ICS 49.060 V 40
HB 8586-2020
航空双扭绞柔性射频数据线规范
Specification for flexible and twin radio frequency cable of aircraft
2020-09-14 发布 2021-01-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
本标准按照 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第 1 部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准由中国航空综合技术研究所归口。
本标准起草单位:宝胜科技创新股份有限公司、中国航空综合技术研究所。
本标准主要起草人:唐爱华、王宏霞、闫力、庞亚鹏、林志昆、刘彦军、王朔、吴玉林、代继金、韩孟超、谢朝辉、许亚鹏、徐莉。
航空双扭绞柔性射频数据线规范
1 范围
本标准规定了航空双扭绞柔性射频数据线(以下简称射频电缆)的结构、性能、质量保证规定、包装等要求。
本标准适用于导体采用高强度镀银铜合金,绝缘、护套采用氟塑料的 1553B 航空双扭绞柔性射频数据线。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2951.11-2008 电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第 11 部分:通用试验方法——厚度和外形尺寸测量——机械性能试验
GB/T 3048.4-2007 电线电缆电性能试验方法第 4 部分:导体直流电阻试验
GB/T 3048.9-2007 电线电缆电性能试验方法第 9 部分:绝缘线芯火花试验
GB/T 4909.2-2009 裸电线试验方法第 2 部分:尺寸测量
GB/T 4909.3-2009 裸电线试验方法第 3 部分:拉力试验
GB/T 6995.4-2008 电线电缆识别标志方法第 4 部分:电气装备电线电缆绝缘线芯识别标志GB/T 17737.1-2000 射频电缆第 1 部分:总规范-总则、定义、要求和试验方法
JB/T 8135.2-1997 绕组线圆锥形线盘形式尺寸
JB/T 8137-1999 电线电缆交货盘
ASTM B298 镀银柔软或退火铜电线标准规范(Standard Specification for Silver-Coated Soft or Annealed Copper Wire)
ASTM B624 电子应用的高强度高传导性铜合金电线标准规范 (Standard Specification for High-Strength, High-Conductivity Copper-Alloy Wire for Electronic Application)
3 要求
3.1 总则
除另有规定外,射频电缆应符合本规范的所有要求,当本规范与专用规范不一致时,应以专用规范为准。
3.2 材料
3.2.1 通则
除另有规定外,射频电缆所用材料应符合本规范的规定。若使用不同于本规范规定的材料时, 承制方应向鉴定机构证明射频电缆的替代材料能满足本规范的要求。任何对材料的验收或批准文件不可作为电缆的验收依据。当本规范未规定确切的材料时,应采用能够保证射频电缆符合本规范要求的材料。
3.2.2 导体和屏蔽材料
射频电缆所用导体和屏蔽材料应符合下列规定:
a) 高强度镀银铜合金导体和屏蔽材料应符合 ASTM B624 要求;
b) 镀银铜合金镀层厚度应符合 ASTM B298 要求。
3.2.3 绝缘、护套和填充材料
绝缘和护套所用含氟聚合物材料应能满足产品性能要求,除上色用的着色剂和挤出用的润滑剂外,不应使用其他添加剂,仅当产品有要求或满足产品性能时,才可以使用填充剂。
3.2.4 禁用工艺和材料
除另有规定外,禁止使用下列工艺和材料:
a) 禁止使用锂、镁、汞、纯锡等材料及有放射性的材料;
b) 禁止使用真空下释放有害气体的非金属材料及其他禁限用的工艺、材料。
3.3 型号命名
产品命名方式如下图 1 所示,代号含义见表 1。
图 1 产品命名规则
表 1 电缆结构代号
示例:
HB□-1P077V24V,表示:一对线芯,特性阻抗为 77Ω±7Ω, 导体线规为 AWG24 高强度镀银铜合金,屏蔽层为高强度镀银铜合金的双绞柔性射频电缆。
3.4 设计与结构
3.4.1 结构
射频电缆为屏蔽双扭绞(1 对)电缆,由颜色区分的两根绝缘线芯和两根填充条进行绞合,单层屏蔽、有外护套,其结构如图 2 所示。
A-导体;B-氟塑料绝缘;C-填充物;D-屏蔽;E-氟塑料护套
图 2 双绞柔性射频电缆产品结构
3.4.2 导体
导体为绞合导体,其结构由 19 根 AWG36 高强度镀银铜合金绞合而成,详细参数见表 2 的规定。
表 2 导体结构尺寸
3.4.3 绝缘
3.4.3.1 通则
绝缘材料为氟塑料,其材料特性能够满足产品的所有要求。
3.4.3.2 绝缘外径
绝缘后射频电缆外径见表 3 规定。
表 3 电缆结构尺寸
3.4.3.3 绝缘同心度
绝缘同心度应不小于 90%。
3.4.3.4 绝缘标识
绝缘线芯的识别标志应符合 GB/T 6995.4-2008 规定。
射频电缆应采用着色绝缘分色,推荐使用蓝色和白色。
3.4.4 成缆
3.4.4.1 缆芯组成
缆芯由两根绝缘线和两根填充条同心绞合而成,其中填充条所用材料为氟塑料。
3.4.4.2 成缆外径
成缆外径尺寸和绞合节距应符合表 3 规定。
3.4.5 屏蔽层
3.4.5.1 屏蔽层结构
屏蔽层采用编织结构,屏蔽单丝为高强度镀银铜合金。
3.4.5.2 编织屏蔽用单丝
屏蔽单丝应采用 AWG38 高强度镀银铜合金。
3.4.5.3 屏蔽层编织密度和编织角
编织密度应不小于 90%。
3.4.5.4 编织屏蔽接头
编织屏蔽可以接头,但接头不可影响成品电缆的尺寸和性能。在编织层的任何点,10 米内不应有多于 1 锭的拼接。
3.4.5.5 屏蔽层的表面质量
表面层应满足以下要求:
a) 屏蔽线应排列均匀、整齐、无扭结、无漏编、磨损、刮伤;
b) 屏蔽线镀层应光滑、连续;
c) 屏蔽层应无鼓包、锈蚀和氧化。
3.4.6 护套
3.4.6.1 护套结构
护套材料采用氟塑料,其性能满足产品要求。
3.4.6.2 成品外径
成品电缆外径见表 3。
3.4.6.3 护套同心度
护套同心度应不小于 75%。
3.4.6.4 护套颜色
射频电缆护套的颜色为蓝色或白色。
3.4.7 使用特性
使用特性应满足以下要求:
a) 工作电压:750V(max);
b) 工作频率:10MHz(max);
c) 适用温度范围:-55℃~200℃;
d) 传播速率:68%~72%。
3.5 性能
3.5.1 电性能
3.5.1.1 导体和屏蔽的电连续性
导体或屏蔽层应连续,不应有断开。
3.5.1.2 导体直流电阻
导体的直流电阻应符合表 2 要求。
3.5.1.3 火花
在 1.8kV~2.2kV 电压下线芯应无击穿、闪络或火花放电。
3.5.1.4 绝缘电阻(20℃)
20℃时绝缘电阻值应不小于 1524MΩ ·km (5000MΩ ·1000ft)。
3.5.1.5 耐电压
按 4.5.9 规定试验时,在电压 1kV~1.1kV,频率为 40Hz~60Hz 的正弦波条件下,射频电缆应无击穿、闪络或火花放电。
3.5.1.6 特性阻抗
1MHz 条件下,射频电缆特性阻抗值范围应满足 77Ω±7Ω。
3.5.1.7 衰减
在 1MHz 条件下,衰减值应不大于 4.62dB/100m (1.4dB/100ft)。
3.5.1.8 电容
电容值应不大于 79.2pF/m(24pF/ft)。
3.5.1.9 电容不平衡
电容不平衡值应不大于 5%。
3.5.1.10 电感
在 1MHz 条件下,电感值应不小于 389.4μH/m(118μH/ft)。
3.5.2 机械性能
3.5.2.1 导体断裂伸长率和抗拉强度
导体伸长率不小于 6%,导体拉断力不小于 81.34N。
3.5.2.2 绝缘剥离力
剥除绝缘时,最小剥离力应为 4.45N(1pound),最大剥离力应为 26.67N(6pound)。
3.5.3 环境性能
3.5.3.1 低温弯曲
按 4.5.17 的规定进行试验,绝缘层和护套层应无开裂、裂缝及其损伤现象。
3.5.3.2 抗应力开裂
当射频电缆按 4.5.18 的规定试验时,护套材料应无开裂、裂缝及其他损伤现象。
3.5.3.3 绝缘/护套尺寸稳定性
按 4.5.19 的规定进行试验,绝缘伸收缩量应不大于 3.175mm (0.125inch),护套伸缩量应不大于4.750mm (0.187inch)。
3.6 重量
射频电缆最大重量应不超过 26.79kg/km(18lb/1000ft)。
3.7 外观质量
应采用能保证双绞柔性射频电缆质量一致性的加工,产品应均匀、无毛刺、模印, 颤痕、裂纹、破损、孔眼、杂质或会影响产品寿命、使用性及外观的其他缺陷,有颜色的电线电缆,其色泽应鲜艳易辨、均匀。
3.8 标志
除另有规定外,产品标识按照下列规定标识:
a) 电缆也可采用放置于电缆中的耐受温度与电缆额定温度相当且无静电吸附性、宽度不小于1.6mm 的白色薄膜标志带(聚酰亚胺标志带为本色)作为识别标志。标志带上应印有承制方名称(或代号)和型号;两个完整标志间的距离应不大于 76mm。
b) 标志字符的垂直轴线可以与电线电缆长度方向垂直,也可以顺着电线电缆长度方向排列。相邻两完整标志间的距离为(150~1500)mm。
c) 标志应字迹清楚,容易辨认。
d) 除合同或订单另有规定外,电缆护套表面的字符应是黑色或白色。
4 质量保证规定
4.1 检验的分类
本规范规定的检验分类如下:
a) 鉴定检验;
b) 质量一致性检验。
4.2 检验条件
除另有规定外,所有检验项目应在 GJB 360B-2009 第 4 章中规定的试验条件下进行。
4.3 鉴定(或定型)检验
4.3.1 样本
鉴定检验应在鉴定机构认可的实验室进行,提供样品应有足够的长度,以便进行表 4 中全部适用的试验。
4.3.2 检验项目和顺序
除另有规定外,检验项目和顺序按表 4 的规定。全部样品应经受 1 组检验,试样应按要求从每个样本上截取,并经受 2 组检验。
表 4 鉴定检验
4.3.3 合格判据
所有试样按规定的鉴定检验项目全部符合要求,判定鉴定检验合格。若一个或多个试样在任一项检验中不合格,允许排除不符合要求的因素再次检验。如仍有一个或多个试样不合格,则鉴定检验不合格。
4.3.4 样本单位的处理
已经经受鉴定检验的样本单位不应向订购方交付。鉴定机构有权保留受试试样或要求承制方提供受试试样。
4.4 质量一致性检验
4.4.1 检验分组
质量一致性检验分为:
a) 逐批检验,即 A 组检验、B 组检验;
b) 周期检验,即 C 组检验。
4.4.2 逐批检验
4.4.2.1 通则
4.4.2.1.1 检验批
一个检验批应由在基本相同条件下采用同批材料和相同工艺连续生产出来的、并同时提交检验的相同规格的数据线组成。该检验批的过程检验必须合格。
4.4.2.1.2 样品单位
一个样本单位应是不考虑其质量、从检验批中随机抽取的单位产品。
4.4.2.1.3 样本大小
除另有规定外,样本大小应由检验批大小所要求的若干样本单位组成,按 GJB 179A-1996 的抽样方案确定。
4.4.2.1.4 试样
一个试样是从样本单位上截取的一段单独的电缆。
4.4.2.2 A 组检验
4.4.2.2.1 抽样方案
A 组检验在 100%连续长度上进行检验。
4.4.2.2.2 检验项目和顺序
除另有规定外,A 组检验项目和顺序按表 5 的规定。
4.4.2.2.3 合格判据
如果一个检验批不合格,承制方应采取纠正措施,并重新提交进行复验。复验批应重新进行所有 A组检验。这种批应与新的批区分开,并应清楚地标明为复验批。复验仍不合格则该检验批应拒收。
表 5 A 组检验
4.4.2.3 B 组检验
4.4.2.3.1 抽样方案
B 组检验的样本应从已经通过 A 组检验的样品中抽取。抽样方案按专用规范的规定。
4.4.2.3.2 检验项目和顺序
除另有规定外,B 组检验项目和顺序按表 6 的规定。
表 6 B 组检验
4.4.2.3.3 合格判据
如果一个检验批被拒收,承制方应采取纠正措施,并重新提交进行复验,复验批试样应按采取加严抽取方案,并经受表 2 规定的所有适用试验。这种批应与新的批区分开, 并应清楚地标明为复验批。复验仍不合格则该检验批应拒收。
4.4.2.3.4 样本单位的处理
如果该检验批被接收,则已通过全部 B 组检验的样本单位可以按合同或订单交付,但在试验过程中已经破坏或有损伤的电线电缆不应按合同或订单交付。
4.4.3 周期检验
4.4.3.1 通则
周期检验应由 C 组检验组成。已通过 A 组和 B 组检验的产品,不应推迟到周期检验得出结果以后交货。
4.4.3.2 抽样方案
C组检验应采用已通过 A 组和 B 组检验的批中选取 3 段足够长的样品进行试验,抽样方案按表 7执行。每项试验应分别从 3 个样本单位(每个单位产品长度为 1.5km,不足 1.5km 的计一个单位产品)上截取试样进行试验。 C组检验应从鉴定合格资格公布之日的 36 个月以后起,每 36 个月进行一次。
表 7 C 组检验抽样方案
4.4.3.3 检验项目和顺序
除另有规定外,检验项目和顺序按表 8 的规定。
表 8 C 组检验
4.4.3.3.1 不合格
一个或多个试样在任一项检验中不合格,则 C 组检验不合格。
4.4.3.3.2 样本单位的处理
经C组检验的试样不应按合同或订单交付。
4.4.3.3.3 不合格处理
如果样本未能通过 C 组检验,则承制方应按下列步骤进行处理:
a) 立即停止产品交货和 A 组检验和(或)B 组检验,并追回与 C 组检验同批次的已供货的产品。
b) 查明失效原因,在材料、工艺或其他方面提出纠正措施; 对采用基本相同的材料和工艺进行制造、失效模式相同、能进行纠正的所有产品采取纠正措施。
c) 完成纠正措施后,重新抽取试样进行 C 组检验。
d) A 组检验和 B 组检验可以重新开始,但必须在 C 组检验重新检验合格后,产品才能交货。如果 C 组重新检验不合格,则将检验结果书面报告鉴定机构。
4.5 检验方法
4.5.1 通则
下列验证过的试验和试验方法能保证在典型的工作条件和应用中数据线的完整性。允许使用其他常用的试验方法替代,只要能证明这些替代方法不会降低本规范的要求。但当使用替代的试验方法时,必须在进行试验之前通知鉴定机构。在有争议时,本规范规定的试验方法应为仲裁试验方法。
4.5.2 外观和机械检查
采用目视检查射频电缆外观、外观质量、标志等。检查是应用正常视力或矫正视力, 不能借助放大镜。结果应符合 3.7 和 3.8 的规定。
4.5.3 绝缘外径
按 GB/T 4909.2-2009 的规定检查,结果应符合 3.4.3.2 的规定。
4.5.4 绝缘同心度
按 GB/T 2951.11-2008 规定测量绝缘的最小厚度和最大厚度结果,按公式(1)计算同心度,结果应符合 3.4.3.3 的规定。
C……………………………………………(1)
式中:
C ——同心度,单位为百分比(%);
δmin ——绝缘最小厚度,单位为毫米(mm);
δmax ——绝缘最大厚度,单位为毫米(mm)。
4.5.5 连续性
按 GJB 773B-2015 中 4.6.5 的规定进行试验。结果应符合 3.5.1.1 的规定。
在射频电缆的每一导体或屏蔽层的两端施加不大于 36V 的直流电压,试验中应包括合适的指示灯或蜂鸣器,导体及屏蔽可以分别单独试验,也可以串联起来试验,试验电路接通后,指示灯或蜂鸣器应作出指示。
4.5.6 导体直流电阻(20℃)
按 GB/T 3048.4-2007 规定的方法进行试验。结果应符合 3.5.1.2 的规定。
4.5.7 火花
按 GB/T 3048.9-2007 的规定进行火花试验,试验频率为 40Hz~60Hz,试验时,施加火花电压范围:2000V~2200V。结果应符合 3.5.1.3 的规定。
4.5.8 绝缘电阻(20℃)
按 GB/T 17737.1-2000 中 11.2 的规定进行。温度 15℃~35℃, 内导体和屏蔽之间施加(500±50)V直流电压,1min。结果应符合 3.5.1.4 的规定。
4.5.9 耐电压
按GB/T 17737.1-2000 中 11.5 的规定进行。外导体接地,内导体和外导体之间施加有效值 1000V~ 1100V(rms)的电压 1min,试验电压的升压速度不超过 2kV/s。结果应符合 3.5.1.5 的规定。
4.5.10 特性阻抗
测量电缆的电容量 Cm。在用来测量电缆电容量的那一端,短路电缆内部的两个导线,用 1MHz 的桥测定电缆的电感系数 L。
用公式(2)计算 1MHz 时电缆的特性阻抗Z0。
式中:
Z0 ——特性阻抗,单位为欧姆(Ω);
L——每米电缆的电感,单位为微亨(μH);
Cm ——每米电缆的电容,单位为微法(μF)。
结果应符合 3.5.1.6 的规定。
4.5.11 衰减
被测试电缆应有足够长度,以满足在最高扫描频率点的衰减不大于 26dB,在最低扫描频率点的衰减不小于 3dB。若被测试电缆长度不能满足要求的测量范围内, 需再附加一定长度的电缆。被测试电缆两端应连接便于测量的连接器。
在特定频率范围 250kHz~1MHz 内,采用“扫描频率插入损耗”技术来测量电缆的衰减。“扫描频率插入损耗”,测量电缆衰减连接结构如图 3 所示。
结果应符合 3.5.1.7 的规定。
图 3 连接结构图
4.5.12 电容
采用三端技术,在长度为 3048mm 电缆内的两个导线之间(1 号导线和 2 号导线),用 1MHz 频率信号测量单位长度电缆的电容量。
用公式(3)计算电容量 Cm:
Cm = Cd + (Ce + Cf)/ 4…………………………………(3)
式中:
Cm ——单位长度电缆的电容量,单位为皮法(pF);
Cd ——1 号导线和 2 号导线之间的电容量,电缆的屏蔽层连到电容桥的地端,单位为皮法(pF); Ce ——1 号线和外部屏蔽层之间的电容量,2 号导线连接到电容桥的地端,单位为皮法(pF);
Cf ——2 号线和外部屏蔽层之间的电容量,1 号导线连接到电容桥的地端,单位为皮法(pF)。
结果应符合 3.5.1.8 的规定。
4.5.13 电容不平衡
按照 4.5.12 中电缆的电容量测试方法,测量出被测电缆的 Cd、Ce 和 Cf,通过公式(4)计算电容不
平衡 Cu:
式中:
Cu ——电容量失衡率,无量纲;
Cd、Ce 和 Cf 的定义同 4.5.12。
结果应符合 3.5.1.9 的规定。
4.5.14 电感
测试频率为 1MHz,测试时屏蔽层悬空,总线尾端短路。结果应符合 3.5.1.10 的规定。
4.5.15 导体伸长率与拉伸强度
按 GB/T 4909.3-2009 的规定进行试验,拉伸速度不大于 250mm/min。结果应符合 3.5.2.1 的规定。
4.5.16 绝缘剥离力
按 GB/T 17737.1—2000 中 10.1 的规定就行导体附着力测量。结果应符合 3.5.2.2 的规定。
4.5.17 低温弯曲
按 GJB 17.21-1984 的规定进行试验,试棒直径、温度和挂重按弯曲试验要求的规定。试验后,低温弯曲试验后试样应按 4.5.9 的规定进行耐电压试验。结果应符合 3.5.3.1 的规定。
4.5.18 抗应力开裂
按 GJB 973A-2004 中 4.7.18 的规定进行。结果应符合 3.5.3.2 的规定。
4.5.19 绝缘/护套尺寸稳定性
按 GJB 17.13-1984 的规定进行试验,温度、时间和伸缩量应按专用规范的规定。结果应符合
3.5.3.3 的规定。
4.5.20 重量
截取 5m 长数据线试样,在精度为±0.1g 的衡具上称其重量后,再将结果换算成每 1000m 的重量,单位取(kg/km)。结果应符合 3.6 的规定。
5 交货准备
5.1 包装
5.1.1 包装知识
5.1.1.1 内包装标识
内包装标识宜包括:
a) 电线电缆名称;
b) 型号、规格;
c) 生产或检验标准;
d) 长度;
e) 生产日期或批次;
f) 承制方名称;
g) 订货合同号。
5.1.1.2 外包装标识(运输包装)
包装箱上除应在明显位置标识防潮防雨、防倒置、防震、堆叠层数等标识外,还应注明:
a) 承制方名称;
b) 承制方通信地址;
c) 用户方收件人姓名和联系电话;
d) 用户方通信地址。
5.1.2 成盘
除另有规定外,电线电缆的包装产品应成盘或成圈包装。交货盘应符合 JB/T 8137-1999 或JB/T 8135.2-1997 规定,每盘应妥善包装。电线电缆的包装应符合下列规定:
a) 射频电缆应缠绕在直径为 305mm,宽度为 178mm 的圆形塑料线轴上,并且总重量不得大于20kg,直径大于 6.4mm 的电线电缆应缠绕在圆形木制线轴上;
b) 同一线轴上缠绕多段电线电缆时,数量不能多于 5 段,电线采用各段连续拼接缠绕方式,并应在拼接处作明显标记(标记长度不小于 20cm);电缆采用各段独立缠绕方式,所有端头均应延伸到线轴外并采用封闭热缩管保护;
c) 电线电缆外层应缠绕塑料薄膜等防潮材料;
d) 线轴应用塑料自封袋包装,并应在包装袋内装入干燥剂,必要时在包装袋内装入吸潮指示器以便于用户在接收产品时确认产品是否经历了过潮湿环境;
e) 外包装应采用有足够强度的纸质或木质包装箱,以确保在运输过程中不被损坏;
f) 所有包装材料由无腐蚀性的材料制成;
g) 能够牢固的把所装电线电缆支撑在固定的位置;
h) 能保证不对电线电缆产生超过承受范围的挤压;
i) 没有锋利的棱角;
j) 能够安全容易的移动、检查;
k) 一般不使用聚氯乙烯、氯丁橡胶和聚硫化物等材料,也不允许使用有硫、盐、酸、碱等腐蚀成分的材料,使用具有低放气指数、低尘粒脱落的材料制造为宜。
出口产品包装应按有关规定执行。
5.2 运输
运输中避免雨、雪直接影响, 不能和带有酸性、碱性和其他腐蚀性物体堆放在一起运输,承制方应及时将电缆和需提交的全部报告发往指定地点。
5.3 贮存
包装好的产品应储存在没有酸、碱或其他腐蚀性气体、且通风良好、无阳光直射环境下。温湿条件为(-10~40)℃,相对湿度为(10~80)%。