ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ СИММЕТРИЧНЫЙ КАБЕЛЬ ДЛЯ АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ

Заявленная полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкции высокочастотных симметричных кабелей с расширенным температурным диапазоном.
Кабель предназначен для комплектования аппаратуры наземных и авиационных систем, имеющих встроенные распределенные и параллельные информационно-вычислительные и управляющие комплексы, работающие в реальном времени с использованием технологии SpaceWire, авиационно-космической и военной техники и обеспечивают передачу цифровых и аналоговых сигналов при рабочем переменном напряжении до 200 В (350 В постоянного тока), частоты до 600 МГц со скоростью до 400 Мбит/с.
Из уровня техники известен высокочастотный симметричный кабель, включающий многопроволочные токопроводящие жилы, каждая из которых состоит из скрученных металлических проволок и покрыта фторопластовой изоляцией, при этом изолированные токопроводящие жилы скручены в пары совместно с корделями из фторопласта, а каждая пара заключена в индивидуальный экран, выполненный в виде оплетки из металлической проволоки, при этом индивидуально экранированные пары, в свою очередь скручены вокруг центрального корделя из фторопласта в сердечник, заключенный в общий экран, выполненный из металлической проволоки, а поверх общего экрана наложена внешняя оболочка из полимерного материала (ESCC Detail Specification No. 3902/004, стр. 10, опубл. октябрь 2014, [1], прототип).
Конструкция известного кабеля не обладает достаточной радиальной стойкостью к многократным изгибам, при которых может быть нарушена симметрия пар и стабильность скрутки токопроводящих жил, что в процессе эксплуатации кабеля может ухудшить его электрические параметры.
Задача на решение которой направлена заявленная полезная модель заключается в устранении недостатков ближайшего аналога.
Технический результат заключается в повышении радиальной стойкости и стабильности электрических параметров кабеля.
Достижение заявленного технического результата обеспечивает высокочастотный симметричный кабель, включающий многопроволочные токопроводящие жилы, каждая из которых состоит из скрученных металлических проволок и покрыта фторопластовой изоляцией, при этом изолированные токопроводящие жилы скручены в пары совместно с корделями, а каждая пара заключена в индивидуальный экран, причем индивидуально экранированные пары, в свою очередь, скручены вокруг центрального корделя из фторопласта в сердечник, заключенный в общий экран, выполненный в виде оплетки из металлической проволоки, а поверх общего экрана наложена оболочка из фторопласта, характеризующийся тем, что диаметр каждого корделя в паре скрученных токопроводящих жил составляет 0,7-0,9 диаметра одной изолированной токопроводящей жилы, а индивидуальный экран каждой пары выполнен из ламинированной алюминиевой фольги наложенной в виде обмотки в направлении противоположном направлению скрутки изолированных жил в пары, при этом скрутка пар в сердечник выполнена в направлении противоположном направлению скрутки изолированных токопроводящих жил в пары.
Согласно заявленной полезной модели, диаметр центрального корделя составляет 1,0-1,3 диаметра одной изолированной токопроводящей жилы.
Согласно заявленной полезной модели, токопроводящие жилы выполнены из медных луженых проволок или медных посеребренных проволок.
Согласно заявленной полезной модели, изоляция каждой токопроводящей жилы выполнена из фторопласта и наложена методом экструдирования или в виде обмотки фторопластовой лентой.
Согласно заявленной полезной модели, индивидуальный экран каждой пары выполнен из ламинированной алюминиевой фольги, наложенной в виде обмотки в направлении противоположном направлению скрутки изолированных жил в пары, при этом поверх обмотки фольгой наложена оплетка из проволоки с коэффициентом поверхностной плотности не менее 60%.
Согласно заявленной полезной модели, оплетка выполнена из медной проволоки с посеребренным покрытием или из медной луженой проволоки.
Согласно заявленной полезной модели, поверх индивидуального экрана каждой пары скрученных токопроводящих жил наложена поясная изоляция из полиэтилентерефталатной ленты.
Согласно заявленной полезной модели, сердечник состоит из четырех скрученных вокруг центрального корделя пар.
Согласно заявленной полезной модели, общий экран выполнен в виде оплетки из алюмомедной посеребренной проволоки или из медной луженой проволоки, или из медной плющеной посеребренной проволоки с коэффициентом поверхностной плотности не менее 90%.
Согласно заявленной полезной модели, внешняя оболочка выполнена из полиуретана или из поливинилиденфторита или из фторэтиленпропилена.
Согласно заявленной полезной модели, внешняя оболочка выполнена из вспененного фторопласта.
Заявленная полезная модель поясняется чертежами.
На фигуре представлен заявленный кабель в поперечном сечении.
Высокочастотный симметричный кабель для авиационно-космической техники включает четыре пары скрученных с различным шагом токопроводящих жил 1, состоящих из скрученных медных луженых проволок или из медных посеребренных проволок, покрытых изоляцией 2 из фторопласта. При этом изоляция 2, каждой токопроводящей жилы может быть наложена методом экструдирования или в виде обмотки фторопластовой лентой. Изолированные токопроводящие жилы скручены в пары совместно с двумя корделями 3 из фторопласта, например из политетрафторэтилена или из перфторалкоксидных полимеров. Диаметр каждого корделя в паре скрученных токопроводящих жил составляет 0,7-0,9 диаметра одной изолированной токопроводящей жилы. Поверх изоляции каждой пары наложен индивидуальный экран 4 из ламинированной алюминиевой фольги, наложенной в виде обмотки в направлении противоположном направлению скрутки изолированных токопроводящих жил в пары. Согласно одному из вариантов реализации полезной модели поверх обмотки из ламинированной алюминиевой фольги может быть наложена оплетка из медной луженой проволоки или из медной посеребренной проволоки с коэффициентом поверхностной плотности не менее 60%. Также поверх индивидуального экрана каждой пары скрученных изолированных токопроводящих жил может быть наложена поясная изоляция из полиэтилентерефталатной ленты (не показана). Индивидуально экранированные пары скручены в сердечник вокруг центрального корделя 7 из фторопласта в направлении противоположном направлению скрутки изолированных токопроводящих жил в пары. Диаметр центрального корделя 7 вокруг которого пары токопроводящих жил скручены в сердечник составляет 1,0-1,3 диаметра одной изолированной токопроводящей жилы. Поверх скрученных в сердечник индивидуально экранированных пар, с поясной изоляцией или без нее, наложен общий экран 5. Общий экран 5 может быть выполнен в виде оплетки из медной луженой проволоки или из медной плющеной посеребренной проволоки или из алюмомедной посеребренной проволоки. Поверх общего экрана 5 методом экструдирования наложена внешняя оболочка 6 из полиуретана или из поливинилиденфторита или из фторэтиленпропилена. Согласно другому варианту полезной модели внешняя оболочка 6 выполнена из вспененного фторопласта.
Высокочастотный симметричный кабель для авиационно-космической техники изготавливают на серийном технологическом оборудовании. Токопроводящую жилу 1 скручивают из семи медных посеребренных проволок или медных луженых проволок, после чего на нее накладывают изоляцию 2 из фторопласта методом экструдирования или методом обмотки фторопластовой лентой. Диаметр токопроводящей жилы по изоляции может составлять 0,9±0,15 мм. Две изолированные токопроводящие жилы 1 скручивают в пару совместно с двумя корделями 3 из фторопласта, например из политетрафторэтилена или из перфторалкоксидных полимеров. Поверх скрученных в пару токопроводящих жил совместно с корделями, на каждую пару накладывают индивидуальные экраны 4 выполненные из ламинированной алюминиевой фольги наложенной в виде обмотки в направлении противоположном направлению скрутки изолированных жил в пары. При этом диаметр каждого корделя 3, скрученного совместно с изолированными токопроводящими жилами в пару, составляет 0,7-0,9 диаметра одной изолированной токопроводящей жилы и является оптимальным для обеспечения равноудаленности индивидуального экрана 4 от пары и симметрии жил в паре, как в случае линейной прокладки кабеля, так и в местах его возможных изгибов. В случае увеличения или уменьшения диаметра корделя за пределами указанного диапазона, индивидуальные экраны 4 более подвержены отклонениям от круглой формы в процессе прокладки и эксплуатации кабеля, что может привести к ухудшению стабильности его электрических параметров. При этом за счет наложения алюминиевой фольги в направлении противоположном направлению скрутки изолированных жил в пары, обеспечивается дополнительная стойкость шага скрутки токопроводящих жил в пару при радиальных нагрузках, что также улучшает электрические параметры кабеля. Согласно одному из вариантов поверх алюминиевой фольги может быть наложена оплетка из медных луженых проволок или из медных посеребренных проволок с коэффициентом поверхностной плотности не менее 60%. Поверх индивидуальных экранов 4 пар может быть наложена поясная изоляция из полиэтилентерефталатной ленты (не показана). Индивидуально экранированные пары, с поясной изоляцией или без нее, скручивают в сердечник вокруг центрального корделя 7 из фторопласта диаметр которого может составлять 1,0-1,3 диаметра одной изолированной токопроводящей жилы. Диаметр центрального корделя 7, также является оптимальным и обеспечивает симметрию расположения пар, увеличивает переходное затухание между парами, улучшая электрические параметры кабеля. При этом скрутку пар в сердечник осуществляют в направлении противоположном направлению скрутки изолированных токопроводящих жил в пары, что компенсирует избыточное напряжение в парах, обеспечивает стабильность шага скрутки, а также симметрию пар при радиальных нагрузках, возникающих в местах изгибов кабеля. Наличие центрального корделя 7, также обеспечивает симметрию расположения пар, увеличивает переходное затухание между парами, улучшая электрические параметры кабеля. Поверх скрученных в сердечник пар накладывают общий экран 5, выполненный в виде оплетки из алюмомедной посеребренной проволоки или из медной луженой проволоки, или из медной плющеной посеребренной проволоки с коэффициентом поверхностной плотности не менее 90%. Поверх общего экрана 5 методом экструдирования или в виде обмотки лентой накладывают внешнюю оболочку 6 из полиуретана или из поливинилиденфторита или из фторэтиленпропилена. Внешняя оболочка 6, также может быть выполнена из вспененного фторопласта.
Таким образом, заявленный кабель обладает повышенной радиальной стойкостью, а также более стабильными электрическими параметрами и отвечает требованиям, предъявляемым к кабелям, используемым в авиационно-космической и военной технике.