CN201732628U - 一种双绞线线缆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种双绞线线缆，该双绞线线缆由至少两对线径相同双绞线绞合而成，且相邻两对双绞线中任意一对双绞线是由两根直径较大的绝缘芯线以较小的节距绞合而成，另一对双绞线是由直径较小的绝缘芯线以较大的节距绞合而成。该双绞线线缆不仅可以保证线缆的串音衰减，还可以保证双绞线各线对之间的特性阻抗相匹配及特性阻抗稳定，保证了双绞线线缆的传输效率和传输准确率。

Description

一种双绞线线缆

技术领域

本申请涉及通信电缆技术领域，特别是涉及一种双绞线线缆。

背景技术

特性阻抗是电缆最主要的参数，电缆线路中各双绞线之间的特性阻抗是否匹配对电缆的传输质量有很大影响。当各双绞线的特性阻抗均匀匹配时，电缆能量反射较少，传输效率较高；反之，当各个双绞线的特性阻抗失配时，则电缆中由于反射较大而使传输效率降低。更重要的是由于线路上的反射波会与入射波相互干扰而产生驻波，驻波的存在引起线路上衰减或功率损耗加大，容易使电缆发生电击穿和热损坏，并可使传输信号发生失真。

另外线缆结构回波损耗也是影响双绞线线缆传输性能的一个重要因素。结构回波损耗是由于电缆的输入阻抗Z_in围绕特性阻抗Z_C上下波动而发生的，当电缆的均匀性不一致时，即构成电缆双绞线的绝缘芯线线径相差较大，则电缆就会产生结构回波损耗。在电缆中任一双绞线在整个频率范围内任一点的结构回波损耗值不得低于标准规定值，否则整根电缆将被判为不合格。

双绞线线缆的特性阻抗与线缆中双绞线的线径相关，现有的双绞线线缆通常采用绝缘芯线直径一致双绞线进行绞合而成，以保证线缆中各双绞线的特性阻抗相匹配及特性阻抗稳定。然而为了同时保证双绞线线缆的串音衰减，需要线缆中各个线对的绞合节距也不相同。

通过对现有技术研究，申请人发现：采用绝缘芯线直径一致的双绞线进行绞合时，由于每对双绞线的绞合节距不同，加工参数必然不同，绞合节距小的双绞线相比绞合节距大的双绞线更容易被拉伸变形，导致线缆中每对双绞线的线径有偏差，从而导致各双绞线之间的特性阻抗不匹配及特性阻抗不稳定，影响双绞线线缆的传输效率和传输准确率。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种双绞线线缆，既可以保证线缆的串音衰减，还可以保证各双绞线之间的特性阻抗相匹配及特性阻抗稳定，技术方案如下：

一种双绞线线缆，所述双绞线线缆由至少两对线径相同双绞线绞合而成，且相邻两对双绞线中任意一对双绞线是由两根直径较大的绝缘芯线以较小的节距绞合而成，另一对双绞线是由直径较小的绝缘芯线以较大的节距绞合而成。

优选地，所述直径较大的绝缘芯线的直径与所述直径较小的绝缘芯线的直径相差0.01mm。

优选地，该双绞线线缆进一步包括：包覆在所述双绞线线缆外侧的屏蔽层。

优选地，所述屏蔽层内设置有尼龙绳。

优选地，所述至少两对线径相同的两对双绞线之间设置有挡板或支撑骨架。

本申请实施例提供的双绞线线缆，由至少两对线径相同的双绞线绞合而成，并且相邻的两对双绞线中任意一对双绞线是由两根直径较大的绝缘芯线以较小的节距绞合而成，另一对双绞线是由直径较小的绝缘芯线以较大的节距绞合而成。与现有技术相比本申请实施例具有以下优点：1、相邻两对双绞线线对的绞合节距不同，可以保证双绞线线缆的串音衰减。2、绞合节距较大的双绞线是由直径较大的绝缘芯线绞合而成，绞合节距较小的双绞线是由直径较小的绝缘芯线绞合而成，且直径不同的绝缘芯线的直径相差优选为0.01mm，这样该双绞线线缆中，绞合节距小的双绞线是由直径较大的绝缘芯线绞合得到的，相比绞合节距大的双绞线更容易被拉伸变形，但是由于绞合前的绝缘芯线的直径较大，所以经过绞合拉伸，绝缘芯线直径变小，且绞合节距较大的双绞线线径相同，既可以减少加工时带来的误差，所以该双绞线线缆中各双绞线的特性阻抗相匹配并且稳定。

因此，本申请实施例提供的双绞线线缆不仅可以保证线缆的串音衰减，还可以保证双绞线各线对之间的特性阻抗相匹配及特性阻抗稳定，保证了双绞线线缆的传输效率和传输准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种8芯无屏蔽双绞线线缆的结构示意图；

图2为图1的横截面示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种8芯无屏蔽双绞线线缆的结构示意图；

图4为图3的横截面示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供的双绞线线缆包括至少两对双绞线，在本申请实施例中，以8芯双绞线线缆为例进行说明，本领域普通技术人员应该知道，该双绞线线缆还可以为4芯双绞线线缆或16芯双绞线线缆。

实施例一：

图1为本申请实施例提供的一种8芯无屏蔽双绞线线缆的结构示意图。

图2为图1的横截面示意图。

双绞线特性阻抗Zc是电磁波沿均匀电缆线路传播且没有反射时所遇到的阻抗，即线路终端匹配时，其值为线路内任一点的电压波和电流波的比值。

如图1和图2所示，图中的8芯双绞线线缆为无屏蔽对称电缆，则双绞线的特性阻抗如式(1)所示：

$\mathrm{Zc}=\frac{120}{\sqrt{{\mathrm{\ϵ}}_e}}\ln \left(\frac{2*a-d}{d}\right)$ 或 $\mathrm{Zc}=\frac{276}{\sqrt{{\mathrm{\ϵ}}_e}}\lg \left(\frac{2*a-d}{d}\right)---\left(1\right)$

式(1)中Zc为特征阻抗(Ω)，

d为双绞线的绝缘芯线的直径(mm)，

a为一对双绞线中两个绝缘芯线之间的中心距离(mm)，

ε_e为绝缘的等效介电常数。

因此从式(1)中可以得出：当构成双绞线线缆的任意两对双绞线的绝缘芯线直径相同时，它们的特性阻抗Zc相等，即这两对双绞线线对的特性阻抗和输入端相匹配，从而提高线缆的传输效率和传输准确率。

如图2所示，图中的双绞线线缆为8芯结构，即该双绞线线缆包括：第一双绞线线对1、第二双绞线线对2、第三双绞线线对3和第四双绞线线对4，上述四对双绞线的线径相同，每个双绞线线对都由两根绝缘芯线5绞合而成，并且四对双绞线线对中，且相邻的两对双绞线中任意一对双绞线是由两根直径较大的绝缘芯线以较小的节距绞合而成，另一对双绞线是由直径较小的绝缘芯线以较大的节距绞合而成。在本申请实施例中，直径较大的绝缘芯线的直径与直径较小的绝缘芯线的直径优选为相差0.01mm，并且绞合前四对双绞线相对的绝缘芯线的直径尺寸，如表一所示：

表一：

	第一线对1	第二线对2	第三线对3	第四线对4
					绝缘芯线直径	1±0.01	1.01±0.01	1±0.01	1.01±0.01
绝缘芯线直径	1±0.01	1.01±0.01	1.02±0.01	1.01±0.01

按照表1中的设计，相邻的两对双绞线的绝缘芯线的相差0.01mm，在绞合时，绝缘芯线直径较大的双绞线绞合的节距较小，虽然相比绞合节距大的线对容易被拉伸变形，由于构成其线对的绝缘芯线的直径较大，拉伸后的绝缘芯线的直径变小，所以由直径不同的绝缘芯线绞合而成的双绞线，绞合后的直径一样，既可以减少加工时带来的误差，保证双绞线线缆中各双绞线的特性阻抗相匹配并且稳定。

此外本领域普通技术人员应该知道，本申请实施例提供的双绞线，按照表一中的尺寸设计，相邻的两对双绞线线对的绝缘芯线的直径优选为相差0.01mm，只是本申请的一个优选实施例，不应构成对本申请的限制。

实施例二：

图3为本申请实施例提供的另一种8芯屏蔽双绞线线缆的结构示意图。

图4为图3的横截面示意图。

此时在有屏蔽的情况时，双绞线的特性阻抗如式(2)所示：

$\mathrm{Zc}=\frac{120}{\sqrt{{\mathrm{\ϵ}}_e}}\ln (\frac{2*a}{d}*\frac{{\mathrm{Ds}}^2-a^2}{{\mathrm{Ds}}^2+a^2})$ 或 $\mathrm{Zc}=\frac{276}{\sqrt{{\mathrm{\ϵ}}_e}}\lg (\frac{2*a}{d}*\frac{{\mathrm{Ds}}^2-a^2}{{\mathrm{Ds}}^2+a^2})---\left(2\right)$

式(1)中Zc为特征阻抗(Ω)，

d为双绞线的绝缘芯线的直径(mm)，

a为一对双绞线中两个绝缘芯线之间的中心距离(mm)，

ε_e为绝缘的等效介电常数。

从式(2)中同样可以得出：当构成双绞线线缆的任意两对双绞线的绝缘芯线直径相同时，它们的特性阻抗Zc相等，即这两对双绞线线对的特性阻抗和输入端相匹配，从而提高线缆的传输效率和传输准确率。

如图3所示，图中的8芯屏蔽双绞线线缆中也包括四对双绞线线对，并且在四对双绞线线对外侧设置有屏蔽层7，并且在屏蔽层7内设置有尼龙绳8，以增加双绞线线缆能承受更大的张力。在这四对双绞线线对中，相邻的两对双绞线中任意一对双绞线是由两根直径较大的绝缘芯线以较小的节距绞合而成，另一对双绞线是由直径较小的绝缘芯线以较大的节距绞合而成，直径不同的绝缘芯线的直径优选为相差0.01mm，四对双绞线相对的绝缘芯线的直径尺寸，同样如表一所示，

同样按照表一中的设计，由直径不同的绝缘芯线绞合而成的双绞线，绞合后的直径一样，既可以保证双绞线线缆中的相邻双绞线的特性阻抗相匹配并且稳定。

实施例三：

如图3和图4所示，在双绞线线对之间还可以设置有挡板或支撑骨架，用于隔离每个信号区，减少每对线对间的信号干扰，并且，挡板或支撑骨架在线缆的使用过程中，还可以减少线缆的弯折和变形，从而保证线缆的电气性能，在本申请实施例中，支撑骨架优选为十字骨架6。

本申请实施例提供的双绞线线缆，由至少两对线径相同的双绞线绞合而成，并且相邻的两对双绞线中任意一对双绞线是由两根直径较大的绝缘芯线以较小的节距绞合而成，另一对双绞线是由直径较小的绝缘芯线以较大的节距绞合而成。与现有技术相比本申请实施例具有以下优点：1、相邻两对双绞线线对的绞合节距不同，可以保证双绞线线缆的串音衰减。2、绞合节距较大的双绞线是由直径较大的绝缘芯线绞合而成，绞合节距较小的双绞线是由直径较小的绝缘芯线绞合而成，且直径不同的绝缘芯线的直径相差优选为0.01mm，这样该双绞线线缆中，绞合节距小的双绞线是由直径较大的绝缘芯线绞合得到的，相比绞合节距大的双绞线更容易被拉伸变形，但是由于绞合前的绝缘芯线的直径较大，所以经过绞合拉伸，绝缘芯线直径变小，且绞合节距较大的双绞线线径相同，既可以减少加工时带来的误差，所以该双绞线线缆中各双绞线的特性阻抗相匹配并且稳定。

因此，本申请实施例提供的双绞线线缆不仅可以保证线缆的串音衰减，还可以保证双绞线各线对之间的特性阻抗相匹配及特性阻抗稳定，保证了双绞线线缆的传输效率和传输准确率。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种双绞线线缆，其特征在于，所述双绞线线缆由至少两对线径相同的双绞线绞合而成，且相邻两对双绞线中任意一对双绞线是由两根直径较大的绝缘芯线以较小的节距绞合而成，另一对双绞线是由直径较小的绝缘芯线以较大的节距绞合而成。

2.根据权利要求1所述的双绞线线缆，其特征在于，所述直径较大的绝缘芯线的直径与所述直径较小的绝缘芯线的直径相差0.01mm。

3.根据权利要求2所述的双绞线线缆，其特征在于，进一步包括：包覆在所述双绞线线缆外侧的屏蔽层。

4.根据权利要求3所述的双绞线线缆，其特征在于，所述屏蔽层内设置有尼龙绳。

5.根据权利要求1或3所述的双绞线线缆，其特征在于，所述至少两对线径相同的双绞线之间设置有挡板或支撑骨架。 

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