專利名稱：發(fā)泡同軸線纜及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)泡同軸線纜，其中內部導體的外周邊上的絕緣部件由多孔帶部件形成，且外部導體由編織的屏蔽部件形成；所述發(fā)泡同軸線纜，例如應用于信息通信設備和應用到所述設備的半導體器件的檢驗/檢查裝置，其中其間插入了絕緣部件的內部導體和外部導體之間的特性阻抗值的精度為±1Ω。此外，本發(fā)明涉及一種制造所述發(fā)泡同軸線纜的方法。
背景技術：
隨著近年來發(fā)達的信息社會的進步，對于加快傳輸速率和提高信息通信設備以及應用到所述設備的半導體器件的檢驗/檢查裝置的傳輸精度有強烈的需求。在這種情況下，對同軸線纜和同軸塞繩(coaxial cord)也要求加快傳輸速率并提高精度。
將提及的同軸線纜所需的典型電特性如下傳播延遲時間(Td)＝√ε/0.3(ns/m)相對傳輸速率(V)＝100/√ε(％)特性阻抗(Zo)＝60/√ε·LnD/d(Ω)靜電容量(C)＝55.63ε/LnD/d(pF/m)其中ε絕緣部件的介電常數(shù)(specific inductive capacity)，D絕緣部件的外徑(外部導體的內徑)，以及d導體外徑(內部導體的外徑)。
從上述描述發(fā)現(xiàn)，同軸線纜的傳輸特性受絕緣部件的介電常數(shù)和外徑以及內部導體的外徑影響?？梢岳斫猓P于絕緣部件的介電常數(shù)，其越小的值導致越好的傳輸特性，且關于內部導體和絕緣部件的外徑，其傳輸特性顯著地受比率和分散(dispersion)影響。特別地，關于特性阻抗和靜電容量，可以理解理想的是絕緣部件的介電常數(shù)是小的且其分散更小，且內部導體和絕緣層的外徑(屏蔽層的內徑)的分散等等以及其輪廓被形成，以便具有通常更完全的圓截面圓柱形。
然而在這方面，常規(guī)同軸線纜包括以下段落(1)-(3)中所述的問題。
(1)應用到同軸線纜的內部導體是AWG 20至30的鍍銀軟銅線或通過對其絞合所獲得的絞合導體。然而，鍍銀軟銅線的直徑公差是±3/1000mm，而當通過例如絞合七股(strand)獲得絞合導體時，所得到的絞合導體的外徑公差變?yōu)椤?×3/1000mm。由于上述結果，當期望在外徑的±公差內制備線纜時，其成為上述特性阻抗、靜電容量等方面的顯著變化因子。該結果在較細內部導體出現(xiàn)的情況下變得更高。
(2)關于應用于同軸線纜的發(fā)泡絕緣部件，目前是用來通過使孔隙率(形成的比率)為60％或更大來增加氣隙以便減少傳輸時間和衰減，從而使介電常數(shù)(ε)為1.4或更小，以使線纜的傳播延遲時間盡可能較小，由此加快傳輸速率。通過在內部導體的外周邊上纏繞由聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)(PTFE)制成的多孔帶部件(例如，專利文字文件(literary document)1和2中所述的)且在纏繞多孔帶部件的當時或之后煅燒這樣纏繞的內部導體而制備的部件被用作具有60％或更大孔隙率以及1.4或更小介電常數(shù)的絕緣體材料，并且有具有五百萬或更大重均分子量的聚乙烯(polyethylene)帶部件(例如，專利文字文件3中所述的)作為除上述部件之外的其它多孔部件。
專利文字文件1專利公布No.42-13560專利文字文件2專利公布No.51-18991專利文字文件3專利申請公開No.2001-297633然而，這些絕緣層由于多孔帶部件的性質而在其厚度和孔隙率方面表現(xiàn)出顯著的分散，使得對同軸線纜的傳輸特性的穩(wěn)定性方面的改進有強烈要求。特別是，在其中使內部導體尺寸為AWG 24或更大的細直徑導體且使特性阻抗值為50Ω的同軸線纜中，厚度、外徑、孔隙率、煅燒等的分散鑒于為了實現(xiàn)穩(wěn)定性而消除傳輸特性的分散而變成顯著的缺陷。
此外，由于絕緣層通過在內部導體的外周邊上纏繞多孔帶部件而構成，由帶的間隙部分和重疊引起的不規(guī)則輪廓出現(xiàn)在導體外周邊上的帶部件的重疊部分中，由此介電常數(shù)及其外徑的分散顯著增加。
此外，由于絕緣層通過具有非常低機械強度的多孔帶部件的纏繞而構成，需要將帶部件的張力有效地降低成盡可能較小，以消除其纏繞時帶部件自身的伸長和斷裂以及超細內部導體的伸長和斷開連接。由于這種情況，其外徑的不規(guī)則輪廓和分散變得更顯著，此外帶部件相對于內部導體的粘合程度非常弱，因此其介電常數(shù)及其外徑的分散進一步擴大。
另外，由于介電常數(shù)為將線纜的傳播延遲時間降低成盡可能較小的首要目的而被減小以便提高絕緣層中的傳輸速率，仍然存在機械強度方面的這種缺陷，使得同軸線纜由于同軸線纜將受到如彎曲、扭轉、按壓、滑動等的機械應力，而難以保證作為同軸電纜的結構尺度。最顯著的缺點在于其難以將絕緣部件的外徑維持在預定的外徑以消除其分散且進一步將絕緣部件的輪廓形成為圓柱形。
(3)在如上所述的這種類型的常規(guī)同軸線纜中，通過在絕緣部件的外周邊上纏繞其任一表面包含金屬層如銅層的塑料帶部件，或在絕緣部件上長度方向上包括塑料帶部件而制備的部件；由具有±3/1000mm JIS標準的外徑公差的鍍銀軟銅線構成的部件或以鍍錫軟銅線與鍍銀軟銅線編織的編織部件；或帶部件與編織部件組合的部件，被用作顯著參與同軸線纜的傳輸特性的外部導體。
然而，在通過纏繞帶部件或長度方向上包括帶部件所獲得的部件中，線纜的撓性不足，且因此其外部導體容易被機械應力如撓曲和將被加到線纜的扭轉所破壞，從而不能實現(xiàn)如外部導體的功能。鍍銀軟銅線的編織部件涉及這樣的問題，因為銀的滑動(slippage)小，由于鍍銀軟銅線的彼此接觸而引起的摩擦力增加，使得構成編織部件的相應股的移動消失，從而失去線纜的撓性，導致絕緣層的變形，并且特性阻抗值變化。此外，其不能降低由機械應力的影響，并且因此線纜的壽命變短。
當鍍錫軟銅線的編織部件在高溫(80℃或更高)下使用時，銅擴散到鍍錫層中，并且錫須的產(chǎn)生/生長由于擴散應力而加速。當所述須顯著生長時，它們突破極薄的絕緣部件，結果有所述須與其內部導體短路的情況。此外，上述相應外部導體形成于包含如段落(2)中的絕緣部件的解釋中所述的其外徑的不規(guī)則輪廓和分散的絕緣部件的周邊上。相應地，外部導體的內和外部分是不規(guī)則的，且其外徑的分散顯著保持，使得大量的間隙被包含在外部導體和絕緣層之間，因此仍然保持介電常數(shù)的變化因子。
鑒于上述問題做出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個目的是提供發(fā)泡同軸線纜，其能夠加速傳輸速率，提高特性阻抗值的精度，使線纜的撓性更好，以及通過降低機械應力如撓曲、扭轉、按壓及滑動來保證預定的機械強度，即使當這樣的機械應力被加到線纜時，此外其還能夠減小特性阻抗值的變化。
此外，本發(fā)明的另一目的是提供一種制造發(fā)泡同軸線纜的方法，其旨在提高內部導體和外部導體之間的特性阻抗值的精度，且通過這樣的方式穩(wěn)定第二成形步驟，使得包含應用多孔帶部件的發(fā)泡絕緣層(60％或更大的發(fā)泡度)的同軸線纜的高度發(fā)泡絕緣層以及外部導體經(jīng)受第二成形，從而其厚度和外徑被均勻化，且使其輪廓成為通常完全圓形。

發(fā)明內容
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種由內部導體、形成于內部導體的外周邊上的發(fā)泡絕緣層以及形成于發(fā)泡絕緣層的外周邊上的外部導體所組成的發(fā)泡同軸線纜，特征在于具有通常完全圓形輪廓的皮層形成于發(fā)泡絕緣層的外周邊上，其中所述皮層優(yōu)選地具有±0.02mm的外徑精度，且其間插入發(fā)泡絕緣層和皮層的內部導體和外部導體之間的特性阻抗值的精度優(yōu)選地是±1Ω。
此外，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種由內部導體、形成于內部導體的外周邊上的發(fā)泡絕緣層以及形成于發(fā)泡絕緣層的外周邊上的外部導體所組成的發(fā)泡同軸線纜，特征在于內部導體具有4/1000mm或更小的外徑精度；發(fā)泡絕緣層利用纏繞多孔帶部件而形成，且在形成發(fā)泡絕緣層之后其具有通常完全圓形輪廓和±0.02mm外徑精度；具有通常完全圓形輪廓和±0.02mm外徑精度的皮層形成于發(fā)泡絕緣層的外周邊上；且其間插入發(fā)泡絕緣層和皮層的內部導體和外部導體之間的特性阻抗值的精度是±1Ω。
此外，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種制造發(fā)泡同軸線纜的方法，所述發(fā)泡同軸線纜包括內部導體、形成于內部導體的外周邊上的發(fā)泡絕緣層以及形成于發(fā)泡絕緣層的外周邊上的外部導體，特征在于包括絕緣層形成步驟，用于將多孔帶部件纏繞在由供應部所供應的內部導體上，以形成發(fā)泡絕緣層；絕緣層成形步驟，用于將在絕緣層形成步驟中所形成的發(fā)泡絕緣層插入具有預定內徑的成形模(die)中來成形發(fā)泡絕緣層，以便具有預定外徑和通常完全圓形輪廓；皮層形成步驟，用于在絕緣層成形步驟中所成形的發(fā)泡絕緣部件的外周邊上形成具有均勻厚度和通常完全圓形的皮層；外部導體形成步驟，用于在皮層形成步驟中所形成的皮層的外周邊上形成外部導體；以及外部導體成形步驟，用于將在外部導體形成步驟中所形成的外部導體插入具有預定內徑的成形模中，以便具有預定外徑和通常完全圓形的輪廓。
相應權利要求中所述的本發(fā)明的功能和有益效果如下所述。
(1)在權利要求1、2和4的發(fā)明中，由于多孔帶部件被纏繞一次，且皮層通過擠壓成型(extrusion molding)提供在其外周邊上，絕緣部件的生產(chǎn)率得到提高，外徑精度變好，且其相對于按壓也變得更為堅固。
(2)在權利要求3的發(fā)明中，內部導體中的不規(guī)則及其外徑變化可以被減小以便降低特性阻抗值的變化。
(3)在權利要求5的發(fā)明中，由于多孔帶部件被無折層(no ply)地纏繞，其外徑的變化能夠進一步降低，從而提高其生產(chǎn)率。
(4)在權利要求6的發(fā)明中，當形成發(fā)泡絕緣層的多孔帶部件的介電常數(shù)、厚度和外徑的分散減小時，絕緣層的介電常數(shù)和外徑的變化可減小，且?guī)Р考睦p繞張力可保持恒定。
(5)在權利要求7和14的發(fā)明中，由于提供了發(fā)泡皮層，絕緣部件的介電常數(shù)不增加，因此相應的傳輸特性也不增加。
(6)在權利要求8的發(fā)明中，外徑和輪廓的成形精度得到改善。
(7)在權利要求9和16的發(fā)明中，外部導體的生產(chǎn)率得到提高。此外，外部導體的外徑和輪廓的成形精度得到改善。
(8)在權利要求10的發(fā)明中，線纜的撓性得到改善。此外，在編織部件中沒有間隙出現(xiàn)，且編織部件與絕緣部件緊密接觸，由此外部導體的外徑和輪廓的成形精度得到改善。
(9)在權利要求11和12的發(fā)明中，當機械應力被施加到線纜，編織部件的相應股可移動。另外，由于在編織部件中滑動得到改善，線纜的撓性也得到改善，使得與絕緣部件的緊密接觸得到改善。
(10)在權利要求13的發(fā)明中，防止了銅的擴散，從而防止了須的產(chǎn)生和生長，使得編織部件中股的滑動得到改善。
(11)在權利要求14的發(fā)明中，內部導體、發(fā)泡絕緣層和皮層彼此緊密接觸；皮層和外部導體彼此緊密接觸；且它們的整合得到改善；此外，線纜以通常完全圓形形成，從而其生產(chǎn)率和傳輸特性得到改善。
(12)在權利要求15的發(fā)明中，發(fā)泡皮層與待整合的發(fā)泡絕緣層緊密接觸，使得其機械強度得到提高，從而提高生產(chǎn)率。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)泡同軸線纜的實例；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)泡同軸線纜的實例的截面圖，其中外部導體3通過長度方向上包括導電膜而形成；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)泡同軸線纜的實例，其中外部導體3通過纏繞導電箔而形成；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的制造發(fā)泡同軸線纜的方法的實例的說明圖，包括在內部導體1的外周邊上纏繞多孔帶部件21以形成發(fā)泡絕緣層2的步驟，以及此后成形發(fā)泡絕緣層的步驟；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的制造發(fā)泡同軸線纜的方法的實例的說明圖，包括利用編織部件形成外部導體3的步驟，以及此后成形外部導體的步驟；以及圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的制造發(fā)泡同軸線纜的方法的實例的說明圖，包括通過擠壓在發(fā)泡絕緣層2的外周邊上形成皮層11的步驟，以及此后成形皮層的步驟。
最佳實施方式以下將參考附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明的實例。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實例1、2或3的發(fā)泡同軸線纜的構造。如圖1所示，該實例的發(fā)泡同軸線纜通過以發(fā)泡絕緣層2、由樹脂制成的皮層、編織部件的外部導體3以及外部覆蓋4順序覆蓋包含多個股的內部導體1而構成。
根據(jù)本發(fā)明的實例1到3的發(fā)泡同軸線纜的詳細相應構造在下表1中描述。
內部導體1通過絞合具有0.16mm外徑的鍍銀軟銅線七次來制備。
發(fā)泡絕緣層2通過以80度纏繞角以1/2折層纏繞具有60％或更大孔隙率、例如5.1mm帶寬和0.12mm厚度的為PTFE絕緣部件等的多孔帶部件21部件而制備。在另一實例中，可應用多孔帶部件21的無折層纏繞，其中使用具有0.24mm厚度的帶。
當發(fā)泡絕緣層2通過多孔帶部件21的圍繞纏繞而形成的情況下，在多孔帶部件21的內側和外側產(chǎn)生間隙。為了使通過圍繞纏繞所獲得的發(fā)泡絕緣層2的這種間隙、厚度和外徑均勻，并使發(fā)泡絕緣層2的輪廓為通常完全圓形，這樣被圍繞纏繞的絕緣層2被插入具有0.95到0.94mm內徑和3.0mm模長度的成形模中以實現(xiàn)第二成形。第二成形的方式將在后面提及。
提供于發(fā)泡絕緣層2的外周邊上的皮層11由烯烴樹脂(olefin resin)或氟樹脂(fluorine resin)的固體層或發(fā)泡層制成。在固體層的情況下，精整外徑是1.15mm±0.02mm，且其通過PP、PE樹脂或FEP樹脂的擠壓成型而形成。在發(fā)泡層的情況下，其厚度被制成盡可能較薄，精整外徑是1.15mm±0.02mm，且其通過PP、PE或FEP樹脂層的擠壓成型而形成。
由發(fā)泡絕緣層2和皮層11所組成的絕緣層的總相對介電常數(shù)取決于發(fā)泡絕緣層2的孔隙率和皮層11的孔隙率。因此，當皮層11被制成固體層時，需要增加發(fā)泡絕緣層2的孔隙率。舉例來說，在由FEP樹脂的固體層形成皮層11的情況下，當其相對介電常數(shù)是2.1、厚度是0.09mm且使同軸線纜的特性阻抗值為50Ω時，由發(fā)泡絕緣層2和皮層11所組成的整個絕緣層的相對介電常數(shù)變?yōu)?.38，且整個絕緣層的孔隙率變?yōu)?0％。
一方面，例如，當皮層11形成為PE樹脂的發(fā)泡層時，需要使孔隙率為50％或更小，使得皮層11自身盡可能較少地受到由于機械強度如彎曲、扭轉、按壓以及撓曲而導致的塌陷、變形等的不利影響。因此，當其厚度為0.09mm且使同軸線纜的特性阻抗值為50Ω時，由發(fā)泡絕緣層2和皮層11所組成的整個絕緣層的相對介電常數(shù)變?yōu)?.45，且整個絕緣層的孔隙率變?yōu)?5％。
在形成皮層11后，當線纜被插入如圖6所示的成形模26中時，線纜的外徑和輪廓成形。在皮層11為固體層的情況下，在形成皮層11后不需要成形外徑和輪廓。但是，當皮層11以發(fā)泡層形成時，其外徑精度由于發(fā)泡而變得不穩(wěn)定，從而使外徑和輪廓的成形變得必要。
外部導體3通過長度方向上包括編織部件或導電箔，或者纏繞編織部件或導電箔而形成。如果同軸線纜不需要撓性，換句話說，當同軸線纜應用于一旦接線就不移動的靜態(tài)布線或類似布線時，同軸線纜可以通過長度方向上包括銅帶或由銅帶和塑料帶等組成的導電箔，或纏繞銅帶或由銅帶和塑料帶等組成的導電箔而形成。
在外部導體3通過長度方向上包括編織部件或導電箔而形成的情況下(圖2)，需要編織部件或導電箔的抗張強度以便在編織部件或導電箔借助于具有預定直徑的模被拉時耐張緊力。一方面，當外部導體3通過纏繞編織部件或導電箔而形成時(圖3)，需要編織部件或導電箔的抗張強度以便在編織部件或導電箔被纏繞時耐張緊力。舉例來說，在外部導體3由銅箔帶部件形成的情況下，需要0.04mm厚度以便獲得上述張緊力。然而，對于該方面，當外部導體3從由銅箔和塑料帶部件組成的復合帶部件形成時，可以使銅箔的厚度薄至0.01mm同時保證上述張緊力。
在該實例中，盡管如圖2所示排擾線(drain wire)31長度方向上包括在絕緣部件上，鑒于如以下提及的特性阻抗值的變化被減小和外部導體的外周邊的外徑和輪廓的成形被完成，優(yōu)選的是排擾線提供在導電箔的外周邊上。
排擾線31可以是與內部導體的部件相同的部件或是比構成內部導體的股細的股，只要在連接外部導體及為此工作的情況下保證強度即可。
此外，為了減小特性阻抗的分散并穩(wěn)定特性阻抗，其可以設置成停止排擾線31的應用，且外部導體可以由通過長度方向上包括導電箔或纏繞導電箔而制備的產(chǎn)品外周邊上的導體細線制成的編織部件或螺旋纏繞部件組成。
在表1所示的實例2和3中(外部導體3通過纏繞導電箔或長度方向上包括導電箔而制備)，排擾線31被長度方向上包括在絕緣部件上。
在外部導體3由編織部件形成的情況下，外部導體被編織，然后其外徑及輪廓成形，如圖5所示。
當外部導體3通過纏繞導電箔形成，圖4所示的在纏繞多孔帶部件21之后的成形方法被類似地應用于成形其外徑和其輪廓。為了通過纏繞導電箔來構成外部導體3，制備了具有纏繞導電箔所需寬度的導電箔，且該導電箔以1/4或更少折層被纏繞。在纏繞導電箔之后，其被插入具有預定內徑的成形模中以成形其外部導體的輪廓，以便消除由于纏繞導電箔而在絕緣部件和導電箔之間產(chǎn)生的間隙，并將導電箔成形為通常完全圓形。通過纏繞導電箔而形成的外部導體3的特定實例是表1中所示的實例2，且外部導體通過纏繞具有5.5mm帶寬并由具有0.01mm厚度的銅帶和塑料帶如具有0.006mm厚度的PET所組成的復合帶部件而形成。纏繞后的成形通過以10m/min的速率將所得到的外部導體插入具有1.70mm內徑和1.5mm長度的成形模中而進行。
表1


在通過長度方向上包括導電箔來形成外部導體3的情況下，制備了具有長度方向上包括導電箔所需寬度的導電箔，導電箔沿絕緣部件部分堆積地在長度方向上被施加，且所得到的部件被插入具有預定內徑的成形模以成形外部導體。通過長度方向上包括導電箔而形成的外部導體3的特定實例如表1的實例3所示，且其以長度方向上包括帶部件的形式由具有5.5mm帶寬且由具有0.01mm厚度的銅帶和例如0.006mm厚度的塑料帶組成的復合帶部件形成。在長度方向上施加外部導體之后成形，所得到的部件以40m/min的速率插入具有1.68mm內徑和1.5mm長度的成形模中。
在外部導體3通過纏繞導電箔或長度方向上包括導電箔來制備的情況下，外部導體3的第二成形通過將外部導體插入上述成形模來進行，此外，還可能如下所提及地通過將超聲波施加到成形模來成形外部導體。
以下將描述根據(jù)本發(fā)明制造發(fā)泡同軸線纜的方法。
制造發(fā)泡同軸線纜的方法包括絕緣層形成步驟，用于將多孔帶部件纏繞在由供應部供應的內部導體上，以形成發(fā)泡絕緣層；絕緣層成形步驟，用于將絕緣層形成步驟中所形成的發(fā)泡絕緣層插入具有預定內徑的成形模中，以成形具有預定外徑和通常完全圓形的發(fā)泡絕緣層；皮層形成步驟，用于在絕緣層成形步驟中形成的發(fā)泡絕緣層的外周邊上形成具有均勻厚度且通常完全圓形輪廓的皮層；外部導體成形步驟，用于在皮層形成步驟中所形成的皮層的外周邊上形成外部導體；以及外部導體成形步驟，用于將外部導體形成步驟中所形成的外部導體插入具有預定內徑的外部導體成形模中，以成形具有預定外徑和通常完全圓形輪廓的外部導體。
將參考圖4描述絕緣層形成步驟和絕緣層成形步驟。
首先，如圖4所示，絞合導體(內部導體)1由供應部(未示出)供應給帶部件供應部15和由第一、第二和第三引導模30a、30b和30c所組成的帶纏繞裝置。
由此供應的內部導體1在箭頭Y1所示的方向以預定的轉數(shù)旋轉。當旋轉的內部導體1以預定速率轉移到箭頭Y2所示的方向時，其在內部導體經(jīng)過第一引導模30a的位置且在其到達第二模30b之前，以具有60％或更大孔隙率且由帶部件供應部15供應的多孔帶部件21來纏繞。更具體地，多孔帶部件21被設置成相對于內部導體1為80°角和300g帶張緊力，多孔帶部件以1/2折層纏繞在內部導體1的外周邊上，且進一步地帶部件在其外周邊上再次纏繞。
由此纏繞的多孔帶部件21通過第二引導模30b，由所述通過所形成的帶纏繞部件10插入設置在第二和第三引導模30b和30c之間的第一和第二成形模31a和31b中。在插入時，發(fā)泡絕緣層2借助于由于相應成形模31a和31b的內徑而產(chǎn)生的拉力來成形，其中第一成形模31a具有1.13mm的內徑和3.0mm的模長度，而第二成形模具有1.12mm的內徑和3.0mm的模長度，且?guī)Юp繞部件10的通過時間(passage time)是10m/min。
由此成形的發(fā)泡絕緣層2的輪廓變成通常完全圓截面圓柱形，從而使其與內部導體1緊密接觸，由此減小其厚度的不均、輪廓的不規(guī)則以及外徑的分散。為了借助于成形模31a和31b實現(xiàn)帶纏繞部件10的更平滑成形，成形模31a和31b等可以預定轉數(shù)旋轉。此外，當帶的纏繞在煅燒帶部件的同時執(zhí)行，成形模31a和31b可以在煅燒溫度被加熱。其上形成有發(fā)泡絕緣層2的帶纏繞部件10由卷取(take-up)裝置(未示出)卷取。
將參考圖6解釋形成皮層的步驟。
首先，在皮層形成之前且其以多孔帶部件21纏繞的線纜10′由供應裝置A供應。在皮層形成之前的線纜10′在擠壓成型之前插入成形模22中，由此其成形為具有預定外徑和通常完全圓形輪廓。然后，在皮層形成之前已經(jīng)成形為具有預定外徑和通常完全圓形輪廓的線纜10′進入擠壓裝置23的擠壓模24，由此形成預定外徑的皮層11。然后，在皮層形成之后包含預定外徑的皮層11的線纜10″插入以預定溫度加熱的成形模26中以經(jīng)受第二成形。由成形模26所成形的皮層形成之后的線纜10″在冷卻槽27中冷卻，然后其由卷取部B卷取。
在皮層11的上述形成方法中，成形模26的使用條件，例如，當皮層11是由烯烴樹脂制成的發(fā)泡層時，內徑是1.15mm，加熱溫度是110到150°，以及成形速率是40m/min。
此外，在上述皮層11的成形方法中，當由發(fā)泡層制成的皮層11的外徑的變化增加時，期望的是成形模26被制成兩段以響應變化，且其外徑被逐漸成形。
將參考圖5描述形成外部導體的步驟和成形外部導體的步驟，其中通過編織用于編織的多個股來形成外部導體3的方法(對應于上述實例1)將在下面描述。一方面，通過纏繞導電膜而形成外部導體3的方法(對應于上述2)及通過長度方向上包括導電膜而形成外部導體3的方法(對應于上述實例3)如上所述。
首先，通過在用于形成絕緣部件的上述步驟中以多孔帶部件21來纏繞內部導體1的外周邊以便具有預定外徑和預定輪廓而形成的帶纏繞部件10被供應給編結(knit)和編織裝置40，其中帶纏繞部件被插入編結和編織裝置40的第一和第二引導模41、42以及成形模43中。
帶纏繞部件10由還作為成形模的第一引導模41所引導，且同時編織之前的帶纏繞裝置10被成形以具有預定外徑和預定輪廓。
通過第一引導模41的帶纏繞部件10通過包含多個用于編織的股44且在反方向交替旋轉的編織裝置40的旋轉以用于編織的股44被織成，且由此織成的帶纏繞部件緊接在在第二引導模42之前被編織。
在編織之后，當所編織的帶纏繞部件被插入還作為成形模的第二引導模42中時，所編織的帶纏繞部件的外周邊得以形成。此外，當所得到的編織的帶纏繞部件被插入成形模43中時，所編織的外部導體3形成，其中成形模43具有1.5mm的內徑和3.0mm的模長度，且成形模由馬達(未示出)以基本上高于僅操作編織裝置40時的編織速率十倍的轉數(shù)被旋轉，由此外部導體3被成形。
此外，由于在借助于成形模43來成形外部導體3時外部導體3在其縱向被拉伸以便被拉動，它與發(fā)泡絕緣層2更緊密地接觸，由此外部導體3和發(fā)泡絕緣層2之間的間隙消失，外部導體3的內徑更接近于絕緣層2的外徑值，外部導體3的厚度不均、其輪廓的不規(guī)則以及其外徑的分散降低，產(chǎn)生通常完全圓截面圓柱形，以便于獲得恒定的特征阻抗值且其變化得到減小。其上形成有外部導體3的線纜由下游設置的卷取裝置(未示出)卷取。
另外，超聲波振動可被施加到成形模43，以在外部導體3的外徑方向給出預定振動，由此實現(xiàn)用于形成外部導體的步驟中的形成。
即，當通過以用于編織的股44將外部導體3編織到帶纏繞部件10所獲得的線纜通過將其插入成形模43中而成形時，具有例如20至45kHz頻率、5μm幅度數(shù)以及200至700W輸出的超聲波振動借助于超聲波發(fā)生器而施加到成形模43，由此成形外部導體3。作為成形的結果，外部導體3接近絕緣層2且與其整合，由此外部導體3的厚度變得均勻，其輪廓的不規(guī)則消失，從而使外部導體被成形為通常完全圓形。
盡管成形外部導體的上述步驟被設置在形成外部導體的步驟之后，其也可以單獨設置在緊接在形成外部覆蓋的步驟之前，或者其可以設置在形成外部導體的步驟之后且緊接在形成外部覆蓋的步驟之前。
當用于形成外部覆蓋的步驟在執(zhí)行如上所述的絕緣形成/成形步驟以及皮層形成步驟和外部導體形成/成形步驟之后被實施，其中內部導體1順序覆蓋有發(fā)泡絕緣層2、皮層11、外部導體3以及外部覆蓋4的發(fā)泡同軸線纜得以形成，如圖1所示。
表2示出通過測量其中皮層11被形成于上述發(fā)泡絕緣層2上以組成絕緣層的實例1至3的發(fā)泡同軸線纜的特性阻抗的精度，以及沒有皮層形成的比較實例的發(fā)泡同軸線纜的特性阻抗的精度而獲得的結果。
表2

應注意的是，實例1至3和比較實例的相應詳細構造在表1中示出，其中特性阻抗值根據(jù)TDR方法來測量。
結果，發(fā)現(xiàn)對于其中絕緣層通過在發(fā)泡絕緣層2上形成皮層11而構成的實例1至3的發(fā)泡同軸線纜，全部特性阻抗值都在51.0±1Ω范圍內，因此內部導體和外部導體之間的特性阻抗值的精度在±1Ω范圍內。
因此，確定其中絕緣層通過在發(fā)泡絕緣層2上形成皮層11而構成的根據(jù)本發(fā)明的實例1至3的發(fā)泡同軸線纜中的特性阻抗的精度顯著提高。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)泡同軸線纜，發(fā)泡同軸線纜由內部導體、形成于內部導體的外周邊上的發(fā)泡絕緣層、形成于發(fā)泡絕緣層的外周邊上的外部導體以及形成于外部導體的外周邊上的外部覆蓋組成，其中具有通常完全圓形輪廓的皮層形成于發(fā)泡絕緣層的外部圓周上。因此，本發(fā)明的發(fā)泡同軸線纜可以使傳輸速率加速、可提高特性阻抗值的精度且可使線纜的撓性更好，使得即使線纜受到機械應力如撓曲、扭轉、按壓和滑動，發(fā)泡同軸線纜通過降低應力來保證預定機械強度，且能夠減小特性阻抗值的變化。
根據(jù)本發(fā)明的制造發(fā)泡同軸線纜的方法，該方法包括內部導體、形成于內部導體的外周邊上的發(fā)泡絕緣層以及形成于發(fā)泡絕緣層的外周邊上的外部導體，包括絕緣層形成步驟，用于將多孔帶部件纏繞在由供應部供應的內部導體上以形成發(fā)泡絕緣層；絕緣層成形步驟，用于將絕緣層形成步驟中所形成的發(fā)泡絕緣層插入具有預定內徑的成形模中以成形發(fā)泡絕緣層，以具有預定外徑和通常完全圓形輪廓；皮層形成步驟，用于在絕緣層成形步驟中所成形的發(fā)泡絕緣部件的外周邊上形成具有均勻厚度和通常完全圓形的皮層；外部導體形成步驟，用于在皮層形成步驟中所形成的皮層的外周邊上形成外部導體；以及外部導體成形步驟，用于將外部導體形成步驟中所形成的外部導體插入具有預定內徑的成形模中，以具有預定外徑和通常完全圓形輪廓。因此，發(fā)泡絕緣層和外部導體的厚度和外徑被均勻化，且進一步使其輪廓為通常完全圓形，從而使內部導體和外部導體之間的特定阻抗值的精度有望提高，由此可以穩(wěn)定第二成形步驟。
權利要求
1.一種發(fā)泡同軸線纜，由內部導體、形成于所述內部導體的外周邊上的發(fā)泡絕緣層以及形成于所述發(fā)泡絕緣層的外周邊上的外部導體所組成，特征在于，具有通常完全圓形輪廓的皮層形成于所述發(fā)泡絕緣層的外周邊上。
2.一種發(fā)泡同軸線纜，由內部導體、形成于所述內部導體的外周邊上的發(fā)泡絕緣層以及形成于所述發(fā)泡絕緣層的外周邊上的外部導體所組成，特征在于所述內部導體具有4/1000mm或更小的外徑精度；所述發(fā)泡絕緣層利用纏繞多孔帶部件而形成，且在形成所述發(fā)泡絕緣層之后其具有通常完全圓形的輪廓和±0.02mm的外徑精度；具有通常完全圓形輪廓和±0.02mm外徑精度的皮層形成于所述發(fā)泡絕緣層的外周邊上；以及其間插入所述發(fā)泡絕緣層和所述皮層的所述內部導體和所述外部導體之間的特性阻抗值的精度是±1Ω。
3.如權利要求1或2所述的發(fā)泡同軸線纜，其中所述內部導體具有2/1000mm或更小的外徑精度，且所述內部導體通過絞合每個包含具有1至3μm厚度銀鍍層的鍍銀軟銅線而構成。
4.如權利要求2所述的發(fā)泡同軸線纜，其中所述發(fā)泡絕緣層通過以1/2折層在所述內部導體的周邊上纏繞所述多孔帶部件而構成，纏繞之后所述絕緣部件的厚度和外徑的變化分別是±0.01mm和±0.02mm，且所述絕緣部件形成為通常完全圓形。
5.如權利要求2所述的發(fā)泡同軸線纜，其中所述發(fā)泡絕緣層通過無折層地在所述內部導體的周邊上纏繞所述多孔帶部件而構成。
6.如權利要求2至5的任何一項所述的發(fā)泡同軸線纜，其中在所述多孔帶部件具有60％或更大孔隙率、±5％多孔精度、±3μm厚度公差以及0.24至0.28kg重的壓縮應力的情況下，所述多孔帶部件是具有0.6至0.8％的壓縮變形應變的煅燒PTFE帶部件。
7.如權利要求1或2所述的發(fā)泡同軸線纜，其中所述皮層由從聚烯烴樹脂或氟樹脂而制備且具有50％或更小形成比率的發(fā)泡材料所組成。
8.如權利要求1或2所述的發(fā)泡同軸線纜，其中所述皮層由從聚烯烴樹脂或氟樹脂制備的擠壓固體材料所組成。
9.如權利要求1或2所述的發(fā)泡同軸線纜，其中所述外部導體通過纏繞導電金屬箔或由所述導電金屬箔和塑料層所組成的復合帶部件，或者長度方向上包括導電金屬箔或由所述導電金屬箔和塑料層所組成的復合帶部件而形成，且所述外部導體具有通常完全圓形的輪廓和±0.02mm的外徑精度。
10.如權利要求1或2所述的發(fā)泡同軸線纜，其中所述外部導體通過編織若干導電細線而形成，且所述外部導體具有通常完全圓形的輪廓和±2％的外徑精度。
11.如權利要求1、2或10所述的發(fā)泡同軸線纜，其中所述外部導體由兩層鍍軟銅線的編織部件所構成，每個所述兩層鍍軟銅線通過將具有0.2至0.5μm厚度的錫合金鍍層施加到具有1至3μm厚度的鍍銀軟銅線而制備，以具有±2/1000mm的外徑公差。
12.如權利要求1、2或10所述的發(fā)泡同軸線纜，其中所述外部導體由兩層鍍軟銅線的編織部件所構成，每個所述兩層鍍軟銅線通過將具有0.2至0.5μm厚度的錫合金鍍層施加到具有1至3μm厚度的鍍鎳軟銅線而制備，以具有±2/1000mm的外徑公差。
13.如權利要求11或12所述的發(fā)泡同軸線纜，其中所述錫合金鍍層由錫和銅組成，且銅的含量比是0.6至2.5％。
14.一種制造包括內部導體、形成于所述內部導體的外周邊上的發(fā)泡絕緣層以及形成于所述發(fā)泡絕緣層的外周邊上的外部導體的發(fā)泡同軸線纜的方法，特征在于包括絕緣層形成步驟，用于將多孔帶部件纏繞在由供應部供應的所述內部導體上，以形成所述發(fā)泡絕緣層；絕緣層成形步驟，用于將所述絕緣層形成步驟中所形成的所述發(fā)泡絕緣層插入具有預定內徑的成形模中以成形所述發(fā)泡絕緣層，以便具有預定外徑和通常完全圓形的輪廓；皮層形成步驟，用于在所述絕緣層成形步驟中所成形的所述發(fā)泡絕緣部件的外周邊上形成具有均勻厚度和通常完全圓形的皮層；外部導體形成步驟，用于在所述皮層形成步驟中所形成的所述皮層的外周邊上形成所述外部導體；以及外部導體成形步驟，用于將所述外部導體形成步驟中所形成的所述外部導體插入具有預定內徑的成形模中，以具有預定外徑和通常完全圓形的輪廓。
15.如權利要求14所述的制造發(fā)泡同軸線纜的方法，其中所述皮層形成步驟包括用于形成由于擠壓成型而具有50％或更小發(fā)泡比的發(fā)泡皮層的步驟，以及用于將所述形成的發(fā)泡皮層插入具有預定內徑的成形模中以便具有預定外徑和通常完全圓形的輪廓的皮層第二成形步驟。
16.如權利要求14所述的制造發(fā)泡同軸線纜的方法，其中所述外部導體形成步驟是通過在所述皮層的周邊上纏繞導電金屬箔或由所述導電金屬箔和塑料層所組成的復合帶部件，或者在所述皮層的周邊上長度方向上包括導電金屬箔或由所述導電金屬箔和塑料層所組成的復合帶部件以替代編織多個導電細線而形成所述外部導體的步驟。
全文摘要
一種發(fā)泡同軸線纜，包括內部導體(1)、形成于內部導體(1)的外周邊上的發(fā)泡絕緣層(2)、形成于發(fā)泡絕緣層(2)的外周邊上的外部導體(3)以及形成于外部導體(3)的外周邊上的外部覆蓋(4)。具有通常完全圓形輪廓的皮層(11)形成于發(fā)泡絕緣層(2)的外周邊上。因此可通過增加線纜的特性阻抗值的精度同時增加線纜的撓性和機械強度而增加發(fā)泡絕緣層(2)的生產(chǎn)率。
文檔編號H01B13/00GK1795517SQ200480014160
公開日2006年6月28日 申請日期2004年5月19日 優(yōu)先權日2003年5月22日
發(fā)明者木村浩幸, 巖崎光男, 村山茂, 松村茂 申請人:平河福泰克株式會社, 株式會社愛德萬測試