[发明专利]一种柔性结构航天航空1394B数据总线电缆

说明书

本发明公开了一种柔性结构航天航空1394B数据总线电缆，包括采用星绞结构布置的四根绝缘芯线和填充在绝缘芯线中间间隙内的填充条，以及绕包在四根绝缘芯线外周的隔离绕包层，所述绕包层的外圈依次包裹有内屏蔽层、外屏蔽层、护套内层和护套外层，内外屏蔽层采用镀银铜丝编织而成。所述绝缘芯线包括导体和包覆在导体外层的绝缘层，所述绝缘层厚度为0.16～0.18mm。所述导体由镀银铜导体绞合而成，银层厚度大于等于6μm。由于集肤效应的影响，需控制导体银层厚度，具体为：在对称屏蔽电缆中，需要考虑集肤效应的影响，随着频率的上升，流经导体大电流趋于表面，等于导体截面积减小而导致信号衰减增大。

技术领域

本发明属于线缆领域，涉及一种柔性结构航天航空用超柔性1394B数据总线电缆。

背景技术

传统的航空航天领域所用的1394B总线电缆，其外护套使用氟塑料推挤而成，填充条采用实芯氟塑料挤出，而随着科技和使用领域的不断发展，对于航空航天用数据电缆的基本要求越来越高，对电气性能、物理弯曲半径及重量的要求也越来越严格，而现有的数据电缆结构已经难以满足航空航天对于电子元器件轻量化的使用要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种航空航天用柔性1394B总线传输协议数据电缆，以解决数据电缆在狭窄空间的安装及无法轻量化的问题。本方法制备的1394B数据总线电缆具有低衰减、高带宽等优异的电性能特性，护套采用聚四氟乙烯(PTFE)和聚全氟乙丙烯(FEP)双层绕包复合烧结而来，从而具有耐高低温性能良好、重量轻、柔软的特点。

本发明采用的技术方案如下：一种柔性结构航天航空1394B数据总线电缆，包括采用星绞结构布置的四根绝缘芯线和填充在绝缘芯线中间间隙内的填充条，以及绕包在四根绝缘芯线外周的隔离绕包层，所述绕包层的外圈依次包裹有内屏蔽层、外屏蔽层、护套内层和护套外层，内外屏蔽层采用镀银铜丝编织而成，成缆时，电缆外径为3.40±0.1mm；所述绝缘层由至少两层微孔聚四氟乙烯薄膜绕包层叠加，微孔聚四氟乙烯薄膜外侧附加一层可烧结聚四氟乙烯薄膜进行烧结形成一种新型复合材质外被。

进一步地，所述绝缘芯线包括导体和包覆在导体外层的绝缘层，所述绝缘层厚度为0.16～0.18mm。

进一步地，所述导体由镀银铜导体绞合而成，银层厚度大于等于6μm。

第一：由于集肤效应的影响，需控制导体银层厚度，具体为：

在对称屏蔽电缆中，需要考虑集肤效应的影响，随着频率的上升，如图2所示，流经导体大电流趋于表面，等于导体截面积减小而导致信号衰减增大。依据IEEE1394BS400的速率，ω＝2πf、ω为角频率、μ为磁导率、σ为导电率，δ为信号透入深度，确保银层厚度大于透入深度以降低信号衰减，如图3(a)所示，在频率为10hz时，大电流推入内，能够深入导体21mm，而如图3(b)所示，在频率为100Khz时，大电流推入内，能够深入导体0.21mm，如图3(c)所示，在频率达到1Ghz后，由于集肤效应，仅能够深入导体0.0021mm。如图2所示依据IEEE1394BS400的速率，计算出信号透入深度，确保银层厚度大于透入深度以降低信号衰减；已知:

铜的磁导率:μ_γ＝4×π*10⁷H/m；

铜的相对导电率：σ＝54

当频率f＝125MHz，透入深度为0.006mm；当频率f＝250MHz，透入深度为0.004mm；

综上，中心导体镀银银层厚度设定为不小于6μm。

第二：降低邻近效应所引起的衰减，具体为：

当回路两根导体邻近时，电流方向相反，导致电流集中与靠近一侧，等同于导体截面积减小，电阻增大。

对称屏蔽电缆的总有效电阻计算公式: