專利名稱：包括具有成角度邊緣的管形雙金屬內(nèi)層的同軸電纜以及相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別是涉及同軸電纜以及用于制造該同軸電纜的相關(guān)方法。
背景技術(shù)：
同軸電纜廣泛用于攜帶高頻電信號。同軸電纜具有相對較高帶寬、較低信號損失， 且機械穩(wěn)固，成本相對較低。同軸電纜通常包括細(xì)長的內(nèi)部導(dǎo)體、管形的外部導(dǎo)體以及使得 該內(nèi)部導(dǎo)體和外部導(dǎo)體分離的電介質(zhì)。例如，電介質(zhì)可以是泡沫塑料材料。還可以施加外 部絕緣套，以便包圍外部導(dǎo)體。使用同軸電纜的一個特別有利用途是用于使得蜂窩或無線基站的電子部件與安 裝在附近的天線塔頂部上的天線連接。例如，位于設(shè)備屏蔽罩中的發(fā)射器和接收器可以 通過同軸電纜而與由天線塔攜帶的天線連接。典型裝置包括在設(shè)備屏蔽罩和天線塔的頂 部之間延伸的、相對較大直徑的主同軸電纜，從而降低信號損失。例如，Hickory，N. C.的 CommScope, Inc.提供了用于該用途的CellReach 同軸電纜。在更大直徑的同軸電纜中(該同軸電纜通常用于蜂窩通信，如上所述)，細(xì)長的內(nèi) 部導(dǎo)體可以為管形形狀。管形的內(nèi)部導(dǎo)體也可以包圍內(nèi)部電介質(zhì)材料。內(nèi)部導(dǎo)體通常通過 使得導(dǎo)電材料的扁平層或板形成為具有縱向接縫的管以及焊接該接縫以便形成連續(xù)接頭 而制造。外部導(dǎo)體同樣也通過使得扁平層或金屬板形成具有縱向接縫的管(該接縫進行焊 接以便形成連續(xù)接頭)而制造。由同軸電纜攜帶的高頻信號只集中在內(nèi)部導(dǎo)體的徑向最外側(cè)的較小部分和外部 導(dǎo)體的相應(yīng)較小徑向最內(nèi)側(cè)部分中。該特征是由于被稱為趨膚效應(yīng)的電磁現(xiàn)象。因此，只 有管形內(nèi)部導(dǎo)體的較薄外徑部分?jǐn)y帶高頻傳輸。相反，外部管形導(dǎo)體也在較薄的徑向最內(nèi) 側(cè)部分?jǐn)y帶高頻信號。雙金屬層已經(jīng)用于同軸電纜中的內(nèi)部和/或外部管形導(dǎo)體，其中，更高導(dǎo)電性和 更昂貴的金屬用于提供內(nèi)部導(dǎo)體的徑向最外側(cè)部分和用于提供外部導(dǎo)體的徑向最內(nèi)側(cè)部 分。例如，內(nèi)部導(dǎo)體的最外側(cè)層可以包括相對昂貴和高導(dǎo)電性的金屬，例如銅，內(nèi)部導(dǎo)體的 內(nèi)層可以包括更便宜和更小導(dǎo)電性的金屬，例如鋁。例如，授予Chopra等人的美國專利 No. 6717493B2和授予Bufanda等人的美國專利申請No. 2004/0118591A1各自公開了一種具 有這樣的雙金屬管形內(nèi)部導(dǎo)體的同軸電纜。盡管雙金屬管形內(nèi)部導(dǎo)體有優(yōu)點，但是它們也會有一些缺點。例如，雙金屬管形 內(nèi)部導(dǎo)體的制造通常包括某種形式的、基于熱的焊接，例如傳統(tǒng)的感應(yīng)焊接，以便焊接接 縫形成焊接接頭。不幸的是，形成雙金屬管形內(nèi)部導(dǎo)體的兩種金屬通常有不同的熔化溫 度。例如，銅和鋁通常分別用作內(nèi)部導(dǎo)體的外層和內(nèi)層。銅的熔點為1100°C，電導(dǎo)率為 59. 6 X IO6S · πΓ1，而鋁具有660°C的更低熔點和37. 8 X IO6S · m—1的更低電導(dǎo)率。這樣的熔 點差異使得接頭的焊接相對困難。
由于在制造雙金屬管形內(nèi)部導(dǎo)體中的這種特殊缺點，同軸電纜制造商開發(fā)了一種 具有雙金屬管形內(nèi)部導(dǎo)體的同軸電纜，該雙金屬管形內(nèi)部導(dǎo)體包括嵌入的雙金屬層，例如 在授予Lee的美國專利No. 6342677中所述。這樣的同軸電纜更容易焊接，因為在雙金屬管 形內(nèi)部導(dǎo)體的制造過程中只焊接內(nèi)部金屬層。不過，嵌入的雙金屬內(nèi)部導(dǎo)體的制造相對昂 貴。當(dāng)然，同軸電纜的外部導(dǎo)體也有類似問題。也就是，傳統(tǒng)的雙金屬層可能難以焊接，嵌 入的雙金屬層可能相對昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到前述背景技術(shù)，因此本發(fā)明的目的是提供一種同軸電纜，它包括使用更便 宜的管形雙金屬層的內(nèi)部導(dǎo)體，本發(fā)明還提供了相關(guān)方法。本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)點通過一種同軸電纜來提供，該同軸電纜包 括內(nèi)部導(dǎo)體，該內(nèi)部導(dǎo)體包括管形雙金屬層，并有在縱向接縫處的一對相對縱向邊緣部分。 管形雙金屬層可以包括內(nèi)部金屬層和外部金屬層，該外部金屬層與內(nèi)部金屬層進行結(jié)合并 共同延伸。相對縱向邊緣部分可以向內(nèi)成角度，以便限定一對相鄰的向內(nèi)延伸凸片。外部 金屬層可以有比內(nèi)部金屬層更高的電導(dǎo)率。因此，與例如更昂貴的嵌入雙金屬條帶相比，更 便宜的開始材料(即單一的雙金屬條帶)可以用于內(nèi)部導(dǎo)體?？v向接縫可以包括在外部金屬層的相對縱向邊緣部分之間的接頭。而且，接頭可 以包括例如焊接接頭、粘接接頭和釬焊接頭中的至少一個。內(nèi)部金屬層可以包括鋁，外部金屬層可以包括銅。管形雙金屬層可以有在大約 0. 005至0. 050英寸范圍內(nèi)的厚度。此外，外部金屬層的、相對于管形雙金屬層的總體厚度 的百分?jǐn)?shù)厚度可以在大約1至30%的范圍內(nèi)。同軸電纜還可以包括填充管形雙金屬層的另一電介質(zhì)材料層。此外，同軸電纜還 可以包括環(huán)繞外部導(dǎo)體的絕緣套。方法方面是用于制造一種同軸電纜，該同軸電纜包括內(nèi)部導(dǎo)體、外部導(dǎo)體和在它 們之間的電介質(zhì)材料層。該方法可以包括通過至少使得雙金屬條帶形成管形雙金屬層而 形成內(nèi)部導(dǎo)體，該管形雙金屬層有向內(nèi)成角度的一對相對縱向邊緣部分，以便利用管形雙 金屬層在縱向接縫處限定一對相鄰的向內(nèi)延伸的凸片，且該管形雙金屬層包括內(nèi)部金屬層 和結(jié)合在該內(nèi)部金屬層上并與它共同延伸的外部金屬層。該方法還包括形成環(huán)繞內(nèi)部導(dǎo)體 的電介質(zhì)材料層以及形成環(huán)繞電介質(zhì)材料層的外部導(dǎo)體。


圖1是本發(fā)明的同軸電纜的透視端視圖。圖2是圖1的同軸電纜的管形雙金屬內(nèi)部導(dǎo)體的一部分的放大剖視圖。圖3是本發(fā)明的同軸電纜的另一實施例的管形雙金屬內(nèi)部導(dǎo)體的一部分的放大 剖視圖。圖4是用于制造本發(fā)明的同軸電纜的裝置的示意圖。
具體實施例方式下面將參考附圖更詳細(xì)地介紹本發(fā)明，附圖中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。不過，本發(fā)明可以以多種不同形式來實施，且并不局限于這里所述的實施例。而且，這些實施例提 供為徹底和完全地進行說明，并將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分表達本發(fā)明的范圍。相同附圖標(biāo) 記在全文中表示相同元件，且撇號用于表示在可選實施例中的類似元件。首先參考圖1-2介紹本發(fā)明的同軸電纜20，該同軸電纜20包括內(nèi)部導(dǎo)體21。同 軸電纜20還表示為包括外部導(dǎo)體22以及形成于內(nèi)部導(dǎo)體21和外部導(dǎo)體之間的電介質(zhì)材 料層23。內(nèi)部導(dǎo)體21表示為包括管形雙金屬層31，該管形雙金屬層31在縱向接縫24處 有一對相對的縱向邊緣部分。管形雙金屬層31包括內(nèi)部金屬層34和結(jié)合在該內(nèi)部金屬層 上并與它共同延伸的外部金屬層35。相對縱向邊緣部分表示為向內(nèi)成角度，以便限定一對相鄰的向內(nèi)延伸凸片32、33。 相鄰的向內(nèi)延伸凸片32、33表示為徑向向內(nèi)成角度，盡管在其它實施例中該角度可以與徑 向不同，如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知。而且，在一些實施例中，這些向內(nèi)延伸凸片32、33可以認(rèn) 為限定了“尾部”，該尾部伸入電介質(zhì)材料層25內(nèi)更大深度，且并不必須沿徑向或線性方 向，該電介質(zhì)材料層25表示為填充管形雙金屬層31。外部金屬層35可以有比內(nèi)部金屬層34更高的電導(dǎo)率，以便于例如在皮層深度處 的信號攜帶能力。內(nèi)部金屬層34可以包括鋁或任意其它合適金屬，如本領(lǐng)域技術(shù)人員已 知。外部金屬層35可以包括例如銅或任意其它合適金屬，如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知。管形雙金屬層31的示例尺寸如下。管形雙金屬層31的厚度可以在大約0. 005至 0.050英寸的范圍內(nèi)。此外，例如，外部金屬層35相對于管形雙金屬層31的總體厚度的百 分?jǐn)?shù)厚度為在大約1至30%的范圍內(nèi)。同軸電纜20表示為包括填充管形雙金屬層31的電介質(zhì)材料層25。電介質(zhì)材 料層25可以提供為電介質(zhì)桿或電介質(zhì)泡沫塑料，例如使用可凝固材料形成，如美國專利 No. 6915564中所述，該美國專利No. 6915564也轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，且該文獻的整個內(nèi) 容通過引用而并入在此。同軸電纜20表示為包括環(huán)繞外部導(dǎo)體22的絕緣套26。在一些實 施例中可能不需要該套。下面再參考圖3介紹另一實施例。在同軸電纜20'的該實施例中，上面相對圖1-2 中所述的元件將給出撇號，且大部分不需要進一步介紹。該實施例與前一實施例的區(qū)別在 于縱向接縫24'表示為包括在外部金屬層35'的相對縱向邊緣部分之間的接頭41'。換 句話說，如圖1和2中所示限定接縫24的相對端部部分不需要連接在一起。不過，在參考 圖3所述的同軸電纜20'的實施例中，接縫24'表示為包括接頭41'，其中，邊緣連接在一 起。該接頭41'表示為由在外部金屬層35'的相鄰部分之間的插入層42'來提供。 接頭41'可以包括例如焊接接頭、粘接接頭和釬焊接頭中的至少一個，如本領(lǐng)域技術(shù)人員 已知。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道用于形成任意這些接頭類型的技術(shù)和相關(guān)材料，而不需要在這 里進一步介紹。下面參考圖4，另一方面涉及用于制造同軸電纜20的方法和裝置80，該同軸電纜 20包括內(nèi)部導(dǎo)體21，該內(nèi)部導(dǎo)體21包括管形雙金屬層31。電介質(zhì)材料桿81和來自雙金屬 條帶供給卷軸82的雙金屬條帶被供給到角度形成器84中。角度形成器84使得雙金屬條 帶的縱向邊緣部分彎曲。角度形成器84的輸出被供給到管形成器83中。該管形成器83使得雙金屬條帶形成內(nèi)部導(dǎo)體，該內(nèi)部導(dǎo)體包括管形雙金屬層，該管形雙金屬層有一對向內(nèi)成角度的相對 縱向邊緣部分，以便在縱向接縫處限定一對相鄰的向內(nèi)延伸凸片。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知， 在其它實施例中，電介質(zhì)材料可以在管形成器83的下游布置在內(nèi)部導(dǎo)體內(nèi)，例如使用可凝 固材料，如美國專利No. 6915564中所述，該文獻的整個內(nèi)容通過引用而并入在此。不過可以選擇，縱向接縫可以包括在外部金屬層的各部分之間的接頭。如虛線所 示，管形成器83的輸出可以供給到接頭形成器86中，以便形成焊接接頭、粘接接頭或釬焊 接頭，如上所述。內(nèi)部導(dǎo)體可以從管形成器83的輸出供給到電介質(zhì)擠出機72。電介質(zhì)擠出機72形成環(huán)繞內(nèi)部導(dǎo)體的電介質(zhì)材料層。然后，電介質(zhì)擠出機72的 輸出與來自供給卷軸74的另一金屬條帶一起供給到第二管形成器73中。第二管形成器73形成環(huán)繞電介質(zhì)材料層的外部導(dǎo)體。第二管形成器73的輸出表 示為供給到感應(yīng)焊接器75中，該感應(yīng)焊接器75焊接外部導(dǎo)體的縱向邊緣。來自感應(yīng)焊接器75的輸出供給到套擠出機76，該套擠出機76表示為形成環(huán)繞外 部導(dǎo)體的絕緣套。制造的同軸電纜20(該同軸電纜20具有包括管形雙金屬層的內(nèi)部導(dǎo)體) 從套擠出機76輸出，以便纏繞在合適的纏繞卷軸上(未示出)。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過前述說明書和附圖的教導(dǎo)可以知道本發(fā)明的很多變化和其 它實施例。因此，應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明并不局限于所公開的特定實施例，這些變化和實施例將 包含在附加權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種同軸電纜，包括內(nèi)部導(dǎo)體、外部導(dǎo)體以及在內(nèi)部導(dǎo)體和外部導(dǎo)體之間的電介質(zhì)材料層；所述內(nèi)部導(dǎo)體包括管形雙金屬層，并具有在縱向接縫處的一對相對縱向邊緣部分；所述管形雙金屬層包括內(nèi)部金屬層和結(jié)合在該內(nèi)部金屬層上并與它共同延伸的外部金屬層；所述相對縱向邊緣部分向內(nèi)成角度，以限定一對相鄰的向內(nèi)延伸凸片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸電纜，其中，所述外部金屬層具有比所述內(nèi)部金屬層更 大的電導(dǎo)率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸電纜，其中，所述縱向接縫包括在所述外部金屬層的相 對縱向邊緣部分之間的接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的同軸電纜，其中，所述接頭包括焊接接頭、粘接接頭和釬焊接 頭中的至少一個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸電纜，其中，所述內(nèi)部金屬層包括鋁。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸電纜，其中，所述外部金屬層包括銅。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸電纜，其中，所述管形雙金屬層具有在大約0.005至 0. 050英寸范圍內(nèi)的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸電纜，其中，所述外部金屬層相對于所述管形雙金屬層 的總體厚度的百分?jǐn)?shù)厚度在大約1至30%的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸電纜，還包括填充所述管形雙金屬層的另一電介質(zhì)材料層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸電纜，還包括環(huán)繞所述外部導(dǎo)體的絕緣套。
11.一種同軸電纜，包括內(nèi)部導(dǎo)體、外部導(dǎo)體以及在內(nèi)部導(dǎo)體和外部導(dǎo)體之間的電介質(zhì)材料層；所述內(nèi)部導(dǎo)體包括管形雙金屬層，具有在縱向接縫處的一對相對縱向邊緣部分；所述管形雙金屬層包括內(nèi)部金屬層和結(jié)合在該內(nèi)部金屬層上并與它共同延伸的外部 金屬層，所述外部金屬層具有比所述內(nèi)部金屬層更大的電導(dǎo)率；所述相對縱向邊緣部分徑向向內(nèi)成角度，以限定一對相鄰的徑向向內(nèi)延伸凸片；所述縱向接縫包括在所述外部金屬層的相對縱向邊緣部分之間的接頭。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的同軸電纜，其中，所述接頭包括焊接接頭、粘接接頭和釬焊 接頭中的至少一個。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的同軸電纜，其中，所述內(nèi)部金屬層包括鋁，所述外部金屬層 包括銅。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的同軸電纜，其中，所述管形雙金屬層具有在大約0.005至 0. 050英寸范圍內(nèi)的厚度。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的同軸電纜，其中，所述外部金屬層相對于所述管形雙金屬 層的總體厚度的百分?jǐn)?shù)厚度在大約1至30%的范圍內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的同軸電纜，還包括填充所述管形雙金屬層的另一電介質(zhì)材 料層。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的同軸電纜，還包括環(huán)繞所述外部導(dǎo)體的絕緣套。
18.一種用于制造同軸電纜的方法，該同軸電纜包括內(nèi)部導(dǎo)體、外部導(dǎo)體以及在內(nèi)部導(dǎo) 體和外部導(dǎo)體之間的電介質(zhì)材料層，該方法包括通過至少使得雙金屬條帶形成管形雙金屬層而形成內(nèi)部導(dǎo)體，該管形雙金屬層具有向 內(nèi)成角度的一對相對縱向邊緣部分，以便在縱向接縫處限定一對相鄰的向內(nèi)延伸凸片，該 管形雙金屬層包括內(nèi)部金屬層和結(jié)合在該內(nèi)部金屬層上并與它共同延伸的外部金屬層；形成環(huán)繞所述內(nèi)部導(dǎo)體的所述電介質(zhì)材料層；以及形成環(huán)繞所述電介質(zhì)材料層的所述外部導(dǎo)體。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述外部金屬層具有比所述內(nèi)部金屬層更大 的電導(dǎo)率。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述內(nèi)部金屬層包括鋁。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述外部金屬層包括銅。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述縱向接縫包括在外部金屬層的相對縱向 邊緣部分之間的接頭。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述接頭包括焊接接頭、粘接接頭和釬焊接頭 中的至少一個。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述管形雙金屬層具有在大約0.005至0. 050 英寸范圍內(nèi)的厚度。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述外部金屬層相對于所述管形雙金屬層的 總體厚度的百分?jǐn)?shù)厚度在大約1至30%的范圍內(nèi)。
全文摘要
一種同軸電纜包括內(nèi)部導(dǎo)體、外部導(dǎo)體和在它們之間的電介質(zhì)材料層。內(nèi)部導(dǎo)體可以包括管形雙金屬層，并有在縱向接縫處的一對相對縱向邊緣部分。管形雙金屬層可以包括內(nèi)部金屬層和外部金屬層，該外部金屬層與內(nèi)部金屬層進行結(jié)合并共同延伸。此外，相對縱向邊緣部分可以向內(nèi)成角度，以便限定一對相鄰的向內(nèi)延伸凸片。
文檔編號H01B13/26GK101925967SQ200880125394
公開日2010年12月22日 申請日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者A·N·莫, L·W·納爾遜 申請人:北卡羅來納康姆斯科普公司