La principal base técnica para elegir un cable coaxial para un determinado propósito son sus propiedades eléctricas, mecánicas y ambientales.En algunos entornos, el comportamiento ante el fuego también es importante.Todas estas propiedades dependen de la estructura del cable y de los materiales utilizados.
Las propiedades eléctricas más importantes del cable son baja atenuación, impedancia uniforme, alta pérdida de retorno y un punto clave para el cable de fuga es su pérdida de acoplamiento óptima.Las propiedades mecánicas más importantes son las propiedades de flexión (especialmente a bajas temperaturas), la resistencia a la tracción, la resistencia a la compresión y la resistencia al desgaste.Los cables también deberían poder resistir las tensiones ambientales durante el transporte, almacenamiento, instalación y uso.Estas fuerzas pueden ser inducidas por el clima o pueden ser el resultado de reacciones químicas o ecológicas.Si el cable se instala en un lugar con altos requisitos de seguridad contra incendios, su comportamiento ante el fuego también es muy importante, entre los cuales los tres factores más importantes son: retardo de ignición, densidad del humo y liberación de gases halógenos.
La función principal del cable es transmitir señales, por lo que es importante que la estructura y los materiales del cable proporcionen buenas características de transmisión durante toda la vida útil del cable, lo cual se discutirá en detalle a continuación.
1. conductor interno
El cobre es el material principal del conductor interno, que puede presentarse en las siguientes formas: alambre de cobre recocido, tubo de cobre recocido, alambre de aluminio recubierto de cobre.Por lo general, el conductor interno de los cables pequeños es alambre de cobre o alambre de aluminio revestido de cobre, mientras que los cables grandes usan tubos de cobre para reducir el peso y el costo del cable.El conductor exterior del cable grande está rayado, de modo que se puede obtener un rendimiento de flexión suficientemente bueno.
El conductor interno tiene una gran influencia en la transmisión de la señal porque la atenuación es causada principalmente por la pérdida de resistencia del conductor interno.La conductividad, especialmente la conductividad de la superficie, debe ser lo más alta posible, y el requisito general es 58 MS/m (+20 ℃), porque a alta frecuencia, la corriente solo se transmite en una capa delgada sobre la superficie del conductor, este fenómeno se llama efecto de piel y el espesor efectivo de la capa actual se llama profundidad de piel.La Tabla 1 muestra los valores de profundidad de la piel de tubos de cobre y alambres de aluminio revestidos de cobre como conductores internos a frecuencias específicas.
La calidad del material de cobre utilizado en el conductor interno es muy alta, lo que requiere que el material de cobre esté libre de impurezas y que la superficie esté limpia, lisa y lisa.El diámetro interior del conductor debe ser estable con tolerancias pequeñas.Cualquier cambio en el diámetro reducirá la uniformidad de la impedancia y la pérdida de retorno, por lo que el proceso de fabricación debe controlarse con precisión.
2. Conductor exterior
El conductor exterior tiene dos funciones básicas: la primera es la función del conductor del bucle y la segunda es la función de blindaje.El conductor exterior de un cable con fugas también determina su rendimiento en materia de fugas.El conductor exterior del cable de alimentación coaxial y el cable súper flexible está soldado mediante un tubo de cobre laminado.El conductor exterior de estos cables está completamente cerrado, lo que no permite ninguna radiación del cable.
El conductor exterior suele estar recubierto longitudinalmente con cinta de cobre.En la capa conductora exterior hay muescas o agujeros longitudinales o transversales.El ranurado del conductor exterior es común en el cable corrugado.Los picos de corrugación están formados por ranuras de corte equidistantes a lo largo de la dirección axial.La proporción de la parte cortada es pequeña y el espacio entre ranuras es mucho menor que la longitud de onda electromagnética transmitida.
Obviamente, el cable sin fugas se puede convertir en un cable con fugas mecanizándolo de la siguiente manera: el pico de onda del conductor externo del cable corrugado común en el cable sin fugas se corta en un ángulo de 120 grados para obtener un conjunto de cables adecuados. estructura de ranura.
La forma, el ancho y la estructura de las ranuras del cable con fugas determinan su índice de rendimiento.
El material de cobre para el conductor exterior también debe ser de buena calidad, con alta conductividad y sin impurezas.El tamaño del conductor exterior debe controlarse estrictamente dentro del rango de tolerancia para garantizar una impedancia característica uniforme y una alta pérdida de retorno.
Las ventajas de soldar el conductor externo del tubo de cobre laminado son las siguientes:
Completamente cerrado Un conductor exterior completamente blindado que está libre de radiación y evita la invasión de humedad.
Puede ser impermeable longitudinalmente gracias a las ondulaciones de los anillos.
Las propiedades mecánicas son muy estables.
Alta resistencia mecánica
Excelente rendimiento de flexión
La conexión es fácil y confiable.
El cable súper flexible tiene un radio de curvatura pequeño debido a la profunda corrugación en espiral.
3, medio aislante
El medio del cable coaxial RF está lejos de desempeñar únicamente el papel de aislamiento, el rendimiento de transmisión final se determina principalmente después del aislamiento, por lo que la elección del material del medio y su estructura es muy importante.Todas las propiedades importantes, como la atenuación, la impedancia y la pérdida de retorno, dependen en gran medida del aislamiento.
Los requisitos más importantes para el aislamiento son:
Baja constante dieléctrica relativa y pequeña pérdida dieléctrica Factor de ángulo para garantizar una pequeña atenuación
La estructura es consistente para garantizar una impedancia uniforme y una gran pérdida de eco.
Propiedades mecánicas estables para garantizar una larga vida útil.
impermeable
El aislamiento físico con alto contenido de espuma puede cumplir todos los requisitos anteriores.Con tecnología avanzada de extrusión e inyección de gas y materiales especiales, el grado de formación de espuma puede alcanzar más del 80%, por lo que el rendimiento eléctrico es similar al del cable de aislamiento de aire.En el método de inyección de gas, el nitrógeno se inyecta directamente en el material medio en la extrusora, lo que también se conoce como método de formación de espuma física.En comparación con este método de formación de espuma química, su grado de formación de espuma sólo puede alcanzar alrededor del 50%, la pérdida media es mayor.La estructura de la espuma obtenida mediante el método de inyección de gas es consistente, lo que significa que su impedancia es uniforme y la pérdida de eco es grande.
Nuestros cables RF tienen muy buenas propiedades eléctricas debido al pequeño ángulo de pérdida dieléctrica y al gran grado de formación de espuma de los materiales aislantes.Las características del medio espumante son más importantes a altas frecuencias.Es esta estructura especial de espuma la que determina el rendimiento de atenuación muy baja del cable a altas frecuencias.
El exclusivo proceso de coextrusión de aislamiento MULTICAPA (CAPA FINA INTERIOR - capa de ESPUMA - capa delgada exterior) puede obtener una estructura de espuma uniforme y cerrada, con propiedades mecánicas estables, alta resistencia y buena resistencia a la humedad y otras características.Para que el cable siga manteniendo un buen rendimiento eléctrico en un ambiente húmedo, diseñamos especialmente un tipo de cable: se agrega una capa delgada de PE de núcleo sólido en la superficie de la capa aislante de espuma.Esta fina capa exterior evita la entrada de humedad y protege el rendimiento eléctrico del cable desde el inicio de la producción.Este diseño es especialmente importante para cables con fugas con conductores exteriores perforados.Además, la capa aislante está firmemente envuelta alrededor del conductor interior mediante una fina capa interior, lo que mejora aún más la estabilidad mecánica del cable.Además, la fina capa contiene un estabilizador especial que puede garantizar la compatibilidad con el cobre y garantizar una larga vida útil de nuestro cable.Seleccione el material de capa fina interior adecuado para obtener propiedades satisfactorias, tales como: resistencia a la humedad, adherencia y estabilidad.
Este diseño de aislamiento multicapa (capa interior delgada, capa de espuma, capa exterior delgada) puede lograr excelentes propiedades eléctricas y propiedades mecánicas estables, mejorando así la vida útil a largo plazo y la confiabilidad de nuestros cables RF.
4, funda
El material de cubierta más utilizado para cables exteriores es el polietileno lineal negro de baja densidad, que tiene una densidad similar al LDPE pero una resistencia comparable al HDPE.En cambio, en algunos casos preferimos el HDPE, que proporciona mejores propiedades mecánicas y resistencia a la fricción, la química, la humedad y diferentes condiciones ambientales.
El HDPE negro resistente a los rayos UV puede soportar tensiones climáticas como temperaturas extremadamente altas y rayos UV extremos.Al enfatizar la seguridad contra incendios de los cables, se deben utilizar materiales retardantes de llama libres de halógenos y con bajo contenido de humo.En cables con fugas, para reducir la propagación del fuego, se puede utilizar cinta retardante de fuego entre el conductor exterior y la funda para mantener la capa aislante que es fácil de derretir en el cable.
5, comportamiento ante el fuego
Los cables con fugas suelen instalarse en lugares con altos requisitos de seguridad contra incendios.La seguridad del cable instalado está relacionada con el comportamiento frente al fuego del propio cable y del lugar de instalación.La inflamabilidad, la densidad del humo y la liberación de gases halógenos son tres factores importantes relacionados con el comportamiento del cable ante incendios.
El uso de revestimiento retardante de llama y el uso de cinturón aislante contra incendios al pasar a través de la pared puede evitar que la llama se propague a lo largo del cable.La prueba de inflamabilidad más baja es la prueba de combustión vertical de un solo cable según la norma IEC332-1.Todos los cables interiores deben cumplir este requisito.El requisito más estricto es el de la prueba de combustión en haz estándar IEC332-5.En esta prueba, los cables se queman verticalmente en haces y no se permite que la longitud de combustión exceda el valor especificado.La cantidad de cables está relacionada con las especificaciones del cable de prueba.También se debe considerar la densidad del humo durante la quema de cables.El humo tiene poca visibilidad, olor acre y fácilmente causa problemas respiratorios y de pánico, por lo que dificultará las labores de rescate y extinción de incendios.La densidad del humo de los cables de combustión se prueba de acuerdo con la intensidad de transmisión de luz de IEC 1034-1 e IEC 1034-2, y el valor típico de transmitancia de luz para cables con bajo nivel de humo es superior al 60%.
El PVC puede cumplir los requisitos de IEC 332-1 e IEC 332-3.Es un material de revestimiento común y tradicional para cables de interior, pero no es ideal y puede causar la muerte fácilmente si se considera la seguridad contra incendios.Cuando se calienta a una temperatura determinada, el PVC se degradará y producirá ácidos halógenos.Cuando se quema el cable revestido de PVC, 1 kg de PVC producirá 1 kg de ácido halógeno con una concentración del 30% incluyendo agua.Debido a esta naturaleza corrosiva y tóxica del PVC, la demanda de cables libres de halógenos ha aumentado significativamente en los últimos años.La cantidad de halógeno se mide según la norma IEC 754-1.Si la cantidad de ácido halógeno liberado por todos los materiales durante la combustión no supera los 5 mg/g, se considera que el cable está libre de halógenos.
Los materiales de cubierta de cable retardantes de llama libres de halógenos (HFFR) son generalmente compuestos de poliolefina con cargas minerales, como hidróxido de aluminio.Estos rellenos se descomponen con el fuego, produciendo óxido de aluminio y vapor de agua, lo que detiene eficazmente la propagación del fuego.Los productos de combustión del relleno y la matriz polimérica no son tóxicos, no contienen halógenos y generan poco humo.
La seguridad contra incendios durante la instalación de cables incluye los siguientes aspectos:
En el extremo de acceso a los cables, los cables exteriores deben conectarse a cables a prueba de incendios.
Evite la instalación en habitaciones y zonas con riesgo de incendio.
La barrera contra incendios a través de la pared debe poder arder durante un tiempo suficiente y tener aislamiento térmico y estanqueidad al aire.
La seguridad también es importante durante la instalación.
Hora de publicación: 15 de agosto de 2022