[发明专利]一种容易加工、具有线性相位-温度关系的稳相同轴电缆及其四氟乙烯泡沫材料的制作方法

说明书

一种容易加工、具有线性相位‑温度关系的稳相同轴电缆及其四氟乙烯泡沫材料的制作方法，从内到外依次包括电缆内导体（1）、设置于电缆内导体（1）外的绝缘层（2）、设置于绝缘层（2）外的内层外导体（3）、设置于内层外导体（3）外的外层外导体（4）、外层外导体（4）外设置防护层（5），所述电缆内导体（1）外设置的绝缘层（2），所述绝缘层（2）采用聚四氟乙烯（PTFE）泡沫材料。此类电缆可应用于移动通信基站用天馈线系统，电缆在6GHz的衰减为1.85dB/m，在18GHz的衰减为3.3dB/m，测试温度为20℃。电缆的截止频率在80GHz，传输速比高于82%，电缆在‑60℃～100℃间相位变化范围在‑10ppm～500ppm，远远小于微孔PTFE带绕包绝缘的同轴电缆的变化范围（‑50ppm～1300ppm）。

技术领域

本发明涉及通信传输领域中射频同轴电缆产品及其制作工艺，具体属于一种容易加工、具有线性相位-温度关系的稳相同轴电缆，电缆的绝缘层采用聚四氟乙烯（PTFE）泡沫材料挤塑加工工艺，最终制成一种可用在天线内部取代实心绝缘PTFE电缆的电缆，还可用于天线外部连接电缆取代泡沫聚烯烃绝缘皱纹铜管外导体射频同轴电缆。此类电缆由于衰减降低并且因耐高温而馈电功率得以大幅度提高，当衰减和馈电功率要求一定时，可减小电缆使用规格，节约电缆安装空间，特别适合具有紧凑和美化要求的天线使用，也可以用于第五代移动通信系统。

背景技术

移动通信基站用天馈线系统中，天线内部主要采用实心聚四氟乙烯（PTFE ）绝缘同轴电缆，用以构建天线内部馈电网络，将来自功率放大器信号的电流按一定幅度和相位分配到各个天线辐射单元中。我国通信行业标准YD/T 2651-2013《通信电缆实芯聚四氟乙烯绝缘编织浸锡外导体射频同轴电缆》规定这种电缆的最高使用频率为6GHz。

由于第五代移动通信使用频率将包括3GHz～6GHz以及6GHz以上的频率（包括厘米波和毫米波频率），高于目前移动通信网络所用频率（包括第四代移动通信网在内，使用频率在3GHz以下），为此需要降低PTFE绝缘电缆的衰减，有必要将实心绝缘改为微孔绝缘。这种PTFE微孔绝缘高性能电缆已在通信行业得到应用，我国通信行业相关标准已实施，即YD/T 2967-2015《通信电缆聚四氟乙烯绝缘射频同轴电缆微孔绝缘双层外导体型》。该标准中根据微孔PTFE绝缘电缆规格不同，规定电缆内导体直径为0.51mm～2.45mm，相应的绝缘外径在2.00mm～7.55mm。除了降低衰减外，微孔PTFE绝缘电缆还具有节约PTFE材料的优点。这种电缆主要采用膨胀（微孔）PTFE绝缘带材绕包而成，已有多年生产历史。

然而，微孔PTFE绝缘带厚度一般在0.05mm～0.25mm，因此需要多头绕包机将薄的微孔PTFE绝缘带多次反复绕包在电缆内导体上，才能得到符合要求的电缆绝缘厚度。由于绕包机绕带转速低，因此这种电缆的绝缘层生产效率很低，特别是电缆内导体直径较小（例如低于0.5mm）时基本不具有批量生产价值。如果增加PTFE带材厚度，则孔隙率不能达到要求，电缆绝缘的介质损耗和介电常数降低的幅度受到限制，传输速比降低。此外，由于PTFE分子链聚集态结构在19℃附近存在陡峭的变化，因此该温度附近PTFE的密度和介电常数随之陡变，造成电缆温度相位曲线在此处出现大的拐点，而不是正常的线性变化，在该温度附近电缆相位随温度而发生很大的变化。在实际使用过程中，不利于精准调整电缆组件相位并使得同一应用中各个电缆组件保持一致。

发明内容

本发明为了克服上述微孔PTFE绝缘电缆的工艺结构及其性能不足，找到一种生产效率高、温度相位曲线没有畸变点，同时又保留了PTFE绝缘优点的容易加工、具有线性相位-温度关系的稳相同轴电缆及其生产方法。

为实现本发明目的，提供了以下技术方案：一种容易加工、具有线性相位-温度关系的稳相同轴电缆，从内到外依次包括电缆内导体（1）、设置于电缆内导体（1）外的绝缘层（2）、设置于绝缘层（2）外的内层外导体（3）、设置于内层外导体（3）外的外层外导体（4）、外层外导体（4）外设置防护层（5），其特征在于所述电缆内导体（1）外设置的绝缘层（2），所述绝缘层（2）采用聚四氟乙烯（PTFE）泡沫材料。