电缆制造商对称信号电缆的设计与改造

作者

建圳达电缆

2021-10-19

数字电缆技术指标中较难的性能指标，有：衰减、近端串音衰减等。电缆制造商通过增加导线直径和选择更优质的绝缘体可以改善线缆的衰退性能。

数字信号电缆的制造要点

电缆制造商提高和保证电缆的制造精度、稳定性和均匀性是制造高性能数据电缆的关键。扭和解扭，实际上是预扭，也就是在扭之前，反方向给单根导线一定的扭转量，使特性阻抗与频率之间的变化曲线趋于平滑。扭转率的提高可以改善电气性能，但也带来了副作用——单线结构被部分破坏。因此，反向扭矩率应控制在10%左右，优选不超过35%。
在数字信号电缆的技术指标中，难以通过的性能指标有衰减、近端串扰衰减等。电缆的衰减性能可以通过增加导线直径和选择更好的绝缘材料来改善。通过为四对导线设计合理的绞距，可以使电缆的近端串扰和远端串扰达到最佳效果，稳定四对导线的相对位置，电缆制造商要使其相互隔离，减少串扰干扰，提高传输质量，保证电气性能稳定可靠。4对导线的相对位置会因外力而发生变化，影响成品电缆的串扰衰减性能，导致电气性能不如骨架型。因此对生产过程控制和设备性能的要求更高。而且电缆制造商在设计电缆时，需要考虑各项指标都要有较大的余量，以保证施工后仍能满足要求。因此，这种电缆目前很少使用。

数字信号电缆的结构设计特点。

屏蔽线缆起源于欧洲，电缆制造商通过双绞线的绞合平衡和金属屏蔽层的屏蔽作用，有效防止外部电磁干扰信号的侵入和电磁辐射从电缆内部泄漏，具有非常好的电磁兼容性和保密性。屏蔽电缆的每对导线或四对导线可以单独用金属屏蔽。由于金属屏蔽层的趋肤效应、反射和吸收，可以更好地隔离周围的电磁场，降低单个屏蔽对或四对导线之间的串扰。

电缆制造商数字信号电缆的开发要点

衰减和串扰是两个最重要的传输参数。电缆制造商增加铜线的直径可以减少衰减。电缆的外径和电容可以通过使用物理发泡蒙皮-2泡沫-2蒙皮绝缘来减小，衰减也可以减小。为每个线对提供单独的铝箔屏蔽可以消除线对之间的串扰，消除和减少环境电干扰，并提高电磁兼容性。纵向铝箔应避免翘曲，以保证屏蔽效果和传输性能。大节距、小节距差的扭转，电缆制造商可以减少电缆变形和延时、延时差。扭转要配合；扭转时，线芯扭转接触点的挤压变形应最小化。扭转张力应一致，以减少电阻和电容的不平衡值；扭绞和解绞可以改善单线偏心或线径不均匀引起的阻抗波动，使传输性能更加稳定。电缆退绕可以防止双绞线的传输性能由于扭转变形而恶化。在缆芯外采用铜线编织或铝箔屏蔽，可以降低传输阻抗，消除或减少环境电磁干扰，使电缆结构和传输参数稳定。

数字信号电缆的工艺控制与设备要求

精确的结构设计不足以生产高性能数字信号电缆。各工序电缆制造商都要严格的过程控制和优越的设备性能保证是满足各项指标持续合格的重要条件。

单线线路

屏蔽电缆制造商

铜的电阻率应该没有显著差异。退进应平衡，伸长率应控制在1%。导体直径公差应限制在0.002毫米以内，绝缘外径应限制在0.01毫米以内，同轴电容应限制在1.5pFPm以内；同心度应大于96%；导体预热温度的波动要小，使铜线与绝缘层的结合良好，绝缘在整根单线上的等效介电常数必须均匀。电缆制造商在生产时将发泡材料应挤出均匀，注气压力、螺杆转速和收、脱张力的变化应尽可能小，发泡层中的气泡应均匀细小。

扭曲和屏蔽

电缆制造商在整个生产加工的过程中，单线的张力变化必须保持在10%以内。单线弯曲半径必须大于50毫米，以免降低铜线与绝缘层的结合性能。绝缘层的同心度和不均匀性可以通过适当的解捻装置来解决，双绞线的节距公差限制在0.5 mm以内，电缆制造商要使对称性能和两根导线之间的轴向距离差在生产中必须保持不变，以防止不对称扭转。在整个屏蔽过程中，屏蔽带张力的变化范围应小于10%。所有双绞线都必须用相同的压力屏蔽。

布线和屏蔽

电缆制造商在产品成缆时必须保证双绞线的几何稳定性，电缆制造商在解绞是一种实用的选择。在整个布线过程中，双绞线的拉伸张力应保持在10%以内，双绞线的弯曲半径应大于75毫米。4双绞线的反向张力应相同，电缆制造商要保证电缆良好的几何性能。在铝箔屏蔽过程中，屏蔽带的张力应保持不变，并应防止张力的周期性波动，张力的变化范围应小于10%。在铜编织屏蔽过程中，应有效控制编织铜线的张力和编织密度。4对双绞线电缆的弯曲半径应大于150毫米。

数字信号电缆设备的选择

数字信号电缆有两种制造方法：一步法和两步法，因此在选择设备时应充分考虑以下各方面因素：

一步法线对屏蔽只能用一根带子进行。绞对线的中间存储被省去了，可节约劳动力。电缆制造商在满足相同生产能力情况下，一步法比两步法投资费用要低，它适用于生产已定型的数字信号电缆，更专业更有效率。但同时也意味着放弃了多样化的工艺路线。两步法可选配带有可调节退扭功能的放线装置，退扭调节范围在0%～50%之间。电缆制造商要简捷的单线放线途径使放线张力控制得更好，对于屏蔽电缆可使屏蔽包带设计得更柔软，线对可包不止一条屏蔽带。同样成缆也可以选配带有可调节退扭功能的放线装置，其调节范围在0%～100%，以防止绞对线结构改变，使绞对线在成缆时绞对节距和屏蔽都不会发生变化；通过调节放线张力，保证了在整个电缆长度上绞对线张力的一致。

如果电缆制造商计划将来生产更先进的数字电缆，并打算将电缆使用频率扩展到10GHz甚至更高，那么就应该选择具有灵活多样，能满足各种更新要求的两步法生产线。

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