6A类数字电缆的开发与制造综合概述
面对用户对于网络安全的日益重视,对网络宽带需求的日益提高,传统的超五类、六类布线产品逐步不能够适应高宽带高速度的要求;同时随着该类产品工艺不断成熟和发展,市场竞争越来越激烈,制造商和系统集成商的利润空间也越来越小;与此同时,综合布线系统用数字通信对称电缆也不断更新换代,6A类产品就是其中之一,凭借其500MHz带宽和优异的性能脱颖而出。
6A类电缆其结构和6类电缆基本相同,只有导线线径粗一点,生产成本比6类电缆略高,但它的最高传输频率比6类电缆提高了一倍,比7类电缆只少100MHZ,但它的结构比7类电缆简单,7类电缆为了能达到600MHZ的最高传输频率,采用对屏蔽加双层总屏蔽的形式,因而6A电缆的制造成本比7类低很多,所以它颇受市场青睐,并日益彰显其活力。
虽然6A类数字电缆在国内用量还不多,大部分产品都是出口国外,在2007年,约有20%的有源设备端口是10G端口,2008年超过30%的布线安装成为6A类布线系统,另外,全球每年约有10%的布线被升级。而在可预见的未来几年内,6A类系统将成为市场的主流。本文简要介绍了该类型数字电缆结构、性能,制造过程中关键控制点及应用的前景。
6A类数字电缆在制造过程中的关键控制点
6A类数字电缆其结构和6类基本一样,但最高传输频率提高一倍,要实现这个要求,关健就是首先必须要精确的工艺结构设计,另外在生产上要选用性能优越的设备,严格执行工艺要求,精心地组织生产,才能做成合格的产品。
1、单线工序
单线是数字电缆生产的基础工序,设计并控制好绝缘单线各参数是首要条件。
根据设计,一般要求在生产过程中,要求同心度≥98%、导体线径偏差限制在0.002mm之间、绝缘线径偏差限制在0.004mm之间。如果单线绝缘用物理发泡,则水中电容应控制在±2.0pF/m之间,绝缘的发泡度一般选取在30~40%左右比较合适,太大了绞对时容易把单线压扁,太小了效果不明显。
铜丝的伸长率没有特别的要求,但退火的均匀性要求很高,在生产中特别需要注意退火电流的稳定,确保铜丝伸长率的均匀稳定。大线径的单线在生产时,绝缘外径的稳定性和圆整度是比较难控制的,也是对后续有很大影响的参数,这时设备的精密度和稳定性就显得尤其重要。
2、绞对工序
线对节距是直接关系到数字电缆成品的串音指标合格与否。绞对机一般有电子调节距和齿轮调节距两种方式,电子的换节距方便但稳定性差,齿轮式稳定性好,故最好选用齿轮式调节距的绞对机进行生产,节距的误差才能控制在±1%之内。
为了降低因绝缘单线在制造过程中的缺陷对成品电缆的影响,绞对工序一般采用退扭绞对机来生产,所谓退扭就是利用反方问预扭的方法减少或者消除制造过程中单线的自转现象,当然如果单线的同心度好,那退扭功能的补偿作用就很小了,那退扭也就没有必要了,况且退扭是会对单线有一定的损伤的,6A电缆需要一定的退扭,退扭率一般选取为30%~50%。
绞对生产时,要特别防止两根单线在绞合点的挤压变形现象,两根单线的放线张力必须一致,严格防止一根单线绕另一根单线的现象。绞对的节距一般选取8.5~18.5mm之间,当然,由于一些生产企业为了串音衰减和回波损耗指标稳定合格,采用选取更小的节距的办法,这样做也无可非议,但要注意相时延和时延差两项指标是否能合格。
3、成缆工序
成缆退扭的目的是防止芯线受到扭转而使绞对线结构改变、性能指标受到影响,使绞对线在成缆时绞对节距和屏蔽都不会发生变化,因此生产6A类电缆成缆退扭是改善电缆传输性能的有效手段。成缆应采用具有张力反馈控制的主动放线装置,保证在整个电缆长度上绞对线张力的一致。并确保四对线的反向张力恒定一致,以确保电缆良好的几何性能,使其节距保持稳定。
成缆节距也对电缆串音、衰减、阻抗性能产生较大的影响,节距太小会对以上几个电气性能不合格,要通过精心计算和反复试验来选择合适的成缆节距,一般控制在80~120mm。
4、屏蔽方式的选择
6A屏蔽电缆的屏蔽层一般采用单面铝塑复合带,其方式一般有斜包和纵包两种方式:一种为成缆上铝箔斜包(所谓斜包,即通过成缆形成节距时,铝箔绕包方式),另一种为护套时纵包。从成品电缆的外观看,斜包要包的紧,整个成品电缆外径也相对要小;我们试验过,用相同工艺、选用相同材料,对屏蔽铝箔采用不同的包裹方式,从成品测试数据来分析,护套纵包整体衰减指标和阻抗波动范围均优于斜包方式,但斜包生产方便,生产放率高,成品率高,如需采用可以加粗单线线径来解决。
5、护套、装盘工序
护套工序在制造过程中不只是护套外观质量的问题,同样关于到成品电气性能的好坏。护套的松紧度一定要控制好,不能太松、也不能太紧。太松会造成电缆结构不稳定,太紧会挤压线对,致使绝缘相对介电常数变大。特别需要调整好牵引和成圈的张力,尽量避免缆芯变形,一旦张力过大,会导致阻抗、回波及衰减等电性能不合格,严重的串音也会受影响。
6A类电缆成品时一般都要求装盘,打饼式成圈由于内孔小、电缆交叉挤压严重,屏蔽层容易扭曲,扭曲后阻抗会有影响,会导致不合格,盘装对整个电缆的性能会有很大改善,但必须注意设计盘具时,其筒体直径要尽可能大。在装盘过程中收、放线的涨力尽量减小,这样会有利于改善阻抗、衰减电气性能,如涨力过大在测试图形上阻抗会出现尖峰,衰减会出现锯齿形,导致不合格。
6A类数字电缆的市场前景
电线电缆业高端市场前景广阔,值得期待,国外企业因深厚的技术积累而具备强大的研发能力,目前在高端市场占据优势,因此我国的电线电缆企业仍需苦练内功,深耕细作,通过不断的技术进步来实现产品结构的优化和高端化。
根据目前对布线系统发展趋势,我们可以预测,布线市场将逐步由高端的6A、甚至七类电缆所替代,都将或早或晚过渡到万兆以太网络或7类布线系统,不论原来安装的是超5类系统还是6类系统,新的解决方案将必然流行:不是6A类万兆系统,就是7类系统,但是目前基于7类缆的模块问题,依旧是行业内需解决的问题,因此6A布线系统必将是新的亮点和重点。
6A类数字电缆的开发与制造技术的叙述就为大家介绍完了,希望大家已经掌握和理解了,更多相关资料请读者阅读:6A类数字缆的开发和设计要求
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