同軸電纜的結(jié)構(gòu)詳解

一，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，因為衰減主要是內(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℃），因為在高頻下，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。表1表示銅管和銅包鋁線作為內(nèi)導(dǎo)體時在特定頻率下的趨膚深度值。
    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。
二，外導(dǎo)體
    外導(dǎo)體有兩個基本的作用：*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*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。
三，絕緣介質(zhì)
    射頻同軸電纜介質(zhì)遠(yuǎn)不只是起絕緣作用，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*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，氮氣直接注入擠塑機內(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。
    我們的RF電纜因絕緣材料的介質(zhì)損耗角小、發(fā)泡度大而具有非常好的電氣性能。發(fā)泡介質(zhì)特性在高頻下更加重要，正是這種特殊的發(fā)泡結(jié)構(gòu)決定了電纜高頻下非常低的衰減性能。
    *的多層絕緣（內(nèi)薄層－發(fā)泡層－外薄層）共擠工藝可以得到均勻、密閉的發(fā)泡結(jié)構(gòu)，具有機械性能穩(wěn)定、強度高以及很好的防潮性能等特點。為使電纜在潮濕的環(huán)境中仍保持很好的電氣性能，我們特意設(shè)計了一種電纜：在發(fā)泡絕緣層外表面加一層薄的實芯PE。這種外薄層可以有效防止潮氣入侵，從一開始生產(chǎn)就保護(hù)電纜電氣性能，這種設(shè)計對于外導(dǎo)體開孔的漏泄電纜尤其重要。另外，絕緣層通過內(nèi)薄層緊緊地包在內(nèi)導(dǎo)體上，進(jìn)一步提高了電纜的機械穩(wěn)定性。而且，薄層中含有特殊的穩(wěn)定劑，即能保證和銅的相容性，又能保證我們電纜的長期使用壽命。選用合適的內(nèi)薄層材料，*可以獲得滿意的性能，如：防潮、粘接和穩(wěn)定性。
    這種多層絕緣設(shè)計（內(nèi)薄層－發(fā)泡層－外薄層）可以同時獲得*的電氣性能和穩(wěn)定的機械性能，從而提高了我們的RF電纜的長期使用壽命和可*性。
四，護(hù)套
    戶外電纜常用的護(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*溫度和*紫外線引起的氣候應(yīng)力。當(dāng)強調(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)。