Гибридный композитный кабель

АГибридный композитный кабельобъединяет несколько типов сигналов — микро коаксиальный, дифференциальные пары, силовые проводники, оптоволокно и специальные элементы — в одну интегрированную сборку с общим внешним покрытием. Это устраняет необходимость в нескольких отдельных кабелях, проложенных через один и тот же канал, уменьшая сечение устройства, упрощая сборку и повышая надежность, устраняя трение между кабелями.

Мы разрабатываем и производим индивидуальные гибридные композитные кабели для хирургических роботизированных инструментов, порталов КТ, эндоскопических систем, оборудования для мониторинга пациентов и любых медицинских или промышленных устройств, которые требуют нескольких сигналов в одном кабельном пути.

Доступные элементы

Любая комбинация вышеуказанных элементов может быть интегрирована в одну гибридную сборку. Мы поставили гибридные кабели, содержащие до 12 различных типов элементов.

Архитектуры конструкции

Концентрическая архитектура
Элементы расположены в концентрических кольцах — сигнальное ядро (центр), барьер ЭМИ, силовое кольцо, оптическое кольцо, элементы прочности, внешняя оболочка. Лучше всего подходит для круглых кабелей с симметричным распределением элементов. Используется для кабелей портала КТ, мониторинга пациентов и общих медицинских устройств.

Секторная архитектура
Сечение кабеля разделено на угловые сектора, каждый из которых содержит группу различных элементов. Обеспечивает оптимизированную изоляцию ЭМИ между секторами. Используется для катетеров абляции ЭП (сигнальный сектор против сектора силовой частоты) и гибридных эндоскопов.

Противоповоротная архитектура
Элементы намотаны в чередующихся направлениях спирали для возможности крутильной гибкости. Обязательно для хирургических роботизированных инструментов, требующих вращения ±270°. См. страницу продукта кабеля для роботизированной хирургии для получения подробной информации о конструкции с противоповоротом.

Плоская/ленточная архитектура
Элементы расположены в параллельной плоской конфигурации для маршрутизации петель и сгибов. Используется для крышек устройств в стиле ноутбука, подвижных дисплейных рук и плоских кабельных путей.

Примеры дизайна

Пример 1 — Кабель хирургического роботизированного инструмента
32 × 42 AWG коаксиальный (датчики силы) + 4 × твинакс (4K видео) + 6 × 26 AWG силовой (3 мотора × 2 проводника) + 2 × SM оптика (освещение) + аромидный элемент прочности. Противоповоротная конструкция. Общий OD: 9.5 мм. Срок службы на крутильные нагрузки: > 5M циклов при ±270°.

Пример 2 — Кабель скользящего кольца портала КТ
128 × 42 AWG коаксиальный (данные детектора) + 8 × 24 AWG силовой (HV питание) + 4 × твинакс (управляющие данные). Концентрическая архитектура. Общий OD: 14 мм. Срок службы на крутильные нагрузки: > 5M циклов при ±360° непрерывном вращении.

Пример 3 — Продвинутый эндоскоп
8 × 44 AWG коаксиальный (4K видео) + 2 × 28 AWG силовой (LED) + 1 × SM оптика (OCT) + 1 × PTFE трубка 0.5 мм ID (ирригация). Секторная архитектура. Общий OD: 3.8 мм. Срок службы на гибкость: > 1M циклов при радиусе 15 мм.

Пример 4 — Катетер абляции ЭП
20 × 46 AWG коаксиальный (картирование) + 2 × 28 AWG силовой (RF абляция) + 2 × 36 AWG термопара + 1 × PTFE трубка (ирригация). Секторная архитектура с барьером ЭМИ между сигналом и энергией. Общий OD: 2.6 мм (8 Fr вал).

Изоляция ЭМИ между группами элементов

Гибридные кабели помещают проводники уровня сигнала (микровольты до милливольт) в непосредственной близости к силовым проводникам (амперы при сотнях вольт). Без надлежащей изоляции выбросы силового проводника попадают в сигнальные каналы, ухудшая отношение сигнал/шум.

Наш подход к изоляции:

Физическое разделение: группы сигналов и энергии размещены в отдельных секторах или концентрических слоях с максимальным радиальным расстоянием внутри сечения кабеля.

Слой барьера ЭМИ: обертка из медно-полиэстеровой фольги между группами сигналов и энергии, заземленная на обоих концах кабеля. Обеспечивает > 40 дБ изоляции на частотах от 100 кГц до 100 МГц.

Дифференциальная сигнализация: где это возможно, сигнальные каналы используют дифференциальные пары (твинакс) для подавления общего режима связанного шума.

Измеренная изоляция: мы проверяем изоляцию сигнал-энергия на гибридных прототипах с использованием измерений VNA на частоте, интересующей клиента. Типичное достижение: > 60 дБ на 500 кГц (абляция ЭП), > 50 дБ на 10 МГц (общая медицина).

Часто задаваемые вопросы

Как вы предотвращаете потери микобенда оптоволокна во время гибкости кабеля?

Оптические волокна размещаются в нейтральной оси кручения кабеля (центральное ядро или геометрически сбалансированное положение), где напряжение минимально во время изгиба и кручения. Конструкция с жесткой оболочкой (0,9 мм) и варианты с рыхлой трубкой (для экстремальной гибкости) защищают волокно. Измеренные дополнительные потери вставки во время кручения на ±270°: < 0,5 дБ для одномодового волокна в нашей противокрутящей конструкции.

Можно ли комбинировать коаксиальные и воздушные/жидкостные трубки?

Да. Трубки из ПТФЭ (0,3–1,5 мм ID) интегрированы вместе с электрическими элементами. Трубка расположена в зоне с низким напряжением, чтобы предотвратить коллапс во время гибкости кабеля. Общая область применения: катетеры абляции с орошением и эндоскопы с каналами для воздуха/воды.

Какой минимальный OD для гибридного кабеля?

Зависит от количества и типов элементов. Минимально практическое: примерно 1,8 мм OD для конфигурации 4-коаксиальных + 2-электрических + 1-волоконной с использованием коаксиального кабеля 44 AWG. Большинство гибридных кабелей для хирургииПримененияхварьируются от 5 до 12 мм OD.

Сколько времени занимает разработка индивидуального гибридного кабеля?

Обзор спецификаций и DFM: 1–2 недели. Первый прототип: 4–8 недель в зависимости от сложности. Квалификационные испытания (срок службы гибкости, ЭМИ, окружающая среда): 2–4 недели. Общий цикл разработки: 8–14 недель от спецификации до квалифицированного дизайна.

Нужен гибридный кабель, объединяющий сигнал, питание и волокно? Поделитесь своим списком элементов, ограничениями по OD, требованиями к гибкости и окружающей средой — мы предложим архитектуру конструкции.

Получить предложение сейчас

Связанные слова: Гибридный композитный кабель, Сборка гибридного кабеля, Композитный медицинский кабель, Кабель сигнал питания волокно, Многофункциональная сборка кабеля, Гибридный кабель медицинского устройства, Сборка комбинированного кабеля, Хирургический гибридный кабель, Интегрированная сборка кабеля