Доставка цветов в Севастополе: SevCvety.ru
Главная -> Радиочастотные линии

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [28] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68

Требования, предъявляемые « лроводииковым, изоляционным и защитным материалам, для радиочастотных кабелей .складываются из различных .сочетаний отдельных групп требований, приведенных ниже.

Наименование элемента

Внутренний н внешний проводники

Изоляция

Защигкая оболочка

Требования

Высокая электропроводность в полосе рабочих частот н температур.

Высокая механическая прочность при изгибе, растяжении и других аозяействиях. Гибкость.

Стабильность геометрических размеров. Высокая степень экранирования (для внешнего проводника) .

Низкое значение диэлектрической дроинцаемости и тангенса угла диэлектрических лагерь. Стабильность диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в рабочем диапазоне частот и температур. Стабильность диаметра изоляции. Высокая механическая прочность. Высокое электрическое сопротивление. Гибкость.

Стойкость к действию воды, масел, бензииа и других веществ.

Высокая механическая прочность. Малая н стабильная толщина. Гибкость.

Для проводниковых и изоляционных материалов это в основном сочетание электр.ических и механических требований, дли материалов защитных оболочек - сочетание меха.нических и химико-климатических требований. Требование технологичности является общи.м для всех вадов ..материалов.

Одной из важнейших особенностей радиочастотных кабелей, отличающей их от других линий передачи, таких, например, как волноводы, является гибкость. Отсюда вытекает несколько важ-нейш1их механических требований:

минимальный радиус изгиба 1пр,и транспортировании, хранении и монтаже кабелей в различных температурных условиях;

стойкость к многократным перегибам .и (или) перемоткам в различных температурных услоВИях;

стойкость к истиранию, скручиванию и растяжению;

стойкость к поперечному и (или) продольному давлению;

стойкость к воздействию вибрационных нагрузок, одиночных и много.крат1НЫХ ударов, линейных нагрузок.

Ко всем, без исключения, .радиочастотны.м кабеля.м предъявляется требование предельной массы.

Требования .к .климатичесиим .параметрам вытекают из многообразных условий эксплуатации радиочастотных кабелей, которые характеризуются многими видами воздействий. Основные требования к климатическим параметрам:

яагревостойкость, т. е. способность в течение о.пределвниого времени сохранять все свойства при повышенных и высоких температурах;

хладостойкость, т. е. .способность в течение определенного времени сохранять .все свойства 1пря .пониженных температурах;

стойкость к циклическому (воздействию повышенных я пониженных температур;

стойкость к изменению атмосфер.ного давлеиня (повышенного, .пониженного, вакуума);

.стойкость к воздействию повы-шевной влажности, дождя, инея, росы, .морокой воды, морского ту.мана, .минерального масла, бензина, химических веществ;

.стойкость к воздействию солнечной радиации, озона, дестабилизирующих факторов;

стойкость к воздействию различных пр.имеоей в .воздухе, например пыля .и промышленных газов;

стойкость к .воздействию биологических факторов, например плесневых грибов, насекомых, грызунов.

Требования к (надежности я долговеч.ности по отношению к радиочастотны.м кабелям выражаются в .виде комплекса .нескольких функциональных зависимостей, таких, как уровень и стабильность основных характеристик в пределах срока службы, наработка в заданных условиях, срок сохраняемости кабеля при хра-нен1ии в зада.иных условиях, .срок .службы кабеля, в Пределах которого обеспечиваются заданные наработка и сохраняемость.

Качество радиочастотных кабелей оценивают рядом показателей: основными электрическими, механическими и климатическими параметрами, надеЖНостью, ресурсом, технологичностью и эконо.мичностью. Технологичность и экономичность могут находиться в противоречии с качеством. Поэтому получение оптимального качества, основанного на оптимальных технических я технологических решениях и оптимальном иопользованяи, является сложной технической задачей. Под оптимальныМ уровнем качества понимают такое .сочетание его .свойств, которое наилучш,им образо.м обеспечивает заданные потребности с наименьшими затратами .на их создание.

Выполнение требований, предъявляемых ,к радиочастотным кабелям, характеризуется большим ч1и.слом различных параметров, задаваемых в технических условиях или ГОСТ.

4.2. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ КОАКСИАЛЬНЫХ РАДИОЧАСТОТНЫХ КАБЕЛЕЙ

Ооновны.ми элементами конструкций (коаксиальных радиочастотных (Кабелей являются (внутренний и внеш.ний .проводники, изоляция и защитная оболочка. Рассмотрим эти элементы более подробно.

Внутренний проводник. В радиочастотных кабелях внутренний проводник должен обладать высокой электропроводностью, необ-



ходимой механической (прочностью и достаточной гибкостью. В(нутрен(ние проводники радиочастотных кабелей чаще всего изготавливаются из медной отожженной проволоки. Наиболее распространенной конструкцией внутреннего 1проводн(И1ка является одиночная сплошная круглая проволока (рис. 4.4а). Часто в (качест-


Рис. 4.4. Конструкции внутреннего проводника радиочастотных кабелей

ве внутреннего проводника коаксиального кабеля применяется биметаллическая (проволока (рис. 4.46), которая может состоять из сочетания различных металлов. В некоторых типах кабелей с целью предохранения поверх1ности медной проволоки от окисления ее лудят чистым оловом. В кабелях с изоляцией из политетрафторэтилена, а иногда и полиэтилена для у.меньшения затухания в проводииках на СВЧ используют иооеребреиную проволоку.

Биметаллическую проволоку применяют для увеличения механической прочности внутреннего проводника. Для этого стальной сердечник покрывают медью гальваническим или металлургиче-аким апособом. Применение биметаллической проволоки экономит расход цветных металлов.

Для уменьшения массы (кабелей внутреннюю часть биметаллического (про(В0Д(НИ1ка делают (ИЗ алюминия. Такой биметаллический проводник (МОжет быть изготовлен из алюминиевой прово-170

локи, на которую холодным способом накладывают фальцованную медную ленту толщиной 0,1-0,15 мм. Биметаллическую проволоку в (ряде случаев (необходимо серебрить или лудить. Тогда получают триметаллическую проволоку (рис. 4.4в), которая находит все большее применение при производстве радиочастотных кабелей.

В тех случаях, когда требуется повышенная гибкость кабеля, внутренний проводник изготавливают многопроволочным, (состоящим из 7, 19 или 37 отдельных проволок (рис. 4.4г,д.е). Недостатком этих проводников является то, что (Центральная проволока имеет меньшую длину по сравнению с остальными проволока-.ми. Это ведет к раапущевию (Витого проводника при механических и температурных воздействиях. На рис. 4.4ж представлена конструкция восьмипроволочного проводника, лишенная этого недостатка. Сердечник проводника выполнен свитым из двух проволок, скрученных с остальными проволокам.и с одинаковым шагом, причем диаметры проволок подобраны с расчетом обеспечения их линейного касания, а все проволоки ©писаны в окружность.

Применемие многопроволочных проводников (несколько увеличивает их сопротивление. Чтобы избежать этого и в то же время иметь необходимую гибкость, иногда применяют проводник, у которого сердечник выполнен из проволоки большого диаметра, а периферийный повив - из тонких проволок (рис. 4.4з). Следует отметить, что преимущества по (сопротивлению у такого проводника будут иметь место Л1ишь на (НИЗШих частотах.

В радиочастотных кабелях с целью эконом,ии .меди (внутренний проводник (В -ряде случаев изготавливается .не сплош.ным, а из цельнотянутой трубки (рис. 4.4м), которая для повышения гибкости иногда делается гофр.ированной. При этом толщина трубки должна быть не менее глубины проникновения тока на нижней частоте границы полосы передаваемых частот. В некоторых конструкциях радиочастотных кабелей внутренний проводник может быть изготовлен из бериллиевой бронзы, нихрома, манганина или другого специального .оплава.

При изготовлении радиоча.стотных (кабелей (не допускается сращивание однопроволочного внутреннего проводника после последней (протяжки .проволоки. Пр;и пайке отдельных проволок .м.ного-проволочного проводника должен применяться .серебряный (припой с бескислотным флюсом. В .месте пайки отдельных проволок диа-.метр (внутреннего п.роводника (не должен выходить за (Пределы допусков. Не допускается вспучивание проводника и наличие на его поверхности острых выступов. Расстояние от места (Спайки одной из проволок до ближайшего места спайки любой другой проволоки долж(но быть .не менее 100 мм. Спайка биметаллической и триметаллической (проволок не допускается.

Изоляция кабелей. Изоляция радиочастотных .кабелей может быть выпол(нена в следующем конструктивном (Исполнении: сплошная (ИЛИ воздушно-пластмаосовая, к (которой относятся шайбовая, пористая, .однокордельная, .многокордельная, трубчатая, гелико-



идальная, с продольными .воздушными канала1М1И и других типов. Наибольшее .распространение получила сплошная изоляция как наиболее механически и электрически прочная и влагостойкая. Все виды воздушно-Пластма.ссовой изоляции, хотя и позволяют получить .меньшее 31начение коэффициента укорочения длины волны и коэффициента затухания, обладают значительными недостатками в отношении малой механической и электрической прочности, а также значительной влагопроницаемости.

Под СПЛОШ.НОЙ изоля.цией поиимается такая изоляция, когда все пространство между В1нутренним и внеш.ним проводниками целиком заполнено изоляционным материалом. Такая изоляция может быть однородной или состоять из двух или нескольких слоев с одинаковыми .или различными свойствами. На рис. 4.12 показан общий вид коаксиального кабеля со сплошной изоляцией.

В качестве изоляции .коаксиальных радиочастотных кабелей используются (следующие материалы: полиэтилен высокого и «из-


il.l.M.I.I.I.1,1,1.1.1.




Рис. 4.5. Воздушно-пластмассовая изоляция: а) кордельная; б) кордельная виток к витку (пружинная); в) геликоидальная; г) пористая

кого давления, пористый, облученный и химически сшитый полиэтилен, фторопласт-4 и 4МБ, пористый фторопласт, кварц, стеатит, кремнийорганическая резина, полипропилен, прессованная магнезия.

Для оплошной изоляции кабелей нормалынои теплостойкости наибольшее применение получил стабилизированный чистый полиэтилен, обладающий стабильностью электрических характеристик.


Рис. 4.6. Трубчатая изоляция:

а) цилиндрическая трубка;

б) трубка-звездочка; в) трубка с ребрами

особенно в области высоких частот, достаточной механической прочностью и простотой технолопии изолироваиия. Он обеспечивает работу кабелей в диапазоне от -60 до -{-в5°С.

Для изоляции кабелей, предназначенных для .работы в условиях повышенных температур (до +200-250°С), применяется фторопласт-4 и 4МБ. Сплошная изоляция .может .быть получена путем обмотки внутреннего проводника тонкими лентами фторопласта-4 или путем плунжер.ного прессования из фтороплас-та-4МБ.

При воздушно-шластмассовой изоляции на внутреннем проводнике через определенные интервалы .насажены изоляционные детали в виде шайб различной конфигурации ил.и наложены спирали из корделя, образующие .каркас из изоляционного материала между внутренни.м и внеШН1Им проводниками кабеля. Для такого типа изоляции характерно, что любая прямая линия, проведенная в сечении кабеля, не пересекает твердый диэлектрик (рис. 4.5, 4.6).

Конструкция изоляционных шайб может быть самой разнообразной. Основ.ное их назначение - точное центрирование внутреннего проводника по отношению к внешнему. При конструировании кабелей с воздушно-пла.стмассавой .изоляцией .стремятся к


Рис. 4.7. Форма изоляционных шайб для коаксиальных кабелей

уменьшению объема изоляционного ,мате.р,иала ,в электрическом поле кабеля, так ка.к диэлектрические .потерИ в изоляционном материале .больше, че.м в (воздухе. На рис. 4.7 П(рн1ведены (некоторые характерные фОрмы изоляционных шайб, изготавливаемые



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [28] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68



0.0328
Яндекс.Метрика