數(shù)字通信電纜的制造要點

 

　　有效提高和保證電纜的制造精度和穩(wěn)定性、均勻性是制造出高性能數(shù)據(jù)電纜的關(guān)鍵之所在。絞對退扭,實際上是預(yù)扭,即在絞對扭絞前,對單線反向給予一定的扭絞,使特性阻抗與頻率間的變化曲線更趨于平緩。退扭率的提高可改善電氣性能,但也帶來了副作用———單線結(jié)構(gòu)被部分破壞。因此退扭率應(yīng)控制在10 %左右, 不要超過35 %。

 

　　數(shù)字通信電纜技術(shù)指標(biāo)中較難通過的性能指標(biāo)有:衰減、近端串音衰減等。通過增加導(dǎo)線直徑和選擇更優(yōu)良的絕緣材料可以改善線纜的衰減性能;通過為四對線設(shè)計出合理的絞合節(jié)距,可使電纜的近端串音和遠(yuǎn)端串音達(dá)到一個最佳效果,穩(wěn)定了四個線對的相對位置,并使線對間相互隔離,減少了串音干擾,提高了傳輸質(zhì)量,保證了電氣性能的穩(wěn)定可靠。其4對線相對位置會因外力作用而改變,影響到成品電纜的串音衰減性能,造成電氣性能不如骨架式定,因此對生產(chǎn)工藝控制、設(shè)備性能等要求較高,再就是設(shè)計電纜時,要考慮各項指標(biāo)應(yīng)有較大的裕度,以保證施工后仍能符合要求,因此,這種電纜目前較少有人采用。

 

　　數(shù)字通信電纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點

 

　　屏蔽布線系統(tǒng)起源于歐洲,它通過雙絞線的絞合平衡和金屬屏蔽層的屏蔽作用,有效地防止外界的電磁干擾信號的侵入和來自電纜內(nèi)部的電磁輻射的外泄,擁有非常好的電磁兼容特性和保密性。屏蔽電纜每對線或四對線都可單獨使用金屬屏蔽,由于金屬屏蔽層的集膚效應(yīng)及反射和吸收作用,可以更好地分隔周圍的電磁場和減少單獨屏蔽對線之間或四對線之間的串音。

 

　　數(shù)字通信電纜的開發(fā)要點

 

　　衰減和串音是兩個重要的傳輸參數(shù),增加銅導(dǎo)線的直徑,可降低衰減。采用物理發(fā)泡的皮2泡2皮絕緣可減小電纜外徑并降低電容,衰減也隨之降低。為每個線對提供單獨的鋁箔屏蔽,可消除線對之間的串音并可消除和減少環(huán)境的電氣干擾,提高電磁兼容性?？v包鋁箔應(yīng)避免出現(xiàn)皺折,以保證屏蔽效果和傳輸性能。采用大節(jié)距對絞,且節(jié)距差較小,可減小電纜變

 

　　形,降低時延和時延差。對絞線要配組;絞對時應(yīng)盡量減少線芯絞合接觸點處的擠壓變形;對絞張力應(yīng)一致,以降低電阻、電容不平衡值;絞對退扭可改善因單線偏心或線徑不均勻而造成的阻抗波動等,使傳輸性能更加穩(wěn)定。成纜退扭可防止絞對線因受到扭力變形而引起的傳輸性能劣化。在纜芯外采用銅線編織或鋁箔屏蔽,可降低轉(zhuǎn)移阻抗,消除或減少環(huán)境的電磁干擾,使電纜結(jié)構(gòu)和傳輸參數(shù)穩(wěn)定。

 

　　數(shù)字通信電纜的工藝控制與設(shè)備要求

 

　　高性能的數(shù)字通信電纜生產(chǎn),僅有精確的結(jié)構(gòu)設(shè)計是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,各工序嚴(yán)格的工藝控制和優(yōu)越的設(shè)備性能保證是滿足各項指標(biāo)持續(xù)合格的重要條件。

 

　　單線

 

　　銅導(dǎo)體的電阻系數(shù)不能有顯著差異;退火要均衡,伸長率應(yīng)控制在±1 %;導(dǎo)體直徑公差應(yīng)限制在±0. 002 mm以內(nèi)、絕緣外徑限制在±0. 01 mm 以內(nèi)、同軸電容限制在±1. 5 pFPm;同心度應(yīng)大于96 %;導(dǎo)體預(yù)熱溫度波動要小,以使銅線與絕緣層之間粘接良好,整條單線上絕緣的等效介電常數(shù)必須均勻一致。發(fā)泡材料擠出要均勻,注氣壓力變化、螺桿轉(zhuǎn)數(shù)變化、收放線張力變化要盡可能小,發(fā)泡層的泡孔要均勻細(xì)密。

 

　　絞對和屏蔽

 

　　在絞對的整個過程中必須保持單線的張力變化小于±10 %。單線的彎曲半徑必須大于50 mm ,以避免降低銅線和絕緣層的粘接性能。配備適當(dāng)?shù)耐伺ぱb置可以解決絕緣層同心度及不均勻問題,絞對節(jié)距公差限定在±0. 5 mm 以內(nèi)。兩根導(dǎo)線間的對稱性能和軸向距離差等在生產(chǎn)中必須保持不變,以防止扭絞不對稱。在整個屏蔽工序中屏蔽帶的張力變化范圍應(yīng)小

 

　　于±10 %。對所有的絞對線進(jìn)行屏蔽時必須采用相等的壓縮量。

 

　　成纜和屏蔽

 

　　成纜時必須保證絞對線的幾何穩(wěn)定性,退扭是一種具有實際意義的選擇。在整個成纜過程中絞對線的拉伸張力應(yīng)保持在±10 %以內(nèi),絞對線的彎曲半徑應(yīng)大于75 mm。4 對絞對線的反向張力應(yīng)相同以保證電纜良好的幾何性能。在鋁箔屏蔽工序中屏蔽帶的張力應(yīng)保持不變,應(yīng)防止張力的周期性波動,張力的變化范圍應(yīng)小于±10 %。銅編織屏蔽工序中應(yīng)有效控制編織銅絲的張力和編織密度。含4 對絞對線的電纜,其彎曲半徑應(yīng)大于150 mm。

 

　　數(shù)字通信電纜設(shè)備的選擇

 

　　眾所周知,數(shù)字通信電纜有兩種制造方法:一步法和兩步法,因此在選擇設(shè)備時應(yīng)充分考慮以下各方面因素:

 

　　一步法線對屏蔽只能用一根帶子進(jìn)行。絞對線的中間存儲被省去了,可節(jié)約勞動力。在滿足相同生產(chǎn)能力情況下,一步法比兩步法投資費用要低,它適用于生產(chǎn)已定型的數(shù)字通信電纜,更專業(yè)更有效率。但同時也意味著放棄了多樣化的工藝路線。兩步法可選配帶有可調(diào)節(jié)退扭功能的放線裝置,退扭調(diào)節(jié)范圍在0 %～50 %之間。簡捷的單線放線途徑使放線張力控制得更好,對于屏蔽電纜可使屏蔽包帶設(shè)計得更柔軟,線對可包不止一條屏蔽帶。同樣成纜也可以選配帶有可調(diào)節(jié)退扭功能的放線裝置,其調(diào)節(jié)范圍在0 %～100 % ,以防止絞對線結(jié)構(gòu)改變,使絞對線在成纜時絞對節(jié)距和屏蔽都不會發(fā)生變化。通過調(diào)節(jié)放線張力,保證了在整個電

 

　　纜長度上絞對線張力的一致。如果計劃將來生產(chǎn)更先進(jìn)的數(shù)字電纜,并打算將電纜使用頻率擴(kuò)展到10 GHz 甚至更高,那么就應(yīng)該選擇具有靈活多樣,能滿足各種更新要求的兩步法生產(chǎn)線。