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绞合扁铜线外导体在大功率射频电缆中的应用

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:3.绞合外导体在一些实体绝缘大功率射频电缆中,有时采用由多根扁铜线绞合在绝缘上而制成的外导体,再在其上重叠绕包一层铜带作为机械扎紧和附加的导电层。

绞合扁铜线外导体在大功率射频电缆中的应用

射频同轴电缆的外导体有两个基本作用:第一是起回路导体的作用;第二是起屏蔽作用。在外导体上的能量损耗占导体损耗的1/3左右,因此对于外导体材料的电导率要求,不如对内导体要求高,可以采用电导率比铜小的铝作外导体,这对总衰减影响不大(约增加6%),但从成本及重量上综合衡量有很大好处。外导体的结构有编织、管状、绞合、镀层等形式。

1.编织外导体

编织外导体是柔软射频电缆中常用的一种形式。一般用直径为0.1~0.3mm的软铜线、镀银铜线、镀锡铜线编织而成,比较柔软,可用于小尺寸电缆及实体绝缘和半空气绝缘的电缆。编织外导体的缺点是电气性能较差,衰减较大,与光滑管外导体相比,一般情况下衰减将增大到1.5~4倍,特别是在超高频下衰减还会急剧上升。而且,其衰减很不稳定,会随着时间、温度的升降以及弯曲而变化。具有编织外导体的电缆,通常也有较大的驻波系数,而且难于控制。另外,其屏蔽性能也差,还容易引起内部噪声等。

为减小衰减及改进屏蔽性能,应使编织覆盖率不小于90%。编织覆盖率,是在一个编织节距内,编织覆盖的面积与包括的总面积之比,一般以百分数表示。

N=(2n1-n21)×100% (4-1)

式中 N——编织覆盖率;

α——一个方向的编织股数(即编织机锭数的一半);

n——并股的根数;

d——编织单线线径(mm);

h——编织节距(mm);

D——电缆的绝缘外径(mm);

δ——编织层的径向厚度(mm);

φ——编织角,一般为45°~50°。

2.管状外导体

铜管或铝管外导体具有衰减低、屏蔽性好、机械强度高、防潮及密封性好等优点;缺点是柔软性差,允许弯曲半径大,不宜用于需要经常移动或反复弯曲的情况下。大直径管状外导体需要压纹,这可以改善其弯曲性能,是较为常用的外导体形式。

3.绞合外导体

在一些实体绝缘大功率射频电缆中,有时采用由多根扁铜线绞合在绝缘上而制成的外导体,再在其上重叠绕包一层铜带作为机械扎紧和附加的导电层。扁线有矩形截面或z字形截面两种,后者可保证制成更紧密的表面和良好的接触,有利于改善电气性能,但制造工艺要复杂一些。

绞合外导体的电气性能不如密闭的管状外导体,但比编织外导体好,并且具有足够的柔软性,加工也较方便。绞合外导体是在使用频率不太高的电缆中较常采用的结构形式。(www.xing528.com)

4.电镀外导体

电镀外导体是先用化学镀覆的方法在绝缘表面上镀包一层0.05μm厚的铜层,电镀增厚到0.025mm。电镀外导体同轴电缆柔软性好,重量轻,屏蔽性好,衰减低,噪声小,电晕电压也较高,是微小型软射频电缆的一种理想外导体结构。

式中 N——编织覆盖率;

α——一个方向的编织股数(即编织机锭数的一半);

n——并股的根数;

d——编织单线线径(mm);

h——编织节距(mm);

D——电缆的绝缘外径(mm);

δ——编织层的径向厚度(mm);

φ——编织角,一般为45°~50°。

2.管状外导体

铜管或铝管外导体具有衰减低、屏蔽性好、机械强度高、防潮及密封性好等优点;缺点是柔软性差,允许弯曲半径大,不宜用于需要经常移动或反复弯曲的情况下。大直径管状外导体需要压纹,这可以改善其弯曲性能,是较为常用的外导体形式。

3.绞合外导体

在一些实体绝缘大功率射频电缆中,有时采用由多根扁铜线绞合在绝缘上而制成的外导体,再在其上重叠绕包一层铜带作为机械扎紧和附加的导电层。扁线有矩形截面或z字形截面两种,后者可保证制成更紧密的表面和良好的接触,有利于改善电气性能,但制造工艺要复杂一些。

绞合外导体的电气性能不如密闭的管状外导体,但比编织外导体好,并且具有足够的柔软性,加工也较方便。绞合外导体是在使用频率不太高的电缆中较常采用的结构形式。

4.电镀外导体

电镀外导体是先用化学镀覆的方法在绝缘表面上镀包一层0.05μm厚的铜层,电镀增厚到0.025mm。电镀外导体同轴电缆柔软性好,重量轻,屏蔽性好,衰减低,噪声小,电晕电压也较高,是微小型软射频电缆的一种理想外导体结构。

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