[发明专利]同轴电缆及其制造方法

说明书

本发明涉及一种同轴电缆，特别是涉及具有弯曲性能、搬运性能和电力性能有所提高的改进了的低损耗同轴电缆。

该同轴电缆当今通常用于诸如有线电视信号和蜂窝式电话广播信号等射频信号的传输，它包括一含有一内导线的电缆芯线、一围绕该电缆芯线并用作外导线的金属铠装，以及在某些情况下还包括一围绕该金属铠装的护套。一电介质围绕该内导线并使内导线与围绕着的金属铠装电绝缘。在很多已知的同轴电缆结构中，一膨胀了的泡沫电介质围绕该内导线并充满该内导线与围绕着的金属铠装之间的空间。

同轴电缆的设计通常在电力特性(例如高速信号传播、低的信号衰减)与电缆的机械或即弯曲特性之间搞平衡折衷。例如，在某些同轴电缆结构中，在所述的内导线和外导线之间采用空气和塑料隔垫来降低电缆的信号衰减，并增加信号的传播速度。但无论如何，置于内导线与外导线之间的塑料隔垫不能为外导线提供太大的弯曲支承，这样会使该电缆及其外导线在弯曲期间遭受纵向变弯、周向变平、表面起皱的缺陷，致使电缆不能使用。一个替换的方案，如上所述，在内导线与外导线之间采用泡沫电介质。然而，尽管弯曲性能有所提高，但信号的传播速率通常会降低。

用于射频电缆的同轴电缆工业近来的一个进展是采用大直径的电缆结构。大直径电缆比之于较小直径的电缆通常具有较大的平均额定功率和降低的信号衰减。但不幸的是，因为这些电缆的直径大，所以，它们通常不如较小直径的电缆那样有柔性。其结果，安装这些电缆的难度要更大些。为此，设计了具有波纹铠装的大直径电缆来增加柔性。

大直径电缆另一个难题在于，通常用于这些电缆的大直径实心内导线的成本相当昂贵，因为要用大量的导电材料。考虑到这一问题，设计传统大直径电缆的一个替换方案是采用波纹金属管作为内导线。波纹金属管降低了内导线的费用，与此同时，波纹外导线改进了电缆的弯曲特性。然而，通常当金属外铠装用于电缆时，该金属管在弯曲中仍遭受同样的问题。特别是，该金属管在电缆弯曲时仍会趋向于纵向变弯、周向变平或表面起皱，致使电缆不能使用。此外，尽管波纹内导电管较之于实心内导线成本有所降低，但这些波纹内导电管的成本仍相当昂贵。此外，这些波纹内导线和外导线通常会引起射频信号的衰减和反射(返回损耗)，并且在电缆接头化期间会产生问题(两电缆对接较困难)。

本发明提供一具有优良电力特性，特别是具有优良射频信号传输特性的同轴电缆。此外，本发明提供一具有显著柔性和弯曲性能，甚至对于大直径电缆也然的并可避免弯曲时纵向变弯、周向变平或表面起皱的同轴电缆。本发明的同轴电缆易于接头化并具有良好的防水特性，以防止水流通过该同轴电缆。此外，本发明以低成本提供一同轴电缆及其制造方法。

本发明的这些和其它一些特性以下述方式来获得：提供一具有一电缆芯的柔性同轴电缆，该电缆芯包括一圆柱形塑料杆、一围绕该塑料杆的内导线、以及一围绕该内导线的泡沫聚合物介电层。一管状金属铠装紧密地围绕该电缆芯，以提供该电缆的一外导线。此外，该电缆可包括一聚合物护套，它围绕该铠装并可与之粘结。该圆柱形的塑料杆包括一弯曲时支承该内导线并可与之粘结的实心或泡沫状的塑料。该塑料杆也可用一中心结构件来支承，以便利于该塑料杆的形成。该同轴电缆特别适用于大直径的电缆，也即金属外铠装大于1.0英寸的电缆，但也可用于小直径的电缆。

本发明也包括一制作同轴电缆的方法。在本发明的方法实施例中，一圆柱形塑料杆沿着预定的行程路径向前行进，以及一内导体引导至该塑料杆上并围住该塑料杆。该内导体最好这样成形：它松动地围住该塑料杆，然后沉压到该塑料杆上。此外，该内导体通常与该塑料杆粘结。一可发泡聚合物成分挤压到该内导体上，以形成一电缆芯。一管状金属铠装然后形成在该电缆芯上，并围住该电缆芯。一聚合物护套也可围绕该铠装而成形并与之粘结。该塑料杆最好通过挤压一聚合物成分到一中心结构件上而形成。该内导体可这样来形成：一金属条向前行进，将该金属条围绕该塑料杆的邻接部进行纵向焊接，以形成一内导电管，或者该金属条可围绕该塑料杆而搭接。

本发明的这些或其它一些特征对于本领域的技术人员，通过以下详细说明将会变得更显而易见。它描述了本发明的最佳实施例和替换实施例。其中：

图1为表示本发明同轴电缆横截面及为清晰图解起见而具有剥开电缆部的立体图；

图2为生产用于本发明同轴电缆的塑料杆的装置简图；

图3为将内导体施加到用于本发明同轴电缆的塑料杆上的装置简图；

图4为将介电层和粘合剂成分施加在内导体的表面上以形成本发明同轴电缆的用粘合剂涂覆的电缆芯的装置简图；