Результат интеллектуальной деятельности: Коаксиальный кабель с нанотрубчатой изоляцией

Область техники

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях коаксиальных кабелей связи.

Уровень техники

Известны конструкции коаксиального кабеля, содержащие центральный медный проводник и внешний медный проводник с изоляцией между ними в виде: сплошной монолитной, ленточной и двухслойной, пористой, кордельно-трубчатой, шлицованной, кордельной, шайбовой и колпачковой (Д.Я. Гальперович, А.А. Павлов, Н.Н. Хренков. Радиочастотные кабели. Энергоатомиздат, М., 1990, рис. 1.7 стр. 15).

Недостатком данных конструкций является сложность получения низкого значения относительной диэлектрической проницаемости для различных размеров коаксиальных пар.

Известна конструкция коаксиального сигнального кабеля с композитной пористой изоляцией, включающей флюорокорбанатный полимер. Электрический центральный проводник окружен ленточной оборткой из пористого политетрафлюороэцилена, на который некладывается еще один слой из подобного материала. Поверх данного пористого слоя затем накладывается металлизированная полимерная лента, вокруг которой навивается дренажный провод, и сверху еще накладывается защитная оболочка из термопластического материала (Патент 5210377 США, МКИ Н01В 11/18 Kennedy Fransis Α., Hardie Willian G., Hegenbarth Jack J., W.L. Gore and Assocates Coaxial electric signal cable Having a composite porous insulation. №827309. 3аявл. 29.01.92 г. Опубл. 11.05.93 г. НКИ 174/107).

Недостатком данной конструкции является сложность представленной трехслойной изоляции, которая не позволяет получить маленькую величину относительной диэлектрической проницаемости.

Наиболее близкой по технической сущности является коаксиальный кабель, содержащий центральный металлический проводник, расположенный на нем один слой пористой полимерной изоляции и внешний металлический проводник, в конструкцию дополнительно введены n-1 слоев пористой полимерной изоляции, при этом каждый из слоев пористой полимерной изоляции перфорирован по всей длине с различными шагами перфорации в каждом слое и различными размерами отверстий перфорации в каждом слое (патент РФ МПК H01B 11/18 №2397564. Коаксиальный кабель связи. Портнов Э.Л. Опубл. 20.08.10. Бюл. №23).

Недостатком данного коаксиального кабеля является высокая величина относительной диэлектрической проницаемости для любых размеров коаксиальных пар.

Сущность изобретения

Задачей, на реализацию которой направлено данное техническое решение, является создание такой конструкции коаксиального кабеля, которая позволяет получить из используемых в конструкциях коаксиальных кабелей изоляционных материалов для любых размеров коаксиальных пар требуемую низкую величину относительной диэлектрической проницаемости.

Для решения поставленной задачи в коаксиальном кабеле, содержащем центральный проводник, полимерную изоляцию и внешний проводник, полимерная изоляция выполнена из n слоев нанотрубок, причем, каждый слой полимерной изоляции отличается различным диаметром нанотрубок.

Перечень чертежей

На фиг. 1 представлена конструкция коаксиального кабеля.

Конструкция содержит центральный проводник 1, расположенный на нем слой полимерной изоляции 2 и внешний проводник 3, n слой из нанотрубок полимерной изоляции 4, 5, 6, при этом каждый из n слоев полимерной изоляции содержит нанотрубки разного диаметра.

Осуществление изобретения

Для получения оптимальных размеров коаксиальных пар с требуемым значением волнового сопротивления с минимальным значением коэффициента затухания выбираются соотношения между внутренним диаметром внешнего проводника и диаметром центрального проводника, равным: 3,6 - для медных проводников, другие значения - для других материалов проводников. При передаче максимальной мощности по коаксиальной паре соотношения между диаметрами коаксиальных проводников будут совершенно другие, также другие значения эти соотношения будут принимать при максимальном пробивном напряжении.

Во всех случаях целесообразно, чтобы относительная диэлектрическая проницаемость изоляции была близка к единице (например, 1,1; 1,2 и т.п.). Поэтому число слоев n в каждом оптимальном случае ограничено соотношением диаметров проводников, значением волнового сопротивления и значением относительной диэлектрической проницаемости. Выбор толщины каждого слоя n связан с выбором необходимого значения волнового сопротивления.

Выбор разных слоев нанотрубок и различных размеров нанотрубок разного диаметра в каждом слое позволит более точно подобрать необходимые значения относительной диэлектрической проницаемости полимерной изоляции коаксиальной пары и, следовательно, более точно получить значения волнового сопротивления коаксиальной пары.