| 摘要：本文介绍了综合布线系统用数字通信电缆的发展趋势，阐述了在国外已被广泛商用的6类、7类布线的结构特点、工序控制要求及其传输性能，并指出了这两种高性能数字电缆良好的市场前景。 |
随着IT业的飞速发展，人们对综合布线系统性能要求也越来越高，网络的带宽随之相应增加。综合布线系统用数字电缆也不断更新换代，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。
二、6类数字电缆的结构特点
为了给网络应用提供更加畅通的通路，较高的抗噪性，高带宽、大数据量、传输距离远、抗干扰能力强是基本的要求，6类布线系统以250MHz的带宽，满足了这些要求。国外已普遍应用6类布线系统，国内网络运营商也在大力推广。
6类技术可支持高达250MHz的网络传输带宽，不同的制造工艺和布线结构，都必须满足标准规定的这一带宽要求。6类数字电缆有骨架式和非骨架式两种结构。
1、骨架式6类数字电缆
节距设计合理的4对线对，通过在电缆中心设计塑料十字骨架来稳定4个线对的相对位置，并使线对间相互隔离，电缆的近端串音和远端串音达到一个最佳效果，同时减少了串音干扰，提高了传输质量，保证了电气性能的稳定可靠。绝缘仍用实心HDPE，铜线直径/绝缘外径为0.57/1.02（mm）。
6类缆绞对必须退扭才能满足电气性能的要求，一般绞对的退扭率控制在30~50%，其特性阻抗值会大为改善。成缆同样需要退扭，退扭率在50~100%之间，可大大改善其传输性能。提高电缆的制造精度和一致性可保证回波损耗满足要求。通过增加导线直径和选择优良的绝缘材料可以改善电缆的衰减性能。
2、非骨架式6类数字电缆
非骨架式6类数字电缆没有骨架固定，其4对线位置较易受外力作用而相对改变，影响到成品电缆的串音衰减性能，造成电气性能不如骨架式稳定，因此设计电缆时，要考虑各项指标应有较大的裕度，这种结构的电缆对绞及成缆节距比骨架式结构小，以保证结构的稳定性，达到较高的串音衰减，目前采用这种结构的布线厂商多用零退扭绞对机，产品同样能符合6类布线系统的电气性能要求。
3、7类数字电缆的结构特点
近年来，万兆以太网的建设方兴未艾，能在高速环境下传输高频信号的7类屏蔽电缆显出了勃勃生机，成为铜缆传输万兆以太网主要媒介。它支持高传输数率的应用，可提供高于600MHz的带宽，最高带宽可达1.2GHz，能够在一个信道上支持包括数据、多媒体、宽带视频等多种应用，线对分别屏蔽，可降低射频干扰，有极高的安全性。
7类屏蔽电缆采用物理发泡皮-泡-皮绝缘形式，可减小电缆外径并降低电容，衰减也随之降低，导线直径/绝缘外径为0.58/1.45（mm），每对线都使用金属屏蔽，绞对屏蔽形式为铝箔纵包，由于金属屏蔽层的趋肤效应及反射和吸收作用，可消除线对之间的串音并可消除和减少环境的电气干扰，提高电磁兼容性。缆芯也采用金属屏蔽，缆芯屏蔽形式采用铝箔纵包或铜线编织，可降低转移阻抗，消除或减少环境的电磁干扰，使电缆结构和传输参数稳定。
由于采用了双屏蔽结构，线对间抗串扰能力大为提高，所以对绞采用大节距，节距差可以较小，这样既可以减小电缆变形，又可以降低时延和时延差。与6类缆相同，绞对同样需要退扭，退扭率为30~50%，这样可改善因单线偏心或线径不均匀而造成的阻抗波动等，使传输性能更加稳定。七类数字电缆成缆也需要退扭，退扭率在50~100%之间，可防止绞对线因受到扭力变形而引起的传输性能劣化。
4、6类、7类数字电缆的工序控制要求
根据6类、7类数字通信电缆的结构特点及性能要求，各企业应在工序的工艺控制上下功夫，以满足电缆各项性能指标满足国内外标准的要求。
（1）绝缘工序
铜线延伸率要稳定控制在±2%以内；导线直径波动范围为±0.002mm；绝缘外径波动范围为±0.01mm；同心度大于96%；同轴电容限制在±1.5pF/m；导体预热温度稳定适当，以保证铜线与绝缘层之间粘接良好；7类缆发泡材料挤出要均匀，注气压力变化，螺杆转数变化，收放线张力变化要尽可能小，发泡层的泡要均匀细密，使整条单线上绝缘的等效介电常数保持均匀一致。
导线和绝缘间的附着力是影响回波损耗的主要因素之一，应控制好导线预热温度，挤塑前导线要光亮清洁，不能有水、油及其它污物，挤塑后要分段冷却，以保证附着力控制在工艺规定的范围。
应严格控制色母料的材料质量和加入比例，劣质的色母料不但造成单线击穿点增多，而且会使绝缘层强度低，不耐磨，易受损；色母料加入过多将会影响电缆的回波损耗值。因此要选用优质母料，加入后的单线颜色以能区分识别为宜，不能太深。以减少色母料的不良影响。
选用优质绝缘料和合理的工艺参数保证单线表面光滑圆整，防止因单线表面摩擦力大而造成的后道工序的导轮、倒杆、模具等对单线的磨损。
（2）绞对工序
6类缆的绞对节距在8~16mm，7类缆的绞对节距在20~40mm。设计线对节距时，相邻线对的节距差应尽可能大，相邻和相近的线对节距不宜成低整数倍关系。
绞对工序主要控制收放线张力和单对线的弯曲半径，单线的张力及对线收线张力要均匀一致，防止出现一根线轻微地绕在另一根线上。防止绝缘单线在绞对节点处出现周期性压伤和严重变形。单对线的弯曲半径必须大于50mm，以防止单对线结构不稳定。
绞对机必须带退扭，以改善绝缘层偏心及不均匀对电气性能造成的影响，目前退扭绞对机主要有两种：零退扭绞对机和部分退扭绞对机。零退扭绞对机在绞线时只是两线扭绞转动而单线自身并不转，因此单线并未受到损伤，基本不会影响电缆的回波损耗值。部分退扭绞对机是绞对前单线先反方向预扭，绞对后相当于进行了部分退扭。由于单线受到了正反方向的两次扭转，故单线会受到不同程度的损伤，因此退扭率一般控制在30%左右，最大不应超过50%。
绞对节距公差限定在±0.5mm以内。两根导线间的对称性能和轴向距离差，在生产中必须保持不变，防止扭绞不对称。7类电缆对绞屏蔽时工序中屏蔽带的张力变化范围应小于±10%。对所有的绞对线进行屏蔽时必须采用相等的压缩量。
（3）成缆工序
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。
成缆时必须保证缆芯对称，对线位置相对固定。成缆节距一般在100~150mm。成缆对串音影响较大，节距太大，电缆弯曲受力后回波损耗和特性阻抗将会受到影响；节距太小，容易使电缆电容、衰减变大。
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，因此成缆退扭是改善电缆传输性能的有效手段。在整个成缆过程中绞对线的延伸张力应保持在±10%以内，绞对线的弯曲半径应大于75mm，以保持缆芯结构稳定，性能不致劣化。7类缆采用铝箔屏蔽时，工序中屏蔽带的张力要防止周期性波动，应保持恒定，其变化范围应小于±10%。在屏蔽过程中，要设计合理的模具尺寸，使铝箔包覆的松紧度适宜。以保证电缆传输性能的稳定性，因为铝箔包覆不紧，在电缆弯曲时屏蔽层易出现缝隙，影响电缆的转移阻抗和屏蔽性能；铝箔包覆太紧，会影响电缆的电容和插入损耗值。采用铜编织屏蔽时，应有效控制编织铜丝的张力和编织密度。缆芯的弯曲半径应大于150mm。
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