[发明专利]包括具有成角度边缘的管形双金属内层的同轴电缆以及相关方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及同轴电缆以及用于制造该同轴电缆的相关方法。

背景技术

同轴电缆广泛用于携带高频电信号。同轴电缆具有相对较高带宽、较低信号损失，且机械稳固，成本相对较低。同轴电缆通常包括细长的内部导体、管形的外部导体以及使得该内部导体和外部导体分离的电介质。例如，电介质可以是泡沫塑料材料。还可以施加外部绝缘套，以便包围外部导体。

使用同轴电缆的一个特别有利用途是用于使得蜂窝或无线基站的电子部件与安装在附近的天线塔顶部上的天线连接。例如，位于设备屏蔽罩中的发射器和接收器可以通过同轴电缆而与由天线塔携带的天线连接。典型装置包括在设备屏蔽罩和天线塔的顶部之间延伸的、相对较大直径的主同轴电缆，从而降低信号损失。例如，Hickory，N.C.的CommScope，Inc.提供了用于该用途的CellReach同轴电缆。

在更大直径的同轴电缆中(该同轴电缆通常用于蜂窝通信，如上所述)，细长的内部导体可以为管形形状。管形的内部导体也可以包围内部电介质材料。内部导体通常通过使得导电材料的扁平层或板形成为具有纵向接缝的管以及焊接该接缝以便形成连续接头而制造。外部导体同样也通过使得扁平层或金属板形成具有纵向接缝的管(该接缝进行焊接以便形成连续接头)而制造。

由同轴电缆携带的高频信号只集中在内部导体的径向最外侧的较小部分和外部导体的相应较小径向最内侧部分中。该特征是由于被称为趋肤效应的电磁现象。因此，只有管形内部导体的较薄外径部分携带高频传输。相反，外部管形导体也在较薄的径向最内侧部分携带高频信号。

双金属层已经用于同轴电缆中的内部和/或外部管形导体，其中，更高导电性和更昂贵的金属用于提供内部导体的径向最外侧部分和用于提供外部导体的径向最内侧部分。例如，内部导体的最外侧层可以包括相对昂贵和高导电性的金属，例如铜，内部导体的内层可以包括更便宜和更小导电性的金属，例如铝。例如，授予Chopra等人的美国专利No.6717493B2和授予Bufanda等人的美国专利申请No.2004/0118591A1各自公开了一种具有这样的双金属管形内部导体的同轴电缆。

尽管双金属管形内部导体有优点，但是它们也会有一些缺点。例如，双金属管形内部导体的制造通常包括某种形式的、基于热的焊接，例如传统的感应焊接，以便焊接接缝形成焊接接头。不幸的是，形成双金属管形内部导体的两种金属通常有不同的熔化温度。例如，铜和铝通常分别用作内部导体的外层和内层。铜的熔点为1100℃，电导率为59.6×10⁶S·m^-1，而铝具有660℃的更低熔点和37.8×10⁶S·m^-1的更低电导率。这样的熔点差异使得接头的焊接相对困难。

由于在制造双金属管形内部导体中的这种特殊缺点，同轴电缆制造商开发了一种具有双金属管形内部导体的同轴电缆，该双金属管形内部导体包括嵌入的双金属层，例如在授予Lee的美国专利No.6342677中所述。这样的同轴电缆更容易焊接，因为在双金属管形内部导体的制造过程中只焊接内部金属层。不过，嵌入的双金属内部导体的制造相对昂贵。当然，同轴电缆的外部导体也有类似问题。也就是，传统的双金属层可能难以焊接，嵌入的双金属层可能相对昂贵。

发明内容

考虑到前述背景技术，因此本发明的目的是提供一种同轴电缆，它包括使用更便宜的管形双金属层的内部导体，本发明还提供了相关方法。

本发明的这些和其它目的、特征和优点通过一种同轴电缆来提供，该同轴电缆包括内部导体，该内部导体包括管形双金属层，并有在纵向接缝处的一对相对纵向边缘部分。管形双金属层可以包括内部金属层和外部金属层，该外部金属层与内部金属层进行结合并共同延伸。相对纵向边缘部分可以向内成角度，以便限定一对相邻的向内延伸凸片。外部金属层可以有比内部金属层更高的电导率。因此，与例如更昂贵的嵌入双金属条带相比，更便宜的开始材料(即单一的双金属条带)可以用于内部导体。

纵向接缝可以包括在外部金属层的相对纵向边缘部分之间的接头。而且，接头可以包括例如焊接接头、粘接接头和钎焊接头中的至少一个。

内部金属层可以包括铝，外部金属层可以包括铜。管形双金属层可以有在大约0.005至0.050英寸范围内的厚度。此外，外部金属层的、相对于管形双金属层的总体厚度的百分数厚度可以在大约1至30％的范围内。

同轴电缆还可以包括填充管形双金属层的另一电介质材料层。此外，同轴电缆还可以包括环绕外部导体的绝缘套。