射頻電纜專利技術綜述

摘 ?要：本文以射頻電纜的相關專利申請為研究對象，對其全球專利申請進行了統計和分析，包括申請量趨勢、國別分布、申請人分布;從技術方案角度對射頻電纜的專利申請進行了分類，并對其重要技術分支的專利技術發展路線進行了梳理，篩選得到重要專利，形成了技術發展脈絡，通過上述分析研究，總結了射頻電纜領域專利技術的分布與技術演進路線，以期對射頻電纜領域的專利審查提供參考。

關鍵詞：射頻電纜;射頻電纜專利;技術綜述

中圖分類號：TM248 ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）13-0073-03

Overview of Patent Technology for Radio Frequency Cable

OU Xiao

（Patent Examination Cooperation Sichuan Center of the Patent Office，CNIPA，Chengdu ?610213，China）

Abstract：In this paper，the related patent applications for radio frequency cables are taken as the research object，and the global patent applications are counted and analyzed，including the trend of application volume，country distribution and applicant distribution. The patent applications for radio frequency cables are classified from the perspective of technical schemes，and the development routes of patent technology for its important technical branches are sorted out，and the important patents are screened out，thus forming the technological development pulse. Through the above analysis，the distribution and evolution of patent technology in the field of radio frequency cable are summarized in order to provide reference for patent review in the field of radio frequency cable.

Keywords：radio frequency cable;radio frequency cable patent;technology review

0 ?引 ?言

射頻電纜應用遍及無線通信、移動通信、廣播電視、有線電視、微波中繼、雷達、導航、遙控、遙測、儀表、手機、醫療、能源、計算機局域網等領域，是整機設備必不可少的傳輸元件。由于現代通信與無線電技術高速發展，電纜使用頻率增高，系統對電纜性能技術要求提高，并對電纜的穩定性與批次性能一致性提出了新要求，形成對射頻電纜領域的新挑戰。射頻電纜在發展過程中數量、規格、品種不斷變化，以適應新環境下的新挑戰，整個射頻電纜行業依舊保持延續發展勢頭，因此對射頻電纜專利技術研究十分有必要。

1 ?射頻線纜的基本概況

射頻電纜已有七十余年發展史，從二十上世紀六七十年代發展至今，理論技術相對成熟，規格品種繁多。目前我國射頻電纜的產值為光電線纜整個產業的30%以上多，為國內重要的制造產業，射頻電纜產量已居世界首位，品種規格齊全，整體制造技術已接近國外先進水平。

隨著射頻電纜的不斷發展，同軸射頻電纜以其優勢逐漸成為主流，其最基本的結構由內向外依次為內導體、絕緣層、外導體、護套層。性能要求不同的射頻電纜，內外導體之間的絕緣層以及護套層的絕緣材料種類各不相同，但最常用的絕緣材料為聚乙烯，由于同軸射頻電纜，因此其絕緣材料的發展歷程與其他同軸電纜絕緣材料的發展趨勢相同，主要分為四代：第一代是19世紀中期開始利用聚乙烯作為實芯絕緣材料;第二代是利用化學發泡聚乙烯作為絕緣材料;第三代是藕芯縱孔聚乙烯作為絕緣材料;第四代是利用物理發泡的聚乙烯作為絕緣材料。當射頻頻率很低時，一般使用平行線傳輸。

通過對射頻線纜特點進行的分析，確定其主要分支包括：電纜結構、絕緣材料、導體材料和制備工藝，每個主要分支下又包括更細的分支，分支圖表如表1所示。

射頻電纜在不同工作環境下，所需求的性能不同，而電纜的結構、絕緣材料以及導體材料的選擇，相比于電纜制備工藝來說，從根本上決定了電纜的性質，因此本文的分析主要側重于電纜本體。

2 ?專利發展分析

2.1 ?國內外專利庫申請趨勢分析

我國射頻電纜的發展起步較晚，早期發展基本全都是從國外引進先進技術，隨著改革開放的深化，國內企業不斷汲取國外在射頻電纜領域發展的經驗，從模仿應用逐步過渡到技術創新，到2005年我國在射頻電纜領域已經有了長足的發展，形成了一套屬于自己的完整的技術。但是我國有關射頻電纜的專利申請最早在2005年之后才慢慢增長起來，而大批國外射頻電纜的相關公司在二十世紀九十年代初就已經在中國提出了專利申請，可見我國射頻電纜技術發展緩慢，且國內的專利保護意識是在與國外同行的競爭中才建立起來的。2008年我國在射頻電纜領域的申請量顯著增長，該年度我國在射頻電纜領域的專利申請量開始超過了國外同年度申請量，并在此后各年度中該領域的專利申請量遙遙領先于國外。國內射頻電纜的快速發展，得益于以下幾個方面：一方面是國內大部分企業已經熟練地掌握了發泡技術，甚至一些企業掌握了工藝復雜的低損電纜技術，技術水平的提升使得我國所生產的射頻電纜品質與國外生產的射頻電纜品質不相上下，同時也拓寬了射頻電纜的適用范圍和應用領域;另一方面是第三代移動通信事業進入了突飛猛進的發展期，移動通信系統中的基站、直放站、室內覆蓋系統井噴式增加，而連接通信發射設備與發射天線的饋線、跳線、附件，以及為其他移動通信系統配套的各種射頻電纜的需求量也相應地急劇增加。

2.2 ?技術原創國和技術目標國分析

為了研究射頻電纜技術在各國的研發和發展水平，本文按照技術原創國和技術目標國的分布進行統計分析。技術原創國表征了一個國家在該領域的技術儲備和技術實力，在全球射頻電纜技術原創國中，中國申請量最多，表明我國在射頻電纜領域的研究具有相當雄厚的技術儲備和技術實力。而技術目標國則表征了一個國家的市場在該領域的技術需求和重要程度，在全球同軸電纜技術目標國中，仍然是中國申請量最多。

2.3 ?國外主要申請人分析

國外射頻電纜領域的前6名申請人中5名都來自日本，日本企業在該領域的技術綜合實力，由此可見一斑。其中日立電線位列第一，其后依次包括藤倉、住友、古河電氣、三菱電線、阿爾卡特等公司。上述大部分日本電氣公司均擁有悠久的歷史，具有很好的相關產品技術的傳承，同時通過上游礦業資源的配合，具備了豐富的電纜生產經驗和優秀的電纜成本控制能力。

2.4 ?國內主要申請人分析

國內射頻電纜領域主要申請人中江蘇亨通電力電纜有限公司排在首位，該企業在射頻電纜結構設計、絕緣材料制備等多方面有著重要研究。上海熊貓電纜股份有限公司排名第二，是絕緣材料生產的專業企業，其總申請量在國內并不多，但大部分是關于射頻電纜的。江蘇東強、珠海宇訊、無錫江南、天津安迅達依次排名全國第三、第四、第五、第六名。

3 ?重要申請人專利申請分析

3.1 ?國內外重要申請人電纜結構專利申請分析

由技術分支表可以了解到，射頻電纜結構的申請主要包括同軸電纜、多芯電纜和復合電纜。同軸電纜在國內外各大電纜企業中，申請數量都是最多的，說明射頻同軸電纜是射頻電纜領域的主流，而多芯電纜和復合電纜也各有發展。國內申請量前五名的企業中，江蘇亨通和珠海宇訊兩家主要集中于射頻同軸電纜的研發，國外申請量前五名的企業中日立電線、藤倉、住友以及三菱電線都主要集中于射頻同軸電纜的研發，由此可見國外針對射頻電纜的研究較為集中，且研究成果量高于國內。上海熊貓對多芯電纜和復合電纜的研究頗有建樹，復合電纜的研究成果與藤倉不分伯仲，但在多芯電纜方面，上海熊貓的研究成果高于國內外的企業;國內外對復合電纜的研究狀況相差無幾，都還有待提升。

3.2 ?國內外重要申請人絕緣材料專利申請分析

絕緣性材料種類多樣，從技術分支表可以了解到，射頻電纜絕緣材料的申請主要包括聚烯烴類、乙烯聚合物、橡膠類以及聚酯類。國內的申請主要絕緣材料是聚烯烴類，聚烯烴類主要包括聚乙烯和聚丙烯，聚烯烴類作為射頻電纜的絕緣材料具有機械強度好、電絕緣性強的優勢。國外的申請主要的絕緣材料是橡膠類，橡膠分為天然橡膠和合成橡膠兩種，橡膠類作為射頻電纜的絕緣材料具有彈性逆變性能好的優勢。射頻電纜在使用過程中不可避免會被彎折，因此需要解決電纜彈性的技術問題，但是隨著射頻電纜應用領域的拓展，對電纜抗老化、絕緣性能的要求逐漸提高，由此可見國內對絕緣材料的選擇有利于結合現代無線通信的發展。

3.3 ?國內外重要申請人導體材料專利申請分析

射頻電纜的導體分為內導體和外導體，內導體一般用于傳輸高頻電磁信號，外導體一般用作屏蔽層，來屏蔽外界對射頻電纜的信號干擾。國內主要的導體材料為銅類和鋁類，而國外主要為銅類。銅類作為內導體時，可以采用純銅或者無氧銅，而近年來為了同時滿足導電性和節約成本，越來越多的企業使用銅包鋁作為內導體。銅類作為外導體時，通常為銅絲編織層，為了防止銅絲被氧化，會對銅進行鍍錫、鍍鎳等工藝。

4 ?技術發展路線

通過在專利數據庫CPRSABS和DWPI中進行檢索，然后經過去噪、人工篩選，得到其中主要分支的專利申請數量，并對射頻電纜所涉及的技術分支相關專利文獻進行瀏覽，將射頻電纜各個技術分支的技術發展路線進行梳理，得到年代技術發展和演進圖，從圖中可見，射頻電纜的技術分支可以分為：射頻電纜結構;射頻電纜絕緣材料;射頻電纜導體材料;射頻電纜制造工藝。從該圖中能夠看出射頻電纜的技術變遷，如圖1所示。

（1）電纜結構：射頻電纜結構從最初普通的基本電纜結構，向相位穩定性好、抗衰減性能強的同軸電纜發展，隨著射頻同軸電纜應用領域的擴展，對射頻同軸電纜的要求也不斷提高。從2001年開始，由于對射頻電纜帶寬的要求，射頻電纜開始向多芯電纜方向發展，與此同時發泡聚乙烯絕緣材料開始應用于射頻電纜中。2010年之后，射頻電纜逐漸朝著復合電纜的方向發展，以使電纜具有多種功能合為一體的性能。

（2）絕緣材料：1990年以前，射頻電纜的絕緣材料與其他電纜并無差異，主要為實芯聚乙烯，而電纜在降低信號衰減、提高相位穩定性、電纜傳輸速度方面提出了新要求，絕緣材料朝向了發泡聚乙烯的方向發展，在發泡技術成熟后，從2001年開始絕緣材料過渡到了發泡乙烯聚合物，由此沿用至今。

（3）導體材料：射頻電纜的導體分為內導體和外導體，1990年以前內導體與外導體普遍采用純銅和純鋁，隨著冶煉技術的發展，1991年開始射頻電纜開始進入到使用銅基合金導體的階段，2001年以后逐漸發展到使用銅包鋁導體。

（4）制造工藝：射頻電纜工藝涉及導體、絕緣層以及護套層的處理，但本文的闡述重點不在于制造工藝，因此只列舉了絕緣材料工藝的大致發展進程，尤其是發泡絕緣材料的制備方法，1991-2000年絕緣材料的發泡一般采用化學發泡，2000年以后則采用物理發泡。

5 ?結 ?論

本文結合射頻電纜專利申請趨勢梳理了射頻電纜的分類和各主要技術分支的發展情況，并對射頻電纜領域的重要申請人和重要專利進行分析，有助于審查員全面了解射頻電纜的基本發展態勢，對涉及射頻電纜領域的審查工作有較大幫助。

參考文獻：

[1] 李慶和，孫小文.近年國內射頻同軸電纜技術發展情況簡析 [J].電子科學技術，2015，2（1）：7-14.

[2] 孫小文，李慶和.射頻同軸電纜產業現狀與展望 [J].電子科學技術，2015，2（4）：500-506.

[3] 丁娜.淺談射頻同軸電纜組件的構成與設計 [J].機電工程技術，2011，40（3）：103-104+112.

[4] 李林.射頻電纜指標測試及線纜選擇 [J].廣播與電視技術，2015，42（S1）：78-81.

作者簡介：歐驍（1990-），男，漢族，四川成都人，碩士研究生，專利審查員，研究方向：專利審查。