深入分析数字通信电缆的传输性能

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6类布线技术凭借其250MHz的带宽满足了今天的商业应用,它代表了非屏蔽对绞线和屏蔽对绞线(为总屏蔽对绞线)所能支持的最高带宽能力。然而局域网的功能仍在快速扩展,带宽可以高达600MHz的7类电缆(总屏蔽加上线对屏蔽)便迎合了网络日新月异的发展。

电缆的传输性能—衰减

衰减是影响传输距离的主要因素之一,导线直径、绝缘外径、绝缘类型、绝缘料的介电常数和介质损耗是影响数字电缆衰减的重要因素。

降低衰减的方法主要有:

(1)增加导线直径尺寸。

(2)绝缘厚度增加,但副作用是阻抗也随之增大,因此应在阻抗允许的范围内适当增加,以防止回路产生阻抗不匹配,影响传输质量。

(3)选用低介电常数和低介质损耗的绝缘料。

(4)绞对节距不宜过小,经济而又能满足标准要求的绞对节距可以防止衰减增大。

(5)采用合理的绝缘形式,如采用泡沫实心皮或7类数字电缆采用的物理发泡皮-泡-皮绝缘形式。

电缆的传输性能—特性阻抗

众所周知,特性阻抗是电缆的二次参数,是电磁波沿均匀传输线路传输而没有反射时所遇到的阻抗。电缆的特性阻抗与介质的介电常数和导体直径成反比,与绝缘外径成正比,因此绝缘厚度越大,特性阻抗也越大;材料的等效介电常数越大,特性阻抗越小,但电缆衰减越大,所以设计时要找到平衡点,保证特性阻抗在100±15Ω这个标准范围内。

在高频下,当绝缘材料一定,导线直径、绝缘外径和绝缘形式确定的情况下,只要其结构稳定一致,可以认为特性阻抗是一个和频率无关的常数。

电缆的传输性能—串音

电磁波从一个传输回路串入到另一个传输回路的现象称为串音。总的串音由系统性串音和随机性串音组成。系统性串音的减小主要靠设计合理优化的绞对节距,在设计节距时应注意***节距与最小节距的确定、节距的合理搭配,如果节距设计有缺陷则可造成系统性串音。随机性串音很大程度上取决于工艺、材料和设备,它是由于原材料及生产工艺控制不均匀所造成的,主要原因有:

(1)单线拉、挤制工艺:铜导线导电率与断裂伸长率不均匀;导线外径偏差;芯线绝缘偏心;芯线绝缘外径不均匀;绝缘材料性能不均匀。

(2)绞对工序:绞对节距偏离设计理论值。

(3)成缆工序:由于放线张力不匀使线对偏离正常位置,使缆芯不圆整、不对称。

(4)护套工序:护套挤制中造成缆芯不圆整、缆芯压扁。

根据串音的产生机理,减少线对间串音的方法有:

(1)保证绝缘单线的均匀一致性,降低线对间电容不平衡。

(2)设计合理优化的绞对节距,主被串线对距离越远,节距倒数和与差越大,则串音越小。节距设计好后要根据本厂的设备工艺情况及成品串音测试情况对节距进行调整修正,以获得符合本厂工艺设备条件的***节距。确保绞对节距的精度满足设计要求,绞对收放线张力均匀一致。

(3)成缆收放线张力要均匀,防止对线松紧不一,模具设计要合理,防止缆芯受挤压或变形。屏蔽层要圆整。

(4)护套工序应防止缆芯压扁、不圆整。

电缆的传输性能—结构回波损耗

结构回波损耗实质是描述输入阻抗围绕拟合阻抗波动大小的一个指标。引起输入阻抗波动的原因是电缆存在着各种缺陷,比如导线直径和绝缘外径不均匀,单线偏心,绝缘层发泡不均匀,绞对线周期性刮伤、压伤等。其中周期性的结构偏差和损伤对结构回波损耗影响***。

提高结构回波损耗的方法有:

(1)提高线对纵向结构的均匀一致性。

(2)单线拉丝、挤塑时导线直径和单线外径公差要尽可能小,同心度高,表面光滑圆整。

(3)绞对收放线张力要均匀一致,节距、退扭率设计合理。防止对线掉轮或受到各种非正常外力损伤。

(4)成缆节距要均匀一致,避免出现节距周期性大幅度波动。模具设计要精确,避免模具太小造成芯线周期性损伤。

市场展望

目前综合布线市场中6类布线系统的发展势头强劲,各布线厂商纷纷推出6类布线产品。有报道说2006年6类布线已在国际市场中占有主导地位。国内有些厂家以OEM的形式大量出口。国内6类缆的用量还不是很多,主要供给一些处在网络技术前沿的单位使用。但随着我国网络和数据通信的不断发展,6类电缆将会满足我国网络未来发展的需要。

随着铜缆传万兆以太网标准的出台,7类电缆将率先应用于教育行业、大型数据中心等对网络速度要求较高的领域,7类系统在德国已经有成功的应用案例,预计其未来几年将主要应用于欧洲市场。随着屏蔽布线系统被更多的用户所接受,电磁兼容性的重要性被更多的人所认识,屏蔽系统的应用已不局限于欧洲市场。

屏蔽产品已被列入北美相关布线标准,这标志着这一地区有着一定的市场潜力,但由于受传统布线系统的影响,预计近期内不可能成为这一市场的主流。由上可见,在世界范围内,未来几年将是6类、7类布线系统市场发展的高峰期,经历了前几年风云变换的综合布线市场,我们感受到,只有紧跟国际数字电缆的技术潮流,站在新品研发的前沿,对各类高新产品要做好必要的技术储备,静观市场风云,以高品质的数字电缆产品积极拓展国际国内市场,才能在激烈的市场竞争中把握主动权。

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责任编辑:佚名 来源: 机房360
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