סביבת היישום של רכיבי כבל מיקרוגל הופכת למאתגרת יותר ויותר, כגון חשיפה לשינויי טמפרטורה קיצוניים; חשיפה לכימיקלים גורמת לרוב לחיכוך וכיפוף. ישנם גם כמה אתגרים אחרים, כגון דרישה של רכיבי כבלים להיות לא רק קומפקטיים וקלים, אלא גם חסכוניים ועמידים. על מנת להבטיח את שלמות האות ואת האמינות של המוצר, עלינו להעריך את אילוצי היישום החשמליים, המכניים, הסביבתיים והספציפיים המשפיעים על הביצועים הכוללים של הכבל. למשתנים אלו יש השפעה ישירה על בידוד הכבלים, מעטפת הכבלים ובניית הכבלים. בינתיים, ניסויים וניתוח נתונים הם המפתח לקביעה אם כבלים אלה עדיין אמינים בסביבות ספציפיות.
כדי להבטיח אותות- איכותיים ויציבים, יש צורך להעריך את מאפייני חומרי הבידוד והמעטפת של הכבל, מכיוון שמאפיינים אלה ממלאים תפקיד מכריע בשאלה האם הכבל יכול לעמוד בדרישות מחמירות. החומר הדיאלקטרי המשמש בכבלי האות לא רק משפיע על שלמות האות, אלא גם משפיע על עמידות הכבל.
סיליקון
סיליקון משמש בעיקר לכיסויי כבלים ויכול לשמור על גמישות גבוהה גם בסביבות טמפרטורות נמוכות. עם זאת, הוא נוטה להישבר ומשטח הדבק שלו יוצר חיכוך גבוה יחסית, מה שהופך אותו לא מתאים לסביבות חדרים נקיים. חוזק המתיחה ועמידות הקריעה של סיליקון נמוכים יחסית, ולכן המעטפת העשויה מחומר זה עבה יותר מחומרים אחרים. לסיליקון יש עמידות מצוינת לקרינה, אך דרגת הסיליקון שניתן להשתמש בה לייצור מעטפות כבלים ידועה, שכן דליפת שמן סיליקון יכולה להתרחש ביישומי ואקום, כגון בתאי ואקום חמים. אם צריך לקחת בחשבון את גורם המשקל, אז סיליקון הוא לא הבחירה הטובה ביותר.
פוליאוריטן
פוליאוריטן הוא חומר מעטפת טוב, אך בשל התנגדות המתח הנמוכה שלו בהשוואה לחומרים אחרים, הוא אינו משמש כבידוד. מבחינה מכנית, לפוליאוריתן גמישות טובה ועמיד מאוד בפני בלאי. מבחינת איכות הסביבה, פוליאוריטן עמיד בפני ממיסים, קרינה אולטרה סגולה, קרינה ועובש. לפוליאוריתן טווח טמפרטורות צר והוא הופך לשביר בסביבות -40 מעלות, עם גבול טמפרטורה עליון של כ-100 מעלות.
פוליאתילן
פוליאתילן מתאים ביותר לבידוד מוליכים, שכן מעטפת הפוליאתילן קשיחה יחסית ומשפיעה על גמישות הכבל. לפוליאתילן תכונות דיאלקטריות טובות בשימוש עם חומרי קצף. מנקודת המבט של מכניקה מכנית, לפוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה יש מאפיינים של עמידות בפני שחיקה וחיכוך נמוך. גם טווח טמפרטורת היישום של פוליאתילן קטן מאוד, מה שמקשה על שילוב חומרים עמידים כימיים עם מעטפות כבל פוליאתילן. התכונות המכניות של פוליאתילן יפחתו לאחר טיפול מעכב בעירה.
פלואורפולימר
אתילן פרופילן עם פלואור (FEP), פרפלואורואלקוקסי (PFA) ופוליטטראפלואורואתילן (PTFE), בין פולימרים מופלרים אחרים, הם חומרי מעטפת מצוינים. מבין כל חומרי הבידוד, לחומרי פולימר מופלרים יש את עמידות הלחץ הגבוהה ביותר. פולימרים עם פלואור יכולים לעמוד בטמפרטורות קיצוניות, אבל לכל חומר יש טווח טמפרטורות יישום משלו: אתילן פרופילן פלואור (FEP) יכול לעמוד בהפרשי טמפרטורות מ-250 מעלות צלזיוס עד 150 מעלות צלזיוס, בעוד פרפלואורואלקוקסי (PFA) יכול לעמוד בהפרשי טמפרטורה מ-250 מעלות צלזיוס עד 200 מעלות צלזיוס.
פוליטרפלואורואתילן (PTFE) אינו מאבד את הגמישות שלו אפילו בטמפרטורות נמוכות עד 260 מעלות צלזיוס. פולימרים עם פלואור עמידים בפני כימיקלים, חומצות וחומרים מאכלים, וכולם אינם דליקים. לפוליטטראפלואורואתילן ולפולימרים שלו יש גם את היתרון של הסרת גזים נמוכה, שחשוב במיוחד עבור סביבות אולטרה-ואקום גבוה (UHV). רוב הפלואורופולימרים גמישים, אך בדומה לעמידותם בטמפרטורה, הגמישות שלהם עשויה להשתנות בהתאם לחומר המשמש. Perfluoroalkoxy הוא הקשה ביותר, ואחריו אתילן פרופילן מופלר ופוליטטראפלואורואתילן. בינתיים, לנדן העשוי מפוליטטראפלואורואתילן יש את הגמישות הטובה ביותר.
הנדסת פולימרים פלואורינים
אחד החסרונות של פולימרים מופלרים הוא עמידותם החלשה בפני בלאי. חלק מהפולימרים המופלרים ניתנים לשיפור בתכונות הפיזיקליות, הכימיות והאלקטרומגנטיות שלהם באמצעות טיפולים הנדסיים, ובכך לשפר את יכולתם לעמוד בדרישות מיוחדות ביישומי מיקרוגל. טטרפלואורואתילן (ETFE) יכול לשפר את תכונותיו המכניות ואת העמידות הכימית שלו באמצעות הקרנה, אך הקרנה יכולה לשפר את קשיותו, ובכך להפחית במידה ניכרת את גמישותו. התכונות הטבעיות של פולי-טטראפלואוראתילן הן עמידות בחום ואינריות כימית. לכן, בעת שיפור התכונות החשמליות או המכניות שלו, הטמפרטורה והתכונות הכימיות שלו לא ישתנו באופן משמעותי.
