一種高速數(shù)據(jù)電纜的制作方法
【專利說明】一種高速數(shù)據(jù)電纜
[0001]本申請是名稱為:一種高速數(shù)據(jù)電纜、申請?zhí)枮?201310164317.4、申請日為:2013年05月08日的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于線纜技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高速傳輸高頻數(shù)據(jù)的電纜。
【背景技術(shù)】
[0003]電線電纜行業(yè)是國內(nèi)僅次于汽車行業(yè)的第二大行業(yè)，產(chǎn)品品種滿足率和國內(nèi)市場占有率均超過90%。在世界范圍內(nèi)，中國在電線電纜方面，已成為世界最大生產(chǎn)及消費國。
[0004]隨著數(shù)字化技術(shù)的迅猛發(fā)展，計算機不僅被大量地應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)施中，而且也在各類辦公室甚至居民住宅中得到更為廣泛的普及。計算機網(wǎng)絡(luò)的不斷擴大、延伸，以及傳輸信息量的急劇增加，一方面使布網(wǎng)用數(shù)據(jù)電纜用量以較大的幅度遞增；另一方面又要求數(shù)據(jù)電纜具有更高的傳輸速度、更寬的傳輸帶寬，以實現(xiàn)信息的快速、準(zhǔn)確傳遞。其傳輸速度范圍也已從1Mbps向10000Mbps發(fā)展，而且可以預(yù)見由于通信量的日益增多，不久的將來網(wǎng)絡(luò)速度將會大大超過1000Mbps，這就迫切要求人們能提供一種電氣性能更優(yōu)的數(shù)據(jù)電纜。
[0005]影響高頻數(shù)據(jù)高速傳輸性能的參數(shù)主要有以下三個:阻抗、衰減和串音。通常導(dǎo)體自身的外徑穩(wěn)定性、導(dǎo)體周圍材料的介電常數(shù)、導(dǎo)體本身的特性、單位長度線對中絕緣線的絞合數(shù)量及扭距等都會影響阻抗。衰減取決于包圍導(dǎo)體絕緣材料的介電常數(shù)、導(dǎo)體的阻抗和直徑、線對結(jié)構(gòu)、導(dǎo)體的相互位置間距等。串音表示信號能量損耗或?qū)€組之間耦合造成的耗散，串音將隨著頻率的增加而成為一個嚴(yán)重的問題。串音為影響信號高速傳輸?shù)年P(guān)鍵因素。就本質(zhì)而言，串音的實質(zhì)是電磁耦合所形成相互干擾，電磁耦合可以分為兩大類，第一類稱為隨機性電磁耦合，形成這類耦合的主要原因是由于電纜構(gòu)成元件(如導(dǎo)線、絕緣層)的不均勻性、構(gòu)造的不對稱性以及工藝中的缺陷等種種偶然因素引起，這類耦合可以通過調(diào)控原材料及結(jié)構(gòu)元件容許偏差來減少。另一類電磁耦合則稱為系統(tǒng)性耦合，因為是由于導(dǎo)體間、對線組間的物理距離等因素引起的交互干擾，它在很大程度上決定于導(dǎo)體回路間的相互位置，如對線組間距的恒定、對線組位置的穩(wěn)定狀態(tài)等等。目前的數(shù)據(jù)電纜一般包括有若干對對線組，而標(biāo)準(zhǔn)的高速數(shù)據(jù)電纜大都是利用四個對線組結(jié)構(gòu)的非屏蔽絞線電纜，它是將八根絕緣芯線，兩兩均勻地絞合成四對對線組，再將這四對對線組組合成纜，最后擠上外護套而制成成品電纜。這種電纜中的對線組之間的相對位置僅靠電纜外護套加以固定，但在電纜敷設(shè)牽拉、彎曲時，電纜結(jié)構(gòu)自身產(chǎn)生了牽伸擠壓作用，其對線組的相對位置會發(fā)生位移和變化，甚至在電纜成圈過程中，其結(jié)構(gòu)參數(shù)也會發(fā)生改變。加之，電纜外護套的固定緊縮作用，會造成對線組的相互嵌套，使一對線組中的一根絕緣芯線侵入另一對線組的外接圓空間內(nèi)，而對線組的移位或嵌套，又會造成對線組空間間隙變小或得不到合理的保證?？傊?，電纜結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，必然會導(dǎo)致諸如輸入阻抗、近端串音、遠端串音以及衰減等性能指標(biāo)的劣化，嚴(yán)重制約著數(shù)據(jù)電纜工作頻率及數(shù)據(jù)傳輸速度的提高。
[0006]為了改善現(xiàn)有數(shù)據(jù)電纜的傳輸性能，中國專利申請(申請?zhí)?9805867.X)公開了一種具有十字骨架的數(shù)據(jù)傳輸電纜，該十字骨架擁有四個向外伸出且為實心的凸起隔板，四個實心凸起隔板將外護套內(nèi)空間隔成四個容納對線組的空間區(qū)域，每一區(qū)域中置有一對線組，從而使得纜芯中的對線組彼此保持固定位置，同時也有效地防止了對線組的相互嵌套，并對對線組周圍空間間隙具有一定的穩(wěn)定作用。然而，實際使用中的高速數(shù)據(jù)電纜不僅要求對線組具有固定的位置和穩(wěn)定的空間間隙，以使串音減至最小或加以消除；還要求數(shù)據(jù)電纜應(yīng)當(dāng)是堅固的、柔韌和易安裝的。而具有十字骨架的對線組數(shù)據(jù)電纜，由于骨架橫截面上外伸有十字型凸起隔板，使骨架在截面的任何方面上均具有較高的抗彎曲能力。這一附加的、也是人們并不想需要的抗彎特性，恰恰使數(shù)據(jù)電纜變得僵硬和很難彎曲，特別是在小轉(zhuǎn)角半徑情況下尤為如此，給電纜的安裝敷設(shè)帶來了極大的困難。這對于需要適應(yīng)各種布設(shè)走向的數(shù)據(jù)電纜來說，實際上是一個十分致命的缺陷。又由于十字骨架外徑與電纜外套內(nèi)徑之間存在尺寸差距，造成十字骨架的定位性能不足，容易使骨架在外護套內(nèi)發(fā)生徑向的位移和竄動，導(dǎo)致各對線組所占空間大小不一或隨機變化，引起對線組附加的擠壓和牽伸。這些引起很小幾何位置或形狀變化的因素，都將造成高速數(shù)據(jù)電纜性能的急劇下降。還由于十字骨架采用實心結(jié)構(gòu)，這種實心骨架具有較高的介電常數(shù)，不利于對線組間電容值的降低，也制約著對線組阻抗、衰減等電氣性能的進一步提高。
[0007]中國專利(申請?zhí)?00420054577.2)公開了高速數(shù)據(jù)電纜，采用隔肋將上下兩對線組分開，但同樣存在著線纜在彎曲后相鄰線對的侵入問題，且上面兩對之間及下面兩對之間實際上也極易容易造成位置移動，因此，極大地影響了高速信號的傳輸。
[0008]中國專利(專利號為201120319957.4)公開了萬兆位高速數(shù)據(jù)電纜結(jié)構(gòu)，它是采用鋁塑復(fù)合層包覆在銅導(dǎo)線對和排流線外來實現(xiàn)的，其目的是為了提高高緩沖能力及提高絕緣性能。鋁塑復(fù)合層內(nèi)層為聚酯薄膜、外層為鋁薄層膜，第二絕緣層包覆在鋁薄層膜外，第二絕緣層與鋁薄層膜通過熱熔膠粘接，這種方式，生產(chǎn)速度慢、且外形尺寸不易控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是揭示一種結(jié)構(gòu)更簡單、更易生產(chǎn)且更適合于高頻、高速傳輸?shù)臄?shù)據(jù)電纜，它是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
[0010]一種高速數(shù)據(jù)電纜，它包含有四組絕緣線對、包覆住所有絕緣線對的護套層5 ;其特征在于每組絕緣線對中包含有兩根相互絞合的絕緣線芯及將兩根絕緣線芯一起包覆住且使其兩根絕緣線芯位置固定的包覆層13 ;每根絕緣線芯由位于內(nèi)層的導(dǎo)體10、包覆在導(dǎo)體之外的屏蔽帶11、包覆在屏蔽帶之外的絕緣層12構(gòu)成；屏蔽帶由依次粘合在一起的貼結(jié)內(nèi)層110、屏蔽層111、貼結(jié)外層112組成，貼結(jié)內(nèi)層的厚度大于貼結(jié)外層的厚度；貼結(jié)內(nèi)層是與導(dǎo)體相接觸的，貼結(jié)內(nèi)層與貼結(jié)外層是相同的材料；絕緣層的材料與貼結(jié)外層的材料是相同的。
[0011]上述所述的高速數(shù)據(jù)電纜，其特征在于所述屏蔽層的材料為鋁或銅。
[0012]上述所述的高速數(shù)據(jù)電纜，其特征在于所述絕緣層的材料為聚氯乙烯或聚丙烯或聚四氟乙烯或低煙無鹵聚乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯。
[0013]上述所述的高速數(shù)據(jù)電纜，其特征在于所述屏蔽帶是以螺旋的方式包覆在導(dǎo)體之外的且任意相鄰的屏蔽帶之間是有重疊的；或者屏蔽帶是以縱向包覆的方式包覆在導(dǎo)體之外的且包覆在導(dǎo)體之外的屏蔽帶是具有重疊搭接部分的。
[0014]上述所述的高速數(shù)據(jù)電纜，其特征在于包覆層為與絕緣層相異的材料；所述包覆層為聚酯帶或阻水帶或無紡布或者是塑料。
[0015]上述所述的高速數(shù)據(jù)電纜，其特征在于所述護套層的材料為聚氯乙烯或低煙無鹵聚乙烯。
[0016]上述所述的高速數(shù)據(jù)電纜，在任一橫截面上，每組絕緣線對中的兩導(dǎo)體的圓心連線構(gòu)成絕緣線對的軸線，其特征在于任意相鄰的兩對絕緣線對的軸線是相互平行的或相互垂直的。
[0017]上述所述的高速數(shù)據(jù)電纜，其特征在于與所述絕緣線對的軸線相垂直方向上，包覆層邊緣具有位置指示槽。
[0018]上述所述的高速數(shù)據(jù)電纜，其特征在于在任一橫截面上，所述包覆層為圓形或缺角矩形。
[0019]上述所述的高速數(shù)據(jù)電纜，其特征在于在任一橫截面上，所述護套層外緣為圓形或矩形或橢圓形。
[0020]上述所述的高速數(shù)據(jù)電纜，其特征在于所述絕緣線對是平行放置的。
[0021]本發(fā)明中，由于在每組絕緣線對中包覆層將兩根絕緣線芯一起包覆住且使其兩根絕緣線芯位置固定，因此，在使用過處程中不會由于扭轉(zhuǎn)、反復(fù)彎曲等原因而造成性能的不穩(wěn)定，不會使絕緣線對中的絕緣線芯被擠入另一組每組絕緣線的間隙中；包覆層的存在，使線對之間隔離度更好，直接改善了組間串音問題。
[0022]本發(fā)明中，內(nèi)含屏蔽層的屏蔽帶直接包覆在導(dǎo)體之外，極大地提高了屏蔽性能；貝占結(jié)內(nèi)層的厚度確保了絕緣線芯的耐電壓程度；貼結(jié)內(nèi)層、貼結(jié)外層、絕緣層的材料相同確保了貼結(jié)內(nèi)層與貼結(jié)外層之間粘結(jié)的牢固性及貼結(jié)外層與絕緣層粘結(jié)的牢固性，本發(fā)明中不需要熱熔膠，在制造中，采用熱風(fēng)槍的方式即可使貼結(jié)內(nèi)層與貼結(jié)外層相牢固粘結(jié)，利用絕緣層擠制中的熱量，使貼結(jié)外層與絕緣層實現(xiàn)粘結(jié)，因此，即使在強烈的反復(fù)彎曲和扭轉(zhuǎn)情況下，絕緣線芯也很難產(chǎn)生松動，因此，確保了絕緣線芯的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及電氣性能的穩(wěn)定性。屏蔽層的存在，直接改善了線對間的串音問題及外部的信號干擾問題；而且制作簡單、成品合格率高。
[0023]因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下主要有益效果:結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、成品合格率高；電纜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、串音低、適合高頻高速傳輸。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明實施實例I的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明中采用的屏蔽帶的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3為本發(fā)明實施實例2的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4為本發(fā)明實施實例3的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖5為本發(fā)明實施實例4的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖6為本發(fā)明實施實例5的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖7為本發(fā)明實施實例6的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實