一种金属碳纤维射频同轴电缆的制作方法

本实用新型涉及一种同轴射频电缆，尤其涉及一种金属碳纤维射频同轴电缆。

背景技术：

同轴电缆是指外层导体和中心导体的圆心在同一个轴心上，且两导体间用绝缘材料相互隔离结构的电缆，能有效防止外界电磁波干扰，保证信息的可靠传输；射频同轴电缆是指在无线电频率范围(15kHz～3THz)内传输电信号或能量的同轴电缆。由于传输的信号完全封闭在外层导体内部，所以射频电缆具有传输频率高、损耗小、屏蔽性及抗干扰性能好等优点，作为高频信号最好传输媒介之一，广泛用于航空航天、船舶、核电、通信等各个领域。

现有射频同轴电缆屏蔽普遍采用铜线或镀银铜线编织而成，金属屏蔽层能有效提高电缆屏蔽性能，但金属密度大，电缆单位重量大，不属于轻量电缆范畴。随着我国航空航天事业的迅速发展，航空航天装备和系统对射频同轴电缆的轻量化提出了更高的要求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种金属碳纤维射频同轴电缆，既能适应航空航天环境，又能有效减轻单位重量的射频同轴电缆。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种金属碳纤维射频同轴电缆，由内向外依次包括内导体，绝缘层，外导体和外护套，其中，所述绝缘层为多孔聚四氟乙烯层，所述多孔聚四氟乙烯层挤包在内导体外围，所述外导体为金属碳纤维编织层，所述外护套为聚偏二氟乙烯层。

上述的金属碳纤维射频同轴电缆，其中，所述金属碳纤维为镀铜、镀镍或镀银碳纤维。

上述的金属碳纤维射频同轴电缆，其中，所述金属碳纤维编织层的材料密度为2.5g/cm³～3.0g/cm³，编织密度为80％～85％。

上述的金属碳纤维射频同轴电缆，其中，所述所述多孔聚四氟乙烯层中圆孔的截面积占绝缘整体截面积的70％-75％，多孔聚四氟乙烯绝缘层的密度度为0.53g/cm³～0.64g/cm³。

上述的金属碳纤维射频同轴电缆，其中，所述内导体为单根铜线、单根镀银铜线或单根镀银铜包铝线。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型提供的金属碳纤维射频同轴电缆，外导体金属碳纤维编织层兼有屏蔽效果，替代传统比重大的镀银铜箔金属外导体并去除了传统电缆中的屏蔽层，且采用密度最低的氟塑料护套材料聚偏二氟乙烯，电缆具有传输频率高、损耗小、屏蔽性能好，耐高温、柔软性好、可靠性高等特点，还具有重量轻等优势，可广泛用于航空航天装备和系统中射频同轴电缆应用场合，特别适用于对射频同轴电缆轻量化有特殊要求的深空探测装备和系统中。

附图说明

图1为本实用新型金属碳纤维射频同轴电缆结构示意图。

图中：1内导体、2圆孔、3绝缘层、4外导体、5外护套。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

请参见图1，本实用新型提供的金属碳纤维射频同轴电缆，由内向外依次包括内导体1，绝缘层3，外导体4和外护套5，其中，所述绝缘层3为多孔聚四氟乙烯层，所述多孔聚四氟乙烯层挤包在内导体1外围，所述外导体4为金属碳纤维编织层，所述金属碳纤维为镀铜、镀镍或镀银碳纤维，所述外护套5为聚偏二氟乙烯层。

本实用新型提供的金属碳纤维射频同轴电缆，其中，所述内导体1为单根铜线、单根镀银铜线或单根镀银铜包铝线，这些材料不仅耐高温，而且传输信号能力强。本实用新型提供的金属碳纤维射频同轴电缆，具有优良的机械性能和电气性能，同时能有效减轻电缆单位重量的金属碳纤维射频同轴电缆。这种金属碳纤维射频同轴电缆不仅具有传输频率高、损耗小、屏蔽性能好，耐高温、柔软性好、可靠性高等特点，还具重量轻等优势。

本实用新型提供的金属碳纤维射频同轴电缆，绝缘层3采用多孔聚四氟乙烯层，所述多孔聚四氟乙烯层密度为0.5g/cm³～0.7g/cm³。通过多孔圆形模具，挤包在内导体外，通过调整圆孔的大小可调整绝缘层的密度，多孔聚四氟乙烯薄膜具有耐温等级高、介电常数和介质损耗小、高频性能稳定等特点，是作为高温通信电缆最佳介质材料之一。

本实用新型提供的金属碳纤维射频同轴电缆，外导体4采用金属碳纤维编织而成。金属碳纤维是指在碳纤维表面采用电镀方法均匀涂覆一层金属，金属为铜、镍或银，金属碳纤维具有耐温等级高、密度小、导电性能优良等特点，可承受200℃高温，密度在2.5g/cm³～3.0g/cm³之间，纤维电阻率小于5×10^-5Ω·cm。编织工艺采用16锭高速编织机，每锭一束金属碳纤维，编织表面平整、外径均匀，编织密度在80％～85％之间。外导体4是本金属碳纤维射频同轴电缆的关键，与现有常规镀锡铜线(密度8.89g/cm³)外导体相比，单位重量减轻70％以上，而且具有屏蔽效果，可省去金属编织屏蔽层，本金属碳纤维射频同轴电缆单位重量可减轻40％以上。

本实用新型提供的金属碳纤维射频同轴电缆，其外护套5采用聚偏二氟乙烯聚合物熔融挤出而成。聚偏二氟乙烯聚合物是氟塑料里综合性能较为突出的材料，密度1.75g/cm³～1.79g/cm³之间，氟塑料护套材料中比重最小，交联后耐温可达150℃，耐γ射线辐射性能可达100rad，可采用常规熔融挤出方式成型，成型后通过电子束辐照交联，电子束辐照剂量范围为10M rad～15M rad。辐照交联聚偏二氟乙烯聚合物护套性能更加稳定。

下面给出一个具体实施例，内导体1选用直径1.45mm的镀银铜线；绝缘层3的外径为4.00mm，由多孔聚四氟乙烯层挤包在镀银铜线上而成；外导体4外径为4.50mm，采用标称截面0.12cm²的镀镍碳纤维束编织，编织密度80％；外护套5外径为5.00mm，采用聚偏二氟乙烯聚合物熔融挤出并经电子辐照交联而成。采用上述结构形成的金属碳纤维射频同轴电缆的大大减轻了重量，特性阻抗仅为50Ω。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。