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高頻對稱電纜設計與制造技術
肖飚
成都普天電纜股份有限公司
摘要: 本文首先介紹了高頻對稱電纜幾個重要電性能指標及其改善措施，然后具體分析了電纜設計與制造過程中的一些技術,并推導了對絞線最小退扭率的計算公式。
關鍵詞：串音 回波損耗 退扭率
1.前言
隨著計算機網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)通信的發(fā)展，人們對對稱電纜的要求也越來越高，從幾年前帶寬為100MHz的五類纜到今天高達1000MHz的數(shù)據(jù)纜，無疑是一個巨大的飛躍。眾所周知，同軸纜的電磁場是封閉的、規(guī)則的，達到1000MHz的帶寬是比較容易的。然而，對稱電纜的電磁場是開放的、既不規(guī)則也不均勻，要制造高頻對稱電纜其難度可想而知。很多時候，電纜制造商制造出了符合要求的對稱電纜，可是布完線后，檢測發(fā)現(xiàn)電纜的某些指標惡化了許多，尤其是近端串音衰減和結(jié)構(gòu)回波損耗兩項指標。所有這些，歸根到底都與電纜結(jié)構(gòu)設計和制造工藝有關。
本文以1對、2對、4對高頻對稱電纜的設計制造為例，對設計和制造中的一些技術進行了探討。
2．高頻對稱電纜的幾個重要電性能指標及其改善措施
2.1 串音
串音引起的誤碼是影響通信距離的主要因素之一。根據(jù)串音產(chǎn)生的機理，減少線對間串音的方法有:
a保證絕緣單線的均勻性和對稱性、盡可能降低線對間電容不平衡是提高線對抗干擾能力的基礎;
b在條件允許情況下,加大線對間的距離;
c采用優(yōu)化的節(jié)距設計是提高串音防衛(wèi)度的有力措施;
d 采用線對屏蔽技術，但此種方法因電磁波的反射，需要適當增加絕緣外徑，使用時也需要帶屏蔽的接插件。
e 除此之外，保證相鄰線對維持TEM波傳輸也可有效地減少串音[1] ,這也是高頻對稱電纜設計中可用的另一種理念。我們知道，傳統(tǒng)對絞線結(jié)構(gòu)的電纜中，在對絞線的中心有很強的電場，并有很大一部分泄漏于絕緣層外。如果將對絞線用與絕緣具有相同等效相對介電常數(shù)且損耗角正切值低的材料擠一層護套(擠壓式)則大部分電磁場分布在絕緣和護套內(nèi)，幾乎沒有電力線從絕緣體散發(fā)出去（見圖1），因而從源頭上減小了對相鄰線對的串音。另一方面，電磁波在絕緣體周圍的空氣中傳播