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详说数据电缆的出产介绍

所属分类：企业新闻颁布功夫：2017-12-25 09:06:13

随着推算机网络和数据通讯的发展，人们对对称电缆的要求也越来越高，从几年前带宽为100MHz的五类缆到今天高达1000MHz的数据缆，无疑是一个巨大的飞跃。多所周知，同轴缆的电磁场是关关的、规定的，达到1000MHz的带宽是比力容易的。然而，对称电缆的电磁场是盛开的、既不规定也不均匀，要造作高频对称电缆其难度可想而知。好多时辰，电缆造作商造作出了切合要求的对称电缆，但是布完线后，检测发现电缆的某些指标恶化了很多，尤其是近端串音衰减和结构回波损耗两项指标。所有这些，归根结底都与电缆结构规划和造作工艺有关。

本文以1对、2对、4对高频对称电缆的规划造作为例，对规划和造作中的一些技术进行了会商。

2．高频对称电缆的几个沉要电职能指标及其改进法子

2.1 串音

串音引起的误码是影响通讯距离的重要成分之一。凭据串音产生的机理，削减线对间串音的步骤有:

a保障绝缘单线的均匀性和对称性、尽可能降低线对间电容不平衡是提高线匹敌滋扰能力的基础;

b在前提承诺情况下,加大线对间的距离;

c选用优化的节距规划是提高串音防卫度的有力法子;

d 选用线对屏蔽技术，但此种步骤因电磁波的反射，需要适当增长绝缘表径，使用时也需要带屏蔽的接插件。

e 除此之表，保障相邻线对维持TEM波传输也可有效地削减串音[1] ,这也是高频对称电缆规划中可用的另一种理想。我们知路，传统对绞线结构的电缆中，在对绞线的中心有很强的电场，并有很大一部门泄漏于绝缘层表。若是将对绞线用与绝缘拥有一样等效相对介电常数且损耗角正切值低的资料挤一层护套(挤压式)则大部门电磁场散布在绝缘和护套内，险些没有电力线从绝缘体散发出去（见图1），因而从源头上减幼了对相邻线对的串音。另一方面，电磁波在绝缘体周围的空气中通报快率（比在绝缘体内的通报快率快。电磁场的这种不均匀性会一路产生沿通报方向的电磁矢量以及垂直于通报方向的电磁能量，从而引起串音增长。萦绕线对的护套愈厚，串音改进就愈显著。然而, 由于介质损耗的原因,用这种方式来节造串音会导致衰减增长。

图1 传统的对绞线和圆形护套电缆的电磁场散布

不外，由于护套的参与为保障电缆的个性阻抗值需要增长绝缘表径或增长绝缘的发泡度，很终电缆的衰减并不会增长几多，有时反而略低。因而，当串音得到有效节造时，即便信号衰减增长了，但传输信号时的信噪比却增长了。为了尽可能降低衰减，选用此思路规划电缆时通常选用泡沫绝缘和护套。

2.2 个性阻抗与结构回波损耗

个性阻抗是电缆回路上肆意点电压波与电流波之比，并有

（1）

式中R、L、G、C别离为对称回路的互换电阻、电赣注导体间介质电导和导体间互电容；ω为信号的角频率。在高频下无屏蔽对称电缆的个性阻抗近似批注为

（2）

式中εe值与绝缘资料、绝月粪型、线对间填充介质的相对介电常数有关；S为回路两导体的中心距；d为导体直径。在现实中常用输入阻抗Zin来表述电缆的个性阻抗。其界说如下:

（3）

式中Z0为终端开路时的阻抗丈量值；ZS为终端短路时的阻抗丈量值。

由于电缆结构的不均匀性，信号在传输过程中会产生波的反射，反射波在某些频率点相互迭加，当反射波幅值极大时，电缆的传输职能会在这些频率点上甚至整个频宽领域内急剧恶化。因而，输入阻抗频率扫描曲线是一条升沉颇大的随机散布曲线。通常用结构回波损耗来描述这种颠簸情况。结构回波损耗SRL界说如下：

（4）

式中Zm为拟合阻抗。

由此界说可见，SRL内容是描述Zin萦绕Zm颠簸大幼的一个指标。引起Zin 颠簸的原因是电缆部件存在着突发性或周期性的结构误差或弊端。如绝缘表径颠簸、导体直径颠簸、绞对时绝缘单线在节点处周期性压伤，绝缘发泡不均匀、绝缘偏疼时绞对过程因单线的自转造成导体中心距S呈周期性的正（余）弦函数颠簸等。其中周期性的结构误差或弊端对SRL风险很大。由于输入阻抗与造作过程中的很多随机弊端有着极为直接的关系，而造作过程中这很多的随机弊端之间又彼此间互有关联，相互影响，扑朔迷离，因而难以分析输入阻抗与某个弊端的定量关系。但通过持久的出产实际得知，出产过程中的随机弊端较幼时造成的阻抗颠簸很幼时, SRL曲线上只出现幼的尖峰。极轻微的周期性结构不均匀造成的影响与其它弊端造成的影响迭加一路，很终也出现出随机性的颠簸，这与同轴缆的情况有所分歧。当较严沉的周期性不均匀弊端时，且相邻点间的距离蹬宗电缆传输信号波长的一半时,在此频率点及其整数倍频率点大将出现显著的尖峰。即有以下关系

（5）

式中f为SRL出现尖峰的的很低处的频率值（MHz），T为结构颠簸周期长度单元（m）。

某企业在出产六类缆时，四对线的结构回波损耗曲线总是在60MHz 120MHz和180MHz处出现SRL峰值。通过公式5推算得出T应在1.9m左右并以此查找原因，很终发现是成缆机出现了故障，造成成缆节距的周期性大幅度颠簸。

2.3 衰减

衰减是影响传输距离的又一沉要成分。其值由以下三部门衰减组成

（6）

其中，金属衰减重要由线对中两根导线因高频电阻产生的衰减和对周围金属（导线和屏蔽）反射电磁波而产生的衰减组成；介质衰减与介质的损耗角正切值、工作频率和工作电容有关，其值近似与频率成正比；阻抗不均匀时波反射引起的附加衰减是由于阻抗不均匀造成波的反射，减幼了波向前传输的量，造成终端信号的减弱，其等效于有一附加的的“衰减”，这是造成衰减曲线在高频下出现“波纹”的重要原因。这种“波纹”可能导致个别频率点上衰减不合格。

降低衰减的重要蹊径是

a. 选用介电常数和tgδ都低的绝缘料。

b. 选用合理的绝缘型式，如选用泡沫实心皮或泡沫或皮-泡-皮的绝缘型式。

c. 足量的导体尺寸、减幼电缆结构误差和弊端。

2.4 相时延和分歧线对间的相时延差

相时延是决定高频对称电缆通讯距离的关键参数之一。有些通讯和谈对数据帧的很幼长杜仔明确划定，若是链路的相时延过大(与电缆的相时延和链路上设备延时有关),在矛盾产生时容易造成数据帧的迷失。从通报快率可知使用等效相对介电常数较幼的绝缘结构是降低相时延的沉要蹊径。线对间的相时延差过大会导致并行传输数据时帧的谬误。减幼线对间总的绞合系数差值或调整绝缘发泡度或微调绝缘表径是解决相时延差的重要法子。

3．高频电缆规划时需要注意的问题

规划高频对称电缆时,首先要保障其电气职能和机械物理职能满足相应要求。在规划时很好选用推算机进行优化规划。尽可能选用结构单一、加工容易的方式。

电缆产品很终是要用到具体的环境中去的，电缆被装置后也应具备卓越的传输职能。这就要求电缆拥有卓越的抗拉、抗压及卓越的适应正常使用环境能力。如室表高频对称电缆宜采耐候护套资料并具备卓越的防潮能力、高温环境下使用的高频对称电缆应选用耐高温的资料如FEP、辐照交联聚乙烯等。其次，因与接插件配套的原因，高频对称电缆的结构尺寸还应满足与相应接插件相匹配的要求。然而，这个两个问题并未引起所有高频对称缆造作商的器沉。

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