隨著IT業(yè)的飛速發(fā)展,人們對綜合布線系統(tǒng)性能要求也越來越高,網(wǎng)絡(luò)的帶寬隨之相應(yīng)增加。綜合布線系統(tǒng)用數(shù)字電纜也不斷更新?lián)Q代,6類布線技術(shù)憑借其250MHz的帶寬滿足了今天的商業(yè)應(yīng)用,它代表了非屏蔽對絞線和屏蔽對絞線(為總屏蔽對絞線)所能支持的最高帶寬能力。然而局域網(wǎng)的功能仍在快速擴展,帶寬可以高達600MHz的7類電纜(總屏蔽加上線對屏蔽)便迎合了網(wǎng)絡(luò)日新月異的發(fā)展。
二、6類數(shù)字電纜的結(jié)構(gòu)特點
為了給網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供更加暢通的通路,較高的抗噪性,高帶寬、大數(shù)據(jù)量、傳輸距離遠、抗干擾能力強是基本的要求,6類布線系統(tǒng)以250MHz的帶寬,滿足了這些要求。國外已普遍應(yīng)用6類布線系統(tǒng),國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)運營商也在大力推廣。
6類技術(shù)可支持高達250MHz的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬,不同的制造工藝和布線結(jié)構(gòu),都必須滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的這一帶寬要求。6類數(shù)字電纜有骨架式和非骨架式兩種結(jié)構(gòu)。
1、骨架式6類數(shù)字電纜
節(jié)距設(shè)計合理的4對線對,通過在電纜中心設(shè)計塑料十字骨架來穩(wěn)定4個線對的相對位置,并使線對間相互隔離,電纜的近端串音和遠端串音達到一個最佳效果,同時減少了串音干擾,提高了傳輸質(zhì)量,保證了電氣性能的穩(wěn)定可靠。絕緣仍用實心HDPE,銅線直徑/絕緣外徑為0.57/1.02(mm)。
6類纜絞對必須退扭才能滿足電氣性能的要求,一般絞對的退扭率控制在30~50%,其特性阻抗值會大為改善。成纜同樣需要退扭,退扭率在50~100%之間,可大大改善其傳輸性能。提高電纜的制造精度和一致性可保證回波損耗滿足要求。通過增加導(dǎo)線直徑和選擇優(yōu)良的絕緣材料可以改善電纜的衰減性能。
2、非骨架式6類數(shù)字電纜
非骨架式6類數(shù)字電纜沒有骨架固定,其4對線位置較易受外力作用而相對改變,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穩(wěn)定,因此設(shè)計電纜時,要考慮各項指標(biāo)應(yīng)有較大的裕度,這種結(jié)構(gòu)的電纜對絞及成纜節(jié)距比骨架式結(jié)構(gòu)小,以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,達到較高的串音衰減,目前采用這種結(jié)構(gòu)的布線廠商多用零退扭絞對機,產(chǎn)品同樣能符合6類布線系統(tǒng)的電氣性能要求。
3、7類數(shù)字電纜的結(jié)構(gòu)特點
近年來,萬兆以太網(wǎng)的建設(shè)方興未艾,能在高速環(huán)境下傳輸高頻信號的7類屏蔽電纜顯出了勃勃生機,成為銅纜傳輸萬兆以太網(wǎng)主要媒介。它支持高傳輸數(shù)率的應(yīng)用,可提供高于600MHz的帶寬,最高帶寬可達1.2GHz,能夠在一個信道上支持包括數(shù)據(jù)、多媒體、寬帶視頻等多種應(yīng)用,線對分別屏蔽,可降低射頻干擾,有極高的安全性。
7類屏蔽電纜采用物理發(fā)泡皮-泡-皮絕緣形式,可減小電纜外徑并降低電容,衰減也隨之降低,導(dǎo)線直徑/絕緣外徑為0.58/1.45(mm),每對線都使用金屬屏蔽,絞對屏蔽形式為鋁箔縱包,由于金屬屏蔽層的趨膚效應(yīng)及反射和吸收作用,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。纜芯也采用金屬屏蔽,纜芯屏蔽形式采用鋁箔縱包或銅線編織,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。
由于采用了雙屏蔽結(jié)構(gòu),線對間抗串?dāng)_能力大為提高,所以對絞采用大節(jié)距,節(jié)距差可以較小,這樣既可以減小電纜變形,又可以降低時延和時延差。與6類纜相同,絞對同樣需要退扭,退扭率為30~50%,這樣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。七類數(shù)字電纜成纜也需要退扭,退扭率在50~100%之間,可防止絞對線因受到扭力變形而引起的傳輸性能劣化。
4、6類、7類數(shù)字電纜的工序控制要求
根據(jù)6類、7類數(shù)字通信電纜的結(jié)構(gòu)特點及性能要求,各企業(yè)應(yīng)在工序的工藝控制上下功夫,以滿足電纜各項性能指標(biāo)滿足國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(1)絕緣工序
銅線延伸率要穩(wěn)定控制在 2%以內(nèi);導(dǎo)線直徑波動范圍為 0.002mm;絕緣外徑波動范圍為 0.01mm;同心度大于96%;同軸電容限制在 1.5pF/m;導(dǎo)體預(yù)熱溫度穩(wěn)定適當(dāng),以保證銅線與絕緣層之間粘接良好;7類纜發(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)泡層的泡要均勻細密,使整條單線上絕緣的等效介電常數(shù)保持均勻一致。
導(dǎo)線和絕緣間的附著力是影響回波損耗的主要因素之一,應(yīng)控制好導(dǎo)線預(yù)熱溫度,擠塑前導(dǎo)線要光亮清潔,不能有水、油及其它污物,擠塑后要分段冷卻,以保證附著力控制在工藝規(guī)定的范圍。
應(yīng)嚴格控制色母料的材料質(zhì)量和加入比例,劣質(zhì)的色母料不但造成單線擊穿點增多,而且會使絕緣層強度低,不耐磨,易受損;色母料加入過多將會影響電纜的回波損耗值。因此要選用優(yōu)質(zhì)母料,加入后的單線顏色以能區(qū)分識別為宜,不能太深。以減少色母料的不良影響。
選用優(yōu)質(zhì)絕緣料和合理的工藝參數(shù)保證單線表面光滑圓整,防止因單線表面摩擦力大而造成的后道工序的導(dǎo)輪、倒桿、模具等對單線的磨損。
(2)絞對工序
6類纜的絞對節(jié)距在8~16mm,7類纜的絞對節(jié)距在20~40mm。設(shè)計線對節(jié)距時,相鄰線對的節(jié)距差應(yīng)盡可能大,相鄰和相近的線對節(jié)距不宜成低整數(shù)倍關(guān)系。
絞對工序主要控制收放線張力和單對線的彎曲半徑,單線的張力及對線收線張力要均勻一致,防止出現(xiàn)一根線輕微地繞在另一根線上。防止絕緣單線在絞對節(jié)點處出現(xiàn)周期性壓傷和嚴重變形。單對線的彎曲半徑必須大于50mm,以防止單對線結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。
絞對機必須帶退扭,以改善絕緣層偏心及不均勻?qū)﹄姎庑阅茉斐傻挠绊?,目前退扭絞對機主要有兩種:零退扭絞對機和部分退扭絞對機。零退扭絞對機在絞線時只是兩線扭絞轉(zhuǎn)動而單線自身并不轉(zhuǎn),因此單線并未受到損傷,基本不會影響電纜的回波損耗值。部分退扭絞對機是絞對前單線先反方向預(yù)扭,絞對后相當(dāng)于進行了部分退扭。由于單線受到了正反方向的兩次扭轉(zhuǎn),故單線會受到不同程度的損傷,因此退扭率一般控制在30%左右,最大不應(yīng)超過50%。
絞對節(jié)距公差限定在 0.5mm以內(nèi)。兩根導(dǎo)線間的對稱性能和軸向距離差,在生產(chǎn)中必須保持不變,防止扭絞不對稱。7類電纜對絞屏蔽時工序中屏蔽帶的張力變化范圍應(yīng)小于 10%。對所有的絞對線進行屏蔽時必須采用相等的壓縮量。
(3)成纜工序
成纜應(yīng)采用具有張力反饋控制的主動放線裝置,保證在整個電纜長度上絞對線張力的一致。并確保四對線的反向張力恒定一致,以確保電纜良好的幾何性能,使其節(jié)距保持穩(wěn)定。
成纜時必須保證纜芯對稱,對線位置相對固定。成纜節(jié)距一般在100~150mm。成纜對串音影響較大,節(jié)距太大,電纜彎曲受力后回波損耗和特性阻抗將會受到影響;節(jié)距太小,容易使電纜電容、衰減變大。
成纜退扭的目的是防止芯線受到扭轉(zhuǎn)而使絞對線結(jié)構(gòu)改變、性能指標(biāo)受到影響,使絞對線在成纜時絞對節(jié)距和屏蔽都不會發(fā)生變化,因此成纜退扭是改善電纜傳輸性能的有效手段。在整個成纜過程中絞對線的延伸張力應(yīng)保持在 10%以內(nèi),絞對線的彎曲半徑應(yīng)大于75mm,以保持纜芯結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,性能不致劣化。7類纜采用鋁箔屏蔽時,工序中屏蔽帶的張力要防止周期性波動,應(yīng)保持恒定,其變化范圍應(yīng)小于 10%。在屏蔽過程中,要設(shè)計合理的模具尺寸,使鋁箔包覆的松緊度適宜。以保證電纜傳輸性能的穩(wěn)定性,因為鋁箔包覆不緊,在電纜彎曲時屏蔽層易出現(xiàn)縫隙,影響電纜的轉(zhuǎn)移阻抗和屏蔽性能;鋁箔包覆太緊,會影響電纜的電容和插入損耗值。采用銅編織屏蔽時,應(yīng)有效控制編織銅絲的張力和編織密度。纜芯的彎曲半徑應(yīng)大于150mm。
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