CN201072671Y - 减径通信电缆及采用该减径通信电缆的通信设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种减径通信电缆(1)，其特征在于，包括：芯线(13)，其包括铜芯(15)及绝缘层(12)，该铜芯(15)的直径小于标准通信电缆的铜芯直径，绝缘层(12)由HD－PE材料制成，用于包覆铜芯(15)；以及护套(11)，包覆芯线(13)。减径通信电缆(1)中具有四个由两条芯线(13)绞合在一起形成的绞线对(14)。各个芯线(13)的铜芯(15)均为一股直径为0.25mm的铜线，或者均由7股直径为0.10±0.008mm的铜线绞合形成。本实用新型还公开了一种通信设备，该通信设备包括多个通信装置(41、42、43)，至少部分通信装置之间可以连接有标准电缆，至少部分通信装置之间连接有减径通信电缆(1)。

Description

减径通信电缆及采用该减径通信电缆的通信设备

技术领域

本实用新型涉及用于通信领域的通信电缆，具体地说，涉及一种减径通信电缆，可以满足短距离信号的传输，同时降低了铜材的消耗，显著降低电缆的成本。本实用新型还涉及一种具有该减径通信电缆的通信设备。

背景技术

电缆是通信产品成本的主要影响要素之一。近几年，原材料铜的价格上涨，使得成本大大增加。因而，在保证使用性能条件下，改进通信电缆以降低成本成为摆在人们面前的问题。

从通信电缆传输原理来说，无论何种电缆，在传输信号过程中，都会有衰减的，影响衰减的因素有：导线电阻、分布电容、返回损耗和阻抗。电缆越长、导体直径愈小，电阻就越大。在一定的尺寸下，电阻基本上就是导线材料的固定属性。由于信号在电缆里传输时，不是所有的信号都能够到达电缆的接收端，因此，就产生信号的损失，电缆越长，损失越多，当电缆长度超过一定数值时，由于信号的损失太多，信号就不能正确传输。

对于通信电缆来说我们更关心电缆的带宽。

带宽是电缆能够有效传输和接收数据的最高频率。当网络的频率没有超过电缆的可用带宽就像是管道的直径，网络的电子设备提供水压；对于管道来说，无论流过的是涓涓细流还是凶猛的洪水，管道的直径是不变的。

电缆带宽是个复杂的特性，它由三个相互影响的主要因素决定：距离、频率和信噪比(SNR)。其中任何一个因素的改变都会影响可用的最大带宽。如提高频率，信噪比会下降，最大带宽也会下降.如增加距离，信噪比就会恶化，也就会减少最大带宽，相反，降低频率或距离可以改善信噪比，也就会提高最大带宽。

为了保持相同的最大带宽，在提高频率的同时，应缩短距离或提高接收端的信号电平；如增加距离，就必须降低频率或提高接收端的信号电平；如提高接收端的信号电平，那么就可以提高频率或增加距离。

网线标准规定了最大工作频率：3类16MHz、5类和5e是100MHz、6类是250MHz。

三个因素中二个被限制了，就需要对第三个因素进行控制。电缆设计主要工作在于提高信号电平和降低噪声，从而在固定长度上以给定频率实现最佳传输性能。

从标准来说，100米是最长使用距离，但从技术角度来说，电缆的实际使用可以更长一些。当信号频率为10MHz时，5类电缆的实用长度可以达到2500英尺(811米)，大大超过了100米(308英尺)的标准限制。

实际中为什么不这样做呢？因为这样会破坏结构化布线的原则，它要求布线系统的参数能够应用很多局域网技术，而不是只能满足某个人的一时之需。有些网络系统不能容忍这种情况，而且将来也不能进行升级，所以我们应遵守最大长度100米的规定。同样，标准也规定了通信电缆的芯线直径为0.4mm和0.5mm。

为了满足电信系统和设备的设计规范和具体设计要求，同时又能实现铜资源的节约，人们进行了多种尝试：

1.用铝作芯线。其可以降低产品成本。但是，虽然铝在其它通信电缆上已有越来越多的应用，但由于铝与铜相比电阻大、比铜硬、易腐蚀、可焊性不好，所以在电缆(尤其是网线)的应用上受到了限制。

2.减少网线芯线数。网线一般是八芯，实际一些网线目前只用四芯，能不能将一部分网线改为四芯，来节省铜。经过试验用在机顶盒上是可以的。但是如要考虑以后升级就有问题了。应当知道：为了在5类、5e类和6类线路上实现千兆以太网，全部四对导线都要使用的。所以一般情况应采用四对网线。

3.铜包铁、铜包铝电缆。它采用包覆焊接工艺在铁芯线或铝芯线上同心地包覆铜层的双金属线，虽然其在传输高频信号时电阻率较小，且具有良好的焊接性，并可节省铜的消耗，但是其柔软性差易折断；由于两种材料的电位差较大，可能影响耐腐性能和使用寿命；目前没有成熟被认可的标准。

鉴于上述现有技术的弊端，业界迫切需要一种新的技术，既能满足通信设备的技术性能要求，又能节约铜材，降低成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种通信电缆，既能满足通信设备的技术性能要求，又能节约铜材，降低成本。

本实用新型的另一目的在于提供一种通信设备，既能满足通信设备的技术性能要求，又能节约铜材，降低成本。

为解决这些技术问题，发明人进行了大量研究和试验。发明人注意到，根据标准，如果在传输过程中衰减损失99％的信号，这时只要在接收端可以正确接收信号，仍然是允许的。

根据以上的原理，发明人想到，设备中许多网络并不需要那样长，像机顶盒只要求1.8米，可以改变电缆的结构，虽然衰减大一些，但是短距离传输应当是可行的。

也正是由于电缆传输的带宽是由三个相互影响的主要因素决定：距离、频率和信噪比(SNR)，不同的设备\不同的线路对这三个要素是有不同的要求。这就使得通过减小铜材芯线的直径来实现节约铜材，降低成本成为可能。根据这些研究，发明人突破了标准关于标准通信电缆关于芯线直径的限制，提出了减径通信电缆的技术方案。至于减径电缆的使用距离极限是多少，这个问题可以由本领域技术人员对具体不同的线线路作具体的分析和测试即可决定。

因此，为了克服现有技术的上述问题，对于设备(或装置)与设备(或装置)、设备(或装置)与配电架，配电架与配电架之间的场合来说，由于传输距离较长，为了保证频率和信噪比，仍采用直径为0.4mm和0.5mm的标准电缆，但对于其它传输距离较小的场合来说，采用根据本实用新型的四对减径通信电缆。

因此，本实用新型提供了一种减径通信电缆，其包括：芯线，包括铜芯及绝缘层，该铜芯的直径小于标准通信电缆的铜芯直径，绝缘层由HD-PE材料制成，用于包覆铜芯；以及护套，包覆芯线。减径通信电缆中具有至少一个由两条芯线绞合在一起形成的绞线对，芯线对绞绞距为≤30mm。

优选地，减径通信电缆具有四个绞线对，各个芯线的铜芯均为一股直径为0.25mm的铜线，或者均由7股直径为0.10±0.008mm的铜线绞合形成，绝缘层的厚度为0.1mm，护套的标称厚度为0.75mm，最小厚度为0.5mm。

芯线的绝缘层的颜色不同。优选地，每个绞线对中的两个芯线的绝缘层的颜色为同色，且其一为深色，另一为浅色。各个绞线的绝缘层的颜色按照排插顺序依次为：蓝、浅蓝；橙、浅橙；绿、浅绿；棕、浅棕。

根据本实用新型的电缆，按国际标准测试，符合100Hz短距离信号传输要求，实际使用效果良好，质地细柔，美观，便于布线和携带，使用方便。与0.4毫米标准电缆相比，0.25毫米线可以节省60.27％的铜材，与0.5毫米线比可以节省75.12％的铜材，可以节省大量的宝贵资源，同时大大降低电缆成本。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种通信设备，该通信设备包括多个通信装置，至少部分通信装置之间可以连接有标准电缆，至少部分通信装置之间连接有减径通信电缆。

根据本实用新型的通信设备由于部分地采用了减径通信电缆，从而节约了铜材，能够降低设备成本。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的减径通信电缆的横截面图；

图2示出了图1中的减径通信电缆与电连接器插芯的装配连接图，其中，减径通信电缆剥头后，按规定的顺序把八根芯线先分别排插入扁平塑料插芯21上的导槽及端面的孔内；

图3示出了图2中的连接有插芯的减径通信电缆与电连接器插头装配连接前的结构示意图，其中排插好导线绞线的塑料插芯将要插入短身RJ45插头2内；

图4示出了压接减径通信电缆的8针插针后的RJ45插头的截面结构示意图；

图5示出了经预注、注塑后的连接有减径通信电缆的RJ45插头的示意图；以及

图6示出了根据本实用新型的通信设备的方框示意图。

具体实施方式

以下说明结合附图进行，在附图中相同的部件用相同的标号表示。

首先参照图1，根据本实用新型的减径通信电缆1包括：至少一个绞线对14，每个绞线对由两条绞合在一起的芯线13形成，每条芯线13均包括铜芯15和绝缘层12，铜芯15的直径小于标准通信电缆的铜芯直径，绝缘层12由HD-PE材料制成，用于包覆铜芯15；以及电缆护套11，由PVC材料制成，包覆绞线对，设置于电缆最外层。优选地，减径通信电缆具有四个绞线对，各个芯线的铜芯均为一股直径为0.25mm的铜线，或者均由7股直径为0.10±0.008mm的铜线绞合形成，其它参数如下表所示：

绝缘层12的厚度	0.1mm
		绝缘层12的外径	0.51±0.05mm
护套11的标称厚度	0.75mm
		护套11的最小厚度	0.5mm
电缆1的外径	3.50±0.20mm

对上述具有4个绞线对的减径通信电缆分别进行实验，得到电缆的机械物理性能如下：

芯线直径	0.25mm
		护套老化前抗拉强度	≥10.35MPa
护套老化前延伸率	≥100％
		护套老化后抗拉强度	≥初始值的70％
护套老化后延伸率	≥初始值的65％
		挠度试验	不开裂
燃烧试验	通过UL水平燃烧试验
		工作温度	80℃
导体直流电阻	20℃时最大为376.96Ω/km
		阻抗	1～100MHz时为100±15Ω
近端串扰(min)	1MHz时为65.31dB；10MHz时为50.31dB；62.5MHz时为36.4dB；100MHz时为5.31dB；
		回波损耗	1MHz时，大于20dB；10～20MHz时大于25dB；100MHz时大于18.99dB

从上述表可以看出，根据本实用新型的减径通信电缆的性能符合五类超五类短距离传输性能要求。根据本实用新型的减径通信电缆与例如26AWG的现有技术标准电缆相比，可以节省60.27％的铜材，其与0.5毫米线径比可以节省75.12％的铜材，因而可以节省大量的宝贵资源，同时大大降低电缆成本。

为方便本实用新型的通信电缆的组装，使组装更加可靠，本实用新型采用了如下组装工艺：

首先，为了使各芯线在电缆1的装配过程中容易区分，不会装错，对各芯线13的绝缘层12可以施以不同的颜色，例如，对根据本实用新型的具有4个绞线对的电缆的各绞线的绝缘层按照排插顺序依次施以蓝-浅蓝、橙-浅橙、绿-浅绿、棕-浅棕八种颜色。

另外，如图2至图5所示，为方便电缆1的装配，可使用新型的插头组件2，该插头组件包括水晶插头22、插针4、和扁平状的塑料插芯21。其中，水晶插头22为短身RJ45插头，塑料插芯21上设置有与电缆1的各芯线相对应的导槽211以及端面孔(未示出)。

如图2所示，在装配电缆1时，首先将减径通信电缆剥头后，按规定的顺序把八根芯线先分别排插入塑料插芯21上的导槽211及端面孔内。之后，将排插好的芯线的塑料插芯21插入短身RJ45插头22内，然后压接8针插针。最后，为使组装更加可靠，对插头进行预注、注塑，以完成电缆1的装配。

通信设备实施例

下面，结合图6对根据本实用新型的通信设备进行描述。

如图6所示，通信设备包括：通信装置I41、通信装置II42、通信装置III43，在这些通信装置之间连接有通信电缆51、52。为了在保证信号传输的前提下尽可能地节约原材料铜，根据各通信装置之间的距离，通信电缆51、52可以为标准通信电缆或根据本实用新型的具有四个绞线对(如图1至图5所示)的减径通信电缆。

尽管本实用新型已经参照附图和优选实施例进行了说明，但显然，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的前提下，可以对本实用新型做出各种更改和变化。本实用新型的各种更改、变化由所附的权利要求书及其等同物的内容涵盖。

Claims (7)

1.一种减径通信电缆(1)，其特征在于，包括：

芯线(13)，其包括：

铜芯(15)，直径小于标准通信电缆的铜芯直径；以及

绝缘层(12)，包覆所述铜芯(15)，

护套(11)，包覆所述芯线，

其中所述减径通信电缆中具有至少一个绞线对(14)，所述绞线对(14)由两条所述芯线(13)绞合在一起形成。

2.根据权利要求1所述的减径通信电缆(1)，其特征在于，所述减径通信电缆(1)具有四个绞线对(14)，各个所述芯线(13)的所述铜芯均为一股直径为0.25mm的铜线。

3.根据权利要求1所述的减径通信电缆(1)，其特征在于，各个所述芯线(13)的铜芯均由7股直径为0.10±0.008mm的铜线绞合形成。

4.根据权利要求2或3所述的减径通信电缆(1)，其特征在于，所述绝缘层(12)的厚度为0.1mm，所述芯线对绞的绞距为≤30mm，所述护套(11)的厚度标称值为0.75mm，最小厚度为0.5mm。

5.根据权利要求2所述的减径通信电缆(1)，其特征在于，所述芯线的绝缘层(12)的颜色不同。

6.根据权利要求5所述的减径通信电缆(1)，其特征在于，每个绞线对(14)中的两个所述芯线的绝缘层(12)的颜色为同色，且其一为深色，另一为浅色。

7.一种通信设备，所述通信设备包括多个通信装置，其特征在于，至少部分所述通信装置之间连接有标准通信电缆，至少部分通信装置之间连接有权利要求1至6中任一项所述的减径通信电缆。

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