[發(fā)明專利]具有高的傳播速度的波紋同軸電纜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01145468.7
• 申請日: 2001-12-01
• 公開（公告）號(hào): CN1359166A
• 公開（公告）日: 2002-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: V·K·喬普拉;J·A·克拉貝克;H·R·努德
• 申請（專利權(quán)）人: 安德魯公司
• 主分類號(hào): H01P3/06
• 分類號(hào): H01P3/06;H01B11/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李亞非

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及波紋同軸電纜。

背景技術(shù)

從歷史上看，可得到的用于傳輸RF信號(hào)的同軸電纜或者具有光滑的壁的外導(dǎo)體或具有波紋外導(dǎo)體。這兩種不同的結(jié)構(gòu)對終端用戶提供了特定的優(yōu)點(diǎn)。對于相同的電纜物理尺寸和泡沫電介質(zhì)密度，光滑壁外導(dǎo)體同軸結(jié)構(gòu)提供了高的傳播速度和低的衰減，但是和同等的具有波紋外導(dǎo)體的電纜相比，其彎曲特性和處理特性較差。當(dāng)好的處理和彎曲特性重要時(shí)，通常使用具有波紋外導(dǎo)體的同軸電纜。然而，這個(gè)機(jī)械上的改進(jìn)是通過犧牲一些重要的電性能特性實(shí)現(xiàn)的。波紋外導(dǎo)體由于其幾何形狀增加了電纜的電容。這減少了被傳輸?shù)男盘?hào)的速度，并且還增加了在一定尺寸的電纜中的衰減，這是因?yàn)殡娎|內(nèi)導(dǎo)體的直徑的減少，而所述減少是維持所需的特征阻抗需要的。此外，在制造處理期間，為了產(chǎn)生波紋和合適的物理配合，泡沫電介質(zhì)被壓縮的程度大于光滑壁外導(dǎo)體的電纜，這產(chǎn)生密度較大的電介質(zhì)，因而形成較高的介電常數(shù)的介質(zhì)。迄今為止，這些因素組合起來，使得波紋泡沫絕緣的同軸電纜的速度被限制為小于90％。在市場上可得到的這類電纜的最高速度為89％。

不論在光滑壁外導(dǎo)體的同軸電纜或波紋外導(dǎo)體的同軸電纜中，實(shí)現(xiàn)最高的實(shí)際信號(hào)傳播速度是有利的，因?yàn)閷τ诠潭ㄌ卣髯杩购凸潭ǔ叽绲碾娎|，這使得衰減最低。特征阻抗總是根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)置，因此是固定的。電纜所阻抗必須和與其相連的設(shè)備的阻抗相同，以便使干擾信號(hào)的反射最小。無線基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)一般使用具有50歐姆的特征阻抗的設(shè)備，而CATV(有線電視)系統(tǒng)通常具有75歐姆的特征阻抗。可利用的電纜具有不同的尺寸，較大的尺寸比較小的尺寸具有較低的衰減，并且在給定的尺寸中最低的衰減是有利的，因?yàn)椴幌Ｍ男盘?hào)損失最小。在一些情況下，較低的衰減使得可以使用較小的電纜，這帶來經(jīng)濟(jì)利益。

對于光滑壁的電纜，相對的傳輸速度(即傳輸速度和光在空氣中的傳輸速度之比)是泡沫材料的介電常數(shù)的平方根的倒數(shù)，并且從文獻(xiàn)中可以得到的公式，對于任何特定的泡沫材料的密度，介電常數(shù)是已知的。對于具有泡沫聚乙烯絕緣材料的光滑壁電纜，要達(dá)到90％的傳輸速度需要的泡沫材料的密度大約是02../cm³。然而，在波紋電纜中，波紋的電效果是增加電纜的電容，因而使傳輸速度減少幾個(gè)百分點(diǎn)。一些年來可以得到的具有88％或89％的傳輸速度的波紋電纜一般要求泡沫密度為0.18g/cm³或更少，因而要求比甚至具有90％的較高速度的光滑壁電纜所需的更先進(jìn)的泡沫處理技術(shù)。用另一種方式來看所述的區(qū)別，使用和一些年來波紋電纜使用的介電材料密度相同的泡沫介電材料的光滑壁電纜可以具有93％或更高的傳輸速度。

發(fā)明內(nèi)容

按照本發(fā)明，提供一種同軸電纜，包括內(nèi)導(dǎo)體，包圍所述內(nèi)導(dǎo)體的并具有0.17g/cm³以下的介電常數(shù)的泡沫聚合物絕緣，以及圍繞所述絕緣的波紋外導(dǎo)體，所述外導(dǎo)體具有這樣的尺寸，使得所述電纜具有大于光速的90％的傳輸速度，在所述外導(dǎo)體中的波紋形成槽部和峰部，所述槽部和所述絕緣接合。

本發(fā)明提供一種具有新的結(jié)構(gòu)的波紋電纜，其進(jìn)一步改善了可獲得的電特性和機(jī)械特性的平衡。泡沫材料的密度和波紋的尺寸被精確地控制，從而實(shí)現(xiàn)一種保持波紋電纜的良好的柔性和處理性能的波紋同軸電纜，同時(shí)又具有90％或更高的傳輸速度，并且因而改善了衰減。

附圖說明

圖1a，1b是作為ODRL的函數(shù)的常規(guī)的1英寸波紋電纜的電纜性能特性曲線；

圖2a，2b是作為ODRL的函數(shù)的常規(guī)的1.4英寸被紋電纜的電纜性能特性曲線；

圖3是波紋控制系統(tǒng)的方塊圖；

圖4是作為電纜半徑的函數(shù)的泡沫密度的曲線；

圖5是作為泡沫密度的函數(shù)的速度增加的曲線；

圖6是作為泡沫密度的函數(shù)的衰減減少的曲線；以及

圖7是作為電纜半徑的函數(shù)的泡沫材料的密度的曲線。

本發(fā)明的詳細(xì)說明

本發(fā)明的改進(jìn)的同軸電纜利用了外導(dǎo)體波紋和泡沫絕緣的特性兩者的優(yōu)化。

通過控制外導(dǎo)體產(chǎn)生的波紋長度比(ODLR)可以實(shí)現(xiàn)大約90％的相對傳輸速度。對于1英寸直徑的電纜，ODLR一般必須在1.11以下。為了保持和波紋電纜相關(guān)的較高的所需柔性和彎曲壽命(30次反向彎曲)，ODLR最好在1.10以上。這些特定的值可以隨電纜的尺寸而改變。

ODLR被定義為波紋外導(dǎo)體被其直線長度分割的實(shí)際長度。其考慮波紋間距和深度的影響。如果波紋深度對波紋間距的比增加，則ODLR增加。(對于光滑壁電纜，ODLR是1.0)。