Коаксиальный радиочастотный кабель

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.05.79 (21) 2775341/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.

Н 01 В 11/00

Гасударственный комитет

СС,СР (23) Приоритет— по делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13 (53) УДК 621.315 (088.8) Дата опубликования описания 17.04.8 (72) Автор изобретений

В. И. Ицхакин (71) Заявитель (54) КОАКСИАЛЬНЫЙ РАДИОЧАСТОТНЫЙ КАБЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к кабельной технике, а именно к электрическим кабелям, предназначенным для передачи радиочастотной энергии при больших уровнях мощности.

Известны радиочастотные кабели, предназначенные для работы при малых коэф5 фициентах бегущей волны, у которых внутренний проводник сделан для увеличения продольной теплопроводности сплошным (1) .

Глубина проникновения тока во всем рабочем частотном диапазоне такого кабе- 1о ля настолько мала, что допустимая передаваемая мощность и коэффициент затухания кабеля не ухудшились бы и при использовании тонкостенной трубки.

Однако возможность увеличения продольной теплопроводности за счет применения сплошного внутреннего проводника весьма незначительная. Практически нет более теплопроводных материалов, чем медь, а диаметр внутреннего проводника ограничен волновым сопротивлением, как правило заданным, и внешним диаметром кабеля, увеличение которого всегда крайне нежелательно.

Известны также кабели с внутренними проводниками в виде трубки с герметичными стенками, образующими каналы, пригодные для протекания воды (2).

При наружном радиаторном охлаждении этой воды, циркулирующей в замкнутом контуре, не только выравнивается температура вдоль внутреннего проводника, но и значительно повышается допустимая передаваемая мощность. Эти кабели являются наиболее близкими по достигаемому результату к изобретению. Однако водяное охлаждение мощных радиочастотных кабелей может использоваться только в виде исключения из-за усложения обслуживания, понижения надежности, необходимости насосной установки и т. д.

Целью изобретения является повышение, при работе с малым коэффициентом бегущей волны, длительно допустимой передавемой по кабелю мощности путем перераспределеления выделяемого тепла вдоль внутреннего проводника, без применения наружного радиаторного охлаждения.

Указанная цель достигается тем, что в кабеле с изолированным внутренним йроводником в виде трубки с герметичными стен819822 ками внутренней проводник герметизирован с концов, а его полость снабжена фитилем, проходящим по всей длине кабеля, и частично заполнена жидкостью с температурой кипения в условиях полости более низкой, чем максимально допустимая температура изоляции.

На чертеже изображен продольный разрез предлагаемого кабеля и схематически одно из возможных распределений узлов и пучностей тока вдоль него и соответстввющее ему направление продольных тепловых

ПОТОКОВ.

Кабель содержит внутренний проводник в виде трубки с герметичными стенками

1, который герметизирован с концов заглушками 2 и снабжен фитилем 3, проходящим по полости 4 внутреннего проводника, частично заполненной жидкостью. Кабель имеет также изоляцию 5, внешний проводник 6, оболочку 7.

Внутренний проводник кабеля, герметизированный с концов заглушками 2, с полостью 4, снабженной по всей длине фитилем 3 и частично заполненной жидкостью с температурой кипения в условиях полости более низкой, чем максимально допустимая температура изоляции, прилегающей ко внутреннему проводнику, работает в отношении продольной теплопередачи в одном из двух следующих режимов.

Пока по длине внутреннего проводника температура стенок 1 нигде не превышает допустимой, продольная теплопередача про- зо исходит так же, как и у внутреннего проводника обычного кабеля, и зависит практически только от площади поперечного сечения стенок 1.

Если температура внутреннего проводника в местах соответствующих пучностям

8 тока, совпадающим с узлами напряжения, достигла температуры кипения жидкости., частично заполняющей замкнутый объем полости внутреннего проводника, теплопередача происходит так, как у тепловой трубы. 4р

Но в отличие от обычной тепловой трубы внутренний проводник предлагаемого кабеля является многозвенной трубой с числом испарителей, равным числу пучностей тока, и с числом конденсаторов, равным числу его узлов 9 тока, совпадающих с пучно- 45 стями напряжения. У такой многозвенной тепловой трубы направление потока тепла

П изменяется на обратное каждую четверть длины в кабеле, как это показано на ч=ртеже стрелками.

У кабелей с изоляцией нормальной, а частично и повышенной нагревостойкости в качестве жидкости может быть использова4 на вода, при этом фитиль 3, проходящий по всей длине кабеля, должен быть выполнен из смачиваемого водой материала. При необходимости в полость 4 вводится каркас, например из металлической сетки, для закрепления фитиля 3.

При испарении жидкдсоти в испарителях, соответствующих пучностям 8 тока, она поглощает теплоту, необходимую для парообразования. Пар направляется к конденсаторам, соответствующим узлам 9 тока, где он конденсируется, отдавая теплоту стенкам внутреннего проводника. Конденсат впитывается фитилем 3 и по нему снова направляется к испарителям. Как только внутренний проводник и его полость начинают работать в режиме тепловой трубы, теплопередача возрастат скачком в сотни раз.

Установившаяся по длине внутреннего проводника температура его стенок 1 зависит

От температуры кипения жидкости и от отношения ее объема к объему полости. Разумеется, полного продольного выравнивания температуры не происходит, так как некоторый перепад температуры необходим для ос ществления режима тепловой тр бы, но он пренебрежимо мал по сравнению с перепадом, который имел бы место в обычном кабеле при таком же коэффициенте бегущей волны. Такой кабель не требует дополнительного обслуживания и практически, при правильном выборе состава и объема жидкости, не менее надежен, чем кабель со сплошным металлическим внутренним проводником.

Формула изобретения

Коаксиальный радиочастотный кабель с изолированным внутренним проводником в виде трубки с герметичными стенками, отличающийся тем, что, с целью повышения, при работе с малым коэффициентом бегущей волны, длительно допустимой передаваемой по кабелю мощности путем перераспределения выдеЛяемого тепла вдоль внутреннего проводника, внутренний проводник герметезирован с концов, а его полость снабжена фитилем, проходящим по всей длине кабеля, и частично заполнена жидкостью с температурой кипения в условиях полости более низкой, чем максимально допустимая температура изоляции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ГОСТ 11326.59 — 71.

2. Каталог ФРГ Гexwell HFb»Gu2Y.

819822 б 7

Редактор Г. Бельская

Заказ 1183/29

Составитель С. Потапова

Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4