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关于对绞方面的问题!

发布人:电缆宝dianlanbao.com 发布日期:2020-05-22来源:电缆宝阅读数:14分享到:

为什么采用对绞结构能够有效的控制开放电磁场的能量释放呢?数据电缆中采用的细铜导体是这个开放电磁场中的两个电极。这两个电极就是电场的两极。两极之间积蓄了电场的能量。但在实际环境中,任何携带载流子的电介质都可以成为一个电极,大到恒星、星系小到一个空气粒子甚至是游离的离子。因此我们生产的电缆带电工作时是处于一个多电极的不规则的复杂的电磁场中的。如果我们不能正确认识电磁场的复杂运动形式我们就不能设计出高性能的数据电缆。在对绞结构中,我们要保证两个绞合在一起的芯线a、b相互之间的距离最近而且距离一致,才能保证芯线a、b之间的电磁场能量大部分集中在两根芯线之间。然而在电缆内部还有其他三对芯线。因此电缆内部就有多个电极和磁极。因此尽量减小两根对绞线之间距离与线对之间的距离的比值对改善数据电缆近端串音、远端串音、衰减、等电平近端串音功率和等指标都是非常重要的。

对绞线利用邻近效应和交叉效应,保证了稳定的结构回波损耗参数和合理的衰减值。同时我们利用两根邻近导体传输同一种信号,对于其他线对来说,线对就是传输信号的理想载体。简言之,利用屏蔽结构采用一根导体就可以解决信号传输的问题。为了降低成本,我们采用两根导体对绞来解决了开放电场的问题。

大家都知道不同线对尤其是邻近线对不能采用相近的对绞节距。在这里我把相关理论简单阐述一下。车间里众多设备制造的噪音让我们无法在车间清楚地听到手机的声音。这是因为声音是一种机械波。不同频率的机械波混杂在一起使手机声音的频率与其中的同一频率的噪声共振让我们无法识别是设备的声音还是手机的声音(手机的音乐频率是不断有规律变化的,因为车间噪音源多而使不同频段的声音都可以产生;声音的频段主要在20-20KHZ之间)。只有手机的声音比噪音还大时,我们才会清楚地听到手机的声音。这种现象在电磁波中也是存在的。

为了降低这些共振感应效果,我们要让同一频段的电流不能同时出现在同一段电缆中。也就是说当同一频段的电流在电缆的同一段出现时它们会相互进入对方的导体尤其是能量较大的信号进入导体会让对方信源处理器误认为这是自己发出的信号。也就是说,这样增加了信号中的噪音。

在电缆结构设计中,我们采用改变机械结构形式的方法来实现对电磁场运动形式的变化。采用不同的对绞节距,一是使信号在电缆内部运动的时间不同,二是使相同频段信号在同一电缆段中出现的概率减少,三是使电缆线对之间的阻抗有细微不同从而改变了信号传输速率、频率和振幅(也就是说即使相同的信号分别进入数据电缆的两个线对,线对中的信号速比、频率和振幅也会有细微差别)。为了配合这三种效果,我们还可以让不同线对采用不同直径的导体、不同厚度的绝缘等

对绞节距的大小是有技术要求的。根据电磁波传播理论,当阻抗沿传播方向上变化的周期小于等于八分之一波长时,电磁波将不易觉察到这种变化。因此,为了保证阻抗稳定在100±10Ω范围内,我们在选择对绞节距时最大对绞节距不能大于最高频率信号电流波长的八分之一。通过控制对绞节距保证了电缆的阻抗性能,同时也基本消除了绝缘偏心对SRL的影响。

对绞过程中普遍采用了退扭工艺。退扭会造成单线细微的损伤并会造成特性阻抗不均匀。但是退扭(预扭)工艺使单线和对绞线产生了内在的预应力,当电缆在后续加工和布线过程中受到机械作用时预应力可以和作用力相持从而避免了不可预期的作用力对电缆结构一致性的破坏,保证了SRL、阻抗等指标的稳定性。事实表明,退扭工艺有利于改善电缆的输入阻抗等性能。同时我也发现由于对绞节距不同,线缆内四对线组内在的绞合应力是不同的。这就容易造成成缆线的单组翘起和松弛变形,因此在成缆时要调整放线张力,并保证该张力大于线组内的预应力。

数据电缆成缆节距一般控制在最大传输脉冲电流波长的1/8以下。大节距成缆有利于提高信号传输速度、控制高频段电缆阻抗偏高的趋势,最重要的是降低生产成本。但是同时会造成结构回波损耗(SRL)增大、回波损耗指标不稳定等不利影响。

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