6A類數(shù)字電纜的開發(fā)與制造
阻抗上限:Zu= Zo*[(1+Ρ)/(1-Ρ)]
阻抗下限:Zl= Zo*[(1-Ρ)/(1+Ρ)]
式中,Zo—100Ω、Ρ—反射系數(shù)的模,Ρ=10(-RL/20)
結合阻抗的模板公式,可以看出,標準YD/T926.2-2009中,對于阻抗的要求略有降低,考慮到高端的6A類及以上產品,其阻抗指標在低頻和高頻時容易產生波動,因此標準中對低頻和高頻的允許阻抗波動范圍比較大。比如,就6A類產品,其在500MHz時阻抗的上限為131.6Ω、而阻抗的下限為76.0Ω,遠比其他標準中規(guī)定的100±15Ω容易達到,也符合實際使用要求,當然低頻同樣也允許存在適當大的波動。這個標準對于阻抗的規(guī)定,是比較貼近生產廠家的實際產品指標的。
?、?衰減(Attenuation)表示字符ATT 單位為分貝dB
衰減主要表示為初始傳送端信號強度與接收端信號強度的比值,是信號沿著一定長度的線纜傳輸所產生的損耗,此值與線纜的長度有著直接的關系,并隨頻率的上升而增加,故此值是越小越好。
6A類纜:α≤1.820√f+0.0091f+0.250/√f(dB) 公式中f為傳輸頻率
上述公式中,受溫度影響,對于非屏蔽電纜溫度范圍在20℃~40℃的增量為0.4%/℃,40℃~60℃的溫度范圍內為0.6%/℃,而屏蔽電纜在20℃~60℃的溫度范圍內為0.2%/℃,標準中還特別指出,1~4MHz性能由設計保證,無需測試低于4MHz的電纜衰減性能。
如果采用實心絕緣,一般導體直徑控制在0.580mm來保證低頻衰減指標合格,而工作電容一般控制在51nF/100m左右,來保證高頻衰減指標的通過;當然,根據客戶需求也可采用發(fā)泡工藝,在泡沫絕緣中,通過控制單線絕緣外徑和水中電容的大小,以求絕緣的發(fā)泡度和成品電纜的工作電容均能符合設計要求。
③.近端串音衰減(Near End Crosstalk Attenuation)表示字符NEXT 單位dB
NEXT是對傳送線對與鄰近線對產生串音干擾信號的壓制消耗能力,它是對串音干擾信號的消除作用,故此值越大越好。定義公式如下:
NEXT=10S(P1N/P2N)=20R(V1N/V2N)P1N主串對輸入功率
P2N為電纜近端被串對輸出功率
V1N主串對輸入電壓、V2N為電纜近端被串對輸出電壓
在傳輸過程中,線對間會產生電容耦合,會在相鄰線對中產生串音,而絞對后相鄰兩節(jié)距有交叉,a、b兩單線相對位置互換,耦合電容的極性相反,經疊加后可以互相抵消,相鄰節(jié)距長度越接近,互相位置越一致,抵消的越干凈,串音越小。線對之間的距離會影響到串音的大小,距離越遠,串音越小,采用十字骨架可以使線對間距離增加,同時使線對對稱性更好,促使NEXT有效提高,用適當增加十字骨架葉片的厚度就可以達到目的,NEXT指標也相應越好。標準中對此參數(shù)值的規(guī)定如下:
6A類纜:NEXT≥75.3-15Sf
特別需要指出的是,6A類產品增加了外部近端串音(ANEXT)指標的測試。目前測試儀廠商正在研究現(xiàn)場測試安裝系統(tǒng)ANEXT的方法。但是在實驗室里已經可以實現(xiàn)線纜的外部串擾性能測試,最差情況是6根4對線纜包裹一根被測4對線纜,典型情況可以測試兩根相鄰4對線纜的外部串擾,此方法也可以用于鏈路或信道的測試。
6A類數(shù)字電纜其結構和6類基本一樣,但最高傳輸頻率提高一倍,要實現(xiàn)這個要求,關健就是首先必須要精確的工藝結構設計,另外在生產上要選用性能優(yōu)越的設備,嚴格執(zhí)行工藝要求,精心地組織生產,才能做成合格的產品。
1 單線工序
單線是數(shù)字電纜生產的基礎工序,設計并控制好絕緣單線各參數(shù)是首要條件。
根據設計,一般要求在生產過程中,要求同心度≥98%、導體線徑偏差限制在0.002mm之間、絕緣線徑偏差限制在0.004mm之間。如果單線絕緣用物理發(fā)泡,則水中電容應控制在±2.0pF/m之間,絕緣的發(fā)泡度一般選取在30~40%左右比較合適,太大了絞對時容易把單線壓扁,太小了效果不明顯。
銅絲的伸長率沒有特別的要求,但退火的均勻性要求很高,在生產中特別需要注意退火電流的穩(wěn)定,確保銅絲伸長率的均勻穩(wěn)定。大線徑的單線在生產時,絕緣外徑的穩(wěn)定性和圓整度是比較難控制的,也是對后續(xù)有很大影響的參數(shù),這時設備的精密度和穩(wěn)定性就顯得尤其重要。
2 絞對工序
線對節(jié)距是直接關系到數(shù)字電纜成品的串音指標合格與否。絞對機一般有電子調節(jié)距和齒輪調節(jié)距兩種方式,電子的換節(jié)距方便但穩(wěn)定性差,齒輪式穩(wěn)定性好,故最好選用齒輪式調節(jié)距的絞對機進行生產,節(jié)距的誤差才能控制在±1%之內。
為了降低因絕緣單線在制造過程中的缺陷對成品電纜的影響,絞對工序一般采用退扭絞對機來生產,所謂退扭就是利用反方問預扭的方法減少或者消除制造過程中單線的自轉現(xiàn)象,當然如果單線的同心度好,那退扭功能的補償作用就很小了,那退扭也就沒有必要了,況且退扭是會對單線有一定的損傷的,6A電纜需要一定的退扭,退扭率一般選取為30%~50%。
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