CN109411126A - 5g智能布线系统用高频数字通信电缆及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了5G智能布线系统用高频数字通信电缆，包括内导体、绝缘层、对绞线组、内屏蔽层、加强芯、导流线、外屏蔽层、外护层，所述外屏蔽层上包覆有外护层，所述缆芯由四对对绞线组绞合而成，每一对对绞线组由两根不同颜色的绝缘单线绞合而成，所述四对对绞线组的绞合方向相同，该四对对绞线组的绞合节距相等,所述绝缘单线包括内导体以及包覆于内导体上的绝缘层；每一对对绞线组外均包覆有内屏蔽层，所述四对对绞线组中间设有加强芯，所述内屏蔽层和外屏蔽层中间设有导流线。本发明生产工序减化生产成本低，同时提高线对间抗串扰能力。
Description
技术领域
本发明属于5G智能布线系统用高频数字通信电缆技术领域，尤其涉及5G智能布线系统用高频数字通信电缆及其制造方法。
背景技术
随着移动通信的快速发展,全球用户对移动数据的需求日益暴涨,预计到2021年,全球将正式进入5G时代。5G网络的总体转变趋势是移动射频设备更为靠近终端用户,以提高覆盖面,加快数据传播速度。由于传统宏基站的建设限制,提高覆盖面的解决方案就是部署更多的小型基站,因此5G的到来会真正带动小基站爆发性增长，国内数据中心设计规范GB50174-2017中规定对于承担数据业务的水平子系统应采用6A类及以上对绞电缆，同时对于机房内阻燃等级提出了要求，数字通信电缆作为基站内部的重要组成部分,5G网络对数字通信电缆也提出了更高的要求,尤其在宽频带、低衰减、高抗干扰性以及高阻燃性等方面,如何强化设计、改进工艺,开发出更好地满足5G的技术需求的数字通信电缆,是摆在电缆提供商面前的一个重要的门槛。
中国发明专利申请公开说明书CN105551677B中公开了一种特高频数字通信电缆及其制备方法，该发明的技术方案是：一种特高频数字通信电缆，包括缆芯、总屏蔽层、外护层和对绞线组上的分屏蔽层，分屏蔽层搭接侧边被夹持于相邻两根绝缘单线之间而形成分屏蔽叠合线，相邻两对对绞线组所对应的分屏蔽叠合线相互错开设置；分屏蔽层的搭接外伸侧边从分屏蔽叠合线向外伸出长度为L1为分屏蔽层包覆箔带宽度的10%～15%。虽然该数字通信电缆能有效阻止电磁波的侵入和外泄，而且电缆结构牢固，传输性能稳定。但是其成缆工序生产成本高，耐腐蚀性、阻燃性、防潮性，抗串扰要求并不能保证。
因此，发明一种成缆工序生产成本低，阻燃、防潮、耐腐蚀、抗串扰的5G智能布线系统用高频数字通信电缆显得非常必要。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供5G智能布线系统用高频数字通信电缆及其制造方法, 以解决现有的数字通信电缆成缆工序生产成本高，耐腐蚀性、阻燃性差、防潮性差，串扰等问题。
为了达到上述目的，本发明提供了5G智能布线系统用高频数字通信电缆，包括内导体、绝缘层、内屏蔽层、加强芯、导流线、外屏蔽层、外护层，所述外屏蔽层上包覆有外护层，其特征在于：所述缆芯由四对对绞线组绞合而成，每一对对绞线组由两根不同颜色的绝缘单线绞合而成，所述四对对绞线组的绞合方向相同，该四对对绞线组的绞合节距相等,目前市面的电缆生产时节距不一样，他们四对节距都不同，节距不同用量变化不一样，本发明的四对节距全相同，节距大且相同，生产用量成本小，传输性能更可靠。内屏蔽层（4）搭接侧边被夹持于相邻两根绝缘单线之间而形成屏蔽叠合线（9），该屏蔽叠合线（9）与缆芯的绞合方向和绞合节距相同；相邻两对对绞线组（3）所对应的分屏蔽叠合线（9）相互错开设置，所述相邻两对对绞线组（3）所对应的分屏蔽叠合线（9）在电缆横截面上相互错开的角度为45°；所述绝缘单线包括内导体以及包覆于内导体上的绝缘层，每一对对绞线组外均包覆有内屏蔽层，所述四对对绞线组中间设有加强芯，所述内屏蔽层和外屏蔽层中间设有导流线。
作为优选，所述内导体为纯度为99.999%镀银无氧铜导体，其导电率为106%，满足电缆在低频时传输衰减性更小。
作为优选，所述绝缘层（2）是由从里向外依次包覆的内皮层、发泡层和外皮层组成。采用三层共挤高压注氮气使聚全氟乙丙烯绝缘层呈蜂窝状结构，发泡度达50%时，其介电常数为1.51，此方法有效降低绝缘工作电容值，满足电缆在高频传输时衰减值小的要求并且防止潮气入侵发泡层，确保信号传输性能更可靠，电缆传输衰减不受环境温度的影响而发生增大。另外为提升近端串扰值，减少各线对之间的信号相互干扰。
作为优选，所述内皮层（21）为内导体（1）表面挤包一层0.05mm聚全氟乙丙烯材料。
作为优选，所述发泡层（22）为内皮层（21）表面挤包一层聚全氟乙丙烯材料。
作为优选，所述外皮层（23）为发泡层（22）表面挤包一层0.1mm实芯聚全氟乙丙烯材料。
作为优选，所述内屏蔽层（3）厚度为70ｕm蓝面导电铝箔组成。每个对绞线组分别纵包铝箔层，通过测试其频率在500MHz时其近端串扰值≥38dB，优于未进行屏蔽结构的数据信号线缆在500MHz时其近端串扰值≥34.8dB。
作为优选，所述缆芯的四对对绞线组均采用相同的间距，即节距为30mm，使电缆物理长度变短，减少生产成本，降低信号传输衰减。
作为优选，所述成缆工序采用“同步生产”方法，即在对绞工序将四对对绞线组分别绕包一层金属带的同时对四对对绞线组进行成缆完成，形成一个缆芯绞合体，减少生产工序，同时提高线对间抗串扰能力。
作为优选，所述导流线是由多股镀锡铜线绞合而成，与四对已完成的内屏蔽层一起集合成缆，此结构有利于焊接于终端设备上面，将干扰电磁杂波信号导入大地，减少干扰。
作为优选，所述加强芯为玻璃纤维增强材料，该材料具备优良的机械性能，拉伸强度达1100Mpa,保证缆芯结构的稳定性。
作为优选，所述外护层（8）为聚全氟乙丙烯材料，此种材料被燃烧时不会产生浓烟及其他二次伤害物，能有效保障人员安全及财产安全，该线缆整体阻燃性能符合美国保险商实验室CMP级阻燃性能要求。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
图1为本发明5G智能布线系统用高频数字通信电缆结构示意图。
图2为本发明5G智能布线系统用高频数字通信电缆对绞线组结构示意图。
图中：1-内导体、2-绝缘层、3-对绞线组、4-内屏蔽层、5-加强芯、6-导流线、7-外屏蔽层、8-外护层，21-内皮层、22-发泡层、23-外皮层。
具体实施方式
为了使本发明产品实现的技术手段、创作特征、达成目的与性能易于清晰明了，下面结合附图作进一步说明。
如图1所示，本发明的5G智能布线系统用高频数字通信电缆包括缆芯以及包覆于缆芯上的外屏蔽层（7），所述外屏蔽层（7）上包覆有外护层（8），其特征在于：所述缆芯由四对对绞线组（3）绞合而成，每一对对绞线组（3）由两根不同颜色的绝缘单线绞合而成，所述四对对绞线组（3）的绞合方向相同，该四对对绞线组（3）的绞合节距相等,内屏蔽层（4）搭接侧边被夹持于相邻两根绝缘单线之间而形成屏蔽叠合线（9），该屏蔽叠合线（9）与缆芯的绞合方向和绞合节距相同；相邻两对对绞线组（3）所对应的分屏蔽叠合线（9）相互错开设置，所述相邻两对对绞线组（3）所对应的分屏蔽叠合线（9）在电缆横截面上相互错开的角度为45°；所述绝缘单线包括内导体（1）以及包覆于内导体（1）上的绝缘层（2）；每一对对绞线组（3）外均包覆有内屏蔽层（4），所述四对对绞线组（3）中间设有加强芯（5），所述内屏蔽层（4）和外屏蔽层（7）中间设有导流线（6）。
所述内导体为纯度为99.999%镀银无氧铜导体，其导电率为106%，满足电缆在低频时传输衰减性更小。
所述绝缘层（2）是由从里向外依次包覆的内皮层、发泡层和外皮层组成。采用三层共挤高压注氮气使聚全氟乙丙烯绝缘层呈蜂窝状结构，发泡度达50%时，其介电常数为1.51，此方法有效降低绝缘工作电容值，满足电缆在高频传输时衰减值小的要求并且防止潮气入侵发泡层，确保信号传输性能更可靠，电缆传输衰减不受环境温度的影响而发生增大，另外为提升近端串扰值，减少各线对之间的信号相互干扰，传统的高阻燃型CMP级数据线缆采用实芯聚全氟乙丙烯绝缘，传输速率在65%，本发明线缆使用物理发泡绝缘层，其发泡达到50%，传输速率在80%，绝缘材料使用量为实芯聚全氟乙丙烯材料使用量的50%，在频率500MHz时测试其最大衰减值小于45.3dB/100m，近端串扰最小值为34.8dB，在频率 1KHz工作电容≤5.6pF/100m,介电强度AC,15KV，5min不击穿，绝缘电阻≥5000MΩ.km，特性阻抗在500MHz满足100±15Ω
所述内皮层（21）为内导体（1）表面挤包一层0.05mm聚全氟乙丙烯材料。
所述发泡层（22）为内皮层（21）表面挤包一层聚全氟乙丙烯材料。
所述外皮层（23）为发泡层（22）表面挤包一层0.1mm实芯聚全氟乙丙烯材料。
所述内屏蔽层（3）厚度为70ｕm蓝面导电铝箔组成。每个对绞线组分别纵包铝箔层，通过测试其频率在500MHz时其近端串扰值≥38dB，优于未进行屏蔽结构的数据信号线缆在500MHz时其近端串扰值≥34.8dB。
所述缆芯的四对对绞线组均采用相同的间距，即节距为30mm，传统的数据电缆为降低线对间信号相互串扰影响，在设计时四对线对间采用较小的节距，且四对线节距之间形成一定的节距差，其节距分别为9.95mm,12.1mm,15.3mm,19.08mm，节距越小，其绞入率越大，材料成本相对应会增加。本发明技术在设计时四对对绞线组均采用相同的间距，即30mm.使电缆物理长度变短，减少生产成本，降低信号传输衰减
为了避免各对对绞线组3对应的内屏蔽层4搭接部分和内屏蔽叠合线位置的重合，而造成夹持力的不足，以及易于形成搭接部分皱折，相邻两对对绞线组3所对应的分屏蔽叠合线相互错开设置，在电缆横截面上其错开的角度为45°；该错开角度是在两相邻对绞线组分屏蔽层所在圆的截面上通过分屏蔽叠合线的半径之间的夹角。
所述成缆工序采用“同步生产”方法，即在对绞工序将四对对绞线组分别绕包一层金属带的同时对四对对绞线组进行成缆完成，形成一个缆芯绞合体，减少生产工序，同时提高线对间抗串扰能力。
所述导流线是由多股镀锡铜线绞合而成，与四对已完成的内屏蔽层一起集合成缆，此结构有利于焊接于终端设备上面，将干扰电磁杂波信号导入大地，减少干扰。
所述加强芯为玻璃纤维增强材料，该材料具备优良的机械性能，拉伸强度达1100Mpa,保证缆芯结构的稳定性。
作为优选，所述外护层（8）为聚全氟乙丙烯材料，此种材料被燃烧时不会产生浓烟及其他二次伤害物，能有效保障人员安全及财产安全，该线缆整体阻燃性能符合美国保险商实验室CMP级阻燃性能要求。
本发明的5G智能布线系统用高频数字通信电缆，从成缆工序生产成本，阻燃、防潮、耐腐蚀、抗串扰等多方面进行结构优化设计，来体现5G智能布线系统用高频数字通信电缆的作用；数字通信电缆作为基站内部的重要组成部分,5G网络对数字通信电缆也提出了更高的要求,尤其在宽频带、低衰减、高抗干扰性以及高阻燃性等方面。本发明的用于5G智能布线系统的高频数字通信电缆符合5G网络对数字通信电缆的更高要求。
本发明提供制造5G智能布线系统用高频数字通信电缆的方法，其特征在于：该制造方法包括如下步骤：
（1）拉制铜导体：将纯度为99.999%镀银无氧铜导体拉制成直径为0.580mm±0.001mm的圆形铜导体，该铜导体的导电率为106%伸长率为24.5%±1.5%；
（2）挤包绝缘层：使用物理发泡三层共挤技术在圆形铜导体上同时共挤三层结构的绝缘层而形成绝缘单线，绝缘层从里向外依次为内皮层、发泡层、外皮层，绝缘层总厚度为0.15 mm，其中中间泡沫层厚度为0.31 mm±0.03mm；绝缘单线的同心度大于99%，绝缘单线的椭圆度小于0.005mm；
（3）绞合对绞线组：将绝缘单线两两相互绞合成四对对绞线组，该四对对绞线组的绞合方向相同，四对对绞线组均采用相同的间距，即30mm；
（4）绞合成缆:采用“同步生产”方法，即在对绞工序将四对对绞线组分别绕包一层金属带的同时对四对对绞线组进行成缆完成，形成一个缆芯绞合体；
（5）编织外屏蔽层：在缆芯外以金属丝编织总屏蔽层；
（6）在外屏蔽层上挤包外护层形成电缆成品。
本发明的方法，通过“同步生产法”来完成，将传输电能的交流电源线5与传输信号的数字通信电缆2利用特殊成型固定模具，通过一次性挤塑完成成品工序，此种方法不用单独去生产交流电源线与数字通信电缆，为解决电源线对数字通信线缆产生强电磁干扰性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.5G智能布线系统用高频数字通信电缆，包括缆芯以及包覆于缆芯上的外屏蔽层（7），所述外屏蔽层（7）上包覆有外护层（8），其特征在于：所述缆芯由四对对绞线组（3）绞合而成，每一对对绞线组（3）由两根不同颜色的绝缘单线绞合而成，所述四对对绞线组（3）的绞合方向相同，该四对对绞线组（3）的绞合节距相等,所述绝缘单线包括内导体（1）以及包覆于内导体（1）上的绝缘层（2）；每一对对绞线组（3）外均包覆有内屏蔽层（4），内屏蔽层（4）搭接侧边被夹持于相邻两根绝缘单线之间而形成屏蔽叠合线（9），该屏蔽叠合线（9）与缆芯的绞合方向和绞合节距相同；相邻两对对绞线组（3）所对应的分屏蔽叠合线（9）相互错开设置，所述相邻两对对绞线组（3）所对应的分屏蔽叠合线（9）在电缆横截面上相互错开的角度为45°，所述四对对绞线组（3）中间设有加强芯（5），所述内屏蔽层（4）和外屏蔽层（7）中间设有导流线（6）。
2.根据权利要求1所述的5G智能布线系统用高频数字通信电缆，其特征在于：内导体（1）为纯度为99.999%镀银无氧铜导体。
3.根据权利要求1所述的5G智能布线系统用高频数字通信电缆，其特征在于：所述绝缘层（2）是由从里向外依次包覆的内皮层（21）、发泡层（22）和外皮层（23）组成。
4.根据权利要求3所述的5G智能布线系统用高频数字通信电缆，其特征在于：所述内皮层（21）为内导体（1）表面挤包一层0.05mm聚全氟乙丙烯材料；所述发泡层（22）为内皮层（21）表面挤包一层聚全氟乙丙烯材料,所述泡沫层的发泡度为50%；所述外皮层（23）为发泡层（22）表面挤包一层0.1mm实芯聚全氟乙丙烯材料。
5.根据权利要求1所述的5G智能布线系统用高频数字通信电缆，其特征在于：所述内屏蔽层（3）厚度为70ｕm蓝面导电铝箔组成。
6.根据权利要求1所述的5G智能布线系统用高频数字通信电缆，其特征在于：所述缆芯的四对对绞线组（3）的节距为30mm。
7.根据权利要求1所述的5G智能布线系统用高频数字通信电缆，其特征在于：所述导流线（6）为多股镀锡铜线绞合体。
8.根据权利要求1所述的5G智能布线系统用高频数字通信电缆，其特征在于：其特征在于加强芯（5）为玻璃纤维增强材料。
9.根据权利要求1所述的5G智能布线系统用高频数字通信电缆，其特征在于：其特征在于外护层（8）为聚全氟乙丙烯材料。
10.制造5G智能布线系统用高频数字通信电缆的方法，其特征在于：该制造方法包括如下步骤：
（1）拉制铜导体：将纯度为99.999%镀银无氧铜导体拉制成直径为0.580mm±0.001mm的圆形铜导体，该铜导体的导电率为106%伸长率为24.5%±1.5%；
（2）挤包绝缘层：使用物理发泡三层共挤技术在圆形铜导体上同时共挤三层结构的绝缘层而形成绝缘单线，绝缘层从里向外依次为内皮层、发泡层、外皮层，绝缘层总厚度为0.15 mm，其中中间泡沫层厚度为0.31 mm±0.03mm；绝缘单线的同心度大于99%，绝缘单线的椭圆度小于0.005mm；
（3）绞合对绞线组：将绝缘单线两两相互绞合成四对对绞线组，该四对对绞线组的绞合方向相同，四对对绞线组均采用相同的30mm间距；
（4）绞合成缆:采用“同步生产”方法，即在对绞工序将四对对绞线组分别绕包一层金属带的同时对四对对绞线组进行成缆完成，形成一个缆芯绞合体；
（5）编织外屏蔽层：在缆芯外以金属丝编织总屏蔽层；
（6）在外屏蔽层上挤包外护层形成电缆成品。
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