一种带有轧纹结构的薄壁半刚型射频同轴电缆的制作方法

本实用新型属于通信领域，涉及半刚型射频同轴电缆，具体涉及一种带有轧纹结构的薄壁半刚型射频同轴电缆。

背景技术：

随着微波通信设备集成度越来越高，整机系统对射频电缆的电磁泄露要求也越来越高，半刚型射频同轴电缆由于有连续的外导体结构，具有最优的屏蔽性能和最小的外导体损耗，较高的使用频段范围和全频段内较好的电性能指标，因而得到广泛的应用。除此之外，在机械性能方面，具有较强的抗拉强度和弯曲固定成型性。但是目前半刚型射频同轴电缆存在一个普遍问题，就是电缆在打弯过程中绝缘体会收缩，或在进行高低温循环工作后绝缘体也会因热胀冷缩作用下出现收缩或长出现象，短电缆容易出现绝缘体抽芯问题。本实用新型就是通过新的结构，增加外导体与绝缘体附着力的问题。

目前，现有的轧纹结构电缆是一种波纹射频同轴电缆，其结构一般为聚乙烯防护套，环形皱纹铜或铝管外导体，绝缘体采用聚乙烯发泡，内导体为铜铝复合体或纯铜材料。现有技术中，轧纹结构电缆的护套采用低温挤塑成型，外导体使用铜带或铝带经收卷装置进行收卷，再将合缝处进行氩弧焊接使其成为封闭圆形管状外导体，在经固定模具和牵引制成固定节距以及波峰波谷的波纹管，绝缘体采用的是聚乙烯发泡技术制成发泡绝缘体，内导体一般为空心或实心铜管和铝管结构。

目前航空航天、军用雷达及武器装备等高精尖技术领域中，对射频同轴电缆的使用频率要求极高，现有波纹同轴电缆只能生产较大外径电缆，一般直径在6mm以上。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种带有轧纹结构的薄壁半刚型射频同轴电缆，解决现有的波纹同轴电缆结构难以适用于小外径电缆以及现有的波纹同轴电缆对外导体层与绝缘体层之间的附着力于电缆本身的机械强度难以兼顾的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种带有轧纹结构的薄壁半刚型射频同轴电缆，包括由内至外依次设置的内导体、绝缘体层和外导体层，所述的外导体层的壁厚为0.08～0.50mm；

所述的外导体层上轧制有微轧纹；

所述的微轧纹深度为外导体层的壁厚的0.15～0.3倍。

本实用新型还具有如下区别技术特征：

所述的微轧纹的头数为2～3头，微轧纹之间的相位差为60°～180°。

所述的微轧纹的轧纹升角为5～10°，微轧纹的轧纹节距在0.05～4.0mm。

所述的外导体层的外径小于6mm。

所述的微轧纹的截面形状为半圆形、梯形或波浪形。

所述的内导体采用镀银圆铜线和镀银铜包钢线制成。

所述的绝缘体层采用聚四氟乙烯制成。

所述的外导体层采用无缝紫铜管或无缝铝管制成。

本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：

本实用新型的电缆结构能够适用于小径电缆，增加了外导体层与绝缘体层的摩擦力，从而提升了绝缘体层与外导体层之间的附着力。且在提高附着力的同时兼顾了电缆的机械强度。

本实用新型的外导体层上的轧纹为微轧纹，适用于薄壁电缆，轧纹深度浅，能够保证机械强度，且同时满足了绝缘体层与外导体层之间的附着力要求，电缆性能好，电缆的保持力和使用频率远远高于现有的电缆。

现有波纹管电缆无论是在电缆结构、生产工艺和使用领域都存在巨大差异。本实用新型是通过对电缆外导体进行微弱轧纹，研发出一种新型轧纹结构电缆，解决目前半刚型射频同轴电缆绝缘体与外导体的附着力问题，使之在机械弯曲及极限温度环境中具有稳定的电性能和机械性能，从而保证电缆信号传输准确性。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是截面形状为半圆形的微轧纹结构示意图。

图3是截面形状为梯形的微轧纹结构示意图。

图4是截面形状为波浪形的微轧纹结构示意图。

图中各个标号的含义为：1-内导体，2-绝缘体层，3-外导体层，4-微轧纹。

以下结合实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

实施例：

如图1所示，本实施例给出一种带有轧纹结构的薄壁半刚型射频同轴电缆，包括由内至外依次设置的内导体1、绝缘体层2和外导体层3，所述的外导体层3的壁厚为0.08～0.50mm；

所述的外导体层3上轧制有微轧纹4；

所述的微轧纹4深度为外导体层的壁厚的0.15～0.3倍。

微轧纹4的头数为2～3头，微轧纹4之间的相位差为60°～180°，微轧纹4的头数即轧纹线的条数，多条微轧纹4以本实施例的相位差布局，不仅可以增加电缆的保持力，同时也不会影响电缆的电性能指标。

微轧纹4的轧纹升角为5～10°，微轧纹4的轧纹节距在0.05～4.0mm。本实施例是通过轧纹夹具自带轧纹升角，在夹具旋转过程中，电缆的外导体层3在轧纹升角作用下自动轧纹，该种方式无需牵引力，只需轧纹夹具旋转即可，操作方便，节距稳定，相比大型波纹管电缆其可操作用更强，工艺过程更简单。

外导体层3的外径小于6mm，可以做5mm、4mm和3mm等的一些列尺寸，为小外径电缆或小型电缆。现有波纹管外导体壁厚一般都在0.5mm以上，本实施例的外导体层3的壁厚为0.08～0.50mm，可以优化到壁厚为0.08～0.45mm。

如图2至图4所示，微轧纹4的截面形状为半圆形、梯形或波浪形。

现有的波纹电缆内导体一般采用铜铝复合管结构，本实施例的内导体1采用镀银圆铜线和镀银铜包钢线制成，降低内导体1表面因趋肤效应而引起的损耗。

现有波纹电缆绝缘为聚乙烯发泡，耐温等级较低，一般最高能承受90℃高温，熔融状态下成液体状易流动，无法承受短时间高温作用。本实施例的绝缘体层2采用聚四氟乙烯制成。具体有如下三种。

(A)低介电常数PTFE，采用分散PTFE树脂，加入20％溶剂油经搅拌充分进行压胚，形成圆柱状配料，经推挤、烧结而成，其介电常数1.9左右，相比正常FTFE介电常数2.1降低0.2～0.3，既能保证其具有很高的强度，也降低了信号传输过程中的损耗。具有长期在200℃高温正常工作，短时间可用在250℃，熔融温度327℃，熔融不流动等特性，短时间内的高温不影响其信号传输。

(B)生料拉伸PTFE，前期生产与低介电常数PTFE基本相同，在推挤过程中经拉伸作用，使得内部分子纤维化，经低温烧结，溶剂油挥发，内部会均匀填充空气，空气的介电常数1.0，该绝缘体为空气混合介质，介电常数1.65左右。

(C)低密度PTFE薄膜绕包结构，低密度PTFE薄膜经多层绕包后，介电常数可以降到1.45，其具有优异温度相位稳定性，PPM值为700左右。

现有波纹管外导体采用一定宽度铜带和铝带，经收卷装置进行收卷成管状，经氩弧焊将合缝焊接形成管状外导体，本实施例的外导体层3采用无缝紫铜管或无缝铝管制成，其不用经过焊接处理。

轧纹深度：现有波纹管电缆一般规定固定的波峰波谷及轧纹节距，深度一般在1.0mm以上，本实施例的微轧纹4深度为外导体层的壁厚的0.15～0.3倍，而外导体层3的壁厚为0.08～0.50mm，基本上在0.10mm以下，该结构对所有半刚电缆都适应，利用轧纹方法能有效增大电缆绝缘与外导体保持力，经试验本实施例的电缆保持力可达到70N以上，现有波纹管电缆和半刚电缆的保持力一般在15～30N，是现有电缆的2～3倍。

电缆使用频率：现有波纹管电缆由于生产工艺的局限性，只能生产壁厚0.5mm以上，电缆外径在6.0mm以上的粗缆，一般使用频率在6GHz以内，本实施例的电缆的直径在6.0mm以下，壁厚为0.08～0.50mm的电缆也能够实现轧纹，不仅对绝缘体与外导体的附着力进行有效提升，同时使用频率最高可以达到65GHz，是现有波纹管电缆的10倍。

本实用新型的带有轧纹结构的薄壁半刚型射频同轴电缆的具体生产流程如下：

步骤一，推挤或绕包：推挤和绕包是目前高性能射频同轴电缆常用的绝缘体生产工艺，推挤是一种将分散的PTFE树脂中加入质量分数为20％的溶剂油，充分进行混合，然后静置24小时以上，使溶剂油与PTFE树脂相互能够彻底吸收融合，再经压胚成环状圆柱体，将压好的胚料送入推挤缸筒内，通过稳定速度的挤压，在经过锥形模芯模套时，形成外径均一的同心绝缘体结构，本实施例使用模套孔径一般2.0～5.50mm，模芯直径一般在0.5～2.0mm，挤出绝缘外径一般在1.90～5.0mm。而绕包类绝缘体则是通过一定厚度和宽度的PTFE薄膜，通过进行多层搭盖绕包得到设计尺寸要求的绝缘体生产工艺，该工艺不适用烧结工序。目前使用较多的薄膜厚度为0.035/0.076/0.152/0.254mm，薄膜的宽度可以根据工艺要求分切不同的宽度。

步骤二，烧结：烧结工艺是生产低介电常数PTFE(即聚四氟乙烯)的重要过程，生料拉伸PTFE介质在120℃温度下进行干燥，使溶剂油尽可能挥发，然后放入烘箱进行300℃烧结，保证分子链结构稳定。低介电常数PTFE介质是介于实心介质与生料拉伸介质之间的绝缘材料，其烧结温度在350℃左右，烧结完成后介电常数1.90，该介质具有机械强度高，高温膨胀系数小，介电常数低的特点。

步骤三，拉管：拉管工艺是将推挤烧结完的绝缘体或是薄膜绕包的绝缘体穿入一定孔径的铜管或铝管中，经固定尺寸的拉丝磨具，经牵引拉拔，使绝缘体和外导体内壁形成过渡配合，保证绝缘体与外导体之间的附着力以及外导体外径的一致性，对后道轧纹的一致性有着重要作用。常用拉丝模孔径有2.18±0.01mm、3.58±0.01mm、6.00±0.01mm，经过拉管生产出来的电缆外径可保证公差在0.02mm以内。

步骤四，轧纹：轧纹工序为生产过程关键工序，将拉管后电缆经过固定的轧纹夹具，此工艺与波纹管轧纹工艺不同，波纹管是通过轧纹夹具和牵引作用，在设定的牵引下生成固定节距的波纹。根据前文记载，本实施例是通过轧纹夹具自带轧纹升角，微轧纹4的轧纹升角为5～10°，微轧纹4的轧纹节距在0.05～4.0mm。在夹具旋转过程中，电缆的外导体层3在轧纹升角作用下自动轧纹，该种方式无需牵引力，只需轧纹夹具旋转即可，操作方便，节距稳定，相比大型波纹管电缆其可操作用更强，工艺过程更简单。

步骤五，后处理：电缆经拉管和轧纹工序之后，由于拉管和轧纹过程对绝缘体产生挤压，使得电缆内部绝缘内应力无法释放，外导体也会应为冷压作用产生冷作硬化，对综合机械性能会产生影响，所以轧纹后电缆需进行60℃左右的一个高温去应力,使电缆拥有良好的机械稳定性。