專利名稱：金屬線編織屏蔽sftp網(wǎng)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)品，更具體地說，涉及一種利用電磁兼容性(EMC)較好的SFTP金屬線編織屏蔽電纜制作SFTP金屬線編織屏蔽網(wǎng)線的方法，成品SFTP金屬線編織屏蔽網(wǎng)線可應(yīng)用于多媒體、數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)通信等領(lǐng)域。
五類電纜是局域網(wǎng)布線系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一種水平電纜和工作區(qū)電纜，在結(jié)構(gòu)上有UTP、FTP等，其截面結(jié)構(gòu)分別如

圖1和圖2所示。
在早期的局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，常常選用UTP結(jié)構(gòu)形式的五類電纜來制作網(wǎng)線。從圖1中可以看出，UTP電纜1包括護(hù)套層11、用于保證電纜圓整度的聚酯帶層16和被其包住的線芯12，另外，為了方便撕開護(hù)套層11，在護(hù)套層11的內(nèi)表面有一根撕裂線17?？梢姡琔TP電纜沒有任何屏蔽保護(hù)措施，而且制作網(wǎng)線時所用的適配連接器是非屏蔽模型插頭RJ45。這種電纜加工十分簡單，只需要一把壓線鉗即可完成成品電纜裝配。但是由于沒有任何屏蔽保護(hù)措施，使用中容易電磁泄露，并且不具有抗外界電磁干擾能力。
為了確保產(chǎn)品走向國際，原來使用UTP結(jié)構(gòu)形式的網(wǎng)線在EMC方面已經(jīng)不能滿足產(chǎn)品設(shè)計的需求。在這種情況下，F(xiàn)TP結(jié)構(gòu)形式的網(wǎng)線應(yīng)運而生。從圖2中可以看出，在FTP電纜2除了線芯22、用于保證電纜圓整度的聚酯帶層26、以及最外的護(hù)套層21，還包括在聚酯帶層26與護(hù)套層21之間的單面鋁塑復(fù)合帶層23。即在UTP五類纜的結(jié)構(gòu)中增加了一層繞包的鋁箔23，另外在鋁塑復(fù)合帶23內(nèi)表面還有一根接地線24。同UTP電纜一樣，為了方便撕開護(hù)套層21，在其內(nèi)表面有一根撕裂線27。如圖3所示，連接器選用普通的水晶插頭6外包方形金屬殼9組成屏蔽模型插頭，在加工網(wǎng)線過程中，一般采用將鋁箔接地線24與金屬殼9進(jìn)行單點焊接。在電纜工作環(huán)境中，鋁箔把傳輸信號的導(dǎo)體和外部環(huán)境隔離，切斷電磁干擾途徑，并把系統(tǒng)靜電和外界干擾電流通過接地線經(jīng)過屏蔽模型插頭金屬殼泄放到大地?？梢钥闯?，F(xiàn)TP電纜的鋁箔屏蔽覆蓋率小，在高頻電磁場中不能有效阻止電磁輻射的泄漏，反射電磁能的能力小。
在上述FTP電纜中，連接器選用普通的外包方形金屬殼的屏蔽模型插頭，因方形金屬殼屏蔽模型插頭與電纜屏蔽的接觸部分為方形，電纜屏蔽和屏蔽模型插頭的金屬殼9之間是靠接地線24進(jìn)行單點連接，不能實現(xiàn)電纜屏蔽層與金屬殼的360度可靠搭接，是FTP屏蔽網(wǎng)線屏蔽效能低下的主要泄露源，導(dǎo)致屏蔽效果變差。FTP電纜在100MHz時，屏蔽效能僅能達(dá)到40dB。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于，在將SFTP金屬線編織屏蔽電纜制作成SFTP金屬線編織屏蔽網(wǎng)線的方法中，包括以下步驟1)將SFTP電纜端部的護(hù)套層剝?nèi)ヒ欢?，露出其金屬線編織屏蔽層；2)取一個屏蔽套筒套裝在所述SFTP電纜上，并將露出的所述金屬線編織屏蔽層向后翻折至所述護(hù)套層的根部，露出內(nèi)部的多條線芯；3)將所述多條線芯插入到水晶插頭內(nèi)的對應(yīng)插槽中，并用水晶插頭壓接機(jī)進(jìn)行壓接，使水晶插頭上的金屬切刀切入所述各條線芯；4)將所述屏蔽套筒推向所述水晶插頭使兩者配合到位，并用屏蔽套筒壓接機(jī)進(jìn)行壓接；5)將所述金屬線編織屏蔽層翻折向壓接后的所述屏蔽套筒的尾部圓筒，用金屬箔將翻折后的所述金屬線編織屏蔽層進(jìn)行包敷，并將金屬箔與屏蔽套筒焊接起來；6)利用注塑機(jī)將屏蔽水晶插頭注塑成型。
在本發(fā)明的SFTP金屬線編織屏蔽網(wǎng)線的制作方法中，所述屏蔽套筒壓接機(jī)將所述屏蔽套筒的尾部圓筒壓接成橫截面為六邊形的結(jié)構(gòu)；在用金屬箔將翻折后的所述金屬線編織屏蔽層進(jìn)行包敷之前，還包括將所述金屬線編織屏蔽層修剪成與所述屏蔽套筒的尾部圓筒相同長度的步驟。
在本發(fā)明的SFTP金屬線編織屏蔽網(wǎng)線的制作方法中，所述金屬箔可以采用銅箔，所述銅箔將所述金屬線編織屏蔽層進(jìn)行360度包敷，并與所述屏蔽套筒進(jìn)行360度焊接。
可以看出，本發(fā)明中將密度達(dá)92％的金屬線編織屏蔽層與插頭上的金屬套筒的尾部圓筒進(jìn)行了360°可靠搭接，其中，編織密度92％的SFTP網(wǎng)線的傳輸特性達(dá)到增強(qiáng)型5類CAT5e的各項性能要求，其屏蔽效率在100MHz條件下達(dá)到80dB及以上，這種方法使連接更加可靠，可有效的保證接地效果，最大限度的屏蔽電磁泄露。
下面將結(jié)合附圖及實例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實施例方式
SFTP電纜雖然在業(yè)界提出近五年，但是真正將其應(yīng)用到產(chǎn)品上還沒有先例。鑒于此，本發(fā)明根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計的需要和屏蔽網(wǎng)線加工工藝的特點，提出完整的SFTP電纜電氣性能和結(jié)構(gòu)尺寸等參數(shù)。在電氣性能上，主要依據(jù)EIA/TIA 568A(商業(yè)大廈綜合布線標(biāo)準(zhǔn))、EIA/TIA 568A-5(4對100Ω增強(qiáng)型5類電纜的傳輸特性)；在結(jié)構(gòu)尺寸的確定上，主要依據(jù)網(wǎng)線的加工工藝過程，要求SFTP電纜的O.D.(Outward Diameter)為6.8±0.2mm。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了合適的套筒型屏蔽模型插頭。另外，一個重要的參數(shù)是電纜的金屬線編織屏蔽密度為92％。
在這之前，SFTP電纜沒有得到廣泛應(yīng)用的重要原因是沒有合適的屏蔽模型插頭連接器與之適配。為了解決這個問題，將原來已經(jīng)存在的方形金屬殼屏蔽模型插頭改進(jìn)為尾部帶有圓筒的套筒型。由套筒型屏蔽模型插頭和SFTP電纜裝配成網(wǎng)線的關(guān)鍵工藝過程是如何保證SFTP電纜金屬線編織與套筒之間360°搭接。
本發(fā)明中，SFTP網(wǎng)線的加工有以下主要特點1、電纜線的選取本發(fā)明中所采用的SFTP網(wǎng)線的結(jié)構(gòu)如圖4所示，從圖中可以看出，電纜3的線芯32被聚酯帶36包住，在聚酯帶36外采用了鋁塑復(fù)合帶33和銅絲編織屏蔽層35進(jìn)行雙層屏蔽，較原來的單層鋁箔屏蔽電纜FTP有更佳的屏蔽效果，線材的金屬線編織屏蔽密度超過92％。另外，在鋁塑復(fù)合帶33和銅絲編織屏蔽層35之間還有一根銅導(dǎo)體接地線34，良好的連續(xù)導(dǎo)體可保證接地的連續(xù)性。同時，在護(hù)套層31內(nèi)有一根撕裂線37。研究證明，在頻率5MHz以上時，屏蔽效能即與編織密度有關(guān)，也與編織角有關(guān)。
2、屏蔽水晶插頭的選型如圖3所示，以前采用的屏蔽水晶插頭結(jié)構(gòu)是在原RJ45水晶插頭的長度方向表面上包一個方形金屬殼。這種水晶插頭和屏蔽電纜裝配時，只有不到三分之一的電纜銅絲編織接觸到水晶插頭的屏蔽金屬殼，不能滿足EMC的要求和電纜編織屏蔽的360°接觸。而本發(fā)明中屏蔽網(wǎng)線使用的金屬殼是專門設(shè)計的，如圖10所示，由前端方形部分及尾端圓筒部分組成金屬套筒4，使用時，金屬套筒4的方形部分和水晶插頭6的透明體部分緊密配合，金屬套筒4的圓套筒一端則和SFTP電纜屏蔽層360°可靠搭接。
3、屏蔽網(wǎng)線的裝配原有的屏蔽網(wǎng)線存在電纜屏蔽層和屏蔽水晶插頭接觸不可靠和不連續(xù)的問題，不能很好的把靜電傳送到大地，現(xiàn)在的屏蔽線纜和水晶插頭裝配時，屏蔽套筒結(jié)構(gòu)水晶插頭和電纜編織屏蔽之間有效良好的360°接觸，通過屏蔽層的接地把高頻環(huán)境中產(chǎn)生的靜電荷傳送到大地，保證屏蔽效能的最大利用。
下面將根據(jù)實際生產(chǎn)過程中，具體說明SFTP網(wǎng)線加工的過程(1)剝外護(hù)套層依照圖5中給出的結(jié)構(gòu)尺寸，將SFTP電纜3的前端的最外的護(hù)套層31剝開并剪去，直到露出銅線編織屏蔽層35，從圖5中可以看出，露出的銅線編織屏蔽層的長度在25-30毫米，同時，剪去所述剝開段的撕裂線37。
(2)翻折金屬線編織屏蔽層將金屬屏蔽套筒4套到電纜3上，如圖6所示，再將銅線編織屏蔽層35向后翻折直至電纜的護(hù)套層31的根部，露出電纜的線芯32。按照同樣的步驟，將鋁塑復(fù)合帶33翻折直至電纜的護(hù)套層31根部，與此同時，剪去接地線34。為了保持銅線編織屏蔽層35在以后的操作步驟中不會被弄亂，采用膠帶5將銅線編織屏蔽層35的尾部纏住。
(3)線芯插裝和壓接在插裝前應(yīng)將線芯32剪切整齊，如圖7所示，剪切時應(yīng)先按一定順序?qū)⒏鳁l線芯均勻攤開，然后用剪線工具將線芯32剪齊。如圖8、圖9和圖11所示，插裝時應(yīng)從水晶插頭6的尾部插入，每根線芯沿水晶插頭6尾部的線槽插入，直到與水晶插頭6的頭部平齊時方為插裝到位；將電纜3的線芯32插裝到位后，用水晶插頭壓接機(jī)或壓接鉗進(jìn)行壓接，即將水晶插頭6上的金屬切刀61向下壓，使其切入線芯內(nèi)并與線芯內(nèi)部的導(dǎo)體導(dǎo)通。如圖11所示，為保證壓接效果的可靠性，需從水晶插頭6的前面檢驗壓接效果，要求所有水晶插頭6的金屬切刀61垂直切入到各線芯32內(nèi)的導(dǎo)體，金屬切刀61的壓入尺寸不小于0.5毫米；不允許壓接后水晶插頭的金屬切刀處于傾斜狀態(tài)。
(4)水晶插頭屏蔽套筒的裝接如圖12和圖13所示，將壓接好的水晶插頭6放在特制的工裝上，利用工裝將屏蔽套筒4向水晶插頭方向緩緩?fù)苿?，要求屏蔽套?與水晶插頭6裝配到位，其間距不大于0.5毫米，且屏蔽套筒4無變形；然后對裝在水晶插頭6上的屏蔽套筒4的尾部圓筒進(jìn)行壓接，如圖14所示，壓接區(qū)域為屏蔽套筒4的尾部圓筒，采用壓接機(jī)對屏蔽套筒4進(jìn)行壓接；壓接模具為六邊型模具，如圖15所示，壓接后的橫截面為六邊形；(5)屏蔽套筒與銅線編織屏蔽層焊接將纏繞在銅線編織屏蔽層35上的膠帶5拆開，然后按照如圖16所示將銅線編織屏蔽層35向水晶插頭6上的屏蔽套筒4方向反折，并用剪刀修剪銅線編織屏蔽層，使之與屏蔽套筒的尾部圓筒長度相同；如圖17所示，用銅箔7將銅線編織屏蔽層35進(jìn)行360°包敷，并將銅箔7與屏蔽套筒4做360°圓周焊接。
(6)注塑成型依照電纜設(shè)計圖紙的技術(shù)要求，對屏蔽水晶插頭進(jìn)行外殼注塑。調(diào)整屏蔽水晶插頭所需注塑模具并校準(zhǔn)，然后鎖緊模具；將注塑機(jī)溫度、壓力、時間等調(diào)節(jié)適度。將需注塑的屏蔽水晶插頭正確放入注塑機(jī)模具中，雙手同時按動開關(guān)按鈕，完成注塑成型。注塑后的SFTP網(wǎng)線外形如圖18、圖19所示，注塑膠體顏色為灰色(PANTONE445U，ΔE≤1.0)；屏蔽模型插頭注塑硬度為65±2Shore A。
根據(jù)生產(chǎn)的需要，在完成所述全部操作的前提條件下，上述步驟還可以作其它變換與組合，并不限于上述的順序及步驟。
下面將對FTP網(wǎng)線與不同金屬線編織屏蔽密度的SFTP網(wǎng)線的屏蔽效果進(jìn)行測試對比，其中，表一是長度為20米FTP網(wǎng)線的在30MHz~250MHz范圍內(nèi)、四對雙絞線的屏蔽效率測試結(jié)果；表二是長度為20米的SFTP網(wǎng)線在金屬線編織屏蔽密度為85％時的蔽效率測試結(jié)果；表三是長度為20米的SFTP網(wǎng)線在金屬線編織屏蔽密度為92％時的屏蔽效率測試結(jié)果。
從表一中可以看出，F(xiàn)TP網(wǎng)線在100MHz時，屏蔽效能僅能達(dá)到40dB；從表二中可以看出，金屬線編織屏蔽密度85％的SFTP網(wǎng)線在100MHz時，屏蔽效能在70dB左右；從表三中可以看出，金屬線編織屏蔽密度92％的SFTP網(wǎng)線在100MHz時，屏蔽效能可以達(dá)到80dB及以上。其中，編織密度92％的SFTP網(wǎng)線的傳輸特性達(dá)到增強(qiáng)型5類CAT5E的各項性能要求，可見，本發(fā)明的方法使連接更加可靠，可有效的保證接地效果，最大限度的屏蔽電磁泄露。
表一


表二

表三

權(quán)利要求
1.一種金屬線編織屏蔽SFTP網(wǎng)線的制作方法，其特征在于，包括以下步驟將SFTP電纜端部的護(hù)套層剝?nèi)ヒ欢?，露出其金屬線編織屏蔽層；取一個屏蔽套筒套裝在所述SFTP電纜上，并將露出的所述金屬線編織屏蔽層向后翻折至所述護(hù)套層的根部，露出內(nèi)部的多條線芯；將所述多條線芯插入到水晶插頭內(nèi)的對應(yīng)插槽中，并用水晶插頭壓接機(jī)進(jìn)行壓接，使水晶插頭上的金屬切刀切入所述各條線芯；將所述屏蔽套筒推向所述水晶插頭使兩者配合到位，并用屏蔽套筒壓接機(jī)進(jìn)行壓接；將所述金屬線編織屏蔽層翻折向壓接后的所述屏蔽套筒的尾部圓筒，用金屬箔將翻折后的所述金屬線編織屏蔽層進(jìn)行包敷，并將金屬箔與屏蔽套筒360度焊接起來；利用注塑機(jī)將屏蔽水晶插頭注塑成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，在剝?nèi)ニ鯯FTP電纜端部的護(hù)套層后，露出的金屬線編織屏蔽層的長度為25-30毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，在將所述金屬線編織屏蔽層向后翻折至所述護(hù)套層的根部后，還包括將翻折后的所述金屬線編織屏蔽層的尾部纏住的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，在將所述多條線芯插入到所述水晶插頭內(nèi)的對應(yīng)插槽中之前，還包括按順序?qū)⑺龆鄺l線芯均勻攤開、然后用剪線工具將線芯剪切整齊的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，在將所述線芯插裝到所述水晶插頭時，所述線芯應(yīng)插入到與所述水晶插頭的頭部平齊；在對所述水晶插頭進(jìn)行壓接后，其金屬切刀下陷的深度應(yīng)不小于0.5毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述屏蔽套筒壓接機(jī)將所述屏蔽套筒的尾部圓筒壓接成橫截面為六邊形的結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，在用金屬箔將翻折后的所述金屬線編織屏蔽層進(jìn)行包敷之前，還包括將所述金屬線編織屏蔽層修剪成與所述屏蔽套筒的尾部圓筒相同長度的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述金屬箔為銅箔，所述銅箔將所述金屬線編織屏蔽層進(jìn)行360度包敷，并與所述屏蔽套筒進(jìn)行360度焊接。
全文摘要
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)品，尤其涉及一種利用SFTP金屬線編織屏蔽電纜制作SFTP金屬線編織屏蔽網(wǎng)線的方法，其中利用結(jié)構(gòu)改進(jìn)后屏蔽密度提高到92％的SFTP電纜，對SFTP電纜與屏蔽插頭組成屏蔽網(wǎng)線的加工工藝進(jìn)行相應(yīng)的修改和優(yōu)化，采用尾部為圓筒結(jié)構(gòu)的金屬屏蔽套筒，將金屬線編織屏蔽層反折到所述屏蔽套筒的尾部，再用銅箔包敷并將銅箔與屏蔽套筒焊接起來，真正實現(xiàn)SFTP電纜的金屬線編織屏蔽層與插頭金屬屏蔽套筒之間的360度可靠搭接，提高SFTP網(wǎng)線的屏蔽效果。測試證明，在100MHz條件下，編織密度92％的SFTP網(wǎng)線較FTP網(wǎng)線和編織密度85％的SFTP網(wǎng)線的屏蔽效率分別提高了100％和15％左右。而且其傳輸特性達(dá)到增強(qiáng)型5類CAT5E的各項性能要求。
文檔編號H01B13/00GK1412787SQ0113555
公開日2003年4月23日 申請日期2001年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月13日
發(fā)明者來寶榮, 王海召, 汪東 申請人:華為技術(shù)有限公司