CN201177998Y - 10g以太网用非屏蔽对称数据电缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了10G以太网用非屏蔽层对称数据电缆，其特征在于，包括：若干组由两根芯线绞合成线对的对绞线组成，所述芯线包括导体和绝缘层；工字填充物，设置在所述对绞线之间，分隔开各组对绞线；护套，设置在所述对绞线和所述工字形填充物外部。本实用新型采用独特的工字形填充，线缆整体为椭圆形改变了传统的圆形结构，改变了线缆间电磁耦合方向，在安装环境束状捆扎条件下，使相邻的两条线缆内的线对保持非对称的空间距离方法来解决非屏蔽布线系统的10G以太网在高速传输时相邻线缆的组间串扰问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电缆，尤其涉及10G以太网用无屏蔽数据通信对称电缆。
背景技术
信息技术的高速发展需要速度更快.容量更大的网络来承载，而现有的广泛用于布线市场的六类线缆已无法满足四对线缆上每对线的传输速率都达到2.5Gb/s的100m距离传输，带宽也只有250MHz；使用10G技术的带宽最低要求为500MHz，而在这样的高频下，布线时线组之间的噪音干扰问题很难通过简单的数字信号处理技术来解决，故需要设计一种增强型的六类线缆来解决外部串扰及保证高频下的性能。传统的非屏蔽六类数据通信对绞电缆设计方案无法解决频率延伸至高频时，相邻线组相同节距线对中传输信号的干扰，故国际上较多的知名公司多采用改为线缆十字填充等骨架的结构或线组内较多填充的方法来解决这一困扰，前者理论上具有较强的说服力，实际生产时难度较大.后者在实际生产时因填加了太多的填充而增加了控制点，性能也很难保证稳定。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提出一种10G以太网用无屏蔽数据通信对称电缆，在高速数据通信电缆基础上改进了整体的结构，有效地抑制了布线时相邻线组的串扰，可以在非屏蔽双绞对上配置10G以太网，并且可以使传输距离达到结构化布线中要求的100m。
具体来说，本实用新型采用了如下的技术方案，10G以太网用非屏蔽层对称数据电缆，其特征在于，包括：若干组由两根芯线绞合成线对的对绞线组成，所述芯线包括导体和绝缘层；工字填充物，设置在所述对绞线之间，分隔开各组对绞线；护套，设置在所述对绞线和所述工字形填充物外部。
比较好的是，所述对绞线包括4组。
比较好的是，所述导体包括低氧铜或无氧铜材料经拉丝和退火绞合制成，所述绝缘层包括低介电常数、低介质损耗的材料。
比较好的是，所述工字形填充物的截面为椭圆形。
比较好的是，所述导体包括23AWG的实心导体，标称直径为0.60mm；所述绝缘层由高密度聚乙稀材料制成，外径为1.1±0.08mm。
比较好的是，所述对绞线的两根芯线呈扭绞形状，且4对线均采用20～60％的退扭技术。
比较好的是，所述护套均由聚氯乙稀材料或低烟无卤制成，厚度约为1.0±0.3mm，标称外径为8.0X8.6±0.3mm。
本实用新型从结构上加以突破，在传统的高速数据通信电缆基础上改进了整体的结构，有效地抑制了布线时相邻线组的串扰，可以在非屏蔽双绞对上配置10G以太网，并且可以使传输距离达到结构化布线中要求的100m.并且这种结构比屏蔽对绞线及光缆布线系统更容易安装且成本更低，是一款经济型的线缆.既满足美国电子工业协会/通信工业协会EIA/TIA-568B.2-10草案的的机械性能及电气性能的要求，也满足美国保险商实验室(UL)所要求的防火性能，具有使用方便.便于敷设的优点。
附图说明
下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本实用新型的详细描述中，本实用新型的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。
图1是本实用新型的剖视结构图；
具体实施方式
如附图1所示，本实用新型的10G以太网用非屏蔽层对称数据电缆内包括若干组由两根芯线绞合成线对的对绞线10组成，各组对绞线10由独特的工字填充物3分隔开，图1所示的对称数据电缆是由椭圆截面的四组对绞线10～40加上护套4组成，这样就形成了一款新型的用于10G以太网的线缆。
每组对绞线10中的每根芯线包括导体1和绝缘层2，导体1是由标称直径为0.60mm的低氧铜导体规格为23AWG的实心导体构成；绝缘层2包覆于导体1的外表面上，由高密度聚乙烯(HDPE)材料制成，绝缘层2的厚度为0.19±0.02mm，绝缘外径为1.1±0.08mm；对绞线的两根芯线呈扭绞形状，且四对线均采用(20～60)％的退扭技术，四组对绞线成缆时中间加入工字填充物3，工字填充物3由聚乙烯(PE)材料制作，宽度约5.9+/-0.1mm，高3.5+/-0.1mm，两边厚度为0.6±0.1mm；中间厚度：0.49+/-0.2mm。由于导体1采用低氧软铜或无氧铜材料经拉丝和退火绞合制成，有助于提高线材的信号传输速率，以及提高导体耐弯折的性能；绝缘层2全部采用低介电常数.低介质损耗的材料，尽可能地减小了线对在高频段的信号衰减，并且绝缘线径可控制得较小，制作时节约了材料，也为布线节约了穿管的空间。
护套4均由聚氯乙稀(PVC)材料或低烟无卤(LSZH)制成，护套4的厚度约为1.0±0.3mm，标称外径为8.0X8.6(±0.3mm)，也可以依据使用要求调整厚度和外径，独特的工字形填充物3结合椭圆截面的结构可以有效阻隔高频时的外界电磁干扰，保证数据传输的正确性。
根据TIA/EIA-568B.2-10，UTP 6A 10G草案提出的组间串扰的指标要求，设计了独特的工字形填充物3，可有效降低组内串扰，保证10G线缆高速、有效地传输信号及图像，线材柔软并且节约了护套材料，具有加工容易，事半功倍的效果。
根据布线时恶劣的环境，开发了物理性能优良的专用的护套材料，保证了在恶劣外界环境及野蛮的布线方式下，护套材料仍保持优良的物理特性。
本实用新型中的高速数据通信电缆和双护套结构，保证了线材优良的物理机械性能。该产品使用频率可达1000MHz，达到并超出EIA/TIA-568B.2-10(500MHz)草案中对10G线缆的电气性能要求，可满足10G以太网布线性能的要求。
本实用新型的高速数据通信对绞电缆具有5个重要的电性能参数：阻抗、衰减、回波损耗.串音(组内).组间串音等，在设计时充分考虑了五者的均衡。其中，阻抗是电气性能中最基本的参数，它由导体线径、两导体中心距、绝缘介电常数这三个参数决定，任何阻抗的不匹配都会导致最终接受信号的误差。我们在设计时充分考虑了这三个因素的影响，导体线径大，低频衰减会好，但成本升高，最终线径偏大；导体线径小衰减会受影响。考虑到生产时节距不一样及张力不一致会产生每个线对两导体中心距不同而影响阻抗，根据不同的双绞节距设计出不同的绝缘线径，保证成品后每线对的阻抗值控制在100±15Ohm左右。衰减分为导体衰减和介质衰减两部分，导体衰减与电阻有关，所以我们采用无氧铜或低氧铜材料，使电阻达到最小；绝缘材料选用高密度聚乙烯(HDPE)材料，都是介电常数和介质损耗角比较小的材料。
回波损耗受输入阻抗的影响，由于和负载阻抗的不匹配或制作中周期的不均匀点，而产生信号的反射，使输入阻抗在特性阻抗值上下波动，反射的能量随着频率的增加而加剧，甚至会产生回波损耗的大幅度突变。设计中采用了对绞预退扭技术，来消除周期性的不一致所产生对输入阻抗的影响，提高输入阻抗的稳定性，从而优化回波损耗。
组内串音的设计是建立在原有六类线的节距上，原有六类线的节距设计只可支持250MHz的频率，而现有10G线材要求具备超过500MHz的串扰，故设计时适当地减小了对绞节距，独特的工字填充分隔开，椭圆截面，并且运用了六西格玛实验设计的统计方法选出了最佳节距，从而满足了组内串扰的要求，实际系统可满足1000MHz的合格的串扰指标。
本实用新型的高速数据通信对绞电缆最优越的性能之一，体现在防外界串扰上。本实用新型采用工字形填充非圆截面的外护套的结构，却可有效地解决组间串扰，特别是随频率的增加组间串扰越来越小的特点.并且加工容易，节省材料，是一款事半功倍.经济型的新产品。性能优良完全可以超越国内外的同类产品。
以上诸实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴应由各权利要求限定。
Claims (7)
1、10G以太网用非屏蔽层对称数据电缆，其特征在于，包括：
若干组由两根芯线绞合成线对的对绞线组成，所述芯线包括导体和绝缘层；
工字填充物，设置在所述对绞线之间，分隔开各组对绞线；
护套，设置在所述对绞线和所述工字形填充物外部。
2、根据权利要求1所述的10G以太网用非屏蔽层对称数据电缆，其特征在于，
所述对绞线包括4组。
3、根据权利要求2所述的10G以太网用非屏蔽层对称数据电缆，其特征在于，
所述导体包括低氧铜或无氧铜材料经拉丝和退火绞合制成，所述绝缘层包括低介电常数、低介质损耗的材料。
4、根据权利要求3所述的10G以太网用非屏蔽层对称数据电缆，其特征在于，
所述工字形填充物的截面为椭圆形。
5、根据权利要求3或4所述的10G以太网用非屏蔽层对称数据电缆，其特征在于，
所述导体包括23AWG的实心导体，标称直径为0.60mm；所述绝缘层由高密度聚乙稀材料制成，外径为1.1±0.08mm。
6、根据权利要求5所述的10G以太网用非屏蔽层对称数据电缆，其特征在于，
所述对绞线的两根芯线呈扭绞形状，且4对线均采用20～60％的退扭技术。
7、根据权利要求6所述的10G以太网用非屏蔽层对称数据电缆，其特征在于，
所述护套均由聚氯乙稀材料或低烟无卤制成，厚度约为1.0±0.3mm，标称外径为8.0X8.6±0.3mm。
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