第一節(jié) 產(chǎn)品設(shè)備、生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

電纜最重要的電氣性能是衰減低、阻抗均勻、回波損耗高，對于漏泄電纜還有很關(guān)鍵的一點(diǎn)是其最佳的耦合損耗。電纜的主要作用是傳輸信號，因此，應(yīng)使電纜結(jié)構(gòu)和材料保證在電纜整個使用期限內(nèi)都有很好的傳輸特性，這一點(diǎn)非常重要.

1、內(nèi)導(dǎo)體

銅是內(nèi)導(dǎo)體的主要材料，可以是以下形式：退火銅線、退火銅管、銅包鋁線。通常，小電纜內(nèi)導(dǎo)體是銅線或銅包鋁線，而大電纜用銅管，以減少電纜重量和成本。對大電纜外導(dǎo)體進(jìn)行軋紋，這樣可獲得足夠好的彎曲性能。

內(nèi)導(dǎo)體對信號傳輸影響很大，因?yàn)樗p主要是內(nèi)導(dǎo)體電阻損耗引起的。其電導(dǎo)率，尤其是表面電導(dǎo)率，應(yīng)盡可能高，一般要求是58MS/m（+20℃），因?yàn)樵诟哳l下，電流僅在導(dǎo)體表面的一個薄層內(nèi)傳輸，這種現(xiàn)象稱為趨膚效應(yīng)，電流層的有效厚度稱為趨膚深度。

內(nèi)導(dǎo)體用的銅材質(zhì)量要求很高，要求銅材應(yīng)無雜質(zhì)，表面干凈、平整、光滑。內(nèi)導(dǎo)體直徑應(yīng)穩(wěn)定且公差很小。直徑的任一變化都會降低阻抗均勻性和回波損耗，因此應(yīng)精確控制制造工藝。

2、外導(dǎo)體

外導(dǎo)體有兩個基本的作用：第一是回路導(dǎo)體的作用，第二起屏蔽作用。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電纜的外導(dǎo)體是由軋紋銅管焊接而成的，這些電纜的外導(dǎo)體完全封閉，不允許電纜有任何輻射。

外導(dǎo)體通常由銅帶縱向包覆而成。在外導(dǎo)體層上，開有縱向或橫向的槽口或小孔。

外導(dǎo)體開槽在軋紋型電纜中比較常見。通過沿軸向方向?qū)埣y波峰進(jìn)行等距離切削開槽形成。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。

顯然，將非漏泄型電纜按以下方法加工可制成漏泄電纜：以120度夾角對非漏泄型電纜中常見的普通皺紋型電纜的外導(dǎo)體波峰進(jìn)行切削，獲得一組合適的槽孔結(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)。

外導(dǎo)體用的銅材也應(yīng)質(zhì)量很好，導(dǎo)電率高，無雜質(zhì)。外導(dǎo)體尺寸應(yīng)嚴(yán)格控制在公差范圍內(nèi)，以保證均勻的特征阻抗和高的回波損耗。

3、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。對絕緣最重要的要求有：

相對介電常數(shù)低，介質(zhì)損耗角因子小，以保證衰減小

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)定以保證壽命長

防水防潮

物理高發(fā)泡絕緣可以達(dá)到以上所有要求。用先進(jìn)的擠塑和注氣工藝及特殊的材料，發(fā)泡度可以達(dá)到80％以上，這樣的電氣性能與空氣絕緣電纜比較接近。注氣方法中，氮?dú)庵苯幼⑷霐D塑機(jī)內(nèi)的介質(zhì)材料中，該工藝也稱為物理發(fā)泡方法。與此相對的化學(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)一致，意味著其阻抗均勻，回波損耗大。

4、護(hù)套

戶外電纜最常用的護(hù)套材料是黑色線性低密度聚乙烯，它密度與LDPE相近，但強(qiáng)度與HDPE相當(dāng)。相反，在某些情形下，我們傾向用HDPE，它可為護(hù)套提供更好的機(jī)械性能和耐摩擦、化學(xué)、潮氣及不同環(huán)境條件的性能。

防紫外線的黑色HDPE能承受如極高溫度和極強(qiáng)紫外線引起的氣候應(yīng)力。當(dāng)強(qiáng)調(diào)電纜的防火安全性時，應(yīng)使用低煙無鹵阻燃材料。在漏泄電纜中，為減小火的蔓延，可在外導(dǎo)體和護(hù)套之間使用防火阻燃帶，使容易熔融的絕緣層保留在電纜內(nèi)。

第二節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝特點(diǎn)或流程

圖表 3  半柔電纜工藝流程

半柔電纜是半剛同軸電纜的一種獨(dú)特的替代品。半柔電纜采用灌錫高強(qiáng)度編織線作為外導(dǎo)體，因此可以很容易用手對它進(jìn)行彎曲或再彎曲。

射頻同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體、物理發(fā)泡聚乙烯組合絕緣層、皺紋銅管外導(dǎo)體和護(hù)套組成。組合絕緣層可采用皮—泡—皮的最佳形式。內(nèi)皮用線性低密度聚乙烯和少量粘接劑混合而成，實(shí)心，介電常數(shù)約2.3～2.4左右，其作用是增加絕緣層與內(nèi)導(dǎo)體的粘附力，提高絕緣層的氣密性、防潮性。內(nèi)皮層要盡量薄，以減少它對發(fā)泡層介電常數(shù)的不良影響。中間的物理發(fā)泡層用高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和少量成核劑混合而成，注入高壓氮?dú)?。其發(fā)泡度一般在75%～80%之間，介電常數(shù)只有1.2～1.3。外皮層為實(shí)心絕緣層，用高密度聚乙烯，厚度小于0.1mm，作用是增加絕緣層的強(qiáng)度，還可以提高防潮性能。在物理發(fā)泡絕緣工序，首先聚合物通過加溫熔融和混合，獲得均勻的聚合物熔體，注入高壓氮?dú)?，聚合物與氮?dú)饣旌铣珊?，泡孔形成。接下來混合物通過十字機(jī)頭擠出，壓力釋放，導(dǎo)致泡孔生長，再通過水槽冷卻，達(dá)到泡孔穩(wěn)定化及絕緣結(jié)構(gòu)的凝結(jié)。其泡孔結(jié)構(gòu)的一致性，絕緣纜芯的直徑、電容、偏心度的穩(wěn)定性以及內(nèi)導(dǎo)體質(zhì)量等因數(shù)直接關(guān)系到電纜產(chǎn)品的質(zhì)量。

射頻同軸電纜的外導(dǎo)體由銅帶切邊、成型，形成管狀，再經(jīng)氬弧焊焊管、定徑，形成所要求直徑的銅管。物理發(fā)泡絕緣纜芯穿入外導(dǎo)體銅管內(nèi)，銅管外導(dǎo)體通過軋紋機(jī)軋紋。軋紋轉(zhuǎn)速與生產(chǎn)線速度應(yīng)配合協(xié)調(diào)，以便使外導(dǎo)體達(dá)到設(shè)計(jì)要求的波峰、波谷和節(jié)距。外導(dǎo)體工序焊接和軋紋質(zhì)量的穩(wěn)定性關(guān)系到電纜產(chǎn)品的電氣性能及彎曲性能。

第三節(jié) 國內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢 分析

根據(jù)目前移動通信的情況，將來3G的發(fā)展主要涉及以下通信系統(tǒng)：CDMA800MHz、GSM900/1800MHz、PHS1900MHz，WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000核心頻段等制式。射頻同軸電纜主要工作在這些頻段。

其中，2000MHz左右的頻段為第三代移動通信使用的頻段。中華人民共和國通信 行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)YD/T1092-2004《無線通信用50Ω泡沫聚乙烯絕緣皺紋銅管外導(dǎo)體射頻同軸電纜》考慮到射頻電纜為適應(yīng)3G的發(fā)展，特別提出對3G相應(yīng)工作頻段的要求。3G的工作頻段很高，對通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量要求也更高，對使用的射頻電纜的性能要求，如高頻下的衰減，電壓駐波比、三階交調(diào)、機(jī)械物理性能等都會有相應(yīng)的提高。這就要求我們提供性能更好、結(jié)構(gòu)更優(yōu)的射頻電纜，并且要使用優(yōu)質(zhì)的連接器及可靠的連接方法，以適應(yīng)3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的要求。這也是今后射頻同軸電纜產(chǎn)品發(fā)展的一個亮點(diǎn)。

射頻同軸電纜的使用頻率范圍受限于它的衰減和駐波值的大小。電纜的衰減隨頻率增加而迅速增加，駐波影響(即不均勻性影響)也隨頻率增加而明顯增大，致使電纜上損耗的能量過多而失去其傳輸能量的作用。在高頻率下，電纜的衰減值還隨電纜所承受的彎曲、機(jī)械應(yīng)力和老化等情況而變化，呈現(xiàn)不穩(wěn)定性。另外，當(dāng)電纜傳輸?shù)碾姶挪úㄩL和電纜的橫向結(jié)構(gòu)尺寸可相比擬時，會出現(xiàn)高次諧波，使衰減急劇上升，并影響沿電纜傳輸?shù)幕ǎ瑥亩闺娎|的使用頻率范圍受到限制。

電纜的使用頻率范圍取決于通信系統(tǒng)對衰減和駐波值的要求。通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝加工的改善，可以生產(chǎn)出有較低衰減和駐波的射頻同軸電纜，使電纜的使用頻率范圍得以展寬和提高。為降低衰減，可選用優(yōu)質(zhì)銅材的內(nèi)、外導(dǎo)體，例如無氧銅材料來降低導(dǎo)體衰減。在降低介質(zhì)衰減方面，應(yīng)選用介電常數(shù)和介質(zhì)損耗正切較小的絕緣發(fā)泡材料；適當(dāng)提高高密度聚乙烯材料的比例；提高發(fā)泡度，利用二氧化碳作為發(fā)泡氣體，可以使絕緣纜芯的發(fā)泡度達(dá)到80%以上。要生產(chǎn)出駐波值更小的射頻同軸電纜，則必須使用一致性好、高品質(zhì)的內(nèi)外導(dǎo)體材料；對發(fā)泡絕緣纜芯直徑、電容的穩(wěn)定性提出了更高要求；對于焊接軋紋來說，則要求外導(dǎo)體波峰、波谷、節(jié)距更加穩(wěn)定、精確。直徑、電容和偏心度符合設(shè)計(jì)要求并且穩(wěn)定、均勻的高質(zhì)量的絕緣纜芯是低駐波射頻同軸電纜的必要條件。在先進(jìn)的焊接軋紋生產(chǎn)線上配置高精度在線幾何尺寸圖像儀，實(shí)時監(jiān)測外導(dǎo)體的節(jié)距、波峰、波谷尺寸，可以確保電壓駐波比性能優(yōu)良。

另外，在高頻條件下，射頻同軸電纜與連接頭的配合問題顯得尤為重要，一方面，在高頻下連接頭的微小變化都可能使被測電纜的電壓駐波比值產(chǎn)生顯著的改變。此時連接頭部分的電壓駐波比可能對電纜電壓駐波比測試的影響起著支配作用。另一方面，連接器、射頻電纜質(zhì)量以及它們的配合不良，也就是連接器、射頻電纜的非線性和它們之間接觸的非線性還會產(chǎn)生三階交調(diào)，對通信系統(tǒng)造成不良影響。這是射頻同軸電纜在第三代移動通信中更加要注意的問題。

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