環(huán)境因素對微波/射頻電纜組件有很大的影響資料下載

??I. 引言 ? ??在當今時代，微波電纜組件的應用環(huán)境越來越富于挑戰(zhàn)性，比如暴露在極端的溫度變化下；接觸化學物品；經常受到磨擦和彎曲。還有一些其它的挑戰(zhàn)，比如要求電纜組件不但小巧輕便，還要經濟耐用。為了確保信號的完整性和產品的可靠性，我們必須對影響電纜全面性能的電氣、機械、環(huán)境和特定應用等限制條件等進行評估。這些變量對電纜絕緣體和電纜護套以及電纜構造均有直接的影響。同時，試驗和數(shù)據(jù)分析是鑒定這些電纜在特定環(huán)境下是否仍然可靠的關鍵。 ? ??II. 評估限制因素 ? ??環(huán)境因素對微波/射頻電纜組件有很大的影響。電氣性能可能是首要和最主要的考慮因素，還有很多其他因素也是影響信號完整性的潛在因素，例如：內部和外部的電磁干擾（）、電壓駐波比（VSWR）和插損。如果沒有其他環(huán)境因素影響的話，電氣性能一般是非?？煽康?； 但是在受機械性能、環(huán)境因素或者特定應用壓力的影響下，維持可靠的電氣性能則具有很大的挑戰(zhàn)性。 ??對電纜施加的不同動作均會產生機械應力。彎曲能使電纜里面產生動能，如果沒有妥善處理，會導致嚴重損壞。當電纜屬于人工操作設備的一部分時，最容易對電纜造成機械應力。操作人員踩住或翻轉電纜時均有可能扭折、壓折或壓壞電纜。因此，電纜的抗擠壓和抗拉伸強度對于克服機械應力至關重要。同時，的電纜跟鋒利的表面接觸時會被割傷或磨損。受重力和振動等復雜因素的影響，機械應力對裝備的穩(wěn)定性存在極大的危害并造成電纜過早損壞。 ? ? ??環(huán)境壓力來自電纜的物理使用環(huán)境。極端的溫度和壓力對電纜的材料會產生一定影響。低溫會讓電纜變硬，而高溫則使電纜變得非常軟。真空環(huán)境使電纜產生溢油和添加劑的泄漏會對無塵生產工藝造成污染，同時液體靜壓力會導致氣體或液體滲透電纜護套。不同等級和形式的輻射也會對絕緣和護套材料造成不同程度的損害。電纜移動所產生的摩擦力會破壞電纜護套。而泥土等污垢、化學物品或金屬碎片則會對金屬護套造成損害， 環(huán)境壓力對絕緣和護套材料存在嚴重危害，因此在設計這些電纜組件時，首先應對這些因素進行充分的考慮。 ??特定應用的壓力來自電纜應用的特殊環(huán)境所受到的限制。在航空航天應用中，為了減輕起飛時承載的重量，對電纜的要求是盡可能的小而輕。如果電纜由技術人員和其他人員操作使用，就需要對易燃性、電壓和鹵素使用等安全因素多加考慮。 ? ? ??造成電纜組件設計比較復雜的原因之一是電氣性能、機械性能和環(huán)境性能等因素相互交織在一起。每個因素都會直接影響其他因素；因此必須在特定應用的環(huán)境下對組件設計方面進行全面測試。 ? ??III. 選擇正確的材料 ? ??如要確保高質量的穩(wěn)定信號，須對電纜的絕緣和護套材料特性進行評估，因為這些屬性對于電纜能否適應嚴格要求起著決定性的作用。信號電纜所采用的電介質材料不但影響到信號的完整性，而且也影響到電纜的耐用性。外護套所采用的材料影響到電纜的耐壓性和耐磨性。護套材料應能抵抗所有外在的影響因素（比如：溫度、摩擦、液體和氣體），才能保護電纜里面的導體。有很多材料都可用于制作電纜的絕緣體和護套，其中很多材料均有各自的特定用途。因為每種材料有著各自的屬性，其中有些材料更適用于設計微波電纜，以滿足特定環(huán)境要求。 ? ? ??A. 硅膠 ??硅膠（表I）主要用于電纜護套，在低溫環(huán)境下仍能保持高柔韌性。但是，它易斷，而且其粘性表面會產生比較高的摩擦力，所以不適合潔凈室環(huán)境。硅膠的抗拉伸強度和抗撕裂強度比較低，因此使用此種材料制作的護套比其他材質更厚?？梢酝ㄟ^某些表面處理的方法降低摩擦系數(shù)，但是隨著時間的推移，這些處理會被漸漸磨損掉。硅膠具有極好的耐輻射性，但是可用于制作電纜護套的硅膠等級已眾所周知，因為在真空應用中，比如熱真空艙的應用中，會產生硅油泄漏。如果還需要考慮重量因素，那么硅膠就不是最佳選擇。如果重點在于其柔韌性而不在于重量，則硅膠是一個理想選擇。但是，處理硅膠電纜內的導體需要更多人工，從而導致更高的終端接頭裝配成本。 ? ? ??B. 聚氨酯 ??聚氨酯（表II）是一種很好的護套材料，但是由于耐電壓性能比其他材料低，而不用作絕緣。有無鹵素等級可供選擇。機械性上，聚氨酯柔性好，它非?？箵舸?、抗磨損。對阻燃性的處理不會降低它的柔性，但是，柔性更好的等級往往有粘性或發(fā)粘，從而導致更高的摩擦系數(shù)。環(huán)境方面，聚氨酯抗溶劑、紫外線、輻射和霉菌。聚氨酯的溫度范圍不寬，在-40℃左右變得易碎，其溫度上限為100℃左右。而且聚氨酯不抗化學清洗劑。 ? ? ??C. 聚乙烯 ??聚乙烯（表III）最適用于導體絕緣，由于聚乙烯護套比較硬，對電纜的柔韌性有影響。聚乙烯和泡沫材料一起使用時，具有很好的介電屬性。從機械力學角度來說，高分子重量的聚乙烯具有耐磨損和低摩擦的特點，但相對于其他材料來說，它還是顯得比較硬。與聚氨酯一樣，聚乙烯的應用溫度范圍也很小，很難將防化材料和聚乙烯材質的電纜護套相結合。聚乙烯的機械屬性在阻燃處理后會降低。 ? ? ??D. 含氟聚合物