一种航空航天用星绞通信电缆的制作方法

专利名称:一种航空航天用星绞通信电缆的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种航空航天用星绞通信电缆，航空航天用星绞通信电缆包括缆芯，所述缆芯外依次包覆有绕包层、屏蔽层和护套，其特征在于：所述缆芯由四根芯线以填充条为中心两两配对进行星绞制成，所述芯线为多芯内导体外绕包绝缘层制成，所述绝缘层为双层结构，内绝缘层为微孔聚四氟乙烯薄膜，外绝缘层为聚四氟乙烯生料带，所述屏蔽层为镀银铜线双层编织结构，所述护套和所述填充条的材料均为乙烯?四氟乙烯共聚物。本实用新型提供的航空航天用星绞通信电缆，可进行千兆传输，并且具备良好的耐辐照性和电磁屏蔽性以及重量轻、柔软性好、耐高温、低延迟、低衰减、耐冲击等性能。
【专利说明】
一种航空航天用星绞通信电缆
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种通信电缆，尤其涉及一种航空航天用星绞通信电缆，属于航空航天特种电线电缆技术领域。
【背景技术】
[0002]近几年来，移动互联网、大数据、智能制造这几个技术结合在一起，正在引导着新一轮的全球工业革命，它们的发展迫使作为传输纽带的数字通信网络不断的向高速率、高频率、大容量和多功能方向发展，因此，通信电缆的可传输频率和速率也相应有了更高的要求。这种影响也已经波及到了航空航天领域。目前，过去30年中被广泛应用的MIL-STD-1553B数据总线由于其最高使用频率仅为2MHz等缺点正在被其它数据总线所代替，这些总线技术包括IEEE1394(又名火线，Fire Wire)、航天光纤数据总线(SFODB)、光纤通道(FiberChannelWPSpace Wire等。但这些总线技术也存在着一些瓶颈，如用于IEEE1394和SpaceWire的通信电缆最高使用频率仅分别为10MHz和400MHz，这些电缆已经无法满足目前一些情况下大数据量的信号传输。此外，这些通信电缆在用于高频时，普遍出现了高衰减、串扰、延时等严重问题。目前，科研工作者发展了采用光纤替代通信电缆的技术，有效解决了上述存在的问题。但在航空航天领域应用的光纤或通信电缆必须要求具有耐振动和冲击的特性，而光纤由于本身存在的较脆、易碎裂等固有缺陷，无法达到上述要求。
[0003]因此，急需要开发一种具有高速传输能力，可传输千兆高频信号，同时具有低衰减、耐振动、耐辐照、高屏蔽、抗电磁干扰、耐高温、重量轻、柔软性好等优异性能的通信电缆。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题之一是提供一种航空航天用星绞通信电缆，能够实现电缆高传输速度、低衰减、高频传输的性能。
[0005]本实用新型所要解决的技术问题之二是提供一种航空航天用星绞通信电缆，还能够实现电缆屏蔽性能好、耐高温的性能。
[0006]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航空航天用星绞通信电缆，包括缆芯，所述缆芯外依次包覆有绕包层、屏蔽层和护套，其特征在于:所述缆芯由四根芯线以填充条为中心两两配对进行星绞制成;所述芯线为多芯内导体外绕包绝缘层制成;所述绝缘层为双层结构，内绝缘层为微孔聚四氟乙烯薄膜，外绝缘层为聚四氟乙烯生料带。
[0007]进一步的，所述屏蔽层为镀银铜线双层编织结构。
[0008]优选的，所述内导体为镀银铜绞线。
[0009]优选的，所述绕包层为微孔聚四氟乙烯薄膜。
[0010]本实用新型对比现有技术有如下的有益效果:
[0011]1、传输速度快、衰减小:在电缆中绝缘层是信号传输的介质，为了达到高传输和低衰减的目的，绝缘层所用材料的介电常数和介质损耗角正切tgS必须越小越好，但与此同时也需保证电缆具有足够的机械强度和结构稳定性。本实用新型的内绝缘层采用微孔聚四氟乙烯，其等效介电常数在1.3?1.5之间，而普通聚四氟乙烯的等效介电常数为2.10，同时其介质损耗角正切tgS也更小，而外绝缘层采用粘度较大的聚四氟乙烯生料带来固定内绝缘层，保证绝缘层结构稳定的同时避免了烧结，也避免了因此引起的微孔破坏。
[0012]2、可传输频率高:本实用新型采用四条芯线两两配对在填充条上绞合成星绞线，并采用进口高精度绕包机和精密对绞技术，一方面使得电缆的结构对称，降低了磁场的相互干扰，降低了损耗，另一方面也缩小了电缆的尺寸，提高了绕包的精度，从而提高了电缆的最高使用频率。此外，使用介电常数极小的微孔聚四氟乙烯薄膜作为绝缘材料对使用频率的提高也起到一定作用，保证了高频信号的高质量传输。
[0013]3、屏蔽性能好:镀银铜线的双层屏蔽编制结构具有低转移阻抗、柔软性能好等优点，也使得通讯信号不易扩散，衰减低，保证了信号的高质量传输。
[0014]4、耐高温:本实用新型采用乙烯-四氟乙烯共聚物作为填充条和护套的材料，其长期最高使用温度达到180°C，长期最低使用温度也达-90°C，所以该电缆可在最高温度为180°C和最低温度为_90°C的环境下长期使用，具有优良的耐辐照性、耐高温性、耐化学腐蚀性能和电性能。
[0015]5、重量轻:电缆的重量不大于45g/m。
【附图说明】

[0016]图1为本实用新型航空航天用星绞通信电缆的结构示意图；
[0017]图2为本实用新型航空航天用星绞通信电缆的制作方法流程图。
[0018]图中:
[0019]1:缆芯 2:绕包层 3:屏蔽层4:护套
[0020]10:芯线 101:内导体 102:内绝缘层 103:外绝缘层
[0021]11:填充条
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
[0023]图1为本实用新型航空航天用星绞通信电缆的结构示意图。
[0024]请参见图1，本实用新型提供的一种航空航天用星绞通信电缆，包括缆芯I，缆芯I外依次包覆有绕包层2、屏蔽层3和护套4，缆芯I由四根芯线10以填充条11为中心两两配对进行星绞制成，芯线10为多芯内导体101外绕包绝缘层制成，内导体101为镀银铜绞线，绝缘层为双层结构，内绝缘层102为微孔聚四氟乙烯薄膜，其等效介电常数为1.3?1.5，外绝缘层103为聚四氟乙烯生料带，屏蔽层3为镀银铜线双层编织结构，绕包层2为微孔聚四氟乙烯薄膜，护套4和填充条11的材料均为乙烯-四氟乙烯共聚物。
[0025]图2为本实用新型航空航天用星绞通信电缆的制作方法流程图。
[0026]请参见图2，本实用新型还提供一种航空航天用星绞通信电缆的制作方法，步骤如下:首先将导体在绞线机上进行多芯导体绞合，绞合方式为同向绞合，绞向为左向，将绞合后得到的内导体101在双头绕包机上分别依次绕包微孔聚四氟乙烯薄膜内绝缘层102和聚四氟乙烯生料带外绝缘层103得到芯线10;然后将乙烯-四氟乙烯共聚物加入高温挤塑机进行熔融挤出得到填充条11;再将两对芯线10以填充条11为中心通过笼绞机进行星绞得到缆芯1，将缆芯I在绕包机上绕包微孔聚四氟乙烯薄膜形成绕包层2;接着将绕包后的缆芯通过高速编织机进行双层镀银铜线编制形成屏蔽层3;最后将乙烯-四氟乙烯共聚物加入高温挤塑机，将编织后的缆芯通过高温挤塑机熔融挤出形成护套4。
[0027]本实用新型针对现有该类电缆技术上的不足，研制出适合用于航空航天领域电子通讯设备连接的100欧姆通信电缆，满足航天通信上的需要。本实用新型的内绝缘层和外绝缘层层分别优选微孔聚四氟乙烯薄膜和聚四氟乙烯生料带，绝缘层具有低介质损耗角正切tgS和低等效介电常数，大大降低了电缆的传输损耗，提高了传输速度和传输频率;采用星绞工艺有效减小了电缆的尺寸，提高了电缆的结构对称性，达到了减重、减传输损耗的目的；屏蔽层优选镀银铜线，采用双层编织使电缆具有良好的电磁屏蔽性。本实用新型提供的航空航天用星绞通信电缆能够满足航空航天领域高频数据信号的高速传输，且具有低衰减、低延迟、耐振动、高屏蔽、抗电磁干扰、耐高温、重量轻、柔软性好等优异性能。
[0028]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。
【主权项】
1.一种航空航天用星绞通信电缆，包括缆芯(I)，所述缆芯(I)外依次包覆有绕包层(2)、屏蔽层(3)和护套(4)，其特征在于:所述缆芯(I)由四根芯线(10)以填充条(11)为中心两两配对进行星绞制成;所述芯线(10)为多芯内导体(101)外绕包绝缘层制成;所述绝缘层为双层结构，内绝缘层(102)为微孔聚四氟乙烯薄膜，外绝缘层(103)为聚四氟乙烯生料带。2.按照权利要求1所述的一种航空航天用星绞通信电缆，其特征在于:所述屏蔽层(3)为镀银铜线双层编织结构。3.根据权利要求1或2所述的航空航天用星绞通信电缆，其特征在于:所述内导体(101)为镀银铜绞线。4.根据权利要求1或2所述的航空航天用星绞通信电缆，其特征在于:所述绕包层(2)为微孔聚四氟乙烯薄膜。5.根据权利要求3所述的航空航天用星绞通信电缆，其特征在于:所述绕包层(2)为微孔聚四氟乙烯薄膜。
【文档编号】H01B3/44GK205722835SQ201620354336
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】陶兆增, 张晋, 闵峻, 宋旭鹏, 吴江庆, 俞峰, 俞一峰, 龚琛骐
【申请人】中国电子科技集团公司第二十三研究所