以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜，包括護套，所述護套內設有金屬屏蔽層，所述金屬屏蔽層內設有纜芯，所述纜芯包括：若干組對絞線，每組對絞線包括數(shù)根芯線；地線，所述地線與所述金屬屏蔽層內表面接觸；填充條，所述填充條為兩條T字形狀，兩T字形的頭端相對放置，兩T字形頭端之間設有金屬屏蔽箔條，所述金屬屏蔽箔條的兩端部與所述金屬屏蔽層以及地線接觸，形成2孔相互屏蔽的腔體。使處于腔體內的線對屏蔽，有效消除線對間的電磁干擾，并且可以使傳輸距離達到結構化布線中要求的30m。
【專利說明】以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及八類屏蔽(F/UTP)，尤其涉及40G以太網(wǎng)用的屏蔽數(shù)據(jù)通信對稱電纜。
[0002]
【背景技術】
[0003]信息技術的高速發(fā)展，特別是云計算數(shù)據(jù)需要速度更快，容量更大的網(wǎng)絡來承載，而現(xiàn)有的廣泛用于布線市場的超七類線纜已無法滿足四對線纜上傳輸速率達到40Gb/s的30m距離傳輸。隨著網(wǎng)絡速率日益提高，意味著工作頻率的提高，越容易產生電磁輻射和電容耦合。同時，周圍環(huán)境中會不斷有新的電磁干擾源產生，網(wǎng)絡工作頻率越高產生的輻射也越嚴重，而UTP非屏蔽數(shù)據(jù)電纜的平衡特性已不足以抵消高速網(wǎng)絡本身的電磁輻射及外界的電磁干擾，采用屏蔽技術則可有效防止外界電磁干擾進入電纜內部，同時阻止電纜內部信號向外福射。
[0004]現(xiàn)有技術通常采用十字形填充條，十字形填充條將纜芯分成四個分隔區(qū)，每個分隔區(qū)內放置一組對絞線，但是采用該結構的屏蔽電纜在高頻率下，回波損耗、特性阻抗和串音衰減性能均存在缺陷，特別是在有效消除線對間的電磁干擾，使腔體內形成屏蔽這一問題上還有所欠缺。
[0005]
【發(fā)明內容】
[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜，能使處于腔體內的線對屏蔽，有效消除線對間的電磁干擾。
[0007]為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜，包括護套，所述護套內設有金屬屏蔽層，所述金屬屏蔽層內設有纜芯，所述纜芯包括:若干組對絞線，每組對絞線包括數(shù)根芯線；地線，所述地線與所述金屬屏蔽層內表面接觸；填充條，所述填充條為兩條T字形狀，兩T字形的頭端相對放置，兩T字形頭端之間設有金屬屏蔽箔條，所述金屬屏蔽箔條的兩端部與所述金屬屏蔽層以及地線接觸，形成2孔相互屏蔽的腔體。
[0008]優(yōu)選地，所述對絞線為4對，兩個T字形狀的填充條將對絞線分隔成四個分隔區(qū)，每個分隔區(qū)內設置一組對絞線。
[0009]優(yōu)選地，每組對絞線包括2根絞合設置的芯線，每根芯線包括導體、絕緣層，所述絕緣層包覆于所述導體外。
[0010]優(yōu)選地，所述金屬屏蔽層厚度為0.02?Imm,寬度為5?30mm。
[0011]優(yōu)選地，所述絕緣層采用低介電常數(shù)、低介質損耗的材料，由高密度聚乙稀材料、物理發(fā)泡聚乙烯材料制成。
[0012]優(yōu)選地，所述填充條或/和金屬屏蔽層為低介電常數(shù)、低介質損耗的柔性材料。
[0013]優(yōu)選地，所述護套由聚氯乙稀材料、含氟聚合物或低煙無鹵材料制成。
[0014]優(yōu)選地，所述芯線的導體由低氧銅或無氧銅材料經拉絲和退火絞合制成，導體規(guī)格為20?30AWG的實心或絞合導體。
[0015]優(yōu)選地，所述對絞線的兩根芯線呈扭絞形狀，且每組對絞線均采用20?60%的退扭技術。
[0016]如上所述，本發(fā)明的以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜具有以下有益效果:本發(fā)明從結構上加以突破，在傳統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)通信電纜基礎上改進了傳統(tǒng)的屏蔽布局格式，能有效提高在2000MHZ的傳輸性能，可以在屏蔽對絞線上配置40G以太網(wǎng)，并且可以使傳輸距離達到結構化布線中要求的30m，是一款經濟型的數(shù)據(jù)電纜。填充條為雙T字形，雙T字填充條中間的金屬屏蔽箔條的兩端部與所述金屬屏蔽層以及地線接觸，形成2孔相互屏蔽的腔體，使處于腔體內的線對屏蔽，有效消除線對間的電磁干擾。導體均采用低氧軟銅，能提高線材的柔軟程度。本發(fā)明的以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜既滿足美國通信工業(yè)協(xié)會PN-568-C.2-1 Draft 0.9草案的的機械性能及電氣性能的要求，也滿足美國保險商實驗室(UL)所要求的防火性能，具有使用方便、便于敷設的優(yōu)點。
[0017]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為一種以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜橫截面示意圖。
[0019]元件標號說明
I—護套，2—金屬屏蔽層，3—纜芯,4一地線,5—金屬屏蔽箔條，31一±真充條,32一對絞線，321—導體，322—絕緣層。
【具體實施方式】
[0020]以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。
[0021]請參閱圖1。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本發(fā)明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發(fā)明所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。
[0022]如圖1所示，以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜橫截面示意圖，包括護套1，護套I內設有金屬屏蔽層2,金屬屏蔽層2厚度為0.02?Imm,寬度為5?30mm。金屬屏蔽層2內設有纜芯3，纜芯3包括:4組對絞線32，兩個T字形狀的填充條將4組對絞線32分隔成四個分隔區(qū)，每個分隔區(qū)內設置一組對絞線32 ;每組對絞線包括2根絞合設置的芯線，每根芯線包括導體321、絕緣層322，絕緣層322包覆于導體321外。在金屬屏蔽層2內緊靠著一根地線4，地線4與金屬屏蔽層2內表面接觸；填充條31為兩條T字形狀，兩T字形的頭端相對放置，兩T字形頭端之間設有金屬屏蔽箔條5，金屬屏蔽箔條5的兩端部與金屬屏蔽層2、地線4接觸，使纜芯3形成2孔相互屏蔽的腔體。
[0023]對絞線32的兩根芯線呈扭絞形狀，且每組對絞線32均采用20?60%的退扭技術。
[0024]填充條31采用的材料為聚乙烯(PE)、低煙無鹵(LSZH)材料或聚四氟乙烯(FEP)，填充條31和金屬屏蔽層2為低介電常數(shù)、低介質損耗的柔性材料，所述。
[0025]護套I由聚氯乙稀材料、含氟聚合物或低煙無鹵材料制成。能夠保證在惡劣外界環(huán)境及違規(guī)的布線方式下，護套I仍然保持優(yōu)良的物理特性。護套I的厚度和外徑可以根據(jù)布線使用要求作出調整。
[0026]芯線的導體321由低氧銅或無氧銅材料經拉絲和退火絞合制成，導體321規(guī)格為20?30AWG的實心或絞合導體，芯線的絕緣層322采用低介電常數(shù)、低介質損耗的材料，由高密度聚乙稀材料、物理發(fā)泡聚乙烯材料制成。
[0027]本發(fā)明的以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜具有5個重要的電性能參數(shù):阻抗、衰減、回波損耗、組內串音、組間串音，在設計時充分考慮了五者的均衡。
[0028]阻抗是電氣性能中最基本的參數(shù)，它由導體線徑、兩導體中心距、絕緣介電常數(shù)這三個參數(shù)決定，任何阻抗的不匹配都會導致最終接受信號的誤差。我們在設計時充分考慮了這三個因素的影響，導體線徑大，低頻衰減會好，但成本升高，最終線徑偏大；導體線徑小衰減會受影響?？紤]到生產時節(jié)距不一樣及張力不一致會產生每個線對兩導體中心距不同而影響阻抗，根據(jù)不同的雙絞節(jié)距設計出不同的絕緣線徑，保證成品后每線對的阻抗值控制在100±15 Ohm左右。
[0029]衰減分為導體衰減和介質衰減兩部分。導體衰減與電阻有關，所以我們采用無氧銅或低氧銅材料，使電阻達到最??；絕緣材料選用高密度聚乙烯(HDPE)或物理發(fā)泡(FOAMPE)材料，都是介電常數(shù)和介質損耗角比較小的材料。
[0030]回波損耗受輸入阻抗的影響，由于和負載阻抗的不匹配或制作中周期的不均勻點，而產生信號的反射，使輸入阻抗在特性阻抗值上下波動，反射的能量隨著頻率的增加而加劇，甚至會產生回波損耗的大幅度突變。設計中采用了對絞預退扭技術，來消除周期性的不一致所產生對輸入阻抗的影響，提高輸入阻抗的穩(wěn)定性，從而優(yōu)化回波損耗。
[0031]組內串音的設計是建立在原有六類線的節(jié)距上，原有六類線的節(jié)距設計只可支持250MHz的頻率，而現(xiàn)有40G線材要求具備超過2000MHz的串擾，故設計時適當?shù)販p小了對絞節(jié)距，用獨特含有金屬層包覆十字架填充條與外層包覆的金屬屏蔽層導電層，鍍錫銅絲為地線有效接觸，形成4孔相互屏蔽的腔體，使處于腔體內的線對能獨立屏蔽，有效消除線對間的電磁干擾。組內串音運用了六西格瑪實驗設計的統(tǒng)計方法選出了最佳節(jié)距，從而滿足了組內串擾的要求，實際系統(tǒng)可滿足2000MHz的合格的串擾指標。
[0032]本發(fā)明的以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜最優(yōu)越的性能之一，體現(xiàn)在防外界串擾上。填充條為雙T字形，填充條的雙T字與中間金屬屏蔽層端部與所述金屬屏蔽層以及地線接觸，形成2孔相互屏蔽的腔體，使處于腔體內的線對能獨立屏蔽，有效消除線對間的電磁干擾，有效地解決組間串擾，特別是隨頻率的增加組間串擾越來越小的特點。能有效提高在2000MHZ的傳輸性能，并且加工容易，節(jié)省材料，是一款事半功倍、經濟型的新產品。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術中的種種缺點而具高度產業(yè)利用價值。
[0033]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜，包括護套，所述護套內設有金屬屏蔽層，所述金屬屏蔽層內設有纜芯，所述纜芯包括:若干組對絞線，每組對絞線包括數(shù)根芯線；地線，所述地線與所述金屬屏蔽層內表面接觸；填充條，所述填充條為兩條T字形狀，兩T字形的頭端相對放置，兩T字形頭端之間設有金屬屏蔽箔條，所述金屬屏蔽箔條的兩端部與所述金屬屏蔽層以及地線接觸，形成2孔相互屏蔽的腔體。
2.根據(jù)權利要求1所述的以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜，其特征在于:所述對絞線為4對，兩個T字形狀的填充條將對絞線分隔成四個分隔區(qū)，每個分隔區(qū)內設置一組對絞線。
3.根據(jù)權利要求1所述的以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜，其特征在于:每組對絞線包括2根絞合設置的芯線，每根芯線包括導體、絕緣層，所述絕緣層包覆于所述導體外。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜，其特征在于:所述金屬屏蔽層厚度為0.02?Imm,寬度為5?30mm。
5.根據(jù)權利要求1所述的以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜，其特征在于:所述絕緣層采用低介電常數(shù)、低介質損耗的材料，由高密度聚乙稀材料、物理發(fā)泡聚乙烯材料制成。
6.根據(jù)權利要求1所述的以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜，其特征在于:所述填充條或/和金屬屏蔽層為低介電常數(shù)、低介質損耗的柔性材料。
7.根據(jù)權利要求1或2或3所述的以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜，其特征在于:所述護套由聚氯乙稀材料、含氟聚合物或低煙無鹵材料制成。
8.根據(jù)權利要求1所述的以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜，其特征在于:所述芯線的導體由低氧銅或無氧銅材料經拉絲和退火絞合制成，導體規(guī)格為20?30AWG的實心或絞合導體。
9.根據(jù)權利要求6所述的以太網(wǎng)用屏蔽八類對稱數(shù)據(jù)電纜，其特征在于:所述對絞線的兩根芯線呈扭絞形狀，且每組對絞線均采用20?60%的退扭技術。
【文檔編號】H01B11/06GK104240838SQ201410485205
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權日:2014年9月22日
【發(fā)明者】劉雅梁, 楊吉, 陳志堅, 邵朝陽 申請人:華迅工業(yè)(蘇州)有限公司