(hào)是電纜的主要功能。因此，電纜結(jié)構(gòu)和材料應(yīng)保證在整個(gè)電纜使用壽命內(nèi)具有良好的傳輸特性。下面將詳細(xì)討論:
1.同軸電纜結(jié)構(gòu)及材料內(nèi)導(dǎo)體。
銅是內(nèi)導(dǎo)體的主要材料，可采用退火銅線、退火銅管、銅包鋁線等形式。一般來(lái)說(shuō)，小電纜的導(dǎo)體是銅線或銅包鋁線，而大電纜用銅管，以減輕電纜的重量和成本。軋制大電纜外導(dǎo)體，以獲得足夠好的彎曲性能。由于衰減主要是由內(nèi)導(dǎo)體電阻損耗引起的，內(nèi)導(dǎo)體對(duì)信號(hào)傳輸影響很大。其電導(dǎo)率，特別是表面電導(dǎo)率，應(yīng)盡可能高，一般要求為58MS/m(+20℃)，因?yàn)樵诟哳l下，電流只在導(dǎo)體表面的一層薄層中傳輸，這種現(xiàn)象稱(chēng)為皮膚趨化效應(yīng)，電流層的有效厚度稱(chēng)為皮膚趨化深度。表1表示銅管和銅包鋁線在特定頻率下作為內(nèi)導(dǎo)體的皮膚深度值。銅材質(zhì)量要求高，銅材應(yīng)無(wú)雜質(zhì)，表面干凈、光滑、光滑。內(nèi)導(dǎo)體直徑應(yīng)穩(wěn)定且公差很小。任何直徑變化都會(huì)降低阻抗均勻性和回波損失，因此應(yīng)準(zhǔn)確控制制造工藝。
2.同軸電纜結(jié)構(gòu)電纜結(jié)構(gòu)和導(dǎo)體。
外導(dǎo)體有兩個(gè)基本功能：一是電路導(dǎo)體，二是屏蔽。漏泄電纜的外導(dǎo)體還決定了其漏泄性能。同軸饋線電纜和超柔性電纜的外導(dǎo)體由軋制銅管焊接而成，完全關(guān)閉，不允許任何輻射。外導(dǎo)體通常由銅帶縱向包覆而成。在外導(dǎo)體層上，開(kāi)有縱向或橫向的槽口或小孔。外導(dǎo)體開(kāi)槽在軋紋型電纜中比較常見(jiàn)。滾紋峰沿軸向等距切割開(kāi)槽。削去的部分所占比例很小，且槽孔間距遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳輸?shù)碾姶挪ㄩL(zhǎng)。顯然，非泄漏電纜可以通過(guò)以下方法加工成割非泄漏電纜中常見(jiàn)皺紋電纜的外導(dǎo)體峰值，獲得適當(dāng)?shù)牟劢Y(jié)構(gòu)。漏泄電纜的外形、寬度及槽孔結(jié)構(gòu)決定了其性能指標(biāo)。用于外導(dǎo)體的銅也應(yīng)具有良好的質(zhì)量，導(dǎo)電性高，無(wú)雜質(zhì)。外導(dǎo)體尺寸應(yīng)嚴(yán)格控制在公差范圍內(nèi)，以確保特性阻抗均勻，回波損耗高。
3.同軸電纜結(jié)構(gòu)與材料的絕緣介質(zhì)。
射頻同軸電纜介質(zhì)遠(yuǎn)不只是起絕緣作用，最終的傳輸性能主要是在絕緣之后才確定的，因此介質(zhì)材料的選擇和其結(jié)構(gòu)非常重要。所有重要的性能，如衰減、阻抗和回波損耗，都與絕緣關(guān)系很大。對(duì)絕緣最重要的要求有：
介電常數(shù)低，介質(zhì)損耗角因子小，保證衰減小；
結(jié)構(gòu)一致，以保證阻抗均勻，回波損耗大；
機(jī)械性能穩(wěn)定，保證使用壽命長(zhǎng)；
防水防潮。
物理高發(fā)泡絕緣可滿足上述所有要求。采用先進(jìn)的擠壓注射工藝和特殊材料，發(fā)泡度可達(dá)80%以上，與空氣絕緣電纜相對(duì)接近。氮?dú)庵苯幼⑷霐D塑機(jī)中的介質(zhì)材料，也稱(chēng)為物理發(fā)泡法。與此相對(duì)的化學(xué)發(fā)泡方法，其發(fā)泡度只能達(dá)到50％左右，介質(zhì)損耗較大。注氣法得到的發(fā)泡結(jié)構(gòu)相同，意味著其阻抗均勻，回波損耗大。
由于絕緣材料的介質(zhì)損耗角小，發(fā)泡性大，我們的RF電纜具有很好的電氣性能。在高頻下，發(fā)泡介質(zhì)的特性更為重要，正是這種特殊的發(fā)泡結(jié)構(gòu)決定了電纜在高頻下的衰減性能。
獨(dú)特的多層絕緣（內(nèi)薄層-泡沫層-外薄層）共擠壓工藝具有機(jī)械性能穩(wěn)定、強(qiáng)度高、防潮性能好的特點(diǎn)。為了使電纜在潮濕的環(huán)境中保持良好的電氣性能，我們特別設(shè)計(jì)了一種電纜：在泡沫絕緣層的外表面增加一層薄的聚乙烯。這種外薄層能有效防止水分侵入，從生產(chǎn)開(kāi)始就保護(hù)電纜的電氣性能。這種設(shè)計(jì)對(duì)于外導(dǎo)體開(kāi)孔的泄漏電纜尤為重要。此外，絕緣層通過(guò)內(nèi)薄層緊緊包裹在內(nèi)導(dǎo)體上，進(jìn)一步提高了電纜的機(jī)械穩(wěn)定性。而且，薄層中含有特殊的穩(wěn)定劑，既能保證與銅的相容性，又能保證我們電纜的長(zhǎng)期使用壽命。選用合適的內(nèi)薄層材料，完全可以獲得防潮、粘接、穩(wěn)定等滿意的性能。這種多層絕緣設(shè)計(jì)(內(nèi)薄層-泡沫層-外薄層)可以同時(shí)獲得優(yōu)異的電氣性能和穩(wěn)定的機(jī)械性能，從而提高我們RF電纜的長(zhǎng)期使用壽命和可靠性。
最常用的戶外電纜護(hù)套材料是黑線性低密度聚乙烯，其密度與LDPE相似，但強(qiáng)度與HDPE相同。相反，在某些情況下，我們傾向于使用HDPE，它可以為護(hù)套提供更好的機(jī)械性能和耐摩擦性、化學(xué)性分和不同的環(huán)境條件。
黑色HDPE能承受極高溫度和強(qiáng)紫外線引起的氣候應(yīng)力。低煙無(wú)鹵阻燃材料應(yīng)用于強(qiáng)調(diào)電纜的防火性。在泄漏電纜中，為了減少火災(zāi)的蔓延，防火阻燃帶可用于外導(dǎo)體和護(hù)套之間，以保持電纜中容易熔化的絕緣層。
