CN111681819A - 万兆以太网线及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种万兆以太网线及其制备方法，该万兆以太网线包括：由内向外依次套设的多芯星绞线、第一屏蔽层、第二屏蔽层和护套；多芯星绞线包括多个线芯，包括芯线单元和绝缘层，绝缘层设置于芯线单元的外部，线芯由镀银铜线绞合而成，绝缘层为聚四氟乙烯绝缘层，第一屏蔽层为聚酰亚胺复合铝带绕包层，第二屏蔽层为镀银铜线编织层；护套为交联乙烯‑四氟乙烯共聚物护套层。该万兆以太网线具有高传输能力、重量轻、抗干扰、低损耗、耐高温和优良的屏蔽性能，能够解决传统宇航数据总线传输速度不足，带宽不够且电缆过重等难题，同时该制备方法具有便于操作的特点。

Description

万兆以太网线及其制备方法
技术领域
本发明涉及以太网线，具体地，涉及一种万兆以太网线及其制备方法。
背景技术
随着宇航技术的不断进步，宇航电子系统从综合化向着以信息交换为中心、高度综合化的深层发展，对超高速数据连接和传输的需求日益增长，需要大量增加宇航设备上的总线宽带。宇航电子用万兆以太网线作为新一代数据总线的代表相比于传统的航空电子总线IEEE802.3、1553B有着突出的特点。
作为航天器数据传输系统重要组成部分，在信息传输系统中是不可或缺的，宇宙射线、低气压、真空环境对其性能会产生很大影响，产品在宇航环境中的不适应性也会造成其他精密仪器的损伤，研制一种具有高速传输能力，重量轻，同时具有良好的耐环境性、低功耗、电磁屏蔽性等性能的电缆以满足宇航设备的使用要求是非常必要的。但是现有的以太网线难以满足上述要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种万兆以太网线及其制备方法，该万兆以太网线具有高传输能力、重量轻、抗干扰、低损耗、耐高温和优良的屏蔽性能，能够解决传统宇航数据总线传输速度不足，带宽不够且电缆过重等难题，同时该制备方法具有便于操作的特点。
为了实现上述目的，本发明提供了一种万兆以太网线，包括：由内向外依次套设的多芯星绞线、第一屏蔽层、第二屏蔽层和护套；多芯星绞线包括多个线芯，包括芯线单元和绝缘层，绝缘层设置于芯线单元的外部，线芯由镀银铜线绞合而成，绝缘层为聚四氟乙烯绝缘层，第一屏蔽层为聚酰亚胺复合铝带绕包层，第二屏蔽层为镀银铜线编织层；护套为交联乙烯-四氟乙烯共聚物护套层。
本发明还提供了一种上述的万兆以太网线的制备方法，该制备方法包括：
1)将镀银铜线绞合而成芯线单元，将聚四氟乙烯包覆于线芯的外部以得到线芯，将多根线芯绞合成多芯星绞线；
2)将聚酰亚胺复合铝带绕包于多芯星绞线的外部形成第一屏蔽层；
3)将镀银铜线编织于第一屏蔽层的外部形成第二屏蔽层；
4)将交联乙烯-四氟乙烯共聚物包覆于第二屏蔽层的外部形成护套。
在上述技术方案中，本发明将多根线芯绞合成芯线单元，在多芯星绞线外包覆聚四氟乙烯形成线芯，将多根线芯绞合成多芯星绞线；将聚酰亚胺复合铝带、镀银铜线在多芯星绞线外形成双屏蔽层，进而使得该以太网线具有高传输能力、重量轻、抗干扰、低损耗、耐高温和优良的屏蔽性能。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明提供的万兆以太网线的优选实施方式的结构示意图。
附图标记说明
1、芯线单元 2、绝缘层
3、第一屏蔽层 4、第二屏蔽层
5、护套 6、聚四氟乙烯填充芯
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种万兆以太网线，如图1所示，包括：由内向外依次套设的多芯星绞线、第一屏蔽层3、第二屏蔽层4和护套5；多芯星绞线包括多个线芯，包括芯线单元1和绝缘层2，绝缘层设置于芯线单元1的外部，线芯由镀银铜线绞合而成，绝缘层2为聚四氟乙烯绝缘层，第一屏蔽层3为聚酰亚胺复合铝带绕包层，第二屏蔽层4为镀银铜线编织层；护套5为交联乙烯-四氟乙烯共聚物护套层。
在本发明中，线芯的股数以及规格可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高以太网线的信号传输能力以及传输质量，优选地，线芯由19股镀银铜线绞合而成，且镀银铜线的直径为0.099-0.105mm。
在本发明中，绝缘层2的厚度可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高以太网线的信号传输能力以及传输质量，优选地，绝缘层2的厚度为0.15mm～0.20mm。
在本发明中，线芯的数量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高以太网线的信号传输能力以及传输质量，优选地，线芯的数量为4-6根。
在本发明中，第一屏蔽层3的厚度可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高以太网线的信号传输能力以及传输质量，优选地，第一屏蔽层3的厚度为0.10mm～0.20mm。
在本发明中，第二屏蔽层4的厚度可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高以太网线的信号传输能力以及传输质量，优选地，第二屏蔽层4的厚度为0.40mm～0.50mm。
在本发明中，护套5的厚度可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高以太网线的信号传输能力以及传输质量，优选地，护套5的厚度为0.15mm～0.20mm。
在本发明中，护套5的厚度可以在宽的范围内选择，为了进一步提高以太网线的信号传输能力以及传输质量，优选地，第一屏蔽层3内还设置有至少一个聚四氟乙烯填充芯6。
本发明还提供了一种上述的万兆以太网线的制备方法，该制备方法包括：
1)将镀银铜线绞合而成芯线单元1，将聚四氟乙烯包覆于线芯的外部以得到线芯，将多根线芯绞合成多芯星绞线；
2)将聚酰亚胺复合铝带绕包于多芯星绞线的外部形成第一屏蔽层3；
3)将镀银铜线编织于第一屏蔽层3的外部形成第二屏蔽层4；
4)将交联乙烯-四氟乙烯共聚物包覆于第二屏蔽层4的外部形成护套5。
在上述制备方法中，步骤1)中包覆的条件可以在宽的范围内选择，为了进一步提高以太网线的信号传输能力以及传输质量，优选地，在步骤1)中，包覆为：先将聚四氟乙烯挤出成型于线芯的外部，然后烧结；烧结满足以下条件：温度为230～260℃，真空度为105KPa～150Kpa，牵引速度为60～100m/min。
在上述制备方法中，线芯的绞合条件可以在宽的范围内选择，为了进一步提高以太网线的信号传输能力以及传输质量，优选地，线芯的绞合满足以下条件：牵引速度为3～10m/min，成缆节距为32～42mm；
在上述制备方法中，步骤4)中包覆的条件可以在宽的范围内选择，为了进一步提高以太网线的信号传输能力以及传输质量，优选地，在步骤4)中，包覆为：将交联乙烯-四氟乙烯共聚物挤出成型于第二屏蔽层4的外部，挤出成型满足以下条件：温度范围在280～360℃，牵引速度20～40m/min。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1)将19股、直径为0.102mm镀银铜线绞合而成芯线单元1，将聚四氟乙烯挤出成型于所述线芯的外部，然后烧结(温度为250℃，真空度为110KPa，牵引速度为80m/min)形成绝缘层2(厚度为0.15mm)以得到线芯，将4根所述线芯于高速星绞机中进行星绞(牵引速度为6m/min，成缆节距为37mm)得到多芯星绞线；
2)将聚酰亚胺复合铝带绕包于所述多芯星绞线和1根聚四氟乙烯填充芯6的外部形成第一屏蔽层3(厚度为0.15mm)；
3)将镀银铜线编织于所述第一屏蔽层3的外部形成第二屏蔽层4(厚度为0.40mm)；
4)将交联乙烯-四氟乙烯共聚物挤出成型于所述第二屏蔽层4的外部形成护套5(厚度为0.15mm)，挤出成型满足以下条件：温度范围在320℃，牵引速度30m/min，得到以太网线。
实施例2
1)将19股、直径为0.102mm镀银铜线绞合而成芯线单元1，将聚四氟乙烯挤出成型于所述线芯的外部，然后烧结(温度为230℃，真空度为130KPa，牵引速度为60m/min)形成绝缘层2(厚度为0.18mm)以得到线芯，将6根所述线芯于高速星绞机中进行星绞(牵引速度为3m/min，成缆节距为32mm)得到多芯星绞线；
2)将聚酰亚胺复合铝带绕包于所述多芯星绞线和1根聚四氟乙烯填充芯6的外部形成第一屏蔽层3(厚度为0.16mm)；
3)将镀银铜线编织于所述第一屏蔽层3的外部形成第二屏蔽层4(厚度为0.45mm)；
4)将交联乙烯-四氟乙烯共聚物挤出成型于所述第二屏蔽层4的外部形成护套5(厚度为0.16mm)，挤出成型满足以下条件：温度范围在280℃，牵引速度20m/min，得到以太网线。
实施例3
1)将19股、直径为0.102mm镀银铜线绞合而成芯线单元1，将聚四氟乙烯挤出成型于所述线芯的外部，然后烧结(温度为260℃，真空度为150KPa，牵引速度为100m/min)形成绝缘层2(厚度为0.20mm)以得到线芯，将4-6根所述线芯于高速星绞机中进行星绞(牵引速度为10m/min，成缆节距为42mm)得到多芯星绞线；
2)将聚酰亚胺复合铝带绕包于所述多芯星绞线和1根聚四氟乙烯填充芯6的外部形成第一屏蔽层3(厚度为0.20mm)；
3)将镀银铜线编织于所述第一屏蔽层3的外部形成第二屏蔽层4(厚度为0.50mm)；
4)将交联乙烯-四氟乙烯共聚物挤出成型于所述第二屏蔽层4的外部形成护套5(厚度为0.20mm)，挤出成型满足以下条件：温度范围在360℃，牵引速度40m/min，得到以太网线。
检测例1
采用GJB 973A-2004《柔软和半硬射频电缆通用规范》记载的方法对实施例1-3的产品进行检测，检测结果如下：
a、工作温度：-65℃～180℃；
b、特性阻抗：100±10Ω；
c、延时：不大于4.2ns/m；
d、延时差：不大于10ps/m；
e、衰减：0.5GHz不大于0.55dB/m；1GHz不大于1.0dB/m；1.25GHz不大于1.10dB/m；1.5GHz不大于1.25dB/m；2GHz不大于1.40dB/m；
f、近端串音衰减：不大于8％；
g、辐照试验：500Mrad；
h、重量：每米长的以太网线不大于70g。
通过上述检测可知，本发明制得的以太网线具有高传输能力、重量轻、抗干扰、低损耗、耐高温、优良的屏蔽性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种万兆以太网线，其特征在于，包括：由内向外依次套设的多芯星绞线、第一屏蔽层(3)、第二屏蔽层(4)和护套(5)；所述多芯星绞线包括多个线芯，所述包括芯线单元(1)和绝缘层(2)，所述绝缘层设置于所述芯线单元(1)的外部，所述线芯由镀银铜线绞合而成，所述绝缘层(2)为聚四氟乙烯绝缘层，所述第一屏蔽层(3)为聚酰亚胺复合铝带绕包层，所述第二屏蔽层(4)为镀银铜线编织层；所述护套(5)为交联乙烯-四氟乙烯共聚物护套层。
2.根据权利要求1所述的万兆以太网线，其中，所述线芯由19股镀银铜线绞合而成，且所述镀银铜线的直径为0.099-0.105mm。
3.根据权利要求1所述的万兆以太网线，其中，所述绝缘层(2)的厚度为0.15mm～0.20mm。
4.根据权利要求1所述的万兆以太网线，其中，所述线芯的数量为4-6根。
5.根据权利要求1所述的万兆以太网线，其中，所述第一屏蔽层(3)的厚度为0.1mm～0.2mm。
6.根据权利要求1所述的万兆以太网线，其中，所述第二屏蔽层(4)的厚度为0.4mm～0.5mm。
7.根据权利要求1所述的万兆以太网线，其中，所述护套(5)的厚度为0.15mm～0.20mm。
8.根据权利要求1所述的万兆以太网线，其中，所述第一屏蔽层(3)内还设置有至少一个聚四氟乙烯填充芯(6)。
9.一种根据权利要求1-8中任意一项所述的万兆以太网线的制备方法，其特征在于，包括：
1)将镀银铜线绞合而成芯线单元(1)，将聚四氟乙烯包覆于所述线芯的外部以得到线芯，将多根所述线芯绞合成多芯星绞线；
2)将聚酰亚胺复合铝带绕包于所述多芯星绞线的外部形成第一屏蔽层(3)；
3)将镀银铜线编织于所述第一屏蔽层(3)的外部形成第二屏蔽层(4)；
4)将交联乙烯-四氟乙烯共聚物包覆于所述第二屏蔽层(4)的外部形成护套(5)。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述包覆为：先将所述聚四氟乙烯挤出成型于所述线芯的外部，然后烧结；所述烧结满足以下条件：温度为230～260℃，真空度为105KPa～150Kpa，牵引速度为60～100m/min；
优选地，所述线芯的绞合满足以下条件：牵引速度为3～10m/min，成缆节距为32～42mm；
优选地，在步骤4)中，所述包覆为：将所述交联乙烯-四氟乙烯共聚物挤出成型于所述第二屏蔽层(4)的外部，所述挤出成型满足以下条件：温度范围在280～360℃，牵引速度20～40m/min。
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