低損耗穩(wěn)相電纜簡稱穩(wěn)相電纜,屬于射頻電纜領域的高技術產(chǎn)品,采用微孔聚四氟乙烯絕緣,鍍銀銅箔繞包加編織外導體,F(xiàn)EP護套結構形式,具有低損耗,高相位穩(wěn)定性及高功率等電性能。
穩(wěn)相電纜常用的組成結構:
一、外導體:采用鍍銀銅扁帶繞包和鍍銀軟圓銅線編織的雙層結構,為了達到低損耗和相位穩(wěn)定性的目的,所以在生產(chǎn)時需要進行如下控制:調(diào)整繞包的進線角度到最佳狀態(tài);其次選用大外徑的導論以減少彎曲。
二、內(nèi)導體:航空用的低損耗穩(wěn)相電纜,參考國家標準參數(shù)設計,除了導體的基本機械性能要求外,還考慮射頻信號在內(nèi)導體中傳輸時產(chǎn)生集膚效應,僅在電纜的內(nèi)導體外表面和外導體內(nèi)表面進行有效傳輸。
三、絕緣:通過對產(chǎn)品的設計,制定了生產(chǎn)時溫度和濕度環(huán)境要求,工藝數(shù)據(jù)也進行數(shù)字化處理沒在文件中規(guī)定節(jié)距公差,以求絕佳的繞包工藝。
穩(wěn)相同軸電纜的機械穩(wěn)相性能
穩(wěn)相同軸電纜的機械穩(wěn)相性能要求是近幾年才提出來的,國內(nèi)外對其機理研究的報道較少。電纜受到機械力的作用時,可能產(chǎn)生擠壓、拉伸、彎曲 和扭轉等情況,其相位變化原理分析也非常復雜。下面,我們僅從最常見的彎曲變化來分析其對相位 穩(wěn)定的影響。
圖:同軸電纜相位及相位變化見公式
由公式可知,電纜相位變化主要取決于機械長度變化率以及等效介電常數(shù)變化率,當電纜受機械力彎曲時,相位變化主要是由機械長度變化引起的。
同軸電纜彎曲時,由于各部件所處的彎曲半徑不等導致電纜外側受拉伸,而電纜內(nèi)側受擠壓,從而導致機械長度變化。同軸電纜外導體外側最大可能伸長長度(即電纜最大伸長長度)Δl,可由公式表示。
式中,r為電纜的彎曲半徑,mm; D為絕緣體直徑,mm; I為電纜彎曲長度(1=2rθ, θ為彎曲角)。
可以得出彎曲引起的長度變化 Δl 與 電纜自身粗細(絕緣直徑D)、彎曲半徑r、彎曲長 度l 有關。電纜越粗、彎曲半徑越小、彎曲角越大,則電纜彎曲長度變化越大,相位變化也越大。上述分析是在電纜機構十分緊密、彎曲時內(nèi)外 導體、絕緣均不發(fā)生相對位移的理想狀態(tài)下進行的。在實際制造的電纜彎曲時,內(nèi)外導體、絕緣之間肯 定會有相對位移,從而引起電纜相位的變化。
所以在進行穩(wěn)相電纜的設計時,必須注意其結構的緊密性和穩(wěn)定性,盡量避免內(nèi)外導體、絕緣三者之間產(chǎn)生相對滑動。
圖:PTFE 絕緣、鍍銀銅帶纏繞、鍍銀銅絲編織 結構
圖:PTFE 絕緣、鍍銀銅扁線編織、復合鋁塑模 繞包、鍍銀銅線編織結構
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原文標題:低損穩(wěn)相同軸電纜的常用結構及機械穩(wěn)相分析
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