Коаксиальный радиочастотный кабель Советский патент 1981 года по МПК H01B11/00 

(54) КОАКСИАЛЬНЫЙ РАДИОЧАСТОТНЫЙ КАБЕЛЬ

1

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 коэффициентах бегущей волны, у которых внутренний проводник сделан для увеличения про дольной теплопроводности сплошным 1.

Глубина проникновения тока во всем рабочем частотном диапазоне такого кабеля 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 сплощного 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 Проводником в виде трубки с герметичными стенками 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 со/1е жит 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, внещний проводник б, 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 происходит так же, как и у внутреннего проводника обычного кабеля, и зависит практически только от площади поперечного сечения стенок1.

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. 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 пучностями напряжения. У такой многозвенной тепловой трубы направление потока тепла П изменяется на обратное каждую четверть длины в кабеле, как это показано на чертеже стрелками.

У кабелей с изоляцией нормальной, а частично и повышенной нагревостойкости в качестве жидкости может быть использова. 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. Разумее1ся, полного продольного выравнивания температуры не происходит, так как некоторый перепад температуры необходим для осуществления режима тепловой трубы, 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 повыщения, 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

III

J 4 567

IS