ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К РАДИОЧАСТОТНЫМ КАБЕЛЯМ

Основные технические требования к радиочастотным кабелям включают электрические параметры, стойкость при механических и климатических воздействиях, надежность после хранения и во время эксплуатации.

В состав электрических параметров радиочастотных кабелей входят:

волновое сопротивление, Ом,

Z_c=3333ξ/C,

где ξ — коэффициент укорочения длины волны в кабеле; С — емкость кабеля, пФ/м.

Предельные отклонения волнового сопротивления от номинальных значений коаксиальных кабелей в диапазоне 50 - 150 Ом приведены в табл. 19.4. Для отдельных типов кабелей определяется однородность волнового сопротивления по длине и его неравномерность;

температурный коэффициент фазы, 10^-6 град,

,

где Δ_ф — абсолютное изменение длины кабеля, электрические градусы; с — скорость света в свободном пространстве, равная 299778000 м/с; f - частота при измерении, МГц; ξ - коэффициент укорочения длины волны в кабеле; l — фактическая длина кабеля, М; ΔТ - диапазон температур, в котором производится измерение, °С;

коэффициент затухания, дБ/м,

и температурный коэффициент затухания, ‰ * ºC^-1.

,

где α — коэффициент затухания кабеля в нормальных условиях на заданной частоте; Δα — θзменение коэффициента затухания при воздействии температуры, дБ/м; ΔТ — температурный интервал, °С.

Электрическая емкость, пФ/м, кабелей в зависимости от волнового сопротивления

электрическая емкость симметричных кабелей, пФ/м,

;

емкостная асимметрия симметричных кабелей, %,

,

которая не превышает 10%;

температурный коэффициент емкости, промили/град,

,

где С₁ — электрическая емкость между первой и второй жилами, соединенными с экраном, пФ; С₂ — электрическая емкость между второй и первой жилами, соединенными с экраном, пФ; С₁₂ — электрическая емкость между соединенными вместе первой и второй жилами и экраном, пФ; l — длина образца, м; ΔС - изменение емкости кабеля при воздействии температуры, пФ, С — емкость при нормальной температуре, пФ; ΔТ — температурный интервал, °С;

коэффициент укорочения длины волны в кабеле со сплошной ПЭ изоляцией равен 1,52, со сплошной Ф-4 изоляцией — 1,41; с полувоздушной ПЭ изоляцией — 1,18-1,24, с полувоздушной Ф-4 изоляцией — 1,12 - 1,40;электрическое сопротивление изоляции со сплошной ПЭ и Ф-4 изоляцией, полувоздушной ПЭ и Ф-4 изоляцией, за исключением крупногабаритных кабелей, не менее 5 ТОм*м, а крупногабаритных кабелей — не менее 10 ТОм*м Электрическое сопротивление проводников постоянному току, Ом, устанавливается при необходимости;

модуль сопротивления связи, мОм/м,

,

где D — внутренний диаметр триаксиальной линии; d — наружный диаметр внешнего проводника испытуемого кабеля; U₁ — входное напряжение, мВ; U₂ — выходное напряжение, мкВ; F — коэффициент поправки частотной характеристики, равный 1 при длине триаксиальной линии 0,5 м и частоте 30 МГц.

Практические значения сопротивления связи кабелей, напряжение начала внутренних разрядов в изоляции U_кор, кВ, испытательное напряжение частотой 50 Гц изоляции U_исп, кВ, приведены в табл. 19.9, 19.14, 19.17, 19.20, 19.22, 19.24.

Испытательное напряжение, кВ, при Z, Ом

Испытательное напряжение частотой 50 Гц оболочки кабелей РК50-7-11 и РК50-7-12 равно 3 кВ при испытании в воде и 8 кВ на АСИ.

Длительно допустимая предельная мощность высокой частоты на входе кабеля при определенных температуре окружающего его воздуха и КСВН, кВт, или длительно допустимый ток высокой частоты в узле напряжения, А, или (и) длительно допустимое напряжение высокой частоты и узле тока, кВ, приведены в табл. 19.10;

стойкость к механическим воздействиям. Кабели определенных марок, указанных в ГОСТ или ТУ, имеют достаточную механическую прочность и устойчивость к воздействию механических нагрузок, приведенных в табл. 19.5.. Кабели, предназначенные для работы в условиях воздействия акустического шума, устойчивы к его воздействию в соответствии со следующими параметрами в диапазоне частот 50—10000 Гц:

Кабели, предназначенные для эксплуатации с перегибами или перемотками, устойчивы к воздействию перегибов и перемоток;

стойкость к климатическим воздействиям. Кабели устойчивы к воздействию:

а) максимально допустимой температуры при эксплуатации (требование по нагре-востойкости);

б) минимально допустимой температуры при эксплуатации (требования к холодостойкости);

в) повышенного и пониженного атмосферного давления;

г) повышенной влажности воздуха в соответствии с табл. 19.6, указанной в соответствующих стандартах или ТУ на кабели определенных марок.

Максимально допустимой температурой кабеля при эксплуатации считают максимально допустимую температуру наименее нагревостойкого его элемента, устанавливающуюся вследствие нагрева окружающей средой и передаваемой по кабелю мощностью. Температура, при которой начинается выделение токсичных газов из кабелей с изоляцией и в оболочке из фторопласта-4 и фторсополимеров, и максимальная температура, при которой допускается изгибать кабель, указаны в соответствующих стандартах или ТУ на кабель определенной марки. Кабели устойчивы к воздействию смены температур от минимально допустимой температуры при эксплуатации до максимально допустимой температуры при эксплуатации.

Кабели, предназначенные для эксплуатации на открытом воздухе и под навесом, устойчивы к воздействию инея с последующим оттаиванием. Кабели, которые могут при эксплуатации подвергаться непосредственному облучению солнцем, устойчивы к воздействию солнечной радиации, характеризующейся верхними значениями интегральной плотности теплового потока 1125 Вт/м², в том числе плотности потока ультрафиолетовой части спектра (длина волн 280 — 400 мм) 42 Вт/м². Кабели, предназначенные для эксплуатации на побережьях, на морских судах и кораблях, устойчивы к воздействию соляного тумана. Кабели, предназначенные для эксплуатации в условиях влажного тропического климата, устойчивы к поражению плесневыми грибами и имеют степень биологического обрастания, оцениваемого по пятибалльной шкале, не более 2 баллов. Оболочка кабелей, предназначенных для эксплуатации при воздействии минерального масла, соленой воды и бензина, устойчива к воздействию этих жидкостей. Кабели озоностойки, если они предназначены для эксплуатации при повышенной концентрации озона. Кабели, предназначенные для эксплуатации при динамическом воздействии пыли, устойчивы к этому виду воздействия.

Требования к надежности. Надежность кабелей характеризуется безотказностью, долговечностью и сохраняемостью. Показателями безотказности являются вероятность безотказной работы в течение заданного времени и интенсивность отказов. Показателями долговечности кабелей являются минимальная наработка, 95%-ный ресурс и срок службы. Значения минимальной наработки в зависимости от условий эксплуатации кабелей соответствуют одному из значений следующего ряда: 1000, 3000, 5000, 10000, 20000, 30000, 50000, 100000 и 150000 ч. По согласованию допускается устанавливать значение номинальной наработки менее 1000 ч. Значения срока службы, слагающегося из срока сохраняемости и минимальной наработки, соответствуют одному из значений следующего ряда: 5, 8, 12, 15, 20, 22 и 25 лет. Значение срока сохраняемости соответствует одному из значений ряда 5(5), 8(5), 12(5), 15(5), 20(8), 25(10) лет и указано в стандартах или ТУ на кабели определенных марок. При этом первое число означает общий срок сохраняемости кабеля при хранении в отапливаемых хранилищах в упаковке изготовителя и вмонтированного в аппаратуру, а также в комплекте ЗИП, а второе (в скобках) — допустимое из этого срока время хранения под навесом в составе аппаратуры и ЗИП. При хранении кабели должны быть защищены от воздействия солнечной радиации, атмосферных осадков, агрессивных сред и механических воздействий. Срок сохраняемости при необходимости хранения в условиях, отличных от указанных, приводится в стандартах или ТУ на кабели определенных марок.

Таблица 19.4. Предельное отклонение от номинального волнового сопротивления, Ом

Таблица 19.5. Параметры механических воздействий на кабели

Таблица 19.6. Устойчивость кабелей при климатических воздействиях