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數(shù)字電纜技術(shù)指標(biāo)中較難的性能指標(biāo),有:衰減、近端串音衰減等。電纜制造商通過增加導(dǎo)線直徑和選擇更優(yōu)質(zhì)的絕緣體可以改善線纜的衰退性能。
電纜制造商提高和保證電纜的制造精度、穩(wěn)定性和均勻性是制造高性能數(shù)據(jù)電纜的關(guān)鍵。扭和解扭,實際上是預(yù)扭,也就是在扭之前,反方向給單根導(dǎo)線一定的扭轉(zhuǎn)量,使特性阻抗與頻率之間的變化曲線趨于平滑。扭轉(zhuǎn)率的提高可以改善電氣性能,但也帶來了副作用——單線結(jié)構(gòu)被部分破壞。因此,反向扭矩率應(yīng)控制在10%左右,優(yōu)選不超過35%。
在數(shù)字信號電纜的技術(shù)指標(biāo)中,難以通過的性能指標(biāo)有衰減、近端串?dāng)_衰減等。電纜的衰減性能可以通過增加導(dǎo)線直徑和選擇更好的絕緣材料來改善。通過為四對導(dǎo)線設(shè)計合理的絞距,可以使電纜的近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_達(dá)到最佳效果,穩(wěn)定四對導(dǎo)線的相對位置,電纜制造商要使其相互隔離,減少串?dāng)_干擾,提高傳輸質(zhì)量,保證電氣性能穩(wěn)定可靠。4對導(dǎo)線的相對位置會因外力而發(fā)生變化,影響成品電纜的串?dāng)_衰減性能,導(dǎo)致電氣性能不如骨架型。因此對生產(chǎn)過程控制和設(shè)備性能的要求更高。而且電纜制造商在設(shè)計電纜時,需要考慮各項指標(biāo)都要有較大的余量,以保證施工后仍能滿足要求。因此,這種電纜目前很少使用。
屏蔽線纜起源于歐洲,電纜制造商通過雙絞線的絞合平衡和金屬屏蔽層的屏蔽作用,有效防止外部電磁干擾信號的侵入和電磁輻射從電纜內(nèi)部泄漏,具有非常好的電磁兼容性和保密性。屏蔽電纜的每對導(dǎo)線或四對導(dǎo)線可以單獨(dú)用金屬屏蔽。由于金屬屏蔽層的趨膚效應(yīng)、反射和吸收,可以更好地隔離周圍的電磁場,降低單個屏蔽對或四對導(dǎo)線之間的串?dāng)_。
衰減和串?dāng)_是兩個最重要的傳輸參數(shù)。電纜制造商增加銅線的直徑可以減少衰減。電纜的外徑和電容可以通過使用物理發(fā)泡蒙皮-2泡沫-2蒙皮絕緣來減小,衰減也可以減小。為每個線對提供單獨(dú)的鋁箔屏蔽可以消除線對之間的串?dāng)_,消除和減少環(huán)境電干擾,并提高電磁兼容性。縱向鋁箔應(yīng)避免翹曲,以保證屏蔽效果和傳輸性能。大節(jié)距、小節(jié)距差的扭轉(zhuǎn),電纜制造商可以減少電纜變形和延時、延時差。扭轉(zhuǎn)要配合;扭轉(zhuǎn)時,線芯扭轉(zhuǎn)接觸點的擠壓變形應(yīng)最小化。扭轉(zhuǎn)張力應(yīng)一致,以減少電阻和電容的不平衡值;扭絞和解絞可以改善單線偏心或線徑不均勻引起的阻抗波動,使傳輸性能更加穩(wěn)定。電纜退繞可以防止雙絞線的傳輸性能由于扭轉(zhuǎn)變形而惡化。在纜芯外采用銅線編織或鋁箔屏蔽,可以降低傳輸阻抗,消除或減少環(huán)境電磁干擾,使電纜結(jié)構(gòu)和傳輸參數(shù)穩(wěn)定。
精確的結(jié)構(gòu)設(shè)計不足以生產(chǎn)高性能數(shù)字信號電纜。各工序電纜制造商都要嚴(yán)格的過程控制和優(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。
銅的電阻率應(yīng)該沒有顯著差異。退進(jìn)應(yīng)平衡,伸長率應(yīng)控制在1%。導(dǎo)體直徑公差應(yīng)限制在0.002毫米以內(nèi),絕緣外徑應(yīng)限制在0.01毫米以內(nèi),同軸電容應(yīng)限制在1.5pFPm以內(nèi);同心度應(yīng)大于96%;導(dǎo)體預(yù)熱溫度的波動要小,使銅線與絕緣層的結(jié)合良好,絕緣在整根單線上的等效介電常數(shù)必須均勻。電纜制造商在生產(chǎn)時將發(fā)泡材料應(yīng)擠出均勻,注氣壓力、螺桿轉(zhuǎn)速和收、脫張力的變化應(yīng)盡可能小,發(fā)泡層中的氣泡應(yīng)均勻細(xì)小。
電纜制造商在整個生產(chǎn)加工的過程中,單線的張力變化必須保持在10%以內(nèi)。單線彎曲半徑必須大于50毫米,以免降低銅線與絕緣層的結(jié)合性能。絕緣層的同心度和不均勻性可以通過適當(dāng)?shù)慕饽硌b置來解決,雙絞線的節(jié)距公差限制在0.5 mm以內(nèi),電纜制造商要使對稱性能和兩根導(dǎo)線之間的軸向距離差在生產(chǎn)中必須保持不變,以防止不對稱扭轉(zhuǎn)。在整個屏蔽過程中,屏蔽帶張力的變化范圍應(yīng)小于10%。所有雙絞線都必須用相同的壓力屏蔽。
電纜制造商在產(chǎn)品成纜時必須保證雙絞線的幾何穩(wěn)定性,電纜制造商在解絞是一種實用的選擇。在整個布線過程中,雙絞線的拉伸張力應(yīng)保持在10%以內(nèi),雙絞線的彎曲半徑應(yīng)大于75毫米。4雙絞線的反向張力應(yīng)相同,電纜制造商要保證電纜良好的幾何性能。在鋁箔屏蔽過程中,屏蔽帶的張力應(yīng)保持不變,并應(yīng)防止張力的周期性波動,張力的變化范圍應(yīng)小于10%。在銅編織屏蔽過程中,應(yīng)有效控制編織銅線的張力和編織密度。4對雙絞線電纜的彎曲半徑應(yīng)大于150毫米。
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。電纜制造商在滿足相同生產(chǎn)能力情況下,一步法比兩步法投資費(fèi)用要低,它適用于生產(chǎn)已定型的數(shù)字信號電纜,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。電纜制造商要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。
如果電纜制造商計劃將來生產(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10GHz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。