微小型同轴线缆由于其应用的特殊性,在材料选用上也会有一定的特别之处。本文将围绕微小型同轴线缆的内导体、绝缘、外导体材料的选型,详细展开讲述。
一、内导体材料的选料
微小同轴电缆的内导体都很细,而电缆的使用频率以及工作温度却较高。所以单一的铜导体并不是很理想的内导体。铜在空气中会氧化而产生黑色的氧化皮,特别是当温度在80℃以上时氧化速度加快,当温度达到176℃时氧化将极为迅速。黑色氧化皮的生成,将使其电性能下降。
因此铜导体最高使用温度一般限制在100℃。在使用频率上一般也只限于3000MHz以下。铜包钢线具有高的强度、耐疲劳的特性,在频率高于10MHz以上的条件下,铜包钢的电阻与实体铜线几乎一样,而机械强度则为实体的三倍。
因此,微小同轴射频电缆常用铜包钢、镀银铜包钢或镀锡铜包钢线作为内导体。锡的电导率虽然比铜小得多,但具有抗氧化、耐蚀等优点,工作温度一般可用到150℃,在极个别情况下也可用到200℃。镀银铜线防蚀能力更好其电导率比铜高得多,因而广泛用在高温和高频条件下。其连续工作温度可达200℃,短时间使用温度可达250℃。
二、绝缘材料的选料
同轴电缆的绝缘材料最常用的是聚乙烯。实心聚乙烯绝缘的优点是耐电强度、机械强度高,热阻小以及结构稳定;缺点是介电常数大,当频率很高时衰减更大。聚乙烯最高使用温度一般为85℃,所以在要求耐高温情况下,应采用聚四氟乙烯(F4)及聚全氟乙丙烯(F46)。他们有较好的热稳定性和化学稳定性,其电气性能也较优异。聚四氟乙烯的长期工作温度可达250℃,聚全氟乙丙烯的长期工作温度可达200℃。
三、外导体材料的选料
微小同轴线最常用的外导体是编织,而且编织密度一般在95%以上。这主要是因为其传输高频较高,而电缆屏蔽衰减较大(与管状外导体相比,一般情况下衰减将增大到1.5~4倍,特别在高频下衰减值还会急剧上升)。
编织的优点是电缆比较柔软,容易弯曲。管状(铜管、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,不适用于移动场合。
最后还有一种是电镀外导体,它是先用化学镀覆的方法在绝缘表面上镀包一层0.05微米厚的铜层,电镀增厚到0.025毫米。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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